(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電及び放電が可能である、測定対象アナログ電圧の電圧源としての電池と、
前記測定対象アナログ電圧のアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換し、該デジタル電圧信号によるＡＤ検出電圧値を出力するＡＤ変換部、及び、前記測定対象アナログ電圧を複数の基準電圧と比較することで前記測定対象アナログ電圧と各基準電圧との大小関係を表すレベル判定信号を出力する電圧レベル判定部を有する電圧検出部とを備えて、前記ＡＤ検出電圧値から前記電池の出力電圧値を検出する電池システムにおいて、
前記レベル判定信号が変化するタイミングに対応する第１時刻において、前記レベル判定信号によって示される前記測定対象アナログ電圧の判定電圧値と前記ＡＤ検出電圧値とを比較することにより、前記電圧検出部における故障の発生有無を検出する故障検出部を更に備え、
前記電池の充電が成されている場合において、前記第１時刻に前記故障の発生が検出されたとき、
前記第１時刻における前記判定電圧値と、前記第１時刻と一致する又は前記第１時刻よりも後の時刻である第２時刻における前記ＡＤ検出電圧値とに基づいて、前記第２時刻における前記出力電圧値を検出する
ことを特徴とする電池システム。
【請求項２】
充電及び放電が可能である、測定対象アナログ電圧の電圧源としての電池と、
前記測定対象アナログ電圧のアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換し、該デジタル電圧信号によるＡＤ検出電圧値を出力するＡＤ変換部、及び、前記測定対象アナログ電圧の判定結果に応じたレベル判定信号を出力する電圧レベル判定部を有する電圧検出部とを備えて、前記ＡＤ検出電圧値から前記電池の出力電圧値を検出する電池システムにおいて、
前記レベル判定信号が変化するタイミングに対応する第１時刻において、前記レベル判定信号によって示される前記測定対象アナログ電圧の判定電圧値と前記ＡＤ検出電圧値とを比較することにより、前記電圧検出部における故障の発生有無を検出する故障検出部を更に備え、
前記電池の充電が成されている場合において、前記第１時刻に前記故障の発生が検出されたとき、
前記第１時刻における前記判定電圧値と、前記第１時刻と一致する又は前記第１時刻よりも後の時刻である第２時刻における前記ＡＤ検出電圧値とに基づいて、前記第２時刻における前記出力電圧値を検出する
ことを特徴とする電池システム。
【請求項３】
前記電池の放電が成されている場合において、前記第１時刻に前記故障の発生が検出されたとき、
前記第１時刻における前記判定電圧値と前記第２時刻における前記ＡＤ検出電圧値とに基づいて、前記第２時刻における前記出力電圧値を検出する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電池システム。
【請求項４】
前記電池の充電が成されている場合において前記第１時刻に前記故障の発生が検出され且つ前記第１時刻における前記判定電圧値が前記第１時刻における前記ＡＤ検出電圧値よりも大きいとき、
前記第１時刻における前記判定電圧値及び前記ＡＤ検出電圧値の比率、並びに、前記第１時刻における前記判定電圧値及び前記ＡＤ検出電圧値の差分の内、少なくとも一方を用いて、前記第２時刻における前記ＡＤ検出電圧値を増大補正することで前記第２時刻における前記出力電圧値を検出する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電池システム。
【請求項５】
前記電池の放電が成されている場合において前記第１時刻に前記故障の発生が検出され且つ前記第１時刻における前記判定電圧値が前記第１時刻における前記ＡＤ検出電圧値よりも小さいとき、
前記第１時刻における前記判定電圧値及び前記ＡＤ検出電圧値の比率、並びに、前記第１時刻における前記判定電圧値及び前記ＡＤ検出電圧値の差分の内、少なくとも一方を用いて、前記第２時刻における前記ＡＤ検出電圧値を減少補正することで前記第２時刻における前記出力電圧値を検出する
ことを特徴とする請求項３に記載の電池システム。
【請求項６】
前記電池の充電が成されている場合において前記第１時刻に前記故障の発生が検出されたとき、
前記第１時刻における前記判定電圧値以上の対比用電圧値を設定し、前記対比用電圧値と前記第２時刻における前記ＡＤ検出電圧値の内、大きい方を前記第２時刻における前記出力電圧値として検出する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電池システム。
【請求項７】
前記電池の放電が成されている場合において前記第１時刻に前記故障の発生が検出されたとき、
前記第１時刻における前記判定電圧値以下の対比用電圧値を設定し、前記対比用電圧値と前記第２時刻における前記ＡＤ検出電圧値の内、小さい方を前記第２時刻における前記出力電圧値として検出する
ことを特徴とする請求項３に記載の電池システム。
【請求項８】
前記故障検出部は、前記ＡＤ検出電圧値に基づき前記ＡＤ検出電圧値が特定の異常状態にあるか否かをも検出可能であり、
前記ＡＤ検出電圧値が特定の異常状態にあると検出されたとき、当該電池システムは、前記判定電圧値に応じた電圧値を前記出力電圧値として検出する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電池システム。
【請求項９】
検出された前記出力電圧値に基づいて、前記電池の内部抵抗値及び前記電池の残容量の内、少なくとも一方を検出する電池状態検出部を更に備えた
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電池システム。
【請求項１０】
請求項１又は請求項２に記載の電池システムと、
前記電池システム内の電池の出力を用いて回転するモータと、
前記モータの回転によって駆動する駆動輪と、
前記電池システムにて検出された出力電圧値に基づき、前記モータの回転状態を制御する車両制御部と、を備えた
ことを特徴とする電動車両。
【請求項１１】
請求項１又は請求項２に記載の電池システムと、
移動本体部と、
前記電池システム内の電池からの電力を動力に変換する動力源と、
前記動力源からの前記動力により前記移動本体部を移動させる駆動部と、を備えた
ことを特徴とする移動体。
【請求項１２】
請求項１又は請求項２に記載の電池システムと、
前記電池システム内の電池の充電又は放電に関する制御を行う充放電制御ユニットと、を備えた
ことを特徴とする電力貯蔵装置。
【請求項１３】
外部機器又は電力系統に接続可能な電源装置であって、
請求項１２に記載の電力貯蔵装置と、
前記電力貯蔵装置内の充放電制御ユニットの制御の下で、前記電力貯蔵装置内の電池と前記外部機器又は前記電力系統との間における電力変換を行う電力変換装置と、を備えた
ことを特徴とする電源装置。
【請求項１４】
充電及び放電が可能な電池から出力される測定対象アナログ電圧のアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換し、該デジタル電圧信号によるＡＤ検出電圧値を出力するＡＤ変換部、及び、前記測定対象アナログ電圧を複数の基準電圧と比較することで前記測定対象アナログ電圧と各基準電圧との大小関係を表すレベル判定信号を出力する電圧レベル判定部を有する電圧検出部を備えて、前記ＡＤ検出電圧値から前記電池の出力電圧値を検出する電池電圧検出装置において、
前記レベル判定信号が変化するタイミングに対応する第１時刻において、前記レベル判定信号によって示される前記測定対象アナログ電圧の判定電圧値と前記ＡＤ検出電圧値とを比較することにより、前記電圧検出部における故障の発生有無を検出する故障検出部を更に備え、
前記電池の充電が成されている場合において、前記第１時刻に前記故障の発生が検出されたとき、
前記第１時刻における前記判定電圧値と、前記第１時刻と一致する又は前記第１時刻よりも後の時刻である第２時刻における前記ＡＤ検出電圧値とに基づいて、前記第２時刻における前記出力電圧値を検出する
ことを特徴とする電池電圧検出装置。
【請求項１５】
充電及び放電が可能な電池から出力される測定対象アナログ電圧のアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換し、該デジタル電圧信号によるＡＤ検出電圧値を出力するＡＤ変換部、及び、前記測定対象アナログ電圧の判定結果に応じたレベル判定信号を出力する電圧レベル判定部を有する電圧検出部を備えて、前記ＡＤ検出電圧値から前記電池の出力電圧値を検出する電池電圧検出装置において、
前記レベル判定信号が変化するタイミングに対応する第１時刻において、前記レベル判定信号によって示される前記測定対象アナログ電圧の判定電圧値と前記ＡＤ検出電圧値とを比較することにより、前記電圧検出部における故障の発生有無を検出する故障検出部を更に備え、
前記電池の充電が成されている場合において、前記第１時刻に前記故障の発生が検出されたとき、
前記第１時刻における前記判定電圧値と、前記第１時刻と一致する又は前記第１時刻よりも後の時刻である第２時刻における前記ＡＤ検出電圧値とに基づいて、前記第２時刻における前記出力電圧値を検出する
ことを特徴とする電池電圧検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の電圧値の検出機能を備えた電池システム及び電池電圧検出装置に関する。また、本発明は、その電池システムを利用した電動車両、移動体、電力貯蔵装置及び電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＤ変換器を用いて測定対象のアナログ電圧を検出する電圧検出装置において、アナログ電圧信号を伝播する信号線が断線したりＡＤ変換器自体が故障したりすると、アナログ電圧の検出に異常が発生する（アナログ電圧の正確なる検出ができなくなる）。一方、このような電圧検出装置では、測定対象のアナログ電圧が通常状態において取りうる電圧範囲は予め分かっていることが多い。【０００３】
従って、ＡＤ変換器の出力電圧値が、測定対象のアナログ電圧がとりえないような異常に高い電圧値又は異常に低い電圧値を示していたならば（即ち、上記電圧範囲内に収まっていない場合は）、容易に何らかの異常を検知することができる。しかしながら、ＡＤ変換器の出力電圧値が、上記電圧範囲内に収まっているものの期待される検出精度を満たさないような比較的軽度の故障も存在する。このような故障を、インレンジ故障と呼ぶ。ＡＤ変換器の出力電圧値と測定対象のアナログ電圧の真値との差の絶対値が、定められた許容誤差以下である状態が、検出精度が満たされている状態に相当し、その絶対値が該許容誤差を超えている状態が、検出精度が満たされていない状態に相当する。【０００４】
例えば、測定対象がリチウムイオン二次電池である場合、リチウムイオン二次電池の過充電及び過放電の目安となる電圧値として、例えば、約４．２Ｖ及び約２．０Ｖ（ボルト）が採用される。従って、ＡＤ変換器の出力電圧値が４．２Ｖを超える場合又は２．０Ｖを下回る場合は、過充電又は過放電という一種の異常を検出することができる。しかしながら、測定対象の実際の電圧値が３．６Ｖである時に、ＡＤ変換器の精度異常によってＡＤ変換器の出力電圧値が３．３Ｖを示している場合、制御系は測定対象の電圧値が３．３Ｖであると認識してしまう。３．６Ｖを３．３Ｖと誤検出させる精度異常は、インレンジ故障の一種である。【０００５】
図２５に、このようなインレンジ故障の検出に寄与する電圧検出装置９００の内部ブロック図を示す（例えば、下記特許文献１参照）。電圧検出装置９００では、測定対象のアナログ電圧のアナログ電圧信号が伝播される電圧検出線９１０をマルチプレクサ等から成る電圧入力切替部９１１の第１入力端子に接続する一方で、電圧入力切替部９１１の第２入力端子に既知の基準電圧値を有する基準電圧を入力する。電圧入力切替部９１１における選択動作により、測定対象のアナログ電圧と基準電圧が時分割でＡＤ変換器９１２に入力される。比較器９１３は、基準電圧をＡＤ変換器９１２に入力している時におけるＡＤ変換器９１２の出力電圧値と基準電圧値との差から、インレンジ故障の有無を検出することができる。即ち、その差の絶対値が所定の閾値（例えば、１０ｍＶ）以上であれば、インレンジ故障が発生していると判断することができる。【０００６】
また、ＡＤ変換器により変換された測定値と、この測定値から導入された所定信号レベルの信号とを比較し、それらの信号値の間に許容範囲以上の偏差が検出されたときに、測定値検出の範囲内のエラー状態を検出する方法も開示されている（例えば、下記特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２０９８６４号公報
【特許文献２】特開平８−３０３２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
電池を用いて駆動する機器では、電池電圧の検出結果を用いて電池の充放電制御を含む様々な制御を行う。電池を用いて駆動する機器には、電動車両等が含まれる。インレンジ故障の発生検出時に電動車両の走行を直ちに停止させることも可能ではある。しかしながら、インレンジ故障は比較的軽度の故障であるため、インレンジ故障の発生検出時に、電動車両の走行を直ちに停止させることが最良の策であるとは必ずしも言えない。例えば、電圧源としてのリチウムイオン二次電池の電圧の真値が３．４Ｖである場合に、電池電圧の検出結果を１０ｍＶずらす程度のインレンジ故障が発生したとき、電動車両の走行を直ちに停止させるのは必ずしも妥当ではない。３．３９〜３．４１Ｖのリチウムイオン二次電池からは電力を安全に取り出すことができるからである。また、３．３９〜３．４１Ｖのリチウムイオン二次電池に充電電流を供給しても問題はない。【０００９】
但し、インレンジ故障の発生時においても電池が過充電状態又は過放電状態になることは避けられるべきであり、過充電状態又は過放電状態の発生を回避するためにも、インレンジ故障時に電池電圧検出を継続することは重要である。この際、過充電状態又は過放電状態の発生を安全に回避できるように電圧検出結果を生成すると、システムの安全性は増す。尚、特許文献１及び２には、インレンジ故障の検出方法又はインレンジ故障に対応するような状態の検出方法が開示されているだけであり、インレンジ故障の発生後における対応方法は開示されていない。【００１０】
そこで本発明は、インレンジ故障の検出時において妥当な電圧値検出を行うことのできる電池システム及び電池電圧検出装置を提供することを目的とする。また、本発明は、そのような電池システムを利用した電動車両、移動体、電力貯蔵装置及び電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る第１の電池システムは、充電及び放電が可能である、測定対象アナログ電圧の電圧源としての電池と、前記測定対象アナログ電圧のアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換し、該デジタル電圧信号によるＡＤ検出電圧値を出力するＡＤ変換部、及び、前記測定対象アナログ電圧を複数の基準電圧と比較することで前記測定対象アナログ電圧と各基準電圧との大小関係を表すレベル判定信号を出力する電圧レベル判定部を有する電圧検出部とを備えて、前記ＡＤ検出電圧値から前記電池の出力電圧値を検出する電池システムにおいて、前記レベル判定信号が変化するタイミングに対応する第１時刻において、前記レベル判定信号によって示される前記測定対象アナログ電圧の判定電圧値と前記ＡＤ検出電圧値とを比較することにより、前記電圧検出部における故障の発生有無を検出する故障検出部を更に備え、前記電池の充電が成されている場合において、前記第１時刻に前記故障の発生が検出されたとき、前記第１時刻における前記判定電圧値と、前記第１時刻と一致する又は前記第１時刻よりも後の時刻である第２時刻における前記ＡＤ検出電圧値とに基づいて、前記第２時刻における前記出力電圧値を検出することを特徴とする。【００１２】
