(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セルを直列に接続している電池ブロックと、前記電池ブロックを構成する前記電池セルの各々の正負の端子にリードラインを介して接続してなるセルバランス回路とを備え、
前記電池ブロックが、互いに直列に接続してなる複数の直列電池ユニットを備えると共に、各々の直列電池ユニットは、複数の電池セルを直列に接続しており、
前記セルバランス回路が、各リードライン同士を接続することにより電池を放電する放電回路と、
前記リードラインを介して各々の電池セルの電圧を検出する電圧検出回路と、
前記放電回路を放電状態と非放電状態とに制御して前記リードラインの断線を検出する制御部とを備える電源装置であって、
前記電池ブロックが、互いに直列に接続される前記直列電池ユニット同士の間にひとつの電池セルを接続しており、
前記制御部が、前記直列電池ユニットを構成する各々の電池セルに接続してなる各放電回路を放電状態にして、前記直列電池ユニット中の電池セルを放電すると共に、前記各放電回路を非放電状態として、前記電圧検出回路でもって、前記直列電池ユニットのトータル電圧及び／又は前記電池セルの電圧を検出し、
さらに、前記制御部が、前記直列電池ユニット同士の間に接続された前記電池セルに接続してなる放電回路を放電状態にして、該電池セルを放電すると共に、該放電回路を非放電状態として、前記電圧検出回路でもって、該電池セルの電圧を検出して前記リードラインの断線を判定する電源装置。
【請求項２】
前記直列電池ユニットを（３ｎ＋１）番目の電池セルと（３ｎ＋２）番目の電池セルからなるふたつの電池セルで構成し、
前記制御部が、（３ｎ＋１）番目の電池セルと（３ｎ＋２）番目の電池セルに接続してなる放電回路を放電状態として、前記直列電池ユニットの電池セルを放電し、さらに（３ｎ＋１）番目の電池セルと（３ｎ＋２）番目の電池セルに接続してなる放電回路を非放電状態として、前記電圧検出回路でもって（３ｎ＋１）番目の電池セルの電圧を検出し、
さらに、前記制御部が、前記直列電池ユニットの間に接続してなる（３ｎ＋３）番目の電池セルの放電回路を放電状態として、前記（３ｎ＋３）番目の電池セルを放電し、さら
に（３ｎ＋３）番目の電池セルに接続してなる放電回路を非放電状態として、前記電圧検出回路でもって（３ｎ＋３）番目の電池セルの電圧を検出し、
さらに、前記制御部が、前記直列電池ユニットを構成する（３ｎ＋２）番目の電池セルの放電回路を放電状態として、前記（３ｎ＋２）番目の電池セルを放電し、さらに（３ｎ＋２）番目の電池セルに接続してなる放電回路を非放電状態として、前記電圧検出回路でもって（３ｎ＋２）番目の電池セルの電圧を検出し、
検出された（３ｎ＋１）番目の電池セルの電圧と（３ｎ＋２）番目の電池セルの電圧と（３ｎ＋３）番目の電池セルの電圧から前記リードラインの断線を判定する請求項１に記載される電源装置。
ただし、ｎ＝０、１、２、３、・・・・である。
【請求項３】
複数の電池セルを直列に接続している電池ブロックと、前記電池ブロックを構成する前記電池セルの各々の正負の端子にリードラインを介して接続してなるセルバランス回路とを備え、
前記電池ブロックが、互いに直列に接続してなる複数の直列電池ユニットを備えると共に、各々の直列電池ユニットは、複数の電池セルを直列に接続しており、
前記セルバランス回路が、各リードライン同士を接続することにより電池を放電する放電回路と、
前記リードラインを介して各々の電池セルの電圧を検出する電圧検出回路と、
前記放電回路を放電状態と非放電状態とに制御して前記リードラインの断線を検出する制御部とを備える電源装置であって、
前記直列電池ユニットを（３ｎ＋１）番目の電池セルと（３ｎ＋２）番目の電池セルからなるふたつの電池セルで構成して、前記制御部が、（３ｎ＋１）番目の電池セルと（３ｎ＋２）番目の電池セルに接続してなる放電回路を放電状態として、前記直列電池ユニットの電池セルを放電し、
さらに、前記制御部が、（３ｎ＋１）番目の電池セルと（３ｎ＋２）番目の電池セルに接続している放電回路を非放電状態として、前記電圧検出回路でもって、（３ｎ＋１）番目の電池セルの電圧と、（３ｎ＋２）番目の電池セルの電圧と、前記直列電池ユニットのトータル電圧の少なくとも２つを検出して前記リードラインの断線を判定する電源装置。
ただし、ｎ＝０、１、２、３、・・・・である。
【請求項４】
複数の電池セルを直列に接続している電池ブロックと、前記電池ブロックを構成する前記電池セルの各々の正負の端子にリードラインを介して接続してなるセルバランス回路とを備え、
前記電池ブロックが、互いに直列に接続してなる複数の直列電池ユニットを備えると共に、各々の直列電池ユニットは、複数の電池セルを直列に接続しており、
前記セルバランス回路が、各リードライン同士を接続することにより電池を放電する放電回路と、
前記リードラインを介して各々の電池セルの電圧を検出する電圧検出回路と、
前記放電回路を放電状態と非放電状態とに制御して前記リードラインの断線を検出する制御部とを備える電源装置であって、
前記直列電池ユニットを（３ｎ＋１）番目の電池セルと（３ｎ＋２）番目の電池セルからなるふたつの電池セルで構成して、前記制御部が、（３ｎ＋１）番目の電池セルと（３ｎ＋２）番目の電池セルに接続してなる放電回路を放電状態として、前記直列電池ユニットの電池セルを放電し、かつ、前記直列電池ユニットの間に接続してなる（３ｎ＋３）番目の電池セルの放電回路を放電状態として、前記（３ｎ＋３）番目の電池セルを放電し、
さらに、前記制御部が、各々の電池セルに接続している放電回路を非放電状態として、前記電圧検出回路でもって、（３ｎ＋１）番目の電池セルの電圧と、（３ｎ＋２）番目の電池セルの電圧と、（３ｎ＋３）番目の電池セルの電圧と、前記直列電池ユニットのトータル電圧の少なくとも２つを検出して前記リードラインの断線を判定する電源装置。
ただし、ｎ＝０、１、２、３、・・・・である。
【請求項５】
複数の電池セルを直列に接続している電池ブロックと、前記電池ブロックを構成する前記電池セルの各々の正負の端子にリードラインを介して接続してなるセルバランス回路とを備え、
前記電池ブロックが、互いに直列に接続してなる複数の直列電池ユニットを備えると共に、各々の直列電池ユニットは、複数の電池セルを直列に接続しており、
前記セルバランス回路が、各リードライン同士を接続することにより電池を放電する放電回路と、
前記リードラインを介して各々の電池セルの電圧を検出する電圧検出回路と、
前記放電回路を放電状態と非放電状態とに制御して前記リードラインの断線を検出する制御部とを備える電源装置であって、
前記セルバランス回路が、
（３ｎ＋１）番目の電池セルと（３ｎ＋２）番目の電池セルからなるふたつの電池セルで前記直列電池ユニットを構成する第１接続状態と、
（３ｎ＋２）番目の電池セルと（３ｎ＋３）番目の電池セルからなるふたつの電池セルで前記直列電池ユニットを構成する第２接続状態と、
（３ｎ＋３）番目の電池セルと（３ｎ＋４）番目の電池セルからなるふたつの電池セルで前記直列電池ユニットを構成する第３接続状態とを切り換え、
前記直列電池ユニットを構成するふたつの電池セルに接続している放電回路を放電状態として複数の電池セルをセルバランスし、かつ、前記リードラインの断線を判定する電源装置。
ただし、ｎ＝０、１、２、３、・・・・である。
【請求項６】
前記制御部が、断線と判定されたリードラインに正の電極を接続している電池セルと負の電極を接続している電池セルとを含む、互いに隣接するふたつの電池セルを直列放電ユニットとし、該直列放電ユニットを構成するふたつの電池セル各々に接続してなる前記放電回路を放電状態として、断線したリードラインに接続された電池セルを放電する請求項５に記載される電源装置。
【請求項７】
前記制御部が、
前記第１接続状態において、（３ｎ＋１）番目の電池セルと（３ｎ＋２）番目の電池セルに接続している放電回路を放電状態として、前記直列電池ユニットの電池セルを放電し、かつ、前記直列電池ユニットの間に接続してなる（３ｎ＋３）番目の電池セルの放電回路を放電状態として（３ｎ＋３）番目の電池セルを放電し、
前記第２接続状態において、（３ｎ＋２）番目の電池セルと（３ｎ＋３）番目の電池セルに接続している放電回路を放電状態として、前記直列電池ユニットの電池セルを放電し、かつ、前記直列電池ユニットの間に接続してなる（３ｎ＋１）番目の電池セルの放電回路を放電状態として（３ｎ＋１）番目の電池セルを放電し
さらに、前記第３接続状態において、（３ｎ＋３）番目の電池セルと（３ｎ＋４）番目の電池セルに接続している放電回路を放電状態として、前記直列電池ユニットの電池セルを放電し、かつ、前記直列電池ユニットの間に接続してなる（３ｎ＋２）番目の電池セルの放電回路を放電状態として（３ｎ＋２）番目の電池セルを放電して、前記電池ブロックを構成する複数の電池セルをセルバランスする請求項５または６に記載される電源装置。
ただし、ｎ＝０、１、２、３、・・・・である。
【請求項８】
前記制御部が、前記第１接続状態と前記第２接続状態と前記第３接続状態において、前記直列電池ユニットのトータル電圧のみを検出して、あるいは前記直列電池ユニットの間に接続された電池セルの電圧のみを検出して前記リードラインの断線を判定する請求項７に記載される電源装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の電源装置を備えてなる車両であって、
前記電源装置と、該電源装置から電力供給される走行用のモータと、前記電源装置及び前記モータを搭載してなる車両本体と、前記モータで駆動されて前記車両本体を走行させる車輪とを備えることを特徴とする電源装置を備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数の電池セルを直列に接続する電池ブロックを備える電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電源装置は、複数の電池セルを直列に接続して出力電圧を高くしている。この電源装置は、全ての電池セルを同じ電流で充電し、また、同じ電流で放電させるので、電池セルが全く同じ電気特性であれば、充放電される電池セルに電圧差や残容量差は発生しない。しかしながら、全ての電池セルの電気特性は完全に同じではなく、電気特性の違いによって、充放電を繰り返すにしたがって、電池セルの電圧や残容量にアンバランスが発生する。電池セルのアンバランスは、特定の電池セルを過充電し、あるいは過放電する原因となって、特定の電池セルの劣化を促進する弊害となる。この弊害を防止するために、電源装置は、各々の電池セルの電圧を検出して、電圧の高い電池セルを放電して、電池セルのアンバランスを解消している。このことを実現する電源装置はすでに開発されている。（特許文献１参照）
【０００３】
特許文献１の電源装置は、各々の電池セルの電圧を検出する電圧検出部と、各々の電池セルに接続している放電回路とを備える。この電源装置は、電圧検出部で電池セルの電圧を検出して、高電圧の電池セルに接続された放電回路を放電状態として、電池セルの電圧を均等化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０５０３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上の電源装置は、各々の電池セルの電圧を検出し、かつ電池セルの放電状態をコントロールするために、各々の電池セルの正負の電極に接続するリードラインを介して電圧検出部と放電回路に接続している。電圧検出部は各々の電池セルの電圧を検出し、放電回路は電圧の高い電池セルを放電して電池セルをセルバランスする。この電源装置は、いずれかのリードラインが断線すると、断線したリードラインを接続している電池セルを放電できなくなって、電池セルのセルバランスを実現できなくなる欠点がある。
【０００６】
本発明は、以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の目的は、リードラインが断線される状態について対応した電源装置及びこの電源装置を備える車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
本発明の電源装置は、複数の電池セル１を直列に接続している電池ブロック１０と、この電池ブロック１０を構成する電池セル１の各々の正負の端子にリードライン３を介して接続してなるセルバランス回路４、１４、２４とを備えている。電池ブロック１０は、互いに直列に接続してなる複数の直列電池ユニット２を備えると共に、各々の直列電池ユニット２は、複数の電池セル１を直列に接続している。セルバランス回路４、１４、２４は、リードライン３を介して各々の電池セル１を放電する放電回路５と、リードライン３を介して各々の電池セル１の電圧を検出する電圧検出回路６、１６、２６と、放電回路５を放電状態と非放電状態とに制御してリードライン３の断線を検出する制御部７、２７とを備え、制御部７、２７が、直列電池ユニット２を構成する各々の電池セル１に接続してなる各放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２中の電池セル１を放電し、制御部７、２７が各放電回路５を非放電状態に切り換えて、電圧検出回路６、１６、２６でもって、直列電池ユニット２のトータル電圧及び／又は電池セル１の電圧を検出してリードライン３の断線を判定している。
【０００８】
