(57)【要約】【課題】組電池Ｂａを構成する電池セルＣ１〜Ｃ８の電極と異常検出装置とを接続する検出線Ｌ２〜Ｌ８の断線の有無と、電池セルＣ１〜Ｃ８の過充電又は過放電とを区別することができないこと。【解決手段】電池セルＣｎ（ｎ＝１〜８）の両端に接続される検出線Ｌｎ、Ｌ（ｎ＋１）間には、これらの電圧が過充電閾値よりも高いか否かを判断する過充電検出回路１０と、これらの電圧が過放電閾値よりも低いか否かを判断する過放電検出回路２０と、抵抗体Ｒｎ及びスイッチング素子ＳＷｎの直列接続体が接続されている。スイッチング素子ＳＷｎのいずれか１つをオン操作した際に、過充電検出回路１０及び過放電検出回路２０の双方で異常が検出される場合、検出線Ｌｎの断線と判断する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
組電池を構成する電池セルの１個又は隣接する所定の複数個ずつからなる単位電池について、その両電極のそれぞれと検出線を介して接続されて且つ、前記検出線間の電圧に基づき前記単位電池の電圧を検出する組電池の異常検出装置において、
前記単位電池の電圧が第１の閾値を上回る場合に異常である旨判断する第１異常検出手段と、
前記単位電池の電圧が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を下回る場合に異常である旨判断する第２異常検出手段と、
前記単位電池の両電極に接続される前記検出線を短絡させる短絡手段と、
前記短絡手段による短絡処理の際に前記第１異常検出手段及び前記第２異常検出手段の双方により異常である旨判断される場合に、前記検出線が導通不良である旨判断する検出手段とを備えることを特徴とする組電池の異常検出装置。
【請求項２】
前記組電池の端部に接続される検出線の導通不良の有無を、該検出線とこれに隣接する検出線との間の電圧の極性の反転の有無に基づき判断する端部検出手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の組電池の異常検出装置。
【請求項３】
組電池を構成する電池セルの１個又は隣接する所定の複数個ずつからなる単位電池について、その両電極のそれぞれと検出線を介して接続されて且つ、前記検出線間の電圧に基づき前記単位電池の電圧を検出する組電池の異常検出装置において、
前記組電池の端部に接続される検出線の導通不良の有無を、該検出線とこれに隣接する検出線との間の電圧の極性の反転の有無に基づき判断する端部検出手段を備えることを特徴とする組電池の異常検出装置。
【請求項４】
前記端部検出手段は、前記導通不良の有無の判断対象となる検出線に接続される入力端子の電圧及び前記隣接する検出線側の電圧に基づき前記極性の反転の有無を判断する極性反転監視回路と、前記極性が反転する際の前記隣接する検出線及び前記入力端子間の電圧を基準電圧とする基準電圧発生手段とを備えることを特徴とする請求項２又は３記載の組電池の異常検出装置。
【請求項５】
前記基準電圧発生手段は、前記判断対象となる検出線及び前記入力端子間に接続される整流手段を備えて構成されることを特徴とする請求項４記載の組電池の異常検出装置。
【請求項６】
前記基準電圧発生手段は、前記判断対象となる検出線及び前記隣接する検出線間に接続される複数のダイオードを備えて構成されることを特徴とする請求項４又は５記載の組電池の異常検出装置。
【請求項７】
前記基準電圧発生手段は、前記判断対象となる検出線及び該検出線とは別の検出線間に接続される抵抗体及び定電流源の直列接続体を備えて構成されることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の組電池の異常検出装置。
【請求項８】
前記基準電圧発生手段は、その電流経路を導通及び遮断する導通制御手段を更に備えることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の組電池の異常検出装置。
【請求項９】
前記極性反転監視回路は、前記入力端子の電圧と、前記隣接する検出線の電圧に応じた電圧との大小関係に基づき反転の有無を判断することを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載の組電池の異常検出装置。
【請求項１０】
前記極性反転監視回路は、前記入力端子の電圧と、前記隣接する検出線の電圧に応じた電圧との大小関係に応じてオン状態及びオフ状態となるトランジスタの出力を出力信号とすることを特徴とする請求項９記載の組電池の異常検出装置。
【請求項１１】
前記極性反転監視回路は、前記入力端子の電圧と、前記隣接する検出線の電圧に応じた電圧とを比較するヒステリシスコンパレータを備えて構成されることを特徴とする請求項９記載の組電池の異常検出装置。
【請求項１２】
前記検出手段によって前記導通不良である旨の判断がなされないことを条件に、前記第１異常検出手段及び前記第２異常検出手段の少なくとも一方の判断結果に基づき、前記単位電池の過充電異常及び過放電異常の少なくとも一方の判断を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の組電池の異常検出装置。
【請求項１３】
前記短絡手段による短絡処理を行うときと行わないときとで前記第１の閾値及び前記第２の閾値の少なくとも一方を切り替えることを特徴とする請求項１、２又は１２に記載の組電池の異常検出装置。
【請求項１４】
前記単位電池同士の電圧のばらつきを低減させる処理を行う機能を更に備えることを特徴とする請求項１，２，１２又は１３に記載の組電池の異常検出装置。
【請求項１５】
前記単位電池の両電極に接続される前記検出線間に介在する前記短絡手段の所定箇所の電位と、前記短絡処理の指令の有無とを入力とし、前記短絡手段に異常が生じているか否かを判断する判断手段を更に備えることを特徴とする請求項１，２、１２〜１４のいずれか１項に記載の組電池の異常検出装置。
【請求項１６】
前記短絡手段は、スイッチング素子を備えて構成され、
前記判断手段は、前記スイッチング素子に対するオン指令信号と、前記スイッチング素子の入力端子及び出力端子のいずれか一方の電位とを入力とし、これら一対の入力信号が整合性を欠く場合に前記短絡手段に異常が生じていると判断することを特徴とする請求項１５記載の組電池の異常検出装置。
【請求項１７】
前記第１異常検出手段の出力信号及び前記第２異常検出手段の出力信号と前記判断手段の出力信号とを論理合成する論理合成手段を更に備え、
前記論理合成された信号は、前記第１異常検出手段及び前記第２異常検出手段の双方により異常である旨判断されることと前記判断手段により異常であると判断されることとの論理和条件が成立するか否かに応じて互いに相違する値となることを特徴とする請求項１５又は１６記載の組電池の異常検出装置。
【請求項１８】
前記検出手段は、前記短絡手段による短絡処理の際に前記第１異常検出手段及び前記第２異常検出手段の双方により異常である旨判断される場合、該判断のなされる以前についての前記単位電池の電圧の履歴を加味して前記導通不良の有無を判断することを特徴とする請求項１、２、１２〜１６のいずれか１項に記載の組電池の異常検出装置。
【請求項１９】
前記検出手段は、前記単位電池の電圧ばらつきの変化の履歴を定量化する変化履歴定量化手段を更に備え、前記短絡手段による短絡処理の際に前記第１異常検出手段及び前記第２異常検出手段の双方により異常である旨判断されて且つ該判断のなされる以前に前記電圧ばらつきが所定以上の増加傾向になかったことを条件に、前記導通不良である旨判断することを特徴とする請求項１８記載の組電池の異常検出装置。
【請求項２０】
前記変化履歴定量化手段は、前記単位電池同士の電圧の差に関する信号をハイパスフィルタにて処理することで前記定量化を行うものであることを特徴とする請求項１９記載の組電池の異常検出装置。
【請求項２１】
前記変化履歴定量化手段は、前記単位電池同士の電圧の差に関する信号をローパスフィルタにて処理することで前記定量化を行うものであることを特徴とする請求項１９又は２０記載の組電池の異常検出装置。
【請求項２２】
前記検出手段は、前記短絡手段による短絡処理の際に前記第１異常検出手段及び前記第２異常検出手段の双方により異常である旨判断される場合、該判断のなされる以前における前記第１異常検出手段の判断結果を加味して前記導通不良の有無を判断することを特徴とする請求項１８記載の組電池の異常検出装置。
【請求項２３】
前記検出手段は、前記短絡手段による短絡処理の際に前記第１異常検出手段及び前記第２異常検出手段の双方により異常である旨判断されて且つ該判断のなされる以前において前記第１異常検出手段によって異常である旨が所定時間継続して判断された履歴がないことを条件に、前記導通不良である旨判断することを特徴とする請求項２２記載の組電池の異常検出装置。
【請求項２４】
前記短絡手段は、定電流源とスイッチング素子とを備えて構成されてなることを特徴とする請求項１，２，１２〜２３のいずれか１項に記載の組電池の異常検出装置。
【請求項２５】
前記短絡手段は、抵抗体とスイッチング素子とを備えて構成されてなることを特徴とする請求項１，２，１２〜２３のいずれか１項に記載の組電池の異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組電池を構成する電池セルの１個又は隣接する所定の複数個ずつからなる単位電池について、その両電極のそれぞれと検出線を介して接続されて且つ、前記検出線間の電圧に基づき前記単位電池の電圧を検出する組電池の異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の異常検出装置としては、例えば下記特許文献１に記載されているものがある。図２７に、この異常検出装置の等価回路の一部を示す。図示されるように、組電池を構成する電池セルＣｎ、Ｃ（ｎ−１）、Ｃ（ｎ−２）に並列に、過充電検出回路１１０及び過放電検出回路１２０が接続されている。これら過充電検出回路１１０及び過放電検出回路１２０は、それぞれ該当する電池セルの電圧が過度に高いか否か及び過度に低いか否かを判断するものである。過充電検出回路１１０では、過充電が検出されると、その旨をＯＲ回路１３２に出力する。一方、過放電検出回路１２０では、過放電が検出されると、その旨をＯＲ回路１３４に出力する。これらＯＲ回路１３２及びＯＲ回路１３４の出力は、ＯＲ回路１３６にて論理合成される。このＯＲ回路１３６の出力によって、過充電又は過放電の異常の有無を判断することができる。
【０００３】
更に、上記装置では、各電池セルに並列に、スイッチング素子ＳＷｎ、ＳＷ（ｎ−１）、ＳＷ（ｎ−２）が設けられている。これらスイッチング素子がオン状態とされると、電池セルの両電極が短絡される。上記装置では、この状態において、過充電異常又は過放電異常が検出される場合、電池セルの電極と過充電検出回路１１０や過放電検出回路１２０とを接続する検出線が断線している旨判断する。これは、例えばスイッチング素子ＳＷｎのオン操作時において検出線Ｌｎが断線している場合、検出線Ｌｎの電圧が検出線Ｌ（ｎ＋１）側にずれることに着目したものである。
【特許文献１】特許第３６０３９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記異常検出装置では、過充電状態及び過放電状態と断線とを区別することができない。このため、異常が検出される場合、回路部分を取り替えればよいのか、組電池を取り替えなければならないのかを判断することができない。したがって、メンテナンス時に、正常な組電池を取り替えてしまうことや、膨大な検出線の断線の有無のチェックをしなければならないこと等の不都合が生じる。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、組電池を構成する電池セルの１個又は隣接する所定の複数個ずつからなる単位電池について、その両電極のそれぞれに接続される検出線の導通不良の有無をより適切に判断することのできる組電池の異常検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【０００７】
請求項１記載の発明は、組電池を構成する電池セルの１個又は隣接する所定の複数個ずつからなる単位電池について、その両電極のそれぞれと検出線を介して接続されて且つ、前記検出線間の電圧に基づき前記単位電池の電圧を検出する組電池の異常検出装置において、前記単位電池の電圧が第１の閾値を上回る場合に異常である旨判断する第１異常検出手段と、記単位電池の電圧が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を下回る場合に異常である旨判断する第２異常検出手段と、前記単位電池の両電極に接続される前記検出線を短絡させる短絡手段と、前記短絡手段による短絡処理の際に前記第１異常検出手段及び前記第２異常検出手段の双方により異常である旨判断される場合に、前記検出線が導通不良である旨判断する検出手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
上記検出線のいずれかが導通不良である場合、この検出線の電圧は、短絡手段によってこれと短絡される検出線の電圧側に引き寄せられる。このため、導通不良である検出線とこれに隣接する検出線との間の電圧は、そのうちの一方が正常時と比較して高い電圧となり、他方が正常時と比較して低い電圧となる。このため、第１異常検出手段及び第２異常検出手段の双方により異常がある旨判断されることとなる。これに対し、単位電池の電圧自体に異常がある場合には、第１異常検出手段及び第２異常検出手段のいずれか一方のみが異常を検出すると考えられる。上記発明では、この点に着目することで、導通不良の有無をより適切に判断することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記組電池の端部に接続される検出線の導通不良の有無を、該検出線とこれに隣接する検出線との間の電圧の極性の反転の有無に基づき判断する端部検出手段を更に備えることを特徴とする。
