(57)【要約】  各々が複数のセルを直列に接続して成る複数の組電池を使用するシステムの異常を検出する異常検出装置は、隣接する２つの組電池の接続と切り離しを行う接続部品と、接続部品が外れたことを検出する脱離検出部とを有する。
2016143280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が複数のセルを直列に接続して成る複数の組電池を使用するシステムの異常を検出する異常検出装置であって、
隣接する２つの前記組電池の接続と切り離しを行う接続部品と、
前記接続部品が外れたことを検出する脱離検出部と、
を備える異常検出装置。
【請求項２】
前記脱離検出部は、
前記２つの組電池の各セルの端子間電圧の検出と放電を行うセル電圧監視部と、
前記２つの組電池の前記各セルと前記セル電圧監視部とを接続するインターフェース部と、
前記２つの組電池を通して電流を流す電流発生部と、
前記接続部品の両端子とそれぞれ接続される前記インターフェース部の２つの節点間に設けられる電圧降下素子と、
前記接続部品の一方と他方とにそれぞれ隣接する２つのセルが接続される前記インターフェース部の複数の節点間の電圧に基づき、前記接続部品の着脱を判定する判定部と、
を備える請求項１に記載の異常検出装置。
【請求項３】
前記セル電圧監視部は、前記２つの組電池の複数のセルの電圧をそれぞれ検出するための複数の電圧検出端子、および、前記２つの組電池の複数のセルの放電をそれぞれ行うための複数の放電用端子を有する少なくとも１つの半導体集積回路を有し、
前記接続部品を介して接続される前記隣接する２つの組電池に跨って、前記１つの半導体集積回路が接続されている、
請求項２に記載の異常検出装置。
【請求項４】
前記電流発生部が流す電流は、前記セル電圧監視部の動作電流である、
請求項２又は請求項３に記載の異常検出装置。
【請求項５】
前記接続部品は、抜き差し可能なコネクタである、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の異常検出装置。
【請求項６】
前記電圧降下素子は、ダイオードである、
請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の異常検出装置。
【請求項７】
前記インターフェース部は、前記組電池の前記複数のセルと、前記セル電圧監視部の複数の端子と、をそれぞれ接続する複数の抵抗を有し、
前記電圧降下素子の一端は、前記複数の抵抗のうち第１の抵抗の中間の節点に接続され、前記電圧降下素子の他端は、前記複数の抵抗のうち第２の抵抗の中間の節点に接続されている、
請求項２から請求項５のずれか１項に記載の異常検出装置。
【請求項８】
前記インターフェース部は、前記接続部品の一端と他端とがそれぞれ接続される複数の節点間に、逆向きに直列接続された２つの保護ダイオードを有する、
請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の組電池を使用するシステムにおいて異常を検出する異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、組電池を構成する複数のセルの端子間電圧を監視し、端子間電圧の高いセルがあれば、当該セルに対応させた放電抵抗を介して放電を行うことで、全てのセルの端子間電圧を均一化するセル電圧監視装置が開発されている。例えば特許文献１に記載された電源装置もその一種である。この電源装置は、組電池を構成する複数のセルにそれぞれ対応する、複数のセル電圧検出回路と、複数の放電回路とを備えている。【０００３】
電気自動車では、高電圧を得るために複数の組電池を直接に接続して使用している。メンテナンス時など組電池を交換する際には、組電池同士の電気的な接続を一旦遮断するため、組電池間にコネクタ（“サービスプラグ”とも呼ばれる）などの接続部品が設けられることがある。接続部品を取り外すことで組電池同士の接続が遮断されるため、組電池の交換を行い易い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２０１４／０４５５６７
【発明の概要】
【０００５】
本発明の異常検出装置は、各々が複数のセルを直列に接続して成る複数の組電池を使用するシステムの異常を検出する異常検出装置であって、隣接する２つの前記組電池の接続と切り離しを行う接続部品と、前記接続部品が外れたことを検出する脱離検出部と、を備える。
【０００６】
本発明によれば、接続部品が外れたことを検出して、セル電圧監視装置を組電池ごとに個別に設ける必要性の解消に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る異常検出装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る異常検出装置における監視ＩＣと組電池との接続部分の一部の構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態２に係る異常検出装置における監視ＩＣと組電池との接続部分の一部の構成を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態３に係る異常検出装置における監視ＩＣと組電池との接続部分の一部の構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１〜３に係る異常検出装置に共通して使用するコネクタ部分の応用例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１に係る異常検出装置を得るに至った経緯を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施の形態の説明に先立ち、従来の装置における問題点を簡単に説明する。
【０００９】
従来、隣接する２つの組電池を接続する接続部品について、その着脱を検出することは検討されていなかった。このため、接続部品が外された場合、セル電圧監視装置の何れかの端子間に異常電圧が生じないよう、複数の組電池の各々に個別にセル電圧監視装置を設け、複数のセル電圧監視装置の間を絶縁する必要があった。
【００１０】
