(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単電池セルを直列接続したセルグループを監視する電池監視装置であって、
前記セルグループの各単電池セルのセル電圧を含む複数種類の電圧の中からいずれかを測定対象電圧として選択する第１切替回路と、
第１入力端子および第２入力端子を有し、前記第１切替回路により選択されて前記第１入力端子と前記第２入力端子の間に入力された測定対象電圧を差動増幅して所定範囲の電圧に変換する差動増幅回路と、
前記第１切替回路により選択されて前記差動増幅回路により変換された測定対象電圧を測定し、測定結果に応じたデジタル信号を出力するＡＤコンバータと、
前記セルグループにおける最低電位の単電池セルの負極側を除いて、前記セルグループの各単電池セルのうちいずれかの単電池セルの正極側または負極側に接続され、当該単電池セルの正極側または負極側の電位を基準とした第１基準電圧を発生する第１基準電圧源と、
前記最低電位の単電池セルの負極側に接続されており、前記最低電位の単電池セルの負極側の電位を基準とした第２基準電圧を発生する第２基準電圧源と、を備え、
前記第１切替回路により前記第１基準電圧を選択することで、前記差動増幅回路により変換された前記第１基準電圧を、前記差動増幅回路の差動増幅特性の異常を検知するための異常検知電圧として前記ＡＤコンバータに出力し、
前記第１切替回路により前記最低電位の単電池セルの負極側に前記第１入力端子および前記第２入力端子を共に接続して、前記第１入力端子と前記第２入力端子の間を短絡させたときの前記差動増幅回路からの出力電圧を、前記差動増幅回路および前記ＡＤコンバータのオフセット誤差を測定するためのオフセット誤差電圧として前記ＡＤコンバータに出力し、
前記第１切替回路により前記第２基準電圧を選択することで、前記差動増幅回路により変換された前記第２基準電圧を、前記差動増幅回路および前記ＡＤコンバータのゲイン誤差を測定するためのゲイン誤差電圧として前記ＡＤコンバータに出力する電池監視装置。
【請求項２】
複数の単電池セルを直列接続したセルグループを監視する電池監視装置であって、
前記セルグループの各単電池セルのセル電圧を含む複数種類の電圧の中からいずれかを測定対象電圧として選択する第１切替回路と、
第１入力端子および第２入力端子を有し、前記第１切替回路により選択されて前記第１入力端子と前記第２入力端子の間に入力された測定対象電圧を差動増幅して所定範囲の電圧に変換する差動増幅回路と、
前記第１切替回路により選択されて前記差動増幅回路により変換された測定対象電圧を測定し、測定結果に応じたデジタル信号を出力するＡＤコンバータと、
前記セルグループにおける最高電位の単電池セルの正極側と、最低電位の単電池セルの負極側との間に接続されており、セルグループ電圧に応じた分圧電圧を出力する分圧回路と、
前記分圧回路から出力された分圧電圧または前記差動増幅回路からの出力電圧のいずれか一方を選択して前記ＡＤコンバータに出力する第２切替回路とを備え、
前記第２切替回路により前記分圧電圧を選択することで、前記差動増幅回路を介さずに出力された前記分圧電圧を異常検知電圧として前記ＡＤコンバータに出力する電池監視装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電池監視装置において、
前記最低電位の単電池セルの負極側に接続されており、前記最低電位の単電池セルの負極側の電位を基準とした基準電圧を発生する基準電圧源をさらに備え、
前記第１切替回路により前記最低電位の単電池セルの負極側に前記第１入力端子および前記第２入力端子を共に接続して、前記第１入力端子と前記第２入力端子の間を短絡させたときの前記差動増幅回路からの出力電圧を、前記差動増幅回路および前記ＡＤコンバータのオフセット誤差を測定するためのオフセット誤差電圧として前記ＡＤコンバータに出力し、
前記第１切替回路により前記基準電圧を選択することで、前記差動増幅回路により変換された前記基準電圧を、前記差動増幅回路および前記ＡＤコンバータのゲイン誤差を測定するためのゲイン誤差電圧として前記ＡＤコンバータに出力する電池監視装置。
【請求項４】
複数の単電池セルを直列接続したセルグループを監視する電池監視装置であって、
前記セルグループの各単電池セルのセル電圧を含む複数種類の電圧の中からいずれかを測定対象電圧として選択する第１切替回路と、
第１入力端子および第２入力端子を有し、前記第１切替回路により選択されて前記第１入力端子と前記第２入力端子の間に入力された測定対象電圧を差動増幅して所定範囲の電圧に変換する差動増幅回路と、
前記第１切替回路により選択されて前記差動増幅回路により変換された測定対象電圧を測定し、測定結果に応じたデジタル信号を出力するＡＤコンバータとを備え、
前記第１切替回路により、前記セルグループにおける最低電位の単電池セルの負極側を除いて、前記セルグループの各単電池セルのうちいずれかの単電池セルの正極側または負極側に前記第１入力端子および前記第２入力端子を共に接続して、前記第１入力端子と前記第２入力端子の間を短絡させたときの前記差動増幅回路からの出力電圧を、異常検知電圧として前記ＡＤコンバータに出力する電池監視装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電池監視装置において、
前記最低電位の単電池セルの負極側に接続されており、前記最低電位の単電池セルの負極側の電位を基準とした基準電圧を発生する基準電圧源をさらに備え、
前記第１切替回路により前記最低電位の単電池セルの負極側に前記第１入力端子および前記第２入力端子を共に接続して、前記第１入力端子と前記第２入力端子の間を短絡させたときの前記差動増幅回路からの出力電圧を、前記差動増幅回路および前記ＡＤコンバータのオフセット誤差を測定するためのオフセット誤差電圧として前記ＡＤコンバータに出力し、
前記第１切替回路により前記基準電圧を選択することで、前記差動増幅回路により変換された前記基準電圧を、前記差動増幅回路および前記ＡＤコンバータのゲイン誤差を測定するためのゲイン誤差電圧として前記ＡＤコンバータに出力する電池監視装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電池監視装置と、
前記電池監視装置のＡＤコンバータから出力されたデジタル信号に応じた測定情報を前記電池監視装置から受信するバッテリコントローラとを備え、
前記バッテリコントローラは、前記ＡＤコンバータにより前記異常検知電圧を測定したときの前記測定情報に基づいて、前記差動増幅回路の差動増幅特性の異常を検知する電池システム監視装置。
【請求項７】
請求項１、３または５のいずれか一項に記載の電池監視装置と、
前記電池監視装置のＡＤコンバータから出力されたデジタル信号に応じた測定情報を前記電池監視装置から受信するバッテリコントローラとを備え、
前記バッテリコントローラは、
前記ＡＤコンバータにより前記オフセット誤差電圧を測定したときの前記測定情報に基づいて、前記差動増幅回路および前記ＡＤコンバータのオフセット誤差を測定し、
前記ＡＤコンバータにより前記ゲイン誤差電圧を測定したときの前記測定情報に基づいて、前記差動増幅回路および前記ＡＤコンバータのゲイン誤差を測定し、
前記オフセット誤差が所定の第１の誤差範囲内であり、前記ゲイン誤差が所定の第２の誤差範囲内であり、且つ前記ＡＤコンバータにより前記異常検知電圧を測定したときの前記測定情報の値が所定範囲外である場合、前記差動増幅回路の差動増幅特性が異常であると判断する電池システム監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池監視装置およびこれを備えた電池システム監視装置に関する。
【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、二次電池の単電池セルを複数個直列接続したセルグループを複数個直列あるいは直並列に接続して構成される組電池（電池システム）が用いられている。このような組電池においては、各単電池セルの残存容量計算や保護管理のため、セル電圧（単電池セルの端子間電圧）の計測と、充電状態（ＳＯＣ、State of Charge）すなわち残存容量の均等化（バランシング）のためのバランシング放電とを行うセルコントローラを組電池の監視装置内に設けて、組電池の管理を行っている（特許文献１参照）。また、このセルコントローラは複数の集積回路（セルコントローラＩＣ）を備え、上記の複数個のセルグループの管理を行っている。【０００３】
