(57)【要約】【課題】電池監視装置およびそれを備えた蓄電装置において信頼性の向上を実現する。【解決手段】例えば、セルバランス回路ＣＬＢＡＬｎと、電圧測定回路ＶＭＥＳと、セルバランス制御部ＢＡＬＣＴと、診断部ＤＩＡＧとを有する。ＶＭＥＳは、ＣＬＢＡＬｎ内の抵抗Ｒ０とトランジスタＦＥＴｎの共通接続ノードＮｃの電圧ＶＤと、電池セルＢＡＴＣＬの正極ノードＮｐおよび負極ノードＮｎの電圧ＶＣ［Ｎ＋１］およびＶＣ［Ｎ］とを測定する。ＢＡＬＣＴは、ＶＣ［Ｎ＋１］とＶＣ［Ｎ］との間の第１差分値に基づいてＦＥＴｎのオン・オフを制御する。ＤＩＡＧは、ＦＥＴｎのオン・オフを表す第１情報と、ＶＣ［Ｎ＋１］とＶＤとの間の第２差分値と、ＶＤとＶＣ［Ｎ］との間の第３差分値とに基づいてＣＬＢＡＬｎの異常の有無を診断する。【選択図】図１
2014143853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続される複数の電池セルと、前記電池セルのそれぞれに対応して設けられた抵抗およびトランジスタの直列接続で構成され対応する前記電池セルに並列に接続されるセルバランス回路とを含む蓄電装置であって、
前記セルバランス回路のそれぞれに対応して設けられた、前記トランジスタの動作を制御する制御部と、前記抵抗と前記トランジスタの共通接続ノードの電圧と、前記電池セルの正極ノードの電圧および負極ノードの電圧とを測定するように接続された電圧測定回路と、記憶手段と、をさらに備え、
前記制御部は、前記正極ノードの電圧と前記負極ノードの電圧との間の電圧差分値に基づいて前記トランジスタの動作を制御することで対応する前記セルバランス回路の動作を制御し、
前記電圧測定回路は、前記制御部から送出される前記トランジスタに対するオン・オフ制御信号に対応して、前記抵抗と前記トランジスタの共通接続ノードの電圧と、前記正極ノードの電圧と、前記負極ノードの電圧とをそれぞれ測定し、前記トランジスタに対するオン・オフ制御信号を表す第１情報に関連付けて前記測定に基づくデータを前記記憶手段に記憶し、
前記蓄電装置に搭載された診断部若しくは外部情報処理装置によって実行される前記セルバランス回路に対する診断時において、前記記憶手段に記憶された測定結果を参照して、前記正極ノードの電圧と前記負極ノードの電圧との間の第１差分値と、前記正極ノードの電圧と前記共通接続ノードの電圧との間の第２差分値と、前記共通接続ノードの電圧と前記負極ノードの電圧との間の第３差分値とに基づいて前記セルバランス回路に対する診断が行われる構成の蓄電装置。
【請求項２】
請求項１記載の蓄電装置において、
前記診断時において、前記第２および第３差分値と前記第１情報との組合せからなるデータが予め定めた条件にあるとき当該組み合わせに対応するセルバランス回路における異常発生箇所の判定が行われる構成の蓄電装置。
【請求項３】
請求項２記載の蓄電装置において、
前記電圧測定回路による測定は所定サイクルで実行され、
前記診断時において、前記第１差分値の時系列的な変化の傾向に基づいて前記セルバランス回路における異常発生箇所の判定が行われる構成の蓄電装置。
【請求項４】
請求項３記載の蓄電装置において、
前記抵抗は、前記正極ノードと前記共通接続ノードとの間に接続され、
前記トランジスタは、ソースが前記負極ノードに、ドレインが前記共通接続ノードにそれぞれ接続されるＦＥＴで構成され、
前記診断時において、前記トランジスタをオン制御する信号の状態で前記第２差分値が所定の基準値以下の場合、あるいは、前記トランジスタをオフ制御する信号の状態で前記第３差分値が所定の基準値以下の場合に前記セルバランス回路に異常発生箇所が有るとの判定が行われる構成の蓄電装置。
【請求項５】
請求項１記載の蓄電装置において、
前記抵抗は、前記正極ノードと前記共通接続ノードとの間に接続され、
前記トランジスタは、ソースが前記負極ノードに、ドレインが前記共通接続ノードにそれぞれ接続されるＦＥＴで構成され、
前記電圧測定回路による測定は所定サイクルで実行され、
前記診断時において、
前記トランジスタをオン制御する信号の状態で前記第２差分値が所定の基準値以下であって、かつ前記第１差分値の時系列的な変化の傾向が減少傾向である場合に異常発生箇所を前記抵抗のショートと判定され、
前記トランジスタをオン制御する信号の状態で前記第２差分値が所定の基準値以下であって、かつ前記第１差分値の時系列的な変化の傾向が不変傾向である場合に異常発生箇所を前記トランジスタのゲート・ソース間のショートと判定され、
前記トランジスタをオフ制御する信号の状態で前記第３差分値が所定の基準値以下であって、かつ前記第１差分値の時系列的な変化の傾向が減少傾向である場合に異常発生箇所を前記トランジスタのソース・ドレイン間のショートと判定され、
前記トランジスタをオフ制御する信号の状態で前記第３差分値が所定の基準値以下であって、かつ前記第１差分値の時系列的な変化の傾向が不変傾向である場合に異常発生箇所を前記抵抗のオープンと判定され、
前記トランジスタをオフ制御する信号の状態で前記第２差分値が所定の基準値以上の場合に異常発生箇所を前記トランジスタのゲート・ドレイン間のショートと判定される構成の蓄電装置。
【請求項６】
請求項３記載の蓄電装置において、
前記トランジスタは、ソースが前記正極ノードに、ドレインが前記共通接続ノードにそれぞれ接続されるＦＥＴで構成され、
前記抵抗は、前記共通接続ノードと前記負極ノードとの間に接続され、
前記診断時において、前記トランジスタをオン制御する信号の状態で前記第３差分値が所定の基準値以下の場合、あるいは、前記トランジスタをオフ制御する信号状態で前記第２差分値が所定の基準値以下の場合に前記セルバランス回路に異常発生箇所が有るとの判定が行われる構成の蓄電装置。
【請求項７】
請求項１記載の蓄電装置において、
前記トランジスタは、ソースが前記正極ノードに、ドレインが前記共通接続ノードにそれぞれ接続されるＦＥＴで構成され、
前記抵抗は、前記共通接続ノードと前記負極ノードとの間に接続され、
前記電圧測定回路による測定は所定サイクルで実行され、
前記診断時において、
前記トランジスタをオン制御する信号の状態で前記第３差分値が所定の基準値以下であって、かつ前記第１差分値の時系列的な変化の傾向が減少傾向である場合に異常発生箇所を前記抵抗のショートと判定され、
前記トランジスタをオン制御する信号の状態で前記第３差分値が所定の基準値以下であって、かつ前記第１差分値の時系列的な変化の傾向が不変傾向である場合に異常発生箇所を前記トランジスタのゲート・ソース間のショートと判定され、
前記トランジスタをオフ制御する信号の状態で前記第２差分値が所定の基準値よりも小さく、かつ前記第１差分値の時系列的な変化の傾向が減少傾向である場合に異常発生箇所を前記トランジスタのソース・ドレイン間のショートと判定され、
前記トランジスタをオフ制御する信号の状態で前記第２差分値が所定の基準値以下であって、かつ前記第１差分値の時系列的な変化の傾向が不変傾向である場合に異常発生箇所を前記抵抗のオープンと判定され、
前記トランジスタをオフ制御する信号の状態で前記第３差分値が所定の基準値以上の場合に異常発生箇所を前記トランジスタのゲート・ドレイン間のショートと判定される構成の蓄電装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか記載の蓄電装置において、
前記電圧測定回路は、第１半導体チップ上に形成され、
前記第１半導体チップは、配線基板上に実装され、
前記複数のセルバランス回路は、前記第１半導体チップとは異なる部品として前記配線基板上に実装された構成の蓄電装置。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか記載の蓄電装置において、
前記電圧測定回路は、第１半導体チップ上に形成され、
前記第１半導体チップは、配線基板上に実装され、
前記複数のセルバランス回路は、前記第１半導体チップとは異なる部品として前記配線基板上に実装され、
前記診断は、前記第１半導体チップとは異なる第２半導体チップ上に形成されたプログラム処理を実行するプロセッサによって実行される構成の蓄電装置。
【請求項１０】
直列に接続される複数の電池セルと、前記複数の電池セルにそれぞれ対応して設けられた抵抗およびトランジスタの直列接続で構成され対応する前記電池セルに並列に接続されるセルバランス回路と、を含む蓄電装置に組み込まれて使用されるように構成された電池監視装置であって、
前記電池監視装置は、
前記セルバランス回路のそれぞれに対応して設けられた、
対応する電池セルの正極ノードに接続されるように配置された第１端子と、
対応する電池セルの負極ノードに接続されるように配置された第２端子と、
対応するセルバランス回路の前記抵抗と前記トランジスタの共通接続ノードに接続されるように配置された第３端子および前記トランジスタに対する制御ノードに接続されるように配置された第４端子と、
