(57)【要約】セル電圧の検出機能の診断終了後、すぐにセル電圧の測定を実行する。電池管理装置１０において、電圧検出部１４０は、電池セル２１、２２それぞれの端子電圧を検出する。ＲＣフィルタ１１０は、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に電気的に接続されており、状態変化発生部１３０は、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に対する電気的状態変化を発生する。電圧変動部１２０は、状態変化発生部１３０が発生した電気的状態変化を受けて電池セル２１、２２の端子電圧を変動させる。マイコン１５０は、電圧変動部１２０により電池セル２１、２２の端子電圧を変動させたときの電圧検出部１４０による電池セル２１、２２の端子電圧の検出結果に基づいて、電圧検出部１４０を診断する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セルのそれぞれの両極に電圧検出線を介して電気的に接続され、前記複数の電池セルそれぞれの端子電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出線に電気的に接続されたフィルタ回路と、
前記電圧検出線に対する電気的状態変化を発生する状態変化発生部と、
前記フィルタ回路と前記電圧検出部との間で前記電圧検出線と電気的に接続され、前記状態変化発生部が発生した前記電気的状態変化を受けて前記端子電圧を変動させる電圧変動部と、
前記電圧変動部により前記端子電圧を変動させたときの前記電圧検出部による前記端子電圧の検出結果に基づいて、前記電圧検出部を診断する診断部と、を備える電池管理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電池管理装置において、
前記電圧変動部は、抵抗を用いて構成される電池管理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電池管理装置において、
前記状態変化発生部は、電流源を用いて構成され、前記電流源から出力された電流を前記電圧検出線に流すことで前記電気的状態変化を発生する電池管理装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電池管理装置において、
前記診断部は、前記電圧変動部により前記端子電圧を変動させたときの前記端子電圧の検出結果における電圧変化が所定の閾値未満であるときに、前記電圧検出部が異常であると診断する電池管理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電池管理装置において、
前記電圧変動部は、抵抗を用いて構成され、
前記状態変化発生部は、電流源を用いて構成され、前記電流源から出力された電流を前記電圧検出線に流すことで前記電気的状態変化を発生し、
前記閾値は、前記抵抗の抵抗値および前記電流源が出力する電流の大きさに基づいて決定される電池管理装置。
【請求項６】
請求項１または２に記載の電池管理装置において、
前記電圧検出部は、前記端子電圧の検出結果をそれぞれ格納するための第１の記憶部および第２の記憶部を有する電池管理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電池管理装置において、
前記電圧検出部は、前記状態変化発生部が前記電気的状態変化を発生したときの前記端子電圧を前記第１の記憶部に記憶し、前記状態変化発生部が前記電気的状態変化を発生していないときの前記端子電圧を前記第２の記憶部に記憶し、
前記診断部は、前記第１の記憶部と前記第２の記憶部にそれぞれ記憶された前記端子電圧を前記電圧検出部から読み込み、読み込んだ前記端子電圧に基づいて前記電圧検出部を診断する電池管理装置。
【請求項８】
請求項１に記載の電池管理装置において、
前記電圧変動部は、抵抗を用いて構成され、
前記状態変化発生部は、前記抵抗の両端にそれぞれ配置された電流源を用いて構成され、前記電流源から出力された電流を前記電圧検出線に流すことで前記電気的状態変化を発生する電池管理装置。
【請求項９】
複数の電池セルのそれぞれの両極に電圧検出線を介して電気的に接続され、前記複数の電池セルそれぞれの端子電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出線に電気的に接続されたフィルタ回路と、
前記電圧検出線に対する電気的状態変化を発生する状態変化発生部と、
前記状態変化発生部が前記電気的状態変化を発生したときの前記電圧検出部による前記端子電圧の検出結果に基づいて、前記電圧検出部を診断する診断部と、を備え、
前記電圧検出部は、前記端子電圧の検出結果をそれぞれ格納するための第１の記憶部および第２の記憶部を有する電池管理装置。
【請求項１０】
複数の電池セルのそれぞれの両極に、フィルタ回路が接続された電圧検出線を介して電気的に接続され、前記複数の電池セルそれぞれの端子電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出線に対する電気的状態変化を発生する状態変化発生部と、
前記フィルタ回路と前記電圧検出部との間で前記電圧検出線と電気的に接続され、前記状態変化発生部が発生した前記電気的状態変化を受けて前記端子電圧を変動させる電圧変動部と、を備える電池監視回路。
【請求項１１】
請求項１に記載の電池管理装置と、
前記複数の電池セルで構成された組電池から供給される電力を用いて、前記電池管理装置を搭載した車両を走行させるための走行用モータの駆動制御を行う走行用インバータと、
前記走行用インバータを制御する車両制御装置と、を備え、
前記電池管理装置は、前記複数の電池セルのいずれか少なくとも一つまたは前記電圧検出部が異常と診断した場合に、当該異常に関する異常情報を前記車両制御装置に出力し、
前記車両制御装置は、前記異常情報に基づいて、前記組電池からの電力供給を制限するための制御を前記走行用インバータに対して行い、
前記車両制御装置は、前記制御において、前記複数の電池セルのいずれか少なくとも一つが異常である場合と比べて、前記電圧検出部が異常である場合には、前記組電池からの電力供給に対する制限を緩和する制御システム。
【請求項１２】
請求項１に記載の電池管理装置と、
前記複数の電池セルで構成された組電池から供給される電力を利用する機器の制御を行う制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記機器から前記組電池に出力されるノイズに関するノイズ情報を前記電池管理装置に出力し、
前記電池管理装置は、前記ノイズ情報に基づいて、前記診断部による前記電圧検出部の診断および／または前記電圧検出部による前記端子電圧の検出を無効化する制御システム。
【請求項１３】
請求項１に記載の電池管理装置と、
前記複数の電池セルで構成された組電池から供給される電力を利用する機器の制御を行う制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記機器から前記組電池に出力されるノイズを推定し、その推定結果に基づいて、前記電池管理装置から出力される前記電圧検出部の診断結果および／または前記端子電圧の検出結果を無効化する制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池管理装置、電池監視回路および制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）や電気自動車（ＥＶ）などでは、所望の高電圧を確保するため、二次電池の電池セルを多数直列接続して構成される組電池（電池システム）が一般的に用いられている。従来、このような組電池には、各電池セルの容量計算や保護管理のため、所定数の電池セルごとに、集積回路等を用いた電池管理装置が接続されている。この電池管理装置により、各電池セルの充放電状態を制御することで、電池セルの管理が行われている。【０００３】
