(57)【要約】  【課題】  、電池モジュールの電圧又は相対電圧の誤検出（異常検出）時に、これらの電圧を簡便に補正することができる電源装置を提供することを目的とする。  【解決手段】  本発明に係る電源装置は、複数の電池モジュール１を直列に接続して構成されるバッテリ２と、所定の基準接続点Ｐ0に対する電池モジュール１間の各接続点（Ｐ1〜Ｐn）の相対電圧（Ｖ1〜Ｖn）を検出する電圧検出部５と、検出した相対電圧の夫々が、誤検出電圧と正常検出電圧のどちらであるかを判定する誤検出判定部６と、正常検出電圧と判定された相対電圧に基づいて各々の電池モジュール１の電圧を算出する演算回路７と、を備えている。誤検出電圧と判定された１つの接続点（誤検出接続点）があるとき、演算回路７は、誤検出接続点に隣接する２つの接続点から検出される相対電圧に基づいてリカバリ電圧を算出し、誤検出接続点から検出された相対電圧を上記リカバリ電圧に置き換えて電池モジュール１の電圧を算出する。  【選択図】      図１
2005322617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ個（ｎは２以上の整数）の電池モジュールを直列に接続して構成されるバッテリと、
前記バッテリの各電池モジュールの電圧を検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路で検出された各々の電池モジュールの電圧に基づいて前記バッテリの充放電を制御する電子制御装置と、を備える電源装置であって、
前記電圧検出回路は、
前記バッテリ中の所定の基準接続点と直列に接続された前記電池モジュールの接続点の夫々との相対電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部が検出した相対電圧の夫々が、誤検出電圧と正常検出電圧のどちらであるかを判定する誤検出判定部と、
正常検出電圧と判定された相対電圧に基づいて各々の電池モジュールの電圧を算出する演算回路と、を備え、
対応する相対電圧が誤検出判定部によって誤検出電圧と判定された１つの接続点（以下、誤検出接続点という）があるとき、
前記演算回路は、前記誤検出接続点のプラス側とマイナス側に隣接する２つの接続点から検出される相対電圧に基づいて前記誤検出接続点におけるリカバリ電圧を算出し、前記誤検出接続点から検出された相対電圧を前記リカバリ電圧に置き換えて前記電池モジュールの電圧を算出する
ことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記演算回路は、前記２つの接続点から検出される相対電圧の平均値を前記リカバリ電圧として算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記誤検出接続点があるとき、
前記演算回路は、前記リカバリ電圧を用いて前記電池モジュールの電圧を算出し、
且つ前記電圧検出回路は、前記電池モジュールの電圧に関する検出不良信号を前記電子制御装置に対して出力する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記誤検出接続点があるとき、
前記演算回路は、前記誤検出接続点に接続された一対の電池モジュールの内、一方の電池モジュールの電圧を前記リカバリ電圧を用いて算出し、
且つ前記電圧検出回路は、他方の電池モジュールの電圧が検出不良であることを前記電子制御装置に伝達する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電源装置。
【請求項５】
ｎ個（ｎは２以上の整数）の電池モジュールを直列に接続して構成されるバッテリと、
前記バッテリの各電池モジュールの電圧を検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路で検出された各々の電池モジュールの電圧に基づいて前記バッテリの充放電を制御する電子制御装置と、を備える電源装置であって、
前記電圧検出回路は、
