(57)【要約】【課題】バッテリ電圧を監視する複数の電圧監視回路を備えたバッテリパックにおいて、複数の電圧監視回路の何れかに異常が生じたことを検出できるようにする。【解決手段】バッテリパック２には、バッテリ１０を構成するセル１１〜１５のセル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５を、それぞれ独立して監視する第１電圧監視回路２０及び第２電圧監視回路３０が備えられている。そして、バッテリ制御回路４０が、これら各電圧監視回路２０、３０によるセル電圧の監視結果を比較し、監視結果が一致しない場合に、電圧監視回路２０及び３０の何れか一方に異常があると判断して、保護回路４６によりバッテリ１０の充放電を停止させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリと、
前記バッテリの電圧をそれぞれ監視する第１電圧監視回路及び第２電圧監視回路と、
前記第１電圧監視回路及び前記第２電圧監視回路の監視結果に基づき、前記バッテリの充放電を制御する制御手段と、
を備え、前記制御手段は、前記第１電圧監視回路及び前記第２電圧監視回路の監視結果を比較し、該監視結果に相違があるとき、前記第１電圧監視回路又は前記第２電圧監視回路が異常であると判断することを特徴とするバッテリパック。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１電圧監視回路及び前記第２電圧監視回路にて監視される前記バッテリの電圧の少なくとも一方が、前記バッテリの通常充放電条件下での上限・下限電圧範囲内であるとき、前記第１電圧監視回路及び前記第２電圧監視回路の監視結果を比較することを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。
【請求項３】
前記第２電圧監視回路は、前記バッテリの電圧と基準電圧との比較結果を、前記監視結果として前記制御手段に出力することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバッテリパック。
【請求項４】
前記第１電圧監視回路は、前記バッテリの電圧を検出し、該検出結果を前記監視結果として前記制御手段に出力し、
前記制御手段は、前記第２電圧監視回路の出力が変化したとき、前記第２電圧監視回路の前記基準電圧と、前記第１電圧監視回路による前記監視結果とを比較することを特徴とする請求項３に記載のバッテリパック。
【請求項５】
前記基準電圧は、前記制御手段が前記バッテリへの充電を停止させる満充電停止電圧と、前記制御手段が前記バッテリからの放電を停止させる放電停止電圧との平均値に基づき、該平均値と略同じ電圧値に設定されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のバッテリパック。
【請求項６】
前記第１電圧監視回路及び前記第２電圧監視回路は、前記バッテリを構成する複数のセル毎にセル電圧を監視するよう構成され、
前記制御手段は、前記第１電圧監視回路及び前記第２電圧監視回路による前記セル電圧の監視結果を、前記複数のセル毎に比較することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のバッテリパック。
【請求項７】
前記第２電圧監視回路は、前記各セルのセル電圧と、前記セル毎に異なる値に設定された基準電圧とを比較する複数の比較回路を備え、各比較回路の比較結果を１出力にまとめて前記制御手段に出力することを特徴とする請求項６に記載のバッテリパック。
【請求項８】
前記第１電圧監視回路及び前記第２電圧監視回路には、前記バッテリを構成する複数のセルの正極及び負極から、それぞれ、各電圧監視回路側のインピーダンス素子を介して、前記各セル電圧が入力されることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のバッテリパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ電圧を監視する電圧監視回路を備えたバッテリパックに関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリパックには、バッテリへの過充電を防止するため、バッテリ電圧を監視し、充電時にバッテリ電圧が規定電圧に達すると、充電を停止させるものが知られている。
また、この種のバッテリパックにおいては、安全性を高めるために、バッテリ電圧をそれぞれ独立して監視する複数の電圧監視回路を設け、一つの電圧監視回路が故障しても他の電圧監視回路で過充電を検出できるようにすることも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のバッテリパックには、バッテリ電圧が第１の規定電圧に達した際に充電を停止させる第１の電池電圧検出手段と、バッテリ電圧が第１の規定電圧よりも高い第２の規定電圧に達した際にバッテリ異常を外部に報知する第２の異常検出手段との２種類の電圧監視回路が設けられている。
【０００４】
このため、特許文献１に記載のバッテリパックによれば、第１の電池電圧検出手段が故障して、バッテリ電圧の異常時に充電を停止させることができなくても、第２の電池電圧検出手段にてバッテリ電圧の異常を検出し、その旨を使用者に通知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１４０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術では、単にバッテリ電圧の監視を二重にしているだけであり、各電圧監視回路は、各々独立して動作するので、各電圧監視回路の故障を検知することができないという問題があった。
【０００７】
つまり、特許文献１に記載のバッテリパックにおいては、第１の電池電圧検出手段が正常に動作していて、第２の電池電圧検出手段が故障している際には、第２の電池電圧検出手段の故障を検出することができない。
【０００８】
このため、その後、第１の電池電圧検出手段が故障して、バッテリ電圧が第２の基点電圧に達したときには、第２の電池電圧検出手段にて、異常を通知することができず、バッテリパックの安全性を確保することができないという問題がある。
【０００９】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、バッテリ電圧をそれぞれ独立して監視する複数の電圧監視回路を備えたバッテリパックにおいて、複数の電圧監視回路の何れかに異常が生じた際に、その旨を検出できるようにすることで、バッテリパックの信頼性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載のバッテリパックには、バッテリの電圧をそれぞれ監視する第１電圧監視回路及び第２電圧監視回路が備えられており、制御手段が、これら各電圧監視回路の監視結果に基づき、バッテリの充放電を制御する。
【００１１】
また、制御手段は、第１電圧監視回路及び第２電圧監視回路の監視結果を比較し、その監視結果に相違があるとき、第１電圧監視回路又は第２電圧監視回路が異常であると判断する。
【００１２】
従って、請求項１に記載のバッテリパックによれば、２つの電圧監視回路のうちの何れかが故障した場合に、その旨を検出して、充電停止、使用者への通知、といった所定の対応を行うことができ、延いては、バッテリパックの信頼性を向上することができる。
【００１３】
ところで、制御手段による電圧監視回路の異常判断は、第１電圧監視回路及び第２電圧監視回路の何れか一方の監視結果から、バッテリの電圧異常が検出されたときに実行するようにしてもよいが、これでは、電圧監視回路の異常判断を頻繁に行うことができず、第１電圧監視回路又は第２電圧監視回路の異常を速やかに検出することができない。
【００１４】
そこで、請求項２に記載のように、制御手段は、第１電圧監視回路及び第２電圧監視回路にて監視されるバッテリの電圧の少なくとも一方が、バッテリの通常充放電条件下（換言すれば、バッテリの正常動作時）での上限・下限電圧範囲内であるとき、第１電圧監視回路及び第２電圧監視回路の監視結果を比較するよう構成するとよい。
【００１５】
つまり、このようにすれば、制御手段による電圧監視回路の異常判断を、バッテリの電圧が上限・下限電圧範囲内にある通常時に実行することができるようになり、異常判断の実行頻度を高くして、電圧監視回路の異常をより早く検知することが可能となる。
【００１６】
なお、上限・下限電圧範囲の上限とは、バッテリへの充電時に過充電を防止し、寿命を確保するための充電完了電圧のことであり、下限とは、バッテリからの放電時に過放電を防止し、寿命を確保するための放電終了電圧のことである。
【００１７】
さらに理想的には、上限はバッテリへの充電時に過充電を防止するために充電完了する際の最低の充電完了電圧に設定し、下限はバッテリからの放電時に過放電を防止するために放電を終了する際の最高の放電終了電圧に設定するとよい。
【００１８】
次に、請求項３に記載のバッテリパックにおいては、第２電圧監視回路が、バッテリの電圧と基準電圧との比較結果を、監視結果として制御手段に出力する。
つまり、電圧監視回路は、通常、バッテリ電圧を測定するアナログ回路にて構成されるが、請求項３に記載のバッテリパックによれば、第２電圧監視回路が、バッテリの電圧と基準電圧とを比較する比較回路にて構成される。
【００１９】
このため、請求項３に記載のバッテリパックによれば、２つの電圧監視回路を電圧測定用のアナログ回路にて構成した場合に比べて、構成を簡単にすることができ、バッテリパックの低コスト化を図ることができる。
【００２０】
また、このように第２電圧監視回路を比較回路にて構成し、第１電圧監視回路を、バッテリの電圧を検出して、その検出結果を監視結果として制御手段に出力するアナログ回路にて構成する場合には、制御手段を、請求項４に記載のように構成するとよい。
【００２１】
つまり、請求項４に記載のバッテリパックにおいて、制御手段は、第２電圧監視回路の出力が変化したとき、第２電圧監視回路の基準電圧と、第１電圧監視回路による監視結果とを比較する。
【００２２】
従って、請求項４に記載のバッテリパックによれば、第２電圧監視回路によりバッテリの電圧が基準電圧を横切り、基準電圧以上若しくは基準電圧以下となったときに、第２電圧監視回路による監視結果（基準電圧）と第１電圧監視回路による監視結果（バッテリの電圧）とを比較し、第１電圧監視回路又は第２電圧監視回路の異常を判断することができる。
【００２３】
また、請求項４に記載のバッテリパックに、請求項２に記載の発明を適用して、制御手段による電圧監視回路の異常判断の実行頻度を高めるには、第２電圧監視回路がバッテリの電圧と比較する基準電圧を、請求項５に記載のように設定するとよい。
【００２４】