以上の電源装置は、電池ブロックを構成する複数の電池セルを放電してセルバランスしながら、断線するリードラインを特定できる特徴がある。それは、以上の電源装置が、直列電池ユニットを構成する各々の電池セルに接続してなる各放電回路を放電状態として直列電池ユニット中の電池セルを放電し、各放電回路を非放電状態に切り換えて、直列電池ユニットのトータル電圧及び／又は電池セルの電圧を検出してリードラインの断線を判定するからである。
【０００９】
本発明の電源装置は、制御部７が、断線と判定されたリードライン３に正の電極を接続している電池セル１と負の電極を接続している電池セル１とを含む、互いに隣接する複数の電池セルを直列放電ユニット９とし、この直列放電ユニット９を構成する複数の電池セル１各々に接続してなる放電回路５を放電状態として、断線したリードライン３に接続された電池セル１を放電することができる。
以上の電源装置は、いずれかのリードラインが断線される状態においても、断線したリードラインに正負の電極を接続しているふたつの電池セルを含む複数の電池セルを直列放電ユニットとし、この直列放電ユニットを構成する複数の電池セルに接続してなる放電回路を放電状態とするので、断線したリードラインに接続された電池セルを確実に放電してセルバランスを実現できる。
【００１０】
本発明の電源装置は、電圧検出回路６、１６、２６が直列放電ユニット９を構成する複数の電池セル１のトータル電圧、または、断線と判定されたリードラインに接続しているふたつの電池セルのトータル電圧を検出し、制御部７が、検出されたトータル電圧から断線したリードライン３に接続された電池セル１の電圧を検出することができる。
以上の電源装置は、いずれかのリードラインが断線される状態においても、直列放電ユニットを構成する複数の電池セルのトータル電圧、または断線したリードラインに接続しているふたつの電池セルのトータル電圧から、断線したリードラインに接続された電池セルの電圧を推定できる。
【００１１】
本発明の電源装置は、直列放電ユニット９を、断線と判定されたリードライン３に正の電極を接続している電池セル１と負の電極を接続している電池セル１とからなるふたつの電池セル１で構成することができる。
以上の電源装置は、いずれかのリードラインが断線される状態においても、断線したリードラインに正負の電極を接続しているふたつの電池セルを確実に放電してセルバランスできる。また、断線したリードラインに正負の電極を接続しているふたつの電池セルのトータル電圧から、断線したリードラインに接続された電池セルの電圧を推定できる。この電源装置は、たとえば、直列放電ユニットを構成するふたつの電池セルのトータル電圧を検出し、その１／２を各々の電池セルの電圧と推定できる。
【００１２】
本発明の電源装置は、電池ブロック１０が、互いに直列に接続される直列電池ユニット２同士の間にひとつの電池セル１を接続しており、制御部７、２７が、直列電池ユニット２を構成する各々の電池セル１に接続してなる各放電回路５を放電状態にして、直列電池ユニット２中の電池セル１を放電すると共に、各放電回路５を非放電状態として、電圧検出回路６、１６、２６でもって、直列電池ユニット２のトータル電圧及び／又は電池セル１の電圧を検出し、さらに、制御部７、２７が、直列電池ユニット２同士の間に接続された電池セル１に接続してなる放電回路５を放電状態にして、この電池セル１を放電すると共に、この放電回路５を非放電状態として、電圧検出回路６、１６、２６でもって、電池セル１の電圧を検出してリードライン３の断線を判定することができる。
以上の電源装置は、複数の電池セルで直列電池ユニットを構成し、さらに、直列電池ユニットの間に接続する１個の電池セルで構成される複数個の電池セルを１ユニットとして、電池セルの電圧を検出し、また放電し、さらにリードラインの断線を判定することで、多数の電池セルからなる電池ブロックを速やかに均等化でき、また速やかに電池セルの電圧を検出でき、さらに速やかにリードラインの断線を検出できる。
【００１３】
本発明の電源装置は、直列電池ユニット２を（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂからなるふたつの電池セル１で構成し、制御部７が、（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂに接続してなる放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２の電池セル１ａ、１ｂを放電し、さらに（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂに接続してなる放電回路５を非放電状態として、電圧検出回路６でもって（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａの電圧を検出し、さらに、制御部７が、直列電池ユニット２の間に接続してなる（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃの放電回路５を放電状態として、（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃを放電し、さらに（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃに接続してなる放電回路５を非放電状態として、電圧検出回路６でもって（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃの電圧を検出し、さらに、制御部７が、直列電池ユニット２を構成する（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂの放電回路５を放電状態として、（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂを放電し、さらに（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂに接続してなる放電回路５を非放電状態として、電圧検出回路６でもって（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂの電圧を検出し、検出された（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａの電圧と（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂの電圧と（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃの電圧からリードライン３の断線を判定することができる。
【００１４】
以上の電源装置は、ふたつの電池セルで直列電池ユニットを構成し、さらに、直列電池ユニットの間に接続する１個の電池セルで構成される３個の電池セルを１ユニットとし、直列電池ユニット及び特定の電池セルに接続された放電回路を周期的に放電状態と非放電状態に切り換えることで、多数の電池セルからなる電池ブロックを速やかに均等化しながら、速やかに各電池セルの電圧を検出でき、さらにリードラインの断線を確実に検出できる。
【００１５】
本発明の電源装置は、直列電池ユニット２を（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂからなるふたつの電池セル１で構成して、制御部７が、（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂに接続してなる放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２の電池セル１ａ、１ｂを放電し、さらに、制御部７が、（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂに接続している放電回路５を非放電状態として、電圧検出回路１６でもって、（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａの電圧と、（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂの電圧と、直列電池ユニット２のトータル電圧の少なくとも２つを検出してリードライン３の断線を判定することができる。ただし、ｎ＝０、１、２、３、・・・・である。
【００１６】
以上の電源装置は、ふたつの電池セルで直列電池ユニットを構成すると共に、（３ｎ＋１）番目の電池セルと（３ｎ＋２）番目の電池セルを同時に放電してセルバランスを実現し、またトータル電圧の１／２を演算して、（３ｎ＋１）番目の電池セルと（３ｎ＋２）番目の電池セルの電圧を推定できる。また、（３ｎ＋１）番目の電池セルの電圧と、（３ｎ＋２）番目の電池セルの電圧と、直列電池ユニットのトータル電圧のうち少なくとも２つを検出することで、リードラインの断線箇所を判定することができる。
【００１７】
本発明の電源装置は、直列電池ユニット２を（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂからなるふたつの電池セル１で構成して、制御部７が、（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂに接続してなる放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２の電池セル１ａ、１ｂを放電し、かつ、直列電池ユニット２の間に接続してなる（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃの放電回路５を放電状態として、（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃを放電し、さらに、制御部７が、各々の電池セル１に接続している放電回路５を非放電状態として、電圧検出回路１６でもって、（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａの電圧と、（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂの電圧と、（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃの電圧と、直列電池ユニット２のトータル電圧の少なくとも２つを検出してリードライン３の断線を判定することができる。ただし、ｎ＝０、１、２、３、・・・・である。
【００１８】
以上の電源装置は、ふたつの電池セルで直列電池ユニットを構成し、さらに、直列電池ユニットの間に接続する１個の電池セルで構成される３個の電池セルを１ユニットとして、電池セルの電圧を検出し、また放電し、さらにリードラインの断線を判定することで、多数の電池セルからなる電池ブロックを速やかに均等化でき、また速やかに電池セルの電圧を検出でき、さらに速やかにリードラインの断線を検出できる。
【００１９】
本発明の電源装置は、セルバランス回路２４が、（３ｎ＋１）番目の電池セル１と（３ｎ＋２）番目の電池セル１からなるふたつの電池セル１で直列電池ユニット２を構成する第１接続状態と、（３ｎ＋２）番目の電池セル１と（３ｎ＋３）番目の電池セル１からなるふたつの電池セル１で直列電池ユニット２を構成する第２接続状態と、（３ｎ＋３）番目の電池セル１と（３ｎ＋４）番目の電池セル１からなるふたつの電池セル１で直列電池ユニット２を構成する第３接続状態とを切り換え、直列電池ユニット２を構成するふたつの電池セル１に接続している放電回路５を放電状態として複数の電池セル１をセルバランスし、かつ、リードライン３の断線を判定することができる。ただし、ｎ＝０、１、２、３、・・・・である。
【００２０】
以上の電源装置は、ふたつの電池セルで構成される直列電池ユニットの接続状態を第１接続状態と第２接続状態と第３接続状態に切り換えることで、多数の電池セルからなる電池ブロックを速やかに均等化できると共に、電池セルの電圧や直列電池ユニットのトータル電圧を検出して、リードラインの断線を確実に検出できる。
【００２１】
本発明の電源装置は、制御部２７が、断線と判定されたリードライン３に正負の電極を接続しているふたつの電池セル１で直列放電ユニット９を構成する接続状態に切り換えて、直列放電ユニット９を構成するふたつの電池セル１に接続してなるふたつの放電回路５を放電状態として、断線したリードライン３に接続された電池セル１を放電することができる。
【００２２】
以上の電源装置は、断線と判定されたリードラインに接続されたふたつの電池セルで直列放電ユニットを構成し、この直列放電ユニットを構成するふたつの電池セルに接続してなるふたつの放電回路を放電状態とするので、いずれのリードラインが断線する状態においても、断線したリードラインに接続された電池セルを確実に放電できる。
【００２３】
本発明の電源装置は、制御部２７が、第１接続状態において、（３ｎ＋１）番目の電池セル１と（３ｎ＋２）番目の電池セル１に接続している放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２の電池セル１を放電し、かつ、直列電池ユニット２の間に接続してなる（３ｎ＋３）番目の電池セル１の放電回路５を放電状態として（３ｎ＋３）番目の電池セル１を放電し、第２接続状態において、（３ｎ＋２）番目の電池セル１と（３ｎ＋３）番目の電池セル１に接続している放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２の電池セル１を放電し、かつ、直列電池ユニット２の間に接続してなる（３ｎ＋１）番目の電池セル１の放電回路５を放電状態として（３ｎ＋１）番目の電池セル１を放電し、さらに、第３接続状態において、（３ｎ＋３）番目の電池セル１と（３ｎ＋４）番目の電池セル１に接続している放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２の電池セル１を放電し、かつ、直列電池ユニット２の間に接続してなる（３ｎ＋２）番目の電池セル１の放電回路５を放電状態として（３ｎ＋２）番目の電池セル１を放電して、電池ブロック１０を構成する複数の電池セル１をセルバランスすることができる。ただし、ｎ＝０、１、２、３、・・・・である。