本発明は、隣接する２つの組電池が接続部品を介して接続されるシステムにおいて、セル電圧監視装置を組電池ごとに個別に設ける必要性の解消に寄与できる異常検出装置を提供することを目的とする。
【００１１】
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
まず、本発明の実施の形態を得るに至った経緯について説明する。
【００１３】
図６、図７は、本発明の実施の形態を得るに至った経緯を説明するための図である。図６は、２個の組電池１Ａ、１Ｂに対して４個の監視ＩＣ（集積回路）３Ａ〜３Ｄを設けている例を示している。
【００１４】
まず図６は、直列接続された２個の組電池１Ａ、１Ｂそれぞれの各セル２の端子間電圧を４個の監視ＩＣ３Ａ〜３Ｄで監視する例を示す図である。監視ＩＣ３Ａ、ＩＣ３Ｂは、組電池１Ａの各セル２の端子間電圧を監視し、監視ＩＣ３Ｃ、ＩＣ３Ｄは、組電池１Ｂの各セル２の端子間電圧を監視する。各監視ＩＣ３Ａ〜３Ｄは互いに通信を行って、自己が監視する各セル２の端子間電圧が組電池１Ａ、１Ｂ全体で均一になるように制御する（この制御を“セルバランス”という）。具体的には、電圧の高いセル２があると、そのセル２を放電させて電圧を下げ、他のセル２と同じ電圧にする。
【００１５】
組電池１Ａと組電池１Ｂとの間にはコネクタ４が設けられる。コネクタ４は着脱自在となっており、組電池１Ａ、１Ｂの少なくとも１つを交換するときなどで取り外される。なお、図示しないが、組電池１Ａと監視ＩＣ３Ａとの間、組電池１Ａと監視ＩＣ３Ｂとの間、組電池１Ｂと監視ＩＣ３Ｃとの間、および、組電池１Ｂと監視ＩＣ３Ｄとの間のそれぞれに、放電抵抗およびフィルタ抵抗を含むインターフェース回路（図示略）が設けられる。
【００１６】
コネクタ４が外れているときに、組電池１Ａと組電池１Ｂとの負荷が作動しようとすると、組電池１Ａと組電池１Ｂとの間に高電圧が生じる。このため、監視ＩＣ３Ａ〜３Ｄは組電池１Ａと組電池１Ｂとに跨らないように設けられ、組電池１Ａに接続される監視ＩＣ３Ａ、３Ｂと、組電池１Ｂに接続される監視ＩＣ３Ｃ、３Ｄとを絶縁する必要がある。
【００１７】
監視ＩＣ３Ａ〜３Ｃとして、コスト面から汎用の集積回路を用いた場合、監視ＩＣ３Ａ〜３Ｃの全端子数は、組電池の全端子数に合わせることができない。よって、図６の構成では、監視ＩＣ３Ａ〜３Ｄ側に端子の余りが多く生じてしまうという課題が生じる。
【００１８】
以下、このような課題を解決できる異常検出装置について説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る異常検出装置の構成を示す図である。なお、同図において、前述した図６と共通する部分には同一の符号を付けている。本実施の形態に係る異常検出装置１００は、３個の監視ＩＣ３Ａ、３Ｆ、３Ｃと、各監視ＩＣ３Ａ、３Ｆ、３Ｃと組電池１Ａ、１Ｂとを接続するインターフェース部１０〜１２と、マイクロコンピュータ２００と、監視ＩＣ３Ａ、３Ｆ、３Ｃの情報をマイクロコンピュータ２００に送信するためのインターフェース回路１３と、各監視ＩＣ３Ａ、３Ｆ、３Ｃの動作電流を供給する電源部１５〜１７と、を備える。組電池１Ａ、１Ｂの間にはコネクタ４が設けられる。異常検出装置のこれらの各構成は、典型的には１つの回路基板上に実装されているが、実装のされ方はこれに限られず、種々の変形が加えられてもよい。例えば複数の回路基板に実装されてもよい。
【００２０】
これらのうち、監視ＩＣ３Ａ、３Ｆ、３Ｃが、本発明に係るセル電圧監視部の半導体集積回路の一例に相当する。また、コネクタ４が、本発明に係る接続部品の一例に相当する。また、電源部１６が、本発明に係る電流発生部の一例に相当する。また、マイクロコンピュータ２００が、本発明に係る判定部の一例に相当する。監視ＩＣ３Ｆと、インターフェース部１１と、電源部１６と、マイクロコンピュータ２００とが、本発明に係る脱離検出部の一例に相当する。
【００２１】
監視ＩＣ３Ａは、組電池１Ａの全てのセル２のうちの一部の各セル２の端子間電圧を監視し、監視ＩＣ３Ｃは、組電池１Ｂの全てのセル２のうちの一部の各セル２の端子間電圧を監視する。監視ＩＣ３Ｆは、組電池１Ａの全てのセル２のうちの残りの各セル２の端子間電圧と組電池１Ｂの全てのセル２のうちの残りの各セル２の端子間電圧を監視する。
【００２２】
監視ＩＣ３Ａは、他の監視ＩＣ３Ｆ、３Ｃと相互に通信を行い、自己が監視する各セル２の端子間電圧が組電池１Ａ、１Ｂ全体で均一になるように制御する。具体的には、電圧の高いセル２があれば、そのセル２に対応するスイッチをオンし、そのセル２の両端子間をインターフェース部１１にある放電抵抗２０を介して通電させ、電圧を下げる。監視ＩＣ３Ｆも同様に、他の監視ＩＣ３Ａ、３Ｃと相互に通信を行い、自己が監視する各セル２の端子間電圧が組電池１Ａ、１Ｂ全体で均一になるように制御する。監視ＩＣ３Ｃも同様に、他の監視ＩＣ３Ａ、３Ｆと相互に通信を行い、自己が監視する各セル２の端子間電圧が組電池１Ａ、１Ｂ全体で均一になるように制御する。組電池の各セルの電圧を均一化することを“セルバランスをとる”という。
【００２３】
インターフェース部１０は、監視ＩＣ３Ａの電圧検出用の複数の端子にそれぞれ接続される複数のフィルタ抵抗２１と、監視ＩＣ３Ａの放電用の複数の端子にそれぞれ接続される複数の放電抵抗２０とを有する。加えて、インターフェース部１０は、各セルの両端子間に接続される複数の保護ダイオード（例えばツェナーダイオード）２２と、各セルの端子に接続されるヒューズ２３とを有する。フィルタ抵抗２１は、監視ＩＣ３Ａの内部に設けられた容量成分と組み合わさって、ノイズ除去用のフィルタとして機能する。
【００２４】
インターフェース部１２は、インターフェース部１０と同様に、監視ＩＣ３Ｃの電圧検出用の複数の端子にそれぞれ接続される複数のフィルタ抵抗２１と、監視ＩＣ３Ｃの放電用の複数の端子にそれぞれ接続される複数の放電抵抗２０とを有する。加えて、インターフェース部１２は、各セルの両端子間に接続される複数の保護ダイオード２２と、各セルの端子に接続されるヒューズ２３とを有する。フィルタ抵抗２１は、監視ＩＣ３Ｃの内部に設けられた容量成分と組み合わさって、ノイズ除去用のフィルタとして機能する。
【００２５】