すなわち、請求項５に記載のバッテリパックにおいて、基準電圧は、制御手段がバッテリへの充電を停止させる満充電停止電圧と、制御手段がバッテリからの放電を停止させる放電停止電圧との平均値に基づき、この平均値と略同じ電圧値に設定される。
【００２５】
この結果、第２電圧監視回路からの出力は、バッテリの通常使用時に頻繁に変化することになり、電圧監視回路の異常判断の実行頻度を高めることができる。
次に、請求項６に記載のバッテリパックにおいては、第１電圧監視回路及び第２電圧監視回路が、バッテリを構成する複数のセル毎にセル電圧を監視するよう構成される。そして、制御手段は、第１電圧監視回路及び第２電圧監視回路によるセル電圧の監視結果を、複数のセル毎に比較する。
【００２６】
従って、請求項６に記載のバッテリパックによれば、制御手段において、第１電圧監視回路又は第２電圧監視回路の異常を判断することができるだけでなく、各電圧監視回路による監視結果に基づき、バッテリを構成するセル毎にセルの異常を検出することができる。
【００２７】
ところで、請求項６に記載のバッテリパックにおいて、請求項４に記載の発明を適用する際には、第２電圧監視回路内に、バッテリを構成するセル毎にセル電圧と基準電圧とを比較する複数の比較回路を設けることになる。
【００２８】
この場合、各比較回路からの出力を、そのまま制御手段に入力するようにすれば、セル毎に、比較回路からの出力が変化したときの基準電圧と、第１電圧監視回路にて検出されたセル電圧とを比較することで、第１電圧監視回路又は第２電圧監視回路の異常を判断することができる。
【００２９】
しかし、第２電圧監視回路を構成する複数の比較回路からの出力を、制御手段に個々に入力するようにすると、その信号経路や制御手段への信号入力ポートを、比較回路の数（換言すればバッテリを構成するセルの数）に応じて用意する必要があり、バッテリパックのコストアップを招く場合がある。
【００３０】
そこで、こうした問題を防止するには、第２電圧監視回路を、請求項７に記載のように構成するとよい。
すなわち、請求項７に記載のバッテリパックにおいて、第２電圧監視回路は、各セルのセル電圧と、セル毎に異なる値に設定された基準電圧とを比較する複数の比較回路を備え、各比較回路の比較結果を１出力にまとめて制御手段に出力する。
【００３１】
この結果、請求項７に記載のバッテリパックによれば、請求項６に記載のバッテリパックに、請求項４に記載の発明を適用することができるだけでなく、第２電圧監視回路から制御手段への信号経路を減らすことができる。
【００３２】
従って、請求項７に記載のバッテリパックによれば、第２電圧監視回路を、バッテリを構成する各セルに対応した複数の比較回路にて構成しても、第２電圧監視回路から制御手段への信号経路や制御手段の信号入力ポートが、バッテリを構成するセルの数に応じて増加するのを防止できる。
【００３３】
なお、請求項７に記載のバッテリパックによれば、第２電圧監視回路を構成する複数の比較回路の基準電圧がそれぞれ異なる電圧値に設定されるが、これは、制御手段側で、比較回路による比較結果（換言すれば出力）が変化したセルを特定できるようにするためである。
【００３４】
つまり、基準電圧が異なるセル電圧に設定されているため、比較回路による比較結果（換言すれば出力）は、設定された基準電圧の大小に従って順番に変化する。そのため、比較回路の一つの比較結果（換言すれば出力）が変化し、その旨を表す信号が各比較回路共通の信号経路を介して制御手段に入力されると、制御手段側では、その比較結果が変化した順番に基づき、比較結果が変化したセルを特定することができる。
【００３５】
そして、セルを特定できれば、そのセルに対応した基準電圧と、第１電圧監視回路にて検出されたセル電圧とを比較することで、第１電圧監視回路又は第２電圧監視回路に異常が生じているか否かを判断することができる。
【００３６】
次に、請求項８に記載のバッテリパックにおいては、第１電圧監視回路及び第２電圧監視回路には、バッテリを構成する複数のセルの正極及び負極から、それぞれ、各電圧監視回路側のインピーダンス素子を介して、各セル電圧が入力される。
【００３７】
このため、どちらかの電圧監視回路へセル電圧を入力する配線間に、抵抗短絡故障が発生したとしても、その故障による影響は、抵抗短絡故障が発生した一方の電圧監視回路だけに留まり、他方の電圧監視回路は、正常動作することから、電圧監視回路の異常を検出することができる。
【００３８】
つまり、本発明のように、バッテリパックに第１電圧監視回路及び第２電圧監視回路を設ける場合、バッテリパックの各セルから抵抗を介して電圧監視用の信号線を引き出し、その信号線を２系統に分配して、各電圧検出回路に接続する方法も考えられる。
【００３９】
この場合、第１電圧監視回路及び第２電圧監視回路の一方で、セル電圧入力端子間に異物が付着する等して、抵抗短絡故障が発生すると、入力インピーダンスの低下によってその端子間は、実際のセル電圧よりも低い電圧値となり、隣接するセルのセル電圧にも影響を与える。
【００４０】
そして、こうしたセル電圧の変化は、抵抗短絡故障が発生した電圧監視回路だけでなく、もう一方の電圧監視回路にも同様に発生するので、各電圧監視回路による監視結果を比較しても、異常を検出することができない。
【００４１】
また、抵抗短絡故障によってセル電圧が変化した際、各電圧監視回路によるセル電圧の監視結果から、セルの異常を検出できれば、バッテリパックの安全性は確保できる。しかし、制御手段が、セル間で電圧アンバランスが発生した際に各セル電圧が等しくなるように制御する、所謂セルバランスを実行するよう構成されている場合には、抵抗短絡故障した電圧監視回路によるセル電圧の監視結果からセルバランスが実行され、見かけ上、各セルの電圧は同じ監視結果となることから、セルの異常を検出することができない。
【００４２】
またこの場合、セルバランスにより、抵抗短絡故障が発生したセルへの充電がなされることから、そのセルが過充電状態に陥ることもある。
しかし、請求項８に記載のように構成すれば、こうした問題を防止し、抵抗短絡故障による電圧監視回路の異常についても、検出することができるようになり、バッテリパックの信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１実施形態のバッテリパックの外観を表す斜視図である。
【図２】第１実施形態のバッテリパック及び充電器の回路構成を表す回路図である。
【図３】充電制御回路にて実行される充電制御処理を表すフローチャートである。
【図４】充電制御回路にて実行される充電時割込処理を表すフローチャートである。
【図５】第１電圧監視回路の構成を表す回路図である。
【図６】第２電圧監視回路の構成を表す回路図である。
【図７】バッテリ制御回路にて実行される異常判定処理を表すフローチャートである。
【図８】第２実施形態の第２電圧監視回路の構成を表す回路図である。
【図９】第２実施形態の異常判定処理を表すフローチャートである。
【図１０】第１実施形態における異常判定処理の変形例を表すフローチャートである。
【図１１】第２実施形態における異常判定処理の変形例を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下に本発明の実施形態及び変形例を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
図１に示すように、本実施形態のバッテリパック２は、充電式電動工具、充電式掃除機、充電式草刈り器等、各種充電式電動機器に着脱自在に装着されて、電力を供給するものであり、筐体の一側面には、電動機器本体に着脱自在に装着される装着部３が形成されている。
【００４５】
この装着部３には、電動機器本体や充電器のターミナルと電気的に接続されるバッテリ側ターミナル４が設けられている。そして、バッテリ側ターミナル４には、充放電電流が通電される正極端子６及び負極端子７と、信号入出力用の入出力端子８が設けられている。
【００４６】
図２に示すように、バッテリパック２内には、充放電可能な複数（図では５個）のセル１１、１２、１３、１４、１５を直列接続してなるバッテリ１０が収納されている。そして、バッテリ１０の正極側は正極端子６に接続され、バッテリ１０の負極側は負極端子７に接続されている。なお、本実施形態では、バッテリ１０は、リチウムイオン電池とする。
【００４７】
また、バッテリパック２には、第１電圧監視回路２０、第２電圧監視回路３０、バッテリ制御回路４０、温度検出回路４２、電流検出回路４４、及び、保護回路４６が設けられている。
【００４８】
ここで、第１電圧監視回路２０及び第２電圧監視回路３０は、バッテリ１０を構成する各セル１１〜１５のセル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５を監視し、監視結果をバッテリ制御回路４０に出力する。なお、これら各電圧監視回路２０、３０は、本発明の主要部であるため、後に詳しく説明する。
【００４９】
また、温度検出回路４２は、バッテリ１０の過熱防止のために、バッテリ１０に内蔵された温度検出素子（図示せず）を介して、バッテリ１０の内部温度（セル温度）を検出し、その検出結果をバッテリ制御回路４０に出力する。
【００５０】
また、電流検出回路４４は、負極端子７からバッテリ１０の負極に至る通電経路に設けられて、この経路を流れる電流を検出するものであり、例えば、その通電経路に直列に設けられた抵抗と、抵抗の両端電圧を電流の検出結果としてバッテリ制御回路４０に出力する検出回路とにより構成される。
【００５１】
また、保護回路４６は、例えば、バッテリ１０の正極から正極端子６に至る通電経路に設けられたパワー半導体スイッチにて構成され、バッテリ制御回路４０からの指令に従い、この通電経路を遮断する。
【００５２】
一方、バッテリ制御回路４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を中心とするマイクロコンピュータ（マイコン）にて構成されている。
バッテリ制御回路４０には、第１電圧監視回路２０によるセル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５の監視結果をＡ／Ｄ変換して取り込むためのアナログ入力ポートＰａ１、及び、第２電圧監視回路３０によるセル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５の監視結果をそれぞれ取り込むデジタル入力ポートＰｄ１〜Ｐｄ５が備えられている。
【００５３】
また、バッテリ制御回路４０には、第１電圧監視回路２０から出力される監視結果を、セル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５の中から選択する制御信号を出力するための出力ポートＰｏ１、温度検出回路４２及び電流検出回路４４からの検出信号を取り込むためのアナログ入力ポートＰａ２及びＰａ３が備えられている。
【００５４】