【００１０】
上記請求項１記載の検出手段は、導通不良の有無の判断対象となる検出線を挟む両側の検出線の存在を前提として導通不良の有無を判断している。このため、組電池の両電極のそれぞれに接続される検出線についてはその導通不良の有無を判断することができない。
【００１１】
ところで、通常、異常検出装置等を備える組電池の監視装置にあっては、組電池の各単位電池に並列にインピーダンス要素が接続される構成となる。このため、組電池の電極に接続される検出線が導通不良となる場合、インピーダンス要素を介して両端以外の単位電池と上記導通不良となった検出線との間に電流が流れる。そしてこの場合には、組電池の端部に接続される検出線及びこれに隣接する検出線間の電圧極性が反転する現象が生じる。上記発明では、この点に着目することで、組電池の電極に接続される検出線の導通不良の有無を判断することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、組電池を構成する電池セルの１個又は隣接する所定の複数個ずつからなる単位電池について、その両電極のそれぞれと検出線を介して接続されて且つ、前記検出線間の電圧に基づき前記単位電池の電圧を検出する組電池の異常検出装置において、前記組電池の端部に接続される検出線の導通不良の有無を、該検出線とこれに隣接する検出線との間の電圧の極性の反転の有無に基づき判断する端部検出手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
異常検出装置等を備える組電池の監視装置にあっては、通常、組電池の各単位電池に並列にインピーダンス要素が接続される構成となる。このため、組電池の電極に接続される検出線が導通不良となる場合、インピーダンス要素を介して両端以外の単位電池と上記導通不良となった検出線との間に電流が流れる。そしてこの場合には、組電池の端部に接続される検出線及びこれに隣接する検出線間の電圧極性が反転する現象が生じる。上記発明では、この点に着目することで、組電池の電極に接続される検出線の導通不良の有無を判断することができる。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の発明において、前記端部検出手段は、前記導通不良の有無の判断対象となる検出線に接続される入力端子の電圧及び前記隣接する検出線側の電圧に基づき前記極性の反転の有無を判断する極性反転監視回路と、前記極性が反転する際の前記隣接する検出線及び前記入力端子間の電圧を基準電圧とする基準電圧発生手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
上記判断対象となる検出線が導通不良となる場合、この検出線及びこれに隣接する検出線間の電圧の極性が反転するために、理論的には、これら一対の検出線間の電圧に基づき、導通不良の有無を判断することができる。ただし、実際には、導通不良が生じる場合に上記一対の検出線間の電圧が非常に小さくなるおそれがある。そしてこの場合には、極性反転の有無を高精度に判断することができず、ひいては導通不良の検出精度が低下するおそれがある。上記発明では、この点に鑑み、基準電圧発生手段を備えることで、こうした問題を回避することができ、ひいては導通不良の有無を高精度に判断することができる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記基準電圧発生手段は、前記判断対象となる検出線及び前記入力端子間に接続される整流手段を備えて構成されることを特徴とする。
【００１７】
上記発明では、基準電圧を整流手段による電圧降下量以上とすることができる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項４又は５記載の発明において、前記基準電圧発生手段は、前記判断対象となる検出線及び前記隣接する検出線間に接続される複数のダイオードを備えて構成されることを特徴とする。
【００１９】
上記発明では、基準電圧を上記複数のダイオードによる電圧降下量以上とすることができる。
【００２０】
請求項７記載の発明は、請求項４〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記基準電圧発生手段は、前記判断対象となる検出線及び該検出線とは別の検出線間に接続される抵抗体及び定電流源の直列接続体を備えて構成されることを特徴とする。
【００２１】
上記発明では、判断対象となる検出線の電圧に応じて上記抵抗体の少なくとも一方の端部の電圧が変化する。このため、この抵抗体の端部の電圧に基づき反転の有無を判断することができる。特にこの際、判断対象となる検出線と上記入力端子との間の電圧についての導通不良時の値を、抵抗体の電圧降下量に応じて設定することができる。したがって、基準電圧をこの電圧降下量以上とすることができる。
【００２２】
請求項８記載の発明は、請求項４〜７のいずれか１項に記載の発明において、前記基準電圧発生手段は、その電流経路を導通及び遮断する導通制御手段を更に備えることを特徴とする。
【００２３】
上記発明では、導通不良の検出時以外における基準電圧発生手段による電力消費を低減することができる。
【００２４】
請求項９記載の発明は、請求項４〜８のいずれか１項に記載の発明において、前記極性反転監視回路は、前記入力端子の電圧と、前記隣接する検出線の電圧に応じた電圧との大小関係に基づき反転の有無を判断することを特徴とする。
【００２５】
上記発明では、上記隣接する検出線の電圧に応じた電圧と、上記入力端子の電圧とに基づき、これら一対の検出線間の電圧の極性反転の有無を適切に判断することができる。
【００２６】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明において、前記極性反転監視回路は、前記入力端子の電圧と、前記隣接する検出線の電圧に応じた電圧との大小関係に応じてオン状態及びオフ状態となるトランジスタの出力を出力信号とすることを特徴とする。
【００２７】
上記発明では、トランジスタを用いて極性反転監視回路を簡易且つ適切に構成することができる。
【００２８】
請求項１１記載の発明は、請求項９記載の発明において、前記極性反転監視回路は、前記入力端子の電圧と、前記隣接する検出線の電圧に応じた電圧とを比較するヒステリシスコンパレータを備えて構成されることを特徴とする。
【００２９】
コンパレータは、その入力電圧がその給電電圧範囲内にない場合にはその出力信号の信頼性が低下する。このため、判断対象となる検出線の電圧の極性が反転することを考えると、コンパレータによって上記極性の反転の有無を判断することは困難である。この点、上記発明では、ヒステリシスコンパレータを備えることで、入力電圧を調節することができ、ひいては、極性の有無を適切に判断することができる。
【００３０】
請求項１２記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記検出手段によって前記導通不良である旨の判断がなされないことを条件に、前記第１異常検出手段及び前記第２異常検出手段の少なくとも一方の判断結果に基づき、前記単位電池の過充電異常及び過放電異常の少なくとも一方の判断を行うことを特徴とする。
【００３１】
第１異常検出手段や第２異常検出手段の判断結果のみからは、過充電異常や過放電異常と導通不良とを区別することができない。この点、上記発明では、検出手段によって導通不良でないと判断される場合に、上記第１異常検出手段や第２異常検出手段の判断結果を用いることで、過充電異常や過放電異常の有無を適切に判断することができる。
【００３２】
請求項１３記載の発明は、請求項１，２又は１２に記載の発明において、前記短絡手段による短絡処理を行うときと行わないときとで前記第１の閾値及び前記第２の閾値の少なくとも一方を切り替えることを特徴とする。
【００３３】
検出線の導通不良がある場合であっても、第１の閾値や第２の閾値を単位電池の過充電異常、過放電異常を検出するための値に固定するなら、これらによっては異常がある旨を検出できない場合がある。特に、検出線が断線することなく抵抗値が高くなる異常が生じている場合等には、こうした事態が生じやすい。この点、上記発明では、第１の閾値及び第２の閾値の少なくとも一方を短絡処理の有無に応じて可変とすることで、異常の有無をより適切に判断することができる。
【００３４】
請求項１４記載の発明は、請求項１，２，１２又は１３に記載の発明において、前記単位電池同士の電圧のばらつきを低減させる処理を行う機能を更に備えることを特徴とする。
【００３５】
上記発明では、ばらつきを低減する処理を行うために、単位電池の電圧が、第１の閾値を上回る現象と第２の閾値を下回る現象とが同時に生じる確率は極めて低くなる。このため、上記第１異常検出手段及び第２異常検出手段の双方が異常である旨判断している場合には、過充電異常や過放電異常以外の要因による異常である確率が極めて高い。このため、導通不良の有無を高精度に判断することができる。
【００３６】
請求項１５記載の発明は、請求項１，２、１２〜１４のいずれか１項に記載の発明において、前記単位電池の両電極に接続される前記検出線間に介在する前記短絡手段の所定箇所の電位と、前記短絡処理の指令の有無とを入力とし、前記短絡手段に異常が生じているか否かを判断する判断手段を更に備えることを特徴とする。
【００３７】
短絡手段によって短絡処理がなされる際には、単位電池の両電極に接続される検出線間に介在する短絡手段内に電位変化が生じる。上記発明では、この点に鑑み、短絡処理の指令の有無と、そのときの短絡手段の電位との整合性の有無に基づき短絡手段に異常が生じているか否かを判断することができる。
【００３８】
なお、前記短絡手段は、スイッチング素子を備えて構成され、前記判断手段は、前記スイッチング素子の入力端子及び出力端子のいずれか一方の電位と前記短絡処理の指令の有無とを入力とすることが望ましい。
【００３９】
請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の発明において、前記短絡手段は、スイッチング素子を備えて構成され、前記判断手段は、前記スイッチング素子に対するオン指令信号と、前記スイッチング素子の入力端子及び出力端子のいずれか一方の電位とを入力とし、これら一対の入力信号が整合性を欠く場合に前記短絡手段に異常が生じていると判断することを特徴とする。
【００４０】
短絡手段によって短絡処理がなされる際には、スイッチング素子がオン状態とされるために、その入力端子及び出力端子のいずれかの電位が単位電池の両電極に接続される検出線のいずれか一方の電位側に変化すると考えられる。上記発明では、この点に鑑み、短絡処理の指令の有無と、そのときのスイッチング素子の入力端子及び出力端子のいずれかの電位との整合性の有無に基づき短絡手段に異常が生じているか否かを判断することができる。
【００４１】
請求項１７記載の発明は、請求項１５又は１６記載の発明において、前記第１異常検出手段の出力信号及び前記第２異常検出手段の出力信号と前記判断手段の出力信号とを論理合成する論理合成手段を更に備え、前記論理合成された信号は、前記第１異常検出手段及び前記第２異常検出手段の双方により異常である旨判断されることと前記判断手段により異常であると判断されることとの論理和条件が成立するか否かに応じて互いに相違する値となることを特徴とする。
【００４２】
上記発明では、論理合成手段を備えることで、断線異常と短絡手段の異常との少なくとも一方が生じているか否かを同一の信号にて判断することができる。
【００４３】
請求項１８記載の発明は、請求項１、２、１２〜１６のいずれか１項に記載の発明において、前記検出手段は、前記短絡手段による短絡処理の際に前記第１異常検出手段及び前記第２異常検出手段の双方により異常である旨判断される場合、該判断のなされる以前についての前記単位電池の電圧の履歴を加味して前記導通不良の有無を判断することを特徴とする。
【００４４】
単位電池の電圧がばらつくことで、そのうちのあるものの電圧が第１の閾値を上回って且つ別のものの電圧が第２の閾値を下回る現象が生じる場合、検出手段によって、検出線が導通不良である旨誤判断されるおそれがある。ここで、上記電圧ばらつきの拡大に起因して第１異常検出手段及び第２異常検出手段の双方により異常である旨判断される場合と上記導通不良に起因して双方により異常である旨判断される場合とでは、各単位電池の電圧の履歴が相違すると考えられる。上記発明では、この点に着目することで、導通不良の有無をより高精度に判断することができる。
【００４５】
請求項１９記載の発明は、請求項１８記載の発明において、前記検出手段は、前記単位電池の電圧ばらつきの変化の履歴を定量化する変化履歴定量化手段を更に備え、前記短絡手段による短絡処理の際に前記第１異常検出手段及び前記第２異常検出手段の双方により異常である旨判断されて且つ該判断のなされる以前に前記電圧ばらつきが所定以上の増加傾向になかったことを条件に、前記導通不良である旨判断することを特徴とする。
【００４６】
上記発明では、変化履歴定量化手段を備えることで、電圧ばらつきの増加に起因して第１異常検出手段及び第２異常検出手段の双方により異常である旨判断される場合と、上記導通不良に起因して第１異常検出手段及び第２異常検出手段の双方により異常である旨判断される場合とを好適に識別することができる。しかも、所定以上の増加傾向にない場合を条件とすることで、微少なばらつきの増加の後に導通不良が生じた場合に、導通不良との判断が妨げられることもない。
