(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池セルの正極側に接続される第一のセル電圧測定端子と、
前記電池セルの正極側に接続され、前記第一のセル電圧測定端子と並列に配置される第一のセルバランス端子と、
前記電池セルの負極側に接続される第二のセル電圧測定端子と、
前記電池セルの負極側に接続され、前記第二のセル電圧測定端子と並列に配置される第二のセルバランス端子と、
一端が前記第一のセルバランス端子に接続され、他端が前記第二のセルバランス端子に接続され、第一の制御信号によりオン・オフしてセルバランスを実行する第一のスイッチと、
前記第一のスイッチと並列配置され、前記第一のスイッチの一端と他端の間に縦続接続され、電流を流す電流源及び第二の制御信号によりオン・オフする第二のスイッチと、
第一のセル電圧測定端子電圧と第一のセルバランス端子電圧が入力され、端子のオープンを検出する第一の検出部と、
第二のセル電圧測定端子電圧と第二のセルバランス端子電圧が入力され、端子のオープンを検出する第二の検出部と、
を具備し、
セルバランスを行うと共に、前記第一及び第二のセルバランス端子の異常検出を行うことを特徴とする電池セル監視回路。
【請求項２】
前記第一の検出部は、第一の入力側に前記第一のセル電圧測定端子電圧が入力され、第二の入力側に前記第一のセルバランス端子電圧が入力され、前記第一のセル電圧測定端子電圧と前記第一のセルバランス端子電圧を比較する第一の比較器であり、
前記第二の検出部は、第一の入力側に前記第二のセル電圧測定端子電圧が入力され、第二の入力側に前記第二のセルバランス端子電圧が入力され、前記第二のセル電圧測定端子電圧と前記第二のセルバランス端子電圧を比較する第二の比較器である
ことを特徴とする請求項１に記載の電池セル監視回路。
【請求項３】
前記第一の検出部は、第一の端子に前記第一のセル電圧測定端子電圧が印加され、制御端子に前記第一のセルバランス端子電圧が印加され、第二の端子側から端子のオープンを検出する第一の検出信号を出力する第一のＰｃｈ  ＭＯＳトランジスタであり、
前記第二の検出部は、第一の端子に前記第二のセル電圧測定端子電圧が印加され、制御端子に前記第二のセルバランス端子電圧が印加され、第二の端子側から端子のオープンを検出する第二の検出信号を出力する第二のＰｃｈ  ＭＯＳトランジスタである
ことを特徴とする請求項１に記載の電池セル監視回路。
【請求項４】
前記第一のスイッチにディセーブル状態の前記第一の制御信号が入力され、前記第二のスイッチにディセーブル状態の前記第二の制御信号が入力され、前記第一及び第二のセルバランス端子が正常で、ハイレベルの前記第一の検出信号が出力されたときに前記第一のスイッチがショート故障と判定することを特徴とする請求項３に記載の電池セル監視回路。
【請求項５】
電池セルの正極側に接続される第一のセル電圧測定端子と、
前記電池セルの正極側に接続され、前記第一のセル電圧測定端子と並列に配置される第一のセルバランス端子と、
前記電池セルの負極側に接続される第二のセル電圧測定端子と、
前記電池セルの負極側に接続され、前記第二のセル電圧測定端子と並列に配置される第二のセルバランス端子と、
一端が前記第一のセルバランス端子に接続され、第一の制御信号によりオン・オフしてセルバランスを実行する第一のスイッチと、
一端が第一のスイッチの他端に接続され、他端が前記第二のセルバランス端子に接続される抵抗と、
第一の入力側が前記抵抗の一端に接続され、第二の入力側が前記抵抗の他端に接続され、前記抵抗に流れる電流を検知する検出回路と、
を具備し、
セルバランスを行うと共に、前記第一及び第二のセルバランス端子の異常検出を行うことを特徴とする電池セル監視回路。
【請求項６】
前記第一のセル電圧測定端子及び前記第一のセルバランス端子は、それぞれフィルターを介して前記電池セルの正極電圧が印加され、
前記第二のセル電圧測定端子及び前記第二のセルバランス端子は、それぞれフィルターを介して前記電池セルの負極電圧が印加される
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電池セル監視回路。
【請求項７】
前記電池セルの正極側と前記第一のセル電圧測定端子、前記電池セルの正極側と前記第一のセルバランス端子、前記電池セルの負極側と前記第二のセル電圧測定端子、及び前記電池セルの負極側と前記第二のセルバランス端子の間には、放電電流を設定する抵抗がそれぞれ設けられる
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電池セル監視回路。
【請求項８】
電池セルが積層或いは並列に配置された電池セル部、及び電池セル監視回路が設けられる電池セルモジュールであって、
前記電池セル監視回路は、
前記電池セルの正極側に接続される第一のセル電圧測定端子と、
前記電池セルの正極側に接続され、前記第一のセル電圧測定端子と並列に配置される第一のセルバランス端子と、
前記電池セルの負極側に接続される第二のセル電圧測定端子と、
前記電池セルの負極側に接続され、前記第二のセル電圧測定端子と並列に配置される第二のセルバランス端子と、
一端が前記第一のセルバランス端子に接続され、他端が前記第二のセルバランス端子に接続され、第一の制御信号によりオン・オフしてセルバランスを実行する第一のスイッチと、
前記第一のスイッチと並列配置され、前記第一のスイッチの一端と他端の間に縦続接続され、電流を流す電流源及び第二の制御信号によりオン・オフする第二のスイッチと、
第一のセル電圧測定端子電圧と第一のセルバランス端子電圧が入力され、端子のオープンを検出する第一の検出部と、
第二のセル電圧測定端子電圧と第二のセルバランス端子電圧が入力され、端子のオープンを検出する第二の検出部と
を有し、
前記電池セル監視回路はセルバランスを行うと共に、前記第一及び第二のセルバランス端子の異常検出を行うことを特徴とする電池セルモジュール。
【請求項９】
エンジン、タイヤ、電池セルモジュール部、及びＥＣＵを有する電池セルモジュールを備えた自動車であって、
前記ＥＣＵは前記電池セルモジュール部を制御する制御部を備え、
前記電池セルモジュール部は電池セルモジュールが直列或いは並列に複数配置され、
