(57)【要約】【課題】電圧検出回路の未接続端子の電位をハードウェアの追加なく固定したい。【解決手段】電圧検出回路３２は、直列接続された複数の電池セルＳ１〜Ｓ６のそれぞれの電圧を検出する。複数の電圧検出線Ｌ１〜Ｌ７は、複数の電池セルＳ１〜Ｓ６の各ノードと電圧検出回路３２を接続するための線である。複数の放電スイッチＱ１〜Ｑ６は、複数の電圧検出線Ｌ１〜Ｌ７の、隣接する二本間にそれぞれ接続される。放電制御回路３４は、複数の電池セルＳ１〜Ｓ６の充電量を均等化するために複数の放電スイッチＱ１〜Ｑ６を制御する。放電制御回路３４は、複数の電圧検出線Ｌ１〜Ｌ７のうち電池セルのノードに未接続の電圧検出線がある場合、その未接続の電圧検出線と、隣接する電位が固定している電圧検出線とが導通するよう両電圧検出線間の放電スイッチをオンする。【選択図】図３
2014106054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続された複数の電池セルのそれぞれの電圧を検出するための電圧検出回路と、
前記複数の電池セルの各ノードと前記電圧検出回路を接続するための複数の電圧検出線と、
前記複数の電圧検出線の、隣接する二本間にそれぞれ接続される複数の放電スイッチと、
前記複数の電池セルの充電量を均等化するために前記複数の放電スイッチを制御する放電制御回路と、を備え、
前記放電制御回路は、前記複数の電圧検出線のうち前記電池セルのノードに未接続の電圧検出線がある場合、その未接続の電圧検出線と、隣接する電位が固定している電圧検出線とが導通するよう両電圧検出線間の前記放電スイッチをオンすることを特徴とする電池管理装置。
【請求項２】
前記放電スイッチには、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)が用いられることを特徴とする請求項１に記載の電池管理装置。
【請求項３】
前記複数の電圧検出線間にそれぞれ接続される複数の放電スイッチの内、高電位側から少なくとも一つの放電スイッチに、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴが用いられることを特徴とする請求項１または２に記載の電池管理装置。
【請求項４】
前記電圧検出回路から前記複数の電池セルの電圧を取得し、前記複数の電池セルの充電量を均等化するよう前記放電制御回路に、前記複数の放電スイッチのオン／オフを設定するプロセッサをさらに備え、
前記プロセッサは、本電池管理装置の起動時に、前記未接続の電圧検出線の電位を固定するために必要な前記放電スイッチのオン設定を、前記放電制御回路に指示することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電池管理装置。
【請求項５】
複数の電池セルが直列接続された組電池と、
前記組電池を管理する請求項１から４のいずれかに記載の電池管理装置と、
を備えることを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の状態を管理する電池管理装置、およびその電池管理装置を備える電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）が普及してきている。これらの車にはキーデバイスとして二次電池が搭載される。車載用二次電池としては主に、ニッケル水素電池およびリチウムイオン電池が普及している。今後、エネルギー密度が高いリチウムイオン電池の普及が加速すると予想される。
【０００３】
リチウムイオン電池は常用領域と使用禁止領域が近接しているため、他の種類の電池より厳格な電圧管理が必要である。複数のリチウムイオン電池セルが直列に接続された組電池を使用する場合、各電池セルの電圧を検出するための電圧検出回路が設けられる。検出される各電池セルの電圧は、充放電制御およびセル電圧の均等化制御などに使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２５５０１号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２７７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