特許文献１に開示された集積回路は、差動増幅器やアナログデジタル変換器によって構成される電圧検出回路を有しており、この電圧検出回路を用いてセル電圧を計測する。また、既知の基準電源の電圧を電圧検出回路により計測することで、差動増幅器やアナログデジタル変換器が正常に動作しているかどうかの診断を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開２００９−１８３０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたような既知の基準電源の電圧を用いた従来の診断方法では、セル電圧を測定するための測定系においていずれかの回路が特定の異常状態となったときに、その異常を検知できない場合がある。たとえば、ある特定の電圧範囲においてアナログデジタル変換器の誤差が大きくなるような異常状態や、差動増幅器を構成する各抵抗の値が経年劣化等によって変化してアンバランスとなり、そのために差動増幅特性が悪化するような異常状態は、従来の方法では正しく検知するのが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による電池監視装置は、複数の単電池セルを直列接続したセルグループを監視する電池監視装置であって、セルグループの各単電池セルのセル電圧を含む複数種類の電圧の中からいずれかを測定対象電圧として選択する第１切替回路と、第１入力端子および第２入力端子を有し、第１切替回路により選択されて第１入力端子と第２入力端子の間に入力された測定対象電圧を差動増幅して所定範囲の電圧に変換する差動増幅回路と、第１切替回路により選択されて差動増幅回路により変換された測定対象電圧を測定し、測定結果に応じたデジタル信号を出力するＡＤコンバータと、セルグループにおける最低電位の単電池セルの負極側を除いて、セルグループの各単電池セルのうちいずれかの単電池セルの正極側または負極側に接続され、当該単電池セルの正極側または負極側の電位を基準とした第１基準電圧を発生する第１基準電圧源と、最低電位の単電池セルの負極側に接続されており、最低電位の単電池セルの負極側の電位を基準とした第２基準電圧を発生する第２基準電圧源と、を備え、第１切替回路により第１基準電圧を選択することで、差動増幅回路により変換された第１基準電圧を、差動増幅回路の差動増幅特性の異常を検知するための異常検知電圧としてＡＤコンバータに出力し、第１切替回路により最低電位の単電池セルの負極側に第１入力端子および第２入力端子を共に接続して、第１入力端子と第２入力端子の間を短絡させたときの差動増幅回路からの出力電圧を、差動増幅回路およびＡＤコンバータのオフセット誤差を測定するためのオフセット誤差電圧としてＡＤコンバータに出力し、第１切替回路により第２基準電圧を選択することで、差動増幅回路により変換された第２基準電圧を、差動増幅回路およびＡＤコンバータのゲイン誤差を測定するためのゲイン誤差電圧としてＡＤコンバータに出力する。
本発明による電池監視装置は、複数の単電池セルを直列接続したセルグループを監視する電池監視装置であって、セルグループの各単電池セルのセル電圧を含む複数種類の電圧の中からいずれかを測定対象電圧として選択する第１切替回路と、第１入力端子および第２入力端子を有し、第１切替回路により選択されて第１入力端子と第２入力端子の間に入力された測定対象電圧を差動増幅して所定範囲の電圧に変換する差動増幅回路と、第１切替回路により選択されて差動増幅回路により変換された測定対象電圧を測定し、測定結果に応じたデジタル信号を出力するＡＤコンバータと、セルグループにおける最高電位の単電池セルの正極側と、最低電位の単電池セルの負極側との間に接続されており、セルグループ電圧に応じた分圧電圧を出力する分圧回路と、分圧回路から出力された分圧電圧または差動増幅回路からの出力電圧のいずれか一方を選択してＡＤコンバータに出力する第２切替回路とを備え、第２切替回路により分圧電圧を選択することで、差動増幅回路を介さずに出力された分圧電圧を異常検知電圧としてＡＤコンバータに出力する。
本発明による電池監視装置は、複数の単電池セルを直列接続したセルグループを監視する電池監視装置であって、セルグループの各単電池セルのセル電圧を含む複数種類の電圧の中からいずれかを測定対象電圧として選択する第１切替回路と、第１入力端子および第２入力端子を有し、第１切替回路により選択されて第１入力端子と第２入力端子の間に入力された測定対象電圧を差動増幅して所定範囲の電圧に変換する差動増幅回路と、第１切替回路により選択されて差動増幅回路により変換された測定対象電圧を測定し、測定結果に応じたデジタル信号を出力するＡＤコンバータとを備え、第１切替回路により、セルグループにおける最低電位の単電池セルの負極側を除いて、セルグループの各単電池セルのうちいずれかの単電池セルの正極側または負極側に第１入力端子および第２入力端子を共に接続して、第１入力端子と第２入力端子の間を短絡させたときの差動増幅回路からの出力電圧を、異常検知電圧としてＡＤコンバータに出力する。
本発明による電池システム監視装置は、上記の電池監視装置と、電池監視装置のＡＤコンバータから出力されたデジタル信号に応じた測定情報を電池監視装置から受信するバッテリコントローラとを備える。バッテリコントローラは、ＡＤコンバータにより異常検知電圧を測定したときの測定情報に基づいて、差動増幅回路の差動増幅特性の異常を検知する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、セル電圧を測定するための測定系における異常状態を正しく検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】電池システム監視装置を備えた蓄電装置を搭載したハイブリッド自動車用電動駆動装置の構成例を示す図である。
【図２】従来のセルコントローラＩＣのセル電圧測定系の構成例を示す図である。
【図３】従来のセルコントローラＩＣで各セル電圧および基準電圧を選択する際の切替回路内の接続を示す一覧表である。
【図４】ＡＤコンバータの内部構成を示す説明図である。
【図５】逐次変換型のＡＤコンバータ内に設けられたＤＡコンバータの構成を示す説明図である。
【図６】従来のセルコントローラＩＣにおいて逐次変換型のＡＤコンバータで故障が発生した場合のセル電圧検出特性の一例を示す図である。
【図７】差動増幅回路の抵抗値が変化した場合に発生する電圧検出誤差とセル位置との関係を表した特性線図の一例を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態によるセルコントローラＩＣのセル電圧測定系の構成例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態によるセルコントローラＩＣのセル電圧測定系の構成例を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態によるセルコントローラＩＣのセル電圧測定系の構成例を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態によるセルコントローラＩＣのセル電圧測定系の構成例を示す図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態によるセルコントローラＩＣのセル電圧測定系の構成例を示す図である。
【図１３】本発明の第５の実施形態によるセルコントローラＩＣにおいて、各セル電圧、基準電圧およびセル１の負極端子電圧を選択する際の切替回路内の接続を示す一覧表である。
【図１４】本発明の第６の実施形態によるセルコントローラＩＣのセル電圧測定系の構成例を示す図である。
【図１５】本発明の第６の実施形態によるセルコントローラＩＣにおいて、各セル電圧、基準電圧およびセル１の負極端子電圧を選択する際の切替回路内の接続と、セルグループ電圧に応じた分圧電圧を選択する際の切替器内の接続とを示す一覧表である。
【図１６】本発明の第７の実施形態によるセルコントローラＩＣのセル電圧測定系の構成例を示す図である。
【図１７】本発明の第７の実施形態によるセルコントローラＩＣにおいて、各セル電圧、基準電圧、セル１の負極端子電圧およびセル１２の負極端子電圧を選択する際の切替回路内の接続を示す一覧表である。
【図１８】差動増幅回路の抵抗値が変化した場合に、差動増幅回路の入力端子を同一セルの負極側にそれぞれ接続して短絡したときの電圧検出誤差とセル位置との関係を表した特性線図の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明をハイブリッド自動車（ＨＥＶ）などに用いられる電池システム監視装置に対して適用した場合の例である。なお、本発明はＨＥＶに限らず、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）や電気自動車（ＥＶ）、鉄道車両などに搭載される各種電池システムに対して幅広く適用可能である。
【００１０】
以下の実施形態では、制御の最小単位となる蓄電・放電デバイスとして３．０〜４．２Ｖ（平均出力電圧：３．６Ｖ）の範囲に電圧を持つリチウムイオン電池を想定しているが、それ以外でもＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）が高すぎる場合（過充電）や低すぎる場合（過放電）に使用を制限するような、電気を蓄え放電可能なデバイスであれば何でもよく、ここでは、それらを総称して単電池または単電池セル、あるいは単にセルと呼ぶ。
【００１１】
また、以下に説明する実施形態では、単電池セルを複数個（概ね数個から十数個）直列に接続したものをセルグループと呼び、このセルグループを複数個直列に接続したものを電池モジュールと呼んでいる。更にこのセルグループあるいは電池モジュールを複数個直列または直並列に接続したものを組電池と呼んでいる。各単電池セルのセル電圧を検出し、バランシング動作等を行いながら電池状態を監視する電池監視装置としてのセルコントローラＩＣは、セルグループ毎に設けられる。
【００１２】
（電動駆動装置の構成）
図１は、本発明による電池システム監視装置を備えた蓄電装置を搭載したハイブリッド自動車用電動駆動装置の構成例を示す図である。この電動駆動装置は、車両コントローラ４００、モータコントローラ３００、バッテリコントローラ２００、複数のセルコントローラＩＣ１００、電池システム１３０、インバータ３４０、モータ３５０などを備えている。これらの内、車両コントローラ４００、モータコントローラ３００、バッテリコントローラ２００、セルコントローラＩＣ１００およびインバータ３４０は、車両内に設置される通信回路を介して互いに情報の授受を行う。
【００１３】
電池システム１３０は、複数のセルグループ１２０を直列に接続したものである。各セルグループ１２０はさらに、リチウムイオン電池等の二次電池の単電池セル１１０が複数個直列に接続されて構成されている。
【００１４】