前記バッテリ中の所定の基準接続点と直列に接続された前記電池モジュールの接続点の夫々との相対電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部が検出した相対電圧の夫々が、誤検出電圧と正常検出電圧のどちらであるかを判定する誤検出判定部と、
正常検出電圧と判定された相対電圧に基づいて各々の電池モジュールの電圧を算出する演算回路と、を備え、
対応する相対電圧が誤検出判定部によって誤検出電圧と判定された連続するＣ個（Ｃは２以上の整数；Ｃ≦ｎ−１）の接続点（以下、誤検出接続点という）があるとき、
前記演算回路は、前記Ｃ個の誤検出接続点から成る接続点群のプラス側とマイナス側に隣接する２つの接続点から検出される相対電圧に基づいて、前記Ｃ個の誤検出接続点の夫々におけるリカバリ電圧を算出し、前記Ｃ個の誤検出接続点から検出された各相対電圧を各リカバリ電圧に置き換えて前記電池モジュールの電圧を算出する
ことを特徴とする電源装置。
【請求項６】
前記演算回路は、
前記２つの接続点から検出される相対電圧を等分に分割することにより、前記Ｃ個の誤検出接続点の夫々における前記リカバリ電圧を算出する
ことを特徴とする請求項５に記載の電源装置。
【請求項７】
前記２つの接続点から検出される相対電圧間の電圧を前記基準接続点における電位を基準として（Ｃ＋１）等分し、その（Ｃ＋１）等分して得られるＣ個の電圧のそれぞれを、マイナス側から、第１電圧、第２電圧、・・・、第（Ｃ−１）電圧、第Ｃ電圧としたとき、
前記演算回路は、前記Ｃ個の誤検出接続点の夫々に対応して算出される前記リカバリ電圧が、前記Ｃ個の誤検出接続点のマイナス側から、第１電圧、第２電圧、・・・、第（Ｃ−１）電圧、第Ｃ電圧となるように、前記リカバリ電圧を算出する
ことを特徴とする請求項５に記載の電源装置。
【請求項８】
前記誤検出接続点があるとき、
前記演算回路は、前記リカバリ電圧を用いて前記電池モジュールの電圧を算出し、
且つ前記電圧検出回路は、前記電池モジュールの電圧に関する検出不良信号を前記電子制御装置に対して出力する
ことを特徴とする請求項５〜請求項７の何れかに記載の電源装置。
【請求項９】
ｎ個（ｎは２以上の整数）の電池モジュールを直列に接続して構成されるバッテリと、
前記バッテリの各電池モジュールの電圧を検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路で検出された各々の電池モジュールの電圧に基づいて前記バッテリの充放電を制御する電子制御装置と、を備える電源装置であって、
前記電圧検出回路は、
前記バッテリ中の所定の基準接続点と直列に接続された前記電池モジュールの接続点の夫々との相対電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部が検出した相対電圧の夫々が、誤検出電圧と正常検出電圧のどちらであるかを判定する誤検出判定部と、
正常検出電圧と判定された相対電圧に基づいて各々の電池モジュールの電圧を算出する演算回路と、を備え、
対応する相対電圧が誤検出判定部によって誤検出電圧と判定された１つの接続点（以下、誤検出接続点という）があるとき、
前記演算回路は、前記誤検出接続点のプラス側とマイナス側に隣接する２つの接続点から検出される相対電圧の差電圧に基づいて前記誤検出接続点に隣接する２つの電池モジュールの電圧を算出する
ことを特徴とする電源装置。
【請求項１０】
前記演算回路は、前記差電圧を２等分した電圧を前記２つの電池モジュールの各電圧として算出する
ことを特徴とする請求項９に記載の電源装置。
【請求項１１】
ｎ個（ｎは２以上の整数）の電池モジュールを直列に接続して構成されるバッテリと、
前記バッテリの各電池モジュールの電圧を検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路で検出された各々の電池モジュールの電圧に基づいて前記バッテリの充放電を制御する電子制御装置と、を備える電源装置であって、
前記電圧検出回路は、
前記バッテリ中の所定の基準接続点と直列に接続された前記電池モジュールの接続点の夫々との相対電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部が検出した相対電圧の夫々が、誤検出電圧と正常検出電圧のどちらであるかを判定する誤検出判定部と、