特に、電池セルにリチウムイオン電池を用いた組電池の場合、リチウムイオン電池は高エネルギー密度であるため、電池管理装置が正常に動作せずに過充電状態となるのは危険である。そこで、電池管理装置の信頼性と安全性を高めるために、特許文献１の技術が知られている。特許文献１には、電池セルの電池状態を検出する電池状態検出回路に疑似電圧情報を入力して、電池状態検出回路が正常に動作しているか否かを診断することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４９７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、電池セルと電池管理装置の間に接続されている電圧検出線には、ノイズを除去するためのノイズフィルタとして、ＲＣフィルタが接続されている。そのため、特許文献１に記載の技術のように、電池管理装置に疑似電圧情報を入力してセル電圧の検出機能の診断を行うと、疑似電圧情報の入力を終了した後に入力電圧がセル電圧と一致するまで、ＲＣフィルタの時定数に応じた待ち時間が必要となる。したがって、セル電圧の検出機能の診断終了後、すぐにはセル電圧の測定を実行できないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様による電池管理装置は、複数の電池セルのそれぞれの両極に電圧検出線を介して電気的に接続され、前記複数の電池セルそれぞれの端子電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出線に電気的に接続されたフィルタ回路と、前記電圧検出線に対する電気的状態変化を発生する状態変化発生部と、前記フィルタ回路と前記電圧検出部との間で前記電圧検出線と電気的に接続され、前記状態変化発生部が発生した前記電気的状態変化を受けて前記端子電圧を変動させる電圧変動部と、前記電圧変動部により前記端子電圧を変動させたときの前記電圧検出部による前記端子電圧の検出結果に基づいて、前記電圧検出部を診断する診断部と、を備える。
本発明の他の一態様による電池管理装置は、複数の電池セルのそれぞれの両極に電圧検出線を介して電気的に接続され、前記複数の電池セルそれぞれの端子電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出線に電気的に接続されたフィルタ回路と、前記電圧検出線に対する電気的状態変化を発生する状態変化発生部と、前記状態変化発生部が前記電気的状態変化を発生したときの前記電圧検出部による前記端子電圧の検出結果に基づいて、前記電圧検出部を診断する診断部と、を備え、前記電圧検出部は、前記端子電圧の検出結果をそれぞれ格納するための第１の記憶部および第２の記憶部を有する。
本発明による電池監視回路は、複数の電池セルのそれぞれの両極に、フィルタ回路が接続された電圧検出線を介して電気的に接続され、前記複数の電池セルそれぞれの端子電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出線に対する電気的状態変化を発生する状態変化発生部と、前記フィルタ回路と前記電圧検出部との間で前記電圧検出線と電気的に接続され、前記状態変化発生部が発生した前記電気的状態変化を受けて前記端子電圧を変動させる電圧変動部と、を備える。
本発明の一態様による制御システムは、上記の電池管理装置と、前記複数の電池セルで構成された組電池から供給される電力を用いて、前記電池管理装置を搭載した車両を走行させるための走行用モータの駆動制御を行う走行用インバータと、前記走行用インバータを制御する車両制御装置と、を備え、前記電池管理装置は、前記複数の電池セルのいずれか少なくとも一つまたは前記電圧検出部が異常と診断した場合に、当該異常に関する異常情報を前記車両制御装置に出力し、前記車両制御装置は、前記異常情報に基づいて、前記組電池からの電力供給を制限するための制御を前記走行用インバータに対して行い、前記車両制御装置は、前記制御において、前記複数の電池セルのいずれか少なくとも一つが異常である場合と比べて、前記電圧検出部が異常である場合には、前記組電池からの電力供給に対する制限を緩和する。
本発明の他の一態様による制御システムは、上記の電池管理装置と、前記複数の電池セルで構成された組電池から供給される電力を利用する機器の制御を行う制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記機器から前記組電池に出力されるノイズに関するノイズ情報を前記電池管理装置に出力し、前記電池管理装置は、前記ノイズ情報に基づいて、前記診断部による前記電圧検出部の診断および／または前記電圧検出部による前記端子電圧の検出を無効化する。
本発明のさらに別の一態様による制御システムは、上記の電池管理装置と、前記複数の電池セルで構成された組電池から供給される電力を利用する機器の制御を行う制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記機器から前記組電池に出力されるノイズを推定し、その推定結果に基づいて、前記電池管理装置から出力される前記電圧検出部の診断結果および／または前記端子電圧の検出結果を無効化する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、セル電圧の検出機能の診断終了後、すぐにセル電圧の測定を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態による電池管理装置の構成を示す図である。
【図２】比較例としての電池管理装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態と比較例においてそれぞれ測定される端子電圧の変動の様子を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による電池管理装置において実行される診断処理のフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態による電池管理装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態において測定される端子電圧の変動の様子を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態による電池管理装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の第４の実施形態による電池管理装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の第５の実施形態による制御システムの構成を示す図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態による制御システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
−第１の実施形態−
図１は、本発明の第１の実施形態による電池管理装置１０の構成を示す図である。電池管理装置１０は、組電池２０の電池セル２１、２２を管理するものであり、電池監視回路１００、ＲＣフィルタ１１０、電圧変動部１２０およびマイコン１５０を備える。なお、説明を簡略化するため、図１では組電池２０を２つの電池セル２１、２２で構成されるものとして、この組電池２０を管理する電池管理装置１０の構成を示している。しかし、組電池２０を構成する電池セルの数はこれに限定されない。任意の個数の電池セルで組電池２０を構成し、その電池セルの個数に合わせて、電池管理装置１０の構成を決定することができる。
【００１０】
電池監視回路１００は、状態変化発生部１３０および電圧検出部１４０を備える。電圧検出部１４０は、電池セル２１、２２のそれぞれの両極に電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を介して電気的に接続されている。電圧検出部１４０は、マルチプレクサ１０１、ＡＤ変換器１０２、第１バッファメモリ１０３および第２バッファメモリ１０４を有する。