インターフェース部１１は、監視ＩＣ３Ｆの電圧検出用の複数の端子にそれぞれ接続される複数のフィルタ抵抗２１と、監視ＩＣ３Ｆの放電用の複数の端子にそれぞれ接続される複数の放電抵抗２０とを有する。複数の放電抵抗２０の中には、１個の放電抵抗を２つに分割した放電抵抗２０Ａ、２０Ｂが２組ある。フィルタ抵抗２１は、監視ＩＣ３Ｆの内部に設けられた容量成分と組み合わさって、ノイズ除去用のフィルタとして機能する。
【００２６】
また、インターフェース部１１は、各セル２の両端子に接続される隣接する端子間に保護ダイオード２２を有する。加えて、インターフェース部１１は、異常検知用のダイオード３０と、保護ダイオード（例えばツェナーダイオード）３１を有する。異常検知用のダイオード３０は、本発明に係る電圧降下素子の一例に相当し、例えば、実施の形態ではツェナーダイオードを適用している。インターフェース部１１における放電抵抗２０、２０Ａ、２０Ｂ、フィルタ抵抗２１および保護ダイオード２２、異常検知用のダイオード３０、保護ダイオード３１の接続の詳細は後述する。
【００２７】
各インターフェース部１０〜１２の放電抵抗２０は、組電池１Ａの各セル２の放電と、組電池１Ｂの各セル２の放電に用いられる。放電抵抗２０は、１つのセル２の正極側の端子と負極側の端子のそれぞれに対して設けられる。
【００２８】
インターフェース部１１において、コネクタ４の一方の端子に接続される放電抵抗２０は、２個の放電抵抗２０Ａ、２０Ｂで構成される。また、コネクタ４の他方の端子に接続される放電抵抗２０は、２個の放電抵抗２０Ａ、２０Ｂで構成される。コネクタ４の一端側に接続される２つの放電抵抗２０Ａ、２０Ｂ（第１の抵抗）の中間と、コネクタ４の他方の端側に接続される２つの放電抵抗２０Ａ、２０Ｂ（第２の抵抗）の中間との間に異常検知用のダイオード３０が接続される。この場合、異常検知用のダイオード３０は、コネクタ４を介さずに組電池１Ｂから組電池１Ａへ電流を流す向きに接続される。
【００２９】
インターフェース部１１においては、コネクタ４の両端間に介挿される保護ダイオード２２に対し、これと逆向きに保護ダイオード３１が設けられる。すなわち、インターフェース部１１には、コネクタ４の両端間に対して２個逆向きに直列接続された保護ダイオード２２、３１が介挿される。コネクタ４の両端間に２個逆向きに直列接続した保護ダイオード２２、３１を介挿する理由は例えば次のような理由が考えられる。まず１つ目の理由について説明する。コネクタ４には若干の接点抵抗があり、またコネクタ４を設けることによる配線抵抗がある。これらの抵抗は非常に小さな値であるが、組電池１Ａ、１Ｂの充電時と放電時には大電流が流れるので、比較的大きな値の電圧が発生することになる。保護ダイオード２２、３１は、この電圧によって異常検知用のダイオード３０側に電流が流れないように阻止する。コネクタ４を設けることにより発生する電圧は、充電時と放電時で逆になるので、２個の保護ダイオード２２、３１を逆向きに直列接続する。次に２つ目の理由について説明する。組電池１Ａ、１Ｂによる充放電電流が数十Ａ程度の大電流であるのに対して、保護ダイオード２２等が実装されている一般的な回路基板の定格はたかだか数十ｍＡ程度である。仮に、保護ダイオード２２のみで保護ダイオード３１が無い場合、保護ダイオード２２や回路基板に組電池１Ａ、１Ｂの充放電電流が流れた際に、保護ダイオード２２や回路基板が焼損する可能性があり、これを防ぐために２個の保護ダイオード２２、３１を逆向きに直列接続している。
【００３０】
電源部１５は、組電池１Ａから電源を取得し、レギュレータで電圧を下げて監視ＩＣ３Ａに供給する。電源部１６は、組電池１Ａと組電池１Ｂから電源を取得し、レギュレータで電圧を下げて監視ＩＣ３Ｆに供給する。電源部１７は、組電池１Ｂから電源を取得し、レギュレータで電圧を下げて監視ＩＣ３Ｃに供給する。
【００３１】
図２は、監視ＩＣ３Ｆと組電池１Ａ、１Ｂとの接続部分の一部の構成を示す図である。同図において、監視ＩＣ３Ｆには、セルの電圧を検出するためのＣ（計測）端子と、セルの放電を行うためのＣＢ端子をそれぞれ複数個有している。同図では、Ｃ（４）端子にフィルタ抵抗２１１の一端が接続され、Ｃ（３）端子にフィルタ抵抗２１２の一端が接続され、Ｃ（２）端子にフィルタ抵抗２１３の一端が接続され、Ｃ（１）端子にフィルタ抵抗２１４の一端が接続される。また、ＣＢ（４）端子に放電抵抗２０１の一端が接続され、ＣＢ（３）端子に放電抵抗２０Ｂ２の一端が接続され、ＣＢ（２）端子にフィルタ２０Ｂ３の一端が接続され、ＣＢ（１）端子にフィルタ２０４の一端が接続される。ＣＢ（２）端子とＣＢ（３）端子は、コネクタ４に関わる電圧を検出するための端子である。
【００３２】
組電池１Ａのセル２１の正極がフィルタ抵抗２１１を介してＣ（４）端子に接続されるとともに、放電抵抗２０１を介してＣＢ（４）端子に接続される。また、コネクタ４の一端が組電池１Ａのセル２１の負極と接続され、その接続部分がフィルタ抵抗２１２を介してＣ（３）端子に接続されるとともに、直列接続された放電抵抗２０Ａ２と放電抵抗２０Ｂ２を介してＣＢ（３）端子に接続される。また、コネクタ４の他端が組電池１Ｂのセル２５０（組電池１Ｂは５０個のセル２から構成されているものとして、セル２５０とした）の正極と接続され、その接続部分がフィルタ抵抗２１３を介してＣ（２）端子に接続されるとともに、直列接続された放電抵抗２０Ａ３と放電抵抗２０Ｂ３を介してＣＢ（２）端子に接続される。また、組電池１Ｂのセル２５０の負極がフィルタ抵抗２１４を介してＣ（１）端子に接続されるとともに、放電抵抗２０４を介してＣＢ（１）端子に接続される。
【００３３】
監視ＩＣ３Ｆおよびマイクロコンピュータ２００は、例えば、電気自動車のイグニッションオン時などの所定のタイミング、或いは、任意のタイミングに、コネクタ４が外れていないか確認を行う。
【００３４】
コネクタ４が外れていないか検出を行う際、監視ＩＣ３Ｆは、コネクタ４の一端側（図では上側）のＣＢ（３）端子とＣＢ（４）端子との間のＣＢ端子電圧ＶＣＢ３を計測し、またコネクタ４の他端（図では下側）のＣＢ（１）端子とＣＢ（２）端子との間のＣＢ端子電圧ＶＣＢ１を計測する。また、監視ＩＣ３Ｆは、コネクタ４の一端側のＣ（３）端子とＣ（４）端子との間の計測端子電圧ＶＣ３を計測し、またコネクタ４の他端側のＣ（１）端子とＣ（２）端子との間の計測端子電圧ＶＣ１を計測する。監視ＩＣ３Ｆは、計測したＣＢ端子電圧ＶＣＢ１、ＶＣＢ３および計測端子電圧ＶＣ１、ＶＣ３を、監視ＩＣ３Ｃを介してマイクロコンピュータ２００に通知する。マイクロコンピュータ２００は、計測端子電圧ＶＣ１とＣＢ端子電圧ＶＣＢ１を比較するとともに、計測端子電圧ＶＣ３とＣＢ端子電圧ＶＣＢ３を比較し、抵抗による電圧降下（Ｒ×Ｉ）が生じているかどうかにより、コネクタ４の着脱状態を判定する。