組電池のセル数は様々であり車種や仕様ごとに異なる。チップメーカが、セル数が異なる組電池ごとに個別に電圧検出回路を用意することが理想的であるが、製造コストや管理コストが増大する。各セルの電圧を検出するための電圧検出線が接続される端子数が、セル数と一致しない場合でも、端子数がセル数より多ければ、その電圧検出回路を使いまわしているのが実状である。
【０００６】
この場合、電池セルに接続されない未接続端子が発生する。このようなフローティング状態は好ましい状態ではないため、未接続端子の電位を固定することが求められる。これに対して一般的に、未接続端子を、電位が固定している別の端子にジャンパで接続するか、電池セルに接続されているワイヤーハーネスに接続することが行われている。しかしながら、追加のハードウェアが必要となり、また実装完了後は対応セル数の変更が難しくなる。
【０００７】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、電圧検出回路の未接続端子の電位を、ハードウェアの追加なくかつ柔軟に固定する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の電池管理装置は、直列接続された複数の電池セルのそれぞれの電圧を検出するための電圧検出回路と、複数の電池セルの各ノードと電圧検出回路を接続するための複数の電圧検出線と、複数の電圧検出線の、隣接する二本間にそれぞれ接続される複数の放電スイッチと、複数の電池セルの充電量を均等化するために複数の放電スイッチを制御する放電制御回路と、を備える。放電制御回路は、複数の電圧検出線のうち電池セルのノードに未接続の電圧検出線がある場合、その未接続の電圧検出線と、隣接する電位が固定している電圧検出線とが導通するよう両電圧検出線間の放電スイッチをオンする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電圧検出回路の未接続端子の電位を、ハードウェアの追加なくかつ柔軟に固定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る電源装置を説明するための図である。
【図２】電圧検出回路の管理セル数より、実装される電池セル数が一つ少ない場合（その１）の電源装置を説明するための図である。
【図３】電圧検出回路の管理セル数より、実装される電池セル数が一つ少ない場合（その２）の電源装置を説明するための図である。
【図４】電圧検出回路の管理セル数より、実装される電池セル数が一つ少ない場合（その３）の電源装置を説明するための図である。
【図５】電圧検出回路の管理セル数より、実装される電池セル数が一つ少ない場合（その４）の電源装置を説明するための図である。
【図６】電圧検出回路の管理セル数より、実装される電池セル数が二つ少ない場合（その１）の電源装置を説明するための図である。
【図７】電圧検出回路の管理セル数より、実装される電池セル数が二つ少ない場合（その２）の電源装置を説明するための図である。
【図８】電圧検出回路の管理セル数より、実装される電池セル数が三つ少ない場合の電源装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係る電源装置１００を説明するための図である。本明細書では電源装置１００を、ハイブリッドカー、電気自動車などの動力源として車両に搭載する例を想定する。この例では、電源装置１００から電力の供給を受ける負荷４０は、プリチャージコンデンサおよび走行用モータである。
【００１２】
電源装置１００は、組電池１０および電池管理装置３０を備える。組電池１０と電池管理装置３０間はワイヤーハーネス２０により接続される。組電池１０は直列接続された複数の電池セルで構成される。以下本明細書では、六つの電池セルＳ１〜Ｓ６が直列接続されて構成される組電池１０を想定する。また電池の種別としてリチウムイオン電池を想定する。
【００１３】
電池管理装置３０は、電圧検出回路３２、放電制御回路３４およびＣＰＵ３６を備える。電圧検出回路３２は、直列接続された複数の電池セルＳ１〜Ｓ６のそれぞれの電圧を検出するための回路である。電圧検出回路３２は、専用のカスタムＩＣであるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等により構成される。電圧検出回路３２は、複数の電池セルＳ１〜Ｓ６のそれぞれの電圧を検出するための複数の電圧入力端子ＶＰ１〜ＶＰ７を備える。なお図面を簡略化させるため他の端子は省略して描いている。