【００１１】
マルチプレクサ１０１は、マイコン１５０の指示に応じて、電池セル２１、２２のいずれかを端子電圧の測定対象として選択する。そして、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のうち、測定対象とした電池セルの両極に接続されている一対の電圧検出線を選択し、それぞれの電圧をＡＤ変換器１０２に出力する。ＡＤ変換器１０２は、マルチプレクサ１０１により選択された一対の電圧検出線間の電位差を検出することで、測定対象の電池セルの端子電圧（セル電圧）を検出する。そして、端子電圧の検出結果をアナログ値からデジタル値に変換して、第１バッファメモリ１０３に出力する。電池監視回路１００は、上記のような動作を電池セル２１、２２について順次行うことにより、電池セル２１、２２それぞれの端子電圧を検出することができる。
【００１２】
第１バッファメモリ１０３は、ＡＤ変換器１０２から出力された端子電圧の検出結果を一時的に格納するための記憶装置である。第１バッファメモリ１０３に格納された端子電圧の検出結果は、マイコン１５０の指示により、第２バッファメモリ１０４に出力される。第２バッファメモリ１０４は、第１バッファメモリ１０３から出力された端子電圧の検出結果を一時的に格納するための記憶装置である。第２バッファメモリ１０４に格納された端子電圧の検出結果は、マイコン１５０に読み込まれる。
【００１３】
マイコン１５０は、第２バッファメモリ１０４から読み込んだ端子電圧の検出結果に基づいて、組電池２０を監視および管理する。たとえば、端子電圧が異常な値を示す場合は、組電池２０に異常があると判断し、その判断結果を示す信号を不図示の上位コントローラに出力する。
【００１４】
ＲＣフィルタ１１０は、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に重畳されたノイズを除去するためのものであり、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に電気的に接続されている。ＲＣフィルタ１１０は、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３上にそれぞれ設けられた抵抗要素Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３と、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３と接地線ＧＮＤとの間にそれぞれ設けられた容量要素Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３とで構成される。
【００１５】
状態変化発生部１３０は、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に対する電気的状態変化を発生するためのものであり、電流源Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ１３により構成される。電流源Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ１３は、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３とそれぞれ接続されており、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に所定の電流をそれぞれ流すことで電気的状態変化を発生する。このとき、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２には、図の左側から右側の方向に電流がそれぞれ流れ、電圧検出線Ｌ３には、図の右側から左側の方向に電流が流れる。なお、電流源Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ１３のオンオフは、マイコン１５０により個別に制御することができる。
【００１６】
電圧変動部１２０は、ＲＣフィルタ１１０と電圧検出部１４０との間で電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３と電気的に接続されており、診断用抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３により構成される。診断用抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３は、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３上にそれぞれ設けられている。状態変化発生部１３０の電流源Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ１３が電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３にそれぞれ電流を流すと、電圧検出部１４０において検出される通電時の端子電圧は、診断用抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３での電圧降下により、非通電時の端子電圧から変化する。これにより、電圧変動部１２０は、状態変化発生部１３０が発生した電気的状態変化を受けて、電池セル２１、２２それぞれの端子電圧を変動させる。
【００１７】
上記のようにして電圧変動部１２０により変動された端子電圧は、電圧検出部１４０においてマルチプレクサ１０１により選択された後、ＡＤ変換器１０２により検出される。そして、第１バッファメモリ１０３および第２バッファメモリ１０４にそれぞれ格納された後、マイコン１５０に読み込まれる。マイコン１５０は、第２バッファメモリ１０４から読み込んだ端子電圧の検出結果に基づいて、電圧検出部１４０が正しく端子電圧を検出しているかを診断する。
【００１８】
たとえば電池セル２１を測定対象としたときに、電流源Ｇ１１から電圧検出線Ｌ１に電流を流すと、電圧検出部１４０が正しく端子電圧を測定できていれば、診断用抵抗Ｒ２１での電圧降下により、非通電時と比べて端子電圧の測定値に差が生じる。しかし、マルチプレクサ１０１が測定対象ではない電池セルを誤って選択するなどの理由により、電圧検出部１４０が電池セル２１の端子電圧を正しく測定できていない場合は、通電時と非通電時とで端子電圧の測定値に差が生じない。これを利用して、マイコン１５０は、電圧検出線Ｌ１を介した電圧検出部１４０の端子電圧測定に関する診断を行うことができる。さらにマイコン１５０は、電圧検出線Ｌ２、Ｌ３を介した端子電圧測定に関しても、同様の方法で診断を行うことができる。すなわち、電流源Ｇ１２、Ｇ１３を用いて電圧検出線Ｌ２、Ｌ３にそれぞれ電流を流したときの電池セル２１、２２の端子電圧を測定し、その測定値が非通電時と比べて変化するか否かを調べることで、電圧検出線Ｌ２、Ｌ３を介した電圧検出部１４０の端子電圧測定が正常か否かを診断することができる。このようにして、マイコン１５０は、電圧検出部１４０が電池セル２１、２２の端子電圧を正しく測定しているか否かを診断することができる。
【００１９】
上記のような診断を行うことで、マイコン１５０は、電圧検出部１４０を診断する診断部として機能する。その結果、電圧検出部１４０が正しく端子電圧を測定できていないと判断した場合、マイコン１５０は、その判断結果を示す信号を不図示の上位コントローラに出力する。
【００２０】
以上説明したように、電池管理装置１０は、状態変化発生部１３０が発生した電気的状態変化を受けて電圧変動部１２０が電池セル２１、２２の端子電圧を変動させることを利用して、電圧検出部１４０の診断を行う。これにより、ＲＣフィルタ１１０の時定数に関わらず、電圧検出部１４０の診断を素早く行うことを可能としている。この点について、以下に詳しく説明する。