前記第１端子、前記第２端子、および前記第３端子の電圧をそれぞれ測定するように構成された電圧測定回路と、
記憶部と、
前記第４端子に前記トランジスタに対する制御信号を与えるように構成された駆動回路と、
外部の情報処理装置との間での通信機能を持つ制御論理回路と、
を備えており、
前記電池監視装置が前記蓄電装置に装着された状態において、
前記駆動回路は、前記正極ノードの電圧と前記負極ノードの電圧との間の電圧差分値に基づき前記トランジスタの動作を制御することで対応する前記セルバランス回路の動作を制御し、
前記電圧測定回路は、前記駆動回路から送出される前記トランジスタに対するオン・オフ制御信号に対応して、前記抵抗と前記トランジスタの共通接続ノードの電圧と、前記正極ノードの電圧と、前記負極ノードの電圧とをそれぞれ測定し、前記トランジスタに対するオン・オフ制御信号の指示を表す第１情報に関連付けて前記測定に基づく電圧データを前記記憶部に記憶するように構成されており、
前記電池監視装置が前記制御論理回路を介して前記情報処理装置に接続されたとき、前記情報処理装置によって実行される前記セルバランス回路に対する診断時において、
前記情報処理装置によって、前記セルバランス回路のそれぞれについて、
前記記憶回路に記録された前記第１端子、前記第２端子および前記第３端子で測定された前記測定電圧データが参照され、
前記第１情報と、前記第１端子の電圧と前記第２端子の電圧との間の第１差分値と、前記第１端子の電圧と前記第３端子の電圧との間の第２差分値と、前記第３端子の電圧と前記第２端子の電圧との間の第３差分値とに基づいて前記セルバランス回路に対する診断が行われる構成の電池監視装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の電池監視装置において、
前記電池監視装置は、前記セルバランス回路に対する診断時において、前記情報処理装置によって、前記第１乃至第３差分値と前記第１情報との組合せからなるデータが予め定めた条件にあるとき当該組み合わせに対応する前記セルバランス回路における異常発生箇所の判定が行われる構成の電池監視装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の電池監視装置において、
前記電池監視装置の前記電圧測定回路による測定は、所定サイクルで実行するように構成されており、
前記セルバランス回路に対する診断時において、前記情報処理装置によって、前記第１差分値の時系列的な変化の傾向に基づいて前記セルバランス回路における異常発生箇所の判定が行われる構成の電池監視装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の電池監視装置において、
前記抵抗は対応する前記電池セルの正極ノードと前記共通接続ノードとの間に接続され、前記トランジスタは前記共通接続ノードと対応する前記電池セルの負極ノードとの間に接続されており、
前記情報処理装置によって、前記トランジスタをオン制御する信号の状態で前記第２差分値が所定の基準値以下の場合、あるいは、前記トランジスタをオフ制御する信号の状態で前記第３差分値が所定の基準値以下の場合に対応する前記セルバランス回路に異常発生箇所が有るとの判定を行われる構成の電池監視装置。
【請求項１４】
請求項１２記載の電池監視装置において、
前記トランジスタは対応する前記電池セルの正極ノードと前記共通接続ノードとの間に接続され、前記抵抗は前記共通接続ノードと対応する前記電池セルの負極ノードとの間に接続されており、
前記情報処理装置によって、前記トランジスタをオン制御する信号の状態で前記第３差分値が所定の基準値以下の場合、あるいは、前記トランジスタをオフ制御する信号の状態で前記第２差分値が所定の基準値以下の場合に対応する前記セルバランス回路に異常発生箇所が有るとの判定を行われる構成の電池監視装置。
【請求項１５】
請求項１０乃至１４のいずれか記載の電池監視装置において、
前記電池監視装置は半導体チップ上に形成された半導体集積回路装置で構成されており、
前記第１乃至第４端子は前記半導体集積回路装置上に配置されており、
前記半導体集積回路装置が前記蓄電装置に組み込まれた状態において、前記セルバランス回路に対する診断は、前記半導体集積回路装置にアクセスする前記情報処理装置によって実行される構成の電池監視装置。
【請求項１６】
直列に接続される複数の電池セルと、前記複数の電池セルにそれぞれ対応して設けられた抵抗およびトランジスタの直列接続で構成され対応する前記電池セルに並列に接続されるセルバランス回路と、を含む蓄電装置に組み込まれて使用されるように構成された電池監視装置であって、
前記電池監視装置は、
前記セルバランス回路のそれぞれに対応して設けられた、
対応する電池セルの正極ノードに接続されるように配置された第１端子と、
対応する前記電池セルの負極ノードに接続されるように配置された第２端子と、
対応する前記セルバランス回路の前記抵抗と前記トランジスタの共通接続ノードに接続されるように配置された第３端子および前記トランジスタに対する制御ノードに接続されるように配置された第４端子と、
前記第１端子、前記第２端子、および前記第３端子の電圧をそれぞれ測定するように構成された電圧測定回路と、
記憶部と、
前記第４端子に前記トランジスタに対する制御信号を与えるように構成された駆動回路と、
情報処理回路と、
を備えており、
前記電池監視装置が前記蓄電装置に装着された状態において、
前記駆動回路は、前記正極ノードの電圧と前記負極ノードの電圧との間の電圧差分値に基づいて前記トランジスタのオン・オフを制御することで対応する前記セルバランス回路の動作を制御し、
前記電圧測定回路は、前記駆動回路から送出される前記トランジスタに対するオン・オフ制御信号に対応して、前記抵抗と前記トランジスタの共通接続ノードの電圧と、前記正極ノードの電圧と、前記負極ノードの電圧とをそれぞれ測定し、前記トランジスタに対するオン・オフ制御信号の指示を表す第１情報に関連付けて前記測定に基づく電圧データを前記記憶部に記憶するように構成されており、
前記情報処理回路は、前記セルバランス回路に対する診断時において、
前記記憶回路に保持される前記第１端子、前記第２端子および前記第３端子で測定された前記測定電圧データを参照し、
前記第１情報と、前記第１端子の電圧と前記第２端子の電圧との間の第１差分値と、前記第１端子の電圧と前記第３端子の電圧との間の第２差分値と、前記第３端子の電圧と前記第２端子の電圧との間の第３差分値とに基づいて前記セルバランス回路に対する診断を行う構成の電池監視装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の電池監視装置において、
前記セルバランス回路に対する診断時において、前記第１乃至第３差分値と前記第１情報との組合せからなるデータが予め定めた条件にあるとき当該組み合わせに対応する前記セルバランス回路における異常発生箇所の判定が行われる構成の電池監視装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の電池監視装置において、
前記電圧測定回路による測定は、所定サイクルで実行するように構成されており、
前記セルバランス回路に対する診断時において、前記第１差分値の時系列的な変化の傾向に基づいて前記セルバランス回路における異常発生箇所の判定が行われる構成の電池監視装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の電池監視装置において、
前記抵抗は対応する前記電池セルの正極ノードと前記共通接続ノードとの間に接続され、前記トランジスタは前記共通接続ノードと対応する前記電池セルの負極ノードとの間に接続されており、
前記セルバランス回路に対する診断時において、前記情報処理回路は、前記トランジスタをオン制御する信号の状態で前記第２差分値が所定の基準値以下の場合、あるいは、前記トランジスタをオフ制御する信号の状態で前記第３差分値が所定の基準値以下の場合に対応する前記セルバランス回路に異常発生箇所が有るとの判定を行う構成の電池監視装置。
【請求項２０】
請求項１８記載の電池監視装置において、
前記トランジスタは対応する前記電池セルの正極ノードと前記共通接続ノードとの間に接続され、前記抵抗は前記共通接続ノードと対応する前記電池セルの負極ノードとの間に接続されており、