電池システム監視装置１０は、バッテリコントローラ２００、複数のセルコントローラＩＣ１００、各セルコントローラＩＣ１００とセルグループ１２０の間に設けられた抵抗やコンデンサ等を含む接続回路を備えて構成されている。蓄電装置は、この電池システム監視装置１０と電池システム１３０から構成される。
【００１５】
バッテリコントローラ２００と複数のセルコントローラＩＣ１００との間の通信回路はループ状に接続されている。バッテリコントローラ２００から最上位のセルコントローラＩＣ１００へシグナルアイソレータ２０１を介して信号が伝送されると、最上位のセルコントローラＩＣ１００から最下位のセルコントローラＩＣ１００まで順に直列に信号が伝送される。最後に最下位のセルコントローラＩＣ１００からバッテリコントローラ２００へシグナルアイソレータ２０２を介して信号が伝送される。バッテリコントローラ２００は、このループ状の通信回路を介して、すべてのセルコントローラＩＣ１００との間で情報の授受を行うことができる。
【００１６】
なお、ここではループ状の通信回路を介してバッテリコントローラ２００と各セルコントローラＩＣ２００との間で信号伝送を行う例を示しているが、双方向通信回路を用いて信号伝送を行うことも可能である。この場合、シグナルアイソレータ２０２は不要となる。さらに、図示はしないが、バッテリコントローラ２００からすべてのセルコントローラＩＣ１００へ並列に通信回路を接続し、パラレルに信号伝送を行うことも可能である。
【００１７】
車両コントローラ４００は、ハイブリッド自動車の運転者が操作するアクセルペダルやブレーキペダル、あるいは変速レバーなどの車両運転操作装置からの操作信号に基づいて車両の走行速度や制駆動力などを制御する。モータコントローラ３００は、車両コントローラ４００からの速度指令や制駆動力指令に基づいてバッテリコントローラ２００およびインバータ３４０を制御し、車両走行駆動用モータ３５０の回転速度およびトルクを制御する。
【００１８】
バッテリコントローラ２００は、電圧センサ２１０、電流センサ２２０、温度センサ２３０によりそれぞれ検出された電池システム１３０の電圧、電流、温度に基づいて、電池システム１３０の充放電とＳＯＣ（State of Charge）を制御する。また、各セルコントローラＩＣ１００を制御して、電池システム１３０を構成する複数の単電池セル（以下、単にセルともいう）１１０のＳＯＣを管理し、過充電状態とならないようにＳＯＣのばらつきを補正するための放電（以下、バランシング放電という）を行う。
【００１９】
なお、図１に示す実施の形態では、電池システム１３０として、４個のセル１１０が直列に接続されたセルグループ１２０が複数個直列に接続された例を示している。しかし、セルグループ１２０を構成する単電池セル１１０の数はこれに限らず、４個以上または４個未満であってもよい。セルコントローラＩＣ１００は、セルグループ１２０の仕様に合わせたものを使用すればよい。ハイブリッド自動車に搭載される電池システム１３０は、多くのセルあるいはセルグループが直並列に接続され、両端電圧が数１００Ｖの高圧、高容量とした電池システムが一般的である。もちろんこのような高圧、高容量の電池システムに対しても本発明を適用することができる。
【００２０】
セルコントローラＩＣ１００は、電池システム１３０を構成する複数のセル１１０を所定個数ごとにグループ分けした各セルグループ１２０ごとに設けられる。例えば、１００個のセル１１０が直列に接続された電池システム１３０を、４個のセル１１０ごとにグループ分けし、２５組のセルグループ１２０を電池システム１３０内に設けたとする。この場合は、セルグループ１２０の数に合わせて２５個のセルコントローラＩＣ１００が用いられる。
【００２１】
各セルコントローラＩＣ１００は、各セルグループ１２０を構成するセル１１０それぞれの端子間電圧（セル電圧）を検出し、その検出結果をバッテリコントローラ２００へ送信する。そして、バッテリコントローラ２００からの指令にしたがって、各セル１１０のＳＯＣのばらつきを補正するために、セル１１０ごとにバランシング電流の通電制御を行う。このようにして、セルコントローラＩＣ１００によりセルグループ１２０の監視が行われる。なお、バランシング抵抗１０２は、各セル１１０の放電（バランシング放電）の電流を制限するための抵抗であり、セル１１０ごとに設けられる。
【００２２】
電池システム１３０に充電された直流電力は、正極側コンタクタ３１０および負極側コンタクタ３２０を介して、平滑コンデンサ３３０およびインバータ３４０へ供給される。こうして電池システム１３０から供給された直流電力がインバータ３４０により交流電力に変換されて交流モータ３５０に印加されることで、交流モータ３５０の駆動が行われる。この直流電力から交流電力への変換は、インバータ３４０に備えられたスイッチング素子（不図示）のスイッチングによって行われる。一方、車両の制動時には、交流モータ３５０により発電された交流電力が、インバータ３４０に備えられたダイオード素子（不図示）と平滑用コンデンサ３３０により直流電力に変換される。この直流電力は、正極側コンタクタ３１０および負極側コンタクタ３２０を介して電池システム１３０に印加され、電池システム１３０の充電が行われる。すなわち、電池システム１３０とインバータ３４０との間で直流電力の授受が行われる。
【００２３】
なお、インバータ３４０の動作に伴ってリプルノイズ及びスイッチングノイズが発生する。これらのノイズは、平滑用コンデンサ３３０によってある程度低減されるが、完全には除去しきれず電池システム１３０に流れこむ。すると、各セル１１０のセル電圧にノイズ電流に比例したノイズ電圧が重畳する。このノイズ電圧はセル電圧の検出誤差となるため、セルコントローラＩＣ１００内に設けられている電圧測定回路（不図示）において、ＲＣフィルタ等を用いて抑制される。
【００２４】
次にセルコントローラＩＣ１００の詳細について説明する。電池システム監視装置１０に備えられたセルコントローラＩＣ１００は、後で詳細に説明するように、逐次変換型のＡＤコンバータと差動増幅回路を備えている。そのため、ある特定の電圧範囲においてアナログデジタル変換器の誤差が大きくなるような異常状態や、差動増幅回路を構成する各抵抗の値が経年劣化等によって変化してアンバランスとなり、そのために差動増幅特性が悪化するような異常状態が生じる可能性がある。これらの異常状態を正しく検知するため、本発明では、セルコントローラＩＣ１００のセル電圧測定系において様々な工夫をこらしている。
【００２５】
（従来のセルコントローラＩＣ）
ここで、本発明によるセルコントローラＩＣ１００を説明する前に、従来のセルコントローラＩＣについて説明する。図２は、従来のセルコントローラＩＣ１００´のセル電圧測定系の構成例を示す図である。この例では、直列接続された１２個のセル１１０により１つのセルグループ１２０が構成されている。以下の説明では、これら１２個のセル１１０を、低電位側から高電位側の順にセル１〜セル１２と呼ぶこととする。なお図２では、セル３〜１０の図示を省略している８．セル１〜１２の各正負極端子は、計１３本の電圧検出線によりセルコントローラＩＣ１００´と接続されている。
【００２６】
セルコントローラＩＣ１００´において、セル１〜１２の各正負極端子からの電圧検出線は、切替回路５０１の入力側に接続されている。切替回路５０１の入力側には、さらに、セル１の負極端子電圧をグランド電圧とした基準電圧Ｖｒｅｆ１を発生する基準電圧源５０４も接続されている。切替回路５０１は、不図示のロジック部から出力される切替信号に応じて、これらの中からいずれか２つの組み合わせを選択的に切り替えて、差動増幅回路５０２の入力端子Ｔ１、Ｔ２にそれぞれ出力する。こうした切替回路５０１の動作により、セル１〜１２の各セル電圧および基準電圧源５０４により発生される基準電圧Ｖｒｅｆ１の中からいずれかが測定対象電圧として選択される。
【００２７】
図３は、セル１〜１２の各セル電圧および基準電圧源５０４からの基準電圧Ｖｒｅｆ１を選択する際の切替回路５０１内の接続を示す一覧表である。この表に示されるように、切替回路５０１の上側と下側の接続をそれぞれ切り替えることで、差動増幅回路５０２の入力端子Ｔ１と入力端子Ｔ２の間に、セル１〜１２の各セル電圧と基準電圧Ｖｒｅｆ１を選択的に印加することができる。たとえばセル１２のセル電圧を選択する場合、切替回路５０１では、入力側の端子Ａ１および端子Ｂ１を選択し、出力側の端子Ｃ１、Ｃ２とそれぞれ接続する。これにより、セル１２の正極端子と負極端子間のセル電圧が差動増幅回路５０２の入力端子Ｔ１と入力端子Ｔ２の間に出力される。同様に、切替回路５０１において入力側の端子Ａ１〜Ａ１２と端子Ｂ１〜Ｂ１２を順次選択して出力側の端子Ｃ１、Ｃ２とそれぞれ接続することで、セル１２〜１の各セル電圧を選択して差動増幅回路５０２に出力することができる。また、入力側の端子Ａ１３と端子Ｂ１２を選択して出力側の端子Ｃ１、Ｃ２とそれぞれ接続すると、基準電圧源５０４からの基準電圧Ｖｒｅｆ１が差動増幅回路５０２へ出力される。なお図２では、端子Ａ４〜Ａ１０および端子Ｂ４〜Ｂ１０の図示を省略している。
【００２８】
差動増幅回路５０２は、入力端子Ｔ１側に設けられた抵抗Ｒ１、Ｒ２と、入力端子Ｔ２側に設けられた抵抗Ｒ３、Ｒ４と、＋入力端子と−入力端子を持つ差動増幅器Ｕ１とを有する。差動増幅器Ｕ１の＋入力端子は抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の間に接続されており、−入力端子は抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の間に接続されている。切替回路５０１により選択されて差動増幅回路５０２の入力端子Ｔ１、Ｔ２に入力された測定対象電圧は、差動増幅回路５０２において差動増幅器Ｕ１により差動増幅されることで、セル１の負極端子電圧を基準とした所定範囲の電圧に変換される。この変換後の測定対象電圧は、差動増幅回路５０２からＡＤコンバータ５０３の入力側に出力される。