【００１４】
複数の電池セルＳ１〜Ｓ６の各ノードと、電圧検出回路３２の複数の電圧入力端子ＶＰ１〜ＶＰ７はそれぞれ電圧検出線Ｌ１〜Ｌ７で接続される。電池管理装置３０の内部はプリント配線で構成され、その外部はワイヤーハーネス２０で構成される。
【００１５】
複数の電圧検出線Ｌ１〜Ｌ７の、隣接する二本間にそれぞれ放電スイッチＱ１〜Ｑ６が接続される。放電スイッチには各種のスイッチング素子を用いることができるが、本明細書ではオン抵抗が小さく、消費電力が小さいＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)を用いることを想定する。
【００１６】
図１に示す例では第１電圧検出線Ｌ１と第２電圧検出線Ｌ２間に第１放電スイッチＱ１としてのｎチャネルＭＯＳＦＥＴが接続される。より具体的にはｎチャネルＭＯＳＦＥＴのソース端子が第２電圧検出線Ｌ２と接続され、ゲート端子が放電制御回路３４と接続され、ドレイン端子が第１放電抵抗Ｒ１を介して第１電圧検出線Ｌ１と接続される。
【００１７】
第２電圧検出線Ｌ２と第３電圧検出線Ｌ３間、第３電圧検出線Ｌ３と第４電圧検出線Ｌ４間、・・・、第６電圧検出線Ｌ６と第７電圧検出線Ｌ７間にも同様に、それぞれ第２放電スイッチＱ２、第３放電スイッチＱ３、・・・、第６放電スイッチＱ６が接続される。
【００１８】
複数の電圧検出線Ｌ１〜Ｌ７は、ローパスフィルタを介して電圧検出回路３２の複数の電圧入力端子ＶＰ１〜ＶＰ７にそれぞれ接続される。図１に示す例ではローパスフィルタをＲＣ回路で構成している。具体的には複数の電圧検出線Ｌ１〜Ｌ７にそれぞれ抵抗Ｒ１１〜Ｒ１７が直列に接続され、かつ第１電圧検出線Ｌ１と第２電圧検出線Ｌ２間、第２電圧検出線Ｌ２と第３電圧検出線Ｌ３間、・・・、第６電圧検出線Ｌ６と第７電圧検出線Ｌ７間に、それぞれ第１容量Ｃ１、第２容量Ｃ２、・・・、第６容量Ｃ６が接続される。
【００１９】
放電制御回路３４は、複数の放電スイッチＱ１〜Ｑ６をオン／オフするための回路である。ＣＰＵ３６は電池管理装置３０全体を制御する。ＣＰＵ３６は電圧検出回路３２から複数の電池セルＳ１〜Ｓ６のそれぞれの電圧を取得し、複数の電池セルＳ１〜Ｓ６の充電量（ＳＯＣ；State Of Charge）を均等化するよう放電制御回路３４に、複数の放電スイッチＱ１〜Ｑ６のオン／オフを設定する。具体的には複数の電池セルＳ１〜Ｓ６のうち、他の電池セルより高電圧な電池セルと並列に接続された放電スイッチをオンに設定する。これにより当該電池セルから、当該電池セルに並列に接続された放電抵抗および放電スイッチを介して放電され、複数の電池セルＳ１〜Ｓ６のＳＯＣが均一化する。
【００２０】
放電制御回路３４は、ＣＰＵ３６からの指示にもとづき複数の電池セルＳ１〜Ｓ６の充電量を均等化するためのスイッチ制御を行うとともに、本明細書では以下の制御も行う。即ち放電制御回路３４は、複数の電圧検出線Ｌ１〜Ｌ７のうち電池セルのノードに未接続の電圧検出線がある場合、その未接続の電圧検出線と、隣接する電位が固定されている電圧検出線とが導通するよう両電圧検出線間の放電スイッチをオンする。なお両電圧検出線間が二本以上離れている場合、その間の複数の放電スイッチを全てオンする。これにより未接続でオープンな電圧検出線の電位を固定できる。
【００２１】
ＣＰＵ３６は本電池管理装置３０の起動時に、未接続の電圧検出線の電位を固定するために必要な放電スイッチのオン設定を放電制御回路３４に指示する。この起動時にオンすべき放電スイッチはソフトウェアにより指定される。ＣＰＵ３６は起動時に当該ソフトウェアを実行することにより、常時オン設定すべき放電スイッチを特定し、放電制御回路３４に設定する。
【００２２】
図１に示す電源装置１００では、電池セルのノードに未接続の電圧検出線は存在しない。従って上述の、未接続の電圧検出線の電位を固定するために放電スイッチを常時オンする制御（以下、未接続内部短絡処理という）は必要ない。以下、未接続の電圧検出線が発生する場合の制御を具体例を挙げながら説明する。