前記セルバランス回路に対する診断時において、前記情報処理回路は、前記トランジスタをオン制御する信号の状態で前記第３差分値が所定の基準値以下の場合、あるいは、前記トランジスタをオフ制御する信号の状態で前記第２差分値が所定の基準値以下の場合に対応する前記セルバランス回路に異常発生箇所が有るとの判定を行う構成の電池監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置および電池監視装置に関し、例えば、直列接続された複数の充電式の電池セルを対象に各電池セルのセルバランスを監視する電池監視装置、および当該電池監視装置を含んだ蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、端子のオープン状態と、当該端子のオープン状態から正常状態への復帰を検出する端子開放検出装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９０６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、電気自動車等の車載用、あるいは、事業所や家庭用の電源システムとして比較的高い電圧を出力可能な二次電池が用いられる。このような二次電池は、例えば直列接続された複数の電池セル（代表的にはリチウムイオン二次電池セル）によって構成される。複数の電池セルを直列接続する場合、各電池セルの電圧を均等化することが必要となる。各電池セルの電圧が均等でない場合、充放電を繰り返す内に各電池セル毎の電圧差が拡大し、二次電池の寿命が低下したり、いずれかの電池セルで過充電や過放電が生じる恐れがある。そこで、蓄電装置を構成する部品として、二次電池に加えて、当該二次電池内の各電池セルの電圧を均等化するための電池監視機能を設けることが求められる。
【０００５】
図１０は、本発明の前提として検討した蓄電装置において、その構成例を示す概略図である。図１０に示す蓄電装置は、電池セルＢＡＴＣＬと、ＢＡＴＣＬと並列に接続されるセルバランス回路ＣＬＢＡＬｎと、電圧測定回路ＶＭＥＳと、レジスタＲＥＧ＿ＶＣと、セルバランス制御回路ＣＬＣＴＬ’と、ＦＥＴ駆動回路ＦＥＴＤＶ等を備える。ここでは、代表的に１個のＢＡＴＣＬが示されているが、実際には、当該ＢＡＴＣＬに対して更に複数のＢＡＴＣＬが直列に接続され、各ＢＡＴＣＬ毎にそれぞれＣＬＢＡＬｎ等が設けられる。
【０００６】
セルバランス回路ＣＬＢＡＬｎは、電池セルＢＡＴＣＬの両端の間に直列接続される抵抗Ｒ０およびトランジスタＦＥＴｎを備える。電圧測定回路ＶＭＥＳは、電圧ＢＡＴＣＬの両端の電位差を検出し、その検出結果をレジスタＲＥＧ＿ＶＣに保存する。セルバランス制御回路ＣＬＣＴＬ’は、ＲＥＧ＿ＶＣ内の検出結果に応じてＦＥＴ駆動回路ＦＥＴＤＶを介してＣＬＢＡＬｎ内のＦＥＴｎのオン・オフを制御する。具体的には、ＣＬＣＴＬは、例えば、図示しない充電装置からのＢＡＴＣＬの充電動作に伴いＢＡＴＣＬの両端の電位差が所定の電圧値よりも大きくなった場合にＦＥＴｎをオンに駆動し、充電動作に伴う電流をＲ０側の経路に逃がす。その結果、直列接続される複数のＢＡＴＣＬは、それぞれ当該所定の電圧値まで充電されることになり、各ＢＡＴＣＬの電圧は均等化される。
【０００７】
この構成において、いずれかのＣＬＢＡＬｎに故障が生じると、直列接続される複数の電池セルＢＡＴＣＬの各電圧が不均一となり（すなわちセルバランスが崩れ）、故障したＣＬＢＡＬｎに対応するＢＡＴＣＬのみならず、他のＢＡＴＣＬが破損する恐れがある。
【０００８】
なお、電圧測定回路ＶＭＥＳ、レジスタＲＥＧ＿ＶＣ及びＦＥＴ駆動回路ＦＥＴＤＶは電池監視ＩＣ内に作りこまれており、電池監視ＩＣ、セルバランス回路ＣＬＢＡＬｎ、抵抗Ｒ１〜Ｒ４、コンデンサーＣ１は、配線基板上に実装され、電池監視ＩＣの端子ＶＣ（Ｎ＋１），ＶＢ，ＶＣ（Ｎ）に接続された状態で電源システムに組み込まれる。
【０００９】
本発明者等は、電源システムに故障が発生したとき、ＦＥＴ駆動回路ＦＥＴＤＶからの制御信号でＦＥＴｎをオン、オフ制御しながら端子ＶＣ［Ｎ＋１］，ＶＢ，ＶＣ［Ｎ］を利用して配線基板上に実装された状態で電圧測定を行い測定結果をレジスタＲＥＧ＿ＶＣに記録し、診断装置でレジスタＲＥＧ＿ＶＣに記録されたデータを読み出し故障診断を行うことを検討した。
【００１０】
しかしながら、本発明者等の検討により、図１０に示されるような端子ＶＣ（Ｎ＋１），ＶＢ，ＶＣ（Ｎ）を利用した電圧測定では、セルバランス回路ＣＬＢＡＬｎに異常（すなわち故障又は故障の予兆）が生じた場合、異常が発生したことの診断はできても、セルバランス回路の故障発生箇所がどこにあるかの特定が困難となり得ることが見いだされた。
【００１１】
したがって、電源システムに異常が発生した時の診断の信頼性を向上させ、ＣＬＢＡＬｎの異常箇所を早期に検出することが極めて重要であり、特に、高信頼性が要求される電気自動車等の分野においてより重要となる。
【００１２】
本発明は、このようなことを鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、電池監視装置およびそれを備えた蓄電装置に組み込まれたセルバランス回路で発生した故障箇所、異常動作箇所の特定を可能にし、診断の信頼性の向上を実現することにある。本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願において開示される発明のうち、代表的な実施の形態の概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１４】
本実施の形態による蓄電装置は、直列に接続される複数の電池セルと、電池セルのそれぞれに対応して設けられた抵抗およびトランジスタの直列接続で構成され対応する電池セルに並列に接続されるセルバランス回路を含み、セルバランス回路のそれぞれに対応して設けられた、トランジスタの動作を制御する制御部と、抵抗とトランジスタの共通接続ノードの電圧と、正極ノードの電圧と、負極ノードの電圧とを測定するように接続された電圧測定回路と、記憶手段と、を備えている。制御部は、正極ノードの電圧と負極ノードの電圧との間の電圧差分値に基づいてトランジスタの動作を制御することで対応するセルバランス回路の動作を制御し、電圧測定回路は、制御部から送出されるトランジスタに対するオン・オフ制御信号に対応して、抵抗とトランジスタの共通接続ノードの電圧と、正極ノードの電圧と、負極ノードの電圧とをそれぞれ測定し、トランジスタに対するオン・オフ制御信号を表す第１情報に関連付けて測定に基づくデータを記憶手段に記憶する。前記セルバランス回路に対する診断時において、記憶手段に記憶された測定結果を参照して、正極ノードの電圧と負極ノードの電圧との間の第１差分値と、正極ノードの電圧と共通接続ノードの電圧との間の第２差分値と、共通接続ノードの電圧と負極ノードの電圧との間の第３差分値とに基づいてセルバランス回路に対する診断が行われる構成となっている。
【００１５】
また、本実施の他の形態によるセルバランス回路に対する診断は、（１）トランジスタをオン制御する信号の状態で第２差分値が所定の基準値以下であって、かつ第１差分値の時系列的な変化の傾向が減少傾向である場合に異常発生箇所を抵抗のショートと判定し、（２）トランジスタをオン制御する信号の状態で第２差分値が所定の基準値以下であって、かつ第１差分値の時系列的な変化の傾向が不変傾向である場合に異常発生箇所をトランジスタのゲート・ソース間のショートと判定し、（３）トランジスタをオフ制御する信号の状態で第３差分値が所定の基準値以下であって、かつ第１差分値の時系列的な変化の傾向が減少傾向である場合に異常発生箇所をトランジスタのソース・ドレイン間のショートと判定し、（４）トランジスタをオフ制御する信号の状態で第３差分値が所定の基準値以下であって、かつ第１差分値の時系列的な変化の傾向が不変傾向である場合に異常発生箇所を抵抗のオープンと判定し、（５）トランジスタをオフ制御する信号の状態で第２差分値が所定の基準値以上の場合に異常発生箇所をトランジスタのゲート・ドレイン間のショートと判定する、処理を含む。
【発明の効果】
【００１６】
本願において開示される発明のうち、代表的な実施の形態によって得られる効果を簡単に説明すると、電池監視装置およびそれを備えた蓄電装置において信頼性の向上が実現可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１による蓄電装置において、その主要部の構成例を示す概略図である。
【図２】図１の蓄電装置において、その診断部の動作内容の一例を示す説明図である。
【図３】図１の蓄電装置において、その主要部の模式的な動作例を示す図である。
【図４】図１の蓄電装置において、その実装形態の一例を示す概略図である。
【図５】図４の蓄電装置において、その詳細な構成例を示す回路ブロック図である。
【図６】図５における電池監視ＩＣ（電池監視装置）の主要部の構成例を示す回路ブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態２による蓄電装置において、その主要部の構成例を示す概略図である。