そして、バッテリ制御回路４０は、これら各入力ポートＰｄ１〜Ｐｄ５、Ｐａ１〜Ｐａ３を介して入力される、各電圧監視回路２０、３０によるセル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５の監視結果、及び、温度検出回路４２、電流検出回路４４による検出結果を取り込み、その取り込んだ各パラメータに基づき、バッテリ１０の充放電を制御する。
【００５５】
また、バッテリ制御回路４０には、保護回路４６による通電経路の導通／遮断状態を切り換える制御信号を出力するための出力ポートＰｏ２、及び、バッテリパック２が装着された電動機器本体（図示せず）若しくは充電器５０との間で通信を行うための通信ポートＰｒｘも備えられている。なお、この通信ポートＰｒｘは、通信線を介して入出力端子８に接続されている。
【００５６】
そして、バッテリ制御回路４０は、上記各パラメータに基づきセル電圧、充放電電流、温度等の異常を検出すると、出力ポートＰｏ２から遮断信号を出力することで、保護回路４６を遮断させて充放電を停止させ、通信ポートＰｒｘからその旨を表す通信信号を出力することで、充放電の停止を電動機器本体若しくは充電器５０に通知する。
【００５７】
また、バッテリ制御回路４０は、バッテリ１０の充放電時に、第１電圧監視回路２０及び第２電圧監視回路３０によるセル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５の監視結果を比較することで、第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０の異常を判断する。
【００５８】
そして、第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０の異常を判断した場合にも、バッテリ制御回路４０は、保護回路４６により充放電を停止させると共に、電動機器本体若しくは充電器５０にその旨を通知する。
【００５９】
また、バッテリ制御回路４０は、第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０の異常を判断した場合には、バッテリ制御回路４０に内蔵された不揮発性メモリ（図示せず）にその旨を記憶することで、その後、バッテリ１０の充放電がなされるのを禁止する。
【００６０】
なお、バッテリ制御回路４０による電圧監視回路の異常判定動作は、本発明に関わる主要な動作であるため、後に詳しく説明する。
また、バッテリパック２には、バッテリ１０から電源供給を受けてバッテリ制御回路４０等の内部回路を駆動するための電源電圧（直流定電圧）Ｖｃｃを生成する電源回路（図示せず）も設けられている。
【００６１】
次に、充電器５０は、図示しない外部電源（例えば商用電源）から電力供給を受けるための電源端子５２、５４を備え、外部電源からの供給電力により、バッテリパック２内のバッテリ１０を充電するためのものである。
【００６２】
このため、充電器５０には、バッテリパック２が装着された際に、バッテリパック２の正極端子６、負極端子７、及び入出力端子８にそれぞれ接続される、正極端子５６、負極端子５７、及び入出力端子５８が備えられている。
【００６３】
また、充電器５０には、外部電源から電源端子５２、５４に供給される交流電圧を全波整流する整流回路６０、整流回路６０にて整流された直流電圧を平滑化するためのコンデンサＣ１、及び、一次巻線がスイッチング素子６４を介してコンデンサＣ１に並列接続された絶縁トランス６２が備えられている。
【００６４】
この絶縁トランス６２は、外部電源と内部回路との間を絶縁すると共に、コンデンサＣ１にて平滑化された直流電圧を降圧して充電器５０内に取り込むためのものである。
つまり、スイッチング素子６４は、一次巻線の一端とグランドとの間に設けられることで、グランドに接地されたコンデンサＣ１の一端に接続されており、その間をスイッチングすることで、絶縁トランス６２の二次巻線に、降圧した交流電力を発生させる。なお、スイッチング素子６４は、例えば、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴにて構成されており、抵抗Ｒｃを介してゲートにハイレベルの信号が入力されたときにオン状態となる。
【００６５】
また、絶縁トランス６２の二次巻線には、整流用のダイオード６６を介してコンデンサＣ２が並列接続されている。このコンデンサＣ２には、スイッチング素子６４のスイッチングにより直流電圧が充電され、その直流電圧がバッテリ１０への充電電圧として利用される。
【００６６】
このため、コンデンサＣ２の正極側及び負極側は、それぞれ、正極端子５６及び負極端子５７に接続されている。
また、コンデンサＣ２の正極側と正極端子５６との間の通電経路には、その経路を導通／遮断するための充電スイッチ６８が設けられている。
【００６７】
充電スイッチ６８は、一対のＦＥＴ６８ａ、６８ｂにて構成されたパワー半導体スイッチであり、各ＦＥＴ６８ａ、６８ｂのゲートは、抵抗Ｒａを介して正極側の通電経路に接続されると共に、抵抗Ｒｂ及びスイッチング素子６９を介して負極側の通電経路に接続されている。
【００６８】
ＦＥＴ６８ａ、６８ｂは、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴにて構成されており、抵抗Ｒａ、Ｒｂ、及びスイッチング素子６９は、スイッチング素子６９のオン時に、各ＦＥＴ６８ａ、６８ｂのゲート電位をローレベルにして、正極側の通電経路を導通させる。また、スイッチング素子６９のオフ時には、各ＦＥＴ６８ａ、６８ｂのゲート電位をハイレベルにして、正極側の通電経路を遮断させる。
【００６９】
なお、図２に示すダイオードＤａ、Ｄｂは、各ＦＥＴ６８ａ、６８ｂの寄生ダイオードである。また、スイッチング素子６９は、例えば、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴにて構成されており、ゲート電位がローレベルであるときにオフ状態となり、ゲート電位がハイレベルになるとオン状態となる。
【００７０】
次に、コンデンサＣ２と負極端子５７との間の負極側の通電経路には、バッテリ１０への充電時に流れる充電電流を検出するための電流検出回路７８が設けられている。
なお、この電流検出回路７８は、バッテリパック２内の電流検出回路４４と同様、例えば、負極側の通電経路に直列に設けられた抵抗と、抵抗の両端電圧を電流の検出結果として出力する検出回路とにより構成される。
【００７１】
そして、電流検出回路７８からの検出信号は、充電電流を充電制御回路８０からの指令に従い制御する電流制御回路７６に入力される。
電流制御回路７６は、スイッチング素子６４を駆動する駆動回路７２に対し、フォトカプラ７４を介して、スイッチング信号を出力することで、スイッチング素子６４をオン・オフさせて、バッテリ１０への充電電流を制御する。
【００７２】
なお、フォトカプラ７４は、例えば、発光ダイオードＤｒとフォトトランジスタＴｆとにより構成される周知のものであり、電流制御回路７６から抵抗Ｒｄを介して発光ダイオードＤｒに順方向電圧が印加されることにより、発光ダイオードＤｒが発光して、フォトトランジスタＴｆがオン状態となる。
【００７３】
従って、充電器５０の内部回路と、外部電源側とは、フォトカプラ７４によっても絶縁されることになる。
次に、充電スイッチ６８とコンデンサＣ２との間の通電経路には、その経路の電圧Ｖａを充電器出力電圧として検出する充電器出力電圧検出回路８４が接続されている。
【００７４】
また、充電スイッチ６８と正極端子５６との間の通電経路には、その経路の電圧Ｖｂをバッテリ電圧として検出するバッテリ電圧検出回路８２が接続されている。
そして、これら各電圧検出回路８２、８４による検出電圧Ｖａ、Ｖｂは、充電制御回路８０に入力される。
【００７５】
充電制御回路８０は、バッテリ電圧検出回路８２にて検出されるバッテリ電圧Ｖｂに基づき、電流制御回路７６にて制御される充電電流をバッテリ１０への充電状態に応じて制御するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を中心とするマイクロコンピュータ（マイコン）にて構成されている。
【００７６】
充電制御回路８０は、電流制御回路７６に充電電流を制御させるための指令信号として、パルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）を生成し、出力回路７９に出力する。
出力回路７９は、抵抗ＲｅとコンデンサＣ３とにより構成される積分回路にて、ＰＷＭ信号をアナログ電圧値に変換し、これをオペアンプＯＰ１からなるバッファ回路、及び、抵抗Ｒｆを介して、電流制御回路７６に出力する。
【００７７】
また、充電制御回路８０は、バッテリ１０への充電時には、スイッチング素子６９を介して充電スイッチ６８をオンさせ、バッテリ１０への充電経路を導通させるが、バッテリ１０への充電電流が過大（つまり過電流）になると、充電スイッチ６８をオフし、充電を停止させる。
【００７８】
また、充電制御回路８０には、入出力端子５８が接続されており、過電流を検出して充電を停止した際には、入出力端子５８、８を介して、バッテリ制御回路４０にその旨を通知する。なお、充電制御回路８０は、バッテリ制御回路４０から異常信号を受信したときにも、バッテリ１０への充電を停止させる。
【００７９】
本実施形態では、バッテリ１０がリチウムイオン電池であるので、充電制御回路８０は、バッテリ１０への充電開始後、バッテリ電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｘになるまでは定電流充電を行い、バッテリ電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｘになると定電圧充電にて、バッテリ１０が満充電状態となるまで充電する。
【００８０】
次に、このように充電制御回路８０にて実行される充電制御処理について、図３に示すフローチャートに沿って説明する。
図３に示すように、充電制御処理では、まずＳ１１０（Ｓはステップを表す）にて、正極端子５６及び負極端子５７にバッテリ１０が接続されたか否かを判断する。
【００８１】
そして、バッテリ１０が接続されていなければ、Ｓ１１０の処理を実行することで、バッテリ１０が接続されるのを待ち、バッテリ１０が接続されていれば、Ｓ１２０に移行して、充電スイッチ６８をオン状態にし、バッテリ１０への定電流充電を開始する。
【００８２】
なお、定電流充電では、バッテリ１０への充電電流を予め設定された一定電流に制御することから、予め設定されたデューティ比のＰＷＭ信号を、出力回路７９に出力する。
この結果、出力回路７９から電流制御回路７６に、充電電流を一定電流に制御するためのアナログ制御信号が出力され、電流制御回路７６は、電流検出回路７８からの検出電圧が、アナログ制御信号に対応した一定電圧となるよう、駆動回路７２を動作させる。