【００４７】
請求項２０記載の発明は、請求項１９記載の発明において、前記変化履歴定量化手段は、前記単位電池同士の電圧の差に関する信号をハイパスフィルタにて処理することで前記定量化を行うものであることを特徴とする。
【００４８】
上記発明では、ハイパスフィルタの処理により、上記電圧の差に関する信号から上記電圧の所定以上の増加傾向に関する要素を好適に抽出することができる。
【００４９】
請求項２１記載の発明は、請求項１９又は２０記載の発明において、前記変化履歴定量化手段は、前記単位電池同士の電圧の差に関する信号をローパスフィルタにて処理することで前記定量化を行うものであることを特徴とする。
【００５０】
上記発明では、ローパスフィルタの処理により、上記電圧の差に関する信号に突発的なノイズが重畳した場合であれ、これを好適に除去することができる。
【００５１】
請求項２２記載の発明は、請求項１８記載の発明において、前記検出手段は、前記短絡手段による短絡処理の際に前記第１異常検出手段及び前記第２異常検出手段の双方により異常である旨判断される場合、該判断のなされる以前における前記第１異常検出手段の判断結果を加味して前記導通不良の有無を判断することを特徴とする。
【００５２】
単位電池は過充電異常の結果、故障する可能性があり、この場合には、内部短絡状態となるため、過放電異常を示すこととなる。ここで、一般に、組電池を構成する単位電池のいずれかが過充電異常となる場合には、他の単位電池も過充電異常になりやすい状況にある。このため、ある単位電池が過充電異常の後に故障し過放電異常を示す場合において、他の単位電池が過充電異常となるおそれがある。そしてこの場合には、第１異常検出手段及び第２異常検出手段の双方により異常である旨判断されることで、導通不良との誤判断がなされるおそれがある。この点、上記発明では、上記双方により異常である旨判断される以前における第１異常検出手段の判断結果を加味することで、上記現象に起因する誤判断を好適に回避することができる。
【００５３】
請求項２３記載の発明は、請求項２２記載の発明において、前記検出手段は、前記短絡手段による短絡処理の際に前記第１異常検出手段及び前記第２異常検出手段の双方により異常である旨判断されて且つ該判断のなされる以前において前記第１異常検出手段によって異常である旨が所定時間継続して判断された履歴がないことを条件に、前記導通不良である旨判断することを特徴とする。
【００５４】
単位電池が過充電異常の後故障し過放電異常を示すようになるまでには、過充電の程度が増大する期間を有すると考えられる。このため、こうした場合には、第１異常検出手段による異常判断が継続してなされることとなる。上記発明では、この点に着目することで、上記故障に起因して第１異常検出手段及び第２異常検出手段の双方により異常である旨判断される場合を適切に排除しつつ導通不良を判断することができる。
【００５５】
請求項２４記載の発明は、請求項１，２，１２〜２３のいずれか１項に記載の発明において、前記短絡手段は、定電流源とスイッチング素子とを備えて構成されてなることを特徴とする。
【００５６】
短絡処理に際しては、消費電力の低減の観点から、一対の検出線間に流れる電流量を極力低減することが望ましい。ただし、短絡手段を抵抗体にて構成する場合、電流量を低減するためには、抵抗体が大型化するおそれがある。この点、上記発明では、定電流源を備えて短絡手段を構成することで、短絡手段を小規模な回路にて構成することができる。
【００５７】
請求項２５記載の発明は、請求項１，２，１２〜２３のいずれか１項に記載の発明において、前記短絡手段は、抵抗体とスイッチング素子とを備えて構成されてなることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる組電池の異常検出装置をハイブリッド車に適用した第１の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００５９】
図１は、本実施形態にかかるシステム構成図である。図示される組電池Ｂａは、回生制御時には、電気エネルギを充電し、力行制御時には、電気エネルギを放電する。組電池Ｂａは、リチウムイオン２次電池としての電池セルＣ１〜Ｃ８の直列接続体からなる。なお、本実施形態では、便宜上、８個の電池セルにて組電池Ｂａが構成されているとして説明するが、実際には、車両の要求に応じた高電圧を生成すべく電池セルの数を大幅に増やしてもよい。組電池Ｂａの電池セルＣｎ（ｎ＝１〜８）の両電極は、検出線Ｌｎ及びＬ（ｎ＋１）に接続されている。詳しくは、これら検出線ＬｎのうちコネクタＣよりも組電池Ｂａ側は、組電池Ｂａと異常検出装置とを接続するためのハーネス等からなり、それ以外の部分は、異常検出装置内の部材として、例えば半導体基板上の配線からなる。
【００６０】
組電池Ｂａの異常検出装置は、検出線Ｌｎ、Ｌ（ｎ＋１）間に接続される抵抗体Ｒｎ及びスイッチング素子ＳＷｎの直列接続体を備えている。これら抵抗体Ｒｎ及びスイッチング素子ＳＷｎは、検出線Ｌｎ、Ｌ（ｎ＋１）間を低インピーダンス化する（短絡させる）短絡手段を構成する。これらスイッチング素子ＳＷｎは、電源ＰＳにて駆動されるシーケンス回路ＣＣにて操作される。ここで、電源ＰＳは、互いに隣接して且つグループ化されたスイッチング素子（スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４及びスイッチング素子ＳＷ５〜ＳＷ８）毎に、これらの両端の電圧を取り込むことで電源電圧を生成する。一方、シーケンス回路ＣＣは、対応する電源ＰＳによって給電されつつ、上記グループ化されたスイッチング素子を駆動する。
【００６１】
検出線Ｌｎ、Ｌ（ｎ＋１）間には、更に、電池セルＣｎが過度に充電された状態（過充電状態）であるか否かを検出する過充電検出回路１０と、電池セルＣｎが過度に放電された状態（過放電状態）であるか否かを検出する過放電検出回路２０とを備えている。これら過充電検出回路１０及び過放電検出回路２０の出力信号は、制御装置３０に取り込まれる。
【００６２】
制御装置３０は、上記過充電検出回路１０や過放電検出回路２０の出力に基づき、組電池Ｂａ等の異常の有無を判断する処理を行う。更に、制御装置３０は、電池セルＣ１〜Ｃ８の充電量を均一化すべく、これらの電圧が均一となるように放電させる処理（均等化放電処理）を行う。この処理を行うべく、制御装置３０は、例えば特開２０００−８３３２７号公報に記載された回路を備えている。特に、制御装置３０は、均等化処理を、図２に示す態様にて行っている。図２は、上記均等化放電処理の手順を示す。この処理は、制御装置３０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００６３】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、車両の起動許可スイッチがオフ状態であるか否かを判断する。ここで、起動許可スイッチとは、ユーザが車両の走行を許可するためのスイッチである。これは、例えば車両制御システム内の制御装置と主電源との間をオン・オフするスイッチとすればよい。そして、起動許可スイッチがオフ状態であると判断される場合、ステップＳ１２において、電池セルＣ１〜Ｃ８のうちの電圧の高いものを低いものへと移行させるべく放電処理を行う。なお、ステップＳ１２の処理が完了する場合や、ステップＳ１０において否定判断される場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００６４】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に、先の図１に示した過充電検出回路１０及び過放電検出回路２０のそれぞれの回路構成を示す。図示されるように、過充電検出回路１０は、電池セルＣｎに並列接続された抵抗値ｒａ，ｒｂを有する抵抗体の直列接続体を備えている。そして、これら抵抗体の接続点の電圧、換言すれば電池セルＣｎの分圧は、比較器１２の非反転入力端子に印加される。一方、比較器１２の反転入力端子には、電池セルＣｎの負極端子側を基準とする基準電源１４の電圧Ｖｒｅｆが印加されている。これにより、電池セルＣｎの電圧が過充電閾値ＶｔｈＨ（＝Ｖｒｅｆ・（ｒａ＋ｒｂ）／ｒｂ）以下である場合、比較器１２の出力、すなわち、過充電検出回路１０の出力は、論理「Ｌ」となり、過充電閾値ＶｔｈＨを超えると、過充電検出回路１０の出力は、論理「Ｈ」となる。
【００６５】
図３（ｂ）に示される過放電検出回路２０は、電池セルＣｎに並列接続された抵抗値ｒｃ，ｒｄを有する抵抗体の直列接続体を備えている。そして、これら抵抗体の接続点の電圧、換言すれば電池セルＣｎの分圧は、比較器２２の反転入力端子に印加される。一方、比較器１２の非反転入力端子には、電池セルＣｎの負極端子側を基準とする基準電源２４の電圧Ｖｒｅｆが印加されている。これにより、電池セルＣｎの電圧が過放電閾値ＶｔｈＬ（Ｖｒｅｆ・（ｒｃ＋ｒｄ）／ｒｄ）以上である場合、比較器２２の出力、すなわち、過放電検出回路２０の出力は、論理「Ｌ」となり、過放電閾値ＶｔｈＬを下回ると、過放電検出回路２０の出力は、論理「Ｈ」となる。
【００６６】
なお、上記過充電閾値ＶｔｈＨが過放電閾値ＶｔｈＬよりも大きい値であるため、抵抗値ｒａ，ｒｂ，ｒｃ，ｒｄ間には、「ｒｂ／（ｒａ＋ｒｂ）＜ｒｄ／（ｒｃ＋ｒｄ）」の関係がある。
【００６７】
図４に、上記制御装置３０のうち、過充電検出回路１０及び過放電検出回路２０の出力を取り込む部分の回路構成を示す。図示されるように、制御装置３０は、過充電検出回路１０の出力信号の論理和信号Ａを生成するＯＲ回路３２と、過放電検出回路２０の出力信号の論理和信号Ｂを生成するＯＲ回路３４とを備えている。制御装置３０は、更に、論理和信号Ａと論理和信号Ｂとの論理和信号Ｘを生成するＯＲ回路３６と、論理和信号Ａと論理和信号Ｂとの論理積信号Ｙを生成するＡＮＤ回路３８とを備えている。これら、論理和信号Ａ，Ｂ，Ｘ及び論理積信号Ｙは、電池セルＣｎの過充電異常や過放電異常、更には、検出線Ｌ２〜Ｌ８の断線を検出するための信号である。ここで、検出線Ｌ２〜Ｌ８の断線とは、主として、コネクタＣよりも組電池Ｂａ側のハーネス等の断線を想定している。
【００６８】
図５に、上記異常検出の原理を示す。なお、過放電時には過充電時と比較して論理和信号Ａ及び論理和信号Ｂの論理値が互いに逆となるのみであることに鑑み、図５においては、過充電時及び断線時のみを示し、過放電時については割愛している。
【００６９】
正常時においては、電池セルＣｎの電圧及び電池セルＣ（ｎ−１）の電圧は、過充電閾値ＶｔｈＨ及び過放電閾値ＶｔｈＬの間にあるため、検出線Ｌ（ｎ＋１）及び検出線Ｌｎ間の電圧Ｖｎや、検出線Ｌｎ及び検出線Ｌ（ｎ−１）間の電圧Ｖ（ｎ−１）も、過充電閾値ＶｔｈＨ及び過放電閾値ＶｔｈＬの間にある。このため、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８を全てオフ状態とすることでなされる過充放電検出時において、論理和信号Ａ，Ｂともに論理「Ｌ」となる。ここで、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８のいずれか（図中、スイッチング素子ＳＷｎを例示）をオン状態として行われる断線検出時においても、断線がないために、検出線Ｌ（ｎ＋１）及び検出線Ｌｎ間の電圧Ｖｎや、検出線Ｌｎ及び検出線Ｌ（ｎ−１）間の電圧Ｖ（ｎ−１）は、スイッチング素子ＳＷｎのオン操作前とかわらず、論理和信号Ａ，Ｂは、論理「Ｌ」のままとなる。
【００７０】
これに対し、電池セルＣｎの過充電時においては、電池セルＣｎの電圧は、過充電閾値ＶｔｈＨを上回るため、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８を全てオフ状態とすることでなされる過充放電検出時において、論理和信号Ａが論理「Ｈ」となり論理和信号Ｂが論理「Ｌ」となる。ここで、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８のいずれか（図中、スイッチング素子ＳＷｎを例示）をオン状態として行われる断線検出時においても、断線がないために、検出線Ｌ（ｎ＋１）及び検出線Ｌｎ間の電圧Ｖｎや、検出線Ｌｎ及び検出線Ｌ（ｎ−１）間の電圧Ｖ（ｎ−１）は、スイッチング素子ＳＷｎのオン操作前とかわらず、論理和信号Ａは論理「Ｈ」のままとなり、論理和信号Ｂは論理「Ｌ」のままとなる。
【００７１】
これに対し、断線１、断線２、断線３は、先の図４に例示するように、検出線Ｌｎが断線した場合を示している。これら断線１〜３の相違は、検出線Ｌｎ及びこれに接続される低電位側の回路及び高電位側の回路のインピーダンスの相違にある。すなわち、例えば過充電検出回路１０の比較器１２のインピーダンスや過放電検出回路２０の比較器２２のインピーダンスにばらつきがある場合、検出線Ｌｎ及び検出線Ｌ（ｎ＋１）間のインピーダンスと、検出線Ｌｎ及び検出線Ｌ（ｎ−１）間のインピーダンスとにばらつきが生じる。そして、この場合には、検出線Ｌｎが断線することで、検出線Ｌ（ｎ＋１）及び検出線Ｌｎ間の電圧や、検出線Ｌｎ及び検出線Ｌ（ｎ−１）間の電圧が、インピーダンスの値に応じたものとなる。
【００７２】
断線１は、上記２つのインピーダンスの差が比較的小さい場合を示している。この場合、過充放電検出時においては、検出線Ｌｎの電圧は、検出線Ｌ（ｎ＋１）の電圧と検出線Ｌ（ｎ−１）の電圧との略中央値となる。このため、電池セルＣｎ、Ｃ（ｎ−１）の電圧が正常なら、検出線Ｌ（ｎ＋１）及び検出線Ｌｎ間の電圧Ｖｎや検出線Ｌｎ及び検出線Ｌ（ｎ−１）間の電圧Ｖ（ｎ−１）は、過充電閾値ＶｔｈＨ及び過放電閾値ＶｔｈＬの間の値となり、論理和信号Ａ，Ｂは、ともに論理「Ｌ」となる。ここで、スイッチング素子ＳＷｎをオン状態とすると、検出線Ｌｎの電位が検出線Ｌ（ｎ＋１）側に引き上げられるため、検出線Ｌ（ｎ＋１）及び検出線Ｌｎ間の電圧Ｖｎは過放電閾値ＶｔｈＬを下回る一方、検出線Ｌｎ及び検出線Ｌ（ｎ−１）間の電圧Ｖ（ｎ−１）は過充電閾値ＶｔｈＨを上回る。このため、上記論理和信号Ｘと論理積信号Ｙとの双方が、論理「Ｈ」となる。