【００２３】
図２は、電圧検出回路３２の管理セル数より、実装される電池セル数が一つ少ない場合（その１）の電源装置１００を説明するための図である。図２に示す組電池１０は、図１に示す組電池１０から第２電池セルＳ２が取り除かれた構成である。即ち電圧検出回路３２の管理セル数が６、実装される電池セル数が５の例である。なお、管理セル数とは、電圧検出回路３２が管理することができる最大セル数を示すものとする。
【００２４】
図２に示す電源装置１００では第２電圧検出線Ｌ２及び第３電圧検出線Ｌ３のワイヤーハーネス部分をそのまま残している。この構成では第１電池セルＳ１を放電させる場合、第１電圧検出線Ｌ１→第１放電抵抗Ｒ１→第１放電スイッチＱ１→第２電圧検出線Ｌ２の経路で電流が流れる。第３電池セルＳ３を放電させる場合、第３電圧検出線Ｌ３→第３放電抵抗Ｒ３→第３放電スイッチＱ３→第３電圧検出線Ｌ３の経路で電流が流れる。
【００２５】
図２に示す電源装置１００では電池セルのノードに接続していないオープンな電圧検出線が存在しないため、図１に示す電源装置１００と同様に、未接続内部短絡処理は必要ない。ただし第２電圧検出線Ｌ２と第３電圧検出線Ｌ３は同電位であり、本来、いずれかの線は不要な線である。従って冗長なワイヤーハーネスが存在することになる。
【００２６】
図３は、電圧検出回路３２の管理セル数より、実装される電池セル数が一つ少ない場合（その２）の電源装置１００を説明するための図である。図３に示す電源装置１００は図２に示す電源装置１００と比較し、第２電圧検出線Ｌ２のワイヤーハーネス部分が省略された構成である。この構成では第２電圧検出線Ｌ２の先端が未接続となる。
【００２７】
放電制御回路３４は第２放電スイッチＱ２を常時オンに制御し、第２電圧検出線Ｌ２と第３電圧検出線Ｌ３を導通させる。これにより第２電圧検出線Ｌ２の電位が第３電圧検出線Ｌ３と同様に、第１電池セルＳ１と第３電池セルＳ３間のノード電位に固定される。なお第２放電スイッチＱ２ではなく、第１放電スイッチＱ１を常時オンに制御し、第２電圧検出線Ｌ２と第１電圧検出線Ｌ１を導通させてもよい。このように未接続の電圧検出線は、隣接する上下いずれの電圧検出線に導通させてもよい。
【００２８】
上述のように第２放電スイッチＱ２が常時オンされる構成では、第１電池セルＳ１を放電させる場合に放電電流が小さくなる。具体的には第１電池セルＳ１を放電させる場合に第１放電スイッチＱ１がオンされるが、その場合、第１電圧検出線Ｌ１→第１放電抵抗Ｒ１→第１放電スイッチＱ１→第２放電抵抗Ｒ２→第２放電スイッチＱ２→第３電圧検出線Ｌ３の経路で電流が流れる。このように第１電池セルＳ１の放電電流路は、他の電池セルの放電電流路と比較してインピーダンスが２倍になり、第１電池セルＳ１から流れる放電電流は、他の電池セルから流れる放電電流の１／２になる。
【００２９】
放電電流が小さくなり過ぎると、他の電池セルと残容量が均等になるまでの時間が長くなってしまう。また第１放電スイッチＱ１の電位は、第１電池セルＳ１の電位を第１放電抵抗Ｒ１と第２放電抵抗Ｒ２で分圧した電位となる。従って第１電池セルＳ１の電圧が低い場合、第１放電スイッチＱ１がオンできなくなる場合が発生する。
【００３０】
図３に示す電源装置１００では上述の制約があるが、その制約を許容できれば、上述の未接続内部短絡制御を適用できる。
【００３１】
図４は、電圧検出回路３２の管理セル数より、実装される電池セル数が一つ少ない場合（その３）の電源装置１００を説明するための図である。図４に示す組電池１０は、図１に示す組電池１０から第１電池セルＳ１が取り除かれた構成である。図４に示す組電池１０は、図２、３に示す組電池１０と異なり、高電位側の一番端の電池セルＳ１が取り除かれた構成である。図４に示す電源装置１００は第１電圧検出線Ｌ１のワイヤーハーネス部分が省略された構成である。この構成では第１電圧検出線Ｌ１の先端が未接続となる。なお、この構成では同電位のワイヤーハーネスが存在しない。
【００３２】
放電制御回路３４は第１放電スイッチＱ１を常時オンに制御し、第１電圧検出線Ｌ１と第２電圧検出線Ｌ２を導通させる。これにより第１電圧検出線Ｌ１の電位が第２電圧検出線Ｌ２と同様に、第２電池セルＳ２の正極端子側の電位に固定される。
【００３３】