前記電池セルモジュールは電池セルが積層或いは並列に配置された電池セル部、及び電池セル監視回路が設けられ、
前記電池セル監視回路は、
前記電池セルの正極側に接続される第一のセル電圧測定端子と、
前記電池セルの正極側に接続され、前記第一のセル電圧測定端子と並列に配置される第一のセルバランス端子と、
前記電池セルの負極側に接続される第二のセル電圧測定端子と、
前記電池セルの負極側に接続され、前記第二のセル電圧測定端子と並列に配置される第二のセルバランス端子と、
一端が前記第一のセルバランス端子に接続され、他端が前記第二のセルバランス端子に接続され、第一の制御信号によりオン・オフしてセルバランスを実行する第一のスイッチと、
前記第一のスイッチと並列配置され、前記第一のスイッチの一端と他端の間に縦続接続され、電流を流す電流源及び第二の制御信号によりオン・オフする第二のスイッチと、
第一のセル電圧測定端子電圧と第一のセルバランス端子電圧が入力され、端子のオープンを検出する第一の検出部と、
第二のセル電圧測定端子電圧と第二のセルバランス端子電圧が入力され、端子のオープンを検出する第二の検出部と
を有し、
前記電池セル監視回路はセルバランスを行うと共に、前記第一及び第二のセルバランス端子の異常検出を行うことを特徴とする電池セルモジュールを備えた自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電池セル監視回路、電池セルモジュール、電池セルモジュールを備えた自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池セルモジュールは、ＥＶ（electric vehicle）やＨＶ（hybrid electric vehicle）などの自動車、エナジーハーベスティング、スマートグリッドなどの分野に適用される。電池セルモジュールは、例えば積層された複数の電池セルが設けられる。電池セルモジュールには、電池セルを監視する電池セル監視回路が設けられる。電池セル監視回路は、電池セルの端子間の電圧を検出し、電池セルの過充電や過放電などを検出する。
【０００３】
電池セルモジュールでは、高精度に電池セルをモニターするには、電池セルの正極側及び負極側にセル電圧測定端子とセルバランス端子をそれぞれ独立に設けるのが有効となる。セル電圧測定端子とセルバランス端子をそれぞれ独立に設けると、電池セルが過充電になった場合、セルバランススイッチをオンさせて放電するが、放電時にセル電圧測定端子の電圧が変動しない。また、セルバランスしながらセル電圧測定を実行することができる。
【０００４】
ところが、上述した電池セル監視回路では、セルバランス端子やセルバランススイッチの異常などを即時に検出することが困難であるという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−９１５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、端子の異常を即時に検出することができる電池セル監視回路、電池セルモジュール、電池セルモジュールを備えた自動車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一つの実施形態によれば、電池セル監視回路には、第一のセル電圧測定端子、第一のセルバランス端子、第二のセル電圧測定端子、第二のセルバランス端子、第一のスイッチ、電流源、第二のスイッチ、第一の検出部、及び第二の検出部が設けられる。第一のセル電圧測定端子は、電池セルの正極側に接続される。第一のセルバランス端子は、電池セルの正極側に接続され、第一のセル電圧測定端子と並列に配置される。第二のセル電圧測定端子は、電池セルの負極側に接続される。第二のセルバランス端子は、電池セルの負極側に接続され、第二のセル電圧測定端子と並列に配置される。第一のスイッチは、一端が第一のセルバランス端子に接続され、他端が第二のセルバランス端子に接続され、第一の制御信号によりオン・オフしてセルバランスを実行する。電流源及び第二のスイッチは、第一のスイッチと並列配置され、第一のスイッチの一端と他端の間に縦続接続される。電流源は、電流を流す。第二のスイッチは、第二の制御信号によりオン・オフする。第一の検出部は、第一のセル電圧測定端子電圧と第一のセルバランス端子電圧が入力され、端子のオープンを検出する。第二の検出部は、第二のセル電圧測定端子電圧と第二のセルバランス端子電圧が入力
され、端子のオープンを検出する。電池セル監視回路はセルバランスを行うと共に、前記第一及び第二のセルバランス端子の異常検出を行う。
【０００８】
他の実施形態によれば、電池セルモジュールは、電池セルが積層或いは並列に配置された電池セル部及び電池セル監視回路が設けられる。電池セル監視回路は、第一のセル電圧測定端子、第一のセルバランス端子、第二のセル電圧測定端子、第二のセルバランス端子、第一のスイッチ、電流源、第二のスイッチ、第一の検出部、及び第二の検出部が設けられる。第一のセル電圧測定端子は、電池セルの正極側に接続される。第一のセルバランス端子は、電池セルの正極側に接続され、第一のセル電圧測定端子と並列に配置される。第二のセル電圧測定端子は、電池セルの負極側に接続される。第二のセルバランス端子は、電池セルの負極側に接続され、第二のセル電圧測定端子と並列に配置される。第一のスイッチは、一端が第一のセルバランス端子に接続され、他端が第二のセルバランス端子に接続され、第一の制御信号によりオン・オフしてセルバランスを実行する。電流源及び第二のスイッチは、第一のスイッチと並列配置され、第一のスイッチの一端と他端の間に縦続接続される。電流源は、電流を流す。第二のスイッチは、第二の制御信号によりオン・オフする。第一の検出部は、第一のセル電圧測定端子電圧と第一のセルバランス端子電圧が入力され、端子のオープンを検出する。第二の検出部は、第二のセル電圧測定端子電圧と第二のセルバランス端子電圧が入力され、端子のオープンを検出する。電池セル監視回路はセルバランスを行うと共に、前記第一及び第二のセルバランス端子の異常検出を行う。
【０００９】