【００８３】
Ｓ１２０にて、定電流充電を開始すると、Ｓ１３０にて、電流異常フラグがセットされているか否かを判断する。
電流異常フラグは、バッテリ１０への充電開始後に、充電制御回路８０にて所定時間毎に実行される充電時割込処理（図４参照）にて、充電電流の異常が検出されたときにセットされるフラグである。
【００８４】
そして、Ｓ１３０にて、電流異常フラグがセットされていると判断すると、Ｓ２１０に移行し、充電スイッチ６８をオフ状態にすることで、バッテリ１０への充電を異常終了させる。
【００８５】
一方、Ｓ１３０にて、電流異常フラグはセットされていないと判断されると、Ｓ１４０に移行し、バッテリ電圧検出回路８２にて検出されるバッテリ電圧Ｖｂは所定電圧Ｖｘ以上になったか否かを判断する。
【００８６】
そして、バッテリ電圧Ｖｂは所定電圧Ｖｘに達していなければ、再度Ｓ１２０に移行することで、バッテリ１０への定電流充電を継続し、バッテリ電圧Ｖｂが所定電圧Ｖｘ以上になっていれば、Ｓ１５０に移行して、バッテリ１０への充電方式を定電流充電から定電圧充電に切り換える。
【００８７】
なお、この定電圧充電では、後述のＳ１８０にて、ＰＷＭ信号のデューティ比を徐々に減少させることで、バッテリ１０への充電電圧が略一定電圧Ｖｘとなるよう、電流制御回路７６にバッテリ電流を制御させる。
【００８８】
Ｓ１５０にて、バッテリ１０への充電方式を定電圧充電に切り換えると、Ｓ１６０に移行して、電流異常フラグがセットされているか否かを判断する。
そして、電流異常フラグがセットされていれば、Ｓ２１０に移行してバッテリ１０への充電を終了させ、電流異常フラグがセットされていなければ、Ｓ１７０に移行し、バッテリ電圧検出回路８２にて検出されるバッテリ電圧Ｖｂは所定電圧Ｖｘ＋α以上になったか否かを判断する。なお、αは、バッテリ電圧Ｖｂの変動許容値である。
【００８９】
Ｓ１７０にて、バッテリ電圧Ｖｂは所定電圧Ｖｘ＋α以上であると判断されると、Ｓ１８０に移行して、ＰＷＭ信号のデューティ比（ＰＷＭ値）を所定の補正量だけ低下させ、Ｓ１９０に移行する。また、Ｓ１７０にて、バッテリ電圧Ｖｂは所定電圧Ｖｘ＋α以上ではないと判断されると、そのままＳ１９０に移行する。
【００９０】
Ｓ１９０では、ＰＷＭ信号のデューティ比（ＰＷＭ値）が、予め設定された閾値（例えば、充電電流１００ｍＡに相当する値）未満になったか否かを判断する。
そして、ＰＷＭ値が閾値未満になっていなければ、再度Ｓ１５０に移行して、定電圧充電を継続し、ＰＷＭ値が閾値未満になっていれば、バッテリ１０は満充電状態になったと判断して、Ｓ２００に移行し、充電スイッチ６８をオフ状態にすることで、バッテリ１０への充電を完了させる。
【００９１】
次に、図４に示す充電時割込処理では、まずＳ３１０にて、バッテリ電圧検出回路８２及び充電器出力電圧検出回路８４を介して、充電スイッチ６８の両側の通電経路電圧（つまり、バッテリ電圧Ｖｂ及び充電器出力電圧Ｖａ）を読み込む。
【００９２】
次に、Ｓ３２０では、その読み込んだ各電圧Ｖａ、Ｖｂの差（Ｖａ−Ｖｂ）と、充電スイッチ６８を構成するＦＥＴ６８ａ、６８ｂのオン抵抗Ｒｆｅｔｏｎと、補正係数βとに基づき、正極側通電経路を流れる電流値（詳しくは充電電流相当値）を算出し、この電流値が予め設定された閾値以上であるか否かを判断する。
【００９３】
つまり、Ｓ３２０では、充電スイッチ６８の両側の電圧Ｖａ、Ｖｂに基づき、バッテリ１０への充電電流を求め、その電流値が閾値以上であるか否かを判断することにより、バッテリ１０への充電電流が異常値（つまり過電流）となっていないか否かを判断する。
【００９４】
そして、Ｓ３２０にて、電流値が閾値以上であると判断されると、Ｓ３３０に移行して、電流異常フラグをセットし、当該充電時割込処理を終了する。また、Ｓ３２０にて、電流値は閾値未満であると判断されると、Ｓ３４０に移行して、電流異常フラグをクリア（リセット）し、当該充電時割込処理を終了する。
【００９５】
このように、充電制御回路８０は、定電流充電及び定電圧充電を順次実行することで、バッテリ１０への充電を行い、その充電時に充電電流が過大になると、電流異常フラグをセットすることで、バッテリ１０への充電を停止させる。
【００９６】
次に、バッテリパック２に設けられた第１電圧監視回路２０及び第２電圧監視回路３０の構成、及び、これら各電圧監視回路２０、３０による監視結果に基づきバッテリ制御回路４０が電圧監視回路の異常判定を行う異常判定動作について説明する。
【００９７】
図５に示すように、第１電圧監視回路２０には、バッテリ１０を構成するセル１１〜１５の正極及び負極に、インピーダンス素子である抵抗Ｒ１０〜Ｒ１５を介してそれぞれ接続される入力端子Ｔｉ１０〜Ｔｉ１５が設けられている。
【００９８】
また、第１電圧監視回路２０内には、入力端子Ｔｉ１１〜Ｔｉ１５から各セル１１〜１５の正極側電位を選択的に取り込むための正極スイッチＳａ１〜Ｓａ５、入力端子Ｔｉ１０〜Ｔｉ１４から各セル１１〜１５の負極側電位を選択的に取り込むための負極スイッチＳｂ１〜Ｓｂ５が設けられている。なお、正極スイッチＳａ１〜Ｓａ５及び負極スイッチＳｂ１〜Ｓｂ５は、アナログスイッチにて構成されている。
【００９９】
そして、これら正極スイッチＳａ１〜Ｓａ５及び負極スイッチＳｂ１〜Ｓｂ５を介して選択的に取り込まれる各セル１１〜１５の正極側電位及び負極側電位は、コンデンサＣ４へ入力（充電）され、さらに、コンデンサＣ４の電圧（セル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５）を増幅して、出力端子Ｔｏ１からバッテリ制御回路４０のアナログ入力ポートＰａ１に出力する増幅回路２４に入力される。
【０１００】
また、第１電圧監視回路２０には、バッテリ制御回路４０の出力ポートＰｏ１から出力された制御信号を入力するための入力端子Ｔｃ１が設けられている。
そして、この入力端子Ｔｃ１に入力された制御信号は、スイッチコントローラ２２に入力され、スイッチコントローラ２２が選択的にオン状態にする正極スイッチＳａ１〜Ｓａ５及び負極スイッチＳｂ１〜Ｓｂ５を設定するのに用いられる。
【０１０１】
この結果、第１電圧監視回路２０からバッテリ制御回路４０には、複数のセル１１〜１５のセル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５の一つが、選択的に出力されることになる。
また、第１電圧監視回路２０の入力端子Ｔｉ１０〜Ｔｉ１５間には、それぞれ、隣接する入力端子Ｔｉ１０〜Ｔｉ１５間を短絡することで、各セル１１〜１５を放電させる放電スイッチＳｃ１〜Ｓｃ５が設けられている。なお、放電スイッチＳｃ１〜Ｓｃ５は、正極スイッチＳａ１〜Ｓａ５及び負極スイッチＳｂ１〜Ｓｂ５と同様、アナログスイッチにて構成されている。
【０１０２】
放電スイッチＳｃ１〜Ｓｃ５は、上述したセルバランスのために利用されるものであり、バッテリ制御回路４０によるセルバランスの実行時に、スイッチコントローラ２２によりオン・オフされる。つまり、スイッチコントローラ２２は、バッテリ制御回路４０から入力される制御信号に従い、放電スイッチＳｃ１〜Ｓｃ５をオンさせることで、セルバランスを行う。
【０１０３】
また、第１電圧監視回路２０には、バッテリパック２のグランドに接地されるグランド端子Ｔｇ１も設けられている。このため、スイッチコントローラ２２は、スイッチＳｇ０を介して、増幅回路２４の負極側入力ラインをグランド端子Ｔｇ１に接続することで、第１電圧監視回路２０のグランド電位をバッテリ制御回路４０のグランド電位と一致させることができる。
【０１０４】
次に、図６に示すように、第２電圧監視回路３０には、第１電圧監視回路２０と同様、バッテリ１０を構成するセル１１〜１５の正極及び負極に、インピーダンス素子である抵抗Ｒ２０〜Ｒ２５を介してそれぞれ接続される入力端子Ｔｉ２０〜Ｔｉ２５が設けられている。
【０１０５】
そして、第２電圧監視回路３０内には、入力端子Ｔｉ２０〜Ｔｉ２５の内、隣接する入力端子間に生じる各セル１１〜１５のセル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５と、基準電圧Ｖｔ０（例えば、３．７Ｖ）とをそれぞれ比較する比較回路（つまりコンパレータ）ＣＭＰ１〜ＣＭＰ５が設けられている。
【０１０６】
コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ５は、対応するセル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５が基準電圧Ｖｔ０以上であるときハイレベルの検出信号を出力するよう構成されている。そして、各コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ５からの検出信号は、それぞれ、出力端子Ｔｏ２１〜Ｔｏ２５からバッテリ制御回路４０のデジタル入力ポートＰｄ１〜Ｐｄ５に出力される。
【０１０７】
従って、バッテリ制御回路４０は、第１電圧監視回路２０を介して、バッテリ１０を構成する各セル１１〜１５のセル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５やバッテリ電圧を検出することができ、充電時にバッテリ電圧が満充電停止電圧に達したときや、電動機器本体への放電時にバッテリ電圧が放電停止電圧まで低下したときに、保護回路４６を介して、バッテリ１０の充放電を停止させることができる。
【０１０８】
そして、第２電圧監視回路３０内の各コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ５の基準電圧は、バッテリ１０の通常充放電条件下での上限・下限電圧範囲内となるよう、放電停止電圧から満充電停止電圧までの間の中間値（本実施形態では、放電停止電圧と満充電停止電圧との平均値）に設定されている。
【０１０９】
次に、バッテリ制御回路４０にて、第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０の異常を判断するのに実行される異常判定処理は、図７に示す手順で実行される。
すなわち、この異常判定処理では、まずＳ４１０にて、第２電圧監視回路３０から出力される検出信号がローレベルからハイレベルに変化したセルがあるか否かを判断する。
【０１１０】
そして、Ｓ４１０にて検出信号が変化したセルがあると判断されなければ、Ｓ４１０を再度実行することにより、第２電圧監視回路３０からの検出信号が変化するのを待ち、Ｓ４１０にて検出信号が変化したセルがあると判断されると、Ｓ４２０に移行する。
【０１１１】
Ｓ４２０では、検出信号が変化したセル（検出セル）のセル電圧を、第１電圧監視回路２０を介して測定し、Ｓ４３０にて、その測定したセル電圧は、基準電圧Ｖｔ０を中心とする許容範囲内（Ｖｔ０±ｄＶ）にあるか否かを判断する。
【０１１２】