本発明に係る第２の電池システムは、充電及び放電が可能である、測定対象アナログ電圧の電圧源としての電池と、前記測定対象アナログ電圧のアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換し、該デジタル電圧信号によるＡＤ検出電圧値を出力するＡＤ変換部、及び、前記測定対象アナログ電圧の判定結果に応じたレベル判定信号を出力する電圧レベル判定部を有する電圧検出部とを備えて、前記ＡＤ検出電圧値から前記電池の出力電圧値を検出する電池システムにおいて、前記レベル判定信号が変化するタイミングに対応する第１時刻において、前記レベル判定信号によって示される前記測定対象アナログ電圧の判定電圧値と前記ＡＤ検出電圧値とを比較することにより、前記電圧検出部における故障の発生有無を検出する故障検出部を更に備え、前記電池の充電が成されている場合において、前記第１時刻に前記故障の発生が検出されたとき、前記第１時刻における前記判定電圧値と、前記第１時刻と一致する又は前記第１時刻よりも後の時刻である第２時刻における前記ＡＤ検出電圧値とに基づいて、前記第２時刻における前記出力電圧値を検出することを特徴とする。【００１３】
第１又は第２の電池システムに関し、電池の充電が成されている場合において第１時刻に電圧検出部の故障が検出されたとき、第２時刻におけるＡＤ検出電圧値だけでなく第１時刻における判定電圧値をも用いて、第２時刻における出力電圧値を検出する。これにより、例えば、第２時刻におけるＡＤ検出電圧値を第１時刻における判定電圧値にて補正し、電圧検出部の故障による影響を補償するといったことが可能となる。結果、電圧検出部の故障発生時においても、過充電状態を安全に避けうるような出力電圧値を検出し続けることが可能となる。【００１４】
また例えば、第１又は第２の電池システムは、前記電池の放電が成されている場合において、前記第１時刻に前記故障の発生が検出されたとき、前記第１時刻における前記判定電圧値と前記第２時刻における前記ＡＤ検出電圧値とに基づいて、前記第２時刻における前記出力電圧値を検出する。【００１５】
電池の放電が成されている場合において第１時刻に電圧検出部の故障が検出されたとき、第２時刻におけるＡＤ検出電圧値だけでなく第１時刻における判定電圧値をも用いて、第２時刻における出力電圧値を検出する。これにより、例えば、第２時刻におけるＡＤ検出電圧値を第１時刻における判定電圧値にて補正し、電圧検出部の故障による影響を補償するといったことが可能となる。結果、電圧検出部の故障発生時においても、過放電状態を安全に避けうるような出力電圧値を検出し続けることが可能となる。【００１６】
また具体的には例えば、第１又は第２の電池システムは、前記電池の充電が成されている場合において前記第１時刻に前記故障の発生が検出され且つ前記第１時刻における前記判定電圧値が前記第１時刻における前記ＡＤ検出電圧値よりも大きいとき、前記第１時刻における前記判定電圧値及び前記ＡＤ検出電圧値の比率、並びに、前記第１時刻における前記判定電圧値及び前記ＡＤ検出電圧値の差分の内、少なくとも一方を用いて、前記第２時刻における前記ＡＤ検出電圧値を増大補正することで前記第２時刻における前記出力電圧値を検出する。【００１７】
電圧検出部の故障発生時には、判定電圧値又はＡＤ検出電圧値に相当の検出誤差が含まれる。一方で、上記比率及び差分には、該検出誤差の情報が含まれている。そこで、故障検出時には、上記比率及び差分の内、少なくとも一方を用いてＡＤ検出電圧値を補正し、これによって出力電圧値を生成する。この際、電池の充電が成されているならば、ＡＤ検出電圧値を増大補正することで、過充電に対して安全な電圧値を出力電圧値として検出することができる。【００１８】
また具体的には例えば、第１又は第２の電池システムは、前記電池の放電が成されている場合において前記第１時刻に前記故障の発生が検出され且つ前記第１時刻における前記判定電圧値が前記第１時刻における前記ＡＤ検出電圧値よりも小さいとき、前記第１時刻における前記判定電圧値及び前記ＡＤ検出電圧値の比率、並びに、前記第１時刻における前記判定電圧値及び前記ＡＤ検出電圧値の差分の内、少なくとも一方を用いて、前記第２時刻における前記ＡＤ検出電圧値を減少補正することで前記第２時刻における前記出力電圧値を検出する。【００１９】
電圧検出部の故障発生時には、判定電圧値又はＡＤ検出電圧値に相当の検出誤差が含まれる。一方で、上記比率及び差分には、該検出誤差の情報が含まれている。そこで、故障検出時には、上記比率及び差分の内、少なくとも一方を用いてＡＤ検出電圧値を補正し、これによって出力電圧値を生成する。この際、電池の放電が成されているならば、ＡＤ検出電圧値を減少補正することで、過放電に対して安全な電圧値を出力電圧値として検出することができる。【００２０】
また具体的には例えば、第１又は第２の電池システムは、前記電池の充電が成されている場合において前記第１時刻に前記故障の発生が検出されたとき、前記第１時刻における前記判定電圧値以上の対比用電圧値を設定し、前記対比用電圧値と前記第２時刻における前記ＡＤ検出電圧値の内、大きい方を前記第２時刻における前記出力電圧値として検出する。【００２１】
電池の充電時において故障の発生が検出された場合には、出力電圧値の候補の内、大きい方を出力電圧値として選択することで、過充電に対して安全な電圧値を出力電圧値として検出することができる。【００２２】
また具体的には例えば、第１又は第２の電池システムは、前記電池の放電が成されている場合において前記第１時刻に前記故障の発生が検出されたとき、前記第１時刻における前記判定電圧値以下の対比用電圧値を設定し、前記対比用電圧値と前記第２時刻における前記ＡＤ検出電圧値の内、小さい方を前記第２時刻における前記出力電圧値として検出する。【００２３】
電池の放電時において故障の発生が検出された場合には、出力電圧値の候補の内、小さい方を出力電圧値として選択することで、過方円に対して安全な電圧値を出力電圧値として検出することができる。【００２４】
また例えば、第１又は第２の電池システムにおいて、前記故障検出部は、前記ＡＤ検出電圧値に基づき前記ＡＤ検出電圧値が特定の異常状態にあるか否かをも検出可能であり、前記ＡＤ検出電圧値が特定の異常状態にあると検出されたとき、当該電池システムは、前記判定電圧値に応じた電圧値を前記出力電圧値として検出する。【００２５】
これにより、ＡＤ変換部への入力信号線の断線が起こった場合などにおいても、出力電圧値の検出を継続し続けることが可能となり、その検出結果を用いて電池の充電及び放電制御を成すことも可能となる。【００２６】
また例えば、検出された前記出力電圧値に基づいて、前記電池の内部抵抗値及び前記電池の残容量の内、少なくとも一方を検出する電池状態検出部を、第１又は第２の電池システムに更に設けるようにしても良い。【００２７】
ＡＤ検出電圧値には故障による誤差が含まれうるため、ＡＤ検出電圧値そのものに基づいて内部抵抗値等を検出すると、故障による影響が内部抵抗値等にそのまま現れることがある。そこで、故障の影響を考慮して検出された出力電圧値を用いて内部抵抗値等を検出する。これにより、故障による誤差が補償又は考慮された内部抵抗値等を得ることが可能となる。【００２８】
本発明に係る電動車両は、第１又は第２の電池システムを備えると共に、前記電池システム内の電池の出力を用いて回転するモータと、前記モータの回転によって駆動する駆動輪と、前記電池システムにて検出された出力電圧値に基づき、前記モータの回転状態を制御する車両制御部と、を備えたことを特徴とする。【００２９】
電動車両に上記の何れかの電池システムを設け、電池システムにて検出された出力電圧値に基づきモータを回転制御することにより、電圧検出部の故障発生時においても、過充電及び過放電を安全に回避しつつ電動車両の走行を継続することが可能となる。【００３０】
本発明に係る移動体は、第１又は第２の電池システムを備えると共に、移動本体部と、前記電池システム内の電池からの電力を動力に変換する動力源と、前記動力源からの前記動力により前記移動本体部を移動させる駆動部と、を備えたことを特徴とする。【００３１】
移動体に第１又は第２の電池システムを設けておくことにより、例えば、電圧検出部の故障発生時においても、過充電及び過放電を安全に回避しつつ移動体の移動制御を継続することが可能となる。【００３２】
本発明に係る電力貯蔵装置は、第１又は第２の電池システムを備えると共に、前記電池システム内の電池の充電又は放電に関する制御を行う充放電制御ユニットを備えたことを特徴とする。【００３３】
電力貯蔵装置に第１又は第２の電池システムを設けておくことにより、例えば、電圧検出部の故障発生時においても、過充電及び過放電を安全に回避しつつ電力の貯蔵又は放出を継続することが可能となる。【００３４】
本発明に係る電源装置は、外部機器又は電力系統に接続可能な電源装置であって、前記電力貯蔵装置と、前記電力貯蔵装置内の充放電制御ユニットの制御の下で、前記電力貯蔵装置内の電池と前記外部機器又は前記電力系統との間における電力変換を行う電力変換装置と、を備えたことを特徴とする。【００３５】
この電源装置によれば、例えば、電圧検出部の故障発生時においても、過充電及び過放電を安全に回避しつつ電源装置としての動作を継続することが可能となる。【００３６】
本発明に係る第１の電池電圧検出装置は、充電及び放電が可能な電池から出力される測定対象アナログ電圧のアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換し、該デジタル電圧信号によるＡＤ検出電圧値を出力するＡＤ変換部、及び、前記測定対象アナログ電圧を複数の基準電圧と比較することで前記測定対象アナログ電圧と各基準電圧との大小関係を表すレベル判定信号を出力する電圧レベル判定部を有する電圧検出部を備えて、前記ＡＤ検出電圧値から前記電池の出力電圧値を検出する電池電圧検出装置において、前記レベル判定信号が変化するタイミングに対応する第１時刻において、前記レベル判定信号によって示される前記測定対象アナログ電圧の判定電圧値と前記ＡＤ検出電圧値とを比較することにより、前記電圧検出部における故障の発生有無を検出する故障検出部を更に備え、前記電池の充電が成されている場合において、前記第１時刻に前記故障の発生が検出されたとき、前記第１時刻における前記判定電圧値と、前記第１時刻と一致する又は前記第１時刻よりも後の時刻である第２時刻における前記ＡＤ検出電圧値とに基づいて、前記第２時刻における前記出力電圧値を検出することを特徴とする。【００３７】
本発明に係る第２の電池電圧検出装置は、充電及び放電が可能な電池から出力される測定対象アナログ電圧のアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換し、該デジタル電圧信号によるＡＤ検出電圧値を出力するＡＤ変換部、及び、前記測定対象アナログ電圧の判定結果に応じたレベル判定信号を出力する電圧レベル判定部を有する電圧検出部を備えて、前記ＡＤ検出電圧値から前記電池の出力電圧値を検出する電池電圧検出装置において、前記レベル判定信号が変化するタイミングに対応する第１時刻において、前記レベル判定信号によって示される前記測定対象アナログ電圧の判定電圧値と前記ＡＤ検出電圧値とを比較することにより、前記電圧検出部における故障の発生有無を検出する故障検出部を更に備え、前記電池の充電が成されている場合において、前記第１時刻に前記故障の発生が検出されたとき、前記第１時刻における前記判定電圧値と、前記第１時刻と一致する又は前記第１時刻よりも後の時刻である第２時刻における前記ＡＤ検出電圧値とに基づいて、前記第２時刻における前記出力電圧値を検出することを特徴とする。【００３８】
第１又は第２の電池電圧検出装置に関し、電池の充電が成されている場合において第１時刻に電圧検出部の故障が検出されたとき、第２時刻におけるＡＤ検出電圧値だけでなく第１時刻における判定電圧値をも用いて、第２時刻における出力電圧値を検出する。これにより、例えば、第２時刻におけるＡＤ検出電圧値を第１時刻における判定電圧値にて補正し、電圧検出部の故障による影響を補償するといったことが可能となる。結果、電圧検出部の故障発生時においても、過充電状態を安全に避けうるような出力電圧値を検出し続けることが可能となる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、インレンジ故障の検出時において妥当な電圧値検出を行うことのできる電池システム及び電池電圧検出装置並びに該電池システムを利用した電動車両、移動体、電力貯蔵装置及び電源装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態に係る電池システムの内部構成図である。
【図２】図１に示される１つの電圧レベル判定部の内部回路図である。
【図３】過充電過放電検出回路を転用することで得られた電圧レベル判定部の内部回路図である。
【図４】ＡＤ変換部側に漏れ電流が発生している状態における電池システムの等価回路図である。
【図５】ＡＤ変換部側に漏れ電流が発生している状態における、電池及びＡＤ変換部間の回路の等価回路図である。
【図６】図１に示される複数の電圧レベル判定部の内、注目された１つの電圧レベル判定部を示す図である。
【図７】インレンジ故障を招く故障要因及び故障箇所を表にして例示した図である。
【図８】本発明の第１実施例に係り、第１ケースにおける各電圧の電圧波形を示す図である。
【図９】本発明の第１実施例に係り、第２ケースにおける各電圧の電圧波形を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施例に係る電池システムの動作フローチャートである。
【図１１】本発明の第２実施例に係る電池システムの動作フローチャートである。
【図１２】本発明の第３実施例に係る電池システムの動作フローチャートである。
【図１３】本発明の第４実施例に係り、ケースＡにおける各電圧の電圧波形を示す図である。
【図１４】本発明の第４実施例に係り、ケースＢにおける各電圧の電圧波形を示す図である。
【図１５】本発明の第４実施例に係り、ケースＢにおける各電圧の電圧波形を示す図である。
【図１６】本発明の第４実施例に係り、ケースＣにおける各電圧の電圧波形を示す図である。
【図１７】本発明の第４実施例に係り、ケースＤにおける各電圧の電圧波形を示す図である。
【図１８】本発明の第４実施例に係る電池システムの動作フローチャートである。
【図１９】本発明の第５実施例に係り、電池システムが複数の集積回路を用いて形成される様子を示した図である。
【図２０】本発明の第７実施例に係り、充放電制御部内に電池状態検出部が設けられている様子を示した図である。
【図２１】本発明の第７実施例に係り、電圧源部及び充放電部間に電流センサが設けられている様子を示した図である。
【図２２】本発明の第７実施例にて想定される、電池の内部等価回路図である。
【図２３】本発明の第８実施例に係る電動車両の外観側面図（ａ）と、電動車両の駆動系の概略構成図である。
【図２４】本発明に係る構成に電池電圧検出装置が内在している様子を示した図である。
【図２５】従来の電圧検出装置の内部ブロック図である。
【図２６】本発明の第１０実施例に係る電圧レベル判定部の構成を示す図である。
【図２７】本発明の第１２実施例に係る電源装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。
【００４２】