他の実施形態によれば、電池セルモジュールを備えた自動車は、エンジン、タイヤ、電池セルモジュール部、及びＥＣＵを有する。ＥＣＵは電池セルモジュール部を制御する制御部を備える。電池セルモジュール部は電池セルモジュールが直列或いは並列に複数配置される。電池セルモジュールは電池セルが積層或いは並列に配置された電池セル部及び電池セル監視回路が設けられる。電池セル監視回路は、第一のセル電圧測定端子、第一のセルバランス端子、第二のセル電圧測定端子、第二のセルバランス端子、第一のスイッチ、電流源、第二のスイッチ、第一の検出部、及び第二の検出部が設けられる。第一のセル電圧測定端子は、電池セルの正極側に接続される。第一のセルバランス端子は、電池セルの正極側に接続され、第一のセル電圧測定端子と並列に配置される。第二のセル電圧測定端子は、電池セルの負極側に接続される。第二のセルバランス端子は、電池セルの負極側に接続され、第二のセル電圧測定端子と並列に配置される。第一のスイッチは、一端が第一のセルバランス端子に接続され、他端が第二のセルバランス端子に接続され、第一の制御信号によりオン・オフしてセルバランスを実行する。電流源及び第二のスイッチは、第一のスイッチと並列配置され、第一のスイッチの一端と他端の間に縦続接続される。電流源は、電流を流す。第二のスイッチは、第二の制御信号によりオン・オフする。第一の検出部は、第一のセル電圧測定端子電圧と第一のセルバランス端子電圧が入力され、端子のオープンを検出する。第二の検出部は、第二のセル電圧測定端子電圧と第二のセルバランス端子電圧が入力され、端子のオープンを検出する。電池セル監視回路はセルバランスを行うと共に、前記第一及び第二のセルバランス端子の異常検出を行う。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一の実施形態に係る電池セルモジュールを備えた自動車の概略構成を示す図である。
【図２】第一の実施形態に係る電池セル監視回路、電池セルの概略構成を示す回路図である。
【図３】第一の実施形態に係る電池セル監視回路のオープン検出動作を示すフローチャートである。
【図４】第一の実施形態に係る電池セル監視回路のオープン検出動作を示すタイミングチャート、図４（ａ）はセルバランス端子が正常の場合、図４（ｂ）はセルバランス端子がオープン場合である。
【図５】第二の実施形態に係る電池セル監視回路、電池セルの概略構成を示す回路図である。
【図６】第二の実施形態に係る電池セル監視回路のオープン検出動作を示すタイミングチャート、図６（ａ）はセルバランス端子が正常の場合、図６（ｂ）はセルバランス端子がオープンの場合である。
【図７】第二の実施形態に係る電池セル監視回路のショート検出動作を示すタイミングチャート、図７（ａ）はセルバランススイッチがＯＦＦの場合、図７（ｂ）はセルバランススイッチがショート故障の場合である。
【図８】第三の実施形態に係る電池セル監視回路、電池セルの概略構成を示す回路図である。
【図９】第三の実施形態に係る電池セル監視回路の電流検出動作を示すタイミングチャート、図９（ａ）はセルバランス端子が正常の場合、図９（ｂ）はセルバランス端子がオープン場合である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（第一の実施形態）
まず、本発明の第一の実施形態に係る電池セル監視回路、電池セルモジュール、電池セルモジュールを備えた自動車について図面を参照して説明する。図１は電池セルモジュールを備えた自動車の概略構成を示す図である。図２は電池セル監視回路、電池セルの概略構成を示す回路図である。本実施形態ではセルバランス端子のオープン検出を即時に行うために電池セル監視回路に検出回路を設けている。
【００１３】
図１に示すように、自動車９０には、電池セルモジュール部１、ＥＣＵ２、エンジン３、インバータ４、及びタイヤ５が設けられる。自動車９０はＥＶ（electric vehicle）である。
【００１４】
ＥＣＵ（electronic control unit  自動車向け電子制御装置）２には、ＭＣＵ（microcontroller unit）２１が設けられる。ＭＣＵ（microcontroller unit）２１は、電池セルモジュール部１、エンジン３、インバータ４等の電子制御を行う。自動車９０には、タイヤ５が通常４箇所配置される。
【００１５】
電池セルモジュール１部には、ｎ個の電池セルモジュール２０ａ、電池セルモジュール２０ｂ、電池セルモジュール２０ｎが直列に配置される。電池セルモジュール２０ａには、電池セル部１１ａと電池セル監視回路１２ａが設けられる。電池セルモジュール２０ｂには、電池セル部１１ｂと電池セル監視回路１２ｂが設けられる。電池セルモジュール２０ｎには、電池セル部１１ｎと電池セル監視回路１２ｎが設けられる。
【００１６】
ｎ個の電池セル部１１ａ、電池セル部１１ｂ、電池セル部１１ｎは、互いに直列に接続される。電池セル部１１ａの正極側がインバータ４の（＋）側に接続され、負極側が電池セル部１１ｂの正極側に接続される。電池セル部１１ｂの負極側が図示しない電池セル部１１ｃの正極側に接続される。電池セル部１１ｎの正極側が図示しない電池セル部１１（ｎ−１）の負極側に接続される。電池セル部１１ａの正極側と電池セル部１１ｎの負極側は、例えば図示しない電池管理部に接続される。インバータ４の（＋）側と（−）側が電池管理部に接続される。電池管理部は、電池セル部１１ａの正極側と電池セル部１１ｎの負極側の間の電圧を管理する。
【００１７】
電池セル監視回路１２ａは電池セル部１１ａを監視し、電池セル監視回路１２ｂは電池セル部１１ｂを監視し、電池セル監視回路１２ｎは電池セル部１１ｎを監視する。ｎ個の電池セルモジュール２０ａ、電池セルモジュール２０ｂ、電池セルモジュール２０ｎは、それぞれ独立して取り離すことができ、別の電池セルモジュールと交換できる構造となっている。ｎ個の電池セル部１１ａ、電池セル部１１ｂ、電池セル部１１ｎも、それぞれ独立して取り離すことができ、別の電池セル部と交換できる構造となっている。
【００１８】
電池セル部１１ａ、電池セル部１１ｂ、及び電池セル部１１ｎは同様な構成を有し、電池セル監視回路１２ａ、電池セル監視回路１２ｂ、及び電池セル監視回路１２ｎは同様な構成を有するので、電池セルモジュール２０を構成する電池セル部１１と電池セル監視回路１２としてその内部構成を説明する。
【００１９】