【００２１】
図２は、比較例としての電池管理装置１０ｈの構成を示す図である。電池管理装置１０ｈは、電圧変動部１２０が設けられていない点と、電圧検出部１４０に替えて電圧検出部１４０ｈを備える点以外は、図１の電池管理装置１０と同じ構成を有している。電圧検出部１４０ｈには、図１の第１バッファメモリ１０３および第２バッファメモリ１０４に替えて、バッファメモリ１０５が一つだけ設けられている。
【００２２】
電池管理装置１０ｈにおいて、状態変化発生部１３０の電流源Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ１３が電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３にそれぞれ電流を流すと、電圧検出部１４０ｈにより検出される端子電圧は、ＲＣフィルタ１１０の時定数に応じた速度で変動する。この端子電圧の変動を検出することで、電池管理装置１０と同様に、電圧検出部１４０ｈが端子電圧を正しく測定しているか否かを診断することができる。
【００２３】
図３は、本発明の第１の実施形態と比較例においてそれぞれ測定される端子電圧の変動の様子を示す図である。図３（ａ）は、図１に示した本発明の第１の実施形態による電池管理装置１０で測定される端子電圧を示し、図３（ｂ）は、図２に示した比較例による電池管理装置１０ｈで測定される端子電圧を示している。なお、図３（ａ）、（ｂ）では、電流源Ｇ１１を用いて電圧検出線Ｌ１に電流を流した場合の電池セル２１の端子電圧の変化の様子を例としてそれぞれ示した。しかし、他の電流源Ｇ１２またはＧ１３を用いて電圧検出線Ｌ２またはＬ３に電流を流した場合にも、電池セル２２の端子電圧は、図３（ａ）、（ｂ）に示したのと同様に変化する。
【００２４】
電池管理装置１０の場合、時刻ｔ１において電流源Ｇ１１により電圧検出線Ｌ１に電流を流すと、図３（ａ）に示すように、診断用抵抗Ｒ２１での電圧降下により、電圧検出部１４０で端子電圧を測定して得られる測定電圧３１がすぐに変化する。たとえば、電流源Ｇ１１の出力電流値を５０μＡ、診断用抵抗Ｒ２１の抵抗値を１ｋΩとすると、測定電圧３１において５０ｍＶの変化が生じる。これを検出することで、電圧検出部１４０の診断が行われる。
【００２５】
電池管理装置１０では、上記のように、電圧検出線Ｌ１に電流を流すと端子電圧の測定値がすぐに変化する。そのため、電流源Ｇ１１をオンしてから通電時の端子電圧を測定するまでの時間を短縮することができる。このとき、ＲＣフィルタ１１０と電圧変動部１２０の間における電圧検出線Ｌ１の電圧は、抵抗要素Ｒ１１での電圧降下により、非通電時の値から変化する。この電圧変化の速度は、抵抗要素Ｒ１１の抵抗値と容量要素Ｃ１１の容量値とによって定まる時定数に応じて決定される。
【００２６】
通電時の端子電圧を測定した後、時刻ｔ２で電流源Ｇ１１をオフして電流を停止すると、電圧検出線Ｌ１の電圧は、時刻ｔ１以前の状態へと戻る。このとき、時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間で生じた電圧変化分が、上記の時定数に応じて決定される変化速度で解消されることにより、測定電圧３１が本来の電圧に戻る。このときの時刻をｔ３とすると、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間では、正しい端子電圧を示す測定電圧３１を得ることができない。しかし、前述のように、電流源Ｇ１１をオンしてから通電時の端子電圧を測定するまでの時間を短縮することで、時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間を短くすることができる。そのため、端子電圧を測定できない期間を短縮することができる。
【００２７】
一方、電池管理装置１０ｈの場合、時刻ｔ１において電流源Ｇ１１により電圧検出線Ｌ１に電流を流すと、図３（ｂ）に示すように、電圧検出部１４０ｈで端子電圧を測定して得られる測定電圧３２はゆっくりと変化する。この測定電圧３２の変化速度は、ＲＣフィルタ１１０を構成する抵抗要素Ｒ１１の抵抗値と容量要素Ｃ１１の容量値とによって定まる時定数に応じて決定される。たとえば、抵抗要素Ｒ１１の抵抗値を１０ｋΩ、容量要素Ｃ１１の容量値を１μＦとすると、時定数は１０ｍｓとなる。
【００２８】
電池管理装置１０ｈでは、上記のように、電圧検出線Ｌ１に電流を流しても端子電圧の測定値はすぐに変化せず、ＲＣフィルタ１１０の時定数に応じた速度で変化する。そのため、電流源Ｇ１１をオンしてから通電時の端子電圧を測定するまでに、電池管理装置１０の場合よりも長い時間が必要となる。
【００２９】
通電時の端子電圧を測定した後、時刻ｔ４で電流源Ｇ１１をオフして電流を停止すると、電圧検出線Ｌ１の電圧は、時刻ｔ１以前の状態へと戻る。このとき、図３（ａ）で説明したのと同様に、時刻ｔ１から時刻ｔ４の期間で生じた電圧変化分が、上記の時定数に応じて決定される変化速度で解消されることにより、測定電圧３２が本来の電圧に戻る。このときの時刻をｔ５とすると、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間では、正しい端子電圧を示す測定電圧３２を得ることができない。電池管理装置１０ｈでは、電流源Ｇ１１をオンしてから通電時の端子電圧を測定するまでに、前述のように電池管理装置１０の場合よりも長い時間が必要である。そのため、図３（ｂ）に示すように、電池管理装置１０の場合と比べて、電流源Ｇ１１をオンする期間が長くなり、それに応じて端子電圧を測定できない期間も長くなることが分かる。
【００３０】
次に、電池管理装置１０において電圧検出部１４０の診断を行うときの処理について説明する。図４は、本発明の一実施形態による電池管理装置１０において実行される電圧検出部１４０の診断処理のフローチャートである。なお、図４では、ステップＳ１０〜Ｓ１２０の各処理ステップを示すボックスの縦方向（高さ方向）の幅により、各処理ステップの実行に要する処理時間の目安を表している。
【００３１】
ステップＳ１０において、電池管理装置１０は、電圧検出部１４０のマルチプレクサ１０１およびＡＤ変換器１０２を用いて、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のいずれかを選択する。ステップＳ２０において、電池管理装置１０は、電圧検出部１４０のＡＤ変換器１０２を用いて、ステップＳ１０で選択した電圧検出線のオフ電圧、すなわち非通電時の端子電圧を測定する。ステップＳ３０において、電池管理装置１０は、ステップＳ２０で測定したオフ電圧を第１バッファメモリ１０３に格納する。
【００３２】
ステップＳ４０において、電池管理装置１０は、状態変化発生部１３０の電流源Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ１３のうちステップＳ１０で選択した電圧検出線に対応するものをオンし、その電圧検出線に電流を流す。ステップＳ５０において、電池管理装置１０は、電圧検出部１４０のＡＤ変換器１０２を用いて、ステップＳ１０で選択した電圧検出線のオン電圧、すなわち通電時の端子電圧を測定する。ステップＳ６０において、電池管理装置１０は、ステップＳ３０で格納したオフ電圧を第１バッファメモリ１０３から第２バッファメモリ１０４に移動した後、ステップＳ５０で測定したオン電圧を第１バッファメモリ１０３に格納する。ステップＳ７０において、電池管理装置１０は、ステップＳ４０でオンした電流源をオフし、電流を停止する。
【００３３】
ステップＳ８０において、電池管理装置１０は、第２バッファメモリ１０４に格納されているオフ電圧をマイコン１５０により取得する。次のステップＳ９０において、電池管理装置１０は、第１バッファメモリ１０３に格納されているオン電圧を第２バッファメモリ１０４に移動し、その後、マイコン１５０により取得する。
【００３４】