【００７３】
断線２は、低電位側（検出線Ｌ（ｎ−１）及び検出線Ｌｎ間）のインピーダンスの方が比較的大きい場合を示している。この場合、過充放電検出時においては、検出線Ｌｎの電圧は、検出線Ｌ（ｎ＋１）の電圧と検出線Ｌ（ｎ−１）の電圧との中央に対して高電位側にずれる。このため、電池セルＣｎ、Ｃ（ｎ−１）の電圧が正常であっても、検出線Ｌｎ及び検出線Ｌ（ｎ−１）間の電圧Ｖ（ｎ−１）は過充電閾値ＶｔｈＨを上回るため、論理和信号Ａは論理「Ｈ」となり、論理和信号Ｂは論理「Ｌ」となる。ここで、スイッチング素子ＳＷｎをオン状態とすると、検出線Ｌｎの電位が検出線Ｌ（ｎ＋１）側に引き上げられるため、検出線Ｌ（ｎ＋１）及び検出線Ｌｎ間の電圧Ｖｎは過放電閾値ＶｔｈＬを下回る一方、検出線Ｌｎ及び検出線Ｌ（ｎ−１）間の電圧Ｖ（ｎ−１）は過充電閾値ＶｔｈＨを上回る。このため、上記論理和信号Ｘと論理積信号Ｙとの双方が、論理「Ｈ」となる。なお、電池セルＣｎ，Ｃ（ｎ＋１）の電圧によっては、過充放電検出時における電圧Ｖｎが過放電閾値ＶｔｈＬを下回ることもありえる。この場合には、過充放電検出時における論理和信号Ａが論理「Ｌ」となり、論理和信号Ｂが論理「Ｈ」となる。
【００７４】
断線３は、断線２のものよりも低電位側（検出線Ｌ（ｎ−１）及び検出線Ｌｎ間）のインピーダンスの方が更に大きい場合を示している。この場合、過充放電検出時においては、検出線Ｌｎの電圧は、検出線Ｌ（ｎ＋１）の電圧と検出線Ｌ（ｎ−１）の電圧との中央に対して更に高電位側にずれる。このため、電池セルＣｎ、Ｃ（ｎ−１）の電圧が正常であっても、検出線（Ｌ＋１）及び検出線Ｌｎ間の電圧Ｖｎは過放電閾値ＶｔｈＬを下回って且つ、検出線Ｌｎ及び検出線Ｌ（ｎ−１）間の電圧Ｖ（ｎ−１）は過充電閾値ＶｔｈＨを上回る。このため、論理和信号Ａは論理「Ｈ」となり、論理和信号Ｂも論理「Ｈ」となる。ここで、スイッチング素子ＳＷｎをオン状態とすると、検出線Ｌｎの電位が検出線Ｌ（ｎ＋１）側に引き上げられるため、検出線Ｌ（ｎ＋１）及び検出線Ｌｎ間の電圧Ｖｎは過放電閾値ＶｔｈＬを下回る一方、検出線Ｌｎ及び検出線Ｌ（ｎ−１）間の電圧Ｖ（ｎ−１）は過充電閾値ＶｔｈＨを上回る。このため、上記論理和信号Ｘと論理積信号Ｙとの双方が、論理「Ｈ」となる。
【００７５】
これらの現象からわかるように、スイッチング素子ＳＷｎをオン状態とする際に論理積信号Ｙが論理「Ｈ」となることに基づき、過充放電と区別して検出線の断線を判断することができる。
【００７６】
図６に、上記原理を利用した断線検出及び過充放電検出の処理手順を示す。この処理は、制御装置３０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００７７】
この一連の処理では、まずステップＳ２０において、特定のスイッチング素子ＳＷｎをオン操作することで断線検出を行う断線検出モードとする。詳しくは、この処理は、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８の１つおきに同時オン操作を行う処理、例えばスイッチング素子ＳＷ１，３，５，７を同時にオン操作する処理とすればよい。また、これに代えて、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８の２つおきに同時オン操作を行う処理、例えばスイッチング素子ＳＷ１，４，７を同時にオン操作する処理としてもよい。更に、一度に一つのスイッチング素子ＳＷｎのみをオン操作する処理としてもよい。すなわち、隣接するスイッチング素子を同時にオンしなければ、どのようなパターンでスイッチングを行ってもよい。
【００７８】
続くステップＳ２２においては、論理積信号Ｙが論理「Ｈ」であるか否かを判断する。この処理は、先の図５に示した関係に基づき、検出線Ｌ２〜Ｌ８の断線の有無を判断するためのものである。そして、論理「Ｈ」であると判断される場合には、ステップＳ２４において、断線である旨判断する。
【００７９】
一方、ステップＳ２２において論理「Ｌ」であると判断される場合、ステップＳ２６において、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８の全てをオフ操作することで過充電や過放電の異常検出を行う過充放電検出モードとする。続くステップＳ２８においては、論理和信号Ｘが論理「Ｈ」となるか否かを判断する。この処理は、先の図５に示した関係に基づき、過充電異常や過放電異常があるか否かを判断するものである。そして、ステップＳ２８において論理「Ｈ」であると判断される場合、ステップＳ３０において、過充放電異常である旨判断する。すなわち、断線がない場合であって論理和信号Ｘが論理「Ｈ」となる場合には、先の図５に示した関係から過充電異常又は過放電異常が生じていると判断する。これに対し、論理和信号Ｘが論理「Ｌ」であると判断される場合、ステップＳ３２において、正常である旨判断する。
【００８０】
なお、ステップＳ２４、Ｓ３０，Ｓ３２の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００８１】
上記処理によれば、過充電異常又は過放電異常と断線とを適切に識別しつつ断線の有無を高精度に判断することができる。ちなみに、電池セルＣ１〜Ｃ８の中に過充電異常であるものと過放電異常であるものとを同時に含む場合には、先の図５の断線３の状態と同一となるため、過充電異常及び過放電異常と断線とを区別できない。しかし、こうした事態が生じる確率は以下の理由から極めて低いと考えられる。
【００８２】
すなわち、上記起動許可スイッチがオフである際に、均等化放電がなされることで電池セルＣ１〜Ｃ８の電圧のばらつきは低減されている。こうした状況下、起動許可スイッチがオフである場合には、電池セルＣ１〜Ｃ８への充電処理はなされないため、電池セルＣ１〜Ｃ８の電圧の変動要因としては、例えば先の図３に示した抵抗体等を介した放電（暗電流）や、自己放電等に限られる。このため、起動許可スイッチがオフ状態である場合には、過放電異常が生じる可能性はあるものの、過充電異常が生じる確率は略ゼロである。一方、起動許可スイッチがオン状態である場合、組電池Ｂａの充電がなされる状況下にあっては、過充電異常となる可能性はあるものの過放電異常となる確率は略ゼロである。また、組電池Ｂａの放電がなされる状況下にあっては、過放電異常となる可能性はあるものの過充電異常となる確率は略ゼロである。このため、過充電異常及び過放電異常の双方が生じる可能性は無視し得る。
【００８３】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００８４】
（１）スイッチング素子ＳＷｎの短絡処理の際に第１異常検出手段（過充電検出回路１０）及び第２異常検出手段（過放電検出回路２０）の双方により異常である旨判断される場合に、検出線が断線している旨判断した。これにより、過充放電と断線とを区別しつつ断線の有無をより適切に判断することができる。
【００８５】
（２）断線である旨の判断がなされないことを条件に、過充電検出回路１０及び過放電検出回路２０の少なくとも一方の判断結果に基づき、過充電異常及び過放電異常の判断を行った。これにより、過充電異常や過放電異常の有無を適切に判断することができる。
【００８６】
（３）均等化放電処理を行うことで、電池セルＣ１〜Ｃ８の電圧のばらつきを低減させることができる。そして、この場合には、電池セルの過充電異常と過放電異常とが同時に生じる確率は極めて低くなる。このため、上記論理積信号Ｙに基づき断線の有無を高精度に判断することができる。
【００８７】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００８８】
図７に、本実施形態にかかる断線検出及び過充放電検出の処理手順を示す。この処理は、制御装置３０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図７において、先の図６の処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。
【００８９】
この一連の処理では、ステップＳ２６の処理の後、ステップＳ２８ａにおいて、論理和信号Ａが論理「Ｈ」であるか否かを判断する。この処理は、過充電異常であるか否かを判断するものである。そして、論理「Ｈ」であると判断される場合、ステップＳ３０ａにおいて、過充電異常であると判断する。一方、上記ステップＳ２８ａにおいて論理「Ｌ」であると判断される場合、ステップＳ２８ｂにおいて論理和信号Ｂが論理「Ｈ」であるか否かを判断する。この処理は、過放電異常であるか否かを判断するものである。そして、論理「Ｈ」であると判断される場合、ステップＳ３０ｂにおいて、過放電異常であると判断する。
【００９０】
このように、本実施形態では、過充電異常と過放電異常との区別をも行うことができる。
【００９１】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９２】
図８に、本実施形態にかかる過充電検出回路１０及び過放電検出回路２０の回路構成を示す。図８（ａ）は、過充電検出回路１０であり、図８（ｂ）は、過放電検出回路２０である。以下では、過充電検出回路１０の構成及びその機能を例にとって説明する。なお、過放電検出回路２０の構成及び機能も過充電検出回路１０と同様であるため、これについては説明を割愛する。
【００９３】
図８（ａ）に示すように、過充電検出回路１０の比較器４０の非反転入力端子に印加される電圧は、電池セルＣｎの電圧の分圧であるものの、その電圧の分割度合いが２段階で可変設定可能となっている。すなわち、電池セルＣｎに並列に、抵抗値ｒｅ，ｒｆ，ｒｇを有する抵抗体の直列接続体が接続されている。そして、抵抗値ｒｅ及び抵抗値ｒｆの抵抗体の接続点は、スイッチング素子４４を介して比較器４０の非反転入力端子に接続される。また、抵抗値ｒｆ及び抵抗値ｒｇの抵抗体の接続点は、スイッチング素子４６を介して比較器４０の非反転入力端子に接続されている。
【００９４】
こうした構成によれば、スイッチング素子４４をオン状態とするかスイッチング素子４６をオン状態とするかに応じて、閾値電圧を、「Ｖｒｅｆ・（ｒｅ＋ｒｆ＋ｒｇ）／（ｒｆ＋ｒｇ）」と「Ｖｒｅｆ・（ｒｅ＋ｒｆ＋ｒｇ）／ｒｇ」との２段階に可変とすることができる。なお、過放電検出回路２０についても原理は同一である。
【００９５】
これにより、検出線Ｌ２〜Ｌ８の断線のみならず、導通不良を検出することも可能となる。すなわち、断線とまではいかないまでも導通不良が生じる場合には、検出対象となる電圧は、上記過充電閾値ＶｔｈＨ及び過放電閾値ＶｔｈＬ間にあるものの、導通不良に起因していずれかの閾値側にずれる現象が生じ得る。このため、本実施形態では、こうした異常をも検出すべく、過充放電異常検出時と断線検出時とで、過充電検出回路１０及び過放電検出回路２０の双方の閾値を切り替える。なお、この切り替えは、過充電検出回路１０については、断線時の方が小さくして且つ、過放電検出回路２０については、断線時の方が大きくすることが望ましい。ちなみに、導通不良としては、例えばコネクタ部分の抵抗増加がある。
【００９６】
以上詳述した本実施形態によれば、上記第１の実施形態の上記（１）〜（３）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【００９７】
（４）過充放電検出時と断線検出時とで過充電検出回路１０及び過放電検出回路２０の閾値を切り替えた。これにより、検出線の異常の有無をより適切に判断することができる。
【００９８】
（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９９】
図９に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。図示されるように、本実施形態では、短絡手段として、定電流源ＣＣＳとスイッチング素子ＳＷｎ（ｎ＝１〜８）の直列接続体を備える。これは、断線検出時の消費電力を極力抑制することと回路規模の増大を抑制することとの両立を図るための構成である。すなわち、先の図１に示した構成において、断線検出時の消費電力を極力低減するためには、抵抗体Ｒｎ（ｎ＝１〜８）の抵抗値を極力大きくする必要があるが、この場合には、抵抗体Ｒｎが大型化する。これに対し、本実施形態のように、定電流源ＣＣＳを回路にて構成する場合には、比較的小さい回路規模で小電流を流す回路を構成することができる。
【０１００】
以上詳述した本実施形態によれば、上記第１の実施形態の上記（１）〜（３）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【０１０１】
（５）定電流源ＣＣＳとスイッチング素子ＳＷｎとを備えて、短絡手段を構成した。これにより、短絡手段を小規模な回路にて構成することができる。
【０１０２】
（第５の実施形態）
以下、第５の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１０３】
上記第１の実施形態による断線検出は、断線した検出線Ｌｎとこれに隣接する両側の検出線Ｌ（ｎ＋１）及び検出線Ｌ（ｎ−１）との間の電圧を利用して行うものであるため、両端の検出線Ｌ１，Ｌ９についてはその断線を検出することができない。そこで本実施形態では、別の手法にてこれら両端の検出線Ｌ１，Ｌ９の断線の有無を判断する。以下、これについて詳述する。