図２に示すように、電池セル部１１には、電池セルＤＣ１乃至４、抵抗Ｒ１１乃至１８、及びコンデンサＣ１１乃至１６が設けられる。電池セル監視回路１２には、セル電圧測定端子Ｐｃｖ１１乃至１４、セルバランス端子Ｐｃｂ１１乃至１４、電流源３０ａ乃至３０ｃ、スイッチＳＷ１１乃至１３、スイッチＳＷ２１乃至２３、検出回路３１ａ乃至３１ｄ、差動増幅器３２、ＡＤコンバータ３３、シーケンサ回路３４、インターフェース部３５、及びレジスタ３６が設けられる。
【００２０】
ここでは、電池セル部ＤＣ４、抵抗Ｒ１８、コンデンサＣ１６以降の表記を省略している。セル電圧測定端子Ｐｃｖ１４、セルバランス端子Ｐｃｂ１４、電流源３０ｃ、スイッチＳＷ１３、スイッチＳＷ２３以降の表記を省略している。
【００２１】
電池セル１１の正極側及び負極側に、それぞれセル電圧測定端子及びセルバランス端子を設けると、電池セルが過充電になった場合、セルバランススイッチ（スイッチＳＷ１１乃至１３）をオンさせて放電するが、放電時にセル電圧測定端子の電圧は変動しない。また、セルバランスしながらセル電圧測定を実行することができるという利点を有する。
【００２２】
電池セルＤＣ１は、正極側がノードＮ１に接続され、負極側がノードＮ１１及び電池セルＤＣ２の正極側に接続される。電池セルＤＣ３は、正極側が電池セルＤＣ２の負極側に接続され、負極側が電池セルＤＣ４の正極側に接続される。
【００２３】
抵抗Ｒ１１は、一端がノードＮ１及び電池セルＤＣ１の正極側に接続され、他端がノードＮ２及びセル電圧測定端子Ｐｃｖ１１に接続される。抵抗Ｒ１２は、一端がノードＮ１及び電池セルＤＣ１に接続され、他端がノードＮ３及びセルバランス端子Ｐｃｂ１１に接続される。
【００２４】
抵抗Ｒ１３は、一端がノードＮ１１、電池セルＤＣ１の負極側、及び電池セルＤＣ２の正極側に接続され、他端がノードＮ１２及びセル電圧測定端子Ｐｃｖ１２に接続される。抵抗Ｒ１４は、一端がノードＮ１１、電池セルＤＣ１の負極側、及び電池セルＤＣ２の正極側に接続され、他端がノードＮ１３及びセルバランス端子Ｐｃｖ１２に接続される。
【００２５】
抵抗Ｒ１５は、一端がノードＮ１ａ、電池セルＤＣ２の負極側及び電池セルＤＣ３の正極側に接続され、他端がノードＮ２ａ及びセル電圧測定端子Ｐｃｖ１３に接続される。抵抗Ｒ１６は、一端がノードＮ１ａ、電池セルＤＣ２の負極側及び電池セルＤＣ３の正極側に接続され、他端がノードＮ３ａ及びセルバランス端子Ｐｃｂ１３に接続される。
【００２６】
抵抗Ｒ１７は、一端がノードＮ１１ａ、電池セルＤＣ３の負極側及び電池セルＤＣ４の正極側に接続され、他端がノードＮ１２ａ及びセル電圧測定端子Ｐｃｖ１４に接続される。抵抗Ｒ１８は、一端がノードＮ１１ａ、電池セルＤＣ３の負極側及び電池セルＤＣ４の正極側に接続され、他端がノードＮ１３ａ及びセルバランス端子Ｐｃｂ１４に接続される。ここで、抵抗Ｒ１１乃至１８は、それぞれ電池セルの放電電流設定用抵抗として機能する。
【００２７】
コンデンサＣ１１は、一端がノードＮ２及びセル電圧測定端子Ｐｃｖ１１に接続され、他端がノードＮ１２及びセル電圧測定端子Ｐｃｖ１２に接続される。コンデンサＣ１２は、一端がノードＮ３及びセルバランス端子Ｐｃｂ１１に接続され、他端がノードＮ１３及びセルバランス端子Ｐｃｖ１２に接続される。コンデンサＣ１３は、一端がノードＮ１２及びセル電圧測定端子Ｐｃｖ１２に接続され、他端がノードＮ２ａ及びセル電圧測定端子Ｐｃｖ１３に接続される。コンデンサＣ１４は、一端がノードＮ１３及びセルバランス端子Ｐｃｂ１２に接続され、他端がノードＮ３ａ及びセルバランス端子Ｐｃｂ１３に接続される。コンデンサＣ１５は、一端がノードＮ２ａ及びセル電圧測定端子Ｐｃｖ１３に接続され、他端がノードＮ１２ａ及びセル電圧測定端子Ｐｃｖ１４に接続される。コンデンサＣ１６は、一端がノードＮ３ａ及びセルバランス端子Ｐｃｂ１３に接続され、他端がノードＮ１３ａ及びセルバランス端子Ｐｃｂ１４に接続される。ここで、コンデンサＣ１１乃至１６は、図示しない外付けされる抵抗とフィルタ（ＬＰＦ）を構成し、セル電圧測定端子或いはセルバランス端子へのノイズを抑制する。
【００２８】
検出部としての検出回路３１ａは、比較器である。検出回路３１ａは、入力側の＋（プラス）ポートがノードＮ４及びセル電圧測定端子Ｐｃｖ１１に接続され、入力側の−（マイナス）ポートがノードＮ５及びセルバランス端子Ｐｃｂ１１に接続され、ノードＮ４とノードＮ５の電圧を比較し、比較結果を出力側のノードＮ６から出力する。
【００２９】
検出部としての検出回路３１ｂは、比較器である。検出回路３１ｂは、入力側の＋（プラス）ポートがノードＮ１４及びセル電圧測定端子Ｐｃｖ１２に接続され、入力側の−（マイナス）ポートがノードＮ１５及びセルバランス端子Ｐｃｂ１２に接続され、ノードＮ１４とノードＮ１５の電圧を比較し、比較結果を出力側のノードＮ１６から出力する。
【００３０】
検出部としての検出回路３１ｃは、比較器である。検出回路３１ｃは、入力側の＋（プラス）ポートがノードＮ４ａ及びセル電圧測定端子Ｐｃｖ１３に接続され、入力側の−（マイナス）ポートがノードＮ５ａ及びセルバランス端子Ｐｃｂ１３に接続され、セル電圧測定端子Ｐｃｖ１３とセルバランス端子Ｐｃｂ１３の電圧を比較し、比較結果を出力側のノードＮ６ａから出力する。
【００３１】
検出回路３１ｄは、比較器である。検出回路３１ｄは、入力側の＋（プラス）ポートがノードＮ１４ａ及びセル電圧測定端子Ｐｃｖ１４に接続され、入力側の−（マイナス）ポートがノードＮ１５ａ及びセルバランス端子Ｐｃｂ１４に接続され、セル電圧測定端子Ｐｃｖ１４とセルバランス端子Ｐｃｂ１４の電圧を比較し、比較結果を出力側のノードＮ１６ａから出力する。
【００３２】
スイッチＳＷ１１は、制御信号ＳＧ１に基づいてオン・オフ動作し、セルバランススイッチとして機能する。Ｎｃｈ  ＭＯＳトランジスタから構成されるスイッチＳＷ１１は、ドレインがノードＮ５及びセルバランス端子Ｐｃｂ１１に接続され、ゲートに制御信号ＳＧ１が入力され、ソースがノードＮ１５及びセルバランス端子Ｐｃｂ１２に接続される。
【００３３】
スイッチＳＷ１２は、制御信号ＳＧ１に基づいてオン・オフ動作し、セルバランススイッチとして機能する。Ｎｃｈ  ＭＯＳトランジスタから構成されるスイッチＳＷ１２は、ドレインがノードＮ１５及びセルバランス端子Ｐｃｂ１２に接続され、ゲートに制御信号ＳＧ１が入力され、ソースがノードＮ５ａ及びセルバランス端子Ｐｃｂ１３に接続される。