ステップＳ１００において、電池管理装置１０は、ステップＳ１０で未選択の電圧検出線があるか否かを判定する。未選択の電圧検出線があればステップＳ１０に戻り、その中でいずれかの電圧検出線をステップＳ１０で選択した後、上述のステップＳ２０以降の処理を繰り返す。これにより、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のそれぞれについて、オン電圧およびオフ電圧を測定し、第１バッファメモリ１０３と第２バッファメモリ１０４にそれぞれ格納した後、マイコン１５０により取得する。ステップＳ１００で未選択の電圧検出線がないと判定した場合、すなわち電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の全てについてオン電圧およびオフ電圧をマイコン１５０により取得済みである場合は、処理をステップＳ１１０に進める。
【００３５】
ステップＳ１１０において、電池管理装置１０は、マイコン１５０により、ステップＳ８０、Ｓ９０でそれぞれ取得した各電圧検出線のオフ電圧（非通電時の端子電圧）およびオン電圧（通電時の端子電圧）に基づいて、電圧検出部１４０が正常であるか否かを判定する。ここでは、各電圧検出線のオフ電圧とオン電圧の差を求めることで、状態変化発生部１３０が発生した電気的状態変化を受けて電圧変動部１２０が端子電圧を変動させたときの電圧変化を求める。こうして求めた各電圧検出線での端子電圧の電圧変化が所定の閾値以上であるか否かを判定し、閾値以上であれば、電圧検出部１４０が正常であると判断する。この場合、電池管理装置１０は、図４のフローチャートに示す診断処理を終了する。一方、いずれかの電圧検出線における端子電圧の電圧変化が閾値未満であれば、電圧検出部１４０が異常であると判断する。この場合、電池管理装置１０は、処理をステップＳ１２０に進める。
【００３６】
なお、ステップＳ１１０の判定において用いられる閾値は、電圧変動部１２０の診断用抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３の抵抗値と、状態変化発生部１３０の電流源Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ１３が出力する電流の大きさとに基づいて決定することができる。すなわち、これらの値によって決定される通電時の診断用抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３での電圧降下の大きさに基づいて、ステップＳ１１０の判定に用いる閾値が決定される。
【００３７】
ステップＳ１１０で電圧検出部１４０が異常であると判定した場合、ステップＳ１２０において電池管理装置１０は、マイコン１５０により、所定の異常信号を出力する。ここでは、電圧検出部１４０が正しく端子電圧を測定できていないことを示す異常信号を、マイコン１５０から不図示の上位コントローラに出力する。ステップＳ１２０を実行したら、電池管理装置１０は、図４のフローチャートに示す診断処理を終了する。
【００３８】
なお、以上説明した図４のフローチャートにおいて、ステップＳ２０でオフ電圧を測定してからステップＳ５０でオン電圧を測定するまでの時間をＡと表すと、この時間Ａの長さは図４に示す程度である。これは、図１に示したように、電池管理装置１０は２つのバッファメモリ（第１バッファメモリ１０３および第２バッファメモリ１０４）を備えているため、先に測定したオフ電圧をマイコン１５０に取り込む前にオン電圧の測定を行うことが可能であることから達成できるものである。これに対して、図２に示した比較例の電池管理装置１０ｈでは、１つのバッファメモリ１０５しか備えていないため、オフ電圧の測定結果をマイコン１５０に取り込んでからオン電圧の測定を行う必要がある。すなわち、図４のステップＳ３０の後にステップＳ８０の処理を実行してからでないと、ステップＳ４０、Ｓ５０の処理を実行することができない。そのため、時間Ａよりも多くの時間がかかってしまうことになる。
【００３９】
以上説明した本発明の第１の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【００４０】
（１）電池管理装置１０は、状態変化発生部１３０および電圧検出部１４０を有する電池監視回路１００と、ＲＣフィルタ１１０、電圧変動部１２０およびマイコン１５０とを備える。電圧検出部１４０は、電池セル２１、２２のそれぞれの両極に電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を介して電気的に接続され、電池セル２１、２２それぞれの端子電圧を検出する。ＲＣフィルタ１１０は、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に電気的に接続されており、状態変化発生部１３０は、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に対する電気的状態変化を発生する。電圧変動部１２０は、ＲＣフィルタ１１０と電圧検出部１４０との間で電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３と電気的に接続され、状態変化発生部１３０が発生した電気的状態変化を受けて電池セル２１、２２の端子電圧を変動させる。マイコン１５０は、電圧変動部１２０により電池セル２１、２２の端子電圧を変動させたときの電圧検出部１４０による電池セル２１、２２の端子電圧の検出結果に基づいて、電圧検出部１４０を診断する。このようにしたので、電池管理装置１０において、電圧検出部１４０によるセル電圧の検出機能の診断終了後、すぐにセル電圧の測定を実行することができる。
【００４１】
（２）電圧変動部１２０は、診断用抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３を用いて構成される。そのため、単純な構成により、状態変化発生部１３０が発生した電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に対する電気的状態変化を受けて、電池セル２１、２２の端子電圧を容易かつ確実に変動させることができる。
【００４２】
（３）状態変化発生部１３０は、電流源Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ１３を用いて構成され、電流源Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ１３から出力された電流を電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に流すことで、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に対する電気的状態変化を発生する。このようにしたので、単純な構成により、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に対する電気的状態変化を容易かつ確実に発生させることができる。
【００４３】
（４）マイコン１５０は、ステップＳ１１０において、電圧変動部１２０により電池セル２１、２２の端子電圧を変動させたときの電池セル２１、２２の端子電圧の検出結果における電圧変化が所定の閾値未満であるときに、電圧検出部１４０が異常であると診断する。この閾値は、電圧変動部１２０を構成する診断用抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３の抵抗値および状態変化発生部１３０を構成する電流源Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ１３が出力する電流の大きさに基づいて決定される。このようにしたので、電圧検出部１４０が異常であるか否かを確実に診断することができる。
【００４４】