つまり、第２電圧監視回路３０から出力される検出信号がローレベルからハイレベルに変化したときは、第２電圧監視回路３０にて、その検出信号に対応するセルのセル電圧が基準電圧Ｖｔ０であることが検出されたときであるので、Ｓ４３０では、第１電圧監視回路２０でも、そのセルのセル電圧が基準電圧Ｖｔ０であると検出されているか否かを判断するのである。
【０１１３】
そして、Ｓ４３０にて、第１電圧監視回路２０にて測定したセル電圧は基準電圧Ｖｔ０と略同じであると判断されると、第１電圧監視回路２０及び第２電圧監視回路３０によるセル電圧の測定結果は一致しており、各電圧監視回路２０、３０は正常に動作しているものとして、当該異常判定処理を一旦終了し、その後再度Ｓ４１０以降の処理を実行する。
【０１１４】
一方、Ｓ４３０にて、第１電圧監視回路２０にて測定したセル電圧は基準電圧Ｖｔ０を中心とする許容範囲内（Ｖｔ０±ｄＶ）にないと判断されると、第１電圧監視回路２０及び第２電圧監視回路３０の何れかに異常があると判断して、Ｓ４４０に移行する。
【０１１５】
そして、Ｓ４４０では、保護回路４６により通電経路を遮断させると共に、充電器５０若しくは電動機器本体に充電若しくは放電を禁止させる、エラー出力処理を行い、更に、不揮発性メモリに第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０の何れかに異常があることを記憶し、当該異常判定処理を終了する。
【０１１６】
なお、Ｓ４４０の実行後は、不揮発性メモリに第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０の異常が記憶されるので、バッテリ１０の充放電は禁止され、当該異常判定処理が再度実行されることはない。
【０１１７】
以上説明したように、本実施形態のバッテリパック２には、第１電圧監視回路２０と第２電圧監視回路３０との２つの電圧監視回路が備えられており、バッテリ制御回路４０が、これら各電圧監視回路２０、３０によるセル電圧の監視結果を比較することで、電圧監視回路２０又は３０の異常を判断する。
【０１１８】
従って、本実施形態のバッテリパック２によれば、第１電圧監視回路２０と第２電圧監視回路３０の何れか一方が故障した際に、その旨を検出して、バッテリ１０の充放電の停止することができ、延いては、バッテリパック２の信頼性を向上することができる。
【０１１９】
また、第２電圧監視回路３０は、各セル１１〜１５のセル電圧と基準電圧Ｖｔ０とを比較するコンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ５にて構成されていることから、セル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５を検出する第１電圧監視回路２０に比べて構成を簡単にすることができる。
【０１２０】
また、基準電圧Ｖｔ０には、セル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５の異常を検出するための電圧値ではなく、バッテリ１０の通常充放電条件下での上限・下限電圧範囲内の電圧値（詳しくは、放電停止電圧と満充電停止電圧との平均値）が設定されている。
【０１２１】
このため、第２電圧監視回路３０からの検出信号は、バッテリ１０の通常使用時に頻繁に変化することになり、その変化に応じて実行される電圧監視回路２０、３０の異常判断の実行頻度を高めることができる。
【０１２２】
よって、本実施形態のバッテリパック２によれば、第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０に異常が生じた際に、その旨をより早く検知することができるようになり、バッテリパック２の使用時の安全性を向上することができる。
【０１２３】
また、本実施形態では、各電圧監視回路２０、３０の入力端子Ｔｉ１０〜Ｔｉ１５、Ｔｉ２０〜Ｔｉ２５に、それぞれ、インピーダンス素子である抵抗Ｒ１０〜Ｒ１５、Ｒ２０〜Ｒ２５を接続し、これら各抵抗Ｒ１０〜Ｒ１５、Ｒ２０〜Ｒ２５を介して、各セル１１〜１５のセル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５を取り込むように構成されている。
【０１２４】
このため、各電圧監視回路２０、３０において、入力端子Ｔｉ１０〜Ｔｉ１５間、又は、入力端子Ｔｉ２０〜Ｔｉ２５間に、異物が付着し、抵抗短絡故障が発生したとしても、その故障による影響は、抵抗短絡故障が発生した一方の電圧監視回路２０又は３０だけに留まり、他方の電圧監視回路３０又は２０は正常動作する。
【０１２５】
このため、本実施形態のバッテリパック２によれば、第１電圧監視回路２０及び第２電圧監視回路３０の何れか一方に抵抗短絡故障が発生した際には、図７に示した異常判定処理にて、第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０の異常を判断することができる。
【０１２６】
よって、本実施形態のバッテリパック２によれば、各電圧監視回路２０、３０に対し、共通の抵抗を介して、各セル１１〜１５のセル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５を入力するように構成した場合に比べて、バッテリパック２の信頼性を向上することができる。
【０１２７】
なお、本実施形態において、バッテリ制御回路４０は、本発明の制御手段に相当する。
［第２実施形態］
上記第１実施形態では、第２電圧監視回路３０を構成するコンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ５からの出力を、バッテリ制御回路４０のデジタル入力ポートＰｄ１〜Ｐｄ５にそれぞれ入力するものとした。
【０１２８】
しかし、このようにすると、第１電圧監視回路２０に比べて、第２電圧監視回路３０とバッテリ制御回路４０との間の信号経路が多くなるだけでなく、バッテリ制御回路４０の入力ポート数も多くなり、入力ポートの少ないマイクロコンピュータでは、バッテリ制御回路４０を実現できないという問題がある。
【０１２９】
そこで、本第２実施形態では、第２電圧監視回路３０とバッテリ制御回路４０との間の信号経路やバッテリ制御回路４０の入力ポート数を少なくするのに好適な第２電圧監視回路３０の構成及び異常判定処理について説明する。
【０１３０】
図８に示すように、本実施形態の第２電圧監視回路３０には、出力端子Ｔｏ２が一つだけ設けられており、各セル１１〜１５の正極側に接続される入力端子Ｔｉ２１〜Ｔｉ２５と出力端子Ｔｏ２との間が、アナログスイッチからなる出力スイッチＳｏ１〜Ｓｏ５を介して接続されている。
【０１３１】
また、セル１１〜１４に対応する出力スイッチＳｏ１〜Ｓｏ４と出力端子Ｔｏ２との間には、出力端子Ｔｏ２側から出力スイッチＳｏ１〜Ｓｏ４を介して入力端子Ｔｉ２１〜Ｔｉ２４へ電流が流れるのを防止する、逆流防止用のダイオードＤｏ１〜Ｄｏ４が設けられている。
【０１３２】
また、本実施形態の第２電圧監視回路３０には、図６に示したものと同様、コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ５が設けられているが、これら各コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ５の基準電圧は、それぞれ、異なる基準電圧Ｖｔ１〜Ｖｔ５に設定されている。
【０１３３】
なお、基準電圧Ｖｔ１〜Ｖｔ５は、５つのセル１１〜１５の内、負極側のセルに対応するコンパレータほど、基準電圧が低く、正極側のセルに対応するコンパレータほど、基準電圧が高くなるように設定されている。
【０１３４】
例えば、コンパレータＣＭＰ１の基準電圧Ｖｔ１は３．６Ｖ、コンパレータＣＭＰ２の基準電圧Ｖｔ２は上記実施形態と同様の３．７Ｖ、コンパレータＣＭＰ３の基準電圧Ｖｔ３は３．８Ｖ、コンパレータＣＭＰ４の基準電圧Ｖｔ４は３．９Ｖ、コンパレータＣＭＰ５の基準電圧Ｖｔ５は４．０Ｖ、にそれぞれ設定される。
【０１３５】
そして、出力スイッチＳｏ１〜Ｓｏ５は、それぞれ、コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ５の出力がハイレベルであるとき、つまり、セル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５が対応する基準電圧Ｖｔ１〜Ｖｔ５以上であるとき、オン状態に切り換えられる。
【０１３６】
この結果、第２電圧監視回路３０においては、出力端子Ｔｏ２の電位が、オン状態にある出力スイッチＳｏ１〜Ｓｏ５の内、グランド電位に対し最も高電位側に位置する出力スイッチに対応するセルの正極側電位と略一致する。
【０１３７】
従って、第２電圧監視回路３０の出力端子Ｔｏ２の電位から、オフ状態からオン状態に変化した出力スイッチの位置、換言すれば、セル電圧が基準電圧Ｖｔ１〜Ｖｔ５以上となったセルを特定することができる。
【０１３８】
次に、第２電圧監視回路３０からバッテリ制御回路４０に至る信号経路には、電圧変化検出回路３２及びセル電圧出力回路３４が設けられている。
電圧変化検出回路３２は、第２電圧監視回路３０において、何れかの出力スイッチＳｏ１〜Ｓｏ５がオン状態に切り換えられて、出力端子Ｔｏ２からの出力電圧が変化（上昇）したときにトリガ信号を発生する、所謂ワンショット回路である。
【０１３９】
つまり、電圧変化検出回路３２は、出力端子がバッテリ制御回路４０のデジタル入力ポートＰｄに接続された、２つのコンパレータＣＭＰａ、ＣＭＰｂを備える。
そして、コンパレータＣＭＰａの非反転入力端子及びコンパレータＣＭＰｂの反転入力端子には、それぞれ、電源電圧Ｖｃｃを分圧する抵抗Ｒ２２〜Ｒ２４を介して、高電位及び低電位の基準電圧が印加される。
【０１４０】
また、コンパレータＣＭＰａの反転入力端子及びコンパレータＣＭＰｂの非反転入力端子には、コンデンサＣ２１を介して第２電圧監視回路３０の出力端子Ｔｏ２が接続されると共に、抵抗Ｒ２１及び基準電圧源を介してグランドに接地されている。
【０１４１】
なお、この基準電圧源の電圧Ｖｔｄは、コンパレータＣＭＰａの非反転入力端子に印加される高電位の基準電圧に比べて低く、コンパレータＣＭＰｂの反転入力端子に印加される低電位の基準電圧よりも高い電圧に設定されている。
【０１４２】
このため、コンパレータＣＭＰａの反転入力端子及びコンパレータＣＭＰｂの非反転入力端子の電位は、通常、基準電圧源の電圧Ｖｔｄに保持される。
そして、第２電圧監視回路３０において何れかの出力スイッチがオン状態となって、出力端子Ｔｏ２の電圧が上昇すると、コンデンサＣ２１と抵抗Ｒ２１とにより構成される微分回路の動作によって、コンパレータＣＭＰａの反転入力端子及びコンパレータＣＭＰｂの非反転入力端子の電位が一時的に上昇し、コンパレータＣＭＰａの出力がハイレベルに反転する。
【０１４３】