【００２９】
ＡＤコンバータ５０３は、基準電圧源５０５から発生される基準電圧Ｖｒｅｆ０を用いて動作し、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換してＡＤ変換値を出力する。この動作によりＡＤコンバータ５０３は、差動増幅回路５０２で変換された測定対象電圧を測定し、その測定結果に応じたデジタル信号を出力する。このデジタル信号は不図示のロジック部へ送られ、ロジック部が行う通信制御により、所定のデータ形式の測定情報に変換されて図１のバッテリコントローラ２００へ送信される。
【００３０】
セルコントローラＩＣ１００´から上記のような測定情報を受信することで、バッテリコントローラ２００は、セル１〜１２の各セル電圧および基準電圧源５０４からの基準電圧Ｖｒｅｆ１の測定結果を取得することができる。こうして取得した基準電圧Ｖｒｅｆ１の測定結果が所定範囲内であれば、セルコントローラＩＣ１００´のセル電圧測定系が正常に動作していると確認することができる。すなわち、差動増幅回路５０２、ＡＤコンバータ５０３および基準電圧源５０５がいずれも正常であると判断できる。
【００３１】
図４は、ＡＤコンバータ５０３の内部構成を示す説明図である。ここでは、比較的高速で精度良く測定できる逐次変換型のＡＤコンバータを用いた場合の構成を示している。
【００３２】
図４において、サンプルホールド回路６０１は、ＡＤコンバータ５０３に入力された測定電圧をＡＤ変換中一定に保持してサンプリングする。サンプルホールド回路６０１からのサンプルホールド出力電圧は、ＤＡコンバータ６０３の出力電圧と共に、コンパレータ６０２の入力側に印加される。コンパレータ６０２は、サンプルホールド出力電圧とＤＡコンバータ６０３の出力電圧を比較し、どちらの電圧値が大きいかを制御ロジック６０４に出力する。制御ロジック６０４は、コンパレータ６０２からの出力に基づいて、所定のビット数のデジタル信号を出力する。ＤＡコンバータ６０３は、基準電圧源５０５からの基準電圧Ｖｒｅｆ０を基に、制御ロジック６０４から出力されたデジタル信号に応じた電圧を出力する。これらの動作により、サンプルホールド回路６０１でサンプルホールドされた測定電圧とＤＡコンバータ６０３からの出力電圧がコンパレータ６０２で繰り返し比較され、その比較結果に応じたデジタル信号が制御ロジック６０４において決定される。このデジタル信号をＡＤコンバータ５０３から出力することで、ＡＤコンバータ５０３において測定電圧がデジタル信号に変換される。ＡＤコンバータ５０３では、このような逐次変換動作が行われ、測定電圧がロジック値として出力される。
【００３３】
図５は、図４に示した逐次変換型のＡＤコンバータ５０３内に設けられたＤＡコンバータ６０３の構成を示す説明図である。図５に示すように、ＤＡコンバータ６０３は、複数のラダー抵抗６０６を接続したラダー抵抗部６０５と、図４の制御ロジック６０４からの制御に応じてラダー抵抗部６０６の各ラダー抵抗６０６の接続を切り替える切替ＳＷ部６０７とで構成されている。切替ＳＷ部６０７には基準電圧源５０５が接続されている。制御ロジック６０４からのデジタル信号の各ビットの値に応じて切替ＳＷ６０７の各スイッチを制御することで、各ラダー抵抗６０６と基準電圧源５０５との間の接続がオンまたはオフされる。これにより、制御ロジック６０４からのデジタル信号に応じた電圧がＤＡコンバータ６０３からコンパレータ６０２へアナログ出力される。
【００３４】
（従来のセルコントローラＩＣで逐次変換型のＡＤコンバータが故障した場合の問題点）
続いて、以上説明した従来のセルコントローラＩＣ１００´において、逐次変換型のＡＤコンバータ５０３が故障した場合の問題点について説明する。図６は、従来のセルコントローラＩＣ１００´において逐次変換型のＡＤコンバータ５０３で故障が発生した場合のセル電圧検出特性の一例を示す図である。ここでは、図５に示したＡＤコンバータ５０３内のＤＡコンバータ６０３の構成において、切替ＳＷ部６０７のスイッチの一つが基準電圧源５０５側に固着する故障が生じた場合の電圧検出特性の一例を示している。
【００３５】
図６において、符号６１０に示す正常時の電圧検出特性６１０に対して、符号６１１に示す故障時の電圧検出特性は、入力電圧で約６００〜１２００ｍＶ、約１８００〜２５００ｍＶ、約３１００〜３７００ｍＶ、約４３００〜５０００ｍＶの各電圧範囲において、電圧検出誤差がそれぞれ大きくなっている。これは、故障により基準電圧源５０５側に固着されたスイッチが本来オフとなる電圧範囲では、ＤＡコンバータ６０３からの出力電圧が制御ロジック６０４の制御通りには出力されず、これによってＡＤコンバータ５０３の逐次変換動作が正常に行われないためである。この電圧範囲は、切替ＳＷ部６０７において固着するスイッチの位置によって異なる。すなわち、制御ロジック６０４からのデジタル信号のＬＳＢ側に対応するスイッチが固着した場合は、分解能が悪くなる程度で済むが、ＭＳＢ側に対応するスイッチが固着した場合は大きな誤差が生じることがある。
【００３６】
ここで、従来のセルコントローラＩＣ１００´には、図２に示したように、ＡＤコンバータ５０３を含むセル電圧測定系の故障を診断するための基準電圧源５０４が備えられている。しかし、上述の様な逐次変換型のＡＤコンバータ５０３に特有の誤差、すなわちある特定の電圧範囲でのみ誤差が大きくなるといった故障が発生した場合、基準電圧源５０４からの基準電圧Ｖｒｅｆ１がこの電圧範囲内になければ、ＡＤコンバータ５０３の故障を正しく検知することはできない。従来のセルコントローラＩＣ１００´では、逐次変換型のＡＤコンバータ５０３が故障した場合に、このような問題が起こる可能性がある。
【００３７】
（従来のセルコントローラＩＣで差動増幅回路が故障した場合の問題点）
次に、従来のセルコントローラＩＣ１００´において、差動増幅回路５０２が故障した場合の問題点について説明する。図７は、差動増幅回路５０２の抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値が変化した場合に発生する電圧検出誤差とセル位置との関係を表した特性線図の一例を示す図である。ここでは、符号７０１〜７０４の各特性線図により、図２に示した差動増幅回路５０２の構成において、各セルのセル電圧が４．１Ｖであるときに、差動増幅器Ｕ１の＋入力端子側の分圧比と−入力端子側の分圧比がそれぞれ５０％から±０．２％ずつ変化した場合の電圧検出誤差とセル位置との関係を示している。すなわち、特性線図７０１、７０２は、差動増幅器Ｕ１の＋入力端子側の分圧比が４９．８％と５０．２％であるときの電圧検出誤差とセル位置との関係をそれぞれ示している。また、特性線図７０３、７０４は、差動増幅器Ｕ１の−入力端子側の分圧比が４９．８％と５０．２％であるときの電圧検出誤差とセル位置との関係をそれぞれ示している。
【００３８】
図７において、各特性線図７０１〜７０４では、いずれも上位に接続されている電位の高いセルほど電圧検出誤差が大きくなることが分かる。この例では、最下位のセル１では電圧検出誤差が±２０ｍＶ程度であるのに対して、最上位のセル１２では電圧検出誤差が±２００ｍＶ程度まで増大している。なお、図７ではセル数が１２である場合の電圧検出誤差例を示しているが、直列接続されるセル数が多くなるほど最上位セルでの電圧検出誤差は大きくなる。
【００３９】
ここで、従来のセルコントローラＩＣ１００´は、前述のようにＡＤコンバータ５０３の基準電圧源５０５とは別の独立した基準電圧源５０４からの基準電圧Ｖｒｅｆ１を測定することで、セル電圧測定系の異常を検出している。しかし、この基準電圧源５０４からの基準電圧Ｖｒｅｆ１は、セルコントローラＩＣ１００´のグランド電圧、つまりセル１の負極端子電圧を基準とした電圧である。そのため、差動増幅回路５０２の抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値が変化した場合、基準電圧源５０５からの基準電圧Ｖｒｅｆ１を測定しても、図７の各特性線図７０１〜７０４で最下位のセル１相当の電圧検出誤差しか測定することができない。すなわち、従来のセルコントローラＩＣ１００´のような故障診断方法では、差動増幅回路５０２の抵抗値の変動に対する感度が鈍く、上記のような誤差を故障として正しく検知することが困難である。従来のセルコントローラＩＣ１００´では、差動増幅回路５０２が故障した場合に、このような問題が起こる可能性がある。
【００４０】
なお、以上説明したようなＡＤコンバータ５０３や差動増幅回路５０２の故障が起きた場合、セル電圧を正確に測定できないため、各セルが過充電あるいは過放電となる可能性がある。特にリチウムイオン電池の場合は、過充電時にセルの破裂・発煙・発火といった危険性があるため、そのような状態は絶対に避けねばならない。また、セルが過充電・過放電といった状態までに至らなくとも、想定外の電圧範囲でセルが充放電されることにより、電池システム１３０の特性が早期に劣化してしまう可能性がある。
【００４１】
そこで、本発明によるセルコントローラＩＣ１００は、上記のようなＡＤコンバータ５０３や差動増幅回路５０２の故障を正しく検知するために、セル電圧測定系において様々な工夫をこらしている。その内容を、以下の第１〜第７の各実施形態においてそれぞれ説明する。
【００４２】
（第１の実施形態）
図８は、本発明の第１の実施形態によるセルコントローラＩＣ１００のセル電圧測定系の構成例を示す図である。この図８の構成において、図２に示した従来のセルコントローラＩＣ１００´の構成との違いは、基準電圧源５０４に加えてさらに基準電圧源５０６を有する基準電圧発生回路５００Ａを備える点と、端子Ａ１４を切替回路５０１に設けた点である。
【００４３】