【０１０４】
図１０（ａ）に、本実施形態にかかるシステムのインピーダンス要素に関する等価回路を示す。図において、インピーダンスＺ１１〜Ｚ１８、Ｚ２１〜Ｚ２４、Ｚ４１、Ｚ４２、Ｚ８１は、システム内のインピーダンス要素である。ここで、インピーダンスＺ１１〜Ｚ１８は、例えば過充電検出回路１０や過放電検出回路２０内の抵抗体である。また、インピーダンスＺ４１，Ｚ４２は、先の図１に示したシーケンス回路ＣＣ用の電源ＰＳのインピーダンスである。更に、インピーダンスＺ２１〜Ｚ２４、Ｚ８１は、上記均等化放電処理をするための回路のインピーダンスである。これは、例えば特開２０００−８３３２７号公報の図１の分圧手段のインピーダンス要素をインピーダンスＺ８１とし、図１０の抵抗体５５Ｈ、５５Ｌ及びダイオード５６Ｈ，５６Ｌのインピーダンス要素等をインピーダンスＺ２１〜Ｚ２４とすればよい。
【０１０５】
こうした構成において、検出線Ｌ１が断線すると、図１０（ｂ）に示すように、インピーダンス要素を介して電流Ｉ２が流れるために、検出線Ｌ１の電位が検出線Ｌ２の電位よりも上昇する。また、検出線Ｌ９が断線すると、インピーダンス要素を介して電流Ｉ１が流れるために、検出線Ｌ９の電位が検出線Ｌ８の電位よりも低下する。こうした現象に鑑み、本実施形態では、検出線Ｌ１及び検出線Ｌ２間の電圧の極性反転に基づき、検出線Ｌ１の断線を検出し、検出線Ｌ８及び検出線Ｌ９間の電圧の極性反転に基づき、検出線Ｌ９の断線を検出する。
【０１０６】
詳しくは、図１１に示すように、検出線Ｌ７〜Ｌ９に接続される反転検出回路５０にて、検出線Ｌ８及び検出線Ｌ９間の電圧の極性反転の有無に基づく検出線Ｌ９の断線の有無を検出する。また、検出線Ｌ１〜Ｌ３に接続される反転検出回路６０にて、検出線Ｌ１及び検出線Ｌ２間の電圧の極性反転の有無に基づく検出線Ｌ１の断線の有無を検出する。
【０１０７】
図１２（ａ）に、反転検出回路５０の回路構成を示す。図示されるように、反転検出回路５０は、検出線Ｌ８にエミッタが接続されたバイポーラトランジスタ（トランジスタ５１）を備えている。トランジスタ５１のコレクタは、抵抗体５２を介して検出線Ｌ７に接続されている。一方、トランジスタ５１のベースは、抵抗体５３を介して検出線Ｌ８に接続されている。更に、トランジスタ５１のベースは、抵抗体５４を介して、逆流防止用のダイオード５５のアノードに接続されている。一方、検出線Ｌ９及び検出線Ｌ７間は、抵抗体５６を介して接続されており、抵抗体５６のうちの検出線Ｌ９側には、ダイオード５５のカソードが接続されている。
【０１０８】
こうした構成によれば、検出線Ｌ９が断線していない正常時には、抵抗体５６及びダイオード５５の接続点の電位が、検出線Ｌ８の電位を、トランジスタ５１をオンさせるためのエミッタ及びベース間の電圧及びダイオード５５のオン時の電圧降下量の合計だけ低下させた電位よりも高い。このため、トランジスタ５１はオフ状態となり、反転検出回路５０の出力信号（トランジスタ５１のコレクタ電位）は論理「Ｌ」となる。一方、検出線Ｌ９が断線している場合には、検出線Ｌ９の電位が検出線Ｌ８の電位よりも低いために、抵抗体５６及びダイオード５５の接続点の電位が、検出線Ｌ８の電位を、トランジスタ５１をオンさせるためのエミッタ及びベース間の電圧及びダイオード５５のオン時の電圧降下量の合計だけ低下させた電位よりも低くなる。このため、トランジスタ５１がオン状態となり、反転検出回路５０の出力信号（トランジスタ５１のコレクタ電位）は論理「Ｈ」となる。このため、反転検出回路５０の出力信号が論理「Ｈ」となる場合に、検出線Ｌ９の断線であると判断することができる。
【０１０９】
一方、図１２（ｂ）に、反転検出回路６０の構成を示す。図示されるように、反転検出回路６０においては、抵抗体６２を介して検出線Ｌ３にバイポーラトランジスタ（トランジスタ６１）のコレクタが接続されている。トランジスタ６１のエミッタは、検出線Ｌ２に接続されている。一方、トランジスタ６１のベースは、抵抗体６３を介して検出線Ｌ２に接続されている。更に、トランジスタ６１のベースは、抵抗体６４を介して、逆流防止用のダイオード６５のカソードに接続されている。一方、検出線Ｌ３及び検出線Ｌ１間は、抵抗体６６を介して接続されており、抵抗体６６のうちの検出線Ｌ１側には、ダイオード６５のアノードが接続されている。
【０１１０】
こうした構成によれば、検出線Ｌ１が断線していない正常時には、抵抗体６６及びダイオード６５の接続点の電位が、検出線Ｌ２の電位を、トランジスタ６１をオンさせるためのエミッタ及びベース間の電圧及びダイオード６５のオン時の電圧降下量の合計だけ上昇させた電位よりも低い。このため、トランジスタ６１はオフ状態となり、反転検出回路６０の出力信号（トランジスタ６１のコレクタ電位）は論理「Ｈ」となる。一方、検出線Ｌ１が断線している場合には、検出線Ｌ１の電位が検出線Ｌ２の電位よりも高いために、抵抗体６６及びダイオード６５の接続点の電位が、検出線Ｌ２の電位を、トランジスタ６１をオンさせるためのエミッタ及びベース間の電圧及びダイオード６５のオン時の電圧降下量の合計だけ上昇させた電位よりも高くなる。このため、トランジスタ６１がオン状態となり、反転検出回路６０の出力信号（トランジスタ６１のコレクタ電位）は論理「Ｌ」となる。このため、反転検出回路６０の出力信号が論理「Ｌ」となる場合に、検出線Ｌ１の断線であると判断することができる。
【０１１１】
以上詳述した本実施形態によれば、上記第１の実施形態の上記（１）〜（３）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【０１１２】
（６）組電池Ｂａの端部に接続される検出線Ｌ１，Ｌ９及び隣接する検出線Ｌ２，Ｌ８間の電圧の極性の反転の有無に基づき、検出線Ｌ１，Ｌ９の断線の有無を判断した。これにより、組電池Ｂａの電極に接続される検出線Ｌ１，Ｌ９の断線の有無を判断することができる。
【０１１３】
（７）極性反転監視回路（トランジスタ５１，６１、抵抗体５３，５４，６３，６４、ダイオード５５，６５）の入力端子の電圧（ダイオード５５のカソード側の電位等）と、断線の判断対象に隣接する検出線Ｌ８，Ｌ２の電圧に応じた電圧（検出線Ｌ８の電位を、トランジスタ５１をオンさせるためのエミッタ及びベース間の電圧とダイオード５５の電圧降下量との合計だけ低下させた値等）との大小関係に基づき反転の有無を判断した。これにより、極性反転の有無を適切に判断することができる。
【０１１４】
（８）極性反転監視回路の出力信号を、その入力端子の電圧と、断線の判断対象に隣接する検出線の電圧に応じた電圧との大小関係に応じてオン状態及びオフ状態となるトランジスタ５１，６１の出力とした。これにより、トランジスタを用いて極性反転監視回路を簡易且つ適切に構成することができる。
【０１１５】
（第６の実施形態）
以下、第６の実施形態について、先の第５の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１１６】
上記第５の実施形態では、検出線Ｌ９の断線時には、検出線Ｌ９の電位が検出線Ｌ８の電位よりも低くなり、また、検出線Ｌ１の断線時には、検出線Ｌ１の電位が検出線Ｌ２の電位よりも高くなることに鑑み、検出線Ｌ９，Ｌ１の断線の有無を判断した。ところで、実際の組電池Ｂａの異常検出装置にあっては、通常、静電気保護機能が搭載される。これは、例えば異常検出装置の製造時等において、コネクタＣが何らかの部材と接触する際に静電気が生じることで、コネクタＣに異常検出装置の耐圧を超える電圧が印加されるおそれがあることに鑑みてなされるものである。図１３に、こうした静電気保護機能の一例を示す。図示されるように、各電池セルＣ１〜Ｃ８に並列に、ダイオードＤが接続されている。これにより、複数のコネクタＣ間に逆側の電圧が印加される場合であっても、その印加電圧を、ダイオードＤの電圧降下量程度に制限することができ、ひいては異常検出装置内部の素子を静電気から保護することができる。
【０１１７】
ただしこの場合、検出線Ｌ１、Ｌ９が断線したとしても、検出線Ｌ１，Ｌ２間の電位差や検出線Ｌ８，Ｌ９間の電位差は、ダイオードＤの電圧降下量程度となる。このため、検出線Ｌ１、Ｌ９の断線時において、これらの電位と検出線Ｌ２，Ｌ８の電位との電位差が小さく、極性反転の有無を適切に検出することが困難となるおそれがある。そこで本実施形態では、先の図１２に示したダイオード５５及び抵抗体５６間の接続点と検出線Ｌ８との電位差や、ダイオード６５及び抵抗体６６間の接続点と検出線Ｌ２との電位差を、検出線Ｌ１，Ｌ９の断線時においてトランジスタ５１，６１をオンさせるための電圧（基準電圧）とする手段を備える。
【０１１８】
図１４に、本実施形態にかかる反転検出回路５０の回路構成を示す。なお、図１４において、先の図１２（ａ）に示した部材と対応する部材については同一の符号を付している。図示されるように、反転検出回路５０は、検出線Ｌ９からダイオード５５のカソード側へと進む方向を順方向とするダイオード５８を２つ備えている。これにより、断線時において、ダイオード５５のカソード側の電位は、検出線Ｌ８の電位に対して、ダイオードＤ及びダイオード５８の電圧降下量程度低くなる。したがって、検出線Ｌ９の断線時におけるダイオード５５のカソード側の電位を、トランジスタ５１を確実にオンさせる電位とすることができる。なお、ダイオード５８による電圧降下量は、電池セルＣ８の過放電時においても検出線Ｌ９が断線しない限りトランジスタ５１をオフ状態に保つことができるように設定する。更に、本実施形態では、抵抗体５６及び検出線Ｌ７間に、バイポーラトランジスタ（スイッチング素子５７）を備えている。これは、断線検出時以外のときに、抵抗体５６及び検出線Ｌ７間を電流が流れることを阻止するためのものである。
【０１１９】
なお、反転検出回路６０についても、同様に、先の図１２（ｂ）に示した構成において、ダイオード６５のアノード側から検出線Ｌ１へと進む方向を順方向とするダイオードを備えることで同様の作用効果を奏することができる。
【０１２０】
以上詳述した本実施形態によれば、上記第５の実施形態の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【０１２１】
（８）隣接する検出線Ｌ２、Ｌ８及び極性反転監視回路の入力端子（ダイオード５５のカソード側）間の電圧についての極性が反転する際の値を基準電圧とする基準電圧発生手段（ダイオード５８）を備えた。これにより、断線の有無を高精度に判断することができる。
【０１２２】
（９）基準電圧発生手段（図１４中、破線部分）を、ダイオード５８を備えて構成した。これにより、基準電圧をダイオード５８による電圧降下量以上とすることができる。
【０１２３】
（１０）基準電圧発生手段に、その電流経路を導通及び遮断する導通制御手段（スイッチング素子５７）を更に備えた。これにより、断線検出時以外において、無駄な電力が消費されることを抑制することができる。
【０１２４】
（第７の実施形態）
以下、第７の実施形態について、先の第６の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１２５】
図１５に、本実施形態にかかる反転検出回路５０の回路構成を示す。なお、図１５において、先の図１４に示した部材と対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。図示されるように、反転検出回路５０は、検出線Ｌ８から検出線Ｌ９に進む方向を順方向とするダイオードＤが３つ直列接続されている。これにより、断線時において、ダイオード５５のカソード側の電位は、検出線Ｌ８の電位に対して、ダイオードＤの電圧降下量程度低くなる。したがって、検出線Ｌ９の断線時において、ダイオード５５のカソード側の電位を、トランジスタ５１を確実にオンさせる電位とすることができる。
【０１２６】
なお、反転検出回路６０についても、同様に、先の図１２（ｂ）に示した構成において、検出線Ｌ１側から検出線Ｌ２側へと進む方向を順方向とするダイオードを複数備えることで同様の作用効果を奏することができる。
【０１２７】
以上詳述した本実施形態によれば、上記第６の実施形態の上記各効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【０１２８】
（１１）基準電圧発生手段を、検出線Ｌ１、Ｌ９及びこれに隣接する検出線Ｌ２，Ｌ８間に接続される複数のダイオードを備えて構成した。これにより、基準電圧を上記複数のダイオードＤによる電圧降下量以上とすることができる。
【０１２９】
（第８の実施形態）
以下、第８の実施形態について、先の第６の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１３０】
図１６（ａ）に、本実施形態にかかる反転検出回路５０の回路構成を示す。検出線Ｌ９は、抵抗体７０及び定電流源７１を介して検出線Ｌ７に接続されている。一方、検出線Ｌ９、Ｌ７を給電ラインとするコンパレータ７２の非反転入力端子には、抵抗体７３を介して検出線Ｌ８が接続されており、反転入力端子は、抵抗体７０及び定電流源７１の接続点に接続されている。そして、コンパレータ７２の出力端子は、抵抗体７４を介してその非反転入力端子に接続されている。このように、コンパレータ７２に抵抗体７４を接続することでヒステリシスコンパレータが構成されている。
【０１３１】
こうした構成によれば、検出線Ｌ９が断線していない正常時においては、コンパレータ７２の反転入力端子に印加される電圧が、非反転入力端子に印加される電圧よりも所定以上高くなるため、反転検出回路５０の出力信号としてのコンパレータ７２の出力は、論理「Ｌ」となる。これに対し、検出線Ｌ９が断線する場合、コンパレータ７２の反転入力端子に印加される電圧が非反転入力端子に印加される電圧よりも所定以上低くなり、反転検出回路５０の出力信号としてのコンパレータ７２の出力は、論理「Ｈ」となる。このため、反転検出回路５０の出力信号が論理「Ｈ」に反転することにより、検出線Ｌ９の断線とすることができる。