【００２４】
以上の電源装置は、ふたつの電池セルで構成される直列電池ユニットと、直列電池ユニットの間に接続する１個の電池セルで構成される３個の電池セルを１ユニットとすると共に、複数の電池セルの接続状態を第１接続状態と第２接続状態と第３接続状態に切り換えながら、各電池セルに接続された放電回路を放電状態とするので、多数の電池セルからなる電池ブロックを速やかにセルバランスできる。
【００２５】
本発明の電源装置は、制御部２７が、第１接続状態と第２接続状態と第３接続状態において、直列電池ユニット２のトータル電圧のみを検出して、あるいは、直列電池ユニット２の間に接続された電池セル１の電圧のみを検出してリードライン３の断線を判定することができる。
以上の電源装置は、第１接続状態と第２接続状態と第３接続状態において、直列電池ユニットのトータル電圧のみを検出して、あるいは、直列電池ユニットの間に接続された電池セルの電圧のみを検出することで、リードラインの断線箇所を確実に判定できる。
【００２６】
本発明の車両は、上記のいずれかに記載の電源装置を備えてなる車両であって、電源装置１００と、この電源装置１００から電力供給される走行用のモータ９３と、電源装置１００及びモータ９３を搭載してなる車両本体９０と、モータ９３で駆動されて車両本体９０を走行させる車輪９７とを備えている。
以上の車両では、電源装置の電池ブロックを構成する多数の電池セルを均等化しながら、各々の電池セルに接続されたリードラインの断線を確実に検出して、その信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態１にかかる電源装置のリードラインが断線した状態を示すブロック図である。
【図２】図１に示す電源装置の他のリードラインが断線した状態を示すブロック図である。
【図３】図１に示す電源装置の他のリードラインが断線した状態を示すブロック図である。
【図４】図１に示す電源装置のリードラインの断線を判定する状態を示す回路図である。
【図５】図１に示す電源装置のリードラインの断線を判定する状態を示す回路図である。
【図６】図１に示す電源装置のリードラインの断線を判定する状態を示す回路図である。
【図７】本発明の実施形態２にかかる電源装置のリードラインが断線した状態を示すブロック図である。
【図８】図７に示す電源装置の他のリードラインが断線した状態を示すブロック図である。
【図９】図７に示す電源装置の電池セルの電圧を検出する状態を示す回路図である。
【図１０】図９に示す電源装置のリードラインの断線を判定する状態を示す回路図である。
【図１１】図９に示す電源装置のリードラインの断線を判定する状態を示す回路図である。
【図１２】図９に示す電源装置のリードラインの断線を判定する状態を示す回路図である。
【図１３】断線したリードラインが接続された電池セルを放電する状態を示す回路図である。
【図１４】本発明の実施形態３にかかる電源装置の第１接続状態を示すブロック図である。
【図１５】図１４に示す電源装置の第２接続状態を示すブロック図である。
【図１６】図１４に示す電源装置の第３接続状態を示すブロック図である。
【図１７】図１４に示す電源装置のリードラインの断線を判定する状態を示す回路図である。
【図１８】図１７に示す電源装置のリードラインの断線を判定する状態を示す回路図である。
【図１９】図１７に示す電源装置のリードラインの断線を判定する状態を示す回路図である。
【図２０】エンジンとモータで走行するハイブリッドカーに電源装置を搭載する例を示すブロック図である。
【図２１】モータのみで走行する電気自動車に電源装置を搭載する例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電源装置及びこの電源装置を備える車両を例示するものであって、本発明は電源装置及びこの電源装置を備える車両を以下のものに特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。
（実施形態１）
【００２９】
図１から図３の電源装置は、複数の電池セル１を直列に接続している電池ブロック１０と、この電池ブロック１０を構成する電池セル１の正負の電極にリードライン３を介して接続しているセルバランス回路４とを備える。
【００３０】
電池ブロック１０を構成する電池セル１は、リチウムイオン電池やリチウムポリマー電池等の非水電解質電池である。ただし、電池セルには、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池など、充電できる全ての二次電池とすることができる。電池セル１を非水電解質電池とする電池ブロック１０は、電池セル１をひとつの二次電池で構成する。電池セルをニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池とする電池ブロックは、電池セルを複数の二次電池で構成することもできる。
【００３１】
セルバランス回路４は、各々の電池セル１の電圧や残容量のアンバランスを解消してセルバランスさせる。電池ブロック１０は、全ての電池セル１をセルバランスすることで、特定の電池セル１の過充電や過放電を防止して劣化を防止し、また安定した充放電を保証する。特定の電池セル１の劣化を防止することで、電池ブロック１０の寿命を長くできる。
【００３２】
電池セル１の電圧を均等化するセルバランス回路４は、各々の電池セル１の電圧を検出し、高電圧の電池セル１を放電してセルバランスする。電池セル１の残容量を均等化するセルバランス回路４は、各々の電池セル１の残容量を検出して、残容量の大きい電池セル１を放電してセルバランスする。電池セル１の残容量を均等化するセルバランス回路４は、電池セル１の充放電電流の積算値で残容量を演算し、演算する残容量を電池セル１の電圧で補正して残容量を算出し、算出する残容量を均等化するようにセルバランスすることもできる。
【００３３】
以上のセルバランス回路４は、放電回路５と電圧検出回路６と制御部７とを備える。放電回路５は、各々の電池セル１に接続されて、接続する電池セル１を放電する。電圧検出回路６は、各電池セル１の電圧を検出する。制御部７は、放電回路５を放電状態と非放電状態とに制御してセルバランスを実現し、かつリードライン３の断線を検出する。放電回路５と電圧検出回路６は、リードライン３を介して各々の電池セル１に接続される。リードライン３は、一端を電池セル１の正負の電極に接続して、他端部に放電回路５と電圧検出回路６とを接続している。放電回路５と電圧検出回路６は回路基板（図示せず）に実装され、この回路基板と各電池セル１とがリードライン３で接続されて、各電池セル１に放電回路５と電圧検出回路６が接続される。
【００３４】
放電回路５は、各電池セル１に接続される。したがって、セルバランス回路４は、電池セル１と同じ数の放電回路５を備える。放電回路５は、高い電圧の電池セル１を放電して、電圧を低下させる。また、残容量の大きい電池セル１を放電して、残容量を減少させる。高電圧の電池セル１の電圧が低下し、あるいは残容量の大きい電池セル１の残容量が減少して、各電池セル１はセルバランスされる。放電回路５は、制御部７で放電状態と非放電状態とに制御されて、電池セル１のセルバランスを実現する。図の放電回路５は、放電抵抗１１と放電スイッチ１２の直列回路からなる。放電回路５は、放電スイッチ１２をオン状態として放電状態に、オフ状態として非放電状態に制御される。
【００３５】
各電池セル１は、リードライン３を介して放電回路５に接続される。リードライン３が断線すると、断線したリードライン３を介して放電回路５に接続されている電池セル１は放電できなくなる。図１から図３の電源装置は、独特の回路構成として電池セル１を放電することで、断線したリードライン３に接続されている電池セル１を放電する。図１から図３に示すように、特定のリードライン３が断線すると、断線したリードライン３に正の電極を接続している電池セル１と負の電極を接続している電池セル１を直列放電ユニット９として、この直列放電ユニット９を放電して、断線したリードライン３に接続された電池セル１を放電する。図１は、４番目のリードライン３ａが断線しているので、３番目の電池セル１ｃと４番目の電池セル１ａを直列放電ユニット９として放電する。また、図２では、５番目のリードライン３ｂが断線しているので、４番目の電池セル１ａと５番目の電池セル１ｂを直列放電ユニット９として放電する。さらに、図３では、６番目のリードライン３が断線しているので、５番目の電池セル１ｂと６番目の電池セル１ｃを直列放電ユニット９として放電する。
【００３６】
以上の方法では、いずれかのリードライン３が断線すると、ふたつの電池セル１を直列放電ユニット９として放電するので、単独の電池セル１のみを放電できない。このことは、各電池セル１をセルバランスすることからは、あまり好ましくない。しかしながら、隣接して配置される電池セル１は、温度条件などの外的条件がほぼ等しくなることから、外的条件に左右される電気特性が互いに近似する。したがって、断線したリードライン３に接続される電池セル１の電圧や残容量もほぼ近似する状態となる。このため、断線したリードライン３に接続されたふたつの電池セル１を一緒に放電して、各電池セル１をセルバランスすることができる。セルバランス回路４は、リードライン３の断線を検出して、断線しているリードライン３に接続している電池セル１の電圧や残容量が高いことを検出すると、このリードライン３に接続している電池セル１を直列放電ユニット９として放電する。直列放電ユニット９を放電するために、セルバランス回路４は、直列放電ユニット９に接続するふたつの放電回路５を放電状態とする。
【００３７】
なお、以上の方法では、リードライン３の断線が検出されると、断線したリードライン３に接続しているふたつの電池セル１を直列放電ユニット９としてこれらの電池セル１を放電するが、直列放電ユニットは、断線したリードラインに正の電極を接続している電池セルと負の電極を接続している電池セルとを含む、３個以上の互いに隣接する電池セルで構成することもできる。この方法においても、直列放電ユニットを構成する複数の電池セル各々に接続された放電回路を放電状態とすることで、断線したリードラインに接続された電池セルを放電してセルバランスできる。
【００３８】
電圧検出回路６は、電池セル１の電圧を検出して、電池セル１のアンバランスを検出する。図１から図３に示す電圧検出回路６は、各々の電池セル１の電圧を検出する電圧検出部８を備えている。図１から図３に示す電圧検出回路６は、差動アンプの入力側に電池セル１や直列電池ユニット２の電圧を入力して電池電圧を検出する。電圧検出回路６は、図１ない図３に示すように、検出する電圧をＡ／Ｄコンバータ１３でデジタル信号に変換して制御部７に出力する。
【００３９】
制御部７は、放電スイッチ１２をオンオフに制御して、放電回路５を放電状態と非放電状態とに切り換える。制御部７は、直列電池ユニット２を構成する各々の電池セル１に接続してなる各放電回路５を放電状態にして、直列電池ユニット２中の電池セル１を放電する。さらに、制御部７は、各放電回路５を非放電状態とする状態で、電圧検出回路６でもって、各電池セル１の電圧を検出する。制御部７は、電圧検出回路６の検出電圧から、各々の電池セル１の電圧を検出し、検出する電池セル１の電圧で放電回路５を制御してセルバランスし、さらに検出電圧からリードライン３の断線を判定する。
【００４０】
リードライン３が断線すると、断線したリードライン３からは、これに接続している電圧検出部８に電池電圧が入力されない。リードライン３が断線して入力側がオープン状態となって電池電圧が入力されないと、電圧検出部８の検出電圧はほぼ０Ｖとなる。したがって、制御部７は、放電回路５を非放電状態とする状態で、電圧検出部８の検出電圧がほぼ０Ｖとなることを検出して、リードライン３の断線を判定する。
【００４１】
図１から図３の電源装置は、図４から図６に示すように、３個の電池セル１を１ユニットとし、直列電池ユニット２をふたつの電池セル１ａ、１ｂで構成してリードライン３の断線を判定する例で説明している。なお、１ユニットは任意の数の複数の電池セルで実現しうる。リードライン３の断線を検出する状態では、図１から図３に示すように、断線したリードライン３に正負の電極を接続しているふたつの電池セル１を直列放電ユニット９として、この直列放電ユニット９に接続するふたつの放電回路５を放電状態としてセルバランスする。
【００４２】
図１から図３に示す電源装置は、複数の電池セル１（１番目、２番目、３番目、・・・・）を直列に接続して電池ブロック１０としている。図の電源装置は、直列電池ユニット２を（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂからなるふたつの電池セル１で構成している。ｎを０以上の整数とすると、直列電池ユニット２は、１番目の電池セル１ａと２番目の電池セル１ｂ、４番目の電池セル１ａと５番目の電池セル１ｂ、７番目の電池セル１ａと８番目の電池セル１ｂ、・・・となる。各直列電池ユニット２は、これを構成するふたつの電池セル１ａ、１ｂに、リードライン３ａ、３ｂ、３ｃを介して放電回路５と電圧検出部８が接続されている。さらに、これ等の図の電源装置は、（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃを単独の電池セル１として直列電池ユニット２の間に接続して、この電池セル１ｃをリードライン３ｃ、３ａを介して放電回路５と電圧検出部８に接続している。