【図８】図７の蓄電装置において、その診断部の動作内容の一例を示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態３による蓄電装置において、その実装形態の図４とは異なる一例を示す概略図である。
【図１０】本発明の前提として検討した蓄電装置において、その構成例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。
【００１９】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００２０】
また、実施の形態の各機能ブロックを構成する回路素子は、特に制限されないが、公知のＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳトランジスタ）等の集積回路技術によって、単結晶シリコンのような半導体基板上に形成される。なお、実施の形態では、ＭＩＳＦＥＴ（Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor）の一例としてＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）（ＭＯＳトランジスタと略す）を用いるが、ゲート絶縁膜として非酸化膜を除外するものではない。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２２】
（実施の形態１）
《蓄電装置の主要部の概略構成》
図１は、本発明の実施の形態１による蓄電装置において、その主要部の構成例を示す概略図である。図１に示す蓄電装置は、電池セルＢＡＴＣＬと、セルバランス回路ＣＬＢＡＬｎと、抵抗Ｒ１〜Ｒ５と、容量Ｃ１，Ｃ２と、ＦＥＴ駆動回路ＦＥＴＤＶと、電圧測定回路ＶＭＥＳと、レジスタ回路部ＲＥＧＢＫと、セルバランス制御回路ＣＬＣＴＬを備える。ＢＡＴＣＬは、代表的にはリチウムイオン二次電池セルであるが、二次電池セルであれば特に限定はされない。
【００２３】
セルバランス回路ＣＬＢＡＬｎは、電池セルＢＡＴＣＬの正極ノードＮｐと負極ノードＮｎの間に直列に接続される抵抗Ｒ０およびトランジスタＦＥＴｎを備え、ＢＡＴＣＬと並列に接続される。ここでは、ＦＥＴｎとしてｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を用いるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、スイッチ素子であればよい。Ｒ０とＦＥＴｎは共通接続ノードＮｃで接続され、Ｒ０はＮｐとＮｃとの間に接続され、ＦＥＴｎは、ソースがＮｎに、ドレインがＮｃにそれぞれ接続される。
【００２４】
抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ５の一端は、それぞれ、正極ノードＮｐ、負極ノードＮｎ、共通接続ノードＮｃに接続される。容量Ｃ１は、Ｒ１の他端とＲ３の他端との間に接続され、容量Ｃ２は、Ｒ５の他端とＲ３の他端との間に接続される。電圧測定回路ＶＭＥＳは、正極ノードＮｐの電圧を電圧ＶＣ［Ｎ＋１］として測定し、負極ノードＮｎの電圧を電圧ＶＣ［Ｎ］として測定し、共通接続ノードＮｃの電圧を電圧ＶＤとして測定する。ＶＣ［Ｎ＋１］はＲ１およびＣ１からなるロウパスフィルタを介して得られたＮｐの電圧であり、ＶＣ［Ｎ］はＲ３およびＣ１からなるロウパスフィルタを介して得られたＮｎの電圧であり、ＶＤはＲ５およびＣ２からなるロウパスフィルタを介して得られたＮｃの電圧である。ただし、場合によっては、これらのロウパスフィルタを介さずに、Ｎｐ，Ｎｎ，Ｎｃの電圧を測定することも可能である。
【００２５】
レジスタ回路部ＲＥＧＢＫは、電圧ＶＣ［Ｎ＋１］用のレジスタＲＥＧ＿ＶＣ［Ｎ＋１］と、電圧ＶＣ［Ｎ］用のレジスタＲＥＧ＿ＶＣ［Ｎ］と、電圧ＶＤ用のレジスタＲＥＧ＿ＶＤを備え、各レジスタを用いて電圧測定回路ＶＭＥＳの測定結果を保持する。ここでは、ＶＭＥＳの測定結果を保持するため、レジスタを用いているが、勿論これに限定されるものではなく、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等を含めて何らかの記憶回路であればよい。
【００２６】
抵抗Ｒ２は、セルバランス回路ＣＬＢＡＬｎ内のトランジスタＦＥＴｎのゲートとＦＥＴ駆動回路ＦＥＴＤＶの出力ノードとの間に接続される。抵抗Ｒ４は、ＦＥＴｎのゲートとソースとの間に接続される。ＦＥＴＤＶは、電圧ＶＣ［Ｎ＋１］，ＶＣ［Ｎ］が供給され、出力ノードにおける駆動電圧ＶＢによってＦＥＴｎのオン・オフを制御する。この際に、ＦＥＴｎのゲート・ソース間に実際に印加される電圧は、Ｒ２，Ｒ４によって調整可能となっている。また、Ｒ４を設けることで、ＦＥＴｎのゲートとＦＥＴＤＶの出力ノードとの間の配線経路における異常を検出することも可能である。例えば、ＦＥＴＤＶの出力ノードにおいて、所定の電圧を印加した際に所定の電流が流れれば当該配線経路を正常と判断することができる。
【００２７】
セルバランス制御回路ＣＬＣＴＬは、セルバランス制御部ＢＡＬＣＴおよび診断部ＤＩＡＧを備え、レジスタ回路部ＲＥＧＢＫで保持される測定結果（すなわち電圧ＶＣ［Ｎ＋１］，ＶＣ［Ｎ］，ＶＤの電圧値）に基づく処理を行う。ＢＡＬＣＴは、ＶＣ［Ｎ＋１］とＶＣ［Ｎ］との間の第１差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］）に基づいてＦＥＴ駆動回路ＦＥＴＤＶを介してトランジスタＦＥＴｎのオン・オフを制御する。具体的には、ＢＡＬＣＴは、例えば、充電装置（図示せず）による電池セルＢＡＴＣＬへの充電動作の過程で、第１差分値が所定の基準値を超えた場合にＦＥＴｎをオンに制御する。これにより、当該充電動作に伴う充電電流は、ＦＥＴｎがオンに制御された以降は抵抗Ｒ０によって消費され、第１差分値（すなわちＢＡＴＣＬの電圧）は当該所定の基準値を上限に制限される。診断部ＤＩＡＧは、詳細は後述するが、セルバランス回路ＣＬＢＡＬｎの異常の有無を診断し、加えてＣＬＢＡＬｎ内の異常の発生箇所を推定する。ＤＩＡＧは、異常が有ると診断した場合、ユーザあるいは所定の管理システム等に通知するために例えば警報信号ＡＲＭを発行する。
【００２８】
このように、図１の蓄電装置は、前述した図１０の構成例と比較して、共通接続ノードＮｃの電圧ＶＤを測定する機能と、セルバランス回路ＣＬＢＡＬｎの診断機能（すなわち診断部ＤＩＡＧ）が加わった構成となっている。なお、図１では、代表的に１個の電池セルＢＡＴＣＬが示されているが、実際には、図５で述べるように、蓄電装置は、比較的高い電圧を出力する二次電池として、直列に接続される複数のＢＡＴＣＬを備える。また、蓄電装置は、当該複数のＢＡＴＣＬにそれぞれ対応して、セルバランス回路ＣＬＢＡＬｎやＦＥＴ駆動回路ＦＥＴＤＶ等も複数備える。
【００２９】
《蓄電装置における診断部の動作》
図２は、図１の蓄電装置において、その診断部ＤＩＡＧの動作内容の一例を示す説明図である。図２に示すように、ＤＩＡＧは、主に、トランジスタＦＥＴｎのオン・オフの情報と、正極ノードＮｐの電圧ＶＣ［Ｎ＋１］と共通接続ノードＮｃの電圧ＶＤとの間の第２差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＤ）と、ＶＤと負極ノードＮｎの電圧ＶＣ［Ｎ］との間の第３差分値（ＶＤ−ＶＣ［Ｎ］）とに基づいてセルバランス回路ＣＬＢＡＬｎの異常の有無を診断する。さらに、ＤＩＡＧは、第１差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］）の時系列的な変化の傾向に基づいて、ＣＬＢＡＬｎ内の異常の発生箇所を推定する。具体的には、ＤＩＡＧは、以下の条件に基づいて異常の有無の診断および異常の発生箇所の推定を行う。
【００３０】
（条件［Ａ］）トランジスタＦＥＴｎがオンの状態でＶＣ［Ｎ＋１］≒ＶＤの場合
この場合、トランジスタＦＥＴｎがオンの状態であるにも関わらず、オフの状態であるかのような電圧関係となっている。あるいは、ＦＥＴｎがオンの状態で、本来、抵抗Ｒ０の両端に印加されるべき電圧（例えば電池セルＢＡＴＣＬの電圧に近い電圧）が印加されず、Ｒ０がショートしているような電圧関係となっている。そこで、診断部ＤＩＡＧは、当該条件を満たすセルバランス回路ＣＬＢＡＬｎに異常が有ると診断する。
【００３１】
ここで、ＶＣ［Ｎ＋１］≒ＶＤの場合とは、言い換えると、第２差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＤ）が０Ｖ近辺に設定された所定の基準値ＶＲ１よりも小さい場合に該当する。このＶＲ１は、ＦＥＴｎのオフの程度やＲ０のショートの程度を想定して適宜定められる。ただし、実際には、第２差分値は正常時においてＢＡＴＣＬの電圧（Ｖｂａｔとする）に近い電圧となり、ＶＲ１は、この正常時の電圧を確実に除外できればよいため、例えば、０Ｖ〜（Ｖｂａｔ／２）Ｖの範囲で適宜設定することが考えられる。