コンパレータＣＭＰｂの出力は、ハイレベルに保持されており、非反転入力端子の電位が上昇しても、変化することはないので、バッテリ制御回路４０のデジタル入力ポートＰｄは、第２電圧監視回路３０の出力端子Ｔｏ２の電位が上昇したときにだけ、一時的にハイレベルとなる。
【０１４４】
つまり、バッテリ制御回路４０のデジタル入力ポートＰｄには、第２電圧監視回路３０の出力端子Ｔｏ２の電位が上昇したときにだけ、トリガ信号が入力される。従って、バッテリ制御回路４０側では、そのトリガ信号の入力により、セル電圧が基準電圧Ｖｔ１〜Ｖｔ５以上となったセルがあることを検知できる。
【０１４５】
一方、セル電圧出力回路３４は、バッテリ制御回路４０側で、セル電圧が基準電圧Ｖｔ１〜Ｖｔ５以上となったセルは、セル１１〜１５の内の何れであるかを特定できるようにするために、第２電圧監視回路３０からの出力電圧Ｖｏ２（出力端子Ｔｏ２の電位）を、バッテリ制御回路４０のアナログ入力ポートＰａに入力する。
【０１４６】
すなわち、セル電圧出力回路３４は、第２電圧監視回路３０の出力端子Ｔｏ２とグランドとの間に設けられた、出力電圧分圧用の抵抗Ｒ２５、Ｒ２６と、この抵抗Ｒ２５、Ｒ２６にて分圧された電圧を平滑化して、バッテリ制御回路４０のアナログ入力ポートＰａに入力するコンデンサＣ２２とにより構成されている。
【０１４７】
次に、第２電圧監視回路３０及び第２電圧監視回路３０からバッテリ制御回路４０への信号経路を図８に示すように構成した場合に、バッテリ制御回路４０にて実行される異常判定処理について、図９に示すフローチャートに沿って説明する。
【０１４８】
図９に示す異常判定処理では、Ｓ５１０にて、電圧変化検出回路３２からデジタル入力ポートＰｄにトリガ信号が入力されたか否かを判断することにより、トリガ信号が入力されるのを待つ。
【０１４９】
そして、Ｓ５１０にてトリガ信号が入力されたと判断されると、Ｓ５２０に移行し、セル電圧出力回路３４から分圧してアナログ入力ポートＰａに入力される入力電圧に基づき、第２電圧監視回路３０からの出力電圧Ｖｏ２を測定する。
【０１５０】
次に、Ｓ５３０では、Ｓ５２０にて測定した第２電圧監視回路３０からの出力電圧Ｖｏ２が、コンパレータＣＭＰ１の基準電圧Ｖｔ１を中心とする許容範囲内（Ｖｔ１±ｄＶ１）にあるか否かを判断する。
【０１５１】
そして、出力電圧Ｖｏ２が、許容範囲内（Ｖｔ１±ｄＶ１）にある場合には、今回出力がハイレベルに変化したのは、コンパレータＣＭＰ１であると判断して、Ｓ５４０に移行する。
【０１５２】
Ｓ５４０では、第１電圧監視回路２０を介して、コンパレータＣＭＰ１に対応したセル１１のセル電圧Ｖｃ１を測定し、Ｓ５５０にて、その測定したセル電圧Ｖｃ１は、基準電圧Ｖｔ１を中心とする許容範囲内（Ｖｔ１±ｄＶｃ１）にあるか否かを判断する。
【０１５３】
そして、セル電圧Ｖｃ１が許容範囲内（Ｖｔ１±ｄＶｃ１）にある場合には、第１電圧監視回路２０及び第２電圧監視回路３０によるセル電圧Ｖｃ１の測定結果は一致しており、各電圧監視回路２０、３０は正常に動作しているものとして、当該異常判定処理を一旦終了し、その後再度Ｓ５１０以降の処理を実行する。
【０１５４】
一方、Ｓ５５０にて、セル電圧Ｖｃ１は許容範囲内（Ｖｔ１±ｄＶｃ１）にないと判断されると、第１電圧監視回路２０及び第２電圧監視回路３０の何れかに異常があると判断して、Ｓ６００に移行する。
【０１５５】
そして、Ｓ６００では、保護回路４６により通電経路を遮断させると共に、充電器５０若しくは電動機器本体に充電若しくは放電を禁止させる、エラー出力処理を行い、更に、不揮発性メモリに第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０の何れかに異常があることを記憶し、当該異常判定処理を終了する。
【０１５６】
次に、Ｓ５３０にて、第２電圧監視回路３０からの出力電圧Ｖｏ２は、許容範囲内（Ｖｔ１±ｄＶ１）にないと判断された場合には、Ｓ５６０に移行し、第２電圧監視回路３０からの出力電圧Ｖｏ２は、コンパレータＣＭＰ２の基準電圧Ｖｔ２を２倍した電圧値（Ｖｔ２×２）を中心とする許容範囲内（Ｖｔ２×２±ｄＶ２）にあるか否かを判断する。
【０１５７】
そして、出力電圧Ｖｏ２が、許容範囲内（Ｖｔ２×２±ｄＶ２）にある場合には、今回出力がハイレベルに変化したのは、コンパレータＣＭＰ２であると判断して、Ｓ５７０に移行する。
【０１５８】
Ｓ５７０では、第１電圧監視回路２０を介して、コンパレータＣＭＰ２に対応したセル１２のセル電圧Ｖｃ２を測定し、Ｓ５８０にて、その測定したセル電圧Ｖｃ２は、基準電圧Ｖｔ２を中心とする許容範囲内（Ｖｔ２±ｄＶｃ２）にあるか否かを判断する。
【０１５９】
そして、セル電圧Ｖｃ２が許容範囲内（Ｖｔ２±ｄＶｃ２）にある場合には、第１電圧監視回路２０及び第２電圧監視回路３０によるセル電圧Ｖｃ２の測定結果は一致しており、各電圧監視回路２０、３０は正常に動作しているものとして、当該異常判定処理を一旦終了し、その後再度Ｓ５１０以降の処理を実行する。
【０１６０】
また、Ｓ５８０にて、セル電圧Ｖｃ２は許容範囲内（Ｖｔ２±ｄＶｃ２）にないと判断されると、第１電圧監視回路２０及び第２電圧監視回路３０の何れかに異常があると判断して、Ｓ６００の処理を実行し、当該異常判定処理を終了する。
【０１６１】
また次に、Ｓ５６０にて、第２電圧監視回路３０からの出力電圧Ｖｏ２は、許容範囲内（Ｖｔ２×２±ｄＶ２）にないと判断された場合には、Ｓ５６０と同様の手順で、「第２電圧監視回路３０からの出力電圧Ｖｏ２は、コンパレータＣＭＰ３の基準電圧Ｖｔ３を３倍した電圧値（Ｖｔ２×３）を中心とする許容範囲内（Ｖｔ３×２±ｄＶ３）にあるか否か」、「第２電圧監視回路３０からの出力電圧Ｖｏ２は、コンパレータＣＭＰ４の基準電圧Ｖｔ４を４倍した電圧値（Ｖｔ２×４）を中心とする許容範囲内（Ｖｔ４×２±ｄＶ４）にあるか否か」、を順に判定することで、今回出力がハイレベルに変化したのは、コンパレータＣＭＰ３若しくはＣＭＰ４であるか否かを判断する。
【０１６２】
そして、今回出力がハイレベルに変化したのは、コンパレータＣＭＰ３若しくはＣＭＰ４であると判断した場合には、Ｓ５７０と同様の手順で、第１電圧監視回路２０を介して、コンパレータＣＭＰ３、ＣＭＰ４に対応したセル１３、１４のセル電圧Ｖｃ３、Ｖｃ３を測定し、その測定したセル電圧Ｖｃ３、Ｖｃ４は、基準電圧Ｖｔ３、Ｖｔ４を中心とする許容範囲内（Ｖｔ３±ｄＶｃ３、Ｖｔ４±ｄＶｃ４）にあるか否かを判断する。
【０１６３】
そして、セル電圧Ｖｃ３又はＶｃ４が許容範囲内（Ｖｔ３±ｄＶｃ３又はＶｔ４±ｄＶｃ４）にある場合には、第１電圧監視回路２０及び第２電圧監視回路３０によるセル電圧Ｖｃ３、Ｖｃ４の測定結果は一致しており、各電圧監視回路２０、３０は正常に動作しているものとして、当該異常判定処理を一旦終了し、その後再度Ｓ５１０以降の処理を実行する。
【０１６４】
また、セル電圧Ｖｃ３又はＶｃ４が許容範囲内（Ｖｔ３±ｄＶｃ３又はＶｔ４±ｄＶｃ４）にないと判断されると、第１電圧監視回路２０及び第２電圧監視回路３０の何れかに異常があると判断して、Ｓ６００の処理を実行し、当該異常判定処理を終了する。
【０１６５】
また、今回出力がハイレベルに変化したのは、コンパレータＣＭＰ３、ＣＭＰ４ではないと判断した場合には、Ｓ６１０に移行する。
そして、Ｓ６１０では、第２電圧監視回路３０からの出力電圧Ｖｏ２は、コンパレータＣＭＰ５の基準電圧Ｖｔ５を５倍した電圧値（Ｖｔ５×５）を中心とする許容範囲内（Ｖｔ５×５±ｄＶ５）にあるか否かを判定することにより、今回出力がハイレベルに変化したのは、コンパレータＣＭＰ５であるか否かを判断する。
【０１６６】
そして、今回出力がハイレベルに変化したのは、コンパレータＣＭＰ５であると判断した場合には、Ｓ６２０に移行し、第１電圧監視回路２０を介してコンパレータＣＭＰ５に対応したセル１５のセル電圧Ｖｃ５を測定する。
【０１６７】
また続くＳ６３０では、その測定したセル電圧Ｖｃ５は、基準電圧Ｖｔ５を中心とする許容範囲内（Ｖｔ５±ｄＶｃ５）にあるか否かを判断する。
そして、セル電圧Ｖｃ５が許容範囲内（Ｖｔ５±ｄＶｃ５）にある場合には、第１電圧監視回路２０及び第２電圧監視回路３０によるセル電圧Ｖｃ５の測定結果は一致しており、各電圧監視回路２０、３０は正常に動作しているものとして、当該異常判定処理を一旦終了し、その後再度Ｓ５１０以降の処理を実行する。
【０１６８】
また、セル電圧Ｖｃ５が許容範囲内（Ｖｔ５±ｄＶｃ５）にないと判断されると、第１電圧監視回路２０及び第２電圧監視回路３０の何れかに異常があると判断して、Ｓ６００の処理を実行し、当該異常判定処理を終了する。
【０１６９】
また、Ｓ６１０にて、第２電圧監視回路３０からの出力電圧Ｖｏ２は、許容範囲内（Ｖｔ５×５±ｄＶ５）にないと判断された場合には、第２電圧監視回路３０からの出力電圧Ｖｏ２は上記各許容範囲内になく、異常であるので、Ｓ６００の処理を実行し、当該異常判定処理を終了する。
【０１７０】
以上説明したように、第２電圧監視回路３０及び第２電圧監視回路３０からバッテリ制御回路４０への信号経路を図８に示すように構成しても、バッテリ制御回路４０にて、図９に示す異常判定処理を実行するようにすれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１７１】
そして、本実施形態によれば、第２電圧監視回路３０からバッテリ制御回路４０への信号経路を２系統にして、バッテリ制御回路４０には、アナログ入力ポートＰａとデジタル入力ポートＰｂとの２つの入力ポートを設ければよい。このため、本実施形態によれば、バッテリ制御回路４０の入力ポートの数を少なくして、低コスト化を図ることができる。
【０１７２】
以上、本発明の２つの実施形態について説明したが、本発明は上記第１実施形態、第２実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様をとることができる。
【０１７３】
例えば、上記各実施形態では、第２電圧監視回路３０に、セル電圧と基準電圧とをそれぞれ比較する比較回路（コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ５）を設け、比較回路の出力が変化したときに、出力が変化した比較回路の基準電圧と第１電圧監視回路２０にて測定したセル電圧とを比較することで、電圧監視回路２０、３０の異常を判断するものとした。
【０１７４】
しかし、第２電圧監視回路３０を構成する比較回路の何れかが故障し、その比較回路の出力が変化しなくなると、バッテリ制御回路４０では、その出力変化に対応して異常判定を行うことができなくなる。
【０１７５】
そこで、このような問題を防止するには、上記各実施形態において、バッテリ制御回路４０が、それぞれ、図１０及び図１１に示す手順で異常判定処理を実行するようにすればよい。
【０１７６】