【００４３】
なお、１ユニットを任意の数、Ｋ個（ただし、Ｋ≧３）の電池セルで実現する電源装置は、直列電池ユニットを（Ｋ−１）個の電池セルで構成する。この電源装置は、直列電池ユニット２を、（Ｋ×ｎ＋１）番目の電池セル、（Ｋ×ｎ＋２）番目の電池セル、（Ｋ×ｎ＋３）番目の電池セル、・・・からなる（Ｋ−１）個の電池セルで構成し、Ｋ×（ｎ＋１）番目の電池セルを単独の電池セルとして直列電池ユニットの間に接続する。ｎを０以上の整数とすると、直列電池ユニットは、１番目から（Ｋ−１）番目の電池セル、（Ｋ＋１）番目から（２Ｋ−１）番目の電池セル、（２Ｋ＋１）番目から（３Ｋ−１）番目の電池セル、・・・となり、直列電池ユニットの間に接続される単独の電池セルは、Ｋ番目、２Ｋ番目、３Ｋ番目、・・・の電池セルとなる。
【００４４】
ここで、図１から図３に示す電源装置は、複数の電池セル１を直列に接続してなる電池ブロック１０において、一番端（図において一番上）に接続してなる電池セル１を基準として（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂで直列電池ユニット２を構成している。すなわち、この電源装置は、１番目の電池セル１ａと２番目の電池セル１ｂ、４番目の電池セル１ａと５番目の電池セル１ｂ、７番目の電池セル１ａと８番目の電池セル１ｂ、・・・で直列電池ユニット２を構成している。ただ、電池ブロックは、必ずしも一番端の電池セルを基準とする必要はなく、端から２番目の電池セルを基準とし、あるいは端から３番目の電池セルを基準することもできる。端から２番目の電池セルを基準とする場合、（３ｎ＋１）番目の電池セルと（３ｎ＋２）番目の電池セルからなる直列電池ユニットは、２番目と３番目の電池セル、５番目と６番目の電池セル、８番目と９番目の電池セル、・・・で構成される。
【００４５】
図１から図６の電源装置は、隣に接続する直列電池ユニット２の間にひとつの電池セル１ｃを接続して、複数の直列電池ユニット２を直列に接続している。各々の直列電池ユニット２は、２個の電池セル１ａ、１ｂで構成している。各々の直列電池ユニット２は、３本のリードライン３ａ、３ｂ、３ｃを介して放電回路５と電圧検出回路６に接続されている。３本のリードライン３ａ、３ｂ、３ｃの断線は、各々の電池セル１ａ、１ｂ、１ｃの電圧を電圧検出回路６で検出して検出電圧で判定される。図１から図６の電源装置は、各々の直列電池ユニット２に接続している３本のリードライン３ａ、３ｂ、３ｃの断線を検出して、全てのリードライン３の断線を検出できる。３本のリードライン３ａ、３ｂ、３ｃの断線は、電圧検出回路６の検出電圧が０Ｖとなることで判定できる。リードライン３が断線すると、電池セル１の電圧がリードライン３を介して電圧検出回路６に入力されなくなるからである。
【００４６】
図１から図６の電源装置は、電圧検出回路６の入力側に保護用のダイオード１５と雑音を防止するコンデンサー１７を並列に接続している。この電源装置は、放電回路５の放電スイッチ１２をオンにして、この放電回路５に並列に接続されたコンデンサー１７を放電した後、放電スイッチ１２をオフに切り換える状態で、電圧検出回路６で電池セル１の電圧を検出して、リードライン３の断線を検出する。コンデンサー１７が充電された状態でリードライン３が断線すると、電圧検出回路６が電池セル１の電圧ではなく、コンデンサー１７の充電電圧を検出するので、リードライン３が断線する状態で、検出電圧が０Ｖにならないからである。コンデンサー１７を放電回路５で放電した後、電圧検出回路６で電池セル１の電圧を検出すると、リードライン３が断線する状態では検出電圧は０Ｖとなる。
【００４７】
また、リードライン３が断線する状態では、断線したリードライン３に接続された電池セル１の電圧は、断線されたリードライン３を介しては電圧検出回路６に入力されなくなるが、図１から図３に示すように、電圧検出回路６の入力側に保護用のダイオード１５を並列に接続なる回路構成では、断線されたリードライン３に接続されたふたつの電圧検出部８の電圧は、共に０Ｖとはならない。例えば、図１において、断線したリードライン３ａに正の電極を接続した電池セル１ａに接続された検出部８ａは、電池セル１ａの電圧が断線したリードライン３ａを介して検出部８ａに入力されなくなるので、検出電圧は０Ｖとなる。ところが、断線したリードライン３ａに負の電極を接続した電池セル１ｃに接続された検出部８ｃでは、検出電圧は０Ｖとならない。それは、この検出部８ｃのプラス側の入力端子が、切断されないリードライン３ｃを介して電池セル１ｃの正の電極に接続されると共に、マイナス側の入力端子が、断線したリードライン３ａに正の電極を接続した電池セル１ａに並列に接続されたダイオード１５ａと、このダイオード１５ａの入力側に切断されたリードライン３ｂを介して電池セル１ａの負の電極に接続されるからである。このため、図１においては、断線したリードライン３ａに正の電極を接続した電池セル１ａに接続された検出部８ａの検出電圧は０Ｖとなり、断線したリードライン３ａに負の電極を接続した電池セル１ｃに接続された検出部８ｃの検出電圧は０Ｖとならない。したがって、制御部７は、いずれかの電圧検出部８の検出電圧が０Ｖとなることを検出して、この電圧検出部８のプラス側の入力端子に接続されたリードライン３の断線と判定できる。
【００４８】
以上のように、電圧検出回路６の入力側にダイオード１５とコンデンサー１７とを並列に接続する電源装置では、放電回路５を放電状態として、この放電回路５に並列に接続されたコンデンサー１７を放電した後、放電回路５を非放電状態として電圧検出回路６で電池セル１の電圧を検出し、いずれかの電圧検出部８の検出電圧が０Ｖとなることを検出して、この電圧検出部８のプラス側の入力端子に接続されたリードライン３の断線と判定できる。すなわち、図１に示すリードライン３ａの断線は、電圧検出回路６の検出部８ａの検出電圧が０Ｖとなることで判定される。リードライン３ａが断線すると、検出部８ａの検出電圧が０Ｖとなるからである。同様に、図２に示すリードライン３ｂの断線は、検出部８ｂの検出電圧が０Ｖとなることで判定され、図３に示すリードライン３ｃの断線は、検出部８ｃの検出電圧が０Ｖとなることで判定される。
【００４９】
図１から図３に示す電源装置は、図４から図６に示すように、セルバランス回路４が、以下のようにして、複数の電池セル１をセルバランスしながら、リードライン３の断線を検出する。
（１）図４に示すように、制御部７が、直列電池ユニット２を構成するふたつの電池セル１ａ、１ｂに接続している放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２の電池セル１ａ、１ｂを放電させる。図４においては、直列電池ユニット２を構成する（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂ、及び（３ｎ＋４）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋５）番目の電池セル１ｂに接続された放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２の電池セル１を放電させる。放電回路５は、放電スイッチ１２のオン状態で放電状態、放電スイッチ１２のオフ状態で非放電状態となる。
（２）その後、直列電池ユニット２の電池セル１ａ、１ｂに接続している放電回路５を非放電状態として、直列電池ユニット２を構成するのプラス側の電池セル１ａの電圧を、電圧検出回路６の検出部８ａで検出する。
この状態で、検出部８ａの検出電圧が０Ｖとなると、この検出部８ａのプラス側の入力端子に接続されたリードライン３ａの断線（図１参照）と判定する。
（３）次に、制御部７は、図５に示すように、直列電池ユニット２同士の間に接続されたひとつの電池セル１ｃに接続している放電回路５を放電状態として、この電池セル１ｃを放電させる。図５においては、直列電池ユニット２同士の間に接続された（３ｎ）番目と（３ｎ＋３）番目の電池セル１に接続された放電回路５を放電状態として、これらの電池セル１ｃを放電させる。
（４）その後、直列電池ユニット２同士の間の電池セル１ｃに接続している放電回路５を非放電状態として、この電池セル１ｃの電圧を電圧検出回路６の検出部８ｃで検出する。
この状態で、検出部８ｃの検出電圧が０Ｖとなると、この検出部８ｃのプラス側の入力端子に接続されたリードライン３ｃの断線（図３参照）と判定する。
（５）さらに、制御部７は、図６に示すように、直列電池ユニット２を構成するマイナス側の電池セル１ｃに接続している放電回路５を放電状態として、この電池セル１ｃを放電させる。図６においては、直列電池ユニット２を構成する（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂ、及び（３ｎ＋５）番目の電池セル１ｂに接続された放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２の電池セル１ｂを放電させる。
（６）その後、直列電池ユニット２を構成する電池セル１ｂに接続している放電回路５を非放電状態として、この電池セル１ｂの電圧を電圧検出回路６の検出部８ｂで検出する。
この状態で、検出部８ｂの検出電圧が０Ｖとなると、この検出部８ｂのプラス側の入力端子に接続されたリードライン３ｂ、すなわち、直列電池ユニット２を構成する電池セル１ａ、１ｂ間に接続しているリードライン３ｂの断線（図２参照）と判定する。
【００５０】
以上の状態で、制御部７は、電圧検出回路６の検出部８ａ、８ｂ、８ｃで検出される電池セル１の電圧からリードライン３ａ、３ｂ、３ｃの断線を判定する。制御部７は、電圧検出部８で検出される検出電圧のいずれかが０Ｖとなることを検出する状態で、リードライン３の断線を判定すると共に、検出電圧が０Ｖとなる電圧検出部８を特定することで、リードライン３の断線箇所を判定する。
【００５１】
以上のように、リードライン３のいずれかが断線する状態では、この断線されたリードライン３を介して電池セル１を放電できない。したがって、図１から図３に示すように、断線と判定されたリードライン３に正の電極を接続している電池セル１と負の電極を接続している電池セル１を直列放電ユニット９として、この直列放電ユニット９に接続しているふたつの放電回路５を放電状態としてセルバランスする。
【００５２】
いずれかのリードライン３が断線される状態においても、断線したリードライン３に接続している電池セル１を放電してセルバランスできるのは、ふたつの電池セル１を直列に接続している直列放電ユニット９をふたつの放電回路５で放電させるからである。図１から図３において、制御部７が直列放電ユニット９に接続しているふたつの放電回路５の放電スイッチ１２をオン状態とすると、図の矢印で示すようにループ電流が流れる。直列放電ユニット９はふたつの電池セル１を直列に接続しているので、放電状態において、直列放電ユニット９の両端に接続する２本のリードライン３を介して電池セル１を放電する。いずれかのリードライン３が断線しても、直列放電ユニット９を両端のリードライン３で放電して、直列放電ユニット９を構成するふたつの電池セルを放電してセルバランスできる。たとえば、図２に示すように、ふたつの電池セル１ａ、１ｂからなる直列電池ユニット２は、ふたつの電池セル１ａ、１ｂの中間に接続しているリードライン３ｂ（図２において上から５番目のリードライン３）が断線しても、この直列電池ユニット２を直列放電ユニット９として、上から４番目と６番目に位置するリードライン３ａ、３ｃを介してふたつの電池セル１ａ、１ｂを放電できる。また、図１において、上から４番目のリードライン３ａが断線する状態においては、上から３番目の電池セル１ｃと４番目の電池セル１ａを直列放電ユニット９として、これ等の電池セル１ｃ、１ａに接続する放電回路５を放電状態として、上から３番目の電池セル１ｃと４番目の電池セル１ａを放電できる。同様に、図３において、上から６番目のリードライン３ｃが断線する状態においては、上から５番目の電池セル１ｂと６番目の電池セル１ｃを直列放電ユニット９として、これ等の電池セル１ｂ、１ｃに接続する放電回路５を放電状態として、上から５番目の電池セル１ｂと６番目の電池セル１ｃを放電できる。
【００５３】
ただ、図１から図３において、電池ブロック１０の両端、すなわちプラス側とマイナス側の出力端子に接続しているリードライン３が断線すると、図において電池ブロック１０のプラス側とマイナス側の出力端子に接続されるふたつの電池セル１のみは放電できなくなる。いいかえると、以上の電源装置は、電池ブロック両端、すなわち出力端子に接続される電池セルを除いて、他の全ての電池セルを放電して均等化できる。
ただし、電源装置は、図示しないが、電池ブロックの両端であるプラス側とマイナス側の出力端子に複数のリードラインを接続することもできる。この電源装置は、電池ブロックの両端に接続される複数のリードラインの内、いずれかが断線する状態においても、断線していない他のリードラインを介して電池ブロックの両端に位置する電池セルを放電できる。したがって、電源装置は、電池ブロック両端にリードラインを追加することで、電池ブロック両端の出力端子に接続される電池セルを含む全ての電池セルを放電して均等化できる。
【００５４】