正常検出電圧と判定された相対電圧に基づいて各々の電池モジュールの電圧を算出する演算回路と、を備え、
対応する相対電圧が誤検出判定部によって誤検出電圧と判定された連続するＣ個（Ｃは２以上の整数）の接続点（以下、誤検出接続点という）があるとき、
前記演算回路は、前記Ｃ個の誤検出接続点から成る接続点群のプラス側とマイナス側に隣接する２つの接続点から検出される相対電圧の差電圧に基づいて、各誤検出接続点に隣接する合計（Ｃ＋１）個の電池モジュールの電圧を算出する
ことを特徴とする電源装置。
【請求項１２】
前記演算回路は、前記差電圧を等分に分割することにより、前記（Ｃ＋１）個の電池モジュールの電圧を算出する
ことを特徴とする請求項１１に記載の電源装置。
【請求項１３】
前記演算回路は、前記差電圧を（Ｃ＋１）等分した電圧を前記（Ｃ＋１）個の電池モジュールの各電圧として算出する
ことを特徴とする請求項１１に記載の電源装置。
【請求項１４】
直列に接続された前記電池モジュールの中央に位置する前記接続点を、前記基準接続点としている
ことを特徴とする請求項１〜請求項１３の何れかに記載の電源装置。
【請求項１５】
前記電圧検出部は、入力側に各接続点が接続されたマルチプレクサを有し、該マルチプレクサの出力側に接続される前記接続点を順番に切り換えて各相対電圧を検出する
ことを特徴とする請求項１〜請求項１４の何れかに記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関し、とくに、車両を走行させるモータを駆動する走行用バッテリを構成する各々の電池モジュールの電圧を検出可能な電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の電源装置は、車両を走行させるモータを駆動する。モータは車両を走行させるのに十分な出力が要求される。モータの出力を大きくするために、通常、車両用の電源装置は、出力電圧を２００Ｖ〜４００Ｖと極めて高くしている。出力電圧を高くするために、電源装置は多数の電池モジュールを直列に接続した走行用バッテリを内蔵している。さらに、各々の電池モジュールは、複数の二次電池を直列に接続したものから構成されている。二次電池には、ニッケル水素電池やリチウムイオン二次電池が使用される。
【０００３】
多数の電池モジュールを直列に接続して構成される走行用バッテリにおいては、全ての電池モジュールに同じ充放電電流が流れる。しかしながら、全ての電池モジュールが、全く同じ電気特性を有するわけではない。たとえば、いずれかの電池モジュールが劣化して満充電できる容量が小さくなると、この電池モジュールは過充電されやすい状態になると共に、過放電されやすい状態にもなる。過充電と過放電は電池を劣化させる。したがって、いずれかの電池モジュールが劣化すると、この電池モジュールはさらに加速して劣化しやすくなる。この弊害を防止するために、車両用の電源装置は、全ての電池モジュールの電圧を検出している。電池モジュールの電圧は、電池モジュールの状態を示す大切な情報である。そして、この情報に基づいて、全ての電池モジュールを保護しながら走行用バッテリの充放電を制御する。
【０００４】
多数の電池モジュールを直列に接続して構成され、且つ全ての電池モジュールの電圧を検出する電源装置において、各々の電池モジュールの電圧を常に正確に検出することは難しい。それは、各々の電池モジュールの電圧を検出するために、多数本の長いリード線が使用されると共に、これらのリード線を接続するための多数のコネクタが使用されるからである。さらに、車両用の電源装置が、温度や湿度等の外的環境が極めて厳しい環境下で使用されることも、多数の電池モジュールの電圧検出を難しくする。さらにまた、車両は厳しい環境で長い年月使用されるので、コネクタの接点は汚れて酸化しやすい。このことは、正確な電池モジュールの電圧検出を更に難しくする。
【０００５】