基準電圧発生回路５００Ａにおいて、基準電圧源５０４と基準電圧源５０６は、互いに異なる基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２をそれぞれ発生する。具体的には、基準電圧源５０４は、セル１の負極端子側に−端子が接続されており、セル１の負極端子電圧を基準として基準電圧Ｖｒｅｆ１を発生する。一方、基準電圧源５０６は、セル１２の正極端子側に＋端子が接続されており、セル１２の正極端子電圧を基準として基準電圧Ｖｒｅｆ２を発生する。
【００４４】
本実施形態のセルコントローラＩＣ１００でセル電圧測定系が正常に動作しているかどうかを判断する場合、切替回路５０１は、出力側の端子Ｃ１、Ｃ２の接続相手として、入力側の端子Ａ１３と端子Ｂ１２を選択すると共に、入力側の端子Ａ１と端子Ｂ１３を選択する。このようにして基準電圧源５０４と基準電圧源５０６を切り替えて選択し、基準電圧Ｖｒｅｆ１およびＶｒｅｆ２が差動増幅回路５０２へそれぞれ出力されるようにすることで、基準電圧発生回路５００Ａから出力される基準電圧を変化させる。このときの基準電圧Ｖｒｅｆ１およびＶｒｅｆ２に対する各測定結果は、セルコントローラＩＣ１００から図１のバッテリコントローラ２００へ送信される。
【００４５】
予め定められた基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２に対して、上記の基準電圧Ｖｒｅｆ１およびＶｒｅｆ２の各測定結果のうちいずれか少なくとも一方の測定結果が所定範囲から外れた場合、バッテリコントローラ２００は、セルコントローラＩＣ１００のセル電圧測定系が故障したと判断する。これにより、逐次変換型のＡＤコンバータ５０３において特定の電圧範囲でのみ誤差が大きくなる前述のような故障が発生した場合であっても、その電圧範囲内に基準電圧Ｖｒｅｆ１およびＶｒｅｆ２のいずれか少なくとも一方が入っていれば、ＡＤコンバータ５０３の異常を正しく検知することができる。
【００４６】
なお、基準電圧源５０４と基準電圧源５０６のうち少なくとも一方は、各セルに対する過充電電圧と略一致する電圧を基準電圧Ｖｒｅｆ１またはＶｒｅｆ２として発生することが好ましい。このようにすれば、過充電電圧近辺での故障検出性能が向上するため、蓄電装置全体での安全性をさらに高めることができる。
【００４７】
以上説明した本発明の第１の実施形態によれば、次の（１）〜（３）のような作用効果を奏する。
【００４８】
（１）セルコントローラＩＣ１００は、複数の単電池セル１１０を直列接続したセルグループ１２０を監視する。このセルコントローラＩＣ１００は、可変の基準電圧を発生する基準電圧発生回路５００Ａと、セルグループ１２０の各単電池セル１１０のセル電圧および基準電圧を含む複数種類の電圧の中からいずれかを測定対象電圧として選択する切替回路５０１と、切替回路５０１により選択された測定対象電圧を測定し、その測定結果に応じたデジタル信号を出力するＡＤコンバータ５０３とを備える。バッテリコントローラ２００は、ＡＤコンバータ５０３から出力されたデジタル信号に応じた測定情報をセルコントローラＩＣ１００から受信する。そして、ＡＤコンバータ５０３により基準電圧を測定したときの測定情報に基づいて、ＡＤコンバータ５０３の異常を検知する。このようにしたので、セルコントローラＩＣ１００内のセル電圧を測定するための測定系における異常状態を正しく検知することができる。
【００４９】
（２）基準電圧発生回路５００Ａは、互いに異なる基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２をそれぞれ発生する基準電圧源５０４および５０６を有している。セルコントローラＩＣ１００は、切替回路５０１によりこれらの基準電圧源５０４、５０６を切り替えて選択することで、基準電圧発生回路５００Ａからの基準電圧を変化させる。このようにしたので、簡単な回路構成で基準電圧を容易に変化させることができる。
【００５０】
（３）基準電圧源５０４と基準電圧源５０６のうち少なくとも一つは、単電池セル１１０の過充電を判定するための所定の過充電電圧と略一致する電圧を基準電圧Ｖｒｅｆ１または基準電圧Ｖｒｅｆ２として発生してもよい。このようにすれば、過充電電圧近辺の電圧範囲において、セル電圧測定系の異常を確実に検知することができる。したがって、蓄電装置全体での安全性の向上を図ることができる。
【００５１】
なお、以上説明した第１の実施形態では、基準電圧発生回路５００Ａが２つの基準電圧源５０４および５０６を有しており、これらの基準電圧源から、セル１の負極端子電圧とセル１２の正極端子電圧をそれぞれ基準とした基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２をそれぞれ発生する例を説明した。しかし、基準電圧源５０４、５０６がそれぞれ発生する基準電圧はこれらに限定されない。また、基準電圧発生回路５００Ａに３つ以上の基準電圧源を搭載し、これらから互いに異なる基準電圧をそれぞれ発生するようにしてもよい。すなわち、互いに異なる基準電圧をそれぞれ発生する複数の基準電圧源を有するものであれば、図８に示した形態に限らず、基準電圧発生回路５００Ａとして様々な構成のものを適用することができる。
【００５２】
（第２の実施形態）
図９は、本発明の第２の実施形態によるセルコントローラＩＣ１００のセル電圧測定系の構成例を示す図である。この図９の構成において、図２に示した従来のセルコントローラＩＣ１００´の構成との違いは、基準電圧源５０４に替えてＤＡコンバータ５０８を有する基準電圧発生回路５００Ｂを備える点である。
【００５３】
基準電圧発生回路５００Ｂにおいて、ＤＡコンバータ５０８は、基準電圧源５０７からの基準電圧Ｖｒｅｆ３を基に、不図示のロジック部により設定された任意の基準電圧を発生する。すなわち、ＤＡコンバータ５０８は、設定された任意の基準電圧を発生する基準電圧源として動作する。
【００５４】
本実施形態のセルコントローラＩＣ１００でセル電圧測定系が正常に動作しているかどうかを判断する場合、切替回路５０１は、出力側の端子Ｃ１、Ｃ２の接続相手として、入力側の端子Ａ１３と端子Ｂ１２を選択する。そして、ＤＡコンバータ５０８の設定値を変更することで、基準電圧発生回路５００Ｂから出力される基準電圧を、セル電圧が取り得る範囲内で変化させる。このときの基準電圧の測定結果は、セルコントローラＩＣ１００から図１のバッテリコントローラ２００へ送信される。
【００５５】
ＤＡコンバータ５０８の設定値に対して、上記の基準電圧の測定結果が所定範囲から外れた場合、バッテリコントローラ２００は、セルコントローラＩＣ１００のセル電圧測定系が故障したと判断する。これにより、逐次変換型のＡＤコンバータ５０３において特定の電圧範囲でのみ誤差が大きくなる前述のような故障が発生した場合であっても、ＤＡコンバータ５０８によりセル電圧が取り得る範囲内の全域で基準電圧を変化させることで、ＡＤコンバータ５０３の異常を正しく検知することができる。
【００５６】
なお、以上説明したようなＤＡコンバータ５０８の設定値の変更とセル電圧測定系の故障診断は、蓄電装置の使用中にセルグループ１２０が充放電されているときに行ってもよい。この場合、ＤＡコンバータ５０８の設定電圧を少しずつ変えながらセル電圧測定系の診断を繰り返すことで、広い電圧範囲においてＡＤコンバータ５０３の故障をリアルタイムで検出可能である。
【００５７】
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（１）と同様の作用効果に加えて、さらに次の（４）のような作用効果を奏する。
【００５８】
（４）基準電圧発生回路５００Ｂは、設定された任意の基準電圧を発生する基準電圧源として動作するＤＡコンバータ５０８を有する。これにより、基準電圧を任意の電圧範囲で容易に変化させることができる。
【００５９】
（第３の実施形態）
図１０は、本発明の第３の実施形態によるセルコントローラＩＣ１００のセル電圧測定系の構成例を示す図である。この図１０の構成において、図２に示した従来のセルコントローラＩＣ１００´の構成との違いは、基準電圧源５０４に加えてさらに発振器５０９を有する基準電圧発生回路５００Ｃを備える点である。
【００６０】
基準電圧発生回路５００Ｃにおいて、発振器５０９は、時間経過に応じて所定の電圧範囲内で変化する基準電圧を発生する。この発振器５０９が基準電圧を変化させる周期は、ＡＤコンバータ５０３における測定対象電圧の測定周期よりも十分長いことが好ましい。また、発振器５０９が基準電圧を変化させる範囲は、セル電圧が取り得る範囲を含むことが好ましい。なお、発振器５０９からの基準電圧波形としては、たとえば三角波や正弦波などのように、所定範囲内で周期的に変化するものを用いることができる。
【００６１】
本実施形態のセルコントローラＩＣ１００でセル電圧測定系が正常に動作しているかどうかを判断する場合、切替回路５０１は、出力側の端子Ｃ１、Ｃ２の接続相手として、入力側の端子Ａ１３と端子Ｂ１２を選択すると共に、入力側の端子Ａ１４と端子Ｂ１２を定期的に選択する。そして、端子Ａ１３と端子Ｂ１２を選択しているときには、周期的に変化する発振器５０９からの基準電圧を測定し、端子Ａ１３と端子Ｂ１２を選択しているときには、基準電圧源５０４からの基準電圧Ｖｒｅｆ１を測定する。これらの基準電圧の測定結果は、セルコントローラＩＣ１００から図１のバッテリコントローラ２００へ送信される。
【００６２】