図１に、本発明の実施形態に係る電池システム１の内部構成図を示す。電池システム１は、電圧源部２、電圧検出部１０及びデジタル回路部８を少なくとも含んで構成される。電池システム１に、充放電部５若しくは充放電制御部９又はそれらの双方が更に含まれていると考えてもかまわない。また、図１の例では、デジタル回路部８が電圧検出部１０の外に設けられているが、デジタル回路部８は電圧検出部１０内に含まれていると考えても良い。電圧検出部１０は、符号１１〜１４、１５［ｉ］及び１６［ｉ］によって参照される各部位を備える。ｉは整数である。
【００４３】
図１には、電圧の測定対象としての電圧源２［１］及び２［２］が示されている。本実施形態においては、特に述べない限り、測定対象は充電可能なリチウムイオン二次電池であるとし、電圧源を電池と呼ぶ。電池２［１］及び２［２］を直列接続した回路が電圧源部２である。電池２［１］が高電圧側に位置し、電池２［１］の負出力端子は電池２［２］の正出力端子に接続されている。尚、本例では、電圧源部２を形成する電池の個数が２となっているが、その個数は１つでも良いし、３以上でも良い。その個数が１つである場合、セル選択回路１１は不要であると共に、バッファアンプ１５［１］及び電圧レベル判定部１６［ｉ］の夫々の個数は１つで足る。また、複数の電池を並列接続した回路が電圧源部２であっても良いし、電圧源部２内に、複数の電池を直列接続した回路と複数の電池を並列接続した回路が混在していても良い。また更に、電圧源部２内に複数の電池の直列接続回路を複数個設け、その複数の直列接続回路を並列接続するようにしても良い。
【００４４】
負荷３は、電圧源部２の出力電圧にて駆動される。充電回路４は、電圧源部２内の各電池２［ｉ］を充電するための回路である。図１の例において、電圧源部２の出力電圧は、電池２［１］及び２［２］の直列接続回路の出力電圧である。負荷３及び充電回路４から成る部位を充放電部５という。
【００４５】
電圧源部２と負荷３及び充電回路４とを接続する環状の主電力線２０から、電圧検出線２１［１］〜２１［３］が引き出されている。電圧検出線２１［１］、２１［２］及び２１［３］は、夫々、電池２［１］の正出力端子、電池２［１］の負出力端子及び電池２［２］の正出力端子の接続点、電池２［２］の負出力端子に接続されている。電池２［２］の負出力端子は基準電位点６に接続されている。電圧検出部１０、デジタル回路部８及び充放電制御部９は、基準電位点７における電位を基準にして動作する。基準電位点６及び７における電位は一致していても良いし、一致していなくても良い。以下の説明では、説明の簡略化上、基準電位点６及び７における電位が一致しているものとする。
【００４６】
電圧検出線２１［ｉ］は分岐点２２［ｉ］にて２つに分岐しており、一方はセル選択回路１１に接続され且つ他方はバッファアンプ１５［１］又は１５［２］に接続される。分岐点２２［ｉ］からセル選択回路１１に向かう電圧検出線を符号２３［ｉ］によって参照し、分岐点２２［ｉ］からバッファアンプ１５［１］又は１５［２］に向かう電圧検出線を符号２４［ｉ］によって参照する。従って、電圧検出線２１［ｉ］上の信号は、分岐点２２［ｉ］にて分岐し、更に電圧検出線２３［ｉ］及び２４［ｉ］上を伝播する。各電圧検出線を伝播する信号はアナログ電圧信号である。尚、電圧検出線を含む、信号を伝播する配線を信号線とも言う。
【００４７】
電圧検出線２３［１］〜２３［３］及び２４［１］〜２４［３］上に、１つずつ直列に電流抑制素子が設けられている。電圧検出線２３［ｉ］上に設けられた電流抑制素子を２５［ｉ］によって表し、電圧検出線２４［ｉ］上に設けられた電流抑制素子を２６［ｉ］によって表す。各電流抑制素子は、短絡発生時などにおいて、電圧源部２から自身を介して流れようとする電流の大きさを抑制する抵抗体である。各電流抑制素子として、単なる抵抗（炭素皮膜抵抗など）を用いることもできるが、ＰＴＣ（positive  temperature  coefficient）等のサーミスタを用いることが望ましい。尚、各電流抑制素子が単なる抵抗である場合には、電圧検出線２１［ｉ］上にＰＴＣ等のサーミスタを設けるようにしても良い。また、電流抑制素子２６［ｉ］を削除しつつ電流抑制素子２５［ｉ］を、電圧源部２及び分岐点２２［ｉ］間の電圧検出線２１［ｉ］上に配置するようにしても良い。
【００４８】
上述の説明から明らかであるが、分岐点２２［ｉ］は電圧検出線２３［ｉ］及び電流抑制素子２５［ｉ］を介してセル選択回路１１に接続されている。また、分岐点２２［１］は、電圧検出線２４［１］及び電流抑制素子２６［１］を介してバッファアンプ１５［１］の正入力端子に接続され、分岐点２２［２］は、電圧検出線２４［２］及び電流抑制素子２６［２］を介してバッファアンプ１５［１］の負入力端子及びバッファアンプ１５［２］の正入力端子に接続され、分岐点２２［３］は、電圧検出線２４［３］及び電流抑制素子２６［３］を介してバッファアンプ１５［２］の負入力端子に接続されている。
【００４９】
バッファアンプ１５［ｉ］は、正及び負入力端子間の電圧を負入力端子の電位を基準として出力する。バッファアンプ１５［ｉ］の出力電圧をＶｓ［ｉ］によって表す。従って、バッファアンプ１５［１］からは、電圧検出線２４［１］及び２４［２］間の電圧が電圧検出線２４［２］の電位を基準として出力され、バッファアンプ１５［２］からは、電圧検出線２４［２］及び２４［３］間の電圧が電圧検出線２４［３］の電位を基準として出力される。従って、出力電圧Ｖｓ［ｉ］は、電池２［ｉ］の出力電圧を表すこととなる。バッファアンプ１５［ｉ］の出力電圧Ｖｓ［ｉ］は電圧レベル判定部１６［ｉ］に送られる。
【００５０】
セル選択回路１１は、マルチプレクサ等から成り、電圧検出線２３［１］及び２３［２］間のアナログ電圧信号と電圧検出線２３［２］及び２３［３］間のアナログ電圧信号が順番に且つ周期的に選択されてＡＤ変換部１３にてデジタル電圧信号に変換されるように、電圧検出線２３［１］〜２３［３］の内の２本を選択して、選択した電圧検出線をアナログフロンドエンドとしてのＡＤ前段部１２に接続する。即ち、電圧検出線２３［１］及び２３［２］と、電圧検出線２３［２］及び２３［３］とを、順番に且つ周期的に選択してＡＤ前段部１２に接続する。
【００５１】
ＡＤ前段部１２は、セル選択回路１１にて選択された２本の電圧検出線［ｉ］及び［ｉ＋１］間の電圧を、ＡＤ変換の対象電圧として、ＡＤ変換部１３に伝達するバッファ回路であり、例えば、差動アンプやフライングキャパシタから形成される。
【００５２】
ＡＤ変換部１３は、基準電圧発生部１４にて発生されるＡＤ用基準電圧ＶｒｅｆＡＤを基準にしつつ、ＡＤ前段部１２から伝達されたＡＤ変換の対象電圧を周期的にデジタル電圧に変換する。換言すれば、ＡＤ変換の対象電圧を表すアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換する。得られたデジタル電圧信号はデジタル回路部８に出力される。ＡＤ変換部１３からのデジタル電圧信号によって表される電圧値をＶａｄにて表し、その電圧値をＡＤ検出電圧値と呼ぶ。
【００５３】
電圧レベル判定部１６［ｉ］は、理想的には電池２［ｉ］の出力電圧と一致する電圧Ｖｓ［ｉ］を電圧測定対象とし、測定対象のアナログ電圧である電圧Ｖｓ［ｉ］を複数の基準電圧と比較することで、電圧Ｖｓ［ｉ］と各基準電圧との大小関係を表すレベル判定信号を出力する。
【００５４】
電圧レベル判定部１６［１］及び１６［２］の構成は同じである。図２に、１つの電圧レベル判定部１６［ｉ］の内部回路図を示す。電圧レベル判定部１６［ｉ］は、８つのコンパレータＣＭＰ［１］〜ＣＭＰ［８］を備える。コンパレータＣＭＰ［１］〜ＣＭＰ［８］は互いに同じものである。
【００５５】
コンパレータＣＭＰ［ｊ］は、第１及び第２入力端子と出力端子を有し、第１入力端子に印加された電圧が第２入力端子に印加された電圧よりも高い場合には、出力端子から“１”の値（論理値）を有する信号を出力し、第１入力端子に印加された電圧が第２入力端子に印加された電圧よりも低い場合には、出力端子から“０”を値（論理値）有する信号を出力する。ここで、ｊは整数である。電圧レベル判定部１６［ｉ］内のコンパレータＣＭＰ［ｊ］において、第１入力端子にはバッファアンプ１５［ｉ］からの電圧Ｖｓ［ｉ］が印加され、第２入力端子には所定の電圧値を有する基準電圧Ｖｒｅｆ［ｊ］が印加される。第２入力端子に印加される基準電圧は、コンパレータＣＭＰ［１］〜ＣＭＰ［８］間で互いに異なり、コンパレータＣＭＰ［ｊ］の第２入力端子に対する基準電圧Ｖｒｅｆ［ｊ］の方がコンパレータＣＭＰ［ｊ＋１］の第２入力端子に対する基準電圧Ｖｒｅｆ［ｊ＋１］よりも高い。
【００５６】
本例では、基準電圧Ｖｒｅｆ［１］〜Ｖｒｅｆ［８］の値は、夫々、４．２Ｖ、４．０Ｖ、３．８Ｖ、３．４Ｖ、３．２Ｖ、２．８Ｖ、２．４Ｖ、２．０Ｖであるとする（Ｖはボルトを表す）。勿論、これらの具体的電圧値は例に過ぎず、様々に変更可能である。基準電圧Ｖｒｅｆ［１］〜Ｖｒｅｆ［４］は、電圧検出部１０内で生成された元基準電圧ＶｒｅｆＡと複数の分圧抵抗から生成され、基準電圧Ｖｒｅｆ［５］〜Ｖｒｅｆ［８］に対する基準電圧は、電圧検出部１０内で生成された元基準電圧ＶｒｅｆＢと複数の分圧抵抗から生成される。元基準電圧ＶｒｅｆＡ及びＶｒｅｆＢを１つの基準電圧（例えば、ＡＤ用基準電圧ＶｒｅｆＡＤ）から生成することもできる。また、基準電圧Ｖｒｅｆ［１］〜Ｖｒｅｆ［８］を個別回路にて個別に生成するようにしても良い。
【００５７】
コンパレータＣＭＰ［１］〜ＣＭＰ［８］の出力端子から出力される信号を、夫々、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４にて表す。更に、信号Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３及びＬ２４を、総称したものをレベル判定信号と呼ぶ。電圧レベル判定部１６［ｉ］からのレベル判定信号を、電池２［ｉ］の電圧値を表す１つの信号と考えることができ、電圧レベル判定部１６［ｉ］からのレベル判定信号によって示される電圧値を判定電圧値と呼ぶ。
電圧レベル判定部１６［ｉ］のレベル判定信号が示す判定電圧値は、
信号Ｌ１１の値が“１”のとき、４．２Ｖ以上であり、
信号Ｌ１１の値が“０”であって且つ信号Ｌ１２の値が“１”のとき、４．０Ｖであり、
信号Ｌ１２の値が“０”であって且つ信号Ｌ１３の値が“１”のとき、３．８Ｖであり、
信号Ｌ１３の値が“０”であって且つ信号Ｌ１４の値が“１”のとき、３．４Ｖであり、
信号Ｌ１４の値が“０”であって且つ信号Ｌ２１の値が“１”のとき、３．２Ｖであり、
信号Ｌ２１の値が“０”であって且つ信号Ｌ２２の値が“１”のとき、２．８Ｖであり、
信号Ｌ２２の値が“０”であって且つ信号Ｌ２３の値が“１”のとき、２．４Ｖであり、
信号Ｌ２３の値が“０”であって且つ信号Ｌ２４の値が“１”のとき、２．０Ｖであり、
信号Ｌ２４の値が“０”のとき、２．０Ｖ未満である。
【００５８】
尚、従来の過充電過放電検出回路（不図示）を転用することにより電圧レベル判定部１６［ｉ］を形成することができる。図３に、過充電過放電検出回路１７を転用することで得られた電圧レベル判定部１６［ｉ］を示す。過充電過放電検出回路１７は、コンパレータＣＭＰ［１］及びＣＭＰ［８］を含んで形成される。過充電過放電検出回路１７は、コンパレータＣＭＰ［１］及びＣＭＰ［８］を用いて過充電判定用の基準電圧及び過放電判定用の基準電圧の夫々を電池２［ｉ］の出力電圧と比較することで電池２［ｉ］の過充電又は過放電を検出し、その検出結果を表す信号Ｌ１１及びＬ２４を出力する。過充電過放電検出回路１７では、過充電判定用の基準電圧としてＶｒｅｆ［１］を用い、過放電判定用の基準電圧としてＶｒｅｆ［８］として用いている。それら以外の６つの基準電圧Ｖｒｅｆ［２］〜Ｖｒｅｆ［７］を電池２［ｉ］の出力電圧と比較するコンパレータＣＭＰ［２］〜ＣＭＰ［７］を、過充電過放電検出回路１７に追加することで電圧レベル判定部１６［ｉ］が形成される。従来の過充電過放電検出回路１７の転用によって電圧レベル判定部１６［ｉ］を形成するようにすれば、構成の複雑化及びコストの増加が抑制される。また、電圧レベル判定部１６［ｉ］で用いられる基準電圧Ｖｒｅｆ［ｊ］の個数を８以外にすることもでき、これに伴って電圧レベル判定部１６［ｉ］内に設けられるコンパレータＣＭＰ［ｊ］の個数を８以外にすることもできる。
【００５９】
図１を再び参照する。電圧レベル判定部１６［１］及び１６［２］の夫々からのレベル判定信号はデジタル回路部８に供給される。デジタル回路部８は、電圧レベル判定部１６［１］及び１６［２］からのレベル判定信号とＡＤ変換部１３からのデジタル電圧信号に基づき、各電池の出力電圧の検出値を生成し、生成した検出値を出力する。デジタル回路部８から出力される検出値をＶｏｕｔにて表し、それを特に実検出値と呼ぶ。
【００６０】
電池２［１］の出力電圧のデジタル電圧信号がＡＤ変換部１３から出力されているときにおいては、ＡＤ変換部１３からのデジタル電圧信号と電圧レベル判定部１６［１］からのレベル判定信号とに基づき、電池２［１］の出力電圧の検出値が実検出値Ｖｏｕｔとして出力される。同様に、電池２［２］の出力電圧のデジタル電圧信号がＡＤ変換部１３から出力されているときにおいては、ＡＤ変換部１３からのデジタル電圧信号と電圧レベル判定部１６［２］からのレベル判定信号とに基づき、電池２［２］の出力電圧の検出値が実検出値Ｖｏｕｔとして出力される。
【００６１】
デジタル回路部８は、故障検出部としての機能を有し、ＡＤ変換部１３からのデジタル電圧信号と電圧レベル判定部１６［１］及び１６［２］からのレベル判定信号とに基づき、電池２［１］及び２［２］の過充電状態及び過放電状態を検出すると共に電圧検出部１０における故障の有無を検出する。検出される故障には、インレンジ故障が含まれる。尚、過充電状態及び過放電状態の検出は、電圧レベル判定部１６［ｉ］内で行われると解釈するようにしても良い。
【００６２】
電池２［ｉ］の出力電圧に対して、予め通常電圧範囲が定められている。通常使用時において、電池２［ｉ］の出力電圧は、その通常電圧範囲内に収まると想定される。上述したように、今、電池２［ｉ］がリチウムイオン二次電池であることを考える。従って、具体的な数値例として、通常電圧範囲は２Ｖ以上であって且つ４．２Ｖ未満であることを想定する。電池２［ｉ］の出力電圧が２Ｖ以上であって且つ４．２Ｖ未満である状態を、通常使用状態と呼ぶ。電池２［ｉ］の出力電圧が４．２Ｖ以上となっている状態は電池２［ｉ］の過充電状態であり、電池２［ｉ］の出力電圧が２Ｖ未満となっている状態は電池２［ｉ］の過放電状態である。デジタル回路部８は、実検出値Ｖｏｕｔに基づき、過充電状態及び過放電状態の検出を行うことができる。即ち、電池２［ｉ］についての実検出値Ｖｏｕｔが、４．２Ｖ以上のときに電池２［ｉ］が過充電状態にあると判断し、２Ｖ未満のときに電池２［ｉ］が過放電状態にあると判断することができる。
【００６３】
インレンジ故障とは、電池２［ｉ］の出力電圧が通常電圧範囲内に収まりつつも、ＡＤ変換部１３の出力信号による電池２［ｉ］のＡＤ検出電圧値Ｖａｄが、期待される検出精度を満たさないような比較的軽度の故障を指す。例えば、許容される検出誤差の絶対値が１０ｍＶ以下であって且つ電池２［ｉ］の真の出力電圧が３．６００Ｖである場合、不等式「３．５９０≦Ｖａｄ≦３．６１０」が満たされる時にはインレンジ故障は発生していないが、不等式「２．０００≦Ｖａｄ＜３．５９０」又は「３．６１０＜Ｖａｄ＜４．２００」が成立する場合にはインレンジ故障が発生している（上記の各不等式の単位はボルトである）。
【００６４】
デジタル回路部８は、電圧検出部１０にインレンジ故障が発生していないと判断した場合には、ＡＤ検出電圧値Ｖａｄそのものを実検出値Ｖｏｕｔとして出力することができる。一方、インレンジ故障が発生していると判断した場合、デジタル回路部８は、ＡＤ検出電圧値Ｖａｄ及び判定電圧値に基づき、安全側の電圧値を実検出値Ｖｏｕｔとして生成及び出力する（詳細は後述）。電池の充電時であれば過充電を避け、電池の放電時であれば過放電を避ける必要がある。故に、安全側の電圧値とは、電池の充電時においては比較的高め電圧値（例えば、ＡＤ検出電圧値Ｖａｄよりも高い電圧値）を意味し、電池の放電時においては比較的低め電圧値（例えば、ＡＤ検出電圧値Ｖａｄよりも低い電圧値）を意味する。