【００３５】
（１）コネクタ４が取り付けられているときのＣＢ端子電圧と計測端子電圧は、以下に示す値となる。但し、組電池１Ａのセル２１の電圧を「Ｅ２」、組電池１Ｂのセル２５０の電圧を「Ｅ１」、放電抵抗２０Ａ２、２０Ａ３の値を「Ｒ」とし、ＩＣ動作電流を「Ｉ」とする。なお、「Ｖｆ」は異常検知用のダイオード３０の順方向電圧である。
【００３６】
ＣＢ端子電圧：ＶＣＢ３＝Ｅ２
：ＶＣＢ２＝０
：ＶＣＢ１＝Ｅ１
計測端子電圧：ＶＣ３＝Ｅ２
：ＶＣ２＝０
：ＶＣ１＝Ｅ１
（２）コネクタ４が外れたときのＣＢ端子電圧と計測端子電圧は、以下に示す値となる。
【００３７】
ＣＢ端子電圧：ＶＣＢ３＝Ｅ２−ＲＩ
：ＶＣＢ２＝−Ｖｆ
：ＶＣＢ１＝Ｅ１−ＲＩ
計測端子電圧：ＶＣ３＝Ｅ２
：ＶＣ２＝−Ｖｆ−２ＲＩ
：ＶＣ１＝Ｅ１
コネクタ４が取り付けられているときは、ＣＢ端子電圧ＶＣＢ１の値が「Ｅ１」となるが、コネクタ４が外れたときは、ＣＢ端子電圧ＶＣＢ１の値が「Ｅ１−ＲＩ」となる。また、コネクタ４が取り付けられているときは、ＣＢ端子電圧ＶＣＢ３の値が「Ｅ２」となるが、コネクタ４が外れたときは、ＣＢ端子電圧ＶＣＢ３の値が「Ｅ２−ＲＩ」となる。図２に示すように、コネクタ４が取り付けられたときは、ＩＣ動作電流Ｉがコネクタ４を通過する経路Ｌ１で流れるが、コネクタ４が外れたときは、放電抵抗２０Ａ２、２０Ａ３と異常検知用のダイオード３０を通過する経路Ｌ２で流れるので、放電抵抗２０Ａ３で電圧降下した分、ＣＢ端子電圧ＶＣＢ１が低くなり、また放電抵抗２０Ａ２で電圧降下した分、ＣＢ端子電圧ＶＣＢ３が低くなる。このように、放電抵抗２０Ａ２、２０Ａ３が起因して変化するのがＣＢ端子電圧ＶＣＢ１とＣＢ端子電圧ＶＣＢ３であり、いずれもコネクタ４が取り外されることで、抵抗値Ｒ×ＩＣ動作電流Ｉによる電圧分だけ低くなる。
【００３８】
マイクロコンピュータ２００は、コネクタ４が外れていることを判定すると、組電池１Ａと組電池１Ｂとに接続された負荷が作動しないように制御する。これにより、組電池１Ａと組電池１Ｂとの間に高電圧が生じて、監視ＩＣ３Ｆが破壊してしまうことが防止される。また、マイクロコンピュータ２００は、コネクタ４が外れたことを判定すると、コネクタ４が外れたことを示す情報を表示装置へ送って警告表示を行わせても良いし、または、コネクタ４が外れたことを示す情報をオーディオ出力部へ送って警告音の出力を行わせてもよい。その他、マイクロコンピュータ２００は、コネクタ４が外れたことを判定すると、監視ＩＣ３Ｆに判定結果を通知して、監視ＩＣ３Ｆが自身（監視ＩＣ３Ｆ）の故障を防止する対策を講ずるようにしてもよい。例えば、監視ＩＣ３Ｆが、監視ＩＣ３Ｆの各端子を、内部回路から切り離すように回路的に遮断するようにしてもよい。
【００３９】
このように、本実施の形態１に係る異常検出装置１００によれば、監視ＩＣ３Ｆは、ＣＢ（２）端子とＣＢ（３）端子を、コネクタ４の外れ（離脱とも言う）を検出するために使用する。ＣＢ（３）端子にはコネクタ４の一端が放電抵抗２０Ａ２、２０Ｂ２を介して接続され、ＣＢ（２）端子にはコネクタ４の他端が放電抵抗２０Ａ３、２０Ｂ３を介して接続され、さらに放電抵抗２０Ａ３、２０Ｂ３の接続部分と放電抵抗２０Ａ２、２０Ｂ２の接続部分の間に異常検知用のダイオード３０が介挿される。コネクタ４が外れたときは、コネクタ４の一端側にある組電池１Ａのセル２１の端子間電圧であるＣＢ端子電圧ＶＣＢ３と、コネクタ４の他端側にある組電池１Ｂのセル２５０の端子間電圧であるＣＢ端子電圧ＶＣＢ１が、それぞれ放電抵抗２０Ａ２、２０Ａ３の抵抗値に応じた分だけ低下するので、監視ＩＣ３Ｆは、ＣＢ端子電圧ＶＣＢ１の低下を検出することでコネクタ４の外れを検出することができる。
【００４０】
また、３個の監視ＩＣ３Ａ、３Ｆ、３Ｃで２個の組電池１Ａ、１Ｂを監視するので、図６に示す例と比べて監視ＩＣの個数を削減できる。また、当然ながら監視ＩＣ側の端子の余りが無くなるか、または少なくなる。
【００４１】
さらに、本実施の形態１に係る異常検出装置１００によれば、コネクタ４が外れている場合と、コネクタ４が付いている場合とで、計測する電圧に大きな差が生じる。よって、電圧の計測精度に誤差が生じても、精度よくコネクタ４の直脱状態を判定することができる。
【００４２】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係る異常検出装置１０１の監視ＩＣ３Ｇと組電池１Ａ、１Ｂとの接続部分の一部の構成を示す図である。同図において、本実施の形態に係る異常検出装置１０１は、セルバランス中に異常検知用のダイオード３０の順方向電圧Ｖｆを検出することで、コネクタ４が外れたことを検出するものである。異常検出装置１０１におけるインターフェース部１１Ａは、前述した実施の形態１に係る異常検出装置１００におけるインターフェース部１１と多少異なり、コネクタ４の両端に接続される放電抵抗は２分割されたものではなく、放電抵抗２０１や放電抵抗２０４と同様に単体のものである。コネクタ４の一端側に放電抵抗２０２が接続され、他端側に放電抵抗２０３が接続される。
【００４３】
また、実施の形態１に係る異常検出装置１００では、２分割された放電抵抗２０Ａ２、２０Ｂ２と放電抵抗２０Ａ３、２０Ｂ３の間に異常検知用のダイオード３０を介挿していたが、本実施の形態に係る異常検出装置１０１では、インターフェース部１１Ａのうち、コネクタ４の両端が接続される２つの節点間に、異常検知用のダイオード３０を介挿している。
【００４４】
監視ＩＣ３Ｇおよびマイクロコンピュータ２００は、例えば、電気自動車のイグニッションオン時などの所定のタイミング、或いは、任意のタイミングに、コネクタ４が外れていないか確認を行う。
【００４５】