【０１３２】
なお、上記コンパレータ７２は、その一対の入力端子に印加される電圧が給電ライン間の電圧とならない場合には、これら一対の入力端子に印加される電圧の大小を適切に比較することができない。このため、検出線Ｌ９が断線することにより検出線Ｌ９の電位が検出線Ｌ８の電位よりも低くなる場合、非反転入力端子に印加される電圧が問題となり得る。しかし、本実施形態では、ヒステリシスコンパレータを構成することで、その非反転入力端子に印加される電圧を、給電ラインとしての検出線Ｌ９の電位以下とすることができる。
【０１３３】
一方、図１６（ｂ）に、本実施形態にかかる反転検出回路６０の回路構成を示す。検出線Ｌ１は、抵抗体８０及び定電流源８１を介して検出線Ｌ３に接続されている。一方、検出線Ｌ１、Ｌ３を給電ラインとするコンパレータ８２の非反転入力端子には、抵抗体８３を介して検出線Ｌ２が接続されており、反転入力端子は、抵抗体８０及び定電流源８１の接続点に接続されている。そして、コンパレータ８２の出力端子は、抵抗体８４を介してその非反転入力端子に接続されている。このように、コンパレータ８２に抵抗体８４を接続することでヒステリシスコンパレータが構成されている。
【０１３４】
こうした構成によれば、検出線Ｌ１が断線していない正常時においては、コンパレータ８２の反転入力端子に印加される電圧が、非反転入力端子に印加される電圧よりも所定以上低くなるため、反転検出回路６０の出力信号としてのコンパレータ８２の出力は、論理「Ｈ」となる。これに対し、検出線Ｌ１が断線する場合、コンパレータ８２の反転入力端子に印加される電圧が非反転入力端子に印加される電圧よりも所定以上高くなり、反転検出回路６０の出力信号としてのコンパレータ８２の出力は、論理「Ｌ」となる。このため、反転検出回路６０の出力信号が論理「Ｌ」に反転することにより、検出線Ｌ１の断線とすることができる。
【０１３５】
以上詳述した本実施形態によれば、上記第５の実施形態の上記（６）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【０１３６】
（１２）基準電圧発生手段（図１６中、破線部分）を、断線の判断対象となる検出線Ｌ１、Ｌ９及び別の検出線Ｌ３，Ｌ７間に接続される抵抗体７０，８０及び定電流源７１，８１の直列接続体を備えて構成した。これにより、検出線Ｌ１、Ｌ９の断線時において、極性反転監視回路（コンパレータ７２，８２、抵抗体７３，７４，８３，８４）の入力端子の電圧（コンパレータ７２，８２の反転入力端子の印加電圧）と検出線Ｌ１、Ｌ９との間の電圧を、抵抗体７０，８０の電圧降下量に応じて設定することができる。
【０１３７】
（１３）極性反転監視回路を、その入力端子（コンパレータ７２，８２の反転入力端子）の電圧と、断線の判断対象に隣接する検出線Ｌ８，Ｌ２の電圧に応じた電圧とを比較するヒステリシスコンパレータを備えて構成した。これにより、極性の有無を適切に判断することができる。
【０１３８】
（第９の実施形態）
以下、第９の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１３９】
上述したように、上記ＡＮＤ回路３８の出力信号である論理積信号Ｙに基づき断線を検出する場合、組電池Ｂａを構成する電池セルＣｎについて、過充電異常及び過放電異常の双方が生じるときには、断線である旨誤判断するおそれがある。ここで、過充電異常や過放電異常にいたる場合には、それ以前に電池セルＣｎの電圧が異常な値へと徐徐に変化すると考えられる。このため、過充電異常及び過放電異常の双方が検出される以前における電池セルの電圧の履歴を参照するならば、断線の有無をより高精度に判断することができると考えられる。以下、こうした点に着目した本実施形態の断線検出手法について説明する。
【０１４０】
図１７に、本実施形態のシステム構成の一部を示す。なお、図１７において、先の図４に示した部材と対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。
【０１４１】
図示されるように、本実施形態では、各電池セルＣｎに、電圧閾値判定部９０が並列接続されている。電圧閾値判定部９０は、該当する電池セルＣｎの電圧を検出するためのものである。詳しくは、電圧閾値判定部９０は、アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）であり、シリアルライン上に、時系列データを出力することで、複数ビットにてデジタル表記された電圧値を出力する。
【０１４２】
図１８（ａ）に、電圧閾値判定部９０の回路構成を示す。図示されるように、電圧閾値判定部９０は、電池セルＣｎに並列接続された複数の抵抗体（９６ａ〜９６ｄ）の直列接続体を備えている。そして、直列接続体による電池セルＣｎの電圧の分圧値が、比較器９９にて、基準電源９７の基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。詳しくは、直列接続体を構成する抵抗体間の複数の接続点のうちのいずれの電圧を比較器９９に印加するかを選択可能となっており、これにより、電池セルＣｎの電圧と複数の閾値のいずれかとの大小関係を、選択的に比較可能となっている。すなわち、スイッチング素子９８ａをオンとすることで、抵抗体９６ａ及び抵抗体９６ｂの接続点の電圧を比較器９９に印加可能であり、スイッチング素子９８ｂをオンとすることで、抵抗体９６ｂ及び抵抗体９６ｃの接続点の電圧を比較器９９に印加可能であり、スイッチング素子９８ｃをオンとすることで、抵抗体９６ｃ及び抵抗体９６ｄの接続点の電圧を比較器９９に印加可能である。
【０１４３】
図１８（ｂ）に、電池セルＣｎの電圧Ｖｎと、スイッチング素子９８ａ〜９８ｃのいずれかを選択的にオンした際の比較器９９の出力との関係を示す。図示されるように、スイッチング素子９８ａ〜９８ｃのいずれかを選択的にオンすることで、電池セルＣｎの電圧と様々な閾値との大小関係の比較結果を出力することができる。このため、スイッチング素子９８ａ〜９８ｃのうちのオン状態とするものを時系列パターンに従って変化させることで、電池セルＣｎの電圧を３ビットのデジタル信号としてシリアルラインから出力することができる。
【０１４４】
先の図１７に示すように、電圧閾値判定部９０の出力は、ＯＲ回路９２及びＡＮＤ回路９４にそれぞれ取り込まれる。ＯＲ回路９２は、各電池セルＣｎに並列接続される電圧閾値判定部９０の出力信号の論理和信号Ｖｍａｘを出力する。一方、ＡＮＤ回路９４は、各電池セルＣｎに並列接続される電圧閾値判定部９０の出力の論理積信号Ｖｍｉｎを出力する。上記電圧閾値判定部９０のスイッチング素子９８ａ〜９８ｃを時系列パターンに従って順次オン状態とした際の論理積信号Ｖｍｉｎと論理和信号Ｖｍａｘとの差は、組電池Ｂａを構成する電池セルＣｎの電圧のばらつきを３ビットにて表現したものとなる。以下、図１９を用いてこれについて詳述する。
【０１４５】
図１９（ａ）は、スイッチング素子９８ａのスイッチング態様の推移を示し、図１９（ｂ）は、スイッチング素子９８ｂのスイッチング態様の推移を示し、図１９（ｃ）は、スイッチング素子９８ｃのスイッチング態様の推移を示す。また、図１９（ｄ）は、ＯＲ回路９２の出力信号（論理和信号Ｖｍａｘ）の推移を示し、図１９（ｅ）は、ＡＮＤ回路９４の出力信号(論理積信号Ｖｍｉｎ)の推移を示す。図示されるように、論理積信号Ｖｍｉｎと論理和信号Ｖｍａｘとの差の時系列データは、スイッチング素子９８ａ〜９８ｃのスイッチングの一周期毎に、３ビットのデジタル信号を構成する。
【０１４６】
図２０に、本実施形態にかかる断線検出及び過充放電検出の処理手順を示す。この処理は、制御装置３０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図２０において、先の図６に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付している。
【０１４７】
この一連の処理では、ステップＳ２６の処理が完了すると、論理積信号Ｖｍｉｎに対する論理和信号Ｖｍａｘの差をバンドパスフィルタにてフィルタ処理することで、差信号ΔＶを算出する。図２１に、バンドパスフィルタのゲイン特性を示す。図示されるように、バンドパスフィルタは、ローパスフィルタ及びハイパスフィルタの双方の機能を兼ね備えたものである。ここで、低周波数側のカットオフ周波数ｆ１は、ハイパスフィルタ機能を実現するためのものである。カットオフ周波数ｆ１は、組電池Ｂａを構成する電池セルＣｎに生じ得る自然なばらつきの影響を除去するためのものである。すなわち、組電池Ｂａを構成する複数の電池セルＣ同士の電圧の差は、極微少な速度で増加し得るものである。カットオフ周波数ｆ１は、この微少な速度での増加の影響を差信号ΔＶから除去するためのものである。一方、高周波数側のカットオフ周波数ｆ２は、ローパスフィルタ機能を実現するためのものである。カットオフ周波数ｆ２は、差信号ΔＶから、突発的なノイズ等の影響を除去することができる値に設定されている。
【０１４８】
続くステップＳ４２では、差信号ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆを上回るか否かを判断する。この処理は、組電池Ｂａの電圧のばらつきが顕著となったか否かを判断するものである。ここで閾値ΔＶｒｅｆは、組電池Ｂａを構成する電池セルが、過充電異常のための閾値未満であって且つ過放電異常のための閾値よりも大きい範囲内で十分にばらつきを生じていることを検出するための値に設定されている。特に、差信号ΔＶは、ハイパスフィルタ処理されたものでもあるため、閾値ΔＶｒｅｆは、電圧のばらつき度合いの増加速度が十分に速くて且つ十分にばらつきを生じていることを検出するための値となっている。
【０１４９】
ステップＳ４２において、閾値ΔＶｒｅｆを上回ると判断される場合、ステップＳ４４において、閾値ΔＶｒｅｆを上回った時間を計時すべく、カウンタ値Ｎをインクリメントする。そして、ステップＳ４４の処理が完了する場合や、ステップＳ４２において否定判断される場合には、ステップＳ２８に移行する。
【０１５０】
一方、ステップＳ２２において、肯定判断される場合には、ステップＳ４６において、カウンタ値Ｎが閾値Ｎｒｅｆ以下であるか否かを判断する。この処理は、電池セルの電圧の履歴に基づき、論理積信号Ｙが論理「Ｈ」となったことの原因が検出線Ｌ２〜Ｌ８の断線であるか否かを判断するものである。閾値Ｎｒｅｆは、検出線Ｌ２〜Ｌ８の断線に起因して論理積信号Ｙが論理「Ｈ」となった場合に想定しえる上限値に応じて設定されている。これは、論理積信号Ｙが論理「Ｈ」となる以前に所定速度以上でばらつきが拡大している場合には、検出線Ｌ２〜Ｌ８が断線していないにもかかわらず過充電異常及び過放電異常の双方が生じることで論理積信号Ｙが論理「Ｈ」となる可能性があることに鑑みた設定である。
【０１５１】
そして、閾値Ｎｒｅｆ以下であると判断される場合には、論理積信号Ｙが論理「Ｈ」となったのが検出線Ｌ２〜Ｌ８の断線である旨判断し、ステップＳ４８においてカウンタ値Ｎを初期化してステップＳ２４に移行する。
【０１５２】
図２２に、本実施形態にかかる断線検出態様を例示する。詳しくは、図２２（ａ１）に、電池セルＣｎ，Ｃ（ｎ−１）の電圧Ｖｎ，Ｖ（ｎ−１）の推移を示す。また、図２２（ｂ１）に、過充電判定のための論理和信号Ａの論理値の推移を示し、図２２（ｃ１）に、過放電判定のための論理和信号Ｂの論理値の推移を示し、図２２（ｄ１）に、論理和信号Ｘの論理値の推移を示し、図２２（ｅ１）に、論理積信号Ｙの論理値の推移を示す。更に、図２２（ｆ１）に、差信号ΔＶの推移を示し、図２２（ｇ１）に、カウンタ値Ｎの推移を示し、図２２（ｈ１）に、断線判定の推移を示す。
【０１５３】
図示されるように、断線が生じることで、電池セルＣｎの電圧Ｖｎは、過充電異常を示し、電池セルＣ（ｎ−１）の電圧Ｖ（ｎ−１）は過放電異常を示す。このため、論理積信号Ｙが論理「Ｈ」となる。しかし、それ以前においては、正常であるため、差信号ΔＶは増加せず、閾値ΔＶｒｅｆ以上となることもない。このため、カウンタ値Ｎがインクリメントされておらず、閾値Ｎｒｅｆを上回ることもない。したがって、論理積信号Ｙが論理「Ｈ」となった要因が電池セル同士の電圧ばらつきの増大によるものではないと判断でき、断線であると判断することができる。
【０１５４】
一方、図２２（ａ２）〜図２２（ｈ２）に、組電池Ｂａを構成する電池セル同士の電圧ばらつきが増大することで、論理積信号Ｙが論理「Ｈ」となる場合を示す。なお、図２２（ａ２）〜図２２（ｈ２）は、図２２（ａ１）〜図２２（ｈ１）に対応している。
【０１５５】
図示されるように、電圧のばらつきが増大するにつれて、差信号ΔＶが増大する。ただし、差信号ΔＶは、組電池Ｂａを構成する電圧の最大値と最小値とのデジタル表記された差をフィルタ処理したものであるため、上記デジタル表記された差が変化しない状態が継続すると、一旦増加した値が減少に転じることとなる。このため、差信号ΔＶが閾値ΔＶｒｅｆを上回る場合には、電圧のばらつきが所定以上の増加速度を有した増加傾向を示していると考えられる。そして、閾値ΔＶｒｅｆを上回ることでカウンタ値Ｎがインクリメントされる。このため、電圧ばらつきが更に増大して論理積信号Ｙが論理「Ｈ」となった際には、カウンタ値Ｎが閾値Ｎｒｅｆを超えている。したがって、論理積信号Ｙが論理「Ｈ」となった要因を、電圧ばらつきの増大に起因するものと判断することができ、ひいては、断線である旨の誤判断を回避することができる。
【０１５６】