たとえば、車両用の電源装置は、５０個の電池モジュールを直列に接続して構成される。仮に、１個の電池モジュールの電圧を正常に検出できないからといって、走行用バッテリの充放電を制限したり、或いは禁止したりすると、車両が正常に走行できる状態が著しく制限される。この弊害を解消するために、何れかの電池モジュールの電圧が実際に異常になったのではなく、電池モジュールの電圧を正常に検出できていないということが判断された場合には、車両の走行を制限しないようにする技術が開発されている。このような技術は、例えば、下記特許文献１に開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１７６４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に記載される電源装置は、各々の電池モジュールの電圧と、走行用バッテリの総電圧とを検出する。そして、各々の電池モジュール電圧に基づいた電池モジュールの状態に関するモジュ−ル状態情報が電子制御装置に出力されるとともに、総電圧に基づいた組み電池全体の状態に関する組み電池全体状態情報が電子制御装置に出力される。検出された総電圧、電池モジュール電圧について、各々、誤検出の有無が判定される。総電圧が誤検出されていると判定されたときは、電池モジュール電圧の合計を補正した総電圧として利用する。或る電池モジュール電圧が誤検出されていると判定されたときは、総電圧から算出される電池モジュール電圧の平均値、又は総電圧から正常な電池モジュール電圧の合計を差し引いた値を、補正した電池モジュールの電圧として利用する。
【０００８】
しかしながら、このような手法においては、総電圧と各電池モジュール電圧の両方を検出する必要があるので、演算、処理方法が複雑である。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑み、電池モジュールの電圧又は相対電圧の誤検出（異常検出）時に、これらの電圧を簡便に補正することができる電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る第１の電源装置は、ｎ個（ｎは２以上の整数）の電池モジュールを直列に接続して構成されるバッテリと、前記バッテリの各電池モジュールの電圧を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路で検出された各々の電池モジュールの電圧に基づいて前記バッテリの充放電を制御する電子制御装置と、を備える電源装置であって、前記電圧検出回路は、前記バッテリ中の所定の基準接続点と直列に接続された前記電池モジュールの接続点の夫々との相対電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出した相対電圧の夫々が、誤検出電圧と正常検出電圧のどちらであるかを判定する誤検出判定部と、正常検出電圧と判定された相対電圧に基づいて各々の電池モジュールの電圧を算出する演算回路と、を備え、対応する相対電圧が誤検出判定部によって誤検出電圧と判定された１つの接続点（以下、誤検出接続点という）があるとき、前記演算回路は、前記誤検出接続点のプラス側とマイナス側に隣接する２つの接続点から検出される相対電圧に基づいて前記誤検出接続点におけるリカバリ電圧を算出し、前記誤検出接続点から検出された相対電圧を前記リカバリ電圧に置き換えて前記電池モジュールの電圧を算出することを特徴とする。
【００１１】
上記のように構成すれば、ある接続点に不良が生じ、この接続点における相対電圧が正常に検出されない場合であっても、この接続点に隣接する接続点にて検出される相対電圧の傾向からリカバリ電圧が演算され、このリカバリ電圧から電池モジュールの電圧が推測して算出される。すなわち、接続点に誤検出が発生しても、その接続点に隣接する両方の電池モジュールの電圧を、現実の電池モジュールの電圧に近似した電圧として求めることができる。従って、上記第１の電源装置は、全ての電池モジュールを有効に保護しながらバッテリの充放電を制御することができる。
【００１２】