基準電圧Ｖｒｅｆ１の測定結果が所定範囲内であり、且つ発振器５０９からの基準電圧の測定結果が上記の基準電圧波形に応じて単調変化している場合、バッテリコントローラ２００は、セルコントローラＩＣ１００のセル電圧測定系が正常であると判断する。一方、基準電圧Ｖｒｅｆ１の測定結果が所定範囲から外れた場合や、発振器５０９からの基準電圧の測定結果における変化の様子が基準電圧波形とは異なる場合、バッテリコントローラ２００は、セルコントローラＩＣ１００のセル電圧測定系が故障したと判断する。これにより、逐次変換型のＡＤコンバータ５０３において特定の電圧範囲でのみ誤差が大きくなる前述のような故障が発生した場合であっても、発振器５０９により基準電圧を周期的に変化させることで、ＡＤコンバータ５０３の異常を正しく検知することができる。
【００６３】
以上説明した本発明の第３の実施形態によれば、第１の実施形態で説明した（１）と同様の作用効果に加えて、さらに次の（５）、（６）のような作用効果を奏する。
【００６４】
（５）基準電圧発生回路５００Ｃは、時間経過に応じて所定の電圧範囲内で変化する基準電圧を発生する基準電圧源としての発振器５０９を有する。これにより、基準電圧を任意の電圧範囲で容易に変化させることができる。
【００６５】
（６）発振器５０９により基準電圧を周期的に変化させるようにしたので、この基準電圧の測定結果における変化の様子から、ＡＤコンバータ５０３が異常であるか否かを容易に判断することができる。
【００６６】
（第４の実施形態）
図１１は、本発明の第４の実施形態によるセルコントローラＩＣ１００のセル電圧測定系の構成例を示す図である。この図１１の構成において、図２に示した従来のセルコントローラＩＣ１００´の構成との違いは、基準電圧源５０４に加えてさらに切替器５１０および定電流源５１１を有する基準電圧発生回路５００Ｄを備える点と、セルコントローラＩＣ１００の外部にコンデンサ５１２が設けられている点である。
【００６７】
基準電圧発生回路５００Ｄにおいて、切替器５１０は、コンデンサ５１２と定電流源５１１の間に設けられている。切替器５１０の切替状態は、定電流源５１１からコンデンサ５１２の方向に電流を流してコンデンサ５１２を充電し、その後、反対方向に電流を流してコンデンサ５１２を放電するように制御される。これにより、コンデンサ５１２の両端電圧は、時間経過に応じて所定の電圧範囲内で変化される。
【００６８】
なお、一般的にセルコントローラＩＣ内には、様々な目的で使用される数多くのスイッチや定電流源が設けられている。そのため、これらを流用して切替器５１０や定電流源５１１とすることで、コンデンサ５１２を外部に追加するだけで、図１１のようなセル電圧測定系を容易に構成することができる。
【００６９】
本実施形態のセルコントローラＩＣ１００でセル電圧測定系が正常に動作しているかどうかを判断する場合、切替回路５０１は、出力側の端子Ｃ１、Ｃ２の接続相手として、入力側の端子Ａ１３と端子Ｂ１２を選択すると共に、入力側の端子Ａ１４と端子Ｂ１２を定期的に選択する。そして、端子Ａ１３と端子Ｂ１２を選択しているときには、切替器５１０の切替状態を上記のように制御することでコンデンサ５１２を充放電させ、その充放電状態に応じて変化するコンデンサ５１２の両端電圧を基準電圧として測定する。また、端子Ａ１３と端子Ｂ１２を選択しているときには、基準電圧源５０４からの基準電圧Ｖｒｅｆ１を測定する。これらの基準電圧の測定結果は、セルコントローラＩＣ１００から図１のバッテリコントローラ２００へ送信される。
【００７０】
基準電圧Ｖｒｅｆ１の測定結果が所定範囲内であり、且つ基準電圧として測定したコンデンサ５１２の両端電圧の測定結果が切替器５１０の切替状態に応じて単調変化している場合、バッテリコントローラ２００は、セルコントローラＩＣ１００のセル電圧測定系が正常であると判断する。一方、基準電圧Ｖｒｅｆ１の測定結果が所定範囲から外れた場合や、コンデンサ５１２の両端電圧の測定結果における変化の様子が切替器５１０の切替状態に対応するものではない場合、バッテリコントローラ２００は、セルコントローラＩＣ１００のセル電圧測定系が故障したと判断する。これにより、逐次変換型のＡＤコンバータ５０３において特定の電圧範囲でのみ誤差が大きくなる前述のような故障が発生した場合であっても、コンデンサ５１２を充放電させてその両端電圧を変化させることで、ＡＤコンバータ５０３の異常を正しく検知することができる。
【００７１】
以上説明した本発明の第４の実施形態によれば、第１の実施形態で説明した（１）と同様の作用効果に加えて、さらに次の（７）のような作用効果を奏する。
【００７２】
（７）基準電圧発生回路５００Ｄは、切替器５１０および定電流源５１１を用いてコンデンサ５１２を充放電させたときの両端電圧を基準電圧として出力することで、時間経過に応じて所定の電圧範囲内で変化する基準電圧を発生する。これにより、基準電圧の測定タイミングに合わせて基準電圧を変化させ、ＡＤコンバータ５０３が異常であるか否かを容易に判断することができる。
【００７３】
（第５の実施形態）
図１２は、本発明の第５の実施形態によるセルコントローラＩＣ１００のセル電圧測定系の構成例を示す図である。この図１２の構成において、図２に示した従来のセルコントローラＩＣ１００´の構成との違いは、基準電圧源５０４に加えてさらに基準電圧源５０６を有する基準電圧発生回路５００Ａを備える点と、差動増幅回路５０２の入力端子Ｔ１をグランド電圧に接続するための端子Ａ１４を切替回路５０１に設けた点である。なお、図１２に示したセル電圧測定系の構成は、図８に示した第１の実施形態によるセルコントローラＩＣ１００のセル電圧測定系の構成と同じものである。
【００７４】
図１３は、本発明の第５の実施形態によるセルコントローラＩＣ１００において、セル１〜１２の各セル電圧、基準電圧源５０４、５０６からの基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２およびセル１の負極端子電圧すなわちグランド電圧を選択する際の切替回路５０１内の接続を示す一覧表である。この表に示されるように、切替回路５０１の上側と下側の接続をそれぞれ切り替えることで、差動増幅回路５０２の入力端子Ｔ１と入力端子Ｔ２の間に、セル１〜１２の各セル電圧と基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２を選択的に印加することができる。また、入力端子Ｔ１と入力端子Ｔ２を共にグランド電圧に接続してこれらの間を短絡することができる。
【００７５】
本実施形態のセルコントローラＩＣ１００では、差動増幅回路５０２の差動増幅特性の異常を検知するための異常検知電圧として、基準電圧源５０６からの基準電圧Ｖｒｅｆ２を差動増幅回路５０２で変換した電圧をＡＤコンバータ５０３により測定する。このとき切替回路５０１は、出力側の端子Ｃ１、Ｃ２の接続相手として、入力側の端子Ａ１と端子Ｂ１３を選択する。これにより、基準電圧源５０６からの基準電圧Ｖｒｅｆ２が選択されて差動増幅回路５０２に入力され、この基準電圧Ｖｒｅｆ２を差動増幅回路５０２で変換した電圧が異常検知電圧としてＡＤコンバータ５０３に出力されるようにする。この異常検知電圧をＡＤコンバータ５０３で測定したときの測定情報は、セルコントローラＩＣ１００から図１のバッテリコントローラ２００へ送信される。
【００７６】
さらに、本実施形態のセルコントローラＩＣ１００では、上記の異常検知電圧の測定結果が異常を示すものである場合に、その異常が差動増幅回路５０２の差動増幅特性で発生したかどうかを判断するために、オフセット誤差およびゲイン誤差の測定を行う。オフセット誤差とは、差動増幅回路５０２およびＡＤコンバータ５０３のオフセット電圧に起因する誤差であり、ゲイン誤差とは、差動増幅回路５０２およびＡＤコンバータ５０３のゲインに対する誤差である。これらの誤差の測定値がいずれも所定の誤差範囲内であるときに、異常検知電圧の測定結果が異常を示すものであれば、差動増幅回路５０２の抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値が前述のように変化して差動増幅特性に異常が生じたと判断することができる。
【００７７】
オフセット誤差を測定する場合、切替回路５０１は、出力側の端子Ｃ１、Ｃ２の接続相手として、入力側の端子Ａ１４と端子Ｂ１２を選択する。これにより、差動増幅回路５０２の入力端子Ｔ１およびＴ２を、セルグループ１２０内で最低電位のセル１の負極側に共に接続して、入力端子Ｔ１と入力端子Ｔ２の間を短絡させる。このときの差動増幅回路５０２からの出力電圧、すなわち差動増幅回路５０２にグランド電圧を入力したときの出力を、オフセット誤差を測定するためのオフセット誤差電圧としてＡＤコンバータ５０３に出力する。このオフセット誤差電圧をＡＤコンバータ５０３で測定したときの測定情報も、セルコントローラＩＣ１００から図１のバッテリコントローラ２００へ送信される。
【００７８】
ゲイン誤差を測定する場合、切替回路５０１は、出力側の端子Ｃ１、Ｃ２の接続相手として、入力側の端子Ａ１３と端子Ｂ１２を選択する。これにより、基準電圧源５０４からの基準電圧Ｖｒｅｆ１が選択されて差動増幅回路５０２に入力されるようにする。この基準電圧Ｖｒｅｆ１を差動増幅回路５０２で変換した電圧を、ゲイン誤差を測定するためのゲイン誤差電圧としてＡＤコンバータ５０３に出力する。このゲイン誤差電圧をＡＤコンバータ５０３で測定したときの測定情報も、セルコントローラＩＣ１００から図１のバッテリコントローラ２００へ送信される。
【００７９】
バッテリコントローラ２００は、上記のようにしてセルコントローラＩＣ１００から送信される異常検知電圧、オフセット誤差電圧およびゲイン誤差電圧の各測定情報に基づいて、差動増幅回路５０２の差動増幅特性の異常を検知する。このときバッテリコントローラ２００は、オフセット誤差電圧を測定したときのセルコントローラＩＣ１００からの測定情報と、ゲイン誤差電圧を測定したときのセルコントローラＩＣ１００からの測定情報に基づいて、オフセット誤差およびゲイン誤差をそれぞれ測定する。その結果、これらの誤差がいずれも所定の誤差範囲内であり、且つ異常検知電圧を測定したときの測定情報の値が予め定められた基準電圧Ｖｒｅｆ２に対して所定範囲から外れた場合、バッテリコントローラ２００は、セルコントローラＩＣ１００において差動増幅回路５０２の差動増幅特性が異常であると判断する。これにより、差動増幅回路５０２の抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値が変化することによって生じた差動増幅特性の異常を正しく検知することができる。