【００３２】
（条件［Ａ’］）条件［Ａ］に加えて更にＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］が減少傾向の場合あるいは不変傾向の場合
条件［Ａ］を満たす異常は、前述したように、その異常の発生箇所として、トランジスタＦＥＴｎがオフに固定されているか、あるいは抵抗Ｒ０がショートしているかが推定される。この２個の推定原因は、第１差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］）の時系列的な変化の傾向に基づいて区別することができる。すなわち、ＦＥＴｎがオンの状態での第１差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］）を時系列的に複数回測定した結果、それが減少傾向であればＲ０のショートと推定でき、それが不変傾向であればＦＥＴｎがオフに固定されていると推定できる。
【００３３】
抵抗Ｒ０がショートの場合、電池セルＢＡＴＣＬの両端がショートすることになるため、第１差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］）は減少傾向となる。また、トランジスタＦＥＴｎがオフに固定されている場合は、代表的にはＦＥＴｎのゲート・ソース間がショートしている場合に該当する。減少傾向か不変傾向かを区別する際の第１差分値を測定する回数や、それに伴う電圧の変動量は、Ｒ０がショートした場合に流れるセルバランス回路ＣＬＢＡＬｎ内の電流を想定し、これに電池セルＢＡＴＣＬの能力を勘案して適宜定めればよい。
【００３４】
（条件［Ｂ］）トランジスタＦＥＴｎがオフの状態でＶＣ［Ｎ］≒ＶＤの場合
この場合、トランジスタＦＥＴｎがオフの状態であるにも関わらず、オンの状態であるかのような電圧関係となっている。あるいは、ＦＥＴｎがオフの状態で、本来、抵抗Ｒ０を介して共通接続ノードＮｃに印加されるべき電圧（例えばＶＣ［Ｎ＋１］）が印加されず、Ｒ０がオープンであるかのような電圧関係となっている。そこで、診断部ＤＩＡＧは、当該条件を満たすセルバランス回路ＣＬＢＡＬｎに異常が有ると診断する。
【００３５】
ここで、ＶＣ［Ｎ］≒ＶＤの場合とは、言い換えると、第３差分値（ＶＤ−ＶＣ［Ｎ］）が０Ｖ近辺に設定された所定の基準値ＶＲ２よりも小さい場合に該当する。このＶＲ２は、ＦＥＴｎのオンの程度やＲ０のオープンの程度を想定して適宜定められる。ただし、実際には、第３差分値は正常時においてＢＡＴＣＬの電圧（Ｖｂａｔとする）に近い電圧となり、ＶＲ２は、この正常時の電圧を確実に除外できればよいため、例えば、０Ｖ〜（Ｖｂａｔ／２）Ｖの範囲で適宜設定することが考えられる。
【００３６】
（条件［Ｂ’］）条件［Ｂ］に加えて更にＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］が減少傾向の場合あるいは不変傾向の場合
条件［Ｂ］を満たす異常は、前述したように、その異常の発生箇所として、トランジスタＦＥＴｎがオンに固定されているか、あるいは抵抗Ｒ０がオープンであるかが推定される。この２個の推定原因は、第１差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］）の時系列的な変化の傾向に基づいて区別することができる。すなわち、ＦＥＴｎがオフの状態での第１差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］）を時系列的に複数回測定した結果、それが減少傾向であればＦＥＴｎがオンに固定されていると推定でき、それが不変傾向であればＲ０がオープンであると推定できる。
【００３７】
ＦＥＴｎがオンに固定されている場合、電池セルＢＡＴＣＬの両端がショートすることになるため、第１差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］）は減少傾向となる。この場合は、代表的にはＦＥＴｎのソース・ドレイン間がショートしている場合に該当する。減少傾向か不変傾向かを区別する際の第１差分値を測定する回数や、それに伴う電圧の変動量は、ＦＥＴｎがオンに固定されている場合に流れるセルバランス回路ＣＬＢＡＬｎ内の電流を想定し、これに電池セルＢＡＴＣＬの能力を勘案して適宜定めればよい。
【００３８】
（条件［Ｃ］）トランジスタＦＥＴｎがオフの状態でＶＣ［Ｎ＋１］≫ＶＤの場合
この場合、トランジスタＦＥＴｎがオフの状態であるにも関わらず、オンの状態であるかのような電圧関係となっている。そこで、診断部ＤＩＡＧは、当該条件を満たすセルバランス回路ＣＬＢＡＬｎに異常が有ると診断する。ここで、ＶＣ［Ｎ＋１］≫ＶＤの場合とは、言い換えると、第２差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＤ）が所定の基準値ＶＲ３よりも大きい場合に該当する。このＶＲ３は、ＦＥＴｎのオンの程度を想定して適宜定められる。なお、当該条件［Ｃ］は、前述した条件［Ｂ］と同様な条件となっているが、前述した条件［Ｂ］と異なり、ＦＥＴｎのソース・ドレイン間のショートではなく、ＦＥＴｎのゲート・ドレイン間のショートを判別するものである。この場合、ＦＥＴｎは等価的に順方向のダイオードとして機能するため、例えば、その順方向電圧を目安としてゲート・ドレイン間のショートと区別することができる。
【００３９】
以上、図１の蓄電装置を用いることで、セルバランス回路ＣＬＢＡＬｎの異常（故障および故障の予兆）を早期に検出することが可能になる。例えば、図１０のように、正極ノードＮｐの電圧ＶＣ［Ｎ＋１］と負極ノードＮｎの電圧［Ｎ］との間の差分値のみを測定するような構成では、ＣＬＢＡＬｎの故障の検出自体が困難となる場合や、検出できたとしても故障に伴う影響が十分に顕在化した後となってしまう場合がある。この場合、当該故障が生じたＣＬＢＡＬｎに対応する電池セルＢＡＴＣＬのみならず、それと直列に接続されるＢＡＴＣＬに既に破損が生じてしまっているような事態が生じ得る。一方、図１の蓄電装置を用いると、ＣＬＢＡＬｎの故障を検出できるのは勿論のこと、図２に示した基準値ＶＲ１〜ＶＲ３を適切に設定することで、故障の予兆を検出することが可能になる。その結果、早期に対策を講じることができ、故障診断の信頼性を向上させることが可能になる。
【００４０】
また、図１の蓄電装置を用いることで、セルバランス回路ＣＬＢＡＬｎの異常の検出のみならず、その異常の発生箇所（接続異常、トランジスタの異常、抵抗の異常等）を迅速に特定することが可能になる。すなわち、図２に述べたように、異常が有るＣＬＢＡＬｎを特定できると共に、当該ＣＬＢＡＬｎ内における異常の発生箇所を推定できるため、この推定に基づいてユーザ等が蓄電装置の修理、保守等において具体的な位置を絞って詳細な検査診断を行うことが可能になる。この際には、例えば、ＣＬＢＡＬｎ内の抵抗Ｒ０やトランジスタＦＥＴｎの単位で絞り込みを行ったり、当該Ｒ０，ＦＥＴｎと電圧測定回路ＶＭＥＳとの間の配線経路に対して絞り込みを行うことも可能である。さらに、図１の蓄電装置は、このような異常の検出およびその発生箇所の特定を行う際に、電圧測定回路ＶＭＥＳにより電圧ＶＣ［Ｎ＋１］，ＶＣ［Ｎ］に加えて電圧ＶＤを電圧値として測定するため、この測定に伴い電池セルＢＡＴＣＬで余分な電力を消費しない。
【００４１】
本実施の形態では、診断部を蓄電装置に内蔵する例を説明したが、内蔵診断部に代えて、あるいは診断部を内蔵している場合でも、外部診断装置を接続し記憶手段（本実施の形態ではレジスタＲＥＧ＿ＶＣ）に格納されている電圧測定データ履歴を読み出して診断を行うことが可能である。また、外部情報処理装置（診断機能を備えた診断装置）からの制御で直接電圧測定を実行し読みだしたデータを用いて診断を行うことも可能である。
【００４２】
《蓄電装置の主要部の概略動作》
図３は、図１の蓄電装置において、その主要部の模式的な動作例を示す図である。図３に示すように、図１における電圧測定回路ＶＭＥＳは、各測定サイクルＴ＝Ｔ［Ｍ］毎に電圧ＶＣ［Ｎ＋１］，ＶＣ［Ｎ］，ＶＤを測定する。図１におけるセルバランス制御部ＢＡＬＣＴは、Ｔ＝Ｔ［Ｍ−１］におけるＶＣ［Ｎ＋１］，ＶＣ［Ｎ］から第１差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］）を算出し、その算出結果に基づいて、Ｔ＝Ｔ［Ｍ］においてトランジスタＦＥＴｎのオン・オフを制御する。
【００４３】