（５）電圧検出部１４０は、電池セル２１、２２の端子電圧の検出結果をそれぞれ格納するための第１バッファメモリ１０３および第２バッファメモリ１０４を有する。具体的には、電圧検出部１４０は、状態変化発生部１３０が電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に対する電気的状態変化を発生したときの電池セル２１、２２の端子電圧を、各電圧検出線のオン電圧として、第１バッファメモリ１０３に記憶する（ステップＳ６０）。また、状態変化発生部１３０が電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に対する電気的状態変化を発生していないときの電池セル２１、２２の端子電圧を、各電圧検出線のオフ電圧として、第２バッファメモリ１０４に記憶する（Ｓ３０、Ｓ６０）。マイコン１５０は、こうして第１バッファメモリ１０３と第２バッファメモリ１０４にそれぞれ記憶されたオン電圧およびオフ電圧を電圧検出部１４０から読み込み（ステップＳ８０、Ｓ９０）、読み込んだこれらの電圧に基づいて電圧検出部１４０を診断する（ステップＳ１１０）。このようにしたので、各電圧検出線のオン電圧およびオフ電圧を短時間で測定してマイコン１５０に読み込み、電圧検出部１４０の診断を行うことができる。
【００４５】
−第２の実施形態−
次に本発明の第２の実施形態について説明する。前述の第１の実施形態で説明した例では、電流源Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ１３から電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３にそれぞれ電流を流すときに、抵抗要素Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３での電圧降下により、ＲＣフィルタ１１０の容量要素Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３において電荷移動が生じる。そのため、図３（ｂ）に示したように、短時間ではあるものの、端子電圧を測定できない期間が存在する。これに対して、以下の第２の実施形態では、ＲＣフィルタ１１０の容量要素Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３において電荷移動が生じないようにして、端子電圧を測定できない期間を略ゼロとした例を説明する。
【００４６】
図５は、本発明の第２の実施形態による電池管理装置１０ａの構成を示す図である。本実施形態の電池管理装置１０ａは、第１の実施形態で説明した電池管理装置１０と比べて、ＲＣフィルタ１１０と電圧変動部１２０の間に、電流源Ｇ２１、Ｇ２２およびＧ２３がさらに設けられている点が異なっている。電流源Ｇ２１、Ｇ２２、Ｇ２３は、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３とそれぞれ接続されており、状態変化発生部１３０の電流源Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ１３とそれぞれ協働して、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に所定の電流をそれぞれ流す。これにより、第１の実施形態で説明したように、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に対する電気的状態変化を発生する。すなわち、電流源Ｇ２１、Ｇ２２、Ｇ２３は、電流源Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ１３と共に、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に対する電気的状態変化を発生するものである。
【００４７】
電池管理装置１０ａでは、上記のように、電流源Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ１３および電流源Ｇ２１、Ｇ２２、Ｇ２３から電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３にそれぞれ電流を流す。これにより、ＲＣフィルタ１１０に電流を流すことなく、電圧変動部１２０の診断用抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３にそれぞれ電流を流して、電圧降下を生じさせる。このとき、ＲＣフィルタ１１０の容量要素Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３には電荷移動が生じない。そのため、端子電圧を測定できない期間を略ゼロとすることができる。
【００４８】
図６は、本発明の第２の実施形態において測定される端子電圧の変動の様子を示す図である。なお、図６では、第１の実施形態で説明した図３と同様に、電流源Ｇ１１およびＧ２１を用いて電圧検出線Ｌ１に電流を流した場合の電池セル２１の端子電圧の変化の様子を例として示した。しかし、他の電流源Ｇ１２およびＧ２２、またはＧ１３およびＧ２３を用いて電圧検出線Ｌ２またはＬ３に電流を流した場合にも、電池セル２２の端子電圧は、図６に示したのと同様に変化する。
【００４９】
電池管理装置１０ａの場合、時刻ｔ１において電流源Ｇ１１およびＧ２１により電圧検出線Ｌ１に電流を流すと、図６に示すように、診断用抵抗Ｒ２１での電圧降下により、電圧検出部１４０で端子電圧を測定して得られる測定電圧３３がすぐに変化する。この点は、図３（ａ）で説明した第１の実施形態による電池管理装置１０と同様である。このとき、ＲＣフィルタ１１０には電流が流れないため、ＲＣフィルタ１１０と電圧変動部１２０の間における電圧検出線Ｌ１の電圧は、非通電時の電圧から変化しない。
【００５０】
通電時の端子電圧を測定した後、時刻ｔ２で電流源Ｇ１１およびＧ２１をオフして電流を停止すると、電圧検出線Ｌ１の電圧は、時刻ｔ１以前の状態へと戻る。このとき上記のように、時刻ｔ１以降でも電圧検出線Ｌ１の電圧は変化しないため、図６に示すように、測定電圧３２は即時に本来の電圧へと戻る。そのため、図３（ａ）で説明したような端子電圧を測定できない期間をなくして略ゼロとすることができる。
【００５１】
以上説明した本発明の第２の実施形態によれば、第１の実施形態で説明した作用効果に加えて、さらに次の作用効果を奏する。すなわち、電池管理装置１０ａは、電圧変動部１２０を構成する診断用抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３の両端にそれぞれ配置された電流源Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ１３および電流源Ｇ２１、Ｇ２２、Ｇ２３を用いて、これらの電流源から出力された電流を電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に流すことで、電圧検出線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に対する電気的状態変化を発生する。このようにしたので、電池セル２１、２２の端子電圧を測定できない期間をなくして、さらに高機能な電池管理装置を提供することができる。
【００５２】
−第３の実施形態−
次に本発明の第３の実施形態について説明する。図７は、本発明の第３の実施形態による電池管理装置１０ｂの構成を示す図である。本実施形態の電池管理装置１０ｂは、第１の実施形態で説明した図１の電池管理装置１０と比べて、電圧変動部１２０が電池監視回路１００ｂ内に設けられている点が異なっている。この電池管理装置１０ｂは、電池管理装置１０と同様の動作を行う。
【００５３】
以上説明した本発明の第３の実施形態によれば、電池監視回路１００ｂは、電圧変動部１２０、状態変化発生部１３０および電圧検出部１４０を備える。この電池監視回路１００ｂをＲＣフィルタ１１０およびマイコン１５０と共に用いることで、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００５４】