なお、図１０及び図１１に示す異常判定処理は、上記各実施形態において、図７若しくは図９に示す異常判定処理に代えて実行するようにしてもよい。しかし、図１０、図１１に示す異常判定処理だけでは、第１電圧監視回路２０が故障した際に、正常な異常判断を行うことができない。
【０１７７】
このため、第１実施形態においては、図７に示す異常判定処理と図１０に示す異常判定処理との両方を実行し、第２実施形態においては、図９に示す異常判定処理と図１１に示す異常判定処理との両方を実行するようにするとよい。
【０１７８】
以下、図１０及び図１１に示す異常判定処理について説明する。
図１０に示す異常判定処理は、第１実施形態のバッテリ制御回路４０にて実施するのに好適な異常判定処理である。
【０１７９】
この異常判定処理が開始されると、まずＳ７１０にて、第１電圧監視回路２０を介して、セル１１のセル電圧Ｖｃ１を測定する。
次に、Ｓ７１２では、Ｓ７１０にて測定したセル電圧Ｖｃ１は、第２電圧監視回路２０における各コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ５の基準電圧Ｖｔ０から許容変動幅ｄＶ１を減じた判定電圧（Ｖｔ０−ｄＶ１）よりも高いか否かを判断する。
【０１８０】
そして、セル電圧Ｖｃ１が判定電圧（Ｖｔ０−ｄＶ１）よりも高い場合には、Ｓ７１６に移行し、セル電圧Ｖｃ１が判定電圧（Ｖｔ０−ｄＶ１）以下である場合には、Ｓ７１４に移行する。
【０１８１】
Ｓ７１４では、第２電圧監視回路３０におけるセル電圧Ｖｃ１の判定結果（つまり、コンパレータＣＭＰ１からの出力）は、ローレベルであるか否かを判断する。
そして、コンパレータＣＭＰ１からの出力がローレベルでなければ、Ｓ７１２でのセル電圧Ｖｃ１の判定結果と一致しないので、第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０に異常があると判断して、Ｓ７６０に移行する。
【０１８２】
すると、Ｓ７６０では、Ｓ４４０、Ｓ６００と同様のエラー出力・記憶処理を行い、当該異常判定処理を終了する。
一方、Ｓ７１４にて、コンパレータＣＭＰ１からの出力はローレベルであると判断された場合には、Ｓ７１６に移行する。
【０１８３】
Ｓ７１６では、Ｓ７１０にて測定したセル電圧Ｖｃ１は、コンパレータＣＭＰ１の基準電圧Ｖｔ０に許容変動幅ｄＶ１を加えた判定電圧（Ｖｔ０＋ｄＶ１）よりも低いか否かを判断する。
【０１８４】
そして、セル電圧Ｖｃ１が判定電圧（Ｖｔ０＋ｄＶ１）よりも低い場合には、Ｓ７２０に移行し、セル電圧Ｖｃ１が判定電圧（Ｖｔ０＋ｄＶ１）以上であれば、Ｓ７１８に移行する。
【０１８５】
Ｓ７１８では、コンパレータＣＭＰ１からの出力は、ハイレベルであるか否かを判断し、コンパレータＣＭＰ１からの出力がハイレベルであれば、Ｓ７２０に移行する。
一方、Ｓ７１８にてコンパレータＣＭＰ１からの出力はハイレベルではないと判断されると、Ｓ７１６でのセル電圧Ｖｃ１の判定結果と一致しないので、第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０に異常があると判断し、Ｓ７６０に移行する。
【０１８６】
次に、Ｓ７２０では、第１電圧監視回路２０を介して、セル１２のセル電圧Ｖｃ２を測定し、続くＳ７２２にて、セル電圧Ｖｃ２は、基準電圧Ｖｔ０から許容変動幅ｄＶ１を減じた判定電圧（Ｖｔ０−ｄＶ１）よりも高いか否かを判断する。
【０１８７】
そして、セル電圧Ｖｃ２が判定電圧（Ｖｔ０−ｄＶ１）よりも高い場合には、Ｓ７２６に移行し、セル電圧Ｖｃ２が判定電圧（Ｖｔ０−ｄＶ１）以下である場合には、Ｓ７２４に移行する。
【０１８８】
Ｓ７２４では、第２電圧監視回路３０におけるセル電圧Ｖｃ２の判定結果（つまり、コンパレータＣＭＰ２からの出力）は、ローレベルであるか否かを判断する。
そして、コンパレータＣＭＰ２からの出力がローレベルでなければ、Ｓ７２２でのセル電圧Ｖｃ２の判定結果と一致しないので、第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０に異常があると判断して、Ｓ７６０に移行する。
【０１８９】
一方、Ｓ７２４にて、コンパレータＣＭＰ２からの出力はローレベルであると判断された場合には、Ｓ７２６に移行する。
Ｓ７２６では、Ｓ７２０にて測定したセル電圧Ｖｃ２は、基準電圧Ｖｔ０に許容変動幅ｄＶ１を加えた判定電圧（Ｖｔ０＋ｄＶ１）よりも低いか否かを判断する。
【０１９０】
Ｓ７２６にて、セル電圧Ｖｃ２が判定電圧（Ｖｔ０＋ｄＶ１）以上であると判断されると、Ｓ７２８に移行して、コンパレータＣＭＰ２からの出力はハイレベルであるか否かを判断する。
【０１９１】
そして、コンパレータＣＭＰ２からの出力がハイレベルでなければ、Ｓ７２６でのセル電圧Ｖｃ２の判定結果と一致しないので、第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０に異常があると判断し、Ｓ７６０に移行する。
【０１９２】
一方、Ｓ７２６にてセル電圧Ｖｃ２が判定電圧（Ｖｔ０＋ｄＶ１）よりも低いと判断された場合、或いは、Ｓ７２８にてコンパレータＣＭＰ２からの出力がハイレベルであると判断された場合には、Ｓ７１０〜Ｓ７１８、Ｓ７２０〜Ｓ７２８と同様の手順で、セル電圧Ｖｃ３、Ｖｃ４、Ｖｃ５を測定して、第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０の異常判定を行う。
【０１９３】
つまり、例えば、セル電圧Ｖｃ５を測定した際には（Ｓ７５０）、『セル電圧Ｖｃ５が判定電圧（Ｖｔ０−ｄｖ１）以下であり（Ｓ７５２−ＮＯ）、コンパレータＣＭＰ５からの出力がハイレベルであるとき（Ｓ７５４−ＮＯ）』、及び、『セル電圧Ｖｃ５が判定電圧（Ｖｔ０＋ｄｖ１）以上であり（Ｓ７５６−ＮＯ）、コンパレータＣＭＰ５からの出力がローレベルであるとき（Ｓ７５８−ＮＯ）』、に第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０に異常があると判断して、Ｓ７６０のエラー出力・記憶処理を実行する。
【０１９４】
このように、図１０に記載の異常判定処理においては、第１電圧監視回路２０にて測定される各セル１１〜１５のセル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５が、判定電圧（Ｖｔ０−ｄｖ１）以下、若しくは、判定電圧（Ｖｔ０＋ｄｖ１）以上であるとき、第２電圧監視回路３０のコンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ５からの出力が、その判定結果と一致しているか否か（つまりローレベル若しくはハイレベルとなっているか否か）を判断し、これらが一致していないときに、第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０の異常を検出する。
【０１９５】
従って、図１０に記載の異常判定処理によれば、第２電圧監視回路３０を構成するコンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ５の少なくとも一つから信号が出力されなくなって、図７に示す異常判定処理では異常判定を正常に実施できない場合であっても、第１電圧監視回路２０によるセル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５の測定結果に基づき異常判定を行うことができる。
【０１９６】
次に、図１１に示す異常判定処理は、第２実施形態のバッテリ制御回路４０にて実施するのに好適な異常判定処理である。
この異常判定処理が開始されると、まずＳ８１０にて、第１電圧監視回路２０を介して、セル１１のセル電圧Ｖｃ１を測定する。
【０１９７】
次に、Ｓ８１２では、Ｓ８１０にて測定したセル電圧Ｖｃ１は、第２電圧監視回路２０におけるコンパレータＣＭＰ１の基準電圧Ｖｔ１から許容変動幅ｄＶｃ１を減じた判定電圧（Ｖｔ１−ｄＶｃ１）よりも低いか否かを判断する。
【０１９８】
そして、セル電圧Ｖｃ１が判定電圧（Ｖｔ１−ｄＶｃ１）よりも低い場合には、Ｓ８１４に移行して、セル電圧出力回路３４を介して第２電圧監視回路３０の出力電圧Ｖｏ２を測定し、Ｓ８１６に移行する。
【０１９９】
Ｓ８１６では、第２電圧監視回路３０の出力電圧Ｖｏ２がローレベル（つまり、略グランド電圧）であるか否かを判断する。
そして、第２電圧監視回路３０の出力電圧Ｖｏ２がローレベルでなければ、第２電圧監視回路３０（図８参照）内のコンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ５の何れかの出力がハイレベルであり、Ｓ８１２でのセル電圧Ｖｃ１の判定結果と一致しないので、第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０に異常があると判断して、Ｓ８７０に移行する。
【０２００】
すると、Ｓ８７０では、Ｓ４４０、Ｓ６００、Ｓ７６０と同様のエラー出力・記憶処理を行い、当該異常判定処理を終了する。
一方、Ｓ８１２にて、セル電圧Ｖｃ１は判定電圧（Ｖｔ１−ｄＶｃ１）以上であると判断された場合、或いは、Ｓ８１６にて、第２電圧監視回路３０の出力電圧Ｖｏ２はローレベルであると判断された場合には、Ｓ８２０に移行し、第１電圧監視回路２０を介して、セル１２のセル電圧Ｖｃ２を測定する。
【０２０１】
そして、続くＳ８２２では、Ｓ８１０にて測定したセル電圧Ｖｃ１が、コンパレータＣＭＰ１の基準電圧Ｖｔ１に許容変動幅ｄＶｃ１を加えた判定電圧（Ｖｔ１＋ｄＶｃ１）よりも高く、且つ、Ｓ８２０にて測定したセル電圧Ｖｃ２が、コンパレータＣＭＰ２の基準電圧Ｖｔ２から許容変動幅ｄＶｃ２を減じた判定電圧（Ｖｔ２−ｄＶｃ２）よりも低いか否かを判断する。
【０２０２】
Ｓ８２２にて、セル電圧Ｖｃ１が判定電圧（Ｖｔ１＋ｄＶｃ１）よりも高く、且つ、セル電圧Ｖｃ２が判定電圧（Ｖｔ２−ｄＶｃ２）よりも低いと判断された場合には、Ｓ８２４に移行する。
【０２０３】
Ｓ８２４では、セル電圧出力回路３４を介して第２電圧監視回路３０の出力電圧Ｖｏ２を測定し、続くＳ８２６にて、その測定した出力電圧Ｖｏ２とセル電圧Ｖｃ１との差の絶対値（｜Ｖｃ１−Ｖｏ２｜）が、異常判定値ｄＶｏ１よりも小さいか否かを判断する。
【０２０４】
ここで、異常判定値ｄＶｏ１は、第２電圧監視回路３０の出力電圧Ｖｏ２とセル電圧Ｖｃ１との差の絶対値（｜Ｖｃ１−Ｖｏ２｜）に基づき、第２電圧監視回路３０においてコンパレータＣＭＰ１の出力がハイレベル、コンパレータＣＭＰ１よりも高電圧側のコンパレータＣＭＰ２〜ＣＭＰ５の出力がローレベルとなっていることを判定するためのものである。
【０２０５】
そして、Ｓ８２６では、出力電圧Ｖｏ２とセル電圧Ｖｃ１との差の絶対値（｜Ｖｃ１−Ｖｏ２｜）が異常判定値ｄＶｏ１以上である場合に、Ｓ８２２での判定結果と第２電圧監視回路３０での判定結果とが一致せず、第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０に異常があると判断して、Ｓ８７０に移行する。