【００６５】
充放電制御部９は、実検出値Ｖｏｕｔと、デジタル回路部８又は電圧レベル判定部１６［ｉ］による過充電状態及び過放電状態の検出結果とに基づき、電圧源部２内の各電池の充電及び放電を制御する。電池２［ｉ］の充電中において電池２［ｉ］が過充電状態にあると判断された場合には充電回路４による電池２［ｉ］の充電が停止されるように、且つ、電池２［ｉ］の放電中において電池２［ｉ］が過放電状態にあると判断された場合には負荷３に対する電池２［ｉ］の放電が停止されるように、充放電制御部９は充放電部５を制御する。尚、電池２［ｉ］の充電及び放電の停止は、例えば、電圧源部２及び充放電部５間に設けられた図示されないスイッチを遮断することで実現される。また、電池２［ｉ］が過充電状態若しくは過放電状態にあると判断された場合、又は、電圧検出部１０に故障（インレンジ故障を含む）が発生していると判断された場合、電池システム１に接続された表示部（不図示）やスピーカ（不図示）等を用いて、ユーザに対し警告報知を行うようにしてもよい。
【００６６】
［インレンジ故障の要因］
インレンジ故障の発生時におけるデジタル回路部８の動作を詳説する前に、インレンジ故障の要因について考察する。尚、以下の説明では、電池２［ｉ］の出力電圧を、電池電圧と呼ぶことがある。
【００６７】
図４は、ＡＤ変換部１３側の回路の故障により漏れ電流が発生し、この漏れ電流がインレンジ故障を招くときにおける電池システム１の回路状態を表している。尚、各電流抑制素子２５［ｉ］及び２６［ｉ］の抵抗値がＲ１であるとする。ＡＤ変換部１３側の回路にもれ電流が発生している状態は、電池電圧のアナログ電圧信号を伝播する信号線（図４の例においてＡＤ前段部１２及びＡＤ変換部１３間の信号線）と基準電位点７との間に、抵抗値Ｒ２の抵抗成分が挿入された状態であるとみなすことができる。このような抵抗成分が挿入された場合、電池電圧の真値がＶＡであったとしても、その電池電圧はＡＤ変換部１３では、以下のＶＢとして検出されることとなる（図５も参照）。
ＶＢ＝（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））×ＶＡ
＝Ｋ×ＶＡ
ここで、Ｋ＝（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））＝ＶＢ／ＶＡであり、Ｋ又は１／Ｋは、ＶＡ及びＶＢ間の比率を表している。電池電圧の真値ＶＡを求めるためには、ＡＤ変換部１３から得られるＶＢに比率１／Ｋを乗じればよい。
電圧レベル判定部１６［ｉ］側の回路にもれ電流が発生した場合も同様に考えることができる。
【００６８】
また、ＡＤ変換部１３側の基準電圧ＶｒｅｆＡＤ、及び、電圧レベル判定部１６［ｉ］側の元基準電圧ＶｒｅｆＡ及びＶｒｅｆＢの何れかの電圧値が、設計値からずれることによっても、インレンジ故障が発生する。
【００６９】
或いは、電池電圧のアナログ電圧信号からＡＤ検出電圧値Ｖａｄ及びレベル判定信号を得る過程において、何らかのオフセットが重畳することもあり、その重畳によってもインレンジ故障が発生する。
【００７０】
以下、上述の電池システム１の構成及び動作を基本とする幾つかの実施例を説明する。各実施例の説明において、特に述べられない事項に関しては上述の説明が適用される。また、或る実施例に記載した事項は、矛盾なき限り、他の実施例にも適用することができる。
【００７１】
＜＜第１実施例＞＞
第１実施例を説明する。以下では、特に必要のない限り、電圧源部２内の１つの電池に注目し、注目した電池についてのＡＤ検出電圧値Ｖａｄ及び判定電圧値から、注目した電池についての実検出値Ｖｏｕｔを生成する方法を説明する。後述の他の実施例においても同様である。電圧源部２内の各電池を個別に注目して、以下の実検出値Ｖｏｕｔの生成方法を適用すれば、電圧源部２内の各電池の実検出値Ｖｏｕｔを生成することができる。以下の説明において、単に電池といった場合、それは電圧源部２内の電池を指す。
【００７２】
注目した電池についてのバッファアンプ（１５［１］又は１５［２］）の出力電圧をＶｓにて表す（図１及び図６参照）。従って、注目した電池が電池２［１］であれば、Ｖｓ＝Ｖｓ［１］であり、注目した電池が電池２［２］であれば、Ｖｓ＝Ｖｓ［２］である。更に、図６に示す如く、注目した電池に対する電圧レベル判定部（１６［１］又は１６［２］）を符号１６にて表すと共に、電圧レベル判定部１６からのレベル判定信号にて示される判定電圧値をＶｄｔと表記する。また、以下の説明では、ＡＤ検出電圧値Ｖａｄを電圧値Ｖａｄ又はＶａｄと略記することがあると共に、判定電圧値Ｖｄｔを電圧値Ｖｄｔ又はＶｄｔと略記することがある。電圧Ｖｓ及び実検出値Ｖｏｕｔ等についても同様である。
【００７３】
Ｉ．第１ケース：Ｖａｄ＜Ｖｄｔの場合
まず、インレンジ故障により、レベル判定信号の変化タイミングにおいてＡＤ検出電圧値Ｖａｄが判定電圧値Ｖｄｔよりも低く検出されるケース（以下、第１ケースと呼ぶ）を考える。図８には、第１ケースにおけるＶａｄ、Ｖｓ及びＶｄｔの電圧波形が、夫々、破線折れ線３１０Ｖａｄ、破線折れ線３１０Ｖｓ及び太実線折れ線３１０Ｖｄｔにて示されている。時間が進行するにつれ、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６及びｔ７が、この順番で訪れるものとする。レベル判定信号の変化タイミングとは、レベル判定信号を形成する信号Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３及びＬ２４の何れかの信号値が変化するタイミングを指し、レベル判定信号の変化タイミングにおいて判定電圧値Ｖｄｔも変化する。第１ケースにおいては、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５及びｔ６の夫々が、レベル判定信号の変化タイミングに相当する。
【００７４】
レベル判定信号の変化タイミングにおいてＡＤ検出電圧値Ｖａｄが判定電圧値Ｖｄｔよりも低く検出される要因としては、例えば、ＡＤ変換部１３側の故障による以下の要因ＹＡ１、ＹＡ２及びＹＡ３と、電圧レベル判定部１６側の故障による以下の要因ＹＢ１及びＹＢ２とが考えられる。
要因ＹＡ１は、基準電圧ＶｒｅｆＡＤの値が設計値よりも高電圧側にずれるという故障要因である。
要因ＹＡ２は、電池電圧のアナログ電圧信号をＡＤ変換部１３に伝播する信号線において、漏れ電流が発生するという故障要因である。
要因ＹＡ３は、電池電圧のアナログ電圧信号からＡＤ検出電圧値Ｖａｄを生成する過程において、ＡＤ検出電圧値Ｖａｄを減少方向に向かわせる負のオフセットが電池電圧のアナログ電圧信号に重畳するという故障要因である。
要因ＹＢ１は、電圧レベル判定部１６における基準電圧（ＶｒｅｆＡ等；図２参照）が設計値よりも低電圧側にずれるという故障要因である。
要因ＹＢ２は、電池電圧のアナログ電圧信号からレベル判定信号を生成する過程において、判定電圧値Ｖｄｔを増加方向に向かわせる正のオフセットが電池電圧のアナログ電圧信号に重畳するという故障要因である。
【００７５】
図７に、インレンジ故障を招く故障要因及び故障箇所を表にして例示する。図７には、故障要因として第１〜第６の故障要因が例示されている。上述の要因ＹＡ１、ＹＡ２、ＹＡ３、ＹＢ１及びＹＢ２は、夫々、第１、第２、第３、第４及び第６の故障要因の一種である（第５の故障要因の一種は後に示される）。
【００７６】
第１の故障要因は、ＡＤ変換部側の基準電圧（即ち、ＶｒｅｆＡＤ）の異常である。第１の故障要因に対応する故障箇所として、例えば基準電圧発生部１４が挙げられる。
第２の故障要因は、ＡＤ変換部側での漏れ電流の異常である。第２の故障要因に対応する故障箇所として、例えばＡＤ前段部１２及びセル選択回路１１が挙げられる。例えば、電池２［ｉ］からＡＤ前段部１２に引き込まれる電流（即ち漏れ電流）が異常に大きいとき、第２の故障要因によるインレンジ故障が発生する。
第３の故障要因は、ＡＤ変換部側でのオフセットの異常である。第３の故障要因に対応する故障箇所として、例えばＡＤ前段部１２及びＡＤ変換部１３が挙げられる。例えば、ＡＤ変換部１３に入力される電池電圧のアナログ電圧信号に異常に大きなオフセットが重畳したとき、第３の故障要因によるインレンジ故障が発生する。
第４の故障要因は、電圧レベル判定部側の基準電圧（即ち、Ｖｒｅｆ［ｊ］）の異常である。第４の故障要因に対応する故障箇所として、例えば、図２の元基準電圧ＶｒｅｆＡ及びＶｒｅｆＢを生成する回路（不図示）が挙げられる。
第５の故障要因は、電圧レベル判定部側での漏れ電流の異常である。第５の故障要因に対応する故障箇所として、例えばバッファアンプ１５［ｉ］及びコンパレータＣＭＰ［ｊ］が挙げられる。例えば、電池２［ｉ］からバッファアンプ１５［ｉ］に引き込まれる電流（即ち漏れ電流）が異常に大きいとき、第５の故障要因によるインレンジ故障が発生する。
第６の故障要因は、電圧レベル判定部側でのオフセットの異常である。第６の故障要因に対応する故障箇所として、例えばバッファアンプ１５［ｉ］及び及びコンパレータＣＭＰ［ｊ］が挙げられる。例えば、コンパレータＣＭＰ［ｊ］に入力される電池電圧のアナログ電圧信号に異常に大きなオフセットが重畳したとき、第６の故障要因によるインレンジ故障が発生する。
各故障要因における異常とは、或る物理量（オフセット電圧の値など）の設計値と実際の値との間の誤差が、所定の許容量よりも大きい状態を指す。
【００７７】
第１ケースでは、時刻ｔ１よりも前の時刻において電圧Ｖｓが３．４Ｖ未満であったが、その後、時刻ｔ２及びｔ３間の中間時刻まで電圧Ｖｓが上昇することで、時刻ｔ１及びｔ２において電圧Ｖｓが夫々３．４Ｖ及び３．８Ｖになっているものとする。更に、時刻ｔ２及びｔ３間の中間時刻から電圧Ｖｓが減少し始め、時刻ｔ３の直前では３．８Ｖを上回っていた電圧Ｖｓが時刻ｔ３において３．８Ｖを下回ったものとする。
【００７８】
このため、時刻ｔ１において電圧レベル判定部１６内のコンパレータＣＭＰ［４］の出力信号の値が“０”から“１”へと切り替わり、時刻ｔ２において電圧レベル判定部１６内のコンパレータＣＭＰ［３］の出力信号の値が“０”から“１”へと切り替わり、時刻ｔ３において電圧レベル判定部１６内のコンパレータＣＭＰ［３］の出力信号の値が“１”から“０”へと切り替わる。故に、時刻ｔ１の直前におけるＶｄｔは３．２Ｖであり、時刻ｔ１及びｔ２間におけるＶｄｔは３．４Ｖであり、時刻ｔ２及びｔ３間におけるＶｄｔは３．８Ｖであり、時刻ｔ３直後におけるＶｄｔは３．４Ｖである。この後、電圧Ｖｓが増減することで、時刻ｔ３及びｔ４間におけるＶｄｔ、時刻ｔ４及びｔ５間におけるＶｄｔ、時刻ｔ５及びｔ６間におけるＶｄｔ、時刻ｔ６及びｔ７間におけるＶｄｔは、夫々、３．４Ｖ、３．８Ｖ、３．４Ｖ、３．２Ｖであったものとする。
【００７９】
デジタル回路部８は、レベル判定信号の変化タイミングにおけるＡＤ検出電圧値Ｖａｄ及び判定電圧値Ｖｄｔに基づき、インレンジ故障の発生有無を検出することができる。今、時刻ｔ１に注目し、時刻ｔ１における判定電圧値Ｖｄｔが電圧値Ｖ１（＝３．４Ｖ）であって且つ及び時刻ｔ１におけるＡＤ検出電圧値Ｖａｄが電圧値Ｖ２であるとする。デジタル回路部８は、時刻ｔ１において、ＡＤ検出電圧値Ｖａｄが判定電圧値Ｖｄｔよりも低いことを判定することができ、この判定によってインレンジ故障の発生を検出することができる。レベル判定信号が変化する他の時刻（ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５及びｔ６）についても同様である。
【００８０】
インレンジ故障の発生を検出した場合、デジタル回路部８は、以下のようにしてＶａｄを補正することによりＶｏｕｔを求めることができる。これを、電池の電流方向及びインレンジ故障の要因別に説明する。
【００８１】
Ｉ−１．  充電時（Ｖａｄ＜Ｖｄｔ）
レベル判定信号の変化タイミングにＡＤ検出電圧値Ｖａｄが判定電圧値Ｖｄｔよりも低く検出される第１ケースにおいて、充電時には以下のような処理を行う。
【００８２】
Ｉ−１−１．
まず、ＡＤ変換部１３側に故障がある場合を考える。
【００８３】
オフセット重畳に関する要因ＹＡ３については、図５の例と異なり、単純に比率（図５の例においてＶＢ／ＶＡ）にてＶａｄを補正し難いが、以下のようにすることで安全側にＶｏｕｔを設定することができる。要因ＹＡ３がインレンジ故障の要因である場合、
Ｖ２＝Ｖ１−α
である。ここで、αは、要因ＹＡ３のオフセットの大きさである（α＞０）。Ｖ１／Ｖ２＝Ｖ１／（Ｖ１−α）は、時刻ｔ１におけるＶａｄ及びＶｄｔの比率を表しているため、“Ｖｏｕｔ＝Ｖａｄ・Ｖ１／（Ｖ１−α）”に従ってＶｏｕｔを求めることも可能である。但し、要因ＹＡ３がインレンジ故障の要因である場合、Ｖｏｕｔが電池電圧の真値（Ｖａｄ＋α）以上となることが安全上肝要であるが、“Ｖｏｕｔ＝Ｖａｄ・Ｖ１／（Ｖ１−α）”に従うＶｏｕｔは、この要求を満たさないこともある。
【００８４】
そこで、下記式（１ａ）及び（１ｂ）に従う電圧値Ｖａ及びＶｂの内、大きい方をＶｏｕｔとして出力する方法（以下、第１補正方法と呼ぶ）を採用することができる。第１補正方法を、Ｖｏｕｔを推定する第１推定方法と読み替えても良い（後述の第２〜第４補正方法についても同様）。
Ｖａ＝Ｖａｄ・Ｖ１／（Ｖ１−α）＝Ｖａｄ・Ｖ１／Ｖ２    …（１ａ）
Ｖｂ＝Ｖａｄ＋α＝Ｖａｄ＋（Ｖ１−Ｖ２）                …（１ｂ）
【００８５】
或いは、下記式（２）に従ってＶｏｕｔを求める方法（以下、第２補正方法と呼ぶ）を採用しても良い。第１又は第２補正方法によるＶｏｕｔの生成は、後述の図１０におけるステップＳ１７の処理に相当する。
Ｖｏｕｔ＝Ｖａｄ・Ｖ１／（Ｖ１−α）＋α
＝Ｖａｄ・Ｖ１／Ｖ２＋α
＝Ｖａｄ・Ｖ１／Ｖ２＋（Ｖ１−Ｖ２）              …（２）
【００８６】
要因ＹＡ１又はＹＡ２がインレンジ故障の要因である場合においては、図５の例と同様、比率（Ｖ１／Ｖ２）をＶａｄに乗じて得たＶｏｕｔが、電池電圧の真値と一致する。従って、上述の第１又は第２補正方法を用いることにより、安全側の電圧値をＶｏｕｔとして生成することができる（即ち、Ｖｏｕｔは電池電圧の真値以上となる）。
【００８７】
Ｉ−１−２．
次に、電圧レベル判定部１６側に故障がある場合を考える。要因ＹＢ１又はＹＢ２がインレンジ故障の要因である場合においては、Ｖａｄが電池電圧の真値であるので、Ｖａｄに比率（Ｖ１／Ｖ２）を乗じたもの以上の電圧値をＶｏｕｔとして求めるようにすれば、Ｖｏｕｔは安全側の電圧値となる。従って、要因ＹＢ１又はＹＢ２がインレンジ故障の要因である場合にも、上述の第１又は第２補正方法を用いれば、充電に対して安全側の電圧値をＶｏｕｔとして求めることができる。
【００８８】
インレンジ故障の要因別にＶｏｕｔの生成方法を説明したが、結局、インレンジ故障の要因の如何に関わらず、第１ケースの充電時に用いられるＶａｄの補正方法（換言すればＶｏｕｔの生成方法）は共通である。故に、Ｖｏｕｔを求めるに当たり、インレンジ故障の要因を検出する必要はない。
【００８９】
時刻ｔ１のＶｄｔ及びＶａｄをＶ１及びＶ２として用いた第１又は第２補正方法は、次にレベル判定信号が変化するタイミング（即ち、時刻ｔ２）まで適用される。即ち、時刻ｔ１のＶｄｔ及びＶａｄを夫々Ｖ１及びＶ２として用いた上で、時刻ｔ１及びｔ２間の任意の時刻におけるＶａｄが第１又は第２補正方法により補正されてＶｏｕｔが生成される。従って仮に、インレンジ故障の要因が要因ＹＡ１である場合において上記式（１ａ）のＶａがＶｏｕｔとして生成され続けたならば、時刻ｔ１及びｔ２間において、Ｖｏｕｔの電圧波形はＶｓの電圧波形３１０Ｖｓと一致する。時刻ｔ１のＶｄｔ及びＶａｄをＶ１及びＶ２として用いた第１又は第２補正方法を、更に時刻ｔ２以降にも適用するようにしてもよい。