図４に示す電源装置１００では第２電池セルＳ２を放電させる場合、第２電圧検出線Ｌ２→第２放電抵抗Ｒ２→第２放電スイッチＱ２→第３電圧検出線Ｌ３の経路で電流が流れる。この放電電流路のインピーダンスは、他の電池セルの放電電流路のインピーダンスと同じであり、図３に示す電源装置１００における上述の制約は発生しない。
【００３４】
ただし電圧検出回路３２及び放電制御回路３４の電源を組電池１０から取得し、かつ第１放電スイッチＱ１をｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成する場合、第１放電スイッチＱ１をオンさせるためのゲート電圧を確保できなくなる。
【００３５】
この対策として第１放電スイッチＱ１をｎチャネルＭＯＳＦＥＴではなく、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴで構成する。具体的にはｐチャネルＭＯＳＦＥＴのソース端子が第１電圧検出線Ｌ１と接続され、ゲート端子が放電制御回路３４と接続され、ドレイン端子が第１放電抵抗Ｒ１を介して第２電圧検出線Ｌ２と接続される。これにより組電池１０の電圧範囲内の電圧で第１放電スイッチＱ１をオンできる。
【００３６】
なお第１放電スイッチＱ１をｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成しても、組電池１０以外の電源から組電池１０の電圧以上のゲート電圧を生成すれば、第１放電スイッチＱ１をオンできる。ただし車載用途の組電池１０の電圧は１００Ｖを超える高圧になるため、組電池１０以外の電源から組電池１０以上の電圧を生成するのは大規模なハードウェアの追加が必要となる。
【００３７】
図４に示す電源装置１００では第１放電スイッチＱ１をｐチャネルＭＯＳＦＥＴで構成することにより、上述の未接続内部短絡処理を追加のハードウェアを設けずに適用できる。
【００３８】
図５は、電圧検出回路３２の管理セル数より、実装される電池セル数が一つ少ない場合（その４）の電源装置１００を説明するための図である。図５に示す組電池１０は、図１に示す組電池１０から第６電池セルＳ６が取り除かれた構成である。図５に示す組電池１０は、図２〜４に示す組電池１０と異なり、低電位側の一番端の第６電池セルＳ６が取り除かれた構成である。図５に示す電源装置１００は第７電圧検出線Ｌ７のワイヤーハーネス部分が省略された構成である。この構成では第７電圧検出線Ｌ７の先端が未接続となる。なお、この構成では同電位のワイヤーハーネスが存在しない。
【００３９】
放電制御回路３４は第６放電スイッチＱ６を常時オンに制御し、第７電圧検出線Ｌ７と第６電圧検出線Ｌ６を導通させる。これにより第７電圧検出線Ｌ７の電位が第６電圧検出線Ｌ６と同様に、第５電池セルＳ５の負極端子側の電位に固定される。
【００４０】
一般的な設計では、組電池１０の最低電位の電池セルの負極電位は、電圧検出回路３２のグラウンドと兼用される。従って図５に示す電源装置１００の回路構成は通常、採用されない構成である。
【００４１】
図６は、電圧検出回路３２の管理セル数より、実装される電池セル数が二つ少ない場合（その１）の電源装置１００を説明するための図である。図６に示す組電池１０は、図１に示す組電池１０から第２電池セルＳ２及び第３電池セルＳ３が取り除かれた構成である。即ち電圧検出回路３２の管理セル数が６、実装される電池セル数が４の例である。図６に示す電源装置１００は第３電圧検出線Ｌ３のワイヤーハーネス部分が省略された構成である。この構成では第３電圧検出線Ｌ３の先端が未接続となる。
【００４２】
放電制御回路３４は第３放電スイッチＱ３を常時オンに制御し、第３電圧検出線Ｌ３と第４電圧検出線Ｌ４を導通させる。これにより第３電圧検出線Ｌ３の電位が第４電圧検出線Ｌ４と同様に、第１電池セルＳ１と第４電池セルＳ４間のノード電位に固定される。
【００４３】
図６に示す電源装置１００では第１電池セルＳ１を放電させる場合、第１電圧検出線Ｌ１→第１放電抵抗Ｒ１→第１放電スイッチＱ１→第２電圧検出線Ｌ２の経路で電流が流れる。第４電池セルＳ４を放電させる場合、第４電圧検出線Ｌ４→第４放電抵抗Ｒ４→第４放電スイッチＱ４→第５電圧検出線Ｌ５の経路で電流が流れる。どちらの放電電流路のインピーダンスも、他の電池セルの放電電流路のインピーダンスと同じであり、図３に示す電源装置１００における上述の制約は発生しない。
