(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セル（Ｃ）を直列に接続した蓄電池（１０）と、前記電池セル毎に設けられ、前記電池セルに接続されるコンデンサ（３３）を有するフィルタ回路（３１）と、前記電池セルと前記フィルタ回路との間を接続する接続部材（Ｌ）と、前記電池セル毎に設けられ、前記接続部材を介して前記電池セルに直列に接続されている放電スイッチ（２２）及び放電抵抗（３５）からなる放電回路（３４）と、を備える電源システムに適用される電池制御装置（２０）であって、
前記電池セル毎に設けられ、前記フィルタ回路でノイズを除去した前記電池セルの電圧を検出する電圧検出部（２１）と、
前記電圧検出部で検出した前記電池セルの電圧に基づき、均等化のために、前記電池セル毎に前記放電回路での放電の必要性を判定する放電判定部と、
前記電圧検出部によって電圧が検出される検出タイミングと検出タイミングとの間に、前記放電判定部で放電が必要と判定された前記電池セルの前記放電スイッチの開閉を複数回行うスイッチ制御部と、を備え、
前記スイッチ制御部は、前記放電スイッチの開閉を複数回行う場合において、前記放電スイッチの閉鎖と開放とを行った後、当該放電スイッチの閉鎖により生じた前記コンデンサの電圧低下が回復する時間の経過後に前記放電スイッチを再び閉鎖する、電池制御装置。
【請求項２】
前記電圧検出部によって電圧が検出される検出タイミングと検出タイミングとの間に、前記電源システムの異常を検出する異常検出部を備えており、
前記異常検出部が、異常を検出している間に、前記スイッチ制御部は、前記放電判定部で放電が必要とされた前記電池セルの前記放電スイッチの開閉を行い、前記放電回路での放電を行う請求項１に記載の電池制御装置。
【請求項３】
前記異常検出部は、前記スイッチ制御部に前記放電スイッチを閉状態にさせ、前記放電回路を含む回路に電流を流させた結果を検出することで、前記異常を検出しており、
前記異常検出部による前記異常の検出の際に、前記スイッチ制御部は、前記放電判定部で放電が必要とされた前記電池セルの前記放電スイッチを閉状態にする時間を、前記放電判定部で放電が不要とされた他の前記電池セルの前記放電スイッチを閉状態にする時間より長くする請求項２に記載の電池制御装置。
【請求項４】
前記異常検出部は、前記スイッチ制御部に前記放電スイッチを閉状態にさせることなく、前記異常を検出しており、
前記異常検出部による前記異常の検出の際にも、前記スイッチ制御部は、前記放電判定部で放電が必要とされた前記電池セルの前記放電スイッチの開閉を行う請求項２に記載の電池制御装置。
【請求項５】
前記電池セルは、隣接する前記電池セルが互いに異なるグループとなるように複数のグループに分けられており、
前記スイッチ制御部は、前記電圧検出部によって電圧が検出される検出タイミングと検出タイミングとの間に、前記放電判定部で放電が必要と判定された前記電池セルの前記放電スイッチの開閉を前記グループ毎に続けて行う請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電池制御装置。
【請求項６】
前記電池セルは、隣接する前記電池セルが互いに異なるグループとなるように複数のグループに分けられており、
前記スイッチ制御部は、前記電圧検出部によって電圧が検出される検出タイミングと検出タイミングとの間に、ある前記グループの前記電池セルに対して、前記放電判定部で放電が必要と判定された前記電池セルの前記放電スイッチの開閉を複数回行う請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電池制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の電池セルを直列に接続してなる蓄電池を用いた電源システムには、各電池セルの電圧を検出するための電圧検出回路と、電圧検出回路で検出した各電池セルの電圧を均等化するための均等化回路とが設けられている。そして、電圧検出回路と各電池セルとの間には、電池セルから電圧検出回路に入力される電圧に含まれるノイズを除去するためのローパスフィルタ回路が設けられている。そして、このローパスフィルタ回路のコンデンサの電圧を測定することで、各電池セルの電圧を検出している。ところが、各電池セルから均等化回路によって放電を行うと、電池セルとフィルタ回路との間の経路に含まれる接触抵抗等による電圧降下によって、コンデンサの電圧が変動するため、電圧検出回路で電圧を検出する際の誤差の一因となっている。そこで、特許文献１の技術では、均等化回路による放電を行った後、３回電圧を検出し、３回検出した電圧を所定の式に代入して、電池セルの値を算出する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−８１２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成では、所定時間をあけて、３回電圧を検出しており、検出するための待機時間が必要となる。そのため、電池セルの電圧を求めるのに待機時間分余分な時間が必要となり、さらなる改善が望まれていた。