【００９０】
Ｉ−２．  放電時（Ｖａｄ＜Ｖｄｔ）
放電時には過放電が問題となる。故に、第１ケースにおいて、放電時には、安全を見越して比較的小さな値であるＶａｄをＶｏｕｔとして用いる（後述の図１０におけるステップＳ１８の処理に相当）。これにより、過放電の発生を安全に回避することができる。
【００９１】
ＩＩ．第２ケース：Ｖａｄ＞Ｖｄｔの場合
次に、インレンジ故障により、レベル判定信号の変化タイミングにおいてＡＤ検出電圧値Ｖａｄが判定電圧値Ｖｄｔよりも高く検出されるケース（以下、第２ケースと呼ぶ）を考える。図９には、第２ケースにおけるＶａｄ、Ｖｓ及びＶｄｔの電圧波形が、夫々、破線折れ線３２０Ｖａｄ、破線折れ線３２０Ｖｓ及び太実線折れ線３２０Ｖｄｔにて示されている。第２ケースにおけるＶｓ及びＶｄｔの電圧波形３２０Ｖｓ及び３２０Ｖｄｔは、第１ケースにおけるＶｓ及びＶｄｔの電圧波形３１０Ｖｓ及び３１０Ｖｄｔ（図９参照）と同じものである。故に、各時刻における判定電圧値Ｖｄｔは、第１及び第２ケース間で同じである。
【００９２】
レベル判定信号の変化タイミングにおいてＡＤ検出電圧値Ｖａｄが判定電圧値Ｖｄｔよりも高く検出される要因としては、例えば、ＡＤ変換部１３側の故障による以下の要因ＹＣ１及びＹＣ２と、電圧レベル判定部１６側の故障による以下の要因ＹＤ１、ＹＤ２及びＹＤ３とが考えられる。
要因ＹＣ１は、基準電圧ＶｒｅｆＡＤの値が設計値よりも低電圧側にずれるという故障要因である。
要因ＹＣ２は、電池電圧のアナログ電圧信号からＡＤ検出電圧値Ｖａｄを生成する過程において、ＡＤ検出電圧値Ｖａｄを増大方向に向かわせる正のオフセットが電池電圧のアナログ電圧信号に重畳するという故障要因である。
要因ＹＤ１は、電圧レベル判定部１６における基準電圧（ＶｒｅｆＡ等；図２参照）が設計値よりも高電圧側にずれるという故障要因である。
要因ＹＤ２は、電池電圧のアナログ電圧信号を電圧レベル判定部１６に伝播する信号線において、漏れ電流が発生するという故障要因である。
要因ＹＤ３は、電池電圧のアナログ電圧信号からレベル判定信号を生成する過程において、判定電圧値Ｖｄｔを減少方向に向かわせる負のオフセットが電池電圧のアナログ電圧信号に重畳するという故障要因である。要因ＹＣ１、ＹＣ２、ＹＤ１、ＹＤ２及びＹＤ３は、夫々、図７に示される第１、第３、第４、第５及び第６の故障要因の一種である。
【００９３】
デジタル回路部８は、レベル判定信号の変化タイミングにおけるＡＤ検出電圧値Ｖａｄ及び判定電圧値Ｖｄｔに基づき、インレンジ故障の発生有無を検出することができる。第１ケースと同様、第２ケースにおいても、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５及びｔ６の夫々が、レベル判定信号の変化タイミングに相当する。今、時刻ｔ２に注目し、時刻ｔ２における判定電圧値Ｖｄｔが電圧値Ｖ１（＝３．８Ｖ）であって且つ及び時刻ｔ２におけるＡＤ検出電圧値Ｖａｄが電圧値Ｖ２であるとする。デジタル回路部８は、時刻ｔ２において、ＡＤ検出電圧値Ｖａｄが判定電圧値Ｖｄｔよりも高いことを判定することができ、この判定によってインレンジ故障の発生を検出することができる。レベル判定信号が変化する他の時刻（ｔ１、ｔ３、ｔ４、ｔ５及びｔ６）についても同様である。
【００９４】
インレンジ故障の発生を検出した場合、デジタル回路部８は、以下のようにしてＶａｄを補正することによりＶｏｕｔを求めることができる。これを、電池の電流方向及びインレンジ故障の要因別に説明する。
【００９５】
ＩＩ−１．  充電時（Ｖａｄ＞Ｖｄｔ）
充電時には過充電が問題となる。故に、第２ケースにおいて、充電時には、安全を見越して比較的大きな値であるＶａｄをＶｏｕｔとして用いる（後述の図１０におけるステップＳ１９の処理に相当）。これにより、過充電の発生を安全に回避することができる。
【００９６】
ＩＩ−２．  放電時（Ｖａｄ＞Ｖｄｔ）
第２ケースにおいて、放電時には以下のような処理を行う。
【００９７】
ＩＩ−２−１．
まず、電圧レベル判定部１６側に故障がある場合を考える。
【００９８】
オフセット重畳に関する要因ＹＤ３については、図５の例と異なり、単純に比率（図５の例においてＶＢ／ＶＡ）にてＶａｄを補正し難いが、以下のようにすることで安全側にＶｏｕｔを設定することができる。要因ＹＤ３がインレンジ故障の要因である場合、
Ｖ２＝Ｖ１＋α
である。ここにおけるαは、要因ＹＤ３のオフセットの大きさである（α＞０）。Ｖ１／Ｖ２＝Ｖ１／（Ｖ１＋α）は、時刻ｔ２におけるＶａｄ及びＶｄｔの比率を表しているため、“Ｖｏｕｔ＝Ｖａｄ・Ｖ１／（Ｖ１＋α）”に従ってＶｏｕｔを求めることも可能である。但し、要因ＹＤ３がインレンジ故障の要因である場合、Ｖｏｕｔが（Ｖａｄ−α）以下となることが安全上肝要であるが、“Ｖｏｕｔ＝Ｖａｄ・Ｖ１／（Ｖ１＋α）”に従うＶｏｕｔは、この要求を満たさないこともある。
【００９９】
そこで、下記式（３ａ）及び（３ｂ）に従う電圧値Ｖａ及びＶｂの内、小さい方をＶｏｕｔとして出力する方法（以下、第３補正方法と呼ぶ）を採用することができる。
Ｖａ＝Ｖａｄ・Ｖ１／（Ｖ１＋α）＝Ｖａｄ・Ｖ１／Ｖ２    …（３ａ）
Ｖｂ＝Ｖａｄ−α＝Ｖａｄ＋（Ｖ１−Ｖ２）                …（３ｂ）
【０１００】
或いは、下記式（４）に従ってＶｏｕｔを求める方法（以下、第４補正方法と呼ぶ）を採用しても良い。第３又は第４補正方法によるＶｏｕｔの生成は、後述の図１０におけるステップＳ２０の処理に相当する。
Ｖｏｕｔ＝Ｖａｄ・Ｖ１／（Ｖ１＋α）−α
＝Ｖａｄ・Ｖ１／Ｖ２−α
＝Ｖａｄ・Ｖ１／Ｖ２＋（Ｖ１−Ｖ２）              …（４）
【０１０１】
要因ＹＤ１又はＹＤ２がインレンジ故障の要因である場合においては、図５の例と同様、比率（Ｖ１／Ｖ２）をＶａｄに乗じて得たＶｏｕｔが、電池電圧の真値と一致する。従って、上述の第３又は第４補正方法を用いることにより、安全側の電圧値をＶｏｕｔとして生成することができる（即ち、Ｖｏｕｔは電池電圧の真値以下となる）。
【０１０２】
ＩＩ−２−２．
次に、ＡＤ変換部１６側に故障がある場合を考える。
【０１０３】
オフセット重畳に関する要因ＹＣ２については、図５の例と異なり、単純に比率（図５の例においてＶＢ／ＶＡ）にてＶａｄを補正し難いが、以下のようにすることで安全側にＶｏｕｔを設定することができる。要因ＹＣ２がインレンジ故障の要因である場合、
Ｖ２＝Ｖ１＋α
である。ここにおけるαは、要因ＹＣ２のオフセットの大きさである（α＞０）。この関係式“Ｖ２＝Ｖ１＋α”は、要因ＹＤ３がインレンジ故障の要因であるときのそれと同じである。故に、要因ＹＣ２がインレンジ故障の要因である場合においても、第３又は第４推定方法により安全側の電圧値をＶｏｕｔとして生成することができる。
【０１０４】
要因ＹＣ１がインレンジ故障の要因である場合においては、図５の例と同様、比率（Ｖ１／Ｖ２）をＶａｄに乗じて得たＶｏｕｔが、電池電圧の真値と一致する。従って、上述の第３又は第４補正方法を用いることにより、安全側の電圧値をＶｏｕｔとして生成することができる（即ち、Ｖｏｕｔは電池電圧の真値以下となる）。
【０１０５】
インレンジ故障の要因別にＶｏｕｔの生成方法を説明したが、結局、インレンジ故障の要因の如何に関わらず、第２ケースの放電時に用いられるＶａｄの補正方法（換言すればＶｏｕｔの生成方法）は共通である。故に、Ｖｏｕｔを求めるに当たり、インレンジ故障の要因を検出する必要はない。
【０１０６】
時刻ｔ２のＶｄｔ及びＶａｄをＶ１及びＶ２として用いた第３又は第４補正方法は、次にレベル判定信号が変化するタイミング（即ち、時刻ｔ３）まで適用される。即ち、時刻ｔ２のＶｄｔ及びＶａｄを夫々Ｖ１及びＶ２として用いた上で、時刻ｔ２及びｔ３間の任意の時刻におけるＶａｄが第３又は第４補正方法により補正されてＶｏｕｔが生成される。時刻ｔ２のＶｄｔ及びＶａｄをＶ１及びＶ２として用いた第３又は第４補正方法を、更に時刻ｔ３以降にも適用するようにしてもよい。
【０１０７】
――動作フローチャート――
次に、図１０を参照し、Ｖｏｕｔの生成処理に特に注目した電池システム１の動作手順を説明する。図１０は、この動作手順を表すフローチャートである。
【０１０８】
まず、ステップＳ１０において、ＡＤ変換部１３よりＡＤ検出電圧値Ｖａｄが取得される。ステップＳ１０におけるＶａｄの取得処理は所定のサンプリング周期にて周期的に実行される。ステップＳ１０に続くステップＳ１１において、デジタル回路部８は、レベル判定信号が変化したか否かを確認する。レベル判定信号の変化が確認された場合には、ステップＳ１２の処理が実行されてからステップＳ１３の処理が実行されるが、レベル判定信号の変化が確認されなかった場合には、ステップＳ１２の処理が実行されることなくステップＳ１３の処理が実行される。図８又は図９の例の場合、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５及びｔ６の夫々において、レベル判定信号の変化が確認される。
【０１０９】
ステップＳ１２において、デジタル回路部８は、レベル判定信号が変化したタイミングにおける判定電圧値Ｖｄｔ（より正確には、変化後のレベル判定信号によって表される判定電圧値Ｖｄｔ）を電圧値Ｖ１に代入すると共に、レベル判定信号が変化したタイミングにおけるＡＤ検出電圧値Ｖａｄを電圧値Ｖ２に代入する。尚、図１０の動作において、Ｖ１及びＶ２は変数として取り扱われ、Ｖ１及びＶ２の初期値は同じとなっている。
【０１１０】
ステップＳ１３において、デジタル回路部８は、電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２が一致しているか否かを判断し、電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２が一致していると判断した場合には（ステップＳ１３のＹ）、インレンジ故障が発生していないと判断して、ステップＳ２２にて最新のＶａｄそのものをＶｏｕｔとして充放電制御部９（図１）に出力する。その後、処理はステップＳ１０に戻る。一方、電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２が一致していないと判断した場合には（ステップＳ１３のＮ）、インレンジ故障が発生していると判断され、ステップＳ１３に続きステップＳ１４の処理が実行される。尚、電圧値Ｖ１及びＶ２の一致は、或る程度の幅を持った概念であると解釈することができる。例えば、電圧値Ｖ１及びＶ２間の差（Ｖ１−Ｖ２）が所定のインレンジ故障用の判定閾値ＶＴＨ未満であれば、電圧値Ｖ１及びＶ２が一致していると判断し、差（Ｖ１−Ｖ２）が判定閾値ＶＴＨ以上であれば、電圧値Ｖ１及びＶ２が一致していないと判断するようにしてもよい（ＶＴＨ＞０）。後述の他の実施例においても同様である。
【０１１１】
ステップＳ１４及びステップＳ１４の次に実行されるステップＳ１５又はＳ１６において、デジタル回路部８は、電圧値Ｖ１及びＶ２を比較すると共に電池が充電中であるのか或いは放電中であるのかを確認する。デジタル回路部８は、電池の出力電流を検出する電流センサ（不図示）の検出結果に基づき、電池が充電中であるのか或いは放電中であるのか確認することができる。そして、Ｖ１＞Ｖ２であって且つ電池が充電中である場合にはステップＳ１７にてＶｏｕｔを決定し、Ｖ１＞Ｖ２であって且つ電池が放電中である場合にはステップＳ１８にてＶｏｕｔを決定し、Ｖ１＜Ｖ２であって且つ電池が充電中である場合にはステップＳ１９にてＶｏｕｔを決定し、Ｖ１＜Ｖ２であって且つ電池が放電中である場合にはステップＳ２０にてＶｏｕｔを決定する。
【０１１２】
ステップＳ１７では、上述の第１補正方法にてＶｏｕｔを決定する。或いは、上述の第２補正方法にてＶｏｕｔを決定するようにしても良い。ステップＳ１７において第１補正方法を用いる場合、ステップＳ１０にて取得された最新のＶａｄとステップＳ１２にて設定されたＶ１及びＶ２とを用いて上記式（１ａ）及び（１ｂ）に基づき電圧値Ｖａ及びＶｂを算出し、電圧値Ｖａ及びＶｂの内、大きい方をＶｏｕｔとして決定する。ステップＳ１７において第２補正方法を用いる場合、ステップＳ１０にて取得された最新のＶａｄとステップＳ１２にて設定されたＶ１及びＶ２とを用いて上記式（２）に基づき電圧値Ｖｏｕｔを決定する。
【０１１３】
ステップＳ１８及びＳ１９の夫々では、ステップＳ１０にて取得された最新のＶａｄがそのままＶｏｕｔに設定される。
【０１１４】
ステップＳ２０では、上述の第３補正方法にてＶｏｕｔを決定する。或いは、上述の第４補正方法にてＶｏｕｔを決定するようにしても良い。ステップＳ２０において第３補正方法を用いる場合、ステップＳ１０にて取得された最新のＶａｄとステップＳ１２にて設定されたＶ１及びＶ２とを用いて上記式（３ａ）及び（３ｂ）に基づき電圧値Ｖａ及びＶｂを算出し、電圧値Ｖａ及びＶｂの内、小さい方をＶｏｕｔとして決定する。ステップＳ２０において第４補正方法を用いる場合、ステップＳ１０にて取得された最新のＶａｄとステップＳ１２にて設定されたＶ１及びＶ２とを用いて上記式（４）に基づき電圧値Ｖｏｕｔを決定する。
【０１１５】
ステップＳ１７、Ｓ１８、Ｓ１９又はＳ２０にて決定されたＶｏｕｔは、ステップＳ２１においてデジタル回路部８から充放電制御部９に出力され、その後、処理はステップＳ１０に戻る。
【０１１６】
上述の如く、レベル判定信号が変化するタイミングに対応する第１時刻における判定電圧値ＶｄｔとＡＤ検出電圧値ＶａｄをＶ１及びＶ２として設定し、Ｖ１及びＶ２を比較することによりインレンジ故障の発生有無を検出する（ステップＳ１２及びＳ１３）。そして、第１時刻（例えば図８の時刻ｔ１）にインレンジ故障の発生が検出されたとき、電池が充電中であるのか或いは放電中であるのかを考慮しつつ、第１時刻における判定電圧値Ｖｄｔ及びＡＤ検出電圧値Ｖａｄ（即ち、ステップＳ１２のＶ１及びＶ２）と第２時刻におけるＡＤ検出電圧値Ｖａｄ（例えば、図８の時刻ｔ１及びｔ２間の任意の時刻におけるＶａｄ）とに基づき、第２時刻におけるＶｏｕｔを決定する（ステップＳ１４〜Ｓ２０）。第２時刻とは、第１時刻又は第１時刻以降の任意の時刻である。
【０１１７】
この際、電池の充電時において、第１時刻にインレンジ故障の発生が検出され且つ“Ｖ１＞Ｖ２”であるならば、電圧値Ｖ１及びＶ２の比率（Ｖ１／Ｖ２）並びに電圧値Ｖ１及びＶ２の差分（Ｖ１−Ｖ２）の内、少なくとも一方に基づいて第２時刻におけるＡＤ検出電圧値Ｖａｄを増大補正することより第２時刻におけるＶｏｕｔを決定する（ステップＳ１７）。これにより、過充電に対して安全側の電圧値がＶｏｕｔに設定されるため、インレンジ故障の発生時においても安全に電池の充電を行うことができる。逆に、電池の充電時であっても、“Ｖ１＜Ｖ２”であるならば単にＶｏｕｔ＝Ｖａｄとすることで（ステップＳ１９）、過充電の発生を安全に回避することができる。
【０１１８】
また、電池の放電時において、第１時刻にインレンジ故障の発生が検出され且つ“Ｖ１＜Ｖ２”であるならば、上記比率（Ｖ１／Ｖ２）と上記差分（Ｖ１−Ｖ２）の内、少なくとも一方に基づいて第２時刻におけるＡＤ検出電圧値Ｖａｄを減少補正することにより第２時刻におけるＶｏｕｔを決定する（ステップＳ２０）。これにより、過放電に対して安全側の電圧値がＶｏｕｔに設定されるため、インレンジ故障の発生時においても安全に電池の放電を行うことができる。逆に、電池の放電時であっても、“Ｖ１＞Ｖ２”であるならば単にＶｏｕｔ＝Ｖａｄとすることで（ステップＳ１８）、過放電の発生を安全に回避することができる。
【０１１９】
＜＜第２実施例＞＞