なお、組電池Ｂａを構成する電池セル同士の電圧のばらつきが極低速で増加する場合には、差信号ΔＶを増大させることができない。このため、こうした現象により電池セル同士の電圧ばらつきが拡大することで論理積信号Ｙが論理「Ｈ」となる場合には、これを断線である旨誤判断しえる。しかし、こうした現象が生じるおそれは略ゼロである。これは、極低速で電池セル同士の電圧ばらつきが拡大する場合、ばらつきがある程度大きくなることで、均等化処理がなされるためである。
【０１５７】
以上説明した本実施形態によれば、上記第１の実施形態の上記(１)〜（３）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【０１５８】
（１４）スイッチング素子ＳＷｎを用いた短絡処理の際に第１異常検出手段(過充電検出回路１０)及び第２異常検出手段(過放電検出回路２０)の双方により異常である旨判断される場合、同判断のなされる以前についての電池セルの電圧の履歴を加味して断線の有無を判断した。これにより、断線の有無をより高精度に判断することができる。
【０１５９】
（１５）上記双方により異常である旨判断されて且つ同判断のなされる以前に電圧ばらつきが所定以上の増加傾向（ΔＶ＞ΔＶｒｅｆの継続）になかったことを条件に、断線である旨判断した。これにより、論理積信号Ｙが「Ｈ」となった要因が、電圧ばらつきの増大であるのか断線であるのかを好適に識別することができる。しかも、所定以上の増加傾向にない場合を条件とすることで、微少なばらつきの増加の後に断線が生じた場合に、断線との判断が妨げられることもない。
【０１６０】
（１６）電池セル間の電圧の差に関する信号（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）をハイパスフィルタ処理することで差信号ΔＶを算出した。これにより、上記差に関する信号（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）から上記電圧の所定以上の増加傾向に関する要素を好適に抽出することができる。
【０１６１】
（１７）上記差に関する信号（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）をローパスフィルタ処理することで差信号ΔＶを算出した。これにより、上記差に関する信号（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）に突発的なノイズが重畳した場合であれ、これを好適に除去することができる。
【０１６２】
（第１０の実施形態）
以下、第１０の実施形態について、先の第９の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１６３】
本実施形態では、電圧閾値判定部９０を備えない。代わりに、図２３に示す処理によって、断線検出及び過充放電検出を行う。図２３は、本実施形態にかかる断線検出及び過充放電検出の処理手順を示す。この処理は、制御装置３０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図２３において、先の図２０に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付している。
【０１６４】
この一連の処理では、ステップＳ２６の処理が完了する場合、ステップＳ４０ａにおいて、論理和信号Ａが論理「Ｈ」であるか否かを判断する。この処理は、組電池Ｂａを構成する電池セルの中に過充電異常となったものがあるか否かを判断するためのものである。そして、過充電異常となったものがあると判断される場合、ステップＳ４４において、カウンタ値Ｎをインクリメントする。本実施形態では、カウンタ値Ｎは、過充電異常が検出されている期間を示している。なお、ステップＳ４４の処理が完了する場合や、ステップＳ４０ａにて否定判断される場合には、ステップＳ２８に移行する。また、ステップＳ３２ａにおいては、正常判定に加えて、カウンタ値Ｎを初期化する。
【０１６５】
図２４に、本実施形態にかかる断線検出態様を示す。ここで、図２４（ａ１）〜図２４（ｅ１）、図２４(ｇ１)及び図２４（ｈ１）は、先の図２２（ａ１）〜図２２（ｅ１）、図２２(ｇ１)及び図２２（ｈ１）に対応している。図示されるように、断線が生じることで論理積信号Ｙが論理「Ｈ」となる場合、それ以前には、過充電異常が検出されることもないことから、カウンタ値Ｎがインクリメントされることもない。このため、論理積信号Ｙが論理「Ｈ」となった時点で、その要因が断線によるものであると判断することができる。
【０１６６】
一方、図２４（ａ２）〜図２４（ｅ２）、図２４(ｇ２)及び図２４（ｈ２）は、電池セルＣｎ，Ｃ（ｎ−１）が過充電となった後に故障し、過放電状態となる場合を例示している。なお、図２４（ａ２）〜図２４（ｅ２）、図２４(ｇ２)及び図２４（ｈ２）は、図２４（ａ１）〜図２４（ｅ１）、図２４(ｇ１)及び図２４（ｈ１）に対応している。
【０１６７】
図示されるように、過充電異常となるタイミングや故障するタイミングが電池セルＣｎと電池セルＣ（ｎ−１）とでずれる場合には、過充電異常及び過放電異常の双方が生じる期間が存在する。ただし、この場合には、過充電異常が検出され始めることでカウンタ値Ｎがインクリメントされる。このため、論理積信号Ｙが論理「Ｈ」となる時点では、カウンタ値Ｎが閾値Ｎｒｅｆを上回るため、論理積信号Ｙが論理「Ｈ」となった要因を、過充電異常に起因したものであると判断することができる。なお、閾値Ｎｒｅｆは、過充電異常が継続されることで電池セルが故障すると想定される時間に応じて設定することが望ましい。
【０１６８】
以上説明した本実施形態によれば、上記第１の実施形態の上記(１)〜（３）の効果や、上記第９の実施形態の上記(１４)の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【０１６９】
（１８）スイッチング素子ＳＷｎを用いた短絡処理の際に第１異常検出手段(過充電検出回路１０)及び第２異常検出手段(過放電検出回路２０)の双方により異常である旨判断される場合、同判断のなされる以前における第１異常検出手段の判断結果を加味して断線の有無を判断した。これにより、過充電異常の後に故障し過放電異常を示す現象に起因して論理積信号Ｙが論理「Ｈ」となる場合に、断線である旨誤判断することを好適に回避することができる。
【０１７０】
（１９）スイッチング素子ＳＷｎを用いた短絡処理の際に第１異常検出手段(過充電検出回路１０)及び第２異常検出手段(過放電検出回路２０)の双方により異常である旨判断される場合、同判断のなされる以前において第１異常検出手段によって異常である旨が所定時間（Ｎ＞Ｎｒｅｆ）継続して判断された履歴がないことを条件に、断線である旨判断した。これにより、断線を好適に判断することができる。
【０１７１】
（第１１の実施形態）
以下、第１１の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１７２】
上述したように、上記第１の実施形態では、スイッチング素子ＳＷｎをオン状態とすることで検出線Ｌｎ及び検出線Ｌ（ｎ＋１）を短絡させた際のＡＮＤ回路３８の出力信号（論理積信号Ｙ）に基づき検出線Ｌｎの断線を検出した。この断線検出は、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷｎが正常に動作し、隣接する一対の検出線同士を互いに短絡させる処理が正常に実行されることを前提とするものである。このため、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷｎが正常に動作しなかったり、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８及び抵抗体Ｒ１〜Ｒ８を備える短絡経路が断線していたりする場合には、断線検出を行うことができない。このため、本実施形態では、上記短絡処理を正常に行えない異常が生じているか否かを判断する機能を更に備える。
【０１７３】
図２５に、本実施形態にかかる過充電検出回路１０及び過放電検出回路２０の出力を取り込む部分の回路構成を示す。
【０１７４】
図示されるように、本実施形態では、先の図１に示したシーケンス回路ＣＣの出力信号と、対応するスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８のコレクタ電位とを入力とする排他的論理和回路（ＸＯＲ回路１００）を備える。そして、ＸＯＲ回路１００の各出力信号と、ＡＮＤ回路３８の出力信号との論理和信号を生成するＯＲ回路１０２を備え、このＯＲ回路１０２の出力する信号を先の第１の実施形態における論理積信号Ｙの代わりとする。
【０１７５】
ここで、ＸＯＲ回路１００は、短絡処理の指令の有無と、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８の実際の状態との整合性の有無に応じた信号を出力するものである。すなわち、短絡処理をすべくスイッチング素子ＳＷｎをオン状態とする場合、シーケンス回路ＣＣからは論理「Ｌ」の信号が出力される。一方、スイッチング素子ＳＷｎがオン状態となる場合には、そのコレクタ電位がエミッタ側に接続された検出線Ｌｎ側に引き下げられるため、コレクタ電位は論理「Ｌ」となる。このため、スイッチング素子ＳＷｎが正常であり、スイッチング素子ＳＷｎ及び抵抗体Ｒｎを備える短絡経路に異常がないなら、ＸＯＲ回路１００は、論理「Ｌ」を出力する。
【０１７６】
また、スイッチング素子ＳＷｎをオフする場合、シーケンス回路ＣＣは、論理「Ｈ」の信号を出力する。一方、スイッチング素子ＳＷｎがオフ状態となると、スイッチング素子ＳＷｎのコレクタ電位が検出線Ｌ（ｎ＋１）側に引き上げられるため、コレクタ電位は、論理「Ｈ」となる。このため、スイッチング素子ＳＷｎが正常であり、スイッチング素子ＳＷｎ及び抵抗体Ｒｎを備える短絡経路に異常がないなら、ＸＯＲ回路１００は、論理「Ｌ」を出力する。
【０１７７】
これに対し、スイッチング素子ＳＷｎの実際の状態がシーケンス回路ＣＣの指令に反する場合等には、ＸＯＲ回路１００の出力信号が論理「Ｈ」となる。このため、ＯＲ回路１０２は、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８の少なくとも１つに異常がある場合等、短絡経路に異常がある場合には、ＡＮＤ回路３８の出力にかかわらず論路「Ｈ」の信号を出力する。このため、断線検出がなされないときにＯＲ回路１０２の出力信号が論理「Ｈ」となるなら、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８の少なくとも１つに常時オンとなる異常（閉固着異常）が生じる等の短絡経路の異常があると判断することができる。また、断線検出に際してＯＲ回路１０２の出力信号が論理「Ｈ」となるなら、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８の少なくとも１つに常時オフとなる異常（開固着異常）が生じる等の短絡経路の異常があるか、検出線Ｌ２〜Ｌ８の少なくとも１つが断線しているかのいずれかであると判断することができる。
【０１７８】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（３）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【０１７９】
（２０）スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８に対するオン指令信号と、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８の入力端子（コレクタ）の電位とを入力とするＸＯＲ回路１００を備えた。これにより、隣接する一対の検出線同士を互いに短絡する短絡経路に異常が生じているか否かを判断することができる。
【０１８０】
(２１)ＡＮＤ回路３８の出力信号とＸＯＲ回路１００の出力信号との論理和信号を生成するＯＲ回路１０２を備えた。これにより、ＯＲ１０２の出力信号のみから、断線異常と短絡経路の異常との少なくとも一方が生じているか否かを判断することができる。特に、ＯＲ回路１０２の出力信号を用いることで、短絡経路に異常があるために断線検出が適切に行えないにもかかわらず断線がないと誤判断することを回避することができる。
【０１８１】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【０１８２】
・第１の実施形態に対する第２の実施形態の変更点によって、第３〜８の実施形態を変更してもよい。
【０１８３】
・第１の実施形態に対する第３の実施形態の変更点によって、第２、４〜８の実施形態を変更してもよい。
【０１８４】
・第１の実施形態に対する第４の実施形態の変更点によって、第２、３、５〜８の実施形態を変更してもよい。
【０１８５】
・上記第５〜８の実施形態において、検出線Ｌ１，Ｌ８が断線してはいないものの、導通不良を生じているか否かを判断できるように、回路の定数を適宜変更してもよい。
【０１８６】
・第６の実施形態において、基準電圧を生成するためのダイオード５８の数は適宜変更してよい。ただし、この際、検出線Ｌ９が断線していない場合には、検出線Ｌ９及びダイオード５５のカソード間の電圧が過放電閾値ＶｔｈＬよりも小さくなるようにする等、トランジスタ５１を確実にオフ状態に保持できる設定とすることが望ましい。また、基準電圧を生成するための整流手段としては、ダイオードに限らず、例えばサイリスタ等であってもよい。この場合、基準電圧発生手段の電流経路を導通及び遮断する導通遮断手段を、上記サイリスタによって構成することができるため、スイッチング素子５７を除去しても上記第６の実施形態の上記（１０）の効果と同様の効果を得ることができる。