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、電池セルの電圧を迅速かつより正確に検出することができる電池制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の手段では、複数の電池セル（Ｃ）を直列に接続した蓄電池（１０）と、前記電池セル毎に設けられ、前記電池セルに接続されるコンデンサ（３３）を有するフィルタ回路（３１）と、前記電池セルと前記フィルタ回路との間を接続する接続部材（Ｌ）と、前記電池セル毎に設けられ、前記接続部材を介して前記電池セルに直列に接続されている放電スイッチ（２２）及び放電抵抗（３５）からなる放電回路（３４）と、を備える電源システムに適用される電池制御装置（２０）であって、前記電池セル毎に設けられ、前記フィルタ回路でノイズを除去した前記電池セルの電圧を検出する電圧検出部（２１）と、前記電圧検出部で検出した前記電池セルの電圧に基づき、前記電池セル毎に前記放電回路での放電の必要性を判定する放電判定部と、前記電圧検出部によって電圧が検出される検出タイミングと検出タイミングとの間に、前記放電判定部で放電が必要と判定された前記電池セルの前記放電スイッチの開閉を複数回行うスイッチ制御部と、を備える。
【０００７】
各電池セルとフィルタ回路との間の接続部材は、経年劣化等によって内部抵抗や接続抵抗が変化し、放電回路に放電のための電流を流すと、接続部材での抵抗での電圧降下によって、コンデンサの電圧が変動する。そのため、フィルタ回路でノイズを除去した後に電圧検出部で検出する電圧が電池セルの電圧と異なり、電池セルの電圧の誤差の要因となっている。また、経年劣化等によって抵抗値が変化するため、均等化後のコンデンサの電圧と電池セルの電圧との差分によって測定誤差を予め算出しておくことが困難である。
【０００８】
本手段では、放電判定部で放電が必要と判定された電池セルについて、電圧検出部での検出タイミングと検出タイミングとの間に、放電スイッチの開閉を行う。放電スイッチが閉状態になることで、接続部材での電圧降下によるコンデンサの放電が行われても、放電スイッチが開状態になり、コンデンサが電池セルの電圧に復帰しようとする。これらの挙動を検出タイミングと検出タイミングの間で繰り返すことで、検出タイミングと検出タイミングとの間に放電スイッチを閉状態にし続けた場合に比べて、コンデンサと電池セルとの電圧の誤差を小さくすることができる。そのため、接続部材での電圧降下によるコンデンサの放電を抑制でき、コンデンサの電圧の復帰を待つ時間を短縮でき、特別な補正を行わなくても、誤差が小さい状態で電池セルの電圧の値を検出できる。
【０００９】
第２の手段では、前記電圧検出部によって電圧が検出される検出タイミングと検出タイミングとの間に、前記電源システムの異常を検出する異常検出部を備えており、前記異常検出部が、異常を検出している間に、前記スイッチ制御部は、前記放電判定部で放電が必要とされた前記電池セルの前記放電スイッチの開閉を行い、前記放電回路での放電を行う。
【００１０】
検出タイミングと検出タイミングとの間に放電スイッチの開閉を複数回行う場合は、放電スイッチを開状態にする回数が増加するため均等化のために放電回路による放電を行う時間が短くなってしまう。そのため、本手段では、もともと均等化のためにスケジュールされた放電時間に加えて、電池システムの異常を異常検出部が検出している間に、均等化のための放電を行う。そのため、均等化のための放電時間の他に、放電する時間を確保することで、均等化のための必要な放電を行うことができる。
【００１１】
第３の手段では、前記異常検出部は、前記スイッチ制御部に前記放電スイッチを閉状態にさせ、前記放電回路を含む回路に電流を流させた結果を検出することで、前記異常を検出しており、前記異常検出部による前記異常の検出の際に、前記スイッチ制御部は、前記放電判定部で放電が必要とされた前記電池セルの前記放電スイッチを閉状態にする時間を、前記放電判定部で放電が不要とされた他の前記電池セルの前記放電スイッチを閉状態にする時間より長くする。
【００１２】
異常検出部が行う異常検出には、例えば、接続部材での断線検出等、放電回路を含む回路に電流を流し、その結果に基づいて異常を検出するものがある。このような異常検出の際には、均等化のための放電が不要な電池セルも含めて全ての電池セルに対して放電を実施している。この際に、放電判定部で放電が必要とされた電池セルの放電時間を、放電判定部で放電が不要と判定された他の電池セルの放電時間よりも長くする。すべての電池セルで必要な検出を行いつつ、放電が必要な電池セルが、放電が不要な電池セルよりも長い時間放電することで、均等化のための放電を可能とする。
【００１３】
第４の手段では、前記異常検出部は、前記スイッチ制御部に前記放電スイッチを閉状態にさせることなく、前記異常を検出しており、前記異常検出部による前記異常の検出の際にも、前記スイッチ制御部は、前記放電判定部で放電が必要とされた前記電池セルの前記放電スイッチの開閉を行う。
【００１４】
異常検出部が行う異常検出には、例えば、電池セルの温度の測定等、放電回路で放電した結果を用いずに、異常を検出するものがある。このような異常検出の際にも、放電が必要と判定された電池セルにおいて、均等化のための放電を行う。そのため、均等化のための放電を行う時間を増やすことができる。
【００１５】