−第４の実施形態−
次に本発明の第４の実施形態について説明する。図８は、本発明の第４の実施形態による電池管理装置１０ｃの構成を示す図である。本実施形態の電池管理装置１０ｃは、第２の実施形態で説明した図５の電池管理装置１０ａと比べて、電圧変動部１２０および電流源Ｇ２１、Ｇ２２、Ｇ２３が電池監視回路１００ｃ内に設けられている点が異なっている。この電池管理装置１０ｃは、電池管理装置１０ａと同様の動作を行う。
【００５５】
以上説明した本発明の第４の実施形態によれば、電池監視回路１００ｃは、電圧変動部１２０、電流源Ｇ２１、Ｇ２２およびＧ２３、状態変化発生部１３０、および電圧検出部１４０を備える。この電池監視回路１００ｃをＲＣフィルタ１１０およびマイコン１５０と共に用いることで、第２の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００５６】
−第５の実施形態−
次に本発明の第５の実施形態について説明する。本実施形態では、第１〜第４の実施形態で説明した電池管理装置を利用した制御システムについて説明する。
【００５７】
図９は、本発明の第５の実施形態による制御システムの構成を示す図である。図９の制御システムは、車両に搭載されており、電池管理装置１０、組電池２０、車両コントローラ３０、エアコン用インバータ４０、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０および走行用インバータ６０を備える。電池管理装置１０および組電池２０は、第１の実施形態で説明したものと同じである。なお、図９では電池管理装置１０としたが、これを第２〜第４の実施形態でそれぞれ説明した電池管理装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃのいずれかと置き換えて、本実施形態の制御システムを構成してもよい。
【００５８】
車両コントローラ３０は、エアコン用インバータ４０、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０および走行用インバータ６０と接続されており、これらを含む様々な車両搭載機器の制御を行う。車両コントローラ３０は、電池管理装置１０とも接続されており、電池管理装置１０の上位コントローラとして機能する。
【００５９】
エアコン用インバータ４０は、車両コントローラ３０の制御により、組電池２０から供給される直流電力を交流電力に変換してエアコン４１に出力する。エアコン４１は、エアコン用インバータ４０から出力された交流電力を利用して不図示のコンプレッサを動作させることで、車両内の空調制御を行う。
【００６０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ５０は、車両コントローラ３０の制御により、組電池２０から供給される直流電力の電圧を所望の電圧に変換して蓄電池５１に出力する。蓄電池５１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０から出力された直流電力を蓄積し、必要に応じて車両の各種電装品に供給する。また、これとは反対に、蓄電池５１からの出力電力をＤＣ／ＤＣコンバータ５０により電圧変換し、組電池２０に出力してもよい。
【００６１】
走行用インバータ６０は、車両コントローラ３０の制御により、組電池２０から供給される直流電力を交流電力に変換して走行用モータ６１に出力することで、走行用モータ６１の駆動制御を行う。走行用モータ６１は、走行用インバータ６０から出力された交流電力を利用して駆動することで、車両の駆動輪に駆動力を供給し、車両を走行させる。
【００６２】
なお、組電池２０と、エアコン用インバータ４０、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０および走行用インバータ６０との間には、ＸコンデンサＣｘおよびＹコンデンサＣｙ１、Ｃｙ２が設けられている。ＸコンデンサＣｘは、主にノーマルモードノイズを除去するためのものであり、ＹコンデンサＣｙ１、Ｃｙ２は、主にコモンモードノイズを除去するためのものである。
【００６３】
本実施形態の制御システムにおいて、電池管理装置１０は、第１の実施形態で説明したように組電池２０の監視および管理を行う。このとき電池管理装置１０は、組電池２０を構成する電池セル２１、２２の端子電圧をそれぞれ測定し、その測定結果に基づいて、電池セル２１、２２と電圧検出部１４０のそれぞれについて異常であるか否かを診断する。その結果、電池セル２１、２２および電圧検出部１４０のいずれか少なくとも一つが異常であると診断した場合は、その診断結果を示す信号を、当該異常に関する異常情報として車両コントローラ３０に出力する。
【００６４】
車両コントローラ３０は、上記のようにして電池管理装置１０から出力された異常情報を受信すると、その異常情報に基づいて、走行用インバータ６０に出力するトルク指令を変更する。これにより、組電池２０からの電力供給を制限するための制御を走行用インバータ６０に対して行う。このとき、異常情報が表す異常の内容に応じて、以下のように出力するトルク指令を切り替える。
【００６５】
電池管理装置１０において電池セル２１、２２のいずれか少なくとも一つが異常であると診断され、この診断結果を示す異常情報を電池管理装置１０から受信した場合、車両コントローラ３０は、走行用モータ６１の出力トルクをゼロとするトルク指令を走行用インバータ６０に出力する。これにより、車両コントローラ３０は、組電池２０から走行用インバータ６０への電力供給を全て遮断するように制限して、走行用モータ６１の駆動が停止されるように、走行用インバータ６０を制御する。すなわち、この場合は組電池２０に異常があり、そのまま車両の走行を続けると危険な状態に至る可能性があるため、走行用モータ６１を即時に停止させるように、走行用インバータ６０を制御する。
【００６６】
一方、電池管理装置１０において電圧検出部１４０が異常であると診断され、この診断結果を示す異常情報を電池管理装置１０から受信した場合、車両コントローラ３０は、走行用モータ６１の出力トルクを所定の制限値以下とするトルク指令を走行用インバータ６０に出力する。これにより、車両コントローラ３０は、組電池２０から走行用インバータ６０への電力供給を制限しつつも、走行用モータ６１を駆動させて車両の走行をある程度継続できるように、走行用インバータ６０を制御する。すなわち、この場合は組電池２０には異常がないため、上記のように組電池２０に異常がある場合と比べて、組電池２０からの電力供給に対する制限を緩和する。これにより、危険な状態に至らない程度に走行用モータ６１の出力を絞りつつ、ユーザが修理工場等まで車両を自走させて移動できるように、走行用インバータ６０を制御する。
【００６７】
以上説明した本発明の第５の実施形態による制御システムは、電池管理装置１０と、組電池２０から供給される電力を用いて車両を走行させるための走行用モータ６１の駆動制御を行う走行用インバータ６０と、走行用インバータ６０を制御する車両コントローラ３０とを備える。この制御システムにおいて、電池管理装置１０は、電池セル２１、２２のいずれか少なくとも一つまたは電圧検出部１４０が異常と診断した場合に、当該異常に関する異常情報を車両コントローラ３０に出力する。こうして電池管理装置１０から出力された異常情報に基づいて、車両コントローラ３０は、組電池２０からの電力供給を制限するための制御を走行用インバータ６０に対して行う。この制御において、車両コントローラ３０は、電池セル２１、２２のいずれか少なくとも一つが異常である場合と比べて、電圧検出部１４０が異常である場合には、組電池２０からの電力供給に対する制限を緩和する。このようにしたので、電池管理装置１０を利用して、安全で使いやすい制御システムを提供することができる。
【００６８】
−第６の実施形態−