コネクタ４が外れたか否かの検出を行う際、監視ＩＣ３Ｇは、コネクタ４の一端側の組電池１Ａのセル２１と他端側の組電池１Ｂのセル２５０に対してセルバランスを行う。すなわち、半導体スイッチ４０と半導体スイッチ４２を共にオンして、組電池１Ｂのセル２５０と組電池１Ａのセル２１を放電する。この際、組電池１Ｂのセル２５０は放電抵抗２０３、２０４を通して放電し、組電池１Ａの２１は放電抵抗２０１、２０２を通して放電する。
【００４６】
監視ＩＣ３Ｇは、組電池１Ａのセル２１と組電池１Ｂのセル２５０に対するセルバランスを行った後、コネクタ４の外れを検出するためのＣＢ（２）端子とＣＢ（３）端子との間のＣＢ端子電圧ＶＣＢ２を計測するとともに、組電池１Ａのセル２１側の計測端子電圧ＶＣ３および組電池１Ｂのセル２５０側の計測端子電圧ＶＣ１を計測する。そして、計測結果をマイクロコンピュータ２００に通知し、マイクロコンピュータ２００でコネクタ４が外れたかどうか判定する。マイクロコンピュータ２００では、計測端子電圧ＶＣ１と計測端子電圧ＶＣ３とから得られる理論値（０．５×（ＶＣ１＋ＶＣ３））と、ＣＢ端子電圧ＶＣＢ２を比較し、異常検知用のダイオード３０の順方向電圧Ｖｆの差が生じているかどうかにより、コネクタ４の着脱状態を判定する。上記の理論値とは、コネクタ４が付いている場合のＣＢ端子電圧として得られる理論値であり、例えば抵抗２０１〜抵抗２０４が同一の大きさである場合に、上記の値となる。
【００４７】
（１）コネクタ４が取り付けられているときのＣＢ端子電圧と計測端子電圧は、以下に示す値となる。但し、組電池１Ａのセル２１の電圧を「Ｅ２」、組電池１Ｂのセル２５０の電圧を「Ｅ１」、ＩＣ動作電流を「Ｉ」とする。なお、「Ｖｆ」は異常検知用のダイオード３０の順方向電圧である。
【００４８】
セルバランス未使用時のＣＢ端子電圧および計測端子電圧
・ＣＢ端子：ＶＣＢ２＝０
・計測端子：ＶＣ３＝Ｅ２
：ＶＣ１＝Ｅ１
セルバランス使用時（半導体スイッチ４０、４２が共にオン）のＣＢ端子電圧／計測端子電圧
・ＣＢ端子：ＶＣＢ３＝０（≒Ｖｃｅｓａｔ）
：ＶＣＢ２＝０．５×（Ｅ１＋Ｅ２）
：ＶＣＢ１＝０（≒Ｖｃｅｓａｔ)
・計測端子：ＶＣ３＝Ｅ２
：ＶＣ２＝０
：ＶＣ１＝Ｅ１
（２）コネクタ４が外れたときのＣＢ端子電圧と計測端子電圧は、以下に示す値となる。
【００４９】
セルバランス未使用時のＣＢ端子電圧および計測端子電圧
・ＣＢ端子：ＶＣＢ２＝−Ｖｆ
・計測端子：ＶＣ３＝Ｅ２
：ＶＣ１＝Ｅ１
セルバランス使用時（半導体スイッチ４０、４２が共にオン）のＣＢ端子電圧／計測端子電圧
・ＣＢ端子：ＶＣＢ３＝０(≒Ｖｃｅｓａｔ)
：ＶＣＢ２＝０．５×(Ｅ１＋Ｅ２)−Ｖｆ
：ＶＣＢ１＝０(≒Ｖｃｅｓａｔ)
・計測端子：ＶＣ３＝Ｅ２
：ＶＣ２＝−Ｖｆ
：ＶＣ１＝Ｅ１
ここで、Ｖｃｅｓａｔとは、オンされた半導体スイッチ４０、４２の入出力端子間の電圧を示す。
【００５０】
コネクタ４が取り付けられた状態で、セルバランスが行われたときは、ＣＢ端子電圧ＶＣＢ２の値が「０．５×（Ｅ１＋Ｅ２）」となるが、コネクタ４が外れた状態でセルバランスが行われたときは、ＣＢ端子電圧ＶＣＢ２の値が「０．５×（Ｅ１＋Ｅ２）−Ｖｆ」となる。図３に示すように、コネクタ４が取り付けられているときは、ＩＣ動作電流Ｉがコネクタ４を通過する経路Ｌ１で流れ、コネクタ４が外れたときは、異常検知用のダイオード３０を通過する経路Ｌ２で流れる。ＣＢ端子電圧ＶＣＢ２は、異常検知用のダイオード３０の順方向電圧Ｖｆ分だけ低くなる。このように、セルバランス中に異常検知用のダイオード３０の順方向電圧Ｖｆが起因して変化するのがＣＢ端子電圧ＶＣＢ２であり、コネクタ４が取り外されることで異常検知用のダイオード３０の順方向電圧Ｖｆ分低くなる。
【００５１】
マイクロコンピュータ２００は、コネクタ４が外れていることを判定すると、例えば、組電池１Ａと組電池１Ｂとに接続された負荷が作動しないようにするなど、コネクタ４が外れたことに対処する制御を行う。
【００５２】
このように、本実施の形態に係る異常検出装置１０１によれば、監視ＩＣ３Ｇは、コネクタ４のオープン状態を検出するために、ＣＢ（２）端子とＣＢ（３）端子を使用する。ＣＢ（３）端子には、コネクタ４の一端が放電抵抗２０２を介して接続され、ＣＢ（２）端子には、コネクタ４の他端が放電抵抗２０３を介して接続され、さらに、コネクタ４の両端間に異常検知用のダイオード３０が介挿される。コネクタ４が外れた状態でセルバランスを行う状態にすると、ＣＢ端子電圧ＶＣＢ２が異常検知用のダイオード３０の順方向電圧Ｖｆ分だけ低下するので、監視ＩＣ３Ｇは、ＣＢ端子電圧ＶＣＢ２の低下を検出することで、コネクタ４の外れを検出することができる。
【００５３】
また、３個の監視ＩＣ３Ａ、３Ｇ、３Ｃで２個の組電池１Ａ、１Ｂを監視するので、図６に示す例と比べて監視ＩＣの個数を削減できる。また、当然ながら監視ＩＣ側の端子の余りが無くなるか、または少なくなる。
【００５４】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３に係る異常検出装置１０２の監視ＩＣ３Ｈと組電池１Ａ、１Ｂとの接続部分の一部の構成を示す図である。同図において、本実施の形態に係る異常検出装置１０２は、前述した実施の形態１に係る異常検出装置１００と同様に抵抗起因の電圧降下成分を検出することで、コネクタ４の外れを検出するものである。異常検出装置１０２は、実施の形態１に係る異常検出装置１００のインターフェース部１１と同一のインターフェース回路を有している。
【００５５】
監視ＩＣ３Ｈおよびマイクロコンピュータ２００は、例えば、電気自動車のイグニッションオン時などの所定のタイミング、或いは、任意のタイミングに、コネクタ４が外れていないか確認を行う。
【００５６】
コネクタ４が外れたか否かの検出を行う際、監視ＩＣ３Ｈは、コネクタ４の一端側の組電池１Ａのセル２１とコネクタ４の他端側の組電池１Ｂのセル２５０に対してセルバランスを行う。すなわち、半導体スイッチ４０と半導体スイッチ４２を共にオンして、組電池１Ｂのセル２５０と組電池１Ａのセル２１を放電する。この場合、組電池１Ｂのセル２５０は放電抵抗２０３（抵抗２０Ａ3＋抵抗２０Ｂ3）、２０４を通して放電し、組電池１Ａの２１は放電抵抗２０１、２０２（抵抗２０Ａ２＋抵抗２０Ｂ２）を通して放電する。
【００５７】