第２実施例を説明する。第２実施例は、第１実施例の一部を変形した実施例である。第１実施例との相違部分のみを説明する。図１１は、第２実施例に係り、Ｖｏｕｔの生成処理に特に注目した電池システム１の動作フローチャートである。図１１のフローチャートは、図１０のフローチャートにおけるステップＳ１７及びＳ２０を夫々ステップＳ１７ａ及びＳ２０ａに置き換えたものであり、それ以外の各ステップの処理は、図１０及び図１１のフローチャート間で同じである。
【０１２０】
図１０のステップＳ１７と同様、Ｖ１＞Ｖ２であって且つ電池が充電中である場合に、ステップＳ１７ａは実行される。ステップＳ１７ａにおいて、デジタル回路部８は、ステップＳ１０にて取得された最新のＶａｄとステップＳ１２にて設定されたＶ１及びＶ２とを用い、式“Ｖｏｕｔ＝Ｖａｄ・Ｖ１／Ｖ２”に従ってＶｏｕｔを決定する。Ｖ１＞Ｖ２であるときにステップＳ１７ａは実行されるため、図１０のステップＳ１７と同様、ＡＤ検出電圧値Ｖａｄが増大補正されることでＶｏｕｔが決定される。このため、第１実施例と同様、過充電に対して安全側の電圧値がＶｏｕｔに設定されることとなり、インレンジ故障の発生時においても安全に電池の充電を行うことができる。但し、第１実施例の如く差分（Ｖ１−Ｖ２）をも考慮してＶｏｕｔを決定した方が、より安全性が増す。
【０１２１】
図１０のステップＳ２０と同様、Ｖ１＜Ｖ２であって且つ電池が放電中である場合に、ステップＳ２０ａは実行される。ステップＳ２０ａにおいて、デジタル回路部８は、ステップＳ１０にて取得された最新のＶａｄとステップＳ１２にて設定されたＶ１及びＶ２とを用い、式“Ｖｏｕｔ＝Ｖａｄ・Ｖ１／Ｖ２”に従ってＶｏｕｔを決定する。Ｖ１＜Ｖ２であるときにステップＳ２０ａは実行されるため、図１０のステップＳ２０と同様、ＡＤ検出電圧値Ｖａｄが減少補正されることでＶｏｕｔが決定される。このため、第１実施例と同様、過放電に対して安全側の電圧値がＶｏｕｔに設定されることとなり、インレンジ故障の発生時においても安全に電池の放電を行うことができる。但し、第１実施例の如く差分（Ｖ１−Ｖ２）をも考慮してＶｏｕｔを決定した方が、より安全性が増す。
【０１２２】
＜＜第３実施例＞＞
第３実施例を説明する。第３実施例は、第１実施例の一部を変形した実施例である。第１実施例との相違部分のみを説明する。図１２は、第３実施例に係り、Ｖｏｕｔの生成処理に特に注目した電池システム１の動作フローチャートである。図１２のフローチャートは、図１０のフローチャートにおけるステップＳ１７及びＳ２０を夫々ステップＳ１７ｂ及びＳ２０ｂに置き換えたものであり、それ以外の各ステップの処理は、図１０及び図１２のフローチャート間で同じである。
【０１２３】
図１０のステップＳ１７と同様、Ｖ１＞Ｖ２であって且つ電池が充電中である場合に、ステップＳ１７ｂは実行される。ステップＳ１７ｂにおいて、デジタル回路部８は、ステップＳ１０にて取得された最新のＶａｄとステップＳ１２にて設定されたＶ１及びＶ２とを用い、式“Ｖｏｕｔ＝Ｖａｄ＋（Ｖ１−Ｖ２）”に従ってＶｏｕｔを決定する。Ｖ１＞Ｖ２であるときにステップＳ１７ｂは実行されるため、図１０のステップＳ１７と同様、ＡＤ検出電圧値Ｖａｄが増大補正されることでＶｏｕｔが決定される。このため、第１実施例と同様、過充電に対して安全側の電圧値がＶｏｕｔに設定されることとなり、インレンジ故障の発生時においても安全に電池の充電を行うことができる。但し、第１実施例の如く比率（Ｖ１／Ｖ２）をも考慮してＶｏｕｔを決定した方が、より安全性が増す。
【０１２４】
図１０のステップＳ２０と同様、Ｖ１＜Ｖ２であって且つ電池が放電中である場合に、ステップＳ２０ｂは実行される。ステップＳ２０ｂにおいて、デジタル回路部８は、ステップＳ１０にて取得された最新のＶａｄとステップＳ１２にて設定されたＶ１及びＶ２とを用い、式“Ｖｏｕｔ＝Ｖａｄ＋（Ｖ１−Ｖ２）”に従ってＶｏｕｔを決定する。Ｖ１＜Ｖ２であるときにステップＳ２０ｂは実行されるため、図１０のステップＳ２０と同様、ＡＤ検出電圧値Ｖａｄが減少補正されることでＶｏｕｔが決定される。このため、第１実施例と同様、過放電に対して安全側の電圧値がＶｏｕｔに設定されることとなり、インレンジ故障の発生時においても安全に電池の放電を行うことができる。但し、第１実施例の如く比率（Ｖ１／Ｖ２）をも考慮してＶｏｕｔを決定した方が、より安全性が増す。
【０１２５】
＜＜第４実施例＞＞
第４実施例を説明する。電池の電流方向とＶａｄ及びＶｄｔの大小関係とで場合分けを行いつつ、インレンジ故障発生時における、第４実施例のＶｏｕｔ決定方法を説明する。以下の説明では、必要に応じて、時刻ｔにおけるＶｄｔ、Ｖａｄ及びＶｏｕｔを、夫々、特に、Ｖｄｔ（ｔ）、Ｖａｄ（ｔ）及びＶｏｕｔ（ｔ）と記すことがある。
【０１２６】
――ケースＡ：充電時、Ｖａｄ＜Ｖｄｔの場合――
電池の充電時において、インレンジ故障によりレベル判定信号の変化タイミングでＡＤ検出電圧値Ｖａｄが判定電圧値Ｖｄｔよりも低く検出されるケース（以下、ケースＡと呼ぶ）を考える。図１３には、ケースＡにおけるＶａｄ、Ｖｓ及びＶｄｔの電圧波形が、夫々、破線折れ線４１０Ｖａｄ、破線折れ線４１０Ｖｓ及び太実線折れ線４１０Ｖｄｔにて示されている。図１３の電圧波形４１０Ｖａｄ、４１０Ｖｓ及び４１０Ｖｄｔは、夫々、図８の電圧波形３１０Ｖａｄ、３１０Ｖｓ及び３１０Ｖｄｔと同じである。故に、各時刻における判定電圧値Ｖｄｔは、図８に対応する上記第１ケースのそれと同じである。図１３には、更に、ケースＡにおけるＶｏｕｔの電圧波形例が、一点鎖線の折れ線４１０Ｖｏｕｔにて示されている。尚、図示の便宜上、電圧波形４１０Ｖｏｕｔを真の位置から若干ずらして示している。
【０１２７】
充電時には過充電に対して気をつける必要があるため、インレンジ故障が検出された場合、デジタル回路部８は、Ｖｄｔを増大補正することで電圧値（対比用電圧値）ＶｄｔＵＰを生成する。必要に応じて、時刻ｔにおけるＶｄｔＵＰもＶｄｔＵＰ（ｔ）と表記する。
【０１２８】
ＶｄｔＵＰ（ｔ）は、例えば、Ｖｄｔ（ｔ）に対応する基準電圧よりも１段階だけ電圧値の高い基準電圧である。即ち例えば、Ｖｄｔ（ｔ）＝Ｖｒｅｆ（ｉ）であるならば、Ｖｄｔ（ｔ）に対応する基準電圧よりも１段階だけ電圧値の高い基準電圧は、Ｖｒｅｆ（ｉ−１）である（図２参照）。より具体的には例えば、図１３の例において、
時刻ｔ１及びｔ２間、時刻ｔ２及びｔ３間、時刻ｔ３及びｔ４間、時刻ｔ４及びｔ５間、時刻ｔ５及びｔ６間、時刻ｔ６及びｔ７間のＶｄｔ（ｔ）は、夫々、
３．４Ｖ、３．８Ｖ、３．４Ｖ、３．８Ｖ、３．４Ｖ、３．２Ｖであるため、
時刻ｔ１及びｔ２間、時刻ｔ２及びｔ３間、時刻ｔ３及びｔ４間、時刻ｔ４及びｔ５間、時刻ｔ５及びｔ６間、時刻ｔ６及びｔ７間のＶｄｔＵＰ（ｔ）は、夫々、
３．８Ｖ、４．０Ｖ、３．８Ｖ、４．０Ｖ、３．８Ｖ、３．４Ｖとなる。
尚、図２のコンパレータＣＭＰ［１］の信号値が“１”である場合には、“Ｖｄｔ（ｔ）に対応する基準電圧よりも１段階だけ電圧値の高い基準電圧”が存在しないためＶｄｔＵＰ（ｔ）を生成できない。しかし、この場合には電池が過充電状態にあると判断されて電池の充電の禁止処理が成されるため、ＶｄｔＵＰ（ｔ）を生成する必要はない。また、Ｖｄｔ（ｔ）に対応する基準電圧よりも複数段階だけ電圧値の高い基準電圧をＶｄｔＵＰ（ｔ）に設定しても良い。即ち例えば、Ｖｄｔ（ｔ）＝Ｖｒｅｆ（ｉ）のとき、ＶｄｔＵＰ（ｔ）＝Ｖｒｅｆ（ｉ−ｉＯ）としても良い（ｉＯは２以上の整数）。
【０１２９】
ＶｄｔＵＰ（ｔ）を求めた後、デジタル回路部８は、ＶｄｔＵＰ（ｔ）とＶａｄ（ｔ）の内、大きい方をＶｏｕｔ（ｔ）として出力する（後述の図１８におけるステップＳ５７に対応）。図１３の例においては、常にＶａｄ（ｔ）＜ＶｄｔＵＰ（ｔ）となっているため、常にＶｄｔＵＰ（ｔ）がＶｏｕｔ（ｔ）として選択されて、ＶｄｔＵＰ（ｔ）の電圧波形と一致する電圧波形４１０Ｖｏｕｔが得られる。
即ち、時刻ｔ１及びｔ２間、時刻ｔ２及びｔ３間、時刻ｔ３及びｔ４間、時刻ｔ４及びｔ５間、時刻ｔ５及びｔ６間、時刻ｔ６及びｔ７間のＶｏｕｔ（ｔ）は、夫々、
３．８Ｖ、４．０Ｖ、３．８Ｖ、４．０Ｖ、３．８Ｖ、３．４Ｖとなる。
【０１３０】
――ケースＢ：充電時、Ｖａｄ＞Ｖｄｔの場合――
電池の充電時において、インレンジ故障によりレベル判定信号の変化タイミングでＡＤ検出電圧値Ｖａｄが判定電圧値Ｖｄｔよりも高く検出されるケース（以下、ケースＢと呼ぶ）を考える。図１４及び図１５には、ケースＢにおけるＶａｄ、Ｖｓ及びＶｄｔの電圧波形が、夫々、破線折れ線４２０Ｖａｄ、破線折れ線４２０Ｖｓ及び太実線折れ線４２０Ｖｄｔにて示されている。図１４には、更に、ケースＢにおけるＶｄｔＵＰの電圧波形例が、破線折れ線４２０ＶｄｔＵＰにて示されている。図１５には、更に、ケースＢにおけるＶｏｕｔの電圧波形例が、一点鎖線の折れ線４２０Ｖｏｕｔにて示されている。尚、図１４及び図１５において、図示の便宜上、電圧波形４２０ＶｄｔＵＰ及び４２０Ｖｏｕｔを真の位置から若干ずらして示している。時間が進行するにつれ、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６、ｔ７、ｔ８及びｔ９が、この順番で訪れるものとする。
【０１３１】
充電時には過充電に対して気をつける必要があるため、インレンジ故障が検出された場合、デジタル回路部８は、Ｖｄｔを増大補正することで電圧値ＶｄｔＵＰを生成する。ＶｄｔＵＰの生成方法は上述した通りである。そして、ケースＡの場合と同様、デジタル回路部８は、ＶｄｔＵＰ（ｔ）とＶａｄ（ｔ）の内、大きい方をＶｏｕｔ（ｔ）として出力する（後述の図１８におけるステップＳ５７に対応）。
【０１３２】
図１４及び図１５の例において、
時刻ｔ１及びｔ２間、時刻ｔ２及びｔ３間、時刻ｔ３及びｔ４間、時刻ｔ４及びｔ５間、時刻ｔ５及びｔ６間、時刻ｔ６及びｔ７間、時刻ｔ７及びｔ８間、時刻ｔ８及びｔ９間のＶｄｔ（ｔ）は、夫々、
３．４Ｖ、３．４Ｖ、３．８Ｖ、３．４Ｖ、３．８Ｖ、３．４Ｖ、３．４Ｖ、３．２Ｖであるため、
時刻ｔ１及びｔ２間、時刻ｔ２及びｔ３間、時刻ｔ３及びｔ４間、時刻ｔ４及びｔ５間、時刻ｔ５及びｔ６間、時刻ｔ６及びｔ７間、時刻ｔ７及びｔ８間、時刻ｔ８及びｔ９間のＶｄｔＵＰ（ｔ）は、夫々、
３．８Ｖ、３．８Ｖ、４．０Ｖ、３．８Ｖ、４．０Ｖ、３．８Ｖ、３．８Ｖ、３．４Ｖとなる。
【０１３３】
他方、図１４及び図１５の例において、
時刻ｔ１及びｔ２間、時刻ｔ３及びｔ４間、時刻ｔ５及びｔ６間及び時刻ｔ７及びｔ８間では、ＶｄｔＵＰ（ｔ）＞Ｖａｄ（ｔ）が成立しているが、
時刻ｔ２及びｔ３間、時刻ｔ４及びｔ５間、時刻ｔ６及びｔ７間及び時刻ｔ８及びｔ９間では、ＶｄｔＵＰ（ｔ）＜Ｖａｄ（ｔ）が成立している。故に、
時刻ｔ１及びｔ２間、時刻ｔ３及びｔ４間、時刻ｔ５及びｔ６間、時刻ｔ７及びｔ８間におけるＶｏｕｔ（ｔ）は、夫々、
３．８Ｖ、４．０Ｖ、４．０Ｖ、３．８Ｖとなり、
時刻ｔ２及びｔ３間、時刻ｔ４及びｔ５間、時刻ｔ６及びｔ７間及び時刻ｔ８及びｔ９間においてはＶａｄ（ｔ）がＶｏｕｔ（ｔ）となる。
【０１３４】
尚、ケースＡ及びＢにおいて、Ｖｄｔ（ｔ）に対応する基準電圧よりも１又は複数段階だけ電圧値の高い基準電圧をＶｄｔＵＰ（ｔ）に設定すると述べたが、それ以外の方法によってＶｄｔＵＰ（ｔ）を設定することも可能である。例えば、“ＶｄｔＵＰ（ｔ）＝Ｖｄｔ（ｔ）＋ΔＶ”に従ってＶｄｔＵＰ（ｔ）を設定することもできる。ここで、ΔＶは、所定の値を有する補正量である。ΔＶに正の値を設定しておくことができる。過充電の防止上、ΔＶに正の値に設定しておくことが望ましいが、ΔＶをゼロにすることも可能である。ΔＶがゼロの場合、ＶｄｔＵＰ（ｔ）はＶｄｔ（ｔ）そのものとなる（後述の図１８におけるステップＳ５５を参照）。
【０１３５】
――ケースＣ：放電時、Ｖａｄ＜Ｖｄｔの場合――
電池の放電時において、インレンジ故障によりレベル判定信号の変化タイミングでＡＤ検出電圧値Ｖａｄが判定電圧値Ｖｄｔよりも低く検出されるケース（以下、ケースＣと呼ぶ）を考える。図１６には、ケースＣにおけるＶａｄ、Ｖｓ及びＶｄｔの電圧波形が、夫々、破線折れ線４３０Ｖａｄ、破線折れ線４３０Ｖｓ及び太実線折れ線４３０Ｖｄｔにて示されている。図１６には、更に、ケースＣにおけるＶｏｕｔの電圧波形例が、一点鎖線の折れ線４３０Ｖｏｕｔにて示されている。尚、図示の便宜上、電圧波形４３０Ｖｏｕｔを真の位置から若干ずらして示している。
【０１３６】
放電時には過放電に対して気をつける必要がある。従って、インレンジ故障が検出された場合、デジタル回路部８は、Ｖｄｔを減少補正することで電圧値（対比用電圧値）ＶｄｔＤＷＮを生成することができる。但し、ＶｄｔそのものをＶｄｔＤＷＮとして用いることも可能である。図１６の例では、ＶｄｔそのものがＶｄｔＤＷＮとして用いられたことが想定されている。尚、必要に応じて、時刻ｔにおけるＶｄｔＤＷＮもＶｄｔＤＷＮ（ｔ）と表記する。
【０１３７】
デジタル回路部８は、ＶｄｔＤＷＮ（ｔ）とＶａｄ（ｔ）の内、小さい方をＶｏｕｔ（ｔ）として出力する（後述の図１８におけるステップＳ５８に対応）。
【０１３８】
図１６の例において、時刻ｔ１及びｔ３間におけるＶｄｔ（ｔ）は、３．４Ｖである。そして、時刻ｔ１及びｔ２間ではＶｄｔＤＷＮ（ｔ）＞Ｖａｄ（ｔ）が成立しているので、Ｖａｄ（ｔ）がＶｏｕｔ（ｔ）として出力される。一方、時刻ｔ２及びｔ３間ではＶｄｔＤＷＮ（ｔ）＜Ｖａｄ（ｔ）が成立している。従って、時刻ｔ２及びｔ３間では、時刻ｔ２及びｔ３間におけるＶｄｔＤＷＮ（ｔ）、即ち３．４ＶがＶｏｕｔ（ｔ）として出力される。時刻ｔ１及びｔ３間以外についても同様である。
【０１３９】
――ケースＤ：放電時、Ｖａｄ＞Ｖｄｔの場合――
電池の放電時において、インレンジ故障によりレベル判定信号の変化タイミングでＡＤ検出電圧値Ｖａｄが判定電圧値Ｖｄｔよりも高く検出されるケース（以下、ケースＤと呼ぶ）を考える。図１７には、ケースＤにおけるＶａｄ、Ｖｓ及びＶｄｔの電圧波形が、夫々、破線折れ線４４０Ｖａｄ、破線折れ線４４０Ｖｓ及び太実線折れ線４４０Ｖｄｔにて示されている。図１６には、更に、ケースＤにおけるＶｏｕｔの電圧波形例が、一点鎖線の折れ線４４０Ｖｏｕｔにて示されている。尚、図示の便宜上、電圧波形４４０Ｖｏｕｔを真の位置から若干ずらして示している。
【０１４０】
ケースＤにおいても、デジタル回路部８は、Ｖｄｔ（ｔ）からＶｄｔＤＷＮ（ｔ）を生成し、ＶｄｔＤＷＮ（ｔ）とＶａｄ（ｔ）の内、小さい方をＶｏｕｔ（ｔ）として出力する（後述の図１８におけるステップＳ５８に対応）。図１７の例では、ＶｄｔそのものがＶｄｔＤＷＮとして用いられたことが想定されている。図１７の例においては、常にＶａｄ（ｔ）＞ＶｄｔＤＷＮ（ｔ）＝Ｖｄｔ（ｔ）となっているため、常にＶｄｔＤＷＮ（ｔ）＝Ｖｄｔ（ｔ）がＶｏｕｔ（ｔ）として選択される。結果、ＶｄｔＤＷＮ（ｔ）の電圧波形（即ち、電圧波形４４０Ｖｄｔ）と一致する電圧波形４４０Ｖｏｕｔが得られる。
【０１４１】
図１６及び図１７の例では、Ｖｄｔ（ｔ）そのものをＶｄｔＤＷＮ（ｔ）に設定しているが、上述したようにＶｄｔ（ｔ）を減少補正することでＶｄｔＤＷＮ（ｔ）を生成するようにしても良い。即ち例えば、Ｖｄｔ（ｔ）＝Ｖｒｅｆ（ｉ）のとき、“ＶｄｔＤＷＮ（ｔ）＝Ｖｒｅｆ（ｉ＋１）”又は“ＶｄｔＤＷＮ（ｔ）＝Ｖｒｅｆ（ｉ＋ｉＯ）”に従ってＶｄｔＤＷＮ（ｔ）を設定してもよい（ｉＯは２以上の整数；図２参照）。また例えば、
“ＶｄｔＤＷＮ（ｔ）＝Ｖｄｔ（ｔ）−ΔＶ”に従ってＶｄｔＤＷＮ（ｔ）を設定することもできる。ここで、ΔＶは、所定の値を有する補正量である。ΔＶに正の値を設定しておくことができる。ΔＶに正の値を設定しておくことで過放電の抑止効果は高まるが、ΔＶをゼロにすることも可能である。ΔＶがゼロの場合、ＶｄｔＤＷＮ（ｔ）はＶｄｔ（ｔ）そのものとなる。
【０１４２】
――動作フローチャート――
次に、図１８を参照し、Ｖｏｕｔの生成処理に特に注目した電池システム１の動作手順を説明する。図１８は、この動作手順を表すフローチャートである。
【０１４３】