次に本発明の第６の実施形態について説明する。本実施形態では、第５の実施形態で説明したのと同様の制御システムにおいて、耐ノイズ性を考慮した制御を行う例について説明する。
【００６９】
図１０は、本発明の第６の実施形態による制御システムの構成を示す図である。図１０の制御システムは、図９に示した第５の実施形態による制御システムと同様に、車両に搭載されており、電池管理装置１０、組電池２０、車両コントローラ３０、エアコン用インバータ４０、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０および走行用インバータ６０を備える。なお、図１０では電池管理装置１０としたが、これを第２〜第４の実施形態でそれぞれ説明した電池管理装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃのいずれかと置き換えて、本実施形態の制御システムを構成してもよい。
【００７０】
図１０において、エアコン用インバータ４０、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０および走行用インバータ６０は、各々の動作状態に応じたノイズを組電池２０に対してそれぞれ出力する。そのため、これらの各機器から組電池２０に入力されるノイズが過大であると、電池管理装置１０が電池セル２１、２２の端子電圧を測定しても、正しい測定値が得られないことがある。このような場合に、端子電圧の測定値に基づいて前述のような異常診断を行うと、誤った診断結果が導かれる可能性がある。そこで、本実施形態の制御システムでは、車両コントローラ３０から出力されるノイズ情報に基づいて、組電池２０に過大なノイズが入力されるような状況では、電池管理装置１０による異常診断や電池セル２１、２２の端子電圧検出を無効化する。この点について、以下に詳しく説明する。
【００７１】
本実施形態において、車両コントローラ３０は、エアコン用インバータ４０、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０および走行用インバータ６０の動作状態に応じて、それぞれの出力ノイズを推定する。たとえば走行用インバータ６０の場合は、車両のアクセル操作量が変化したとき、低温時、インバータ制御におけるキャリア周波数の変更時、低速走行中にトルク変動が大きいときなどに、走行用インバータ６０から組電池２０への出力ノイズが増大すると推定できる。また、たとえばＤＣ／ＤＣコンバータ５０の場合は、低温時、蓄電池５１の充放電電流が０Ａ近辺のときなどに、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０から組電池２０への出力ノイズが増大すると推定できる。これ以外にも様々な判断条件を用いて、エアコン用インバータ４０、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０、走行用インバータ６０の各機器から組電池２０への出力ノイズの大きさをそれぞれ推定することができる。こうして出力ノイズを推定したら、車両コントローラ３０は、その推定結果に関するノイズ情報を電池管理装置１０に出力する。
【００７２】
電池管理装置１０は、第１の実施形態で説明したように組電池２０の監視および管理を行う。このとき電池管理装置１０は、車両コントローラ３０から出力されたノイズ情報に基づいて、マイコン１５０による電圧検出部１４０の診断や、電圧検出部１４０による電池セル２１、２２の端子電圧の検出を無効化する。具体的には、ノイズ情報が表すノイズの大きさが所定値以上である場合や、複数の機器からのノイズが重畳される場合などは、電池管理装置１０は、電圧検出部１４０の診断や、電池セル２１、２２の端子電圧の検出を行わないようにする。なお、これらの一方のみを無効化してもよいし、両方を無効化してもよい。
【００７３】
以上説明した本発明の第６の実施形態による制御システムは、電池管理装置１０と、組電池２０から供給される電力を利用するエアコン用インバータ４０、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０および走行用インバータ６０の各機器の制御を行う車両コントローラ３０とを備える。この制御システムにおいて、車両コントローラ３０は、各機器から組電池２０に出力されるノイズに関するノイズ情報を電池管理装置１０に出力する。このノイズ情報に基づいて、電池管理装置１０は、マイコン１５０による電圧検出部１４０の診断および／または電圧検出部１４０による電池セル２１、２２の端子電圧の検出を無効化する。このようにしたので、電池管理装置１０を利用して、耐ノイズ性に優れる制御システムを提供することができる。
【００７４】
なお、以上説明した本発明の第６の実施形態において、電圧検出部１４０の診断および／または電圧検出部１４０による電池セル２１、２２の端子電圧の検出結果を無効化する処理を、車両コントローラ３０側で行うようにしてもよい。すなわち、車両コントローラ３０は、エアコン用インバータ４０、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０および走行用インバータ６０の各機器から組電池２０に出力されるノイズを推定し、その推定結果に基づいて、電池管理装置１０から出力される電圧検出部１４０の診断結果および／または電池セル２１、２２の端子電圧の検出結果を無効化することができる。このようにしても、上記の作用効果を奏することができる。この場合、車両コントローラ３０は、ノイズ情報を電池管理装置１０に出力しなくてよい。
【００７５】
また、第５、第６の実施形態でそれぞれ説明した制御システムは、車両に搭載された制御システム以外に適用してもよい。
【００７６】
以上説明した第１〜第６の各実施形態では、診断用抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３を用いて電圧変動部１２０を構成し、電流源Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ１３を用いて状態変化発生部１３０を構成するようにした。しかし、これらを別のものでそれぞれ構成してもよい。たとえば、ダイオードを用いて電圧変動部１２０を構成したり、電圧源を用いて状態変化発生部１３０を構成したりすることもできる。各電圧検出線に対する電気的状態変化を発生するものであれば、どのようなものを状態変化発生部１３０として用いてもよい。また、状態変化発生部１３０が発生した電気的状態変化を受けて、各電圧検出線を介して測定される電池セルの端子電圧を変動させるものであれば、どのようなものを電圧変動部１２０として用いてもよい。
【００７７】
以上説明した実施形態や変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７８】
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｈ  電池管理装置
２０  組電池
２１，２２  電池セル
３０  車両コントローラ
４０  エアコン用インバータ
５０  ＤＣ／ＤＣコンバータ
６０  走行用インバータ
１００，１００ｂ，１００ｃ  電池監視回路
１０１  マルチプレクサ
１０２  ＡＤ変換器
１０３  第１バッファメモリ
１０４  第２バッファメモリ
１１０  ＲＣフィルタ
１２０  電圧変動部
１３０  状態変化発生部
１４０，１４０ｈ  電圧検出部
１５０  マイコン
【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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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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