監視ＩＣ３Ｈは、組電池１Ａのセル２１と組電池１Ｂのセル２５０に対するセルバランスを行った後、コネクタ４の外れを検出するためのＣＢ（２）端子とＣＢ（３）端子間のＣＢ端子電圧ＶＣＢ２を計測するとともに、組電池１Ａのセル２１側の計測端子電圧ＶＣ３および組電池１Ｂのセル２５０側の計測端子電圧ＶＣ１を計測する。そして、計測結果をマイクロコンピュータ２００に通知し、マイクロコンピュータ２００でコネクタ４が外れたかどうか判定する。
【００５８】
セルバランスを行った場合、且つ、コネクタ４が外れた場合、異常検知用のダイオード３０にＩＣ動作電流Ｉ1が流れ、抵抗２０Ａ３、抵抗２０Ｂ３、半導体スイッチ４０、および抵抗２０４を均等化電流I２が流れ、抵抗２０１、半導体スイッチ４２、抵抗２０Ｂ２、および抵抗２０Ａ３、を均等電流I３が流れる。
【００５９】
マイクロコンピュータ２００では、計測端子電圧ＶＣ１と計測端子電圧ＶＣ３とから得られる理論値（０．５×（ＶＣ１＋ＶＣ３））と、ＣＢ端子電圧ＶＣＢ２を比較し、ＩＣ動作電流Ｉ1が流れることで発生する電圧と異常検知用のダイオード３０の順方向電圧Ｖｆと均等化電流I２が流れることで発生する電圧と均等電流I３が流れることで発生する電圧、を加算した値（Ｖｆ＋抵抗２０Ａ３×抵抗２０Ｂ３×Ｉ1／抵抗２０４＋（I２×抵抗２０Ａ３＋Ｉ３×抵抗２０Ａ２））の差が生じているかどうかにより、コネクタ４の着脱状態を判定する。上記の理論値とは、コネクタ４が付いている場合のＣＢ端子電圧として得られる理論値であり、例えば抵抗２０１、（抵抗２０Ａ２＋抵抗２０Ｂ２）、（抵抗２０Ａ3＋抵抗２０Ｂ3）、抵抗２０４が、同一の大きさである場合、また、抵抗２０Ａ２、抵抗２０Ａ3が同一の大きさである場合に、上記値となる。
【００６０】
（１）コネクタ４が取り付けられているときのＣＢ端子電圧と計測端子電圧は、以下に示す値となる。但し、組電池１Ａのセル２１の電圧を「Ｅ２」、組電池１Ｂのセル２５０の電圧を「Ｅ１」、ＩＣ動作電流を「Ｉ1」、コネクタ４の下位側の均等化電流を「Ｉ２」、コネクタ４の上位側の均等化電流を「Ｉ３」とする。なお、「Ｖｆ」は異常検知用のダイオード３０の順方向電圧である。
【００６１】
セルバランス未使用時のＣＢ端子電圧および計測端子電圧
・ＣＢ端子：ＶＣＢ２＝０
・計測端子：ＶＣ３＝Ｅ２
：ＶＣ１＝Ｅ１
セルバランス使用時（半導体スイッチ４０、４２が共にオン）のＣＢ端子電圧／計測端子電圧
・ＣＢ端子：ＶＣＢ３＝０（≒Ｖｃｅｓａｔ）
：ＶＣＢ２＝０．５×（Ｅ１＋Ｅ２）
：ＶＣＢ１＝０（≒Ｖｃｅｓａｔ)
・計測端子：ＶＣ３＝Ｅ２
：ＶＣ２＝０
：ＶＣ１＝Ｅ１
（２）コネクタ４が外れたときのＣＢ端子電圧と計測端子電圧は、以下に示す値となる。
【００６２】
セルバランス未使用時のＣＢ端子電圧および計測端子電圧
・ＣＢ端子：ＶＣＢ２＝−Ｖｆ
・計測端子：ＶＣ３＝Ｅ２
：ＶＣ１＝Ｅ１
セルバランス使用時（半導体スイッチ４０、４２が共にオン）のＣＢ端子電圧／計測端子電圧
・ＣＢ端子：ＶＣＢ３＝０(≒Ｖｃｅｓａｔ)
：ＶＣＢ２＝０．５×(Ｅ１＋Ｅ２)−Ｖｆ−抵抗２０Ａ３×抵抗２０Ｂ３×Ｉ1／抵抗２０４―（I２＋Ｉ３）×抵抗２０Ａ３
：ＶＣＢ１＝０(≒Ｖｃｅｓａｔ)
・計測端子：ＶＣ３＝Ｅ２
：ＶＣ２＝−抵抗２０Ａ３×（２×Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３）−Ｖｆ
：ＶＣ１＝Ｅ１
ここで、Ｖｃｅｓａｔとは、オンされた半導体スイッチ４０、４２の入出力端子間の電圧を示す。また、上述の通り、同じ大きさであるため、抵抗２０Ａ３は抵抗２０Ａ２に書き換え可能であり、抵抗２０Ｂ３、抵抗２０４も同様である。
【００６３】
コネクタ４が取り付けられた状態でセルバランスが行われたときは、ＣＢ端子電圧ＶＣＢ２の値が「０．５×（Ｅ１＋Ｅ２）」となるが、コネクタ４が外れた状態でセルバランスが行われたときは、ＣＢ端子電圧ＶＣＢ２の値が「０．５×(Ｅ１＋Ｅ２)−Ｖｆ−抵抗２０Ａ３×抵抗２０Ｂ３×Ｉ1／抵抗２０４―（I２＋Ｉ３）×抵抗２０Ａ３」となる。図４に示すように、コネクタ４が取り付けられているときは、ＩＣ動作電流Ｉがコネクタ４を通過する経路Ｌ１で流れるが、コネクタ４が外れたときは、放電抵抗２０Ａ２、２０Ａ３と異常検知用のダイオード３０を通過する経路Ｌ２で流れる。また、セルバランスが行われると均等化電流I２、I３が流れる。よって、ＩＣ動作電流Ｉ1が流れることで発生する電圧と異常検知用のダイオード３０の順方向電圧Ｖｆ分と均等化電流I２が流れることで発生する電圧と均等電流I３が流れることで発生する電圧を加算した値だけＣＢ端子電圧ＶＣＢ２が低くなる。
【００６４】
マイクロコンピュータ２００は、コネクタ４が外れていることを判定すると、例えば、組電池１Ａと組電池１Ｂとに接続された負荷が作動しないようにするなど、コネクタ４が外れたことに対処する制御を行う。
【００６５】
このように、本実施の形態に係る異常検出装置１０２によれば、監視ＩＣ３Ｈは、コネクタ４のオープン状態を検出するためのＣＢ（２）端子とＣＢ（３）端子を有し、ＣＢ（３）端子にはコネクタ４の一端が放電抵抗２０Ａ２、２０Ｂ２を介して接続される。さらに、ＣＢ（２）端子にはコネクタ４の他端が放電抵抗２０Ａ３、２０Ｂ３を介して接続され、さらに放電抵抗２０Ａ３、２０Ｂ３の接続部分と放電抵抗２０Ａ２、２０Ｂ２の接続部分の間に異常検知用のダイオード３０が介挿される。コネクタ４が外れた状態でセルバランスが行われると、ＣＢ端子電圧ＶＣＢ２が、ＩＣ動作電流Ｉ1が流れることで発生する電圧と異常検知用のダイオード３０の順方向電圧Ｖｆ分と均等化電流I２が流れることで発生する電圧と均等電流I３が流れることで発生する電圧を加算した値だけ低下するので、監視ＩＣ３Ｈは、ＣＢ端子電圧ＶＣＢ２の低下を検出することで、コネクタ４の外れを検出することができる。
【００６６】
また、３個の監視ＩＣ３Ａ、３Ｈ、３Ｃで２個の組電池１Ａ、１Ｂを監視するので、図６に示す例と比べて監視ＩＣの個数を削減できる。また、当然ながら監視ＩＣ側の端子の余りが無くなるか、または少なくなる。
【００６７】
さらに、本実施の形態３に係る異常検出装置１０２によれば、コネクタ４が外れている場合と、コネクタ４が付いている場合とで、計測する電圧に大きな差が生じる。よって、電圧の計測精度に比較的に大きな誤差が生じても、精度よくコネクタ４の直脱状態を判定することができる。
【００６８】