さらに、いずれかのリードライン３が断線すると、この断線されたリードライン３に正負の電極を接続しているふたつの電池セル１の電圧は個別に検出できなくなる。このため、制御部７は、断線したリードライン３に接続しているふたつの電池セル１の電圧、すなわち、直列放電ユニット９を構成するふたつの電池セル１の電圧から断線したリードライン３に接続している電池セル１の電圧を推定する。電源装置は、直列放電ユニット９の両端の電圧を電圧検出回路６で検出し、この検出電圧から断線したリードライン３に接続している電池セル１の電圧を推定する。
【００５５】
以上の電源装置が、断線するリードラインに接続している電池セル１の電圧を推定できるのは、たとえば、直列放電ユニット９を構成するふたつの電池セル１のトータル電圧を電圧検出回路６で検出して、その１／２を各々の電池セル１の電圧と推定できるからである。互いに直列に接続されて隣に位置する電池セルは、温度環境などの外的条件が近似することから電圧差が少なくなる傾向にある。したがって、電池セルの電圧は、直列電池ユニットのトータル電圧を１／２として、ほぼ正確な値として演算できる。
また、３個以上の電池セルで直列放電ユニットを構成する構造においても、同様に直列電池ユニットを構成する複数の電池セルのトータル電圧を電圧検出回路で検出して、断線したリードラインに接続している電池セルの電圧を推定することができ、あるいは、断線したリードラインに接続しているふたつの電池セルのトータル電圧を電圧検出回路で検出して、その１／２を各々の電池セルの電圧として推定することができる。
【００５６】
以上のようにして、リードライン３の断線が検出され、かつ断線したリードライン３に接続している電池セル１の電圧が推定される。さらに、断線したリードライン３に接続している電池セル１の電圧や残容量が大きいと判定すると、セルバランス回路４は、断線したリードライン３に正負の電極を接続しているふたつの電池セル１を直列放電ユニット９として、ふたつの電池セル１に接続する両方の放電回路５を放電状態としてセルバランスする。リードライン３の断線が検出されない状態では、セルバランス回路４は、電圧が高く、あるいは残容量が大きい電池セル１に接続している電池セル１の放電回路５を放電状態としてセルバランスする。
（実施形態２）
【００５７】
さらに、図７と図８は、電圧検出回路の入力側にダイオードやコンデンサーを接続しない電源装置を示している。この電源装置のセルバランス回路１４も、放電回路５と電圧検出回路１６と制御部７とを備えている。
【００５８】
電圧検出回路１６は、図９から図１２に示すように、電圧検出部８として、各々電池セル１の電圧を検出するセル電圧検出部８Ａと、ふたつの電池セル１を直列に接続している直列電池ユニット２のトータル電圧を検出するトータル電圧検出部８Ｂとを備えている。直列電池ユニット２は、正負の電極を互いに接続して直列接続している複数の電池セル１で構成される。
【００５９】
制御部７は、放電スイッチ１２をオンオフに制御して、放電回路５を放電状態と非放電状態とに切り換える。制御部７は、直列電池ユニット２を構成する各々の電池セル１に接続してなる各放電回路５を放電状態にして、直列電池ユニット２中の電池セル１を放電する。さらに、制御部７は、各放電回路５を非放電状態とする状態で、電圧検出回路１６でもって、直列電池ユニット２のトータル電圧及び／又は電池セル１の電圧を検出する。制御部７は、電圧検出回路１６の検出電圧から、直列電池ユニット２のトータル電圧及び／又は各々の電池セル１の電圧を検出し、検出する電池セル１の電圧で放電回路５を制御してセルバランスし、さらに検出電圧からリードライン３の断線を判定する。
【００６０】
図７と図８の電源装置も、３個の電池セル１を１ユニットとし、直列電池ユニット２をふたつの電池セル１で構成してリードライン３の断線を判定している。リードライン３の断線を検出する状態では、図７と図８に示すように、断線したリードライン３に正の電極を接続している電池セル１と負の電極を接続している電池セル１を直列放電ユニット９として、この直列放電ユニット９に接続するふたつの放電回路５を放電状態としてセルバランスする。図７では、２番目のリードライン３ｂが断線しているので、１番目の電池セル１ａと２番目の電池セル１ｂを直列放電ユニット９として放電する。また、図８では、３番目のリードライン３ｃが断線しているので、２番目の電池セル１ｂと３番目の電池セル１ｃを直列放電ユニット９として放電する。
【００６１】
図７から図９に示す電源装置は、複数の電池セル１（１番目、２番目、３番目、・・・・）を直列に接続して電池ブロック１０としている。図の電源装置は、直列電池ユニット２を（３ｎ＋１）番目の電池セル１と（３ｎ＋２）番目の電池セル１からなるふたつの電池セル１で構成している。ｎを０以上の整数とすると、直列電池ユニット２は、１番目と２番目の電池セル１、４番目と５番目の電池セル１、７番目と８番目の電池セル１、・・・となる。各直列電池ユニット２は、これを構成するふたつの電池セル１に、リードライン３を介して放電回路５とセル電圧検出部８Ａが接続されている。さらに、各直列電池ユニット２の両端には、直列に接続されたふたつの電池セル１のトータル電圧を検出するトータル電圧検出部８Ｂが接続されている。さらに、これ等の図の電源装置は、（３ｎ＋３）番目の電池セル１を単独の電池セル１として直列電池ユニット２の間に接続して、この電池セル１をリードライン３を介して放電回路５とセル電圧検出部８Ａに接続している。
【００６２】
この電源装置は、図１０に示すように、（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂの間に接続されたリードライン３ｂ［（３ｎ＋２）番目のリードライン］が断線（図において×印で表示）すると、直列電池ユニット２のトータル電圧Ｖｓは検出されるが、直列電池ユニット２を構成する電池セル１ａと電池セル１ｂの検出電圧、すなわち検出部８ａ、８ｂの検出電圧Ｖｂ、Ｖｃは、共にほぼ０Ｖとなる。したがって、（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａの電圧Ｖｂと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂの電圧Ｖｃを検出し、あるいは、直列電池ユニット２のトータル電圧Ｖｓと、（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａの電圧Ｖｂと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂの電圧Ｖｃの何れかの電圧を検出することで、（３ｎ＋２）番目のリードライン３ｂの断線を判定できる。
【００６３】
また、図１１に示すように、（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂと（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃの間に接続されたリードライン３ｃ［（３ｎ＋３）番目のリードライン］が断線（図において×印で表示）すると、直列電池ユニット２のトータル電圧Ｖｓはほぼ０Ｖとなり、また、（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂの電圧Ｖｃと（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃの電圧Ｖｄもほぼ０Ｖとなる。したがって、（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂの電圧Ｖｃと（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃの電圧Ｖｄを検出し、あるいは、直列電池ユニット２のトータル電圧Ｖｓと、（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂの電圧Ｖｃと（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃの電圧Ｖｄのいずれかを検出することで、（３ｎ＋３）番目のリードライン３ｃの断線を判定できる。
【００６４】
さらにまた、図１２に示すように、（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃと（３ｎ＋４）番目の電池セル１ａの間に接続されたリードライン３ａ［（３ｎ＋４）番目のリードライン］が断線（図において×印で表示）すると、直列電池ユニット２のトータル電圧Ｖｔはほぼ０Ｖとなり、また、（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃの電圧Ｖｄと（３ｎ＋４）番目の電池セル１ａの電圧Ｖｅもほぼ０Ｖとなる。したがって、（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃの電圧Ｖｄと（３ｎ＋４）番目の電池セル１ａの電圧Ｖｅを検出し、あるいは、直列電池ユニット２のトータル電圧Ｖｔと、（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃの電圧Ｖｄと（３ｎ＋４）番目の電池セル１ａの電圧Ｖｅのいずれかを検出することで、（３ｎ＋４）番目のリードライン３ａの断線を判定できる。
【００６５】
以上のセルバランス回路１４は、以下のようにして、複数の電池セル１をセルバランスしながら、リードライン３の断線を検出する。
（１）制御部７が、直列電池ユニット２を構成するふたつの電池セル１ａ、１ｂに接続している放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２の電池セル１ａ、１ｂを放電させる。図９においては、直列電池ユニット２を構成する（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂ、及び（３ｎ＋４）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋５）番目の電池セル１ｂに接続された放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２の電池セル１ａ、１ｂを放電させる。放電回路５は、放電スイッチ１２のオン状態で放電状態、放電スイッチ１２のオフ状態で非放電状態となる。
（２）その後、直列電池ユニット２の電池セル１ａ、１ｂに接続している放電回路５を非放電状態として、直列電池ユニット２を構成するふたつの電池セル１ａ、１ｂの電圧を検出部８ａ、８ｂであるセル電圧検出部８Ａで検出し、直列電池ユニット２両端のトータル電圧をトータル電圧検出部８Ｂで検出する。
（３）次に、制御部７は、直列電池ユニット２同士の間に接続されたひとつの電池セル１ｃに接続している放電回路５を放電状態として、この電池セル１ｃを放電させる。図９においては、直列電池ユニット２同士の間に接続された（３ｎ）番目と（３ｎ＋３）番目と（３ｎ＋６）番目の電池セル１ｃに接続された放電回路５を放電状態として、これらの電池セル１ｃを放電させる。
（４）その後、直列電池ユニット２同士の間の電池セル１ｃに接続している放電回路５を非放電状態として、この電池セル１ｃの電圧を検出部８ｃであるセル電圧検出部８Ａで検出する。
以上の状態で、制御部７は、検出部８ａ、８ｂ、８ｃで検出される電池セル１の電圧とトータル電圧検出部８Ｂで検出される直列電池ユニット２のトータル電圧からリードライン３の断線を判定する。制御部７は、検出部８ａ、８ｂ、８ｃ及びトータル電圧検出部８Ｂで検出される検出電圧のいずれかがほぼ０Ｖとなることを検出する状態で、リードライン３の断線を判定する。
【００６６】
さらに、制御部７は、検出電圧がほぼ０Ｖとなる電圧検出部８を特定することで、リードライン３の断線箇所を判定する。電圧検出部８で検出される検出電圧からリードライン３の断線とその断線箇所を判定する具体例を、図９から図１２に示している。これらの図は、（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂ、及び（３ｎ＋４）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋５）番目の電池セル１ｂで直列電池ユニット２を構成し、（３ｎ）番目と（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃと（３ｎ＋６）番目の電池セル１ｃを単独の電池セル１として、電圧検出回路１６で電圧を検出してリードライン３の断線を判定する状態を示している。なお、以下の説明において、セル電圧検出部８Ａである検出部８ａ、８ｂ、８ｃで検出される検出電圧Ｖａ〜Ｖｇ、及びトータル電圧検出部８Ｂで検出される検出電圧Ｖｓ、Ｖｔは、それぞれ以下の電圧を示している。
Ｖａ……（３ｎ）番目の電池セル１ｃに接続された検出部８ｃの検出電圧
Ｖｂ……（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａに接続された検出部８ａの検出電圧
Ｖｃ……（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂに接続された検出部８ｂの検出電圧
Ｖｄ……（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃに接続された検出部８ｃの検出電圧
Ｖｅ……（３ｎ＋４）番目の電池セル１ａに接続された検出部８ａの検出電圧
Ｖｆ……（３ｎ＋５）番目の電池セル１ｂに接続された検出部８ｂの検出電圧
Ｖｇ……（３ｎ＋６）番目の電池セル１ｃに接続された検出部８ｃの検出電圧