【００４４】
図６に示す電源装置１００では上述の未接続内部短絡処理を好適に適用できる。第２電圧検出線Ｌ２と第４電圧検出線Ｌ４のワイヤーハーネス部分は同電位であるため、本来はいずれかを省略すべきであるが、第１電池セルＳ１及び第４電池セルＳ４の放電電流を他の電池セルの放電電流と合わせるために、その両方のワイヤーハーネスを別々に設けている。
【００４５】
図７は、電圧検出回路３２の管理セル数より、実装される電池セル数が二つ少ない場合（その２）の電源装置１００を説明するための図である。図７に示す組電池１０は、図１に示す組電池１０から第１電池セルＳ１及び第２電池セルＳ２が取り除かれた構成である。図７に示す組電池１０は、図６に示す組電池１０と異なり、高電位側の一番端から順番に二つの電池セルＳ１、Ｓ２が取り除かれた構成である。図７に示す電源装置１００は第１電圧検出線Ｌ１及び第２電圧検出線Ｌ２のワイヤーハーネス部分が省略された構成である。この構成では第１電圧検出線Ｌ１及び第２電圧検出線Ｌ２の先端が未接続となる。なお、この構成では同電位のワイヤーハーネスが存在しない。
【００４６】
放電制御回路３４は第１放電スイッチＱ１及び第２放電スイッチＱ２を常時オンに制御し、第１電圧検出線Ｌ１、第２電圧検出線Ｌ２及び第３電圧検出線Ｌ３を全て導通させる。これにより第１電圧検出線Ｌ１及び第２電圧検出線Ｌ２の電位が第３電圧検出線Ｌ３と同様に、第３電池セルＳ３の正極端子側の電位に固定される。
【００４７】
図７に示す電源装置１００では第１放電スイッチＱ１及び第２放電スイッチＱ２をｎチャネルＭＯＳＦＥＴではなく、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴで構成する。これにより、組電池１０の電圧範囲内の電圧で第１放電スイッチＱ１及び第２放電スイッチＱ２をオンできる。
【００４８】
図７に示す電源装置１００では第１放電スイッチＱ１及び第２放電スイッチＱ２をｐチャネルＭＯＳＦＥＴで構成することにより、上述の未接続線内部短絡処理を追加のハードウェアを設けずに適用できる。
【００４９】
図４、図７に示す電源装置１００のように、複数の放電スイッチＱ１〜Ｑ６の内、高電位側から少なくとも一つの放電スイッチをｐチャネルＭＯＳＦＥＴで構成し、残りの放電スイッチをｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成すると以下のメリットがある。即ち、どの位置の電池セルが省略されても、組電池１０の電圧範囲内の電圧で複数の放電スイッチＱ１〜Ｑ６を全て駆動できる。なお最も高電位側の電池セルが省略されない設計の場合、全ての放電スイッチＱ１〜Ｑ６をｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成できる。またｐチャネルＭＯＳＦＥＴで構成すべき放電スイッチの数は、高電位側から電池セルが連続して省略される数に対応する。
【００５０】
図８は、電圧検出回路３２の管理セル数より、実装される電池セル数が三つ少ない場合の電源装置１００を説明するための図である。図８に示す組電池１０は、図１に示す組電池１０から第２電池セルＳ２、第３電池セルＳ３及び第４電池セルＳ４が取り除かれた構成である。即ち電圧検出回路３２の管理セル数が６、実装される電池セル数が３の例である。図８に示す電源装置１００は第３電圧検出線Ｌ３及び第４電圧検出線Ｌ４のワイヤーハーネス部分が省略された構成である。この構成では第３電圧検出線Ｌ３及び第４電圧検出線Ｌ４の先端が未接続となる。
【００５１】
放電制御回路３４は第３放電スイッチＱ３及び第４放電スイッチＱ４を常時オンに制御し、第３電圧検出線Ｌ３、第４電圧検出線Ｌ４及び第５電圧検出線Ｌ５を全て導通させる。これにより第３電圧検出線Ｌ３及び第４電圧検出線Ｌ４の電位が第５電圧検出線Ｌ５と同様に、第１電池セルＳ１と第５電池セルＳ５間のノード電位に固定される。
【００５２】
図８に示す電源装置１００では上述の未接続内部短絡処理を好適に適用できる。第２電圧検出線Ｌ２と第５電圧検出線Ｌ５のワイヤーハーネス部分は同電位であるため、本来はいずれかを省略すべきであるが、第１電池セルＳ１及び第５電池セルＳ５の放電電流を他の電池セルの放電電流と合わせるために、その両方のワイヤーハーネスを別々に設けている。