【００３４】
スイッチＳＷ１３は、制御信号ＳＧ１に基づいてオン・オフ動作し、セルバランススイッチとして機能する。Ｎｃｈ  ＭＯＳトランジスタから構成されるスイッチＳＷ１３は、ドレインがノードＮ５ａ及びセルバランス端子Ｐｃｂ１３に接続され、ゲートに制御信号ＳＧ１が入力され、ソースがノードＮ１５ａ及びセルバランス端子Ｐｃｂ１４に接続される。
【００３５】
セルバランス処理では、制御信号ＳＧ１に基づいてスイッチＳＷ１１乃至１３がそれぞれ独立にオン・オフして充電量が過多となった電池セルの放電が行われる。したがって、複数の電池セルは、それぞれ独立して抵抗放電が行なわれる。
【００３６】
電流源３０ａ及びスイッチＳＷ２１は、縦続接続される。電流源３０ａは、一端がノードＮ５及びセルバランス端子Ｐｃｂ１１に接続される。スイッチＳＷ２１は、一端が電流源３０ａの他端に接続され、他端がノードＮ１５及びセルバランス端子Ｐｃｂ１２に接続され、制御信号ＳＧ２に基づいてオン・オフ動作する。
【００３７】
電流源３０ｂ及びスイッチＳＷ２２は、縦続接続される。電流源３０ｂは、一端がノードＮ１５及びセルバランス端子Ｐｃｂ１２に接続される。スイッチＳＷ２２は、一端が電流源３０ｂの他端に接続され、他端がノードＮ５ａ及びセルバランス端子Ｐｃｂ１３に接続され、制御信号ＳＧ２に基づいてオン・オフ動作する。
【００３８】
電流源３０ｃ及びスイッチＳＷ２３は、縦続接続される。電流源３０ｃは、一端がノードＮ５ａ及びセルバランス端子Ｐｃｂ１３に接続される。スイッチＳＷ２３は、一端が電流源３０ｃの他端に接続され、他端がノードＮ１５ａ及びセルバランス端子Ｐｃｂ１４に接続され、制御信号ＳＧ２に基づいてオン・オフ動作する。
【００３９】
差動増幅器３２は、入力側の＋（プラス）ポートが電池セルの正極側に接続され、入力側の−（マイナス）ポートが電池セルの負極側に接続され、出力側のノードＮｄａから差分（電池セル電圧）検出信号を出力する。ここでは、シーケンサ回路３４から出力される信号に基づいて電池セルＤＣ１の正極側（ノードＮ４で（＋）で表示）と電池セルＤＣ１の負極側（ノードＮ１４で（−）で表示）が選択され電池セルＤＣ１の電圧が測定される。
【００４０】
ＡＤコンバータ３３は、差動増幅器３２から出力されるノードＮｄａの信号が入力され、差分（電池セル電圧）値をデジタル変換する。ＡＤコンバータ３３には、例えば、１２ｂｉｔ  ΔΣＡＤコンバータが用いられる。
【００４１】
レジスタ３６は、電池セル監視回路１２の電池セルの監視情報をストアし、ＭＣＵ２１から出力される各種制御信号（制御信号ＳＧ１及びＳＧ２を含む）を電池セル監視回路１２内に配信する。
【００４２】
シーケンサ回路３４は、ＭＣＵ２１から出力される制御信号がレジスタ３６を介して入力され、この制御信号に基づいて電池セルの正極側と負極側を選択する切り替えタイミングを制御する。差動増幅回路３２で測定する電池セルの電圧は、シーケンサ回路３４の切り替えタイミングにより決定される。
【００４３】
インターフェース部３５は、ＭＣＵ２１と双方向で交信する。例えば、ＭＣＵ２１で生成される各種制御信号は、インターフェース部３５を介して電池セル監視回路１２内に入力される。電池セル監視回路１２の電池セルの監視情報は、インターフェース部３５を介して出力される。
【００４４】
次に、電池セル監視回路によるセルバランス端子の異常検出について図３及び図４を参照して説明する。図３は電池セル監視回路のオープン検出動作を示すフローチャートである。
【００４５】
図３に示すように、まず、ＭＣＵ２１が端子オープンチェック命令を電池セル監視回路１２に送信する。具体的には、制御信号ＳＧ１及び制御信号ＳＧ２を送信する（ステップＳ１）。
【００４６】
次に、電池セル監視回路１２は、端子オープンチェック命令に基づいて電流源をオンさせる。例えば、電池セル監視回路１２のスイッチＳＷ２１にイネーブル状態の制御信号ＳＧ２が入力され、スイッチＳＷ２１はオンしてノード５とノードＮ１５の間に電流を流す。
【００４７】
続いて、端子のオープン判定を行う。図４は電池セル監視回路のオープン検出動作を示すタイミングチャート、図４（ａ）はセルバランス端子が正常の場合、図４（ｂ）はセルバランス端子がオープン場合である。ここでは、セルバランス端子Ｐｃｂ１１のオープン判定を例にして説明する。
【００４８】
図４（ａ）に示すように、セルバランス端子Ｐｃｂ１１及びセルバランス端子Ｐｃｂ１２が正常の場合、制御信号ＳＧ１がディセーブル状態のローレベルでスイッチＳＷ１１がオフし、制御信号ＳＧ２がイネーブル状態のハイレベルでスイッチＳＷ２１がオンすると電流源３０ａに電流が流れる。このとき、ノードＮ５は電池セルＤＣ１の正極側に電気的に接続されているのでノードＮ４とノードＮ５は同電位（ノードＮ１の電圧Ｖｎ１）となる。このため、検出回路３１ａでは差電圧としての検出信号が検出されない。
【００４９】
図４（ｂ）に示すように、セルバランス端子Ｐｃｂ１２が正常で、セルバランス端子Ｐｃｂ１１が端子オープンの場合、制御信号ＳＧ１がディセーブル状態のローレベルでスイッチＳＷ１１がオフし、制御信号ＳＧ２がイネーブル状態のハイレベルでスイッチＳＷ２１がオンすると電流源３０ａに電流が流れる。このとき、ノードＮ５は電池セルＤＣ１の正極側に電気的に接続されていないので、ノードＮ５は電池セルＤＣ１の負極側の電圧（ノードＮ１１の電圧Ｖｎ１１）となる。このため、検出回路３１ａでは差電圧としてハイレベルの検出信号（ハイレベルのノードＮ６の信号）が検出される。つまり、セルバランス端子Ｐｃｂ１１がオープンであると判定することができる。なお、検出回路３１ａの検出結果は、電池セル監視回路１２の図示しない判定部で行っている。
【００５０】
端子の正常或いはオープンの判定を他のセルバランス端子にも同様に行い、セルバランス端子の異常の有無を調査する（ステップＳ３）。
【００５１】
そして、セルバランス端子の正常或いはオープンの判定結果は、判定部を介してレジスタ３６にストアされる（ステップＳ４）。
【００５２】
次に、判定結果がレジスタ３６にストアされた後、ＭＣＵ２１は電池セル監視回路１２に読み出し命令を送信する（ステップＳ５）。