Ｖｓ……（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂで構成される直列電池ユニット２の両端に接続されたトータル電圧検出部８Ｂの検出電圧
Ｖｔ……（３ｎ＋４）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋５）番目の電池セル１ｂで構成される直列電池ユニット２の両端に接続されたトータル電圧検出部８Ｂの検出電圧
【００６７】
［リードラインが断線しない状態］
図９に示すように、いずれのリードライン３も断線しない状態では、リードライン３の断線と判定する電圧（ほぼ０Ｖ）は検出されない。すなわち、図９において、トータル電圧検出部８Ｂで検出される検出電圧Ｖｓ、Ｖｔは、各直列電池ユニット２を構成するふたつの電池セル１の電圧の加算値となり、各セル電圧検出部８Ａである検出部８ａ、８ｂ、８ｃの検出電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄ、・・・は、それぞれ（３ｎ）番目の電池セル１の電圧、（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａの電圧、（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂの電圧、（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃの電圧、・・・・となる。
【００６８】
［直列電池ユニットを構成する電池セル間に接続しているリードラインの断線検出］
図１０に示すように、直列電池ユニット２を構成する電池セル１ａ、１ｂ間に接続しているリードライン３ｂが断線する状態で、放電回路５を非放電状態として電圧検出回路１６で電圧を検出すると、直列電池ユニット２を構成するふたつの電池セル１ａ、１ｂ、すなわち（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂに接続している検出部８ａ、８ｂの検出電圧Ｖｂ、Ｖｃは、共にほぼ０Ｖとなる。断線したリードライン３ｂから電池電圧が検出部８ａ、８ｂに入力されなくなるからである。また、トータル電圧検出部８Ｂで検出される検出電圧Ｖｓは、直列電池ユニット２を構成するふたつの電池セル１ａ、１ｂ、すなわち（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂの電圧の加算値となる。したがって、制御部７は、以下のいずれかの状態が検出されると、直列電池ユニット２を構成する（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂの間に接続しているリードライン３ｂの断線と判定する。
［状態Ａ］
検出部８ａ、８ｂの検出電圧Ｖｂ、Ｖｃが共にほぼ０Ｖとなる状態。
［状態Ｂ］
トータル電圧検出部８Ｂの検出電圧Ｖｓが直列電池ユニット２を構成するふたつの電池セル１ａ、１ｂの電圧の加算値（所定の電圧以上）となり、かつ、検出部８ａ、８ｂの検出電圧Ｖｂ、Ｖｃのいずれかがほぼ０Ｖとなる状態。
【００６９】
以上のように、直列電池ユニット２を構成する電池セル１ａ、１ｂ間に接続しているリードライン３ｂが断線する状態では、直列電池ユニット２のトータル電圧は検出されるので、トータル電圧の１／２を演算して、（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂの電圧と推定する。
【００７０】
さらに、断線と判定されたリードライン３ｂに接続しているふたつの電池セル１ａ、１ｂを直列放電ユニット９として、すなわち、（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂで構成される直列電池ユニット２を直列放電ユニット９として、この直列放電ユニット９に接続しているふたつの放電回路５を放電状態として、セルバランスする。
【００７１】
［直列電池ユニット両端に接続しているリードラインの断線検出］
図１１と図１２に示すように、直列電池ユニット２の両端に接続しているリードライン３ａ、３ｃのいずれかが断線する状態で、放電回路５を非放電状態として電圧検出回路１６で電圧を検出すると、断線したリードライン３ａ、３ｃに入力端子を接続している電圧検出部８の検出電圧はほぼ０Ｖとなる。断線したリードライン３ａ、３ｃから電池電圧が電圧検出部８に入力されなくなるからである。したがって、検出電圧がほぼ０Ｖとなる電圧検出部８が検出されると、この電圧検出部８の入力端子に接続されたリードライン３ａ、３ｃのいずれかが断線していると判定できる。したがって、制御部７は、以下のいずれかの状態が検出されると、図１１に示すように、（３ｎ＋１）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂで構成される直列電池ユニット２のマイナス側に接続しているリードライン３ｃ、すなわち（３ｎ＋２）番目の電池セル１ｂと（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃの間に接続しているリードライン３ｃの断線と判定する。
［状態Ｃ］
トータル電圧検出部８Ｂの検出電圧Ｖｓがほぼ０Ｖとなり、かつ、検出部８ｃの検出電圧Ｖｄがほぼ０Ｖとなる状態。
［状態Ｄ］
トータル電圧検出部８Ｂの検出電圧Ｖｓがほぼ０Ｖとなり、かつ、検出部８ｂの検出電圧Ｖｃがほぼ０Ｖとなる状態。
［状態Ｅ］
トータル電圧検出部８Ｂの検出電圧Ｖｓがほぼ０Ｖとなり、かつ、検出部８ａの検出電圧Ｖｂが所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。
［状態Ｆ］
トータル電圧検出部８Ｂの検出電圧Ｖｓがほぼ０Ｖとなり、かつ、検出部８ｃの検出電圧Ｖａが所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。
［状態Ｇ］
検出部８ｂ、８ｃの検出電圧Ｖｃ、Ｖｄが共にほぼ０Ｖとなる状態。
［状態Ｈ］
検出部８ｂの検出電圧Ｖｃがほぼ０Ｖとなり、かつ、検出部８ａの検出電圧Ｖｂが所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。
［状態Ｉ］
検出部８ｃの検出電圧Ｖｄがほぼ０Ｖとなり、かつ、検出部８ａの検出電圧Ｖｅが所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。
［状態Ｊ］
検出部８ｃの検出電圧Ｖｄがほぼ０Ｖとなり、かつ、トータル電圧検出部８Ｂの検出電圧Ｖｔが所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。
【００７２】
さらに、制御部７は、以下のいずれかの状態が検出されると、図１２に示すように、（３ｎ＋４）番目の電池セル１ａと（３ｎ＋５）番目の電池セル１ｂで構成される直列電池ユニット２のプラス側に接続しているリードライン３ａ、すなわち（３ｎ＋３）番目の電池セル１ｃと（３ｎ＋４）番目の電池セル１ａの間に接続しているリードライン３ａの断線と判定する。
［状態Ｋ］
トータル電圧検出部８Ｂの検出電圧Ｖｔがほぼ０Ｖとなり、かつ、検出部８ｃの検出電圧Ｖｄがほぼ０Ｖとなる状態。
［状態Ｌ］
トータル電圧検出部８Ｂの検出電圧Ｖｔがほぼ０Ｖとなり、かつ、検出部８ａの検出電圧Ｖｅがほぼ０Ｖとなる状態。
［状態Ｍ］
トータル電圧検出部８Ｂの検出電圧Ｖｔがほぼ０Ｖとなり、かつ、検出部８ｂの検出電圧Ｖｆが所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。
［状態Ｎ］
トータル電圧検出部８Ｂの検出電圧Ｖｔがほぼ０Ｖとなり、かつ、検出部８ｃの検出電圧Ｖｇが所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。
［状態Ｏ］
検出部８ｃ、８ａの検出電圧Ｖｄ、Ｖｅが共にほぼ０Ｖとなる状態。
［状態Ｐ］
検出部８ｃの検出電圧Ｖｄがほぼ０Ｖとなり、かつ、検出部８ｂの検出電圧Ｖｃが所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。
［状態Ｑ］
検出部８ｃの検出電圧Ｖｄがほぼ０Ｖとなり、かつ、トータル電圧検出部８Ｂの検出電圧Ｖｓが所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。
［状態Ｒ］
検出部８ａの検出電圧Ｖｅがほぼ０Ｖとなり、かつ、検出部８ｂの検出電圧Ｖｆが所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。
【００７３】
以上のように、直列電池ユニット２の両端に接続しているリードライン３のいずれかが断線する状態では、この断線されたリードライン３ａ、３ｃを介して電池セル１を放電できない。したがって、図１３に示すように、断線（図において×印で表示）と判定されたリードライン３に正の電極を接続している電池セル１と負の電極を接続している電池セル１を直列放電ユニット９とし、この直列放電ユニット９に接続しているふたつの放電回路５を放電状態としてセルバランスする。制御部７が直列放電ユニット９に接続しているふたつの放電回路５の放電スイッチ１２をオン状態とすると、図１３の矢印Ａで示すようにループ電流が流れて、直列放電ユニット９を構成するふたつの電池セル１はセルバランスされる。
【００７４】
さらに、いずれかのリードライン３が断線すると、この断線されたリードライン３に正負の電極を接続しているふたつの電池セル１の電圧は個別に検出できなくなる。このため、制御部７は、断線したリードライン３に接続しているふたつの電池セル１の電圧、すなわち、直列放電ユニット９を構成するふたつの電池セル１の電圧から断線したリードライン３に接続している電池セル１の電圧を推定する。電源装置は、直列放電ユニット９の両端の電圧を電圧検出回路１６で検出し、この検出電圧から断線したリードライン３に接続している電池セル１の電圧を推定する。電源装置は、直列放電ユニット９を構成するふたつの電池セル１のトータル電圧を電圧検出回路１６で検出して、その１／２を各々の電池セル１の電圧と推定する。
【００７５】
以上のようにして、リードライン３の断線が検出され、かつ断線したリードライン３に接続している電池セル１の電圧が推定される。さらに、断線したリードライン３に接続している電池セル１の電圧や残容量が大きいと判定すると、セルバランス回路１４は、断線したリードライン３に正負の電極を接続しているふたつの電池セル１を直列放電ユニット９として、ふたつの電池セル１に接続する両方の放電回路５を放電状態としてセルバランスする。リードライン３の断線が検出されない状態では、セルバランス回路１４は、電圧が高く、あるいは残容量が大きい電池セル１に接続している電池セル１の放電回路５を放電状態としてセルバランスする。
【００７６】
以上のセルバランス回路１４は、放電回路５を非放電状態として、電池セル１の電圧と直列電池ユニット２両端のトータル電圧を検出し、これらの検出電圧からリードライン３の断線を判定している。ただ、セルバランス回路は、放電回路を放電状態として、すなわち、放電スイッチをオン状態として電池セルの電圧と直列電池ユニット両端のトータル電圧を検出し、あるいは、放電回路を放電状態と非放電状態とに切り換えて、すなわち、放電スイッチをオンオフに切り換えて電池セルの電圧と直列電池ユニット両端のトータル電圧を検出して、これらの検出電圧からリードラインの断線を判定することもできる。
（実施形態３）
【００７７】
さらに、図１４から図１６に示す電源装置は、セルバランス回路２４が、（３ｎ＋１）番目の電池セル１と（３ｎ＋２）番目の電池セル１からなるふたつの電池セル１で直列電池ユニット２を構成する第１接続状態（図１４参照）と、（３ｎ＋２）番目の電池セル１と（３ｎ＋３）番目の電池セル１からなるふたつの電池セル１で直列電池ユニット２を構成する第２接続状態（図１５参照）と、（３ｎ＋３）番目の電池セル１と（３ｎ＋４）番目の電池セル１からなるふたつの電池セル１で直列電池ユニット２を構成する第３続状態（図１６参照）とを切り換えて、直列電池ユニット２を構成するふたつの電池セル１に接続している放電回路５を放電状態として複数の電池セル１をセルバランスし、かつ、リードライン３の断線を判定する構造としている。
【００７８】
図のセルバランス回路２４は、放電回路５と電圧検出回路２６と制御部２７とを備える。放電回路５は、放電抵抗１１と放電スイッチ１２の直列回路からなり、各々の電池セル１に接続されている。放電回路５は、放電スイッチ１２をオン状態として放電状態に、オフ状態として非放電状態に制御される。
【００７９】
電圧検出回路２６は、各電池セル１の電圧を検出する。図１４から図１６に示す電圧検出回路２６は、グランドライン３９等の基準点に対する電池セル１の電極の電圧を検出して、電池セル１の電圧を検出する。図に示す電圧検出回路２６は、マルチプレクサ３１と差動アンプ３２とＡ／Ｄコンバータ３３とを備えている。マルチプレクサ３１は、電池セル１の電極に接続されたリードライン３を所定のタイミングで切り換えて、特定の電池セル１に接続されたリードライン３を差動アンプ３２の入力端子に接続する。差動アンプ３２は、マルチプレクサ３１の出力を基準電圧に比較して出力する。Ａ／Ｄコンバータ３３は、差動アンプ３２の出力をデジタル信号に変換して制御部２７に入力する。
【００８０】
制御部２７は、電圧検出回路２６から入力される検出電圧から、各々の電池セル１の電圧や直列電池ユニット２のトータル電圧を演算する。制御部２７は、演算された電池セル１の電圧や直列電池ユニット２のトータル電圧から各電池セル１の電圧を検出し、検出する電池セル１の電圧に基づいて放電回路５を制御して複数の電池セル１をセルバランスする。