第５の手段では、前記電池セルは、隣接する前記電池セルが互いに異なるグループとなるように複数のグループに分けられており、前記スイッチ制御部は、前記電圧検出部によって電圧が検出される検出タイミングと検出タイミングとの間に、前記放電判定部で放電が必要と判定された前記電池セルの前記放電スイッチの開閉を前記グループ毎に続けて行う。
【００１６】
電圧検出部での検出タイミングと検出タイミングとの間に、放電が必要な電池セルについて、グループ毎に放電スイッチの開閉を続けて行う。グループ毎に続けて放電スイッチの開閉を行うことで、他のグループが放電を行っている間は、あるグループでは放電スイッチが開状態になり、コンデンサが電池セルの電圧に復帰するための時間が長くなる。そのため、コンデンサと電池セルとの電圧の誤差をさらに小さくすることができ、誤差がほとんどない状態で電池セルの電圧の値を素早く算出できる。
【００１７】
第６の手段では、前記電池セルは、隣接する前記電池セルが互いに異なるグループとなるように複数のグループに分けられており、前記スイッチ制御部は、前記電圧検出部によって電圧が検出される検出タイミングと検出タイミングとの間に、ある前記グループの前記電池セルに対して、前記放電判定部で放電が必要と判定された前記電池セルの前記放電スイッチの開閉を複数回行う。
【００１８】
電圧検出部での検出タイミングと検出タイミングとの間に、あるグループの放電が必要な電池セルについて、放電スイッチの開閉を複数回行う。グループ毎に、放電を行うことで、放電を行った電池セルの管理が行いやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】電源システムの概略構成図。
【図２】電池制御装置での処理手順を示すフローチャート。
【図３】均等化処理の処理手順を示すフローチャート。
【図４】均等化処理時のセル電圧の変化を示すタイムチャート。
【図５】放電を伴う異常判定処理の処理手順を示すフローチャート。
【図６】放電を伴う異常判定処理時の放電スイッチのオンオフを示すタイムチャート。
【図７】他の実施形態でのセル電圧の変化を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る電池制御装置を具体化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本発明に係る電池制御装置は、例えばハイブリッド自動車又は電気自動車に搭載される電源システムに適用される。
【００２１】
図１に示すように、電源システムは、蓄電池１０を備えている。蓄電池１０は、例えばリチウムイオン蓄電池であって、車両の図示しない走行用モータを含む車載電気負荷の電力供給源となる。なお、リチウムイオン蓄電池に限らず、複数の単位電池を接続して所定の電圧で供給する蓄電池であれば、ニッケル水素蓄電池等他の蓄電池であってもよい。
【００２２】
蓄電池１０は、ｎ個（ｎは１以上の整数、概ね数〜十数）の単位電池である電池セルＣ１〜Ｃｎが互いに直列接続されて構成された、電池モジュール１１から構成される。蓄電池１０は、複数の電池モジュール１１が直列もしくは並列に接続されて構成されていてもよいし、１つの電池モジュール１１から構成されていてもよい。なお、本実施形態では、１つの電池モジュール１１を蓄電池１０の例として図示する。また、以下の説明では、電池セルＣ１〜Ｃｎをまとめて電池セルＣとも記す。図１では、電池セルＣ１及び電池セルＣ９以降の記載は省略する。
【００２３】
電池モジュール１１毎に、各電池セルＣの電圧の算出及び均等化処理等を行いながら、電池状態を監視する監視ＩＣ２０が設けられている。監視ＩＣ２０には、電池セルＣ毎に、電圧検出回路２１及び放電スイッチ２２が設けられている。また、監視ＩＣ２０には、各電池セルＣの電圧の算出を行ったり、放電スイッチ２２の制御を行ったり、異常判定を行ったりする図示しない制御部が設けられている。なお、本実施形態では、監視ＩＣ２０が「電池制御装置」に相当し、電圧検出回路２１が「電圧検出部」に相当する。また、監視ＩＣ２０は、複数の電池モジュール１１をまとめて監視してもよいし、１つの電池モジュール１１を複数の監視ＩＣ２０に分割して監視してもよい。制御部は、監視ＩＣ２０内に設けず、監視ＩＣ２０と通信可能なＥＣＵ内等に設けてもよい。
【００２４】
電池セルＣ毎に、電圧検出回路２１と、フィルタ回路３１と、放電回路３４とが設けられている。そして、電池セルＣとフィルタ回路３１及び放電回路３４との間を繋ぐ接続部材Ｌ１〜Ｌ（ｎ+１）が設けられている。接続部材Ｌ１〜Ｌ（ｎ＋１）は、各電池セルＣの正極側とフィルタ回路３１の一端とを繋ぎ、各電池セルＣの負極側とフィルタ回路３１の他端とを繋ぐ。また、最も高電圧側の電池セルＣ１の正極側の接続部材Ｌ１と最も低電圧側の電池セルＣｎの負極とにそれぞれ接続された接続部材Ｌ（ｎ＋１）以外の接続部材Ｌ２〜Ｌｎについては、隣接する電池セルＣ間で共用されている。例えば、電池セルＣ３の正極側とフィルタ回路３１の一端とを繋ぐ接続部材Ｌ３は、電池セルＣ２の負極側とフィルタ回路３１の他端とを繋ぐ接続部材Ｌ３になっている。なお、以下の説明では、接続部材Ｌ１〜Ｌ（ｎ+１）をまとめて接続部材Ｌとも記す。図１では、接続部材Ｌ１及び接続部材Ｌ１０以降の記載は省略する。
【００２５】