また、リカバリ電圧は、誤検出接続点に隣接する２つの接続点から検出される相対電圧に基づいて算出されるため、誤検出或いは異常検出された相対電圧は、簡便に補正されることになる。電池モジュールの電圧は、正常検出電圧と判断された相対電圧と、リカバリ電圧（補正された相対電圧）に基づいて算出されるため、電池モジュールの電圧も、簡便に補正されることになる。
【００１３】
具体的には、例えば、上記第１の電源装置において、前記演算回路は、前記２つの接続点から検出される相対電圧の平均値を前記リカバリ電圧として算出することができる。
【００１４】
また、例えば、上記第１の電源装置において、前記誤検出接続点があるとき、「前記演算回路は、前記リカバリ電圧を用いて前記電池モジュールの電圧を算出し、且つ前記電圧検出回路は、前記電池モジュールの電圧に関する検出不良信号を前記電子制御装置に対して出力する」ことができる。
【００１５】
また、例えば、上記第１の電源装置において、前記誤検出接続点があるとき、「前記演算回路は、前記誤検出接続点に接続された一対の電池モジュールの内、一方の電池モジュールの電圧を前記リカバリ電圧を用いて算出し、且つ前記電圧検出回路は、他方の電池モジュールの電圧が検出不良であることを前記電子制御装置に伝達する」ことができる。
【００１６】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る第２の電源装置は、ｎ個（ｎは２以上の整数）の電池モジュールを直列に接続して構成されるバッテリと、前記バッテリの各電池モジュールの電圧を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路で検出された各々の電池モジュールの電圧に基づいて前記バッテリの充放電を制御する電子制御装置と、を備える電源装置であって、前記電圧検出回路は、前記バッテリ中の所定の基準接続点と直列に接続された前記電池モジュールの接続点の夫々との相対電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出した相対電圧の夫々が、誤検出電圧と正常検出電圧のどちらであるかを判定する誤検出判定部と、正常検出電圧と判定された相対電圧に基づいて各々の電池モジュールの電圧を算出する演算回路と、を備え、対応する相対電圧が誤検出判定部によって誤検出電圧と判定された連続するＣ個（Ｃは２以上の整数；Ｃ≦ｎ−１）の接続点（以下、誤検出接続点という）があるとき、前記演算回路は、前記Ｃ個の誤検出接続点から成る接続点群のプラス側とマイナス側に隣接する２つの接続点から検出される相対電圧に基づいて、前記Ｃ個の誤検出接続点の夫々におけるリカバリ電圧を算出し、前記Ｃ個の誤検出接続点から検出された各相対電圧を各リカバリ電圧に置き換えて前記電池モジュールの電圧を算出することを特徴とする。
【００１７】
上記のように構成すれば、連続する接続点に不良が生じ、これらの接続点における相対電圧が正常に検出されない場合であっても、これらの接続点（誤検出接続点）に隣接する接続点にて検出される相対電圧の傾向からリカバリ電圧が演算され、このリカバリ電圧から電池モジュールの電圧が推測して算出される。すなわち、上記誤検出接続点に接続される各電池モジュールの電圧を、現実の電池モジュールの電圧に近似した電圧として求めることができる。従って、上記第２の電源装置は、全ての電池モジュールを有効に保護しながらバッテリの充放電を制御することができる。
【００１８】
また、各リカバリ電圧は、Ｃ個の誤検出接続点の接続点群に隣接する２つの接続点から検出される相対電圧に基づいて算出されるため、誤検出或いは異常検出された各相対電圧は、簡便に補正されることになる。電池モジュールの電圧は、正常検出電圧と判断された相対電圧と、リカバリ電圧（補正された相対電圧）に基づいて算出されるため、電池モジュールの電圧も、簡便に補正されることになる。
【００１９】
具体的には、例えば、上記第２の電源装置において、前記演算回路は、前記２つの接続点から検出される相対電圧を等分に分割することにより、前記Ｃ個の誤検出接続点の夫々における前記リカバリ電圧を算出することができる。
【００２０】