なお、コネクタ４は、単に組電池間に介挿されるのではなく、組電池の正極側に接続されるバスバーと負極側に接続されるバスバーの間に介挿される場合も有り得る。図５は、その一例を示す図である。同図において、組電池１Ａの負極側にバスバー５０１が、組電池１Ｂの正極側にバスバー５０２がそれぞれ接続されており、これらの間にコネクタ４が介挿される。
【００６９】
また、本開示を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本開示の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【００７０】
例えば、上記実施の形態では、コネクタ４が外れていないかを確認する所定のタイミングとして、電気自動車のイグニッションオン時などを例に示したが、所定期間ごとに確認を行うなど、タイミングはどのようにも設定できる。
【００７１】
また、上記実施の形態では、本発明に係る電圧降下素子として、ダイオードを例に示したが、抵抗、抵抗のように動作させたトランジスタなど、電圧降下が得られる様々な素子を使用してもよい。
【００７２】
また、上記実施の形態では、コネクタ４が外れたことの検出を行う際に、セルバランス使用時とセルバランス未使用時との切り替え、どの端子間の電圧の計測を行うかの切り換えを、幾つか特定して説明した。しかしながら、コネクタ４が外れた場合と付いている場合とで、所定の端子間の電圧が異なることを利用すれば、セルバランス使用時に計測を行うか、セルバランス未使用時に計測を行うかは、適宜変更可能である。また、電圧を計測する所定の端子間も、実施の形態で示したものに限られるものではない。
【００７３】
また、上記実施の形態では、インターフェース部１０、１１、１２において、フィルタ抵抗２１が監視ＩＣ３Ａ、３Ｃ、３Ｆの内部に設けられた容量成分と組み合わさって、ノイズ除去用のフィルタとして機能すると説明した。しかしながら、フィルタ抵抗２１は、監視ＩＣ３Ａ、３Ｃ、３Ｆの内部以外にある容量成分と組み合わってノイズ除去用のフィルタとして機能してもよい。例えば、監視ＩＣ、３Ｃ、３Ｆの外に別途コンデンサなどの容量成分を設けて、フィルタ抵抗２１と組み合わさるようにしてもよい。
【００７４】
また、上記実施の形態では、複数の組電池を通して電流を流す電流発生部として、監視ＩＣの動作電流を生成する電源部を一例として説明した。しかしながら、本発明に係る電流発生部は、例えば、コネクタ４が外れたことを検出するために専用に設けられた電流発生部とするなど、２つの組電池を通して電流を流す構成であれは、様々な構成を適用できる。
【００７５】
また、実施の形態３において、セルバランスを行った場合、且つ、コネクタ４が外れた場合、経路Ｌ２（放電抵抗２０Ａ３、異常検知用のダイオード３０、および２０Ａ２）をＩＣ動作電流Ｉ1が流れるものとして説明したが、ＩＣ動作電流Ｉ1として、組電池１Ｂのセル２５０の負極側から抵抗２０４、半導体スイッチ４０、および抵抗２０Ｂ３を経由する電流と、抵抗２０Ｂ２、半導体スイッチ４２、および抵抗２０１、を経由して組電池１Ａのセル２１の正極側へ電流とが生じることがある。そのため、これらの電流も含めてＩＣ動作電流Ｉ1とすることが好ましい。具体的には、異常検知用のダイオード３０に流れる電流値をＩＣ動作電流Ｉ1とすることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、例えば電気自動車で使用される複数の組電池の異常を検出する異常検出装置に適用できる。
【符号の説明】
【００７７】
１Ａ，１Ｂ  組電池
２，２１，２５０  セル
３Ａ，３Ｃ，３Ｆ，３Ｇ，３Ｈ  監視ＩＣ
４  コネクタ
５  トランス
１０，１１，１１Ａ，１２  インターフェース部
１３  インターフェース回路
１５〜１７  電源部
２０，２０Ａ，２０Ｂ  放電抵抗
２１  フィルタ
２２，３１  保護ダイオード
２３  ヒューズ
３０  異常検知用のダイオード
４０〜４２  半導体スイッチ
５０１，５０２  バスバー
１００，１０１，１０２  異常検出装置
２００  マイクロコンピュータ
【図１】
2016143280.tif 000003
【図２】
2016143280.tif 000004
【図３】
2016143280.tif 000005
【図４】
2016143280.tif 000006
【図５】
2016143280.tif 000007
【図６】
2016143280.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月28日(2017.7.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０４５５６７号
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
図６は、本発明の実施の形態を得るに至った経緯を説明するための図である。図６は、２個の組電池１Ａ、１Ｂに対して４個の監視ＩＣ（集積回路）３Ａ〜３Ｄを設けている例を示している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図２は、監視ＩＣ３Ｆと組電池１Ａ、１Ｂとの接続部分の一部の構成を示す図である。同図において、監視ＩＣ３Ｆには、セルの電圧を検出するためのＣ（計測）端子と、セルの放電を行うためのＣＢ端子をそれぞれ複数個有している。同図では、Ｃ（４）端子にフィルタ抵抗２１１の一端が接続され、Ｃ（３）端子にフィルタ抵抗２１２の一端が接続され、Ｃ（２）端子にフィルタ抵抗２１３の一端が接続され、Ｃ（１）端子にフィルタ抵抗２１４の一端が接続される。また、ＣＢ（４）端子に放電抵抗２０１の一端が接続され、ＣＢ（３）端子に放電抵抗２０Ｂ２の一端が接続され、ＣＢ（２）端子に放電抵抗２０Ｂ３の一端が接続され、ＣＢ（１）端子に放電抵抗２０４の一端が接続される。ＣＢ（２）端子とＣＢ（３）端子は、コネクタ４に関わる電圧を検出するための端子である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