接続部材Ｌは、監視ＩＣ２０、フィルタ回路３１、放電回路３４等が設けられた基板Ｂと各電池セルＣの間を繋ぐワイヤーハーネス４１と、ワイヤーハーネス４１と基板Ｂとを接続するコネクタ４２と、基板Ｂ上に設けられたプリント配線４３と、プリント配線４３上に設けられたヒューズ４４とを備えている。ワイヤーハーネス４１は、電流を流した時に生じる抵抗４１ａを有しており、プリント配線４３は、電流を流した時に生じる抵抗４３ａを有している。また、コネクタ４２は、接触抵抗を有しており、ヒューズ４４等のプリント配線４３上もしくはプリント配線４３に接続される素子には、素子自体の抵抗及び接触抵抗を有している。これらの接続部材Ｌ上に電流を流した時に生じる抵抗をまとめて、内部抵抗Ｒと示す。内部抵抗Ｒの大きさは、経年劣化、周辺温度等によって変化するが、概ね数百ｍΩになっている。
【００２６】
フィルタ回路３１は、電池セルＣから監視ＩＣ２０の電圧検出回路２１に入力される電圧に含まれるノイズを除去する。フィルタ回路３１は、ＲＣ回路と呼ばれるローパスフィルタ回路であって、フィルタ抵抗３２とコンデンサ３３とを備えている。フィルタ抵抗３２は、概ね数ｋΩの大きさとなっている一方、コンデンサ３３は数μＦの大きさとなっている。フィルタ抵抗３２の一端は、正極側の接続部材Ｌに接続され、他端は、電圧検出回路２１に接続される監視ＩＣ２０のピンに接続されている。コンデンサ３３の一端は、フィルタ抵抗３２の他端と電圧検出回路２１との間に接続され、コンデンサ３３の他端は、負極側の接続部材Ｌに接続される。なお、フィルタ回路３１は、フィルタ抵抗３２の代わりにコイルを用いたローパスフィルタ等、コンデンサを用いるフィルタ回路であれば、他のフィルタ回路であってもよい。
【００２７】
放電回路３４は、各電池セルＣの電圧を均等化（バランシング処理）するための回路であって、電池セルＣに対してフィルタ回路３１と並列に設けられている。放電回路３４は、監視ＩＣ２０内に設けられた放電スイッチ２２と、放電抵抗３５とを備えている。放電抵抗３５の大きさは、概ね数十Ωになっている。放電抵抗３５は、一端はフィルタ回路３１とともに接続部材Ｌに接続されており、他端は、放電スイッチ２２に接続される監視ＩＣ２０のピンに接続されている。放電抵抗３５は、接続部材Ｌと同様に、隣接する電池セルＣの間で共用されている。
【００２８】
放電回路３４に電流が流れる際には、電池セルＣの正極側から正極側の接続部材Ｌを介して、正極側の放電抵抗３５に電流が流れ、負極側の放電抵抗３５に電流が流れて、負極側の接続部材Ｌを介して電池セルＣの負極側に戻るようになっている。そして、この経路上、具体的には、正極側の放電抵抗３５と負極側の放電抵抗３５との間の監視ＩＣ２０内部に放電スイッチ２２が設けられて、電池セルＣから放電を行うかどうかが制御部によって制御される。電池セルＣの放電は、奇数番号の電池セルＣのグループと偶数番号の電池セルＣのグループとに分けて、グループ毎に異なるタイミングで放電を行うように、放電スイッチ２２は制御部に制御される。なお、電池セルＣの放電は、接続部材Ｌを共用する隣接する電池セルＣ同士が異なるタイミングで放電が行われればよく、例えば電池セルＣを３つのグループに分けて放電を行ってもよいし、電池セルＣをグループに分けずに放電を行ってもよい。
【００２９】
電圧検出回路２１は、Ａ／Ｄ変換器といわれるものであって、コンデンサ３３の電圧を検出している。電圧検出回路２１の一端は、フィルタ抵抗３２に接続され、他端は、放電抵抗３５に接続される。各コンデンサ３３の電圧は、並列に接続される各電池セルＣの電圧と、定常状態では一致することから、各電圧検出回路２１が各コンデンサ３３の電圧を検出することで、各フィルタ回路３１によってノイズが除去された状態の各電池セルＣの電圧を電圧検出回路２１が検出することができる。各電圧検出回路２１は、一定の周期で各コンデンサ３３の電圧を検出する。
【００３０】
図２は、制御部（監視ＩＣ２０）が実施するフローチャートであり、本処理は、所定のタイミングで、制御部により実施される。なお、各電池セルＣの電圧検出のタイミングは、一定の周期で検出されるように、予めスケジュールされており、各種の異常診断も、所定の周期で実施されるように予めスケジュールされている。そして、所定の周期の電圧検出タイミングと電圧検出タイミングの間に各種の異常診断が行われており、異常診断を行わない電圧検出タイミングと電圧検出タイミングの間に均等化処理を行うように、予めスケジュールされている。
【００３１】
ステップＳ１１で、全ての電池セルＣの電圧を取得する。具体的には、全ての電池セルＣの電圧検出回路２１に対して、コンデンサ３３の電圧を取得するように制御し、電圧検出回路２１で検出した電圧を取得する。
【００３２】
ステップＳ１２で、ステップＳ１１で取得した各電池セルＣの電圧に基づいて、均等化のための放電が必要な電池セルＣを設定する。具体的には、ある電池セルＣの電圧が他の電池セルＣの電圧よりも高い場合、この電池セルＣについて、均等化のための放電が必要と判定する。本実施形態では、電池セルＣ３及び電池セルＣ６について、均等化のための放電が必要であるとして、以下の説明を行う。
【００３３】
ステップＳ１３で、予めスケジュールされた異常診断のタイミングかどうかを判定する。ステップＳ１３で、異常診断のタイミングではないと判定すると、ステップＳ３０で、均等化処理を行う。図３に均等化処理の手順を示す。
【００３４】
ステップＳ３１で、全ての電池セルＣの電圧を取得する。具体的には、ステップＳ１１と同様に、全ての電池セルＣについて、電圧検出回路２１によりコンデンサ３３の電圧を検出し、その電圧を取得する。