図１における診断部ＤＩＡＧは、例えば、測定サイクルＴ＝Ｔ［Ｍ−１］における電圧測定回路ＶＭＥＳの測定結果（電圧ＶＣ［Ｎ＋１］，ＶＣ［Ｎ］，ＶＤ）およびトランジスタＦＥＴｎのオン・オフの情報（すなわちセルバランス制御部ＢＡＬＣＴの制御情報）とに基づいて、Ｔ＝Ｔ［Ｍ］において異常の有無を診断する。具体的には、ＤＩＡＧは、各測定サイクルＴ＝Ｔ［Ｍ］毎に第１処理および第２処理を行う。第１処理において、ＤＩＡＧは、図２で述べた第２差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＤ）および第３差分値（ＶＤ−ＶＣ［Ｎ］）を算出する。第２処理において、ＤＩＡＧは、当該第２および第３差分値と、その際のＦＥＴｎのオン・オフの情報との組合せからなるデータが図２で説明した条件（条件［Ａ］、［Ｂ］、［Ｃ］）に適合するか否かを判定する。そして、適合した場合には、対応するセルバランス回路ＣＬＢＡＬｎに異常が有ると診断する。
【００４４】
さらに、診断部ＤＩＡＧは、第１および第２処理に加えて、第１差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］）の時系列的な変化の傾向に基づいてセルバランス回路ＣＬＢＡＬｎ内の異常の発生箇所を推定する処理を行う。すなわち、ＤＩＡＧは、ある一つの測定サイクルにおける第１差分値およびトランジスタＦＥＴｎのオン・オフの情報のみならず、それ以前の単数または複数の測定サイクルにおける第１差分値およびＦＥＴｎのオン・オフの情報を参照し、それが、図２で説明した条件（条件［Ａ’］、条件［Ｂ’］）に適合するか否かを判定する。そして、この適合結果に応じてＣＬＢＡＬｎ内の異常の発生箇所を推定する。
【００４５】
このように、図３では、各電池セルＢＡＴＣＬの電圧をバランスさせるというセルバランス制御部ＢＡＬＣＴを主体とした通常の動作の過程で、診断部ＤＩＡＧに、順次、トランジスタＦＥＴｎの制御情報および電圧測定回路ＶＭＥＳの測定結果を含むログを参照させ、予め定めた図２の異常判定条件に適合するログの有無を判断させている。ただし、このようにＤＩＡＧを受動的に用いた診断に限らず、場合によっては、ＤＩＡＧを能動的に用いた診断を行うことも可能である。すなわち、例えば、異常が検出された際の再検証を行う際や、あるいは、システムの立ち上げ時等で初期診断を行う際等で、ＤＩＡＧが、主体的にＦＥＴｎのオン・オフを適宜制御しながら、図２の異常判定条件に適合するか否かを判断することも可能である。
【００４６】
《蓄電装置の主要部の実装形態》
図４は、図１の蓄電装置において、その実装形態の一例を示す概略図である。図４に示す蓄電装置は、配線基板ＢＤ上に、１個の半導体チップ（又は１個のパッケージ）で構成される電池監視ＩＣ（電池監視装置）ＭＩＣ１と、当該ＭＩＣ１とは異なる部品となるセルバランス回路ＣＬＢＡＬｎとが実装されている。ＭＩＣ１には、図１で述べた電圧測定回路ＶＭＥＳ、レジスタ回路部ＲＥＧＢＫ、およびＦＥＴ駆動回路ＦＥＴＤＶが形成される。また、ＭＩＣ１は、電圧ＶＣ［Ｎ＋１］，ＶＣ［Ｎ］，ＶＤをそれぞれ測定するための外部端子ＰＮ（ＶＣ［Ｎ＋１］），ＰＮ（ＶＣ［Ｎ］），ＰＮ（ＶＤ）と、駆動電圧ＶＢを出力するための外部端子ＰＮ（ＶＢ）を備える。
【００４７】
セルバランス回路ＣＬＢＡＬｎは、図１で述べた抵抗Ｒ０およびトランジスタＦＥＴｎを備える。Ｒ０およびＦＥＴｎは、特に限定はされないが、それぞれディスクリート部品として配線基板ＢＤ上に実装される。ＢＤには、電池セルＢＡＴＣＬの正極ノードＮｐに接続するための外部端子ＰＤ＋と、ＢＡＴＣＬの負極ノードＮｎに接続するための外部端子ＰＤ−とが形成される。電池監視ＩＣ（電池監視装置）ＭＩＣ１の外部端子ＰＮ（ＶＣ［Ｎ＋１］）は、ＢＤの配線層を用いた配線ＬＮ（ＶＣ［Ｎ＋１］）を介してＰＤ＋に接続され、同様に、ＰＮ（ＶＣ［Ｎ］）は、配線ＬＮ（ＶＣ［Ｎ］）を介してＰＤ−に接続される。また、ＭＩＣ１の外部端子ＰＮ（ＶＤ）は、配線ＬＮ（ＶＤ）を介してＣＬＢＡＬｎ内の共通接続ノードＮｃに接続され、ＰＮ（ＶＢ）は、配線ＬＮ（ＶＢ）を介してＣＬＢＡＬｎ内のＦＥＴｎのゲートに接続される。
【００４８】
また、ここでは、図１で述べた抵抗Ｒ１〜Ｒ５および容量Ｃ１，Ｃ２は、それぞれディスクリート部品として配線基板ＢＤ上に適宜実装される。図１のセルバランス制御回路ＣＬＣＴＬは、電池監視ＩＣ（電池監視装置）ＭＩＣ１とは異なる半導体チップ（又はパッケージ）で構成される制御用ＩＣ（情報処理装置）ＣＴＬＩＣ内に形成される。ＣＴＬＩＣは、ＭＩＣ１との間での通信経路を備えていればよく、ＭＩＣ１と同じＢＤ上に実装することもＭＩＣ１とは異なる配線基板上に実装することも可能である。
【００４９】
ここで、セルバランス回路ＣＬＢＡＬｎは、電池監視ＩＣ（電池監視装置）ＭＩＣ１内に形成することも可能であるが、このようにＭＩＣ１とＣＬＢＡＬｎとを異なる部品で形成する方がより望ましい。その理由の一つは、後述する図５に示されるように、ＣＬＢＡＬｎは実際には複数設けられるため、当該複数のＣＬＢＡＬｎをＭＩＣ１内に形成した場合、例えば複数のＣＬＢＡＬｎの中の一つが故障した場合でもＭＩＣ１の交換が必要となってしまうためである。また、理由の他の一つは、ＣＬＢＡＬｎの機能上、抵抗Ｒ０による発熱が大きいため、この発熱によって、例えば、電圧測定回路ＶＭＥＳの測定誤差が増大する等のようにＭＩＣ１内の他の回路に悪影響を及ぼす恐れがあるためである。
【００５０】
《蓄電装置および電源監視装置の詳細》
図５は、図４の蓄電装置において、その詳細な構成例を示す回路ブロック図である。図５に示す蓄電装置は、複数の電池セルＢＡＴＣＬ［１］〜ＢＡＴＣＬ［Ｎ＋１］と、複数のセルバランス回路ＣＬＢＡＬｎ［１］〜ＣＬＢＡＬｎ［Ｎ＋１］と、電池監視ＩＣ（電池監視装置）ＭＩＣ１ａと、アイソレータ装置ＩＳＬと、マイクロコンピュータＭＣＵと、ＣＡＮ制御装置ＣＡＮＣＴと、電源レギュレータ装置ＶＲＥＧなどを備える。
【００５１】
複数（ここでは（Ｎ＋１）個）の電池セルＢＡＴＣＬ［１］〜ＢＡＴＣＬ［Ｎ＋１］は、それぞれ直列に接続され、複数（ここでは（Ｎ＋１）個）のセルバランス回路ＣＬＢＡＬｎ［１］〜ＣＬＢＡＬｎ［Ｎ＋１］は、それぞれＢＡＴＣＬ［１］〜ＢＡＴＣＬ［Ｎ＋１］と並列に接続される。図５の蓄電装置は、例えば、電気自動車を代表とする車載用の蓄電装置である。（Ｎ＋１）の値は、特に限定はされないが、例えば（Ｎ＋１）＝１２などである。この場合、直列に接続された電池セルＢＡＴＣＬ［１］〜ＢＡＴＣＬ［Ｎ＋１］からなる二次電池によって数十Ｖ〜百Ｖレベルの直流電圧が生成される。
【００５２】
電池監視ＩＣ（電池監視装置）ＭＩＣ１ａは、１個の半導体チップ（又はパッケージ）で構成され、複数の外部端子ＰＮを備える。複数のＰＮの中には、（Ｎ＋２）個の電圧ＶＣ［０］〜ＶＣ［Ｎ＋１］用と、（Ｎ＋１）個の電圧ＶＤ［１］〜ＶＤ［Ｎ＋１］用と、（Ｎ＋１）個の駆動電圧ＶＢ［１］〜ＶＢ［Ｎ＋１］用が含まれる。また、複数のＰＮの中には、少なくともそれぞれ１個ずつ、外部電源電圧ＶＣＣ用、接地電源電圧ＧＮＤ用、電源レギュレータ制御電圧ＶＲＧ用、内部電源電圧ＶＤＤ用が含まれる。さらに、複数のＰＮの中には、シリアル通信での各種信号ＬＤＴ，ＬＤＢ，ＬＣＴ，ＬＣＢ用と、汎用通信での信号ＧＰＩＯ用とが含まれる。
【００５３】
（Ｎ＋２）個の外部端子ＰＮ（ＶＣ［０］〜ＶＣ［Ｎ＋１］）は、（Ｎ＋１）個の電池セルＢＡＴＣＬ［１］〜ＢＡＴＣＬ［Ｎ＋１］が持つ正極ノードＮｐおよび／または負極ノードＮｎに接続するための端子である。ＰＮ（ＶＣ［０］）は最下段の電池セルＢＡＴＣＬ［１］の負極ノードＮｎ用であり、ＰＮ（ＶＣ［Ｎ＋１］）は最上段の電池セルＢＡＴＣＬ［Ｎ＋１］の正極ノードＮｐ用であり、その間のＰＮ（ＶＣ［１］〜ＶＣ［Ｎ］）は、前段の電池セルＢＡＴＣＬ［ｘ］のＮｐ用かつ後段の電池セルＢＡＴＣＬ［ｘ＋１］のＮｎ用である。
【００５４】
（Ｎ＋１）個の外部端子ＰＮ（ＶＤ［１］〜ＶＤ［Ｎ＋１］）は、セルバランス回路ＣＬＢＡＬｎ［１］〜ＣＬＢＡＬｎ［Ｎ＋１］内における抵抗とトランジスタの共通接続ノードＮｃにそれぞれ接続するための端子である。（Ｎ＋１）個の外部端子ＰＮ（ＶＢ［１］〜ＶＢ［Ｎ＋１］）は、ＣＬＢＡＬｎ［１］〜ＣＬＢＡＬｎ［Ｎ＋１］内におけるトランジスタのゲート（オン・オフの制御ノード）にそれぞれ接続するための端子である。外部端子ＰＮ（ＶＣＣ）は最上段の電池セルＢＡＴＣＬ［Ｎ＋１］の正極ノードＮｐに接続され、外部端子ＰＮ（ＧＮＤ）は最下段の電池セルＢＡＴＣＬ［１］の負極ノードＮｎに接続される。
【００５５】