【００８１】
さらに、制御部２７は、検出された電池セル１の電圧や直列電池ユニット２のトータル電圧からリードライン３の断線を判定する。制御部２７は、第１接続状態と第２接続状態と第３接続状態において、直列電池ユニット２のトータル電圧や、直列電池ユニット２の間に接続してなる電池セル１の電圧、あるいは、直列電池ユニット２を構成するふたつの電池セル１の電圧を検出して、リードライン３の断線を判定する。
【００８２】
以上のセルバランス回路２４は、制御部２７が、電池ブロック１０を構成する複数の電池セル１の接続状態を、第１接続状態と第２接続状態と第３接続状態に切り換えながら、特定の電池セル１に接続された放電回路５を放電状態としてセルバランスする。制御部２７は、第１接続状態において、（３ｎ＋１）番目と（３ｎ＋２）番目の電池セル１に接続している放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２を構成するふたつの電池セル１を放電し、また、直列電池ユニット２の間に接続してなる（３ｎ＋３）番目の電池セル１の放電回路５を放電状態として、（３ｎ＋３）番目の電池セル１を放電する。さらに、制御部２７は、第２接続状態において、（３ｎ＋２）番目と（３ｎ＋３）番目の電池セル１に接続している放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２を構成するふたつの電池セル１を放電し、また、直列電池ユニット２の間に接続してなる（３ｎ＋１）番目の電池セル１の放電回路５を放電状態として、（３ｎ＋１）番目の電池セル１を放電する。さらにまた、制御部２７は、第３接続状態において、（３ｎ＋３）番目と（３ｎ＋４）番目の電池セル１に接続している放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２を構成するふたつの電池セル１を放電し、また、直列電池ユニット２の間に接続してなる（３ｎ＋２）番目の電池セル１の放電回路５を放電状態として、（３ｎ＋２）番目の電池セル１を放電する。
【００８３】
このセルバランス回路は、たとえば、複数の電池セル１の接続状態を、第１接続状態と第２接続状態と第３接続状態とに、順番に切り換えながら複数の電池セル１をセルバランスする。制御部２７は、電圧が所定値よりも高い電池セル、あるいは残容量が所定値よりも大きい電池セルが検出されると、この電池セルに接続している放電回路５を放電状態として、この電池セルを放電する。例えば、（３ｎ＋３）番目の電池セル１を放電する場合には、第１接続状態として、（３ｎ＋３）番目の電池セル１に接続された放電回路５を放電状態として、この電池セル１を放電することができる。さらに、セルバランス回路２４は、第２接続状態または第３接続状態として、（３ｎ＋３）番目の電池セル１を含む直列電池ユニット２に接続された放電回路５を放電状態として、この電池セル１を放電することもできる。
【００８４】
以上のセルバランス回路２４は、以下のようにして、複数の電池セル１をセルバランスしながら、リードライン３の断線を検出する。
（１）制御部２７が、電池ブロック１０を構成する複数の電池セル１の接続状態を、第１接続状態とする。さらに、制御部２７は、直列電池ユニット２を構成するふたつの電池セル１に接続している放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２の電池セル１を放電させる。図１７においては、直列電池ユニット２を構成する（３ｎ＋１）番目と（３ｎ＋２）番目の電池セル１、（３ｎ＋４）番目と（３ｎ＋５）番目の電池セル１に接続された放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２の電池セル１を放電させる。放電回路５は、放電スイッチ１２のオン状態で放電状態、放電スイッチ１２のオフ状態で非放電状態となる。
その後、直列電池ユニット２の電池セル１に接続している放電回路５を非放電状態として、直列電池ユニット２両端のトータル電圧を検出する。
（２）また、制御部７は、直列電池ユニット２同士の間に接続されたひとつの電池セル１に接続している放電回路５を放電状態として、この電池セル１を放電させる。図１７においては、直列電池ユニット２同士の間に接続された（３ｎ）番目と（３ｎ＋３）番目と（３ｎ＋６）番目の電池セル１に接続された放電回路５を放電状態として、これらの電池セル１を放電させる。
その後、直列電池ユニット２同士の間の電池セル１に接続している放電回路５を非放電状態として、この電池セル１の電圧を検出する。
（３）さらに、制御部２７が、電池ブロック１０を構成する複数の電池セル１の接続状態を、第２接続状態とする。さらに、制御部２７は、直列電池ユニット２を構成するふたつの電池セル１に接続している放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２の電池セル１を放電させる。図１８においては、直列電池ユニット２を構成する（３ｎ＋２）番目と（３ｎ＋３）番目の電池セル１、（３ｎ＋５）番目と（３ｎ＋６）番目の電池セル１に接続された放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２の電池セル１を放電させる。
その後、直列電池ユニット２の電池セル１に接続している放電回路５を非放電状態として、直列電池ユニット２両端のトータル電圧を検出する。
（４）また、制御部７は、直列電池ユニット２同士の間に接続されたひとつの電池セル１に接続している放電回路５を放電状態として、この電池セル１を放電させる。図１８においては、直列電池ユニット２同士の間に接続された（３ｎ＋１）番目と（３ｎ＋４）番目の電池セル１に接続された放電回路５を放電状態として、これらの電池セル１を放電させる。
その後、直列電池ユニット２同士の間の電池セル１に接続している放電回路５を非放電状態として、この電池セル１の電圧を検出する。
（５）さらに、制御部２７が、電池ブロック１０を構成する複数の電池セル１の接続状態を、第３接続状態とする。さらに、制御部２７は、直列電池ユニット２を構成するふたつの電池セル１に接続している放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２の電池セル１を放電させる。図１９においては、直列電池ユニット２を構成する（３ｎ）番目と（３ｎ＋１）番目の電池セル１、（３ｎ＋３）番目と（３ｎ＋４）番目の電池セル１に接続された放電回路５を放電状態として、直列電池ユニット２の電池セル１を放電させる。
その後、直列電池ユニット２の電池セル１に接続している放電回路５を非放電状態として、直列電池ユニット２両端のトータル電圧を検出する。
（６）さらにまた、制御部７は、直列電池ユニット２同士の間に接続されたひとつの電池セル１に接続している放電回路５を放電状態として、この電池セル１を放電させる。図１９においては、直列電池ユニット２同士の間に接続された（３ｎ＋２）番目と（３ｎ＋５）番目の電池セル１に接続された放電回路５を放電状態として、これらの電池セル１を放電させる。
その後、直列電池ユニット２同士の間の電池セル１に接続している放電回路５を非放電状態として、この電池セル１の電圧を検出する。
【００８５】
以上の状態で、制御部２７は、直列電池ユニット２の両端の検出電圧と、直列電池ユニット２同士の間に接続された電池セル１の検出電圧のいずれか、または両方からリードライン３の断線を判定する。制御部２７は、検出電圧のいずれかがほぼ０Ｖとなることを検出する状態で、リードライン３の断線を判定する。
【００８６】
さらに、制御部２７は、検出電圧がほぼ０Ｖとなる直列電池ユニット２または電池セル１を特定することで、リードライン３の断線箇所を判定する。検出電圧からリードライン３の断線とその断線箇所を判定する具体例を、図１７から図１９に示している。ここで、図１７は第１接続状態を、図１８は第２接続状態を、図１９は第３接続状態をそれぞれ示しており、これらの図において、（３ｎ＋２）番目の電池セル１と（３ｎ＋３）番目の電池セル１の間に接続されたリードライン３の断線（図において×印で表示）を判定する状態を示している。なお、以下の説明において、直列電池ユニット２の両端に接続される電池セルの検出電圧Ｖａ1〜Ｖａ3、Ｖｂ1〜Ｖｂ3、及び直列電池ユニット２の両端の検出電圧Ｖｓ1〜Ｖｓ3、Ｖｔ1〜Ｖｔ3、Ｖｒ3は、それぞれ以下の電圧を示している。
Ｖａ1、Ｖｂ1……第１接続状態において、直列電池ユニット２の両端に接続される電池セルの検出電圧
Ｖａ2、Ｖｂ2……第２接続状態において、直列電池ユニット２の両端に接続される電池セルの検出電圧
Ｖａ3、Ｖｂ3……第３接続状態において、直列電池ユニット２の両端に接続される電池セルの検出電圧
Ｖｓ1、Ｖｔ1……第１接続状態において、直列電池ユニット２の両端の検出電圧
Ｖｓ2、Ｖｔ2……第２接続状態において、直列電池ユニット２の両端の検出電圧
Ｖｓ3、Ｖｔ3、Ｖｒ3……第３接続状態において、直列電池ユニット２の両端の検出電圧
【００８７】
［リードラインが断線しない状態］
いずれのリードライン３も断線しない状態では、リードライン３の断線と判定する電圧（ほぼ０Ｖ）は検出されない。すなわち、直列電池ユニット２の両端の検出電圧Ｖｓ1〜Ｖｓ3、Ｖｔ1〜Ｖｔ3は、各直列電池ユニット２を構成するふたつの電池セル１の電圧の加算値となり、直列電池ユニット２の両端に接続される電池セル１の検出電圧Ｖａ1〜Ｖａ3、Ｖｂ1〜Ｖｂ3は、それぞれ対応する電池セル１の電圧となる。
【００８８】
［（３ｎ＋１）番目の電池セル１と（３ｎ＋２）番目の電池セル１の間に接続しているリードラインの断線検出］
（３ｎ＋１）番目の電池セル１と（３ｎ＋２）番目の電池セル１の間に接続しているリードライン３が断線すると、図１８に示す第２接続状態において、検出電圧Ｖｓ2、Ｖａ2は、共にほぼ０Ｖとなり、図１９に示す第３接続状態において、検出電圧Ｖｒ3、Ｖａ3は、共にほぼ０Ｖとなる。断線したリードライン３から電池電圧が電圧検出回路２６に入力されなくなるからである。したがって、制御部２７は、以下のいずれかの状態が検出されると、直列電池ユニット２を構成する（３ｎ＋１）番目の電池セル１と（３ｎ＋２）番目の電池セル１の間に接続しているリードライン３の断線と判定する。
［状態ａ］
検出電圧Ｖｓ2、Ｖａ2が、共にほぼ０Ｖとなる状態。
［状態ｂ
検出電圧Ｖｒ3、Ｖａ3が、共にほぼ０Ｖとなる状態。
［状態ｃ］
検出電圧Ｖｓ2、Ｖｒ3が、共にほぼ０Ｖとなる状態。
［状態ｄ］
検出電圧Ｖａ2、Ｖａ3が、共にほぼ０Ｖとなる状態。
［状態ｅ］
検出電圧Ｖｓ2がほぼ０Ｖとなり、検出電圧Ｖｂ2が所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。
［状態ｆ］
検出電圧Ｖｓ2がほぼ０Ｖとなり、検出電圧Ｖｂ1が所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。ほぼ０Ｖとなる状態。
［状態ｇ］
検出電圧Ｖｓ2がほぼ０Ｖとなり、検出電圧Ｖｔ1が所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。
［状態ｈ］
検出電圧Ｖａ２がほぼ０Ｖとなり、検出電圧Ｖａ1が所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。
【００８９】
［（３ｎ＋２）番目の電池セル１と（３ｎ＋３）番目の電池セル１の間に接続しているリードラインの断線検出］
同様に、（３ｎ＋２）番目の電池セル１と（３ｎ＋３）番目の電池セル１の間に接続しているリードライン３が断線すると、第１接続状態において、検出電圧Ｖｓ1、Ｖｂ1は、共にほぼ０Ｖとなり、第３接続状態において、検出電圧Ｖｓ3、Ｖａ3は、共にほぼ０Ｖとなる。断線したリードライン３から電池電圧が電圧検出回路２６に入力されなくなるからである。したがって、制御部２７は、以下のいずれかの状態が検出されると、直列電池ユニット２を構成する（３ｎ＋２）番目の電池セル１と（３ｎ＋３）番目の電池セル１の間に接続しているリードライン３の断線と判定する。
［状態ｉ］
検出電圧Ｖｓ1、Ｖｂ1が、共にほぼ０Ｖとなる状態。
［状態ｊ］
検出電圧Ｖｓ3、Ｖａ3が、共にほぼ０Ｖとなる状態。
［状態ｋ］
検出電圧Ｖｓ1、Ｖｓ3が、共にほぼ０Ｖとなる状態。
［状態ｌ］
検出電圧Ｖｂ1、Ｖａ3が、共にほぼ０Ｖとなる状態。
［状態ｍ］
検出電圧Ｖｓ1がほぼ０Ｖとなり、検出電圧Ｖａ1が所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。
［状態ｎ］
検出電圧Ｖｓ1がほぼ０Ｖとなり、検出電圧Ｖｒ3が所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。ほぼ０Ｖとなる状態。
［状態ｏ］
検出電圧Ｖｂ1がほぼ０Ｖとなり、検出電圧Ｖｂ2が所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。
［状態ｐ］
検出電圧Ｖｂ1がほぼ０Ｖとなり、検出電圧Ｖｓ2が所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。
【００９０】
［（３ｎ＋３）番目の電池セル１と（３ｎ＋４）番目の電池セル１の間に接続しているリードラインの断線検出］