【００３５】
ステップＳ３２で、奇数番号の電池セルＣのグループの放電が必要な電池セルＣを放電する。具体的には、放電が必要と判定された電池セルＣ３の放電回路３４で放電するために、対応する放電スイッチ２２をオン状態（閉状態）にする。そして、放電スイッチ２２をオン状態にした後、所定時間（例えば、３ミリ秒）が経過すると、放電スイッチ２２をオフ状態（開状態）にして、放電を終了する。
【００３６】
奇数番号の電池セルＣの放電を終了すると、ステップＳ３３で、スイッチの切り替え時間の間、待機する。放電スイッチ２２をオフにする指令を出してすぐは、まだ放電回路３４に電流が流れている可能性があるため、ステップＳ３３で、切り替えのための時間（例えば、１ミリ秒程度）の間待機する。
【００３７】
ステップＳ３４で、偶数番号の電池セルＣのグループの放電が必要な電池セルＣを放電する。具体的には、放電が必要とされた電池セルＣ６の放電回路３４で放電するために、対応する放電スイッチ２２をオン状態（閉状態）とする。そして、放電スイッチ２２をオン状態にした後、所定時間（例えば、３ミリ秒）が経過すると、放電スイッチ２２をオフ状態（開状態）として、放電を終了する。偶数番号の電池セルＣの放電を終了すると、ステップＳ３５で、ステップＳ３３と同様に、スイッチの切り替え時間の間待機する。
【００３８】
そして、ステップＳ３６〜ステップＳ３８で、ステップＳ３２〜ステップＳ３４と同様に、奇数番号の電池セルＣの放電と、偶数番号の電池セルＣの放電を行う。ステップＳ３８で、電池セルＣの放電が終了すると、ステップＳ３９で、スイッチをオフした状態で待機する。放電回路３４に電流が流れている可能性がなくなるまで、例えば１ミリ秒程度の間待機する。
【００３９】
ここで、このような均等化処理を行った場合のタイムチャートについて、図４を用いて説明する。図４は、放電を行った時の電池セルＣの電圧及びコンデンサ３３の電圧（破線で示す）を表す図である。図４において、横軸は時刻を表し、縦軸は各信号のレベルを表す。また、均等化処理を２回続けて行う場合を本タイムチャートでは図示している。
【００４０】
まず、タイミングｔ１１で、各電池セルＣについて電圧が電圧検出回路２１で検出される。そして、電圧検出回路２１での検出が終了すると、タイミングｔ１２で、放電を実施する奇数番号の電池セルＣ（例えば、電池セルＣ３）の放電スイッチ２２がオン状態（閉状態）にされ、放電が実施される。
【００４１】
放電回路３４で放電を行う間に、接続部材Ｌでの内部抵抗Ｒに起因する電圧降下によって、コンデンサ３３の電圧が変化する。具体的には、放電を実施している電池セルＣ３に対応するコンデンサ３３では、接続部材Ｌ３及び接続部材Ｌ４の内部抵抗Ｒでの電圧降下によって、コンデンサ３３の電圧が低下する。この際に、フィルタ抵抗３２及びコンデンサ３３の時定数で定まる関係によって、コンデンサ３３の電圧が低下し、接続部材Ｌの内部抵抗Ｒによる電圧降下の値で、コンデンサ３３の値が電池セルＣ３の値に対して低下する。
【００４２】
所定時間（例えば、３ミリ秒）放電が行われたあと、タイミングｔ１３で放電スイッチ２２がオフ状態（開状態）にされる。この際に、タイミングｔ１２とタイミングｔ１３の間隔が短いため、コンデンサ３３の電圧は、接続部材Ｌの内部抵抗Ｒによる電圧降下分だけ低下して定常化する前に、復帰に転じることになる。
【００４３】
そして、放電スイッチ２２がオフ状態になった後、電流が確実に流れなくなるまでの切り替えのための時間（例えば、１ミリ秒程度）待機した後、タイミングｔ１４で、放電を実施する偶数番号の電池セルＣ（例えば、電池セルＣ６）の放電スイッチ２２がオン状態（閉状態）にされ、放電が実施される。電池セルＣ６でも、電池セルＣ３の放電時と同様に、対応するコンデンサ３３の電圧が変化する。そして、所定時間（例えば、３ミリ秒）放電が行われたあと、タイミングｔ１５で、偶数番号の電池セルＣに対応する放電スイッチ２２がオフ状態（開状態）にされる。タイミングｔ１４からタイミングｔ１５の間に、放電した電池セルＣに対応するコンデンサ３３の電圧は低下し、タイミングｔ１５で、復帰に転じる。
【００４４】
一方、タイミングｔ１２からタイミングｔ１３の間に放電を実施していた奇数番号の電池セルＣ（例えば、電池セルＣ３）のコンデンサ３３の電圧は、タイミングｔ１３で放電スイッチ２２をオフにした後、電池セルＣの電圧と等しくなるまで上昇する。タイミングｔ１３で、放電スイッチ２２がオフ状態になった後、フィルタ抵抗３２及びコンデンサ３３の時定数で定まる関係によって、コンデンサ３３の電圧が徐々に上昇する。この際に、放電を実施していた時間が短いため、コンデンサ３３と電池セルＣの電圧の差も小さくなり、電圧の回復も容易になる。
【００４５】
そして、切り替えのための時間待機した後、タイミングｔ１６で、再び奇数番号の電池セルＣの放電スイッチ２２がオン状態（閉状態）にされ、放電が実施される。所定時間（例えば、３ミリ秒）放電が行われたあと、タイミングｔ１７で、奇数番号の電池セルＣに対応する放電スイッチ２２がオフ状態（開状態）にされる。そして、切り替えのための時間待機した後、タイミングｔ１８で、再び偶数番号の電池セルＣの放電スイッチ２２がオン状態（閉状態）にされ、放電が実施される。所定時間（例えば、１ミリ秒）経過後、タイミングｔ１９で、放電スイッチ２２がオフ状態（開状態）にされる。
【００４６】