まず、ステップＳ５０において、ＡＤ変換部１３より時刻ｔにおけるＡＤ検出電圧値Ｖａｄ（ｔ）が取得される。ステップＳ５０におけるＶａｄ（ｔ）の取得処理は所定のサンプリング周期にて周期的に実行される。ステップＳ５０に続くステップＳ５１において、デジタル回路部８は、レベル判定信号が変化したか否かを確認する。レベル判定信号の変化が確認された場合には、ステップＳ５２の処理が実行されてからステップＳ５３の処理が実行されるが、レベル判定信号の変化が確認されなかった場合には、ステップＳ５２の処理が実行されることなくステップＳ５３の処理が実行される。図１３の例の場合、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５及びｔ６の夫々において、レベル判定信号の変化が確認される。
【０１４４】
ステップＳ５２において、デジタル回路部８は、レベル判定信号が変化したタイミングにおける判定電圧値Ｖｄｔ（より正確には、変化後のレベル判定信号によって表される判定電圧値Ｖｄｔ）を電圧値Ｖ１に代入すると共に、レベル判定信号が変化したタイミングにおけるＡＤ検出電圧値Ｖａｄを電圧値Ｖ２に代入する。尚、図１８の動作において、Ｖ１及びＶ２は変数として取り扱われ、Ｖ１及びＶ２の初期値は同じとなっている。
【０１４５】
ステップＳ５３において、デジタル回路部８は、電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２が一致しているか否かを判断し、電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２が一致していると判断した場合には（ステップＳ５３のＹ）、インレンジ故障が発生していないと判断して、ステップＳ６０にて最新のＶａｄ（ｔ）そのものをＶｏｕｔ（ｔ）として充放電制御部９（図１）に出力する。その後、処理はステップＳ５０に戻る。一方、電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２が一致していないと判断した場合には（ステップＳ５３のＮ）、インレンジ故障が発生していると判断され、ステップＳ５３に続きステップＳ５４の処理が実行される。
【０１４６】
ステップＳ５４において、デジタル回路部８により電池が充電中であるのか或いは放電中であるのかが確認され、電池が充電中である場合にはステップＳ５５及びＳ５７が実行される一方、電池が放電中である場合にはステップＳ５６及びＳ５８が実行される。
【０１４７】
ステップＳ５５において、デジタル回路部８は、Ｖｄｔ（ｔ）そのもの又はＶｄｔ（ｔ）を増大補正したものをＶｄｔＵＰ（ｔ）として設定する。Ｖｄｔ（ｔ）からＶｄｔＵＰ（ｔ）を生成する方法は上述した通りである。ステップＳ５５に続くステップＳ５７において、デジタル回路部８は、ＶｄｔＵＰ（ｔ）とステップＳ５０にて取得されたＶａｄ（ｔ）の内、大きい方をＶｏｕｔ（ｔ）として選択する。この選択によって得られたＶｏｕｔ（ｔ）は、ステップＳ５９にて充放電制御部９（図１参照）に出力され、その後、処理はステップＳ５０に戻る。尚、図１８に示される関数ＭＡＸ（）は、カッコ内の変数の内の最大値を返す関数である。
【０１４８】
ステップＳ５６において、デジタル回路部８は、Ｖｄｔ（ｔ）そのもの又はＶｄｔ（ｔ）を減少補正したものをＶｄｔＤＷＮ（ｔ）として設定する。Ｖｄｔ（ｔ）からＶｄｔＤＷＮ（ｔ）を生成する方法は上述した通りである。ステップＳ５６に続くステップＳ５８において、デジタル回路部８は、ＶｄｔＤＷＮ（ｔ）とステップＳ５０にて取得されたＶａｄ（ｔ）の内、小さい方をＶｏｕｔ（ｔ）として選択する。この選択によって得られたＶｏｕｔ（ｔ）は、ステップＳ５９にて充放電制御部９（図１参照）に出力され、その後、処理はステップＳ５０に戻る。尚、図１８に示される関数ＭＩＮ（）は、カッコ内の変数の内の最小値を返す関数である。
【０１４９】
上述の如く、レベル判定信号が変化するタイミングに対応する第１時刻における判定電圧値ＶｄｔとＡＤ検出電圧値ＶａｄをＶ１及びＶ２として設定し、Ｖ１及びＶ２を比較することによりインレンジ故障の発生有無を検出する（ステップＳ５２及びＳ５３）。そして、第１時刻（例えば図１３の時刻ｔ１）にインレンジ故障の発生が検出されたとき、電池が充電中であるのか或いは放電中であるのかを考慮しつつ、第１時刻における判定電圧値Ｖｄｔ及び第２時刻におけるＡＤ検出電圧値Ｖａｄ（例えば、図１３の時刻ｔ１及びｔ２間の任意の時刻におけるＶａｄ）に基づき、第２時刻におけるＶｏｕｔを決定する（ステップＳ５５〜Ｓ５８）。上述したように、第２時刻とは、第１時刻又は第１時刻以降の任意の時刻である。
【０１５０】
この際、電池が充電中であるならば、Ｖｄｔ（ｔ）以上の電圧値を有するＶｄｔＵＰ（ｔ）を設定し、ＶｄｔＵＰ（ｔ）とＶａｄ（ｔ）の内、大きい方をＶｏｕｔ（ｔ）として設定及び出力する（ステップＳ５７及びＳ５９）。これにより、過充電に対して安全側の電圧値がＶｏｕｔに設定されるため、インレンジ故障の発生時においても安全に電池の充電を行うことができる。
【０１５１】
また、電池が放電中であるならば、Ｖｄｔ（ｔ）以下の電圧値を有するＶｄｔＤＷＮ（ｔ）を設定し、ＶｄｔＤＷＮ（ｔ）とＶａｄ（ｔ）の内、小さい方をＶｏｕｔ（ｔ）として設定及び出力する（ステップＳ５８及びＳ５９）。これにより、過放電に対して安全側の電圧値がＶｏｕｔに設定されるため、インレンジ故障の発生時においても安全に電池の放電を行うことができる。
【０１５２】
＜＜第５実施例＞＞
第５実施例を説明する。図１９に示す如く、ＡＤ変換部１３と電圧レベル判定部１６［ｉ］を別々の集積回路上に形成することもできる。図１９には、互いに異なる集積回路ＩＣ１及びＩＣ２が示されている。図１９の例において、集積回路ＩＣ１上は、符号１１〜１４及び８によって参照される各部位が形成され、集積回路ＩＣ２には、符号１５［１］、１５［２］、１６［１］及び１６［２］によって参照される各部位が形成されている。勿論、これは例示であり、電圧検出部１０、デジタル回路部８及び充放電制御部９を任意の個数の集積回路にて実現することが可能であり、集積回路ＩＣ１上の部品と集積回路ＩＣ２上の部品を１つの集積回路上に形成することも可能である。
【０１５３】
＜＜第６実施例＞＞
第６実施例を説明する。図１等に示されるデジタル回路部８は、Ｖａｄに基づきＶａｄが異常であるか否かをも検出可能である。換言すれば、Ｖａｄに基づきＶａｄが特定の異常状態にあるか否かを検出可能である。ここにおける異常とは、インレンジ故障によるＶａｄの異常とは異なる。例えば、ＡＤ変換部１３やＡＤ前段部１２に比較的重度の故障が生じた場合、ＡＤ変換部１３から出力されるデジタル電圧信号の値は、デジタル電圧信号が取りうるデジタル値の最大値または最小値にて張り付く。即ち、そのデジタル電圧信号の値は、一定期間以上、該最大値または該最小値にて固定されたままとなる。そのような固定が検出された場合、デジタル回路部８はＶａｄが特定の異常状態にあると判断する。尚、Ｖａｄが特定の異常状態にある故障は、アウトレンジ故障に属する。アウトレンジ故障とは、インレンジ故障に分類されない比較的重度の故障を指す。
【０１５４】
Ｖａｄが特定の異常状態にあると判断された場合、デジタル回路部８は、判定電圧値Ｖｄｔそのものを実検出値Ｖｏｕｔとみなして充放電制御部９に出力する。これにより、検出精度は劣化するもののＶｏｕｔの検出を維持し続けることができ、Ｖｏｕｔを利用した電池の充電及び放電制御を実行し続けることが可能となる。或いは、Ｖａｄが特定の異常状態にあると判断された場合であって且つ電池が充電中である場合には、第４実施例で述べた方法に従って判定電圧値Ｖｄｔよりも大きな電圧値ＶｄｔＵＰを生成し、これによって得た電圧値ＶｄｔＵＰを実検出値Ｖｏｕｔとみなして充放電制御部９に出力するようにしても良い。同様に、Ｖａｄが特定の異常状態にあると判断された場合であって且つ電池が放電中である場合には、第４実施例で述べた方法に従って判定電圧値Ｖｄｔよりも小さな電圧値ＶｄｔＤＷＮを生成し、これによって得た電圧値ＶｄｔＤＷＮを実検出値Ｖｏｕｔとみなして充放電制御部９に出力するようにしても良い。ＶｄｔＵＰ又はＶｄｔＤＷＮを利用すれば、電池の充電及び放電制御をより安全に実行し続けることが可能となる。尚、Ｖａｄが特定の異常状態にあると判断した場合、その旨を、電池システム１に接続された表示部（不図示）やスピーカ（不図示）等を用いて、ユーザに対し警告報知するようにしてもよい。
【０１５５】
＜＜第７実施例＞＞
第７実施例を説明する。図２０に示す如く、図１等に示される充放電制御部９に電池状態検出部３１を内在させておくようにしても良い。電池状態検出部３１は、実検出値Ｖｏｕｔに基づいて電池の状態を検出する。当然であるが、電池２［１］についてのＶｏｕｔから電池２［１］の状態が検出され、電池２［２］についてのＶｏｕｔから電池２［２］の状態が検出される。検出される電池の状態には、電池の内部抵抗値及び残容量の内、少なくとも一方が含まれる。電池の残容量は、電池を充電することなく、電池が出力することのできる電力量に比例する量である。
【０１５６】
図２１に示す如く、主電力線２０を通過する電流の値を検出する電流センサ３３を主電力線２０上に設けておくことができる。電流センサ３３にて検出される電流値は、電圧源部２内の各電池の出力電流の値に相当するため、電流センサ３３は各電池の出力電流値を検出するセンサである。電流センサ３３にて検出された各電池の出力電流値を検出電流値と呼ぶ。
【０１５７】
第１実施例で述べたように電圧源部２内の１つの電池に注目し、注目した電池の内部抵抗値及び残容量を検出する方法を説明する。図２２に示す如く、電池内の等化回路は、内部抵抗を持たない理想的な電圧源と抵抗値Ｒの内部抵抗との直列回路であるとみなすことができる。電池状態検出部３１は、複数の時刻における検出電流値及びＶｏｕｔに基づき、オームの法則に従って抵抗値Ｒを求めることができる。例えば、電池の充電時において、時刻ｔ１における検出電流値及び実検出値Ｖｏｕｔが夫々１Ａ（アンペア）及び３．６Ｖであって且つ時刻ｔ２における検出電流値及び実検出値Ｖｏｕｔが夫々２Ａ（アンペア）及び４．０Ｖであるならば、“Ｒ＝（４．０−３．６）／（２−１）＝０．４”より、抵抗値Ｒが０．４Ωであると検出する。抵抗値Ｒが求まれば、検出電流値及びＶｏｕｔから電池の開放電圧値（電池の出力電流値がゼロであるときの電池の出力電圧値）を検出することもできるし、電池の残容量を検出することもできる。
【０１５８】
抵抗値Ｒから電池の残容量を検出する方法として、公知の方法を含む任意の方法を利用可能である。例えば、抵抗値Ｒ、検出電流値及び開放電圧値の全部又は一部を入力したときに残容量の値を出力するルックアップテーブル（不図示）又は演算式を用いることができる。電池システム１を用いて後述の電動車両を形成する場合には、電池の残容量から電動車両が走行可能な距離を割り出し、その距離を表示部（不図示）等を用いてユーザに提示しても良い。
【０１５９】
インレンジ故障発生時においてＶｏｕｔはＶａｄと異なりうるが、上述の如くＶａｄではなくＶｏｕｔを用いて内部抵抗値等を検出することにより、インレンジ故障による誤差が補償又は考慮された内部抵抗値等を得ることができる。
【０１６０】
＜＜第８実施例＞＞
第８実施例を説明する。第８実施例では、電池システム１を利用した電動車両を説明する。図２３（ａ）は、第８実施例に係る電動車両１００の外観側面図であり、図２３（ｂ）は、電動車両１００の駆動系に特に注目した、電動車両１００の概略構成図である。電動車両１００には複数の駆動輪１０１が設けられている。
【０１６１】
図２３（ｂ）に示す如く、電動車両１００には、電圧源部２、電圧検出部１０及びデジタル回路部８を含んで形成される電池システム１と、電力変換部１１１と、モータ１１２と、充電回路１１３と、車両操作部１１４と、車両制御部１１５と、が備えられている。
【０１６２】
電力変換部１１１は、ＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）インバータ等から成り、モータ１１２に電力を供給する必要がある時には車両制御部１１５の制御の下で、電圧源部２の出力直流電圧を交流電圧に変換してモータ１１２に供給し、モータ１１２にて回生電力が発生している時には車両制御部１１５の制御の下で、モータ１１２からの回生電力を直流電力に変換して電圧源部２に供給する。モータ１１２からの回生電力にて電圧源部２内の各電池を充電することが可能である。図１に示す如く、電圧源部２が電池２［１］及び電池２［２］の直列回路から成る場合、電圧源部２の出力直流電圧は、該直列回路の出力電圧である。
【０１６３】
モータ１１２は、電圧源部２の出力直流電圧を駆動源として回転する。但し、回生電力の発生時等においては、電圧源部２の出力直流電圧によらずモータ１１２が回転することもある。駆動輪１０１は、モータ１１２にて発生したトルクを利用して回転駆動し、駆動輪１０１の回転駆動によって電動車両１００は路面上を走行する。
【０１６４】
充電回路１１３は、モータ１１２の回生電力とは異なる電力源を用いて電圧源部２内の各電池を充電するための充電回路である。電動車両１００においては、モータ１１２及び充電回路１１３が夫々負荷３及び充電回路４（図１参照）として機能し、また、回生電力の発生時には電力変換部１１１及びモータ１１２も充電回路４として機能する。
【０１６５】
車両操作部１１４は、運転手が電動車両１００の走行に関する指示を与える部位であり、例えば、電動車両１００の加速を指示するアクセルペダル及び電動車両１００の減速を指示するブレーキペダルを含む。
【０１６６】
車両制御部１１５は、図１等に示される充放電制御部９としての機能を持つ。デジタル回路部８からのＶｏｕｔは車両制御部１１５に伝達される。車両制御部１１５は、車両操作部１１４に対する運転手の指示内容に従いつつ、Ｖｏｕｔを用いて電力変換部１１１を制御することによりモータ１の回転状態を制御し、これによって電動車両１００の走行状態を制御する。また、車両制御部１１５は、Ｖｏｕｔを用いて電圧源部２内の電池が過充電状態又は過放電状態にないかを確認し、電池が過充電状態にある場合には電池の充電が禁止されるように且つ電池が過放電状態にある場合には電池の放電が禁止されるように、電力変換部１１１及び充電回路１１３を制御する。車両制御部１１５は、電池の状態が過充電状態又は過放電状態にあると判断した時、その旨を、電動車両１００に搭載された表示部やスピーカを用いて運転手に報知する。電動車両１００に搭載された表示部及びスピーカとして、電動車両１００に搭載されたカーナビゲショーンシステムのそれらを利用することができる。
【０１６７】
インレンジ故障の発生検出時に電動車両１００の走行を直ちに停止させることも可能である。しかしながら、インレンジ故障は比較的軽度の故障であるため、インレンジ故障の発生検出時に、電動車両１００の走行を直ちに停止させることが最良の策であるとは必ずしも言えない。電動車両１００では、インレンジ故障の発生時において、安全側の電圧値に設定されたＶｏｕｔを用いて、電池の充電及び放電制御を介した電動車両１００の走行制御を行うため、インレンジ故障の発生時においても安全に電動車両１００を走行させることができる。
【０１６８】
尚、電動車両１００は、電圧源部２内の電池のみを駆動源として用いて走行する電動車両であっても良いし、電圧源部２内の電池と該電池以外のエネルギー源（例えば化石燃料）を駆動源として併用した上で走行するハイブリッド式電動車両であっても良い。また、図２３（ａ）では、電動車両１００として自動車が示されているが、電動車両１００は、自動二輪車等であっても良い。
【０１６９】
また、電池システム１を電動車両１００に利用する例を上述したが、電池システム１を電動車両１００以外の任意の機器に利用することができる。この機器には、電圧源部２内の電池の出力電力を利用して駆動する、電動工具、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、情報端末などが含まれる。