【００５３】
以上説明したように実施の形態によれば、内部の放電スイッチをオンすることにより、未接続の電圧検出線を、近隣の電位が固定している電圧検出線と導通させることができる。均等化制御用の放電スイッチを使用するため、追加のハードウェアを設けずに未接続の電圧検出線の電位を固定できる。即ち、回路の外部で未接続端子間をジャンパで接続したり、未接続端子をワイヤーハーネスに接続する必要がない。従ってコスト及びスペースを節約できる。
【００５４】
また導通させるべき電圧検出線間に設けられる放電スイッチをソフトウェアで指定できるため、電池管理装置３０の実装完了後も柔軟に、常時オンさせる放電スイッチの位置を変更できる。従って実装完了後に組電池１０の構成を変更することも容易である。この点、未接続電圧検出線の電位をハードウェアを用いて固定する設計では、その変更が容易ではない。
【００５５】
また放電スイッチにＭＯＳＦＥＴを用いることにより、バイポーラトランジスタなどの他のスイッチング素子を用いる場合より消費電力を低減できる。ＭＯＳＦＥＴの消費電力は無視できる程度に小さなものである。また高電位側から少なくとも一つの放電スイッチをｐチャネル型にすることにより、高電位側の電池セルが省略された場合でも、組電池１０の電圧範囲内の電圧で高電位側の放電スイッチをオンできる。
【００５６】
また複数の電池セルが連続して抜かれる場合、それらの上側の電池セルの負極側に最も近い電圧検出線のワイヤーハーネス部分と、それらの下側の電池セルの正極側に最も近い電圧検出線のワイヤーハーネス部分は残すことが好ましい。それら二本の電圧検出線は同電位であるが、両方を残すことにより上側の電池セルの放電経路、下側の電池セルの放電経路、その他の電池セルの放電経路のインピーダンスを同じにできる。当該二本の電圧検出線の間に存在する電圧検出線については、そのワイヤーハーネス部分を省略する。これにより、均等化制御の精度を維持しつつ、コスト及びスペースを節約できる。
【００５７】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。こられ実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５８】
上述の実施の形態では電池管理装置３０を車載用二次電池を管理するために使用する例を説明した。この点、電池管理装置３０は据置型の蓄電システム内の蓄電池を管理する用途にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１００  電源装置、  １０  組電池、  Ｓ１  第１電池セル、  Ｓ２  第２電池セル、  Ｓ３  第３電池セル、  Ｓ４  第４電池セル、  Ｓ５  第５電池セル、  Ｓ６  第６電池セル、  ２０  ワイヤーハーネス、  Ｌ１  第１電圧検出線、  Ｌ２  第２電圧検出線、  Ｌ３  第３電圧検出線、  Ｌ４  第４電圧検出線、  Ｌ５  第５電圧検出線、  Ｌ６  第６電圧検出線、  Ｌ７  第７電圧検出線、  ３０  電池管理装置、  ３２  電圧検出回路、  ３４  放電制御回路、  ３６  ＣＰＵ、  Ｑ１  第１放電スイッチ、  Ｑ２  第２放電スイッチ、  Ｑ３  第３放電スイッチ、  Ｑ４  第４放電スイッチ、  Ｑ５  第５放電スイッチ、  Ｑ６  第６放電スイッチ、  Ｒ１  第１放電抵抗、  Ｒ２  第２放電抵抗、  Ｒ３  第３放電抵抗、  Ｒ４  第４放電抵抗、  Ｒ５  第５放電抵抗、  Ｒ６  第６放電抵抗、  Ｒ１１  第１抵抗、  Ｒ１２  第２抵抗、  Ｒ１３  第３抵抗、  Ｒ１４  第４抵抗、  Ｒ１５  第５抵抗、  Ｒ１６  第６抵抗、  Ｒ１７  第７抵抗、  Ｃ１  第１容量、  Ｃ２  第２容量、  Ｃ３  第３容量、  Ｃ４  第４容量、  Ｃ５  第５容量、  Ｃ６  第６容量、  ４０  負荷。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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