【０１８７】
・第７の実施形態において、基準電圧を生成するためのダイオードＤの数は適宜変更してよい。ただし、ダイオードＤの数を過度に増加させると、静電気保護機能が低下するため、静電気保護機能を確保することができる範囲で増加させることが望ましい。
【０１８８】
・第５〜７の実施形態において、第８の実施形態の基準電圧を用いて極性の反転の有無を判断してもよい。
【０１８９】
・第８の実施形態のヒステリシスコンパレータに、第５〜７の実施形態にかかる基準電圧を印加する構成としてもよい。換言すれば、上記第５〜７の実施形態において、極性の反転の有無を判断する極性反転監視回路として、トランジスタ５１を備える代わりに、ヒステリシスコンパレータを備えて構成してもよい。
【０１９０】
・基準電圧生成手段としては、上記各実施形態で例示したように、２つの電池セル間の電圧を入力とするものに限らない。例えば図２６や図２７に示すように、３つの電池セル間の電圧を入力とするものであってもよい。図２６は、上記第６の実施形態の変形例であり、図２７は、上記第８の実施形態の変形例である。なお、図２６において、基準電圧を生成するためのダイオード５８ａの数は適宜変更してよい。ただし、この数を増加させる場合には、逆バイアス防止用のダイオード５５ａの数を増加させることで、検出線Ｌ９が正常である場合にトランジスタ５１をオフ状態に保てるように設定する。また、図２６において、基準電圧発生手段を、図２７に示すもの（抵抗体７０及び定電流源７１）に変更してもよい。更に、図２７において、基準電圧発生手段を、図２６に示すダイオード５８ａ、Ｄに変更してもよい。
【０１９１】
・上記第１の実施形態に対する第９の実施形態の変更点によって、第２〜第８の実施形態を変更してもよい。ただし、第５〜第８の実施形態を変更する場合、反転検出回路５０、６０によって論理反転が検出されるときには、検出線Ｌ９又は検出線Ｌ１が断線していることは、それ以前の電圧の履歴にかかわらずいえることである。このため、反転検出回路５０、６０によって論理反転が検出される場合にはそれ以降の断線検出処理を禁止してもよい。
【０１９２】
・上記第９の実施形態において、電圧閾値判定部９０の構成としては、先の図１８に例示したものに限らない。例えば、電池セルＣｎの電圧を４段階以上の閾値電圧と比較するものであってもよい。換言すれば、電圧のばらつきの変化を定量化するに際しては、電池セルＣｎの電圧ばらつきを３ビットにて表現するＡ／Ｄ変換器を用いるものに限らず、４ビット以上にて表現するＡ／Ｄ変換器を用いるものであってもよい。
【０１９３】
・上記第９の実施形態において、電圧のばらつきを定量化するに際しては、これをデジタル表記するものに限らず、アナログ表記するものであってもよい。この場合、電圧ばらつきの増加速度が所定以上であるか否かを判断する処理を行うことで、断線の有無を高精度に判断することができる。そしてこの場合には、上記バンドパスフィルタに代えて、ノイズの影響を除去すべく、ローパスフィルタのみを備える構成としてもよい。
【０１９４】
・上記第９の実施形態において、ＯＲ回路９２の出力(論理和信号Ｖｍａｘ)とＡＮＤ回路９４の出力(論理積信号Ｖｍｉｎ)との差をハイパスフィルタ（バンドパスフィルタの一機能）にて処理する代わりに、電圧閾値判定部９０の出力をハイパスフィルタにて直接処理するようにしてもよい。
【０１９５】
・上記第９の実施形態において、ＯＲ回路９２の出力する論理和信号ＶｍａｘとＡＮＤ回路９４の出力する論理積信号Ｖｍｉｎとの差をローパスフィルタ（バンドパスフィルタの一機能）にて処理する代わりに、電圧閾値判定部９０の出力をローパスフィルタにて直接処理するようにしてもよい。
【０１９６】
・上記第１の実施形態に対する第１０の実施形態の変更点によって、第２〜第８の実施形態を変更してもよい。ただし、第５〜第８の実施形態を変更する場合、反転検出回路５０、６０によって論理反転が検出されるときには、検出線Ｌ９又は検出線Ｌ１が断線していることは、それ以前の電圧の履歴にかかわらずいえることである。このため、反転検出回路５０、６０によって論理反転が検出される場合にはそれ以降の断線検出処理を禁止してもよい。
【０１９７】
・上記第１０の実施形態では、過充電異常の継続検出時間が所定以上であることに基づき（Ｎ＞Ｎｒｅｆであることに基づき）、断線検出をしないようにしたがこれに限らない。例えば、電圧閾値判定部９０を備える構成において、過充電異常の後に電池セルの最低電圧が急激に低下する場合には、電池セルが過充電の後に故障して過放電異常となっていると判断し、断線検出を禁止してもよい。また、過充電異常が一旦検出される場合、所定期間、断線検出を禁止するようにしてもよい。ここで、所定期間としては、過充電異常及び過放電異常の双方がない正常状態となるまでの期間とすることが望ましい。
【０１９８】
・論理積信号Ｙが論理「Ｈ」となる以前における電池セルの電圧の履歴に基づき、断線の有無を判断する手法としては、上記第９、第１０の実施形態及びそれらの変形例において例示した手法に限らない。例えば、論理積信号Ｙが論理「Ｈ」となる直前における電池セルの最大値及び最小値の少なくとも一方が規定範囲内にあるか否かに基づき、断線の有無を判断してもよい。すなわち、上記直前における電池セルの最大値が第１所定値以上であって且つ最小値が第２所定値（＜第１所定値）以下である場合には、その後の電圧ばらつきの拡大によって論理積信号Ｙが論理「Ｈ」となった可能性が高いため、この場合には断線と判断しないようにしてもよい。
【０１９９】
・先の第１の実施形態に対する上記第１１の実施形態の変更点によって、先の第２〜８の実施形態を変更してもよい。
【０２００】
・隣接する検出線同士を短絡させる短絡手段の異常の有無を判断する判断手段としては、上記第１１の実施形態に例示したものに限らない。例えば、短絡手段を構成するスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８をオン・オフ操作すべく、これらのベースにシーケンス回路ＣＣが指令信号を直接出力する構成の場合、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８のベース電位とコレクタ電位とを入力とし、これらの否定排他的論理和（ＸＮＯＲ）信号を出力する手段を備えて判断手段を構成してもよい。
【０２０１】
・隣接する検出線同士を短絡させる短絡手段の異常の有無を判断する判断手段の出力信号としては、第１異常検出手段の出力信号及び第２異常検出手段の出力信号とともに、論理合成信号が生成されるものに限らない。例えば、上記ＸＯＲ回路１００の全ての出力信号の論理和信号を生成するＯＲ回路を更に備え、この論理和信号に基づき、短絡手段の異常の有無を判断してもよい。こうした構成によれば、ＡＮＤ回路３８の出力信号を単独で取り出せるため、先の第９及び第１０の実施形態に示した断線検出処理を好適に実行することも可能となる。
【０２０２】
・隣接する検出線同士を短絡させる短絡手段の異常の有無を判断する判断手段としては、シーケンス回路ＣＣの出力信号を入力とするものにも限らず、要は、短絡手段による短絡処理の指令の有無を参照するものであればよい。具体的には、例えば、上記スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８の出力信号の排他的論理和信号を出力する手段であってもよい。この場合であっても、検出線の断線検出に際し、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８のうちのいずれか１つをオンしたにもかかわらず排他的論理和信号が論理「Ｌ」のままであるなら、このスイッチング素子が実際にはオンしておらず開固着異常を生じていると判断することができる。また例えば、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８を全てオフ状態とする指令時において排他的論理和信号が論理「Ｈ」となるなら、スイッチング素子のうちの少なくとも１つ（実際には奇数個）が実際にはオンしており、閉固着異常を生じていると判断することができる。
【０２０３】
・上記第１１の実施形態では、断線検出の際にスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８の開固着異常等の短絡手段の異常の有無を判断することとしたがこれに限らず、断線検出とは別に短絡手段の異常の有無を判断するためにスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ８にオン指令を出してもよい。
【０２０４】
・均等化放電処理としては、車両の走行許可スイッチがオフ状態であるときに限って行うものに限らず、オン状態時においても行うものであってもよい。
【０２０５】
・過充電検出回路１０及び過放電検出回路２０の全ての出力の論理和信号Ａ，Ｂを生成する構成としなくても、例えば隣接する２つの回路の出力の論理和信号を生成するものを備えるなら、先の図５に示した関係に基づき断線の有無を判断することはできる。
【０２０６】
・過充電や過放電の異常の有無を検出する手段としては、これらを各別の回路として備えるものに限らない。例えば、先の図８に示した構成を変更してスイッチング素子４４，４６と接続される端子及び電源４２と接続される端子を可変とすることで、単一の検出回路によって、過充電及び過放電の双方を検出するようにしてもよい。この場合、スイッチング素子ＳＷｎをオン状態としている間に過充電異常及び過放電異常の双方を順次検出することで、上記第１の実施形態の作用効果に準じた効果を得ることができる。
【０２０７】
・隣接する検出線間を短絡させる短絡手段としては、上記実施形態で例示したものに限らず、例えば先の図９において、定電流源ＣＣＳ及びスイッチング素子ＳＷｎに加えて、抵抗体を備えてもよい。また、スイッチング素子ＳＷｎとしては、バイポーラトランジスタに限らず、ＭＯＳトランジスタ等であってもよい。
【０２０８】
・電池セルＣ１〜Ｃ８の電圧のばらつきを低減させる処理としては、上記均等化放電処理に限らない。例えば電圧の高いものから電圧の低いものへと充電することでこれらの間の電圧のばらつきを低減する処理であってもよい。
【０２０９】
・検出線としては、電池セル毎に設けられるものに限らない。例えば、互いに等しい所定の複数個ずつのブロック毎に検出線を設けてもよい。また、これら電池セルやブロック（単位電池）の数は任意でよい。
【０２１０】
・電池セルとしては、リチウム２次電池に限らない。要は、単一の電池セル（２次電池）又は互いに等しい所定の複数個ずつの電池セルからなる単位電池の両端の電圧を検出するための検出線を備えるものにあっては、その断線の有無を検出する本発明の適用が有効である。
【０２１１】
・上記実施形態では、状態監視装置をハイブリッド車に搭載したが、これに限らず、例えば電気自動車に搭載してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２１２】
【図１】第１の実施形態のシステム構成図。
【図２】同実施形態にかかる均等化放電処理の手順を示す流れ図。
【図３】同実施形態にかかる過充電検出回路及び過放電検出回路の回路構成を示す回路図。
【図４】同実施形態にかかる断線の検出に関する回路構成を示す図。
【図５】同実施形態にかかる断線検出の原理を示す図。
【図６】同実施形態にかかる異常検出処理の手順を示す流れ図。
【図７】第２の実施形態にかかる異常検出処理の手順を示す流れ図。
【図８】第３の実施形態にかかる過充電検出回路及び過放電検出回路の回路構成を示す回路図。
【図９】第４の実施形態のシステム構成図。
【図１０】第５の実施形態にかかる異常検出原理を説明するための図。
【図１１】同実施形態にかかる断線検出に関する構成を示す図。
【図１２】同実施形態にかかる反転検出回路の回路構成を示す回路図。
【図１３】上記第５の実施形態の問題点を説明するための図。
【図１４】第６の実施形態にかかる反転検出回路の回路構成を示す回路図。
【図１５】第７の実施形態にかかる反転検出回路の回路構成を示す回路図。
【図１６】第８の実施形態にかかる反転検出回路の回路構成を示す回路図。
【図１７】第９の実施形態にかかる断線の検出に関する回路構成を示す図。
【図１８】同実施形態にかかる電圧閾値判定部の回路構成を示す回路図。
【図１９】同実施形態にかかる電圧ばらつきをデジタルデータとして算出する処理を示すタイムチャート。
【図２０】同実施形態にかかる異常検出処理の手順を示す流れ図。
【図２１】上記処理に用いるＢＰＦのゲイン特性を示す図。
【図２２】上記実施形態にかかる異常検出態様を示すタイムチャート。
【図２３】第１０の実施形態にかかる異常検出処理の手順を示す流れ図。
【図２４】同実施形態にかかる異常検出態様を示すタイムチャート。
【図２５】第１１の実施形態にかかる断線の検出に関する回路構成を示す回路図。
【図２６】第６の実施形態の変形例にかかる反転検出回路の回路構成を示す回路図。
【図２７】第８の実施形態の変形例にかかる反転検出回路の回路構成を示す回路図。
【図２８】従来の異常検出装置の回路構成を示す回路図。
【符号の説明】
【０２１３】
１０…過充電検出回路（第１異常検出手段）、２０…過放電検出回路（第２異常検出手段）、Ｌ１〜Ｌ９…検出線、Ｃ１〜Ｃ８…電池セル、Ｒ１〜Ｒ８…抵抗体（短絡手段の一実施形態）、ＳＷ１〜ＳＷ８…スイッチング素子（短絡手段の一実施形態）。
【図１】
2010011722.tif 000003
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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