また同様に、（３ｎ＋３）番目の電池セル１と（３ｎ＋４）番目の電池セル１の間に接続しているリードライン３が断線すると、第１接続状態において、検出電圧Ｖｔ1、Ｖｂ1は、共にほぼ０Ｖとなり、第２接続状態において、検出電圧Ｖｓ2、Ｖｂ2は、共にほぼ０Ｖとなる。断線したリードライン３から電池電圧が電圧検出回路２６に入力されなくなるからである。したがって、制御部２７は、以下のいずれかの状態が検出されると、直列電池ユニット２を構成する（３ｎ＋３）番目の電池セル１と（３ｎ＋４）番目の電池セル１の間に接続しているリードライン３の断線と判定する。
［状態ｑ］
検出電圧Ｖｔ1、Ｖｂ1が、共にほぼ０Ｖとなる状態。
［状態ｒ］
検出電圧Ｖｓ2、Ｖｂ2が、共にほぼ０Ｖとなる状態。
［状態ｓ］
検出電圧Ｖｔ1、Ｖｓ2が、共にほぼ０Ｖとなる状態。
［状態ｔ］
検出電圧Ｖｂ1、Ｖｂ2が、共にほぼ０Ｖとなる状態。
［状態ｕ］
検出電圧Ｖｔ1がほぼ０Ｖとなり、検出電圧Ｖｃ1が所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。
［状態ｖ］
検出電圧Ｖｔ1がほぼ０Ｖとなり、検出電圧Ｖｂ3が所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。ほぼ０Ｖとなる状態。
［状態ｗ］
検出電圧Ｖｂ1がほぼ０Ｖとなり、検出電圧Ｖａ3が所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。
［状態ｘ］
検出電圧Ｖｂ1がほぼ０Ｖとなり、検出電圧Ｖｓ3が所定の電圧以上となる（ほぼ０Ｖとならない）状態。
【００９１】
ここで、以上に示すリードライン３の断線の判定において、制御部２７が、状態ｃ、状態ｇ、状態ｋ、状態ｎ、及び状態ｓに示す状態を満たしてリードライン３の断線と判定する場合は、直列電池ユニット２のトータル電圧のみを検出してリードライン３の切断を判定することができる。また、制御部２７が、状態ｄ、状態ｈ、状態ｌ、状態ｏ、状態ｔ、及び状態ｗに示す状態を満たしてリードライン３の断線と判定する場合は、直列電池ユニット２の間に接続される電池セル１の電圧のみを検出してリードライン３の切断を判定することができる。
【００９２】
さらに、制御部は、１番目と２番目の電池セルで構成される直列電池ユニット２のトータル電圧のみが０Ｖとなる場合は、電池ブロックの１番目のリードラインが断線したと判定でき、反対に、１番最後と、最後から２番目の電池セルで構成される直列電池ユニット２のトータル電圧のみが０Ｖとなる場合は、電池ブロックの１番最後のリードライン３が断線したと判定できる。
【００９３】
制御部２７は、リードライン３の断線を検出すると、断線したリードライン３に正負の電極を接続しているふたつの電池セル１で直列放電ユニット９を構成する接続状態に切り換えて、すなわち、断線したリードライン３が直列電池ユニット２を構成する電池セル１の間に位置するように電池セル１の接続状態を切り換えて、この直列電池ユニット２を構成するふたつの電池セル１に接続されたふたつの放電回路５を放電状態としてセルバランスする。例えば、（３ｎ＋２）番目の電池セル１と（３ｎ＋３）番目の電池セル１の間に接続されたリードライン３が断線を判定されると、（３ｎ＋２）番目の電池セル１と（３ｎ＋３）番目の電池セル１とで直列電池ユニット２を構成する第２接続状態として、（３ｎ＋２）番目の電池セル１と（３ｎ＋３）番目の電池セル１に接続された放電回路５を放電状態としてセルバランスする。
【００９４】
さらに、制御部２７は、いずれかのリードライン３が断線すると、断線したリードライン３に接続しているふたつの電池セル１で構成される直列電池ユニット２のトータル電圧から断線したリードライン３に接続している電池セル１の電圧を推定する。制御部２７は、リードライン３の断線を検出すると、断線したリードライン３が直列電池ユニット２を構成する電池セル１の間に位置するように電池セル１の接続状態を切り換えて、この直列電池ユニット２のトータル電圧を検出する。例えば、（３ｎ＋１）番目の電池セル１と（３ｎ＋２）番目の電池セル１の間に接続されたリードライン３が断線と判定されると、複数の電池セル１の接続状態を、図１７に示す第１接続状態に切り換えて、（３ｎ＋１）番目と（３ｎ＋２）番目の電池セル１で構成される直列電池ユニット２のトータル電圧を検出する。このトータル電圧は、ふたつの電池セル１、すなわち（３ｎ＋１）番目の電池セル１と（３ｎ＋２）番目の電池セル１のトータル電圧となるので、制御部２７はトータル電圧の１／２を演算して、各々の電池セル１の電圧を推定する。
【００９５】
以上のように、セルバランス回路２４は、電池ブロック１０を構成する複数の電池セル１の接続状態を、第１接続状態と第２接続状態と第３接続状態に切り換えて、特定の電池セル１に接続された放電回路５を放電状態としてセルバランスすると共に、検出電圧からリードライン３の断線を判定し、さらに、断線したリードライン３に接続している電池セル１の電圧を推定する。さらに、断線したリードライン３に接続している電池セル１の電圧や残容量が大きいと判定すると、この断線したリードライン３が直列電池ユニット２を構成する電池セル１の間に位置するように電池セル１の接続状態を切り換えて、この直列電池ユニット２に接続している放電回路５を放電状態としてセルバランスする。リードライン３の断線が検出されない状態では、セルバランス回路２４は、電圧が高く、あるいは残容量が大きい電池セル１に接続している電池セル１の放電回路５を放電状態としてセルバランスする。
【００９６】
以上のセルバランス回路２４は、放電回路５を非放電状態として、電池セル１の電圧と直列電池ユニット２両端のトータル電圧を検出し、これらの検出電圧からリードライン３の断線を判定している。ただ、セルバランス回路は、放電回路を放電状態として、すなわち、放電スイッチをオン状態として電池セルの電圧と直列電池ユニット両端のトータル電圧を検出し、あるいは、放電回路を放電状態と非放電状態とに切り換えて、すなわち、放電スイッチをオンオフに切り換えて電池セルの電圧と直列電池ユニット両端のトータル電圧を検出して、これらの検出電圧からリードラインの断線を判定することもできる。
【００９７】
以上のセルバランス回路２４は、電圧検出回路１６の入力側にダイオードやコンデンサーを接続しない回路構成としている。ただ、電圧検出回路の入力側にダイオードやコンデンサーを接続する回路構成の電源装置においても、制御部が、電池ブロックを構成する複数の電池セルの接続状態を、第１接続状態と第２接続状態と第３接続状態に切り換えながら、特定の電池セルに接続された放電回路を放電状態としてセルバランスし、かつ、電圧検出回路で検出される直列電池ユニットのトータル電圧又は各電池セルの電圧からリードラインの断線を判定することもできる。この電源装置は、第１接続状態、第２接続状態、及び第３接続状態において、各放電回路を放電状態と非放電状態に切り換えた後、トータル電圧又は各電池セルの電圧を検出し、いずれかの電圧が０Ｖとなることを検出してリードラインの断線を検出する。この電源装置も、前述の実施形態１の電源装置と同様に、検出電圧が０Ｖとなる直列電池ユニット又は電池セルのプラス側の電極に接続されたリードラインが断線していると判定できる。
【００９８】
以上の電源装置は、車載用のバッテリシステムとして利用できる。電源装置を搭載する車両としては、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、あるいはモータのみで走行する電気自動車等の電動車両が利用でき、これらの車両の電源として使用される。
【００９９】
図２０に、エンジンとモータの両方で走行するハイブリッドカーに電源装置を搭載する例を示す。この図に示す電源装置を搭載した車両ＨＶは、車両ＨＶを走行させるエンジン９６及び走行用のモータ９３と、モータ９３に電力を供給する電源装置１００と、電源装置１００の電池セルを充電する発電機９４と、エンジン９６、モータ９３、電源装置１００、及び発電機９４を搭載してなる車両本体９０と、エンジン９６又はモータ９３で駆動されて車両本体９０を走行させる車輪９７とを備えている。電源装置１００は、ＤＣ／ＡＣインバータ９５を介してモータ９３と発電機９４に接続している。車両ＨＶは、電源装置１００の電池セルを充放電しながらモータ９３とエンジン９６の両方で走行する。モータ９３は、エンジン効率の悪い領域、例えば加速時や低速走行時に駆動されて車両を走行させる。モータ９３は、電源装置１００から電力が供給されて駆動する。発電機９４は、エンジン９６で駆動され、あるいは車両にブレーキをかけるときの回生制動で駆動されて、電源装置１００の電池セルを充電する。
【０１００】
また、図２１に、モータのみで走行する電気自動車に電源装置を搭載する例を示す。この図に示す電源装置を搭載した車両ＥＶは、車両ＥＶを走行させる走行用のモータ９３と、このモータ９３に電力を供給する電源装置１００と、この電源装置１００の電池セルを充電する発電機９４と、モータ９３、電源装置１００、及び発電機９４を搭載してなる車両本体９０と、モータ９３で駆動されて車両本体９０を走行させる車輪９７とを備えている。電源装置１００は、ＤＣ／ＡＣインバータ９５を介してモータ９３と発電機９４に接続している。モータ９３は、電源装置１００から電力が供給されて駆動する。発電機９４は、車両ＥＶを回生制動する時のエネルギーで駆動されて、電源装置１００の電池セルを充電する。
【０１０１】
以上の車両では、電源装置が備える電池ブロックを構成する複数の電池セルを放電してセルバランスしながら、断線するリードラインを確実に特定できる。それは、この電源装置が、直列電池ユニットを構成する各々の電池セルに接続してなる各放電回路を放電状態として直列電池ユニット中の電池セルを放電し、各放電回路を非放電状態に切り換えて、直列電池ユニットのトータル電圧及び／又は電池セルの電圧を検出してリードラインの断線を判定するからである。とくに、この電源装置は、仮にリードラインが断線する故障が生じた状態においても、断線したリードラインを確実に特定できると共に、断線したリードラインに正負の電極が接続された電池セルを確実に放電してセルバランスできる。したがって、リードラインが断線する状態においても、電池ブロックを構成する複数の電池セルをセルバランスして、断線したリードラインに接続された電池セルの劣化を有効に防止できる。
【０１０２】
さらに、以上の電源装置は、太陽電池や風力発電などの自然エネルギーの発電電力で充電するバッテリシステムとして使用することができ、また電動バイク、電動自転車、電動工具などの電源として使用することもできる。
【０１０３】
本発明に係る電源装置及びこの電源装置を備える車両は、ＥＶ走行モードとＨＥＶ走行モードとを切り替え可能なプラグイン式ハイブリッド電気自動車やハイブリッド式電気自動車、電気自動車等の電源装置として好適に利用できる。また車載用に限られず、例えばアシスト自転車や電動バイク、電動工具用のバッテリとしても利用できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明にかかる電源装置及びこの電源装置を備える車両は、複数の電池セルを直列に接続して出力電圧を高くする用途、例えば、ＥＶ走行モードとＨＥＶ走行モードとを切り替え可能なプラグイン式ハイブリッド電気自動車やハイブリッド式電気自動車、電気自動車等に使用する電源として好適に利用できる。また車載用に限られず、例えばアシスト自転車や電動バイク、電動工具用のバッテリとしても利用できる。
【符号の説明】
【０１０５】
１００…電源装置
１…電池セル                  １ａ…電池セル
１ｂ…電池セル
１ｃ…電池セル
２…直列電池ユニット
３…リードライン              ３ａ…リードライン
３ｂ…リードライン
３ｃ…リードライン
４…セルバランス回路
５…放電回路
６…電圧検出回路
７…制御部
８…電圧検出部                ８ａ…検出部
８ｂ…検出部
８ｃ…検出部
８Ａ…セル電圧検出部
８Ｂ…トータル電圧検出部
９…直列放電ユニット
１０…電池ブロック
１１…放電抵抗
１２…放電スイッチ
１３…Ａ／Ｄコンバータ
１４…セルバランス回路
１５…ダイオード              １５ａ…ダイオード
１６…電圧検出回路
１７…コンデンサー
２４…セルバランス回路
２６…電圧検出回路
２７…制御部
３１…マルチプレクサ
３２…差動アンプ
３３…Ａ／Ｄコンバータ
３９…グランドライン
９０…車両本体
９３…モータ
９４…発電機
９５…ＤＣ／ＡＣインバータ
９６…エンジン
９７…車輪
ＥＶ…車両
ＨＶ…車両
【図１】
0005940363.tif 000002
【図２】
0005940363.tif 000003
【図３】
0005940363.tif 000004
【図４】
0005940363.tif 000005
【図５】
0005940363.tif 000006
【図６】
0005940363.tif 000007
【図７】
0005940363.tif 000008
【図８】
0005940363.tif 000009
【図９】
0005940363.tif 000010
【図１０】
0005940363.tif 000011
【図１１】
0005940363.tif 000012
【図１２】
0005940363.tif 000013
【図１３】
0005940363.tif 000014
【図１４】
0005940363.tif 000015
【図１５】
0005940363.tif 000016
【図１６】
0005940363.tif 000017
【図１７】
0005940363.tif 000018
【図１８】
0005940363.tif 000019
【図１９】
0005940363.tif 000020
【図２０】
0005940363.tif 000021
【図２１】
0005940363.tif 000022