スイッチのオフ状態で、所定時間（例えば、１ミリ秒）経過後、次の均等化処理になる。タイミングｔ２０で、各電池セルＣについて電圧が電圧検出回路２１で検出される。この電圧が、タイミングｔ１２〜タイミングｔ１９で、放電を実施した後の放電後電圧となっている。この際に、放電を実施した偶数番号の電池セルＣのコンデンサ３３の電圧は、電池セルＣの電圧まで戻っていないが、直前に放電していた時間が短いため、コンデンサ３３の電圧が低下した量も小さく、従来に比べれば、放電後の電圧検出時のコンデンサ３３と電池セルＣの差分は非常に小さくなっている。そして、タイミングｔ２１以降は、タイミングｔ１２以降と同様に放電が実施される。
【００４７】
電圧検出回路２１による検出タイミングｔ１１と検出タイミングｔ２０との間に、複数回、放電スイッチ２２の開閉が行われる。そのため、コンデンサ３３が定常化するよりも短い時間、放電回路３４による放電が行われており、コンデンサ３３と電池セルＣとの電圧の誤差が小さくなる。また、奇数番号の電池セルＣのグループと偶数番号の電池セルＣのグループとで交互に（続けて）放電が行われる。そのため、例えば、奇数番号の電池セルＣのグループの放電が行われている間に、偶数番号の電池セルＣのグループに対応するコンデンサ３３の電圧を復帰させることができる。
【００４８】
先の図２の説明に戻り、均等化処理が終了すると、ステップＳ１４では、均等化処理を行った回数を１回増やして、ステップＳ１８に進む。
【００４９】
また、ステップＳ１３で、異常診断を行うタイミングであると判定された場合には、ステップＳ１５で、その異常診断が放電回路３４での放電を伴う異常診断かどうかを判定する。電池セルＣの温度測定など、放電を伴わない異常診断の場合には、ステップＳ１５を否定し、ステップＳ３０の均等化処理を行いながら、ステップＳ１６で、温度測定等の放電を伴わない異常診断を実施する。そして、ステップＳ１７で、均等化処理を行った回数を１回増やして、ステップＳ１８に進む。このように、放電を伴わない異常診断の間にも、均等化処理を行うことで、均等化のための放電を行う機会を増やすことができる。
【００５０】
一方、ステップＳ１５で、断線検出等の放電を伴う異常診断であると判定された場合には、ステップＳ４０で、放電異常判定処理を行う。放電異常判定処理では、奇数番号の電池セルＣについて放電とその結果による異常判定を行ったあと、偶数番号の電池セルＣについて放電とその結果による異常判定を続けて行う。図５に放電異常判定処理の手順を示す。
【００５１】
ステップＳ４１で、全ての電池セルＣの電圧を取得する。具体的には、ステップＳ１１と同様に、全ての電池セルＣについて、電圧検出回路２１でのコンデンサ３３の電圧を検出し、その電圧を取得する。
【００５２】
ステップＳ４２で、奇数番号の各電池セルＣについて、ステップＳ１２で、放電が必要と判定された電池セルＣかどうか判定する。放電が不要な電池セルＣの場合（例えば、電池セルＣ５の場合）には、ステップＳ４３で、異常判定のために必要な時間（例えば、１〜数ミリ秒）の間、放電回路３４で放電するために、放電スイッチ２２をオン状態（閉状態）にする。そして、放電スイッチ２２をオン状態にした後、所定時間（例えば、１〜数ミリ秒）が経過すると、放電スイッチ２２をオフ状態（開状態）にして、放電を終了する。
【００５３】
一方、放電が必要な電池セルＣの場合（例えば、電池セルＣ３の場合）には、ステップＳ４４で、放電回路３４で放電するために、放電スイッチ２２をオン状態（閉状態）にする。放電を行う時間は、ステップＳ４３の放電時間よりも長く、次の電圧検出タイミングまでの間の半分程度までの時間とする。そして、放電スイッチ２２をオン状態にした後、所定時間（例えば、数ミリ秒）が経過すると、放電スイッチ２２をオフ状態（開状態）にして、放電を終了する。
【００５４】
そして、ステップＳ４５で、全ての電池セルＣの電圧を取得する。具体的には、ステップＳ１１と同様に、全ての電池セルＣについて、電圧検出回路２１によりコンデンサ３３の放電後の電圧を検出し、その電圧を取得する。ステップＳ４６で、ステップＳ４５で検出した電圧に基づいて、周知の方法によって、接続部材Ｌに断線があるかどうかを判定する。
【００５５】
ステップＳ４７〜ステップＳ４９において、ステップＳ４２〜ステップＳ４４で奇数番号の電池セルＣに対して行ったのと同様に、偶数番号の電池セルＣについて放電を行う。
【００５６】
そして、ステップＳ５０で、全ての電池セルＣの電圧を取得する。具体的には、ステップＳ１１と同様に、全ての電池セルＣについて、電圧検出回路２１によりコンデンサ３３の電圧を検出し、その電圧を所得する。ステップＳ５１で、ステップＳ５０で検出した電圧に基づいて、周知の方法によって、接続部材Ｌに断線があるかどうかを判定する。
【００５７】
ここで、このような放電異常判定処理を行った場合のタイムチャートについて、図６を用いて説明する。図６は、放電を行った時の電池セルＣの放電スイッチ２２のオンオフ状態を表す図である。図６において、横軸は時刻を表し、縦軸は各信号のレベルを表す。
【００５８】
まず、タイミングｔ４１で、各電池セルＣについて電圧が電圧検出回路２１で検出される。そして、電圧検出回路２１での検出が終了すると、タイミングｔ４２で、奇数番号の電池セルＣの放電スイッチ２２がオン状態（閉状態）にされて、異常判定処理のための放電が実施される。具体的には、電池セルＣ３，Ｃ５等の奇数番号の電池セルＣの放電スイッチ２２がオン状態にされる。