また、例えば、上記第２の電源装置において、前記２つの接続点から検出される相対電圧間の電圧を前記基準接続点における電位を基準として（Ｃ＋１）等分し、その（Ｃ＋１）等分して得られるＣ個の電圧のそれぞれを、マイナス側から、第１電圧、第２電圧、・・・、第（Ｃ−１）電圧、第Ｃ電圧としたとき、  前記演算回路は、前記Ｃ個の誤検出接続点の夫々に対応して算出される前記リカバリ電圧が、前記Ｃ個の誤検出接続点のマイナス側から、第１電圧、第２電圧、・・・、第（Ｃ−１）電圧、第Ｃ電圧となるように、前記リカバリ電圧を算出することができる。
【００２１】
また、例えば、上記第２の電源装置において、前記誤検出接続点があるとき、「前記演算回路は、前記リカバリ電圧を用いて前記電池モジュールの電圧を算出し、且つ前記電圧検出回路は、前記電池モジュールの電圧に関する検出不良信号を前記電子制御装置に対して出力する」 ことができる。
【００２２】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る第３の電源装置は、ｎ個（ｎは２以上の整数）の電池モジュールを直列に接続して構成されるバッテリと、前記バッテリの各電池モジュールの電圧を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路で検出された各々の電池モジュールの電圧に基づいて前記バッテリの充放電を制御する電子制御装置と、を備える電源装置であって、前記電圧検出回路は、前記バッテリ中の所定の基準接続点と直列に接続された前記電池モジュールの接続点の夫々との相対電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出した相対電圧の夫々が、誤検出電圧と正常検出電圧のどちらであるかを判定する誤検出判定部と、正常検出電圧と判定された相対電圧に基づいて各々の電池モジュールの電圧を算出する演算回路と、を備え、対応する相対電圧が誤検出判定部によって誤検出電圧と判定された１つの接続点（以下、誤検出接続点という）があるとき、前記演算回路は、前記誤検出接続点のプラス側とマイナス側に隣接する２つの接続点から検出される相対電圧の差電圧に基づいて前記誤検出接続点に隣接する２つの電池モジュールの電圧を算出することを特徴とする。
【００２３】
上記のように構成すれば、ある接続点に不良が生じ、この接続点における相対電圧が正常に検出されない場合であっても、この接続点に隣接する接続点にて検出される相対電圧の傾向から、誤検出接続点に隣接する２つの電池モジュールの電圧が算出される。
すなわち、接続点に誤検出が発生しても、その接続点に隣接する両方の電池モジュールの電圧を、現実の電池モジュールの電圧に近似した電圧として求めることができる。従って、上記第３の電源装置は、全ての電池モジュールを有効に保護しながらバッテリの充放電を制御することができる。
【００２４】
具体的には、例えば、上記第３の電源装置において、前記演算回路は、前記差電圧を２等分した電圧を前記２つの電池モジュールの各電圧として算出することができる。
【００２５】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る第４の電源装置は、ｎ個（ｎは２以上の整数）の電池モジュールを直列に接続して構成されるバッテリと、前記バッテリの各電池モジュールの電圧を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路で検出された各々の電池モジュールの電圧に基づいて前記バッテリの充放電を制御する電子制御装置と、を備える電源装置であって、前記電圧検出回路は、前記バッテリ中の所定の基準接続点と直列に接続された前記電池モジュールの接続点の夫々との相対電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出した相対電圧の夫々が、誤検出電圧と正常検出電圧のどちらであるかを判定する誤検出判定部と、正常検出電圧と判定された相対電圧に基づいて各々の電池モジュールの電圧を算出する演算回路と、を備え、対応する相対電圧が誤検出判定部によって誤検出電圧と判定された連続するＣ個（Ｃは２以上の整数）の接続点（以下、誤検出接続点という）があるとき、前記演算回路は、前記Ｃ個の誤検出接続点から成る接続点群のプラス側とマイナス側に隣接する２つの接続点から検出される相対電圧の差電圧に基づいて、各誤検出接続点に隣接する合計（Ｃ＋１）個の電池モジュールの電圧を算出することを特徴とする。