コネクタ４が外れたか否かの検出を行う際、監視ＩＣ３Ｇは、コネクタ４の一端側の組電池１Ａのセル２１と他端側の組電池１Ｂのセル２５０に対してセルバランスを行う。すなわち、半導体スイッチ４０と半導体スイッチ４２を共にオンして、組電池１Ｂのセル２５０と組電池１Ａのセル２１を放電する。この際、組電池１Ｂのセル２５０は放電抵抗２０３、２０４を通して放電し、組電池１Ａのセル２１は放電抵抗２０１、２０２を通して放電する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
マイクロコンピュータ２００では、計測端子電圧ＶＣ１と計測端子電圧ＶＣ３とから得られる理論値（０．５×（ＶＣ１＋ＶＣ３））と、ＣＢ端子電圧ＶＣＢ２を比較し、ＩＣ動作電流Ｉ1が流れることで発生する電圧と異常検知用のダイオード３０の順方向電圧Ｖｆと均等化電流I２が流れることで発生する電圧と均等電流I３が流れることで発生する電圧、を加算した値（Ｖｆ＋抵抗２０Ａ３×抵抗２０Ｂ３×Ｉ1／抵抗２０４＋（I２×抵抗２０Ａ３＋Ｉ３×抵抗２０Ａ２））の差が生じているかどうかにより、コネクタ４の着脱状態を判定する。上記の理論値とは、コネクタ４が付いている場合のＣＢ端子電圧として得られる理論値であり、例えば抵抗２０１、（抵抗２０Ａ２＋抵抗２０Ｂ２）、（抵抗２０Ａ3＋抵抗２０Ｂ3）、抵抗２０４が、同一の大きさである場合、かつ、抵抗２０Ａ２、抵抗２０Ａ3が同一の大きさである場合に、上記値となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
なお、コネクタ４は、単に組電池間に介挿されるのではなく、組電池の正極側に接続されるバスバーともう１つの組電池の負極側に接続されるバスバーとの間に介挿される場合も有り得る。図５は、その一例を示す図である。同図において、組電池１Ａの負極側にバスバー５０１が、組電池１Ｂの正極側にバスバー５０２がそれぞれ接続されており、これらの間にコネクタ４が介挿される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
また、上記実施の形態では、インターフェース部１０、１１、１２において、フィルタ抵抗２１が監視ＩＣ３Ａ、３Ｃ、３Ｆの内部に設けられた容量成分と組み合わさって、ノイズ除去用のフィルタとして機能すると説明した。しかしながら、フィルタ抵抗２１は、監視ＩＣ３Ａ、３Ｃ、３Ｆの内部以外にある容量成分と組み合わってノイズ除去用のフィルタとして機能してもよい。例えば、監視ＩＣ３Ａ、３Ｃ、３Ｆの外に別途コンデンサなどの容量成分を設けて、フィルタ抵抗２１と組み合わさるようにしてもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
また、実施の形態３において、セルバランスを行った場合、且つ、コネクタ４が外れた場合、経路Ｌ２（放電抵抗２０Ａ３、異常検知用のダイオード３０、および放電抵抗２０Ａ２）をＩＣ動作電流Ｉ1が流れるものとして説明したが、ＩＣ動作電流Ｉ1として、組電池１Ｂのセル２５０の負極側から抵抗２０４、半導体スイッチ４０、および抵抗２０Ｂ３を経由する電流と、抵抗２０Ｂ２、半導体スイッチ４２、および抵抗２０１、を経由して組電池１Ａのセル２１の正極側へ電流とが生じることがある。そのため、これらの電流も含めてＩＣ動作電流Ｉ1とすることが好ましい。具体的には、異常検知用のダイオード３０に流れる電流値をＩＣ動作電流Ｉ1とすることが好ましい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が複数のセルを直列に接続して成る複数の組電池を使用するシステムの異常を検出する異常検出装置であって、
前記複数の組電池のうちの隣接する２つの接続と切り離しを行う接続部品と、
前記接続部品が外れたことを検出する脱離検出部と、
を備える異常検出装置。
【請求項２】
前記脱離検出部は、
前記２つの組電池の各セルの端子間電圧の検出と放電を行うセル電圧監視部と、
前記２つの組電池の前記各セルと前記セル電圧監視部とを接続するインターフェース部と、
前記２つの組電池を通して電流を流す電流発生部と、
前記接続部品の両端子とそれぞれ接続される前記インターフェース部の２つの節点間に設けられる電圧降下素子と、
前記接続部品の第一端と第二端とにそれぞれ隣接する２つのセルが接続される前記インターフェース部の複数の節点間の電圧に基づき、前記接続部品の着脱を判定する判定部と、
を備える請求項１に記載の異常検出装置。
【請求項３】
前記セル電圧監視部は、前記２つの組電池の複数のセルの電圧をそれぞれ検出するための複数の電圧検出端子、および、前記２つの組電池の複数のセルの放電をそれぞれ行うための複数の放電用端子を有する少なくとも１つの半導体集積回路を有し、
前記接続部品を介して接続される前記２つの組電池に跨って、前記１つの半導体集積回路が接続されている、
請求項２に記載の異常検出装置。
【請求項４】
前記電流発生部が流す電流は、前記セル電圧監視部の動作電流である、
請求項２又は請求項３に記載の異常検出装置。
【請求項５】
前記接続部品は、抜き差し可能なコネクタである、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の異常検出装置。
【請求項６】
前記電圧降下素子は、ダイオードである、
請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の異常検出装置。
【請求項７】
前記インターフェース部は、前記組電池の前記複数のセルと、前記セル電圧監視部の複数の端子と、をそれぞれ接続する複数の抵抗を有し、
前記電圧降下素子の一端は、前記複数の抵抗のうち第１の抵抗の中間の節点に接続され、前記電圧降下素子の他端は、前記複数の抵抗のうち第２の抵抗の中間の節点に接続されている、
請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の異常検出装置。
【請求項８】
前記インターフェース部は、前記接続部品の前記第一端と前記第二端とがそれぞれ接続される複数の節点間に、逆向きに直列接続された２つの保護ダイオードを有する、
請求項２から請求項５のずれか１項に記載の異常検出装置。
【国際調査報告】
2016143280.tif 000009
2016143280.tif 000010
2016143280.tif 000011