電源レギュレータ装置ＶＲＥＧは、例えば数十Ｖ等の電源電圧ＶＣＣから例えば３．３Ｖ等の内部電源ＶＤＤを生成する。ここでは、ドレインにＶＣＣが供給されるｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ（ＦＥＴｎｖ）を用い、そのゲート電圧（ＶＲＧ）の制御によってソースからＶＤＤを生成している。マイクロコンピュータ（言い換えれば情報処理装置）ＭＣＵは、図４（図１）におけるセルバランス制御回路ＣＬＣＴＬの機能を担う。ＭＣＵは、内部にプロセッサを備え、当該プロセッサによるプログラム処理を実行することで、当該プロセッサを図３等で述べたようなセルバランス制御部ＢＡＬＣＴおよび診断部ＤＩＡＧとして機能させる。
【００５６】
また、このセルバランス制御部ＢＡＬＣＴおよび診断部ＤＩＡＧの動作に際して、マイクロコンピュータ（情報処理装置）ＭＣＵは、電池監視ＩＣ（電池監視装置）ＭＩＣ１ａと通信を行う必要がある。そこで、ＭＣＵは、シリアル通信用の各種信号（ＳＤＯ：データ出力用、ＳＤＩ：データ入力用、ＣＬＫ：クロック同期用、ＣＳＢＩ：制御用）を用いてＭＩＣ１ａにおける外部端子（ＬＤＴ，ＬＤＢ，ＬＣＴ，ＬＣＢ）との間でシリアル通信を行う。ただし、この際に、ＭＩＣ１ａには、高電圧の電源電圧ＶＣＣが印加されているため、安全性のため、当該シリアル通信はアイソレータ装置ＩＳＬを介して行われる。ＣＡＮ制御装置ＣＡＮＣＴは、例えば車載用等で広く用いられ、ＣＡＮ（Controller Area Network）規格に基づくデータ転送を制御する機能を持つ。
【００５７】
なお、図示は省略するが、例えば（Ｎ＋１）＝１２の場合で、二次電池の直流電圧として更に高い電圧が必要とされる場合、電池セルＢＡＴＣＬが更に直列に接続され、これに応じて複数の電池監視ＩＣ（電池監視装置）ＭＩＣ１ａが設けられる。この場合、各ＭＩＣ１ａは、外部端子ＰＮ（ＧＰＩＯ）を介してスタック接続することができる。これにより、ＭＩＣ１ａは、マイクロコンピュータ（情報処理装置）ＭＣＵとの間で直接的な接続配線を持たずとも、ＭＣＵと直接的に接続された他のＭＩＣ１ａを介してＭＣＵと通信することができる。
【００５８】
このような車載用の蓄電装置では、特に高い信頼性が要求されるため、本実施の形態の蓄電装置を用いることがより有益となる。この高信頼性への要求に伴い、電池監視ＩＣ（電池監視装置）ＭＩＣ１ａとマイクロコンピュータ（情報処理装置）ＭＣＵは、それぞれ異なる部品で構成されることが望ましい。また、セルバランス回路ＣＬＢＡＬｎ［１］〜ＣＬＢＡＬｎ［Ｎ＋１］は、大きい電流が流れるため、発熱対策、温度特性、製品寿命、高信頼度性確保の観点から、図４の場合と同様に、ＭＩＣ１ａとは異なる部品で構成されることが望ましい。例えば、ＣＬＢＡＬｎ［１］〜ＣＬＢＡＬｎ［Ｎ＋１］をディスクリート部品で構成することにより、高耐圧のＭＯＳＦＥＴを選択することが容易となり、また放熱板に面付けする等により発熱対策が容易である。ただし、高耐圧、発熱性、高信頼性を満足可能な設計仕様や製造プロセスが得られる環境では、ＣＬＢＡＬｎ［１］〜ＣＬＢＡＬｎ［Ｎ＋１］を構成するＭＯＳＦＥＴをＭＩＣ１ａに内蔵させることは可能である。
【００５９】
図６は、図５における電池監視ＩＣ（電池監視装置）の主要部の構成例を示す回路ブロック図である。図６に示す電池監視ＩＣ（電池監視装置）ＭＩＣ１ａは、複数（ここでは（Ｎ＋１）個）のＦＥＴ駆動回路ＦＥＴＤＶ［１］〜ＦＥＴＤＶ［Ｎ＋１］と、マルチプレクサＭＵＸと、アナログ・ディジタル変換回路ＡＤＣと、レジスタ回路部ＲＥＧＢＫと、制御論理回路ＣＴＬＬＯＧとを備える。ＭＵＸは、図５で述べた外部端子ＰＮ（ＶＣ［０］〜ＶＣ［Ｎ＋１］）および外部端子ＰＮ（ＶＤ［１］〜ＶＤ［Ｎ＋１］）の中からいずれか１個の外部端子の電圧を選択する。ＡＤＣは、ＭＵＸによって選択された電圧をディジタル値に変換し、ＲＥＧＢＫは、当該ディジタル値を保持する。
【００６０】
制御論理回路ＣＴＬＬＯＧは、電池監視ＩＣ（電池監視装置）ＭＩＣ１ａ全体を制御する機能や、シリアル通信での各種信号Ｓｃｔｌ用の外部端子ＰＮ（Ｓｃｔｌ）を介して図５のマイクロコンピュータ（情報処理装置）ＭＣＵとの間で通信を行う機能などを備える。Ｓｃｔｌは、図５におけるＬＤＴ，ＬＤＢ，ＬＣＴ，ＬＣＢの集合体である。ＣＴＬＬＯＧの大まかな動作について説明すると、次のようになる。ＣＴＬＬＯＧは、所定の測定サイクル（例えば数百ｍｓ等）内で電圧ＶＣ［０］〜ＶＣ［Ｎ＋１］および電圧ＶＤ［１］〜ＶＤ［Ｎ＋１］が全て測定できるように、マルチプレクサＭＵＸにおける選択先を順次制御する。そして、この選択先の制御と連動してアナログ・ディジタル変換回路ＡＤＣやレジスタ回路部ＲＥＧＢＫを制御し、各電圧の測定結果をＲＥＧＢＫに保持される。
【００６１】
また、制御論理回路ＣＴＬＬＯＧは、各測定サイクル毎に、外部端子ＰＮ（Ｓｃｔｌ）を介してマイクロコンピュータ（情報処理装置）ＭＣＵに向けてレジスタ回路部ＲＥＧＢＫで保持されるディジタル値をシリアルに送信する。これによって、ＣＴＬＬＯＧは、ＭＣＵに、セルバランス回路ＣＬＢＡＬｎ［１］〜ＣＬＢＡＬｎ［Ｎ＋１］内のトランジスタのオン・オフを指示させ、さらに、ＣＬＢＡＬｎ［１］〜ＣＬＢＡＬｎ［Ｎ＋１］の異常の有無を診断させ、併せてその発生箇所を推定させる。また、これに伴い、ＣＴＬＬＯＧは、ＰＮ（Ｓｃｔｌ）を介してＭＣＵからの指示を受け、当該指示内容に応じてＦＥＴ駆動回路ＦＥＴＤＶ［１］〜ＦＥＴＤＶ［Ｎ＋１］に出力を行う。ＦＥＴＤＶ［１］〜ＦＥＴＤＶ［Ｎ＋１］は、ＣＴＬＬＯＧからの出力を受けて、それぞれ外部端子ＰＮ（ＶＢ［１］〜ＶＢ［Ｎ＋１］）を駆動し、その先に接続される各セルバランス回路ＣＬＢＡＬｎ［１］〜ＣＬＢＡＬｎ［Ｎ＋１］内のトランジスタのオン・オフを制御する。
【００６２】
以上、本実施の形態１の蓄電装置および電池監視装置を用いることで、代表的には、信頼性の向上が実現可能になる。
【００６３】
（実施の形態２）
《蓄電装置の主要部の概略構成（変形例）》
図７は、本発明の実施の形態２による蓄電装置において、その主要部の構成例を示す概略図である。図７に示す蓄電装置は、図１に示した蓄電装置の変形例となっており、図１と比較してセルバランス回路ＣＬＢＡＬｐ内の構成が異なっている。また、図７では、図１における抵抗Ｒ１〜Ｒ５および容量Ｃ１，Ｃ２が削除されている。ただし、勿論、図１の場合と同様に、Ｒ１〜Ｒ５およびＣ１，Ｃ２を備える構成であってもよい。これ以外の構成に関しては図１と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００６４】
セルバランス回路ＣＬＢＡＬｐは、電池セルＢＡＴＣＬの正極ノードＮｐと負極ノードＮｎの間に直列に接続されるトランジスタＦＥＴｐおよび抵抗Ｒ０を備え、ＢＡＴＣＬと並列に接続される。ここでは、ＦＥＴｐとしてｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴを用いており、これに伴い図１と比較して抵抗とトランジスタの位置関係が入れ替わっている。すなわち、ＦＥＴｐは、ソースがＮｐに、ドレインが共通接続ノードＮｃにそれぞれ接続され、Ｒ０はＮｃとＮｎとの間に接続される。
【００６５】
《蓄電装置における診断部の動作（変形例）》
図８は、図７の蓄電装置において、その診断部ＤＩＡＧの動作内容の一例を示す説明図である。図８に示すように、ＤＩＡＧは、主に、トランジスタＦＥＴｐのオン・オフの情報と、正極ノードＮｐの電圧ＶＣ［Ｎ＋１］と共通接続ノードＮｃの電圧ＶＤとの間の第２差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＤ）と、ＶＤと負極ノードＮｎの電圧ＶＣ［Ｎ］との間の第３差分値（ＶＤ−ＶＣ［Ｎ］）とに基づいてセルバランス回路ＣＬＢＡＬｐの異常の有無を診断する。さらに、ＤＩＡＧは、第１差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］）の時系列的な変化の傾向に基づいて、ＣＬＢＡＬｐ内の異常の発生箇所を推定する。具体的には、ＤＩＡＧは、以下の条件に基づいて異常の有無の診断および異常の発生箇所の推定を行う。
【００６６】
（条件［Ｄ］）トランジスタＦＥＴｐがオンの状態でＶＣ［Ｎ］≒ＶＤの場合
この場合、トランジスタＦＥＴｐがオンの状態であるにも関わらず、オフの状態であるかのような電圧関係となっている。あるいは、ＦＥＴｐがオンの状態で、本来、抵抗Ｒ０の両端に印加されるべき電圧（例えば電池セルＢＡＴＣＬの電圧に近い電圧）が印加されず、Ｒ０がショートしているような電圧関係となっている。そこで、診断部ＤＩＡＧは、当該条件を満たすセルバランス回路ＣＬＢＡＬｐに異常が有ると診断する。
【００６７】
ここで、ＶＣ［Ｎ］≒ＶＤの場合とは、言い換えると、第３差分値（ＶＤ−ＶＣ［Ｎ］）が０Ｖ近辺に設定された所定の基準値ＶＲ４よりも小さい場合に該当する。このＶＲ４は、ＦＥＴｐのオフの程度やＲ０のショートの程度を想定して適宜定められる。ただし、実際には、第３差分値は正常時においてＢＡＴＣＬの電圧（Ｖｂａｔとする）に近い電圧となり、ＶＲ４は、この正常時の電圧を確実に除外できればよいため、例えば、０Ｖ〜（Ｖｂａｔ／２）Ｖの範囲で適宜設定することが考えられる。