【００８０】
一方、オフセット誤差およびゲイン誤差が所定の誤差範囲内であり、且つ異常検知電圧を測定したときの測定情報の値が所定範囲内である場合、バッテリコントローラ２００は、セルコントローラＩＣ１００のセル電圧測定系が正常であると判断する。また、オフセット誤差やゲイン誤差が所定の誤差範囲を外れた場合は、差動増幅回路５０２およびＡＤコンバータ５０３のいずれか少なくとも一方においてオフセット異常やゲイン異常が生じたと判断する。このようにして、セル電圧測定系の異常を詳細に検知することができる。
【００８１】
以上説明した本発明の第５の実施形態によれば、次の（８）〜（１０）のような作用効果を奏する。
【００８２】
（８）セルコントローラＩＣ１００は、複数の単電池セル１１０を直列接続したセルグループ１２０を監視する。このセルコントローラＩＣ１００は、セルグループ１２０の各単電池セル１１０のセル電圧を含む複数種類の電圧の中からいずれかを測定対象電圧として選択する切替回路５０１と、入力端子Ｔ１およびＴ２を有し、切替回路５０１により選択されて入力端子Ｔ１と入力端子Ｔ２の間に入力された測定対象電圧を差動増幅して所定範囲の電圧に変換する差動増幅回路５０２と、切替回路５０１により選択されて差動増幅回路５０２により変換された測定対象電圧を測定し、その測定結果に応じたデジタル信号を出力するＡＤコンバータ５０３とを備え、差動増幅回路５０２の差動増幅特性の異常を検知するための異常検知電圧をＡＤコンバータ５０３に出力する。バッテリコントローラ２００は、ＡＤコンバータ５０３から出力されたデジタル信号に応じた測定情報をセルコントローラＩＣ１００から受信する。そして、ＡＤコンバータ５０３により異常検知電圧を測定したときの測定情報に基づいて、差動増幅回路５０２の差動増幅特性の異常を検知する。このようにしたので、セル電圧を測定するための測定系における異常状態を正しく検知することができる。
【００８３】
（９）セルコントローラＩＣ１００は、基準電圧Ｖｒｅｆ２を発生する基準電圧源５０６を備え、切替回路５０１により基準電圧Ｖｒｅｆ２を選択することで、差動増幅回路５０２により変換された基準電圧Ｖｒｅｆ２を異常検知電圧としてＡＤコンバータ５０３に出力する。このようにしたので、第１の実施形態で説明したＡＤコンバータ５０３の異常を検知するための回路構成を流用して、異常検知電圧を出力することができる。
【００８４】
（１０）セルコントローラＩＣ１００は、セルグループ１２０における最低電位のセル１の負極側に接続されており、セル１の負極側の電位を基準とした基準電圧Ｖｒｅｆ１を発生する基準電圧源５０４を備える。そして、切替回路５０１によりセル１の負極側に入力端子Ｔ１およびＴ２を共に接続して、入力端子Ｔ１と入力端子Ｔ２の間を短絡させたときの差動増幅回路５０２からの出力電圧を、オフセット誤差電圧としてＡＤコンバータ５０３に出力する。また、切替回路５０１により基準電圧Ｖｒｅｆ１を選択することで、差動増幅回路５０２により変換された基準電圧Ｖｒｅｆ１を、ゲイン誤差電圧としてＡＤコンバータ５０３に出力する。バッテリコントローラ２００は、ＡＤコンバータ５０３によりオフセット誤差電圧を測定したときの測定情報に基づいて、差動増幅回路５０２およびＡＤコンバータ５０３のオフセット誤差を測定する。また、ＡＤコンバータ５０３によりゲイン誤差電圧を測定したときの測定情報に基づいて、差動増幅回路５０２およびＡＤコンバータ５０３のゲイン誤差を測定する。そして、オフセット誤差が所定の誤差範囲内であり、ゲイン誤差が所定の誤差範囲内であり、且つＡＤコンバータ５０３により異常検知電圧を測定したときの測定情報の値が所定範囲外である場合、差動増幅回路５０２の差動増幅特性が異常であると判断する。このようにしたので、差動増幅回路５０２の差動増幅特性に異常が生じた場合に、これを確実に検知することができる。
【００８５】
なお、以上説明した第５の実施形態では、基準電圧源５０６の＋端子をセル１２の正極側に接続し、セル１２の正極端子電圧を基準とした基準電圧Ｖｒｅｆ２を基準電圧源５０６から発生する例を説明した。しかし、基準電圧源５０６が発生する基準電圧は、基準電圧源５０４が発生する基準電圧Ｖｒｅｒ１よりも高い電圧を基準としたものである限り、これに限定されない。すなわち、基準電圧源５０６は、セルグループ１２０における最低電位のセル１の負極側を除いて、セルグループ１２０の各セルのうちいずれかのセルの正極側または負極側に接続されており、当該セルの正極側または負極側の電位を基準とした任意の電圧を基準電圧Ｖｒｅｆ２として発生することができる。
【００８６】
（第６の実施形態）
図１４は、本発明の第６の実施形態によるセルコントローラＩＣ１００のセル電圧測定系の構成例を示す図である。この図１４の構成において、図２に示した従来のセルコントローラＩＣ１００´の構成との違いは、分圧回路５１２および切替器５１３を備える点と、差動増幅回路５０２の入力端子Ｔ１をグランド電圧に接続するための端子Ａ１４を切替回路５０１に設けた点である。
【００８７】
分圧回路５１２は、セル１２の正極側とセル１の負極側との間に接続されており、これらの電圧差、すなわちセル１〜１２により構成されるセルグループ１２０の電圧（セルグループ電圧）に応じた分圧電圧を出力する。切替器５１３は、分圧回路５１２から出力された分圧電圧または差動増幅回路５０２からの出力電圧のいずれか一方を選択してＡＤコンバータ５０３に出力する。
【００８８】
図１５は、本発明の第６の実施形態によるセルコントローラＩＣ１００において、セル１〜１２の各セル電圧、基準電圧源５０４からの基準電圧Ｖｒｅｆ１およびセル１の負極端子電圧すなわちグランド電圧を選択する際の切替回路５０１内の接続と、セルグループ電圧に応じた分圧電圧を選択する際の切替器５１３内の接続とを示す一覧表である。この表に示されるように、切替回路５０１の上側と下側の接続をそれぞれ切り替えることで、差動増幅回路５０２の入力端子Ｔ１と入力端子Ｔ２の間に、セル１〜１２の各セル電圧と基準電圧Ｖｒｅｆ１を選択的に印加することができる。また、入力端子Ｔ１と入力端子Ｔ２を共にグランド電圧に接続してこれらの間を短絡することができる。さらに、切替器５１３の接続を切り替えることで、差動増幅回路５０２からの出力電圧の他に、分圧回路５１２から出力された分圧電圧をＡＤコンバータ５０３に出力することができる。
【００８９】
本実施形態のセルコントローラＩＣ１００では、差動増幅回路５０２の差動増幅特性の異常を検知するための異常検知電圧として、分圧回路５１２からの分圧電圧をＡＤコンバータ５０３により測定する。このとき切替器５１３は、出力側の端子Ｄ３の接続相手として、入力側の端子Ｄ２を選択する。これにより、分圧回路５１２からの分圧電圧が選択され、差動増幅回路５０２を介さずに出力された分圧電圧が異常検知電圧としてＡＤコンバータ５０３に出力されるようにする。この異常検知電圧をＡＤコンバータ５０３で測定したときの測定情報は、セルコントローラＩＣ１００から図１のバッテリコントローラ２００へ送信される。
【００９０】
さらに、本実施形態のセルコントローラＩＣ１００では、第５の実施形態で説明したのと同様にして、オフセット誤差およびゲイン誤差の測定を行う。すなわち、入力端子Ｔ１と入力端子Ｔ２の間を短絡させて差動増幅回路５０２にグランド電圧を入力したときの出力を、オフセット誤差電圧としてＡＤコンバータ５０３に出力する。また、基準電圧源５０４からの基準電圧Ｖｒｅｆ１を差動増幅回路５０２で変換した電圧を、ゲイン誤差電圧としてＡＤコンバータ５０３に出力する。これらの電圧を測定したときの測定情報も、セルコントローラＩＣ１００から図１のバッテリコントローラ２００へ送信される。
【００９１】
バッテリコントローラ２００は、セルコントローラＩＣ１００から送信される異常検知電圧の測定情報に基づいて、セルグループ電圧を算出する。このセルグループ電圧と、各セル電圧の測定値の総和とを比較し、これらの差異が所定範囲外であれば、セルコントローラＩＣ１００において差動増幅回路５０２の差動増幅特性が異常であると判断する。すなわち、分圧回路５１２からの分圧電圧を異常検知電圧として差動増幅回路５０２を介さずにＡＤコンバータ５０３に出力することで、差動増幅回路５０２の差動増幅特性に起因する誤差を含まない測定情報がセルコントローラＩＣ１００から送信される。そのため、この測定情報に基づいて算出されるセルグループ電圧と、差動増幅回路５０２を介して測定された各セル電圧の測定値の総和とを比較することで、差動増幅回路５０２の差動増幅特性が異常であるか否かを判断することができる。
【００９２】
さらにバッテリコントローラ２００は、第５の実施形態で説明したのと同様の方法により、オフセット誤差およびゲイン誤差の測定を行う。すなわち、オフセット誤差電圧を測定したときのセルコントローラＩＣ１００からの測定情報と、ゲイン誤差電圧を測定したときのセルコントローラＩＣ１００からの測定情報に基づいて、オフセット誤差およびゲイン誤差をそれぞれ測定する。
【００９３】
上記のオフセット誤差およびゲイン誤差がいずれも所定の誤差範囲内であり、且つ異常検知電圧を測定したときの測定情報の値が各セル電圧の測定値の総和に対して所定範囲から外れた場合、バッテリコントローラ２００は、セルコントローラＩＣ１００において差動増幅回路５０２の差動増幅特性が異常であると判断する。これにより、差動増幅回路５０２の抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値が変化することによって生じた差動増幅特性の異常を正しく検知することができる。