【００５９】
所定時間（例えば、１〜数ミリ秒）放電が行われた後、タイミングｔ４３で、放電が不要な電池セルＣの放電スイッチ２２がオフ状態（開状態）にされる。一方、放電が必要な電池セルＣについては、引き続きオン状態（閉状態）に保持される。具体的には、放電が不要な電池セルＣ５の放電スイッチ２２がオフ状態（開状態）にされる一方、放電が必要な電池セルＣ３の放電スイッチ２２はオン状態（閉状態）に保持される。
【００６０】
さらに時間が経過し、奇数番号の電池セルＣの放電スイッチ２２がオン状態になったタイミングｔ４２から、所定時間（例えば、数ミリ秒）が経過すると、タイミングｔ４４で、放電が必要な電池セルＣの放電スイッチ２２についてもオフ状態（開状態）にされる。具体的には、電池セルＣ３の放電スイッチ２２がタイミングｔ４４でオフ状態にされる。なお、放電が必要な電池セルＣの放電時間は、放電が不要な電池セルＣの放電時間の２倍よりも長い方が好ましく、電圧検出回路２１による検出タイミングの周期の半分より短い方が好ましい。そして、次の電圧検出回路２１による検出のタイミングｔ４５までの間に、放電によって下がったコンデンサ３３の電圧が復帰する。
【００６１】
タイミングｔ４５で、各電池セルＣについて電圧が電圧検出回路２１で検出される。このタイミングｔ４５で検出した電圧に基づいて、断線検出が行われる。そして、タイミングｔ４６以降は、偶数番号の電池セルＣについて、奇数番号の電池セルＣと同様に（タイミングｔ４２以降と同様に）放電が実施される。具体的には、タイミングｔ４６で、偶数番号の電池セルＣの放電スイッチ２２がオン状態にされる。そして、放電が不要な電池セルＣ４の放電スイッチ２２は、タイミングｔ４７でオフ状態（開状態）にされる。一方、放電が必要な電池セルＣ６の放電スイッチ２２は、タイミングｔ４８でオフ状態（開状態）にされる。
【００６２】
そして、放電によって下がったコンデンサ３３の電圧が復帰した後、タイミングｔ４９で、各電池セルＣについて電圧が電圧検出回路２１で検出される。このタイミングｔ４９で検出した電圧に基づいて、断線検出が行われる。
【００６３】
このように、放電が必要な電池セルＣについて、放電が不要な電池セルＣよりも長く放電することで、異常判定の際にも均等化のための放電を行うことができる。
【００６４】
先の図２の説明に戻り、ステップＳ１８では、均等化処理回数が所定回数を超えたかを判定する。均等化処理回数が所定回数を超えていない場合には、ステップＳ１３に戻って、予め定められたスケジュールに沿って、異常判定及び均等化処理を行う。
【００６５】
一方、均等化処理回数が所定回数を超えた場合には、ステップＳ１９で、ステップＳ１２で設定した放電が必要な電池セルＣ等の設定をリセットして、処理を終了する。
【００６６】
なお、本フローチャート並びに均等化処理及び放電異常判定処理のフローチャートにおいて、ステップＳ１２の機能が「放電判定部」に相当し、ステップＳ３２，Ｓ３６，Ｓ４２〜Ｓ４４，Ｓ４７〜Ｓ４９の機能が「スイッチ制御部」に相当し、ステップＳ１６，Ｓ４０の機能が「異常検出部」に相当する。
【００６７】
以上説明した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００６８】
各電池セルＣとフィルタ回路３１との間の接続部材Ｌは、経年劣化等によって内部抵抗Ｒが変化し、放電回路３４に放電のための電流を流すと、接続部材Ｌでの内部抵抗Ｒでの電圧降下によって、コンデンサ３３の電圧が変動する。そのため、フィルタ回路３１でノイズを除去した後に電圧検出回路２１で検出する電圧が電池セルＣの電圧と異なり、電池セルＣの電圧の誤差の要因となっている。また、経年劣化等によって内部抵抗Ｒが変化するため、均等化後のコンデンサ３３の電圧と電池セルＣの電圧との差分によって測定誤差を予め算出しておくことが困難である。
【００６９】
本実施形態では、放電が必要と判定された電池セルＣについて、電圧検出回路２１での検出タイミングｔ１１と検出タイミングｔ２０との間に、放電スイッチ２２の開閉を行う。放電スイッチ２２が閉状態になることで、接続部材Ｌでの電圧降下によるコンデンサ３３の放電が行われても、放電スイッチ２２が開状態になり、コンデンサ３３が電池セルＣの電圧に復帰しようとする。これらの挙動を検出タイミングｔ１１と検出タイミングｔ２０の間で繰り返すことで、検出タイミングｔ１１と検出タイミングｔ２０との間に放電スイッチ２２を閉状態にし続けた場合に比べて、コンデンサ３３と電池セルＣとの電圧の誤差を小さくすることができる。そのため、接続部材Ｌでの電圧降下によるコンデンサ３３の放電を抑制でき、コンデンサ３３の電圧の復帰を待つ時間を短縮でき、特別な補正を行わなくても、誤差が小さい状態で電池セルＣの電圧の値を検出できる。
【００７０】
本実施形態のように検出タイミングｔ１１と検出タイミングｔ２０との間に放電スイッチ２２の開閉を複数回行う場合は、放電スイッチ２２を開状態にする回数が増加するため均等化のために放電回路３４による放電を行う時間が短くなってしまう。そのため、本実施形態では、もともと均等化のためにスケジュールされた放電時間に加えて、電池システムの異常を検出している間に、均等化のための放電を行う。そのため、均等化のための放電時間の他に、放電する時間を確保することで、均等化のための必要な放電を行うことができる。