【０１７０】
＜＜第９実施例＞＞
第９実施例を説明する。図２４に示すように、電圧検出部１０及びデジタル回路部８から成る装置は電池電圧検出装置（又は電池制御装置）１３０である、と考えることができる。電池電圧検出装置１３０も、第５実施例で述べたように（図１９参照）、１チップの集積回路から形成されていても良いし、複数チップの集積回路から形成されていても良い。
【０１７１】
＜＜第１０実施例＞＞
第１０実施例を説明する。上述の電圧レベル判定部１６［ｉ］の具体例においては（図２参照）、測定対象の電圧Ｖｓ［ｉ］をアナログ信号の段階で基準電圧Ｖｒｅｆ［１］〜［８］と比較することにより電圧Ｖｓ［ｉ］の判定（電圧Ｖｓ［ｉ］の値の判定）を行っていたが、その比較及び判定をデジタル信号の段階で行うようにしても良い。即ち例えば、図２６に示す電圧レベル判定部１５０を電圧レベル判定部１６［ｉ］として用いるようにしても良い。
【０１７２】
電圧レベル判定部１５０は、アナログ電圧Ｖｓ［ｉ］を表すアナログ信号をデジタル信号ＤＶｓ［ｉ］に変換するＡＤ変換部１５１と、複数の電圧値を表す複数のデジタル値を記憶するメモリ１５２と、メモリ１５２に記憶された複数のデジタル値とデジタル信号ＤＶｓ［ｉ］の値とを比較することでレベル判定信号を生成及び出力する比較部１５３と、を備える。比較部１５３からのレベル判定信号はデジタル回路部８（図１参照）に送られる。具体的には例えば、メモリ１５２は、上述の基準電圧Ｖｒｅｆ［１］〜Ｖｒｅｆ［８］を表すデジタル値を上記複数のデジタル値として記憶しておくことができ、この場合、比較部１５３にて生成されるレベル判定信号は、図２の電圧レベル判定部１６［ｉ］が生成するレベル判定信号と等価である。図２の電圧レベル判定部１６［ｉ］及び図２６の電圧レベル判定部１５０の何れにおいても、測定対象のアナログ電圧Ｖｓ［ｉ］が判定され、その判定結果に応じたレベル判定信号が生成及び出力されることに変わりはない。
【０１７３】
＜＜第１１実施例＞＞
第１１実施例を説明する。第８実施例で述べた電動車両１００について、以下のことが言える（図２３（ａ）及び（ｂ）参照）。電動車両１００は、車体及び駆動輪１０１を備え、図２３（ｂ）に示す各部位が車体内に設けられる。車両操作部１１４には、アクセルペダルを含み車体の加速を指示するためのアクセル部と、ブレーキペダルを含み車体の減速を指示するためのブレーキ部と、が備えられる。電動車両１００においては、モータ１１２が電池システム１内の電池からの電力を受けて該電力を動力に変換し、その動力によって駆動輪１０１が回転せしめられることにより車体が移動する。電動車両１００において、車体が移動本体部に相当し、モータ１１２が動力源に相当し、駆動輪１０１が駆動部に相当する、と考えることができる。
【０１７４】
電動車両１００は、電池システム１が搭載された移動体の例であり、船、航空機、エレベータ又は歩行ロボット等の他の移動体に電池システム１が搭載されても良い。
【０１７５】
電池システム１が搭載された船は、例えば、電力変換部１１１及びモータ１１２を備えると共に、電動車両１００の車体、駆動輪１０１、アクセル部及びブレーキ部の代わりに、夫々、船体、スクリュー、加速入力部及び減速入力部を備える。運転者は、船体を加速させる際にはアクセル部の代わりに加速入力部を操作し、船体を減速させる際にはブレーキ部の代わりに減速入力部を操作する（後述の航空機等においても同様）。但し、減速入力部が設けられない船を構成してもよい。このような船においては、モータ１１２が電池システム１内の電池からの電力を受けて該電力を動力に変換し、その動力によってスクリューが回転せしめられることにより船体が移動する。上記の船において、船体が移動本体部に相当し、モータ１１２が動力源に相当し、スクリューが駆動部に相当する、と考えることができる。
【０１７６】
電池システム１が搭載された航空機は、例えば、電力変換部１１１及びモータ１１２を備えると共に、電動車両１００の車体、駆動輪１０１、アクセル部及びブレーキ部の代わりに、夫々、機体、プロペラ、加速入力部及び減速入力部を備える。但し、減速入力部が設けられない航空機を構成してもよい。このような航空機においては、モータ１１２が電池システム１内の電池からの電力を受けて該電力を動力に変換し、その動力によってプロペラが回転せしめられることにより機体が移動する。上記の航空機において、機体が移動本体部に相当し、モータ１１２が動力源に相当し、プロペラが駆動部に相当する、と考えることができる。
【０１７７】
電池システム１が搭載されたエレベータは、例えば、電力変換部１１１及びモータ１１２を備えると共に、電動車両１００の車体、駆動輪１０１、アクセル部及びブレーキ部の代わりに、夫々、籠、籠に取り付けられた昇降用ロープ、加速入力部及び減速入力部を備える。このようなエレベータにおいては、モータ１１２が電池システム１内の電池からの電力を受けて該電力を動力に変換し、その動力によって昇降用ロープが巻き上げられることにより籠が昇降する。上記のエレベータにおいて、籠が移動本体部に相当し、モータ１１２が動力源に相当し、昇降用ロープが駆動部に相当する、と考えることができる。
【０１７８】
電池システム１が搭載された歩行ロボットは、例えば、電力変換部１１１及びモータ１１２を備えると共に、電動車両１００の車体、駆動輪１０１、アクセル部及びブレーキ部の代わりに、夫々、胴体、足、加速入力部及び減速入力部を備える。このような歩行ロボットにおいては、モータ１１２が電池システム１内の電池からの電力を受けて該電力を動力に変換し、その動力によって足が駆動せしめられることにより胴体が移動する。上記の歩行ロボットにおいて、胴体が移動本体部に相当し、モータ１１２が動力源に相当し、足が駆動部に相当する、と考えることができる。
【０１７９】
上述の如く、電池システム１が搭載された移動体においては、動力源が電池システム１内の電池からの電力を受けて（例えば、電力変換部１１１を介して受けて）該電力を動力に変換し、動力源によって得られた動力を用いて駆動部が移動本体部を移動させる。
【０１８０】
＜＜第１２実施例＞＞
第１２実施例を説明する。図２７は、第１２実施例に係る電源装置２００の構成を示すブロック図である。電源装置２００は、電力貯蔵装置２１０及び電力変換装置（電力変換部）２２０を備える。電力貯蔵装置２１０は、ｎ個の電池システム１［１］〜１［ｎ］から成る電池システムユニット（電池システム群）２１１と、メインコントローラ２１２と、電流検出部２１３と、を備える。本実施例において、ｎは２以上の整数である。但し、ｎは１であっても良い。
【０１８１】
電池システム１［１］〜１［ｎ］の夫々は、上述の電池システム１と同じものであって、図１の電圧源部２、電圧検出部１０、デジタル回路部８及び充放電制御部９を備える。電池システム１［１］〜１［ｎ］は、互いに直列に又は並列に接続される。本例では、電池システム１［１］〜１［ｎ］が互いに直列に接続されており、結果、電池システム１［１］〜１［ｎ］における全電池は互いに直列接続されているものとする。電池システム１［１］〜１［ｎ］の全電池の内、最低電位を有する電池の負電極（負出力端子）及び最高電位を有する電池の正電極（正出力端子）は、電力線２３１を介して、電力変換装置２２０に接続されている。電流検出部２１３は、電力線２３１に流れる電流、即ち、電池システムユニット２１１及び電力変換装置２２０間の電流の値を検出し、検出電流値をメインコントローラ２１２に出力する。
【０１８２】
電池システム１［ｉ］において、充放電制御部９は、デジタル回路部８からの実検出値Ｖｏｕｔに基づき状態信号ＳＴ［ｉ］を出力する。状態信号ＳＴ［ｉ］は、例えば、電池システム１［ｉ］内の電池の充電許可を示す充電許可信号、電池システム１［ｉ］内の電池の充電禁止を示す充電禁止信号、電池システム１［ｉ］内の電池の放電許可を示す放電許可信号、及び、電池システム１［ｉ］内の電池の放電禁止を示す放電禁止信号を含み、更に必要に応じて、電池システム１［ｉ］内の電池の充電を要求する充電要求信号及び電池システム１［ｉ］内の電池の放電を要求する放電要求信号を含み、且つ、電池システム１［ｉ］内にインレンジ故障が発生している場合にはインレンジ故障発生を表すインレンジ故障発生信号を含む。メインコントローラ２１２に対する状態信号ＳＴ［ｉ］の出力は、電池システム１［１］〜１［ｎ］の夫々において成される。
【０１８３】
電力変換装置２２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２１及びＤＣ／ＡＣコンバータ２２２を備える。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２１は、入出力端子２２１ａ及び２２１ｂを備え、ＤＣ／ＡＣコンバータ２２２は、入出力端子２２２ａ及び２２２ｂを備える。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２１の入出力端子２２１ａは、電力線２３１を介して電池システムユニット２１１に接続される。入出力端子２２１ｂ及び２２２ａは互いに接続されると共に電力出力部ＰＵ１に接続される。入出力端子２２２ｂは電力出力部ＰＵ２に接続されると共に電源装置２００とは別の電力系統である電力系統２３２に接続されうる。尚、電力変換装置２００と電力出力部ＰＵ１及びＰＵ２との接続は必須ではない。
【０１８４】
外部機器の例としての電力出力部ＰＵ１及びＰＵ２は、コンセントを含む。電力出力部ＰＵ１及びＰＵ２には、例えば様々な負荷が接続される。電力出力部ＰＵ１及びＰＵ２の夫々が負荷であると考えても良い。電力系統２３２は、商用電源又は太陽電池を含む。太陽電池を入出力端子２２１ｂに接続することも可能であり、この場合、太陽電池の発電に基づく直流電圧を入出力端子２２１ｂに供給することができる。太陽電池及びパワーコンディショナを備えた太陽電池システムを電力系統２３２として用いる場合、パワーコンディショナのＡＣ出力部（交流出力部）を入出力端子２２２ｂに接続することができる。電力変換装置２２０は、メインコントローラ２１２による制御の下、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２１及びＤＣ／ＡＣコンバータ２２２を用い、電池システム１［１］〜１［ｎ］内の電池と、電力出力部ＰＵ１及びＰＵ２又は電力系統２３２と、の間で電力変換を行う。
【０１８５】
メインコントローラ２１２は、電流検出部２１３による検出電流値及び状態信号ＳＴ［１］〜ＳＴ［ｎ］に基づき、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２１及びＤＣ／ＡＣコンバータ２２２を制御することにより、電池システム１［１］〜１［ｎ］内の各電池の充電及び放電を制御する。但し、メインコントローラ２１２は、電池システム１［１］〜１［ｎ］内の各電池の充電のみ又は放電のみを制御するものであっても良い。
【０１８６】
例えば、状態信号ＳＴ［１］〜ＳＴ［ｎ］の夫々に放電許可信号又は放電要求信号が含まれている場合、メインコントローラ２１２による制御の下、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２１は、電池システム１［１］〜１［ｎ］内の各電池の出力電力に基づく電池システムユニット２１１の出力直流電力を他の直流電力に変換して該他の直流電力を入出力端子２２１ｂから出力し、ＤＣ／ＡＣコンバータ２２２は入出力端子２２１ｂからの直流電力を交流電力に変換して該交流電力を入出力端子２２２ｂから出力する。
【０１８７】
或いは、状態信号ＳＴ［１］〜ＳＴ［ｎ］の夫々に充電許可信号又は充電要求信号が含まれている場合、例えば、メインコントローラ２１２による制御の下、ＤＣ／ＡＣコンバータ２２２は、電力系統２３２からの交流電力を直流電力に変換して該直流電力を入出力端子２２２ａから出力し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２１は、入出力端子２２２ａからの直流電力を他の直流電力に変換して該他の直流電力を入出力端子２２１ａから出力する。これにより、入出力端子２２１ａからの直流電力にて、電池システム１［１］〜１［ｎ］内の各電池が充電される。
【０１８８】
上述の構成において、メインコントローラ２１２は、電池システム１［１］〜１［ｎ］内の電池の充電又は放電に関する制御を行う充放電制御ユニットの例である。メインコントローラ２１２が、電池システム１［１］〜１［ｎ］内の充放電制御部９（図１参照）と共に充放電制御ユニットを形成していると考えても良い。
【０１８９】
上述の構成例では、電池システム１［ｉ］内に充放電制御部９が備えられていることを想定したが、電池システム１［１］〜１［ｎ］の夫々から充放電制御部９を削除し、電池システム１［１］〜１［ｎ］内の各デジタル回路部８からの実検出値Ｖｏｕｔをメインコントローラ２１２に与えるようにしても良い。この場合、メインコントローラ２１２は、削除された複数の充放電制御部９を統合した機能を有し、各デジタル回路部８からの実検出値Ｖｏｕｔに基づき、電池システム１［１］〜１［ｎ］内の電池を充電すべきか否か、放電させるべきか否かを判断して、その判断結果に従い電力変換装置２２０を制御すればよい。
【０１９０】
また、図２７の構成例とは異なるが、電池システムユニット２１１に１つの電池システム１のみ（例えば、電池システム１［１］）が含まれるように、電力貯蔵装置２１０及び電源装置２００を形成しても構わない。
【０１９１】
本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。
【符号の説明】
【０１９２】
１  電池システム
２  電圧源部
２［ｉ］  電池
３  負荷
４  充電回路
５  充放電部
８  デジタル回路部
９  充放電制御部
１０  電圧検出部
１３  ＡＤ変換部
１６、１６［ｉ］、電圧レベル判定部
３１  電池状態検出部
１００  電動車両
１０１  駆動輪
１１２  モータ
１１５  車両制御部
１３０  電池電圧検出装置
１５０  電圧レベル判定部
２００  電源装置
２１０  電力貯蔵装置
２２０  電力変換装置
【図１】
0005450812.tif 000002
【図２】
0005450812.tif 000003
【図３】
0005450812.tif 000004
【図４】
0005450812.tif 000005
【図５】
0005450812.tif 000006
【図６】
0005450812.tif 000007
【図７】
0005450812.tif 000008
【図８】
0005450812.tif 000009
【図９】
0005450812.tif 000010
【図１０】
0005450812.tif 000011
【図１１】
0005450812.tif 000012
【図１２】
0005450812.tif 000013
【図１３】
0005450812.tif 000014
【図１４】
0005450812.tif 000015
【図１５】
0005450812.tif 000016
【図１６】
0005450812.tif 000017
【図１７】
0005450812.tif 000018
【図１８】
0005450812.tif 000019
【図１９】
0005450812.tif 000020
【図２０】
0005450812.tif 000021
【図２１】
0005450812.tif 000022
【図２２】
0005450812.tif 000023
【図２３】
0005450812.tif 000024
【図２４】
0005450812.tif 000025
【図２５】
0005450812.tif 000026
【図２６】
0005450812.tif 000027
【図２７】
0005450812.tif 000028