【００５３】
続いて、ＭＣＵ２１は電池セル監視回路１２から判定結果を入手する。ＭＣＵ２１は、どのセルバランス端子がオープン不良なのかを把握し、オープン不良が発生した電池セルモジュールや電池セル部の補修或いは入れ替えの判断を行う。その判断により電池セルモジュールや電池セル部の補修或いは入れ替えが実行される（ステップＳ６）。
【００５４】
上述したように、本実施形態の電池セル監視回路、電池セルモジュール、電池セルモジュールを備えた自動車では、電池セルモジュール部１、ＥＣＵ、エンジン３、インバータ４、及びタイヤ５が自動車９０に設けられる。電池セルモジュール１部には、ｎ個の電池セルモジュール２０ａ、電池セルモジュール２０ｂ、電池セルモジュール２０ｎが直列に配置される。電池セルモジュール２０は電池セルが積層される電池セル部１１と電池セル監視回路１２から構成される。電池セル監視回路１２には、セル電圧測定端子Ｐｃｖ１１乃至１４、セルバランス端子Ｐｃｂ１１乃至１４、電流源３０ａ乃至３０ｃ、スイッチＳＷ１１乃至１３、スイッチＳＷ２１乃至２３、検出回路３１ａ乃至３１ｄ、差動増幅器３２、ＡＤコンバータ３３、シーケンサ回路３４、インターフェース部３５、及びレジスタ３６が設けられる。電池セル監視回路１２の検出回路は、ローレベルの制御信号ＳＧ１、ハイレベルの制御信号ＳＧ２に基づいて、入力側の＋（プラス）ポートの電圧と入力側の−（マイナス）ポートの電圧を比較する。比較結果はＭＣＵ２１に送信される。
【００５５】
このため、セルバランス端子がオープン不良であるかの判定を即時に実行することができる。ＭＣＵ２１は、セルバランス端子の異常結果を早期に把握することができる。したがって、電池セルモジュールで異常が発生した場合、電池セル部や電池セル監視回路の補修或いは入れ替えを即時に実行することができ、自動車９０の安全性を向上させることができる。
【００５６】
なお、本実施形態では、電池セル監視回路１２をＥＶに適用しているが必ずしもこれに限定されるものではない。ＨＥＶ（hybrid electric vehicle）、燃料電池車、スマートグリッド、エナジーハーべスティング、モーバイル等に適用してもよい。
【００５７】
また、本実施形態では、スイッチＳＷ１１乃至１３にＮｃｈ  ＭＯＳトランジスタを用いているが必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、トランスファゲートを代わりに用いてもよい。
【００５８】
（第二の実施形態）
次に、本発明の第二の実施形態に係る電池セル監視回路、電池セルモジュール、電池セルモジュールを備えた自動車について、図面を参照して説明する。図５は電池セル監視回路、電池セルの概略構成を示す回路図である。本実施形態では電池セル監視回路の検出回路をＰｃｈ  ＭＯＳトランジスタに置き換えている。
【００５９】
以下、第一の実施形態と同一構成部分には、同一符号を付してその部分の説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
【００６０】
図５に示すように、電池セルモジュール２０１には電池セル１１と電池セル監視回路１２１が設けられる。電池セルモジュール２０１は、第一の実施形態と同様に電池セルモジュールを構成し、電池セルモジュールは自動車に搭載される。
【００６１】
電池セル部１１には、電池セルＤＣ１乃至４、抵抗Ｒ１１乃至１８、及びコンデンサＣ１１乃至１６が設けられる。電池セル監視回路１２１には、セル電圧測定端子Ｐｃｖ１１乃至１４、セルバランス端子Ｐｃｂ１１乃至１４、電流源３０ａ乃至３０ｃ、スイッチＳＷ１１乃至１３、スイッチＳＷ２１乃至２３、抵抗Ｒ２１乃至２４、Ｐｃｈ  ＭＯＳトランジスタＰＴ１乃至４、差動増幅器３２、ＡＤコンバータ３３、シーケンサ回路３４、インターフェース部３５、及びレジスタ３６が設けられる。
【００６２】
ここでは、抵抗Ｒ２４、Ｐｃｈ  ＭＯＳトランジスタＰＴ４以降の表記を省略している。
【００６３】
抵抗Ｒ２１は、一端がノードＮ５及びセルバランス端子Ｐｃｂ１１に接続される。検出部としてのＰｃｈ  ＭＯＳトランジスタＰＴ１は、ソースがノードＮ４及びセル電圧測定端子Ｐｃｖ１１に接続され、ゲートが抵抗Ｒ２１の他端に接続され、ドレインがノードＮ７に接続され、ノードＮ７側からセルバランス端子Ｐｃｂ１１のオープン判定結果情報が出力される。
【００６４】
抵抗Ｒ２２は、一端がノードＮ１５及びセルバランス端子Ｐｃｂ１２に接続される。検出部としてのＰｃｈ  ＭＯＳトランジスタＰＴ２は、ソースがノードＮ１４及びセル電圧測定端子Ｐｃｖ１２に接続され、ゲートが抵抗Ｒ２２の他端に接続され、ドレインがノードＮ１７に接続され、ノードＮ１７側からセルバランス端子Ｐｃｂ１２のオープン判定結果情報が出力される。
【００６５】
抵抗Ｒ２３は、一端がノードＮ５ａ及びセルバランス端子Ｐｃｂ１３に接続される。検出部としてのＰｃｈ  ＭＯＳトランジスタＰＴ３は、ソースがノードＮ４ａ及びセル電圧測定端子Ｐｃｖ１３に接続され、ゲートが抵抗Ｒ２３の他端に接続され、ドレインがノードＮ７ａに接続され、ノードＮ７ａ側からセルバランス端子Ｐｃｂ１３のオープン判定結果情報が出力される。
【００６６】
抵抗Ｒ２４は、一端がノードＮ１５ａ及びセルバランス端子Ｐｃｂ１４に接続される。検出部としてのＰｃｈ  ＭＯＳトランジスタＰＴ４は、ソースがノードＮ１４ａ及びセル電圧測定端子Ｐｃｖ１４に接続され、ゲートが抵抗Ｒ２４の他端に接続され、ドレインがノードＮ１７ａに接続され、ノードＮ１７ａ側からセルバランス端子Ｐｃｂ１４のオープン判定結果情報が出力される。
【００６７】
次に、電池セル監視回路によるセルバランス端子の異常検出について図６を参照して説明する。図６は電池セル監視回路のオープン検出動作を示すタイミングチャート、図６（ａ）はセルバランス端子が正常の場合、図６（ｂ）はセルバランス端子がオープンの場合である。ここでは、セルバランス端子Ｐｃｂ１１のオープン判定を例にして説明する。
【００６８】