【０２０６】
一方、Ｓ８２２にて、セル電圧Ｖｃ１が判定電圧（Ｖｔ１＋ｄＶｃ１）以下であるか、又は、セル電圧Ｖｃ２が判定電圧（Ｖｔ２−ｄＶｃ２）以上であると判断された場合、若しくは、Ｓ８２６にて、出力電圧Ｖｏ２とセル電圧Ｖｃ１との差の絶対値（｜Ｖｃ１−Ｖｏ２｜）が異常判定値ｄＶｏ１よりも小さいと判断された場合には、Ｓ８２０〜Ｓ８２６と同様の手順で、セル電圧Ｖｃ３、Ｖｃ４、Ｖｃ５を測定し、第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０の異常判定を行う。
【０２０７】
つまり、例えば、セル電圧Ｖｃ５を測定した際には（Ｓ８５０）、『セル電圧Ｖｃ４が判定電圧（Ｖｔ４＋ｄＶｃ４）よりも高く、且つ、セル電圧Ｖｃ５が判定電圧（Ｖｔ５−ｄＶｃ５）よりも低い』場合（Ｓ８５２−ＹＥＳ）に、第２電圧監視回路３０の出力電圧Ｖｏ２を測定する（Ｓ８５４）。
【０２０８】
そして、その測定した出力電圧Ｖｏ２とセル電圧Ｖｃ４との差の絶対値（｜Ｖｃ４−Ｖｏ２｜）が、異常判定値ｄＶｏ４よりも小さいか否かを判断し（Ｓ８５６）、出力電圧Ｖｏ２とセル電圧Ｖｃ４との差の絶対値（｜Ｖｃ４−Ｖｏ２｜）が異常判定値ｄＶｏ４以上である場合に、第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０に異常があると判断して、Ｓ８７０に移行する。
【０２０９】
なお、異常判定値ｄＶｏ４は、第２電圧監視回路３０の出力電圧Ｖｏ２とセル電圧Ｖｃ４との差の絶対値（｜Ｖｃ４−Ｖｏ２｜）に基づき、第２電圧監視回路３０においてコンパレータＣＭＰ４の出力がハイレベル、コンパレータＣＭＰ４よりも高電圧側のコンパレータＣＭＰ５の出力がローレベルとなっていることを判定するためのものである。
【０２１０】
また、上記一連の処理にて、異常判定されなかった場合、つまり、Ｓ８５２にて、セル電圧Ｖｃ４が判定電圧（Ｖｔ４＋ｄＶｃ４）以下であるか、又は、セル電圧Ｖｃ５が判定電圧（Ｖｔ５−ｄＶｃ５）以上であると判断された場合、若しくは、Ｓ８５６にて、出力電圧Ｖｏ２とセル電圧Ｖｃ４との差の絶対値（｜Ｖｃ４−Ｖｏ２｜）が異常判定値ｄＶｏ４よりも小さいと判断された場合には、Ｓ８６０に移行する。
【０２１１】
そして、Ｓ８６０では、セル電圧Ｖｃ５が、コンパレータＣＭＰ５の基準電圧Ｖｔ５に許容変動幅ｄＶｃ５を加えた判定電圧（Ｖｔ５＋ｄＶｃ５）よりも高いか否かを判断し、セル電圧Ｖｃ５が判定電圧（Ｖｔ５＋ｄＶｃ５）以下であれば、当該異常判定処理を終了する。
【０２１２】
一方、Ｓ８６０にて、セル電圧Ｖｃ５が判定電圧（Ｖｔ５＋ｄＶｃ５）よりも高い場合と判断された場合には、Ｓ８６２に移行し、第２電圧監視回路３０の出力電圧Ｖｏ２を測定する。
【０２１３】
そして、Ｓ８６４では、Ｓ８６２にて測定した出力電圧Ｖｏ２とセル電圧Ｖｃ５との差の絶対値（｜Ｖｃ５−Ｖｏ２｜）が異常判定値ｄＶｏ５よりも小さいか否かを判断し、出力電圧Ｖｏ２とセル電圧Ｖｃ５との差の絶対値（｜Ｖｃ５−Ｖｏ２｜）が異常判定値ｄＶｏ５以上であれば、第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０に異常があると判断して、Ｓ８７０に移行する。
【０２１４】
また、Ｓ８６４において、出力電圧Ｖｏ２とセル電圧Ｖｃ５との差の絶対値（｜Ｖｃ５−Ｖｏ２｜）が異常判定値ｄＶｏ５よりも小さい場合は、第１電圧監視回路２０及び第２電圧監視回路３０が正常であると判断して、当該異常判定処理を終了する。
【０２１５】
このように、図１１に記載の異常判定処理においては、第１電圧監視回路２０にて測定される各セル１１〜１５のセル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５に基づき、第２電圧監視回路３０から各コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ５の判定結果に応じて出力される出力電圧Ｖｏ２が、セル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５に対応した電圧範囲内にあるか否かを判断することで、第１電圧監視回路２０又は第２電圧監視回路３０の異常を検出する。
【０２１６】
従って、図１１に記載の異常判定処理によれば、第２電圧監視回路３０を構成するコンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ５の少なくとも一つから信号が出力されなくなって、図９に示す異常判定処理では異常判定を正常に実施できない場合であっても、第１電圧監視回路２０によるセル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５の測定結果に基づき異常判定を行うことができる。
【０２１７】
次に、上記第２実施形態では、第２電圧監視回路３０とバッテリ制御回路４０との間に、電圧変化検出回路３２及びセル電圧出力回路３４を設け、電圧変化検出回路３２からトリガ信号が入力されると、バッテリ制御回路４０は、セル電圧出力回路３４からの電圧に基づき、第２電圧検出回路３０内で出力が変化した比較回路（延いては、セル）を特定するようにしている。
【０２１８】
しかし、第２実施形態において、第２電圧監視回路３０を構成する比較回路（コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ５）の基準電圧は、それぞれ異なる値に設定されている。
従って、例えば、バッテリ１０の放電状態からの充電時には、基準電圧が低い比較回路（コンパレータＣＭＰ１）から基準電圧が高い比較回路（コンパレータＣＭＰ５）へと、出力が順に変化する。
【０２１９】
このため、バッテリ１０の放電状態からの充電時には、トリガ信号の入力回数によって、出力が変化した比較回路を特定できる。
従って、第２実施形態において、出力が変化した比較回路を特定するためには、必ずしもセル電圧出力回路３４を設ける必要はなく、図９に示した異常判定処理では、トリガ信号の入力回数に基づき、出力が変化した比較回路を特定するようにしてもよい。
【０２２０】
次に、第１実施形態の構成（図２参照）では、第１電圧監視回路２０によるセル電圧の測定結果は、バッテリパック２内のバッテリ制御回路４０にだけ出力されるようになっているが、バッテリ制御回路４０に加えて、バッテリパック２が接続される充電器５０や充電式電動機器にも出力されるようにしてもよい。
【０２２１】
そして、このようにすれば、充電器５０又は充電式電動機器において、バッテリ１０への充電又はバッテリ１０から電動機器への放電を制御する際に、バッテリ電圧（若しくはセル電圧）を直接監視することができるようになり、バッテリ使用時の安全性を向上できる。
【０２２２】
また次に、上記各実施形態では、第１電圧監視回路２０は、バッテリ１０を構成する各セル１１〜１５のセル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５を検出可能な電圧検出回路にて構成し、第２電圧監視回路３０は、各セル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５を基準電圧と比較するコンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ５にて構成するものとして説明した。
【０２２３】
しかし、本発明は、第１電圧監視回路２０のようにセル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５を選択的に検出可能な電圧検出回路、若しくは、セル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５を同時に検出可能な電圧検出回路からなる電圧監視回路を２つ以上備えたバッテリパックであっても適用することができる。
【０２２４】
つまり、この場合、バッテリ制御回路４０では、各電圧監視回路を介して、セル電圧を周期的に測定し、その測定したセル電圧が一致しているか否かを判断することにより、電圧監視回路の異常を判断するようにすればよい。
【０２２５】
また、本発明は、第２電圧監視回路３０のように、コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ５にて構成された電圧監視回路を２つ以上備えたバッテリパックであっても適用することができる。
【０２２６】
なお、この場合、セル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５が基準電圧を横切ったことは検出できるが、セル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５の電圧値を検出することはできない。
そこで、この場合には、一方の電圧監視回路からの出力が変化したタイミングと、充放電電流の積算値とから、他方の電圧監視回路からの出力が変化するタイミングを推定し、その推定したタイミングと、実際の変化タイミングとのずれが所定の閾値以上となったときに、電圧監視回路の一方に異常があると判断するようにすればよい。
【０２２７】
また、上記各実施形態では、各電圧監視回路２０、３０は、バッテリ１０を構成するセル１１〜１５毎にセル電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ５を測定するか、基準電圧と比較するものとし、電圧監視回路２０、３０の異常判定は、各セル１１〜１５毎に行うものとして説明した。
【０２２８】
しかし、本発明は、各電圧監視回路２０、３０が、バッテリ１０の両端電圧（バッテリ電圧）を測定するか、或いは、バッテリ電圧と基準電圧とを比較するように構成されていても、上記実施形態と同様に適用することができる。
【符号の説明】
【０２２９】
２…バッテリパック、３…装着部、４…バッテリ側ターミナル、６…正極端子、７…負極端子、８…入出力端子、１０…バッテリ、１１〜１５…セル、２０…第１電圧監視回路、Ｒ１０〜Ｒ１５…抵抗、Ｔｉ１０〜Ｔｉ１５…入力端子、Ｓａ１〜Ｓａ５…正極スイッチ、Ｓｂ１〜Ｓｂ５…負極スイッチ、Ｓｃ１〜Ｓｃ５…放電スイッチ、２２…スイッチコントローラ、２４…増幅回路、Ｔｏ１…出力端子、Ｔｃ１…入力端子、３０…第２電圧監視回路、Ｒ２０〜Ｒ２５…抵抗、Ｔｉ２０〜Ｔｉ２５…入力端子、ＣＭＰ１〜ＣＭＰ５…コンパレータ、Ｔｏ２，Ｔｏ２１〜Ｔｏ２５…出力端子、Ｓｏ１〜Ｓｏ５…出力スイッチ、Ｄｏ１〜Ｄｏ４…ダイオード、３２…電圧変化検出回路、３４…セル電圧出力回路、４０…バッテリ制御回路、４２…温度検出回路、４４…電流検出回路、４６…保護回路。
【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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