【００２６】
上記のように構成すれば、連続する接続点に不良が生じ、これらの接続点における相対電圧が正常に検出されない場合であっても、これらの接続点（誤検出接続点）に隣接る接続点にて検出される相対電圧の傾向から、電池モジュールの電圧が推測して算出される。すなわち、上記誤検出接続点に接続される各電池モジュールの電圧を、現実の電池モジュールの電圧に近似した電圧として求めることができる。従って、上記第４の電源装置は、全ての電池モジュールを有効に保護しながらバッテリの充放電を制御することができる。
【００２７】
具体的には、例えば、上記第４の電源装置において、前記演算回路は、前記差電圧を等分に分割することにより、前記（Ｃ＋１）個の電池モジュールの電圧を算出することができる。
【００２８】
また、例えば、上記第４の電源装置において、前記演算回路は、前記差電圧を（Ｃ＋１）等分した電圧を前記（Ｃ＋１）個の電池モジュールの各電圧として算出することができる。
【００２９】
また、例えば、上記第１〜第４の電源装置において、直列に接続された前記電池モジュールの中央に位置する前記接続点を、前記基準接続点としてもよい。
【００３０】
また、例えば、上記第１〜第４の電源装置において、前記電圧検出部は、入力側に各接続点が接続されたマルチプレクサを有し、該マルチプレクサの出力側に接続される前記接続点を順番に切り換えて各相対電圧を検出してもよい。
【発明の効果】
【００３１】
上述した通り、本発明に係る電源装置によれば、電池モジュールの電圧又は相対電圧の誤検出（異常検出）時に、これらの電圧を簡便に補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明に係る電源装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための電源装置を例示するものであって、本発明は、以下に例示する電源装置に限定されない。
【００３３】
本発明に係る電源装置は、ハイブリッドカー、電気自動車、電動フォークリフト等の車両（不図示）、或いは室内を走行して荷物を搬送する車両等（不図示）に搭載され、それらの車両を走行させるモータ（不図示）を駆動する電源として使用される。但し、本発明に係る電源装置は、車両用以外の電気機器にも使用することができる。
【００３４】
図１は、本発明の実施の形態に係る電源装置の回路図である。図１の電源装置は、ｎ個（ｎは２以上の整数）の電池モジュール１を直列に接続して構成される走行用バッテリ２と、この走行用バッテリ２に備えられる各々の電池モジュール１の電圧を検出する電圧検出回路３と、この電圧検出回路３で検出された各々の電池モジュール１の電圧から電池状態を判別して、走行用バッテリ２の充放電を制御する電子制御装置（ＥＣＵ；Electronic Control Unit）４と、を備える。上記電池状態とは、各々の電池モジュール１の状態又は、走行用バッテリ２に含まれる電池モジュール１の総合的な状態である。
【００３５】
走行用バッテリ２は、たとえば５０個の電池モジュール１を直列に接続して構成される。ただ、走行用バッテリは、５０個より少なく、あるいは５０個よりも多くの電池モジュールを直列に接続することもできる。全ての電池モジュール１の電圧は電圧検出回路３によって検出される。各々の電池モジュール１は、５個の二次電池（例えば、ニッケル水素電池；不図示）を直列に接続したものから構成される。
【００３６】
５０個の電池モジュール１を直列に接続して構成される走行用バッテリ２は、全体で２５０個の二次電池を直列に接続して構成されることになり、その出力電圧は３００Ｖ程度となる。各々の電池モジュール１は、必ずしも５個の二次電池を直列に接続して構成されるものではなく、たとえば、４個以下、あるいは６個以上の二次電池を直列に接続して構成されてもよい。さらに、各々の電池モジュール１は、１個の二次電池で構成されていてもよい。また、二次電池として、リチウムイオン二次電池やニッケルカドミウム電池など、充電可能な全ての電池を使用可能である。