図６（ａ）に示すように、セルバランス端子Ｐｃｂ１１及びセルバランス端子Ｐｃｂ１２が正常の場合、制御信号ＳＧ１がディセーブル状態のローレベルでスイッチＳＷ１１がオフし、制御信号ＳＧ２がイネーブル状態のハイレベルでスイッチＳＷ２１がオンすると電流源３０ａに電流が流れる。このとき、ノードＮ５は電池セルＤＣ１の正極側に電気的に接続されているのでノードＮ４とノードＮ５は同電位（ノードＮ１の電圧Ｖｎ１）となる。このため、Ｐｃｈ  ＭＯＳトランジスタＰＴ１のソースとゲートが同電位なのでＰｃｈ  ＭＯＳトランジスタはオフしている。
【００６９】
図６（ｂ）に示すように、セルバランス端子Ｐｃｂ１２が正常で、セルバランス端子Ｐｃｂ１１が端子オープンの場合、制御信号ＳＧ１がディセーブル状態のローレベルでスイッチＳＷ１１がオフし、制御信号ＳＧ２がイネーブル状態のハイレベルでスイッチＳＷ２１がオンすると電流源３０ａに電流が流れる。このとき、ノードＮ５は電池セルＤＣ１の正極側に電気的に接続されていないので、ノードＮ５は電池セルＤＣ１の負極側の電圧（ノードＮ１１の電圧Ｖｎ１１）となる。このため、Ｐｃｈ  ＭＯＳトランジスタＰＴ１のゲートの電位がソースの電位よりも低くなり、Ｐｃｈ  ＭＯＳトランジスタＰＴ１はオンしてドレイン側からハイレベルの信号が出力される。つまり、セルバランス端子Ｐｃｂ１１がオープンであると判定することができる。なお、Ｐｃｈ  ＭＯＳトランジスタＰＴ１での検出結果は、電池セル監視回路１２１の図示しない判定部で行っている。
【００７０】
次に、電池セル監視回路によるスイッチの異常検出について図７を参照して説明する。図７は電池セル監視回路のショート検出動作を示すタイミングチャート、図７（ａ）はセルバランススイッチがＯＦＦの場合、図７（ｂ）はセルバランススイッチがショート故障の場合である。ここでは、スイッチＳＷ１１の故障判定を例にして説明する。
【００７１】
図７（ａ）に示すように、セルバランス端子Ｐｃｂ１１及びセルバランス端子Ｐｃｂ１２が正常の場合、制御信号ＳＧ２がディセーブル状態のローレベルでスイッチＳＷ２１がオフし、ノードＮ４とノードＮ５は同電位（ノードＮ１の電圧Ｖｎ１）のときＰｃｈ  ＭＯＳトランジスタはオフとなる。このとき、スイッチＳＷ１１はショート故障が発生していないと判断することができる。
【００７２】
図７（ｂ）に示すように、セルバランス端子Ｐｃｂ１１及びセルバランス端子Ｐｃｂ１２が正常の場合、制御信号ＳＧ２がディセーブル状態のローレベルでスイッチＳＷ２１がオフし、ノードＮ５の電位がノードＮ４の電位よりも低下するとＰｃｈ  ＭＯＳトランジスタはオンとなる。このとき、スイッチＳＷ１１はショート故障が発生していると判断することができる。
【００７３】
上述したように、本実施形態の電池セル監視回路、電池セルモジュール、電池セルモジュールを備えた自動車では、電池セルモジュール２０１は、電池セルが積層される電池セル部１１と電池セル監視回路１２１から構成される。電池セル監視回路１２１には、セル電圧測定端子Ｐｃｖ１１乃至１４、セルバランス端子Ｐｃｂ１１乃至１４、電流源３０ａ乃至３０ｃ、スイッチＳＷ１１乃至１３、スイッチＳＷ２１乃至２３、抵抗Ｒ２１乃至２４、Ｐｃｈ  ＭＯＳトランジスタＰＴ１乃至４、検出回路３１ａ乃至３１ｄ、差動増幅器３２、ＡＤコンバータ３３、シーケンサ回路３４、インターフェース部３５、及びレジスタ３６が設けられる。電池セル監視回路１２１の検出部としてのＰｃｈ  ＭＯＳトランジスタは、ローレベルの制御信号ＳＧ１、ハイレベルの制御信号ＳＧ２に基づいて、ソースの電位とゲートの電位に応じてオン・オフ動作を行い、ドレイン側から検出信号を出力する。Ｐｃｈ  ＭＯＳトランジスタでの検出結果は、ＭＣＵに送信される。
【００７４】
このため、セルバランス端子がオープン不良であるかの判定を即時に実行することができる。ＭＣＵは、セルバランス端子の異常結果を早期に把握することができる。したがって、電池セルモジュールで異常が発生した場合、電池セル部や電池セル監視回路の補修或いは入れ替えを即時に実行することができ、自動車の安全性を向上させることができる。
【００７５】
（第三の実施形態）
次に、本発明の第三の実施形態に係る電池セル監視回路、電池セルモジュール、電池セルモジュールを備えた自動車について、図面を参照して説明する。図８は電池セル監視回路、電池セルの概略構成を示す回路図である。本実施形態では電池セル監視回路の構成を変更している。
【００７６】
以下、第一の実施形態と同一構成部分には、同一符号を付してその部分の説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
【００７７】
図８に示すように、電池セルモジュール２０２には、電池セル１１と電池セル監視回路２２１が設けられる。電池セルモジュール２０２は、第一の実施形態と同様に電池セルモジュールを構成し、電池セルモジュールは自動車に搭載される。
【００７８】
電池セル部１１には、電池セルＤＣ１乃至４、抵抗Ｒ１１乃至１８、及びコンデンサＣ１１乃至１６が設けられる。電池セル監視回路２２１には、セル電圧測定端子Ｐｃｖ１１乃至１４、セルバランス端子Ｐｃｂ１１乃至１４、抵抗Ｒ３１乃至３３、スイッチＳＷ１１乃至１３、検出回路４１ａ乃至４１ｃ、差動増幅器３２、ＡＤコンバータ３３、シーケンサ回路３４、インターフェース部３５、及びレジスタ３６が設けられる。
【００７９】
ここでは、抵抗Ｒ３３、スイッチＳＷ１３、検出回路４１ｃ以降の表記を省略している。
【００８０】
スイッチＳＷ１１は、制御信号ＳＧ１に基づいてオン・オフ動作し、セルバランススイッチとして機能する。Ｎｃｈ  ＭＯＳトランジスタから構成されるスイッチＳＷ１１は、ドレインがノードＮ５及びセルバランス端子Ｐｃｂ１１に接続され、ゲートに制御信号ＳＧ１が入力され、ソースがノードＮ２１に接続される。抵抗Ｒ３１は、一端がノードＮ２１に接続され、他端がノードＮ１５及びセルバランス端子Ｐｃｂ１２に接続される。
【００８１】
スイッチＳＷ１２は、制御信号ＳＧ１に基づいてオン・オフ動作し、セルバランススイッチとして機能する。Ｎｃｈ  ＭＯＳトランジスタから構成されるスイッチＳＷ１２は、ドレインがノードＮ１５及びセルバランス端子Ｐｃｂ１２に接続され、ゲートに制御信号ＳＧ１が入力され、ソースがノードＮ２３に接続される。抵抗Ｒ３２は、一端がノードＮ２３に接続され、他端がノードＮ５ａ及びセルバランス端子Ｐｃｂ１３に接続される。
【００８２】