【００７１】
異常検出には、例えば、接続部材Ｌでの断線検出等、放電回路３４を含む回路に電流を流し、その結果に基づいて異常を検出するものがある。このような異常検出の際には、均等化のための放電が不要な電池セルＣも含めて全ての電池セルＣに対して放電を実施している。この際に、放電が必要とされた電池セルＣの放電時間を、放電が不要と判定された他の電池セルＣの放電時間よりも長くする。全電池セルＣで必要な検出を行いつつ、放電が必要な電池セルＣが、放電が不要な電池セルＣよりも長い時間放電することで、均等化のための放電を可能とする。
【００７２】
異常検出には、例えば、電池セルＣの温度の測定等、放電回路３４で放電した結果を用いずに、異常を検出するものがある。このような異常検出の際にも、放電が必要と判定された電池セルＣにおいて、均等化のための放電を行う。そのため、均等化のための放電を行う時間を増やすことができる。
【００７３】
電圧検出回路２１での検出タイミングｔ１１と検出タイミングｔ２０との間に、放電が必要な電池セルＣについて、グループ毎に放電スイッチ２２の開閉を続けて行う。グループ毎に続けて放電スイッチ２２の開閉を行うことで、他のグループが放電を行っている間は、あるグループでは放電スイッチ２２が開状態になり、コンデンサ３３が電池セルＣの電圧に復帰するための時間が長くなる。そのため、コンデンサ３３と電池セルＣとの電圧の誤差をさらに小さくすることができ、誤差がほとんどない状態で電池セルＣの電圧の値を素早く算出できる。
【００７４】
＜他の実施形態＞
本発明は、上記実施形態に限定されず、例えば以下のように実施してもよい。
【００７５】
・上記実施形態では、均等化処理の間に、奇数番号の電池セルＣのグループと、偶数番号の電池セルＣのグループとグループ毎に続けて放電していたが、図７に示すように、検出タイミングｔ６１と検出タイミングｔ６８の間に、一方のグループの放電が必要と判定された電池セルＣの放電スイッチ２２の開閉を複数回行ってもよい。
【００７６】
まず、タイミングｔ６１で、各電池セルＣについて電圧が電圧検出回路２１で検出される。そして、電圧検出回路２１での検出が終了すると、タイミングｔ６２で、放電を実施する奇数番号の電池セルＣ（例えば、電池セルＣ３）の放電スイッチ２２がオン状態（閉状態）にされ、放電が実施される。その間に、対応するコンデンサ３３の電圧が接続部材Ｌの内部抵抗Ｒでの電圧降下により、電池セルＣの電圧よりも低下する。
【００７７】
所定時間（例えば、３ミリ秒）放電が行われたあと、タイミングｔ６３で放電スイッチ２２がオフ状態（開状態）にされる。そして、放電スイッチ２２がオフ状態になった後、電流が確実に流れなくなるまでの切り替えのための時間（例えば、１ミリ秒程度）待機した後、タイミングｔ６４で、再び放電を実施する奇数番号の電池セルＣ（例えば、電池セルＣ３）の放電スイッチ２２がオン状態（閉状態）にされ、放電が実施される。このように、タイミングｔ６５〜タイミングｔ６７で、奇数番号の電池セルＣの放電スイッチ２２の開閉が所定周期で実施される。
【００７８】
そして、スイッチのオフ状態で、所定時間（例えば、１ミリ秒）経過後、次の均等化処理になる。タイミングｔ６８で、各電池セルＣについて電圧が電圧検出回路２１で検出される。この電圧が、タイミングｔ６２〜タイミングｔ６７で、放電を実施した後の放電後電圧となっている。そして、タイミングｔ６８以降は、偶数番号の電池セルＣに対してタイミングｔ６２以降と同様に放電が実施される。
【００７９】
電圧検出部での検出タイミングｔ６１と検出タイミングｔ６８との間に、放電が必要な電池セルＣについて、あるグループの電池セルＣに対して放電スイッチ２２の開閉を複数回行う。グループ毎に放電を行うことで、放電を行った電池セルＣの管理が行いやすくなる。
【００８０】
・上記実施形態では、電圧検出回路２１では一定の周期で電圧を検出していたが、予めスケジュールされた所定の周期で検出していれば、検出タイミングと検出タイミングの間隔は一定でなくてもよい。
【００８１】
・上記実施形態では、電圧検出回路２１で検出した電圧に対して補正を行っていないが、周知の方法で、検出したコンデンサ３３の電圧から電池セルＣの値を算出する補正を行ってもよい。
【００８２】
・上記実施形態では、検出タイミングｔ１１と検出タイミングｔ２０の間に、奇数番号の電池セルＣのグループと偶数番号の電池セルＣのグループの放電を２回ずつ行っていたが、他の回数であってもよい。例えば、奇数番号の電池セルＣのグループの放電を２回行って、偶数番号の電池セルＣのグループの放電を１回行うなど、グループ毎に放電を行う回数が異なっていてもよい。この場合には、奇数番号の電池セルＣのグループの放電を多く行った均等化処理の後の均等化処理では、偶数番号の電池セルＣのグループの放電を多く行うなど、放電回数が最終的に同じになるようにすればよい。
【符号の説明】
【００８３】
１０…蓄電池、２０…監視ＩＣ、２１…電圧検出回路、２２…放電スイッチ、３１…フィルタ回路、３２…フィルタ抵抗、３３…コンデンサ、３４…放電回路、３５…放電抵抗、Ｃ…電池セル、Ｌ…接続部材。
【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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