【００６８】
（条件［Ｄ’］）条件［Ｄ］に加えて更にＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］が減少傾向の場合あるいは不変傾向の場合
条件［Ｄ］を満たす異常は、前述したように、その異常の発生箇所として、トランジスタＦＥＴｐがオフに固定されているか、あるいは抵抗Ｒ０がショートしているかが推定される。この２個の推定原因は、第１差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］）の時系列的な変化の傾向に基づいて区別することができる。すなわち、ＦＥＴｐがオンの状態での第１差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］）を時系列的に複数回測定した結果、それが減少傾向であればＲ０のショートと推定でき、それが不変傾向であればＦＥＴｐがオフに固定されていると推定できる。
【００６９】
抵抗Ｒ０がショートの場合、電池セルＢＡＴＣＬの両端がショートすることになるため、第１差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］）は減少傾向となる。また、トランジスタＦＥＴｐがオフに固定されている場合は、代表的にはＦＥＴｐのゲート・ソース間がショートしている場合に該当する。減少傾向か不変傾向かを区別する際の第１差分値を測定する回数や、それに伴う電圧の変動量は、Ｒ０がショートした場合に流れるセルバランス回路ＣＬＢＡＬｐ内の電流を想定し、これに電池セルＢＡＴＣＬの能力を勘案して適宜定めればよい。
【００７０】
（条件［Ｅ］）トランジスタＦＥＴｐがオフの状態でＶＣ［Ｎ＋１］≒ＶＤの場合
この場合、トランジスタＦＥＴｐがオフの状態であるにも関わらず、オンの状態であるかのような電圧関係となっている。あるいは、ＦＥＴｐがオフの状態で、本来、抵抗Ｒ０を介して共通接続ノードＮｃに印加されるべき電圧（例えばＶＣ［Ｎ］）が印加されず、Ｒ０がオープンであるかのような電圧関係となっている。そこで、診断部ＤＩＡＧは、当該条件を満たすセルバランス回路ＣＬＢＡＬｐに異常が有ると診断する。
【００７１】
ここで、ＶＣ［Ｎ＋１］≒ＶＤの場合とは、言い換えると、第２差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＤ）が０Ｖ近辺に設定された所定の基準値ＶＲ５よりも小さい場合に該当する。このＶＲ５は、ＦＥＴｐのオンの程度やＲ０のオープンの程度を想定して適宜定められる。ただし、実際には、第２差分値は正常時においてＢＡＴＣＬの電圧（Ｖｂａｔとする）に近い電圧となり、ＶＲ２は、この正常時の電圧を確実に除外できればよいため、例えば、０Ｖ〜（Ｖｂａｔ／２）Ｖの範囲で適宜設定することが考えられる。
【００７２】
（条件［Ｅ’］）条件［Ｅ］に加えて更にＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］が減少傾向の場合あるいは不変傾向の場合
条件［Ｅ］を満たす異常は、前述したように、その異常の発生箇所として、トランジスタＦＥＴｐがオンに固定されているか、あるいは抵抗Ｒ０がオープンであるかが推定される。この２個の推定原因は、第１差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］）の時系列的な変化の傾向に基づいて区別することができる。すなわち、ＦＥＴｐがオフの状態での第１差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］）を時系列的に複数回測定した結果、それが減少傾向であればＦＥＴｐがオンに固定されていると推定でき、それが不変傾向であればＲ０がオープンであると推定できる。
【００７３】
ＦＥＴｐがオンに固定されている場合、電池セルＢＡＴＣＬの両端がショートすることになるため、第１差分値（ＶＣ［Ｎ＋１］−ＶＣ［Ｎ］）は減少傾向となる。この場合は、代表的にはＦＥＴｐのソース・ドレイン間がショートしている場合に該当する。減少傾向か不変傾向かを区別する際の第１差分値を測定する回数や、それに伴う電圧の変動量は、ＦＥＴｐがオンに固定されている場合に流れるセルバランス回路ＣＬＢＡＬｐ内の電流を想定し、これに電池セルＢＡＴＣＬの能力を勘案して適宜定めればよい。
【００７４】
（条件［Ｆ］）トランジスタＦＥＴｐがオフの状態でＶＤ≫ＶＣ［Ｎ］の場合
この場合、トランジスタＦＥＴｐがオフの状態であるにも関わらず、オンの状態であるかのような電圧関係となっている。そこで、診断部ＤＩＡＧは、当該条件を満たすセルバランス回路ＣＬＢＡＬｐに異常が有ると診断する。ここで、ＶＤ≫ＶＣ［Ｎ］の場合とは、言い換えると、第３差分値（ＶＤ−ＶＣ［Ｎ］）が所定の基準値ＶＲ６よりも大きい場合に該当する。このＶＲ６は、ＦＥＴｐのオンの程度を想定して適宜定められる。なお、当該条件［Ｆ］は、前述した条件［Ｅ］と同様な条件となっているが、前述した条件［Ｅ］と異なり、ＦＥＴｐのソース・ドレイン間のショートではなく、ＦＥＴｐのゲート・ドレイン間のショートを判別するものである。この場合、ＦＥＴｐは等価的に順方向のダイオードとして機能するため、例えば、その順方向電圧を目安としてゲート・ドレイン間のショートと区別することができる。
【００７５】
以上、本実施の形態２の蓄電装置を用いることで、実施の形態１の場合と同様の効果が得られ、代表的には、信頼性の向上が実現可能になる。
【００７６】
（実施の形態３）
《蓄電装置の主要部の実装形態（変形例）》
図９は、本発明の実施の形態３による蓄電装置において、その実装形態の図４とは異なる一例を示す概略図である。図９に示す蓄電装置は、図４の構成例と比較して、電池監視ＩＣ（電池監視装置）ＭＩＣ２内にプロセッサ（情報処理回路）ＣＰＵが備わっている点が異なっている。これ以外の構成は、図４の場合と同様であるため詳細な説明は省略する。ＣＰＵは、図１のセルバランス制御回路ＣＬＣＴＬとして機能し、図示しないメモリに格納されたプログラムに基づいて、図１等で述べたセルバランス制御部ＢＡＬＣＴおよび診断部ＤＩＡＧの処理を実行する。
【００７７】
このように、電池監視ＩＣ（電池監視装置）ＭＩＣ２内にセルバランス制御回路ＣＬＣＴＬを搭載することで、図４の構成例と比較して、外部通信が不要となる分だけセルバランス回路ＣＬＢＡＬｎの異常を迅速に検出することが可能になる。ただし、図５で述べたように、信頼性の観点からは、図４の構成例の方が望ましい場合がある。なお、ここでは、セルバランス制御回路ＣＬＣＴＬをプロセッサ（情報処理回路）ＣＰＵで構成したが、必ずしもプロセッサに限らず、ステートマシーン等のような順序回路で構成することも可能である。
【００７８】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、前述した実施の形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００７９】
ＡＤＣ  アナログ・ディジタル変換回路
ＡＲＭ  警報信号
ＢＡＬＣＴ  セルバランス制御部
ＢＡＴＣＬ  電池セル
ＢＤ  配線基板
Ｃ  容量
ＣＡＮＣＴ  ＣＡＮ制御装置
ＣＬＢＡＬ  セルバランス回路
ＣＬＣＴＬ，ＣＬＣＴＬ’  セルバランス制御回路
ＣＰＵ  プロセッサ（情報処理回路）
ＣＴＬＬＯＧ  制御論理回路
ＤＩＡＧ  診断部
ＦＥＴ  トランジスタ
ＦＥＴＤＶ  ＦＥＴ駆動回路
ＧＮＤ  接地電源電圧
ＩＳＬ  アイソレータ装置
ＬＮ  配線
ＭＣＵ  マイクロコンピュータ（情報処理装置）
ＭＩＣ  電池監視ＩＣ（電池監視装置）
ＭＵＸ  マルチプレクサ
Ｎ  ノード
ＰＤ  外部端子
ＰＮ  外部端子
Ｒ  抵抗
ＲＥＢＢＫ  レジスタ回路部
ＲＥＧ  レジスタ
Ｔ  測定サイクル
ＶＢ  駆動電圧
ＶＣ，ＶＤ  電圧
ＶＣＣ  外部電源電圧
ＶＤＤ  内部電源電圧
ＶＭＥＳ  電圧測定回路
ＶＲ  基準値
ＶＲＥＧ  電源レギュレータ装置
ＶＲＧ  電源レギュレータ制御電圧
【図１】
2014143853.tif 000003
【図２】
2014143853.tif 000004
【図３】
2014143853.tif 000005
【図４】
2014143853.tif 000006
【図５】
2014143853.tif 000007
【図６】
2014143853.tif 000008
【図７】
2014143853.tif 000009
【図８】
2014143853.tif 000010
【図９】
2014143853.tif 000011
【図１０】
2014143853.tif 000012