スイッチＳＷ１３は、制御信号ＳＧ１に基づいてオン・オフ動作し、セルバランススイッチとして機能する。Ｎｃｈ  ＭＯＳトランジスタから構成されるスイッチＳＷ１３は、ドレインがノードＮ５ａ及びセルバランス端子Ｐｃｂ１３に接続され、ゲートに制御信号ＳＧ１が入力され、ソースがノードＮ２１ａに接続される。抵抗Ｒ３３は、一端がノードＮ２１ａに接続され、他端がセルバランス端子Ｐｃｂ１４に接続される。
【００８３】
検出部としての検出回路４１ａは、電流検出回路である。検出回路４１ａは、入力側の＋（プラス）ポートがノードＮ２１（抵抗Ｒ３１の一端）に接続され、入力側の−（マイナス）ポートがノードＮ１５（抵抗Ｒ３１の他端）に接続され、抵抗Ｒ３１の両端間に流れる電流を検出し、検出結果を出力側のノードＮ２２から出力する。
【００８４】
検出部としての検出回路４１ｂは、電流検出回路である。検出回路４１ｂは、入力側の＋（プラス）ポートがノードＮ２３（抵抗Ｒ３２の一端）に接続され、入力側の−（マイナス）ポートがノードＮ５ａ（抵抗Ｒ３２の他端）に接続され、抵抗Ｒ３２の両端間に流れる電流を検出し、検出結果を出力側のノードＮ２４から出力する。
【００８５】
検出部としての検出回路４１ｃは、電流検出回路である。検出回路４１ｃは、入力側の＋（プラス）ポートがノードＮ２１ａ（抵抗Ｒ３３の一端）に接続され、入力側の−（マイナス）ポートがノードＮ１５ａ（抵抗Ｒ３３の他端）に接続され、抵抗Ｒ３３の両端間に流れる電流を検出し、検出結果を出力側のノードＮ２２ａから出力する。
【００８６】
次に、電池セル監視回路によるセルバランス端子の異常検出について図９を参照して説明する。図９は電池セル監視回路の電流検出動作を示すタイミングチャート、図９（ａ）はセルバランス端子が正常の場合、図９（ｂ）はセルバランス端子がオープン場合である。ここでは、セルバランス端子Ｐｃｂ１１、セルバランス端子Ｐｃｂ２のオープン判定を例にして説明する。
【００８７】
図９（ａ）に示すように、セルバランス端子Ｐｃｂ１１及びセルバランス端子Ｐｃｂ１２が共に正常の場合、制御信号ＳＧ１がイネーブル状態のハイレベルでスイッチＳＷ１１がオンし、抵抗Ｒ３１に電流が流れると検出回路４１ａは抵抗Ｒ３１で発生した電圧を検知して検出結果をノードＮ２２から出力する。
【００８８】
図９（ｂ）に示すように、セルバランス端子Ｐｃｂ１１及びセルバランス端子Ｐｃｂ１２の少なくともいずれか一方がオープンの場合、制御信号ＳＧ１がイネーブル状態のハイレベルでスイッチＳＷ１１がオンしても、抵抗Ｒ３１に電流が流れない。このため、検出回路４１ａは何も検出しない。つまり、セルバランス端子Ｐｃｂ１１及びセルバランス端子Ｐｃｂ１２の少なくともいずれか一方がオープンであると判定することができる。なお、検出回路４１ａ乃至４１ｃでの検出結果は、電池セル監視回路２２１の図示しない判定部で行っている。
【００８９】
上述したように、本実施形態の電池セル監視回路、電池セルモジュール、電池セルモジュールを備えた自動車では、電池セルモジュール２０２には、電池セル１１と電池セル監視回路２２１が設けられる。電池セル監視回路２２１には、セル電圧測定端子Ｐｃｖ１１乃至１４、セルバランス端子Ｐｃｂ１１乃至１４、抵抗Ｒ３１乃至３３、スイッチＳＷ１１乃至１３、検出回路４１ａ乃至４１ｃ、差動増幅器３２、ＡＤコンバータ３３、シーケンサ回路３４、インターフェース部３５、及びレジスタ３６が設けられる。電池セル監視回路２２１の検出回路は、ハイレベルの制御信号ＳＧ１に基づいて、入力側の＋（プラス）ポートの電圧と入力側の−（マイナス）ポートの電圧を比較する。比較結果はＭＣＵに送信される。
【００９０】
このため、セルバランス端子がオープン不良であるかの判定を即時に実行することができる。ＭＣＵは、セルバランス端子の異常結果を早期に把握することができる。したがって、電池セルモジュールで異常が発生した場合、電池セル部や電池セル監視回路の補修或いは入れ替えを即時に実行することができ、自動車の安全性を向上させることができる。
【００９１】
なお、第一の実施形態では、複数の電池セルモジュール２０を直列接続しているが必ずしもこれに限定されるものではない。複数の電池セルモジュール２０を並列接続してもよいし、複数の電池セルモジュール２０を直列接続及び並列接続してもよい。
【００９２】
第一乃至第三の実施形態では、複数の電池セルを積層（縦続接続）形成しているが必ずしもこれに限定されるものではない。複数の電池セルを並列に配置してもよい。この場合、１つ或いは複数の電池セルが故障しても少なくとも1つ以上の電池セルが正常の場合、電池セルモジュールは稼働可能な状態を維持することができる。
【００９３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９４】
１  電池セルモジュール部
２  ＥＣＵ
３  エンジン
４  インバータ
５  タイヤ
１１、１１ａ〜１１ｎ  電池セル部
１２、１２ａ〜１２ｎ、１２１、２２１  電池セル監視回路
２０、２０ａ〜２０ｎ、２０１、２０２  電池セルモジュール
２１  ＭＣＵ
９０  自動車
３０ａ〜３０ｃ  電流源
３１ａ〜３１ｄ、４１ａ〜４１ｃ  検出回路
３２  差動増幅器
３３  ＡＤコンバータ
３４  シーケンサ回路
３５  インターフェース部
３６  レジスタ
Ｃ１１〜Ｃ１６  コンデンサ
ＤＣ１〜ＤＣ４  電池セル
Ｎ１〜Ｎ７、Ｎ１ａ〜Ｎ７ａ、Ｎ１１〜Ｎ１７、Ｎ１１ａ〜Ｎ１７ａ、Ｎｄａ、Ｎ２１〜Ｎ２４、Ｎ２１ａ、Ｎ２２ａ  ノード
Ｐｃｖ１１〜Ｐｃｖ１４  セル電圧測定端子
Ｐｃｂ１１〜Ｐｃｂ１４  セルバランス端子
ＰＴ１〜ＰＴ４  Ｐｃｈ  ＭＯＳトランジスタ
Ｒ１１〜Ｒ１８、Ｒ２１〜Ｒ２４、Ｒ３１〜Ｒ３４  抵抗
ＳＧ１、ＳＧ２  制御信号
ＳＷ１１〜ＳＷ１３、ＳＷ２１〜ＳＷ２３  スイッチ
【図１】
0005606997.tif 000002
【図２】
0005606997.tif 000003
【図３】
0005606997.tif 000004
【図４】
0005606997.tif 000005
【図５】
0005606997.tif 000006
【図６】
0005606997.tif 000007
【図７】
0005606997.tif 000008
【図８】
0005606997.tif 000009
【図９】
0005606997.tif 000010