【００９４】
一方、オフセット誤差およびゲイン誤差が所定の誤差範囲内であり、且つ異常検知電圧を測定したときの測定情報の値が所定範囲内である場合、バッテリコントローラ２００は、セルコントローラＩＣ１００のセル電圧測定系が正常であると判断する。また、オフセット誤差やゲイン誤差が所定の誤差範囲を外れた場合は、差動増幅回路５０２およびＡＤコンバータ５０３のいずれか少なくとも一方においてオフセット異常やゲイン異常が生じたと判断する。このようにして、セル電圧測定系の異常を詳細に検知することができる。
【００９５】
以上説明した本発明の第６の実施形態によれば、第５の実施形態で説明した（８）および（１０）と同様の作用効果に加えて、さらに次の（１１）のような作用効果を奏する。
【００９６】
（１１）セルコントローラＩＣ１００は、セルグループ１２０における最高電位のセル１２の正極側と、最低電位のセル１の負極側との間に接続されており、セルグループ電圧に応じた分圧電圧を出力する分圧回路５１２と、分圧回路５１２から出力された分圧電圧または差動増幅回路５０２からの出力電圧のいずれか一方を選択してＡＤコンバータ５０３に出力する切替器５１３とを備える。そして、切替器５１３により分圧電圧を選択することで、差動増幅回路５０２を介さずに出力された分圧電圧を異常検知電圧としてＡＤコンバータ５０３に出力する。このようにしたので、差動増幅回路５０２の差動増幅特性が異常であるか否かを的確に判断可能な異常検知電圧を出力することができる。
【００９７】
（第７の実施形態）
図１６は、本発明の第７の実施形態によるセルコントローラＩＣ１００のセル電圧測定系の構成例を示す図である。この図１６の構成において、図２に示した従来のセルコントローラＩＣ１００´の構成との違いは、差動増幅回路５０２の入力端子Ｔ１をグランド電圧に接続するための端子Ａ１４を切替回路５０１に設けた点である。
【００９８】
図１７は、本発明の第７の実施形態によるセルコントローラＩＣ１００において、セル１〜１２の各セル電圧、基準電圧源５０４からの基準電圧Ｖｒｅｆ１、セル１の負極端子電圧すなわちグランド電圧およびセル１２の負極端子電圧を選択する際の切替回路５０１内の接続を示す一覧表である。この表に示されるように、切替回路５０１の上側と下側の接続をそれぞれ切り替えることで、差動増幅回路５０２の入力端子Ｔ１と入力端子Ｔ２の間に、セル１〜１２の各セル電圧と基準電圧Ｖｒｅｆ１を選択的に印加することができる。また、入力端子Ｔ１と入力端子Ｔ２を共にグランド電圧またはセル１２の負極端子に接続してこれらの間を短絡することができる。
【００９９】
本実施形態のセルコントローラＩＣ１００では、差動増幅回路５０２の入力端子Ｔ１およびＴ２をセル１２の負極側に共に接続して、入力端子Ｔ１と入力端子Ｔ２の間を短絡させる。このときの差動増幅回路５０２からの出力電圧を、差動増幅回路５０２の差動増幅特性の異常を検知するための異常検知電圧として、ＡＤコンバータ５０３により測定する。このとき切替回路５０１は、出力側の端子Ｃ１、Ｃ２の接続相手として、入力側の端子Ａ２と端子Ｂ１を選択する。この異常検知電圧をＡＤコンバータ５０３で測定したときの測定情報は、セルコントローラＩＣ１００から図１のバッテリコントローラ２００へ送信される。
【０１００】
図１８は、差動増幅回路５０２の抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値が変化した場合に、差動増幅回路５０２の入力端子Ｔ１およびＴ２を同一セルの負極側にそれぞれ接続して短絡したときの電圧検出誤差とセル位置との関係を表した特性線図の一例を示す図である。ここでは、符号８０１、８０２の各特性線図により、各セルのセル電圧が４．１Ｖであるときに、差動増幅器Ｕ１の＋入力端子側の分圧比と−入力端子側の分圧比がそれぞれ５０％から±０．２％ずつ変化した場合の電圧検出誤差とセル位置との関係を示している。すなわち、特性線図８０１は、差動増幅器Ｕ１の＋入力端子側または−入力端子側の分圧比が４９．８％であるときの電圧検出誤差とセル位置との関係を示している。また、特性線図８０２は、差動増幅器Ｕ１の＋入力端子側または−入力端子側の分圧比が５０．２％であるときの電圧検出誤差とセル位置との関係をそれぞれ示している。
【０１０１】
図１８において、各特性線図８０１、８０２では、いずれも上位に接続されている電位の高いセルほど電圧検出誤差が大きくなっている。すなわち、入力端子Ｔ１およびＴ２をいずれかのセルの正極側または負極側に共に接続して短絡したときの差動増幅回路５０２からの出力電圧を異常検知電圧として出力する場合、そのセルの位置が上位であるほど検出される誤差が大きくなることが分かる。したがって、差動増幅回路５０２の差動増幅特性の異常をより容易に検知することができる。そのため、本実施形態では前述のように、差動増幅回路５０２の入力端子Ｔ１およびＴ２を最上位のセル１２の負極側に共に接続し、このときの差動増幅回路５０２からの出力電圧を異常検知電圧としてＡＤコンバータ５０３に出力している。
【０１０２】
さらに、本実施形態のセルコントローラＩＣ１００では、第５の実施形態で説明したのと同様にして、オフセット誤差およびゲイン誤差の測定を行う。すなわち、入力端子Ｔ１と入力端子Ｔ２の間を短絡させて差動増幅回路５０２にグランド電圧を入力したときの出力を、オフセット誤差電圧としてＡＤコンバータ５０３に出力する。また、基準電圧源５０４からの基準電圧Ｖｒｅｆ１を差動増幅回路５０２で変換した電圧を、ゲイン誤差電圧としてＡＤコンバータ５０３に出力する。これらの電圧を測定したときの測定情報も、セルコントローラＩＣ１００から図１のバッテリコントローラ２００へ送信される。
【０１０３】
バッテリコントローラ２００は、セルコントローラＩＣ１００から送信される異常検知電圧、オフセット誤差電圧およびゲイン誤差電圧の各測定情報に基づいて、差動増幅回路５０２の差動増幅特性の異常を検知する。このときバッテリコントローラ２００は、第５の実施形態で説明したのと同様の方法により、オフセット誤差およびゲイン誤差の測定を行う。すなわち、オフセット誤差電圧を測定したときのセルコントローラＩＣ１００からの測定情報と、ゲイン誤差電圧を測定したときのセルコントローラＩＣ１００からの測定情報に基づいて、オフセット誤差およびゲイン誤差をそれぞれ測定する。
【０１０４】
上記のオフセット誤差およびゲイン誤差がいずれも所定の誤差範囲内であり、且つ異常検知電圧を測定したときの測定情報の値が所定範囲外である場合、バッテリコントローラ２００は、セルコントローラＩＣ１００において差動増幅回路５０２の差動増幅特性が異常であると判断する。これにより、差動増幅回路５０２の抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値が変化することによって生じた差動増幅特性の異常を正しく検知することができる。
【０１０５】
一方、オフセット誤差およびゲイン誤差が所定の誤差範囲内であり、且つ異常検知電圧を測定したときの測定情報の値が所定範囲内である場合、バッテリコントローラ２００は、セルコントローラＩＣ１００のセル電圧測定系が正常であると判断する。また、オフセット誤差やゲイン誤差が所定の誤差範囲を外れた場合は、差動増幅回路５０２およびＡＤコンバータ５０３のいずれか少なくとも一方においてオフセット異常やゲイン異常が生じたと判断する。このようにして、セル電圧測定系の異常を詳細に検知することができる。
【０１０６】
以上説明した本発明の第７の実施形態によれば、第５の実施形態で説明した（８）および（１０）と同様の作用効果に加えて、さらに次の（１２）のような作用効果を奏する。
【０１０７】
（１２）セルコントローラＩＣ１００は、切替回路５０１により、セル１２の負極側に入力端子Ｔ１およびＴ２を共に接続して、入力端子Ｔ１と入力端子Ｔ２の間を短絡させたときの差動増幅回路５０２からの出力電圧を、異常検知電圧としてＡＤコンバータ５０３に出力する。このようにしたので、第５の実施形態で説明した基準電圧源５０６のように独立した基準電圧源を設けることなく、差動増幅回路５０２の差動増幅特性が異常であるか否かを的確に判断可能な異常検知電圧を出力することができる。
【０１０８】
なお、以上説明した第７の実施形態では、セル１２の負極側に入力端子Ｔ１およびＴ２を共に接続してこれらの間を短絡させることで、異常検知電圧をＡＤコンバータ５０３に出力する例を説明した。しかし、差動増幅回路５０２の抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値が変化して差動増幅特性が異常となったときに、その抵抗値の変化に応じた異常電圧検出誤差が異常検知電圧の測定結果として出力されるものである限り、入力端子Ｔ１およびＴ２を接続するセルの位置はこれに限定されない。すなわち、セルグループ１２０における最低電位のセル１の負極側を除いて、セルグループ１２０の各セルのうちいずれかのセルの正極側または負極側に入力端子Ｔ１およびＴ２を共に接続してこれらの間を短絡させたときの差動増幅回路５０２からの出力電圧を、異常検知電圧としてＡＤコンバータ５０３に出力することができる。
【０１０９】
なお、以上説明した各実施形態は、本発明の実施形態の一例であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、本発明の特徴を損なわずに様々な変形実施が可能である。したがって、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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