【００３７】
図１の電源装置において、走行用バッテリ２において最も低電圧側に配置される電池モジュール１と走行用バッテリ２のマイナス側の出力端子２１との接続点をＰ0とし、走行用バッテリ２において最も高電圧側に配置される電池モジュール１と走行用バッテリ２のプラス側の出力端子２２との接続点をＰnとする。Ｐ0からＰnに向かって順番に各電池モジュール１間の接続点を、電池接続点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、・・・、Ｐn-4、Ｐn-3、Ｐn-2、Ｐn-1と呼ぶ。また、Ｐnも電池接続点Ｐnと呼ぶ。また、Ｐ0も電池接続点Ｐ0と呼ぶことができるのであるが、図１の電源装置においては、Ｐ0を特に基準接続点と呼ぶ。但し、後述する図２の説明においては、Ｐ0を電池接続点と呼ぶことがある。また、以下の説明において、電池接続点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、・・・、Ｐn-4、Ｐn-3、Ｐn-2、Ｐn-1及びＰnを、電池接続点Ｐ1〜Ｐnと表記する。
【００３８】
電圧検出回路３は、各電池接続点の相対電圧を検出する電圧検出部５と、電圧検出部５にて検出された相対電圧の夫々が、誤検出電圧と正常検出電圧のどちらであるかを相対電圧ごとに判定する誤検出判定部６と、検出された相対電圧に基づいて各々の電池モジュール１の電圧を演算する演算回路７と、を備える。
【００３９】
電圧検出部５は、基準接続点Ｐ0に対する電池接続点Ｐ1〜Ｐnの相対電圧の夫々を、順番に検出する。電圧検出部５は、入力側に電池接続点Ｐ1、Ｐ2、・・・、Ｐn-1及びＰnが接続されたマルチプレクサ９と、差動アンプ８を有しており、差動アンプ８にて各相対電圧が検出される。マルチプレクサ９は、ｎ個のスイッチング素子１０を有しており、電池接続点Ｐ1〜Ｐnの夫々は、互いに異なる１つのスイッチング素子１０の入力端子に接続されている。全てのスイッチング素子１０の出力端子は共通接続されると共に、マルチプレクサ９の出力端子（出力側）に接続されている。
【００４０】
差動アンプ８の第１の入力端子８Ａ（例えば、反転入力端子）は基準接続点Ｐ0に接続されている。差動アンプ８の第２の入力端子８Ｂ（例えば、非反転入力端子）はマルチプレクサ９の出力端子に接続されている。つまり、差動アンプ８の第２の入力端子８Ｂは、マルチプレクサ９を介して電池接続点Ｐ1〜Ｐnの夫々に接続されている。マルチプレクサ９は、所定の周期で順番に１つのスイッチング素子１０をオンにして、電池接続点Ｐ1〜Ｐnの夫々を順次、差動アンプ８の第２の入力端子８Ｂに接続する。つまり、差動アンプ８は、基準接続点Ｐ0に対する電池接続点Ｐ1〜Ｐnの各相対電圧を順番に検出することになる。
【００４１】
電圧検出部５によって検出された電池接続点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、・・・、Ｐn-4、Ｐn-3、Ｐn-2、Ｐn-1及びＰnにおける相対電圧を、夫々、相対電圧Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3、・・・、Ｖn-4、Ｖn-3、Ｖn-2、Ｖn-1及びＶnと表記する。また、以下の説明において、相対電圧Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3、・・・、Ｖn-4、Ｖn-3、Ｖn-2、Ｖn-1及びＶnを、相対電圧Ｖ1〜Ｖnと表記する。尚、基準接続点Ｐ0における相対電圧Ｖ0は、勿論０Ｖとなる。
【００４２】
また、基準接続点Ｐ0と電池接続点Ｐ1の双方に直接接続される電池モジュール１の電圧、電池接続点Ｐ1と電池接続点Ｐ2の双方に直接接続される電池モジュール１の電圧、電池接続点Ｐ2と電池接続点Ｐ3の双方に直接接続される電池モジュール１の電圧、・・・、電池接続点Ｐn-4と電池接続点Ｐn-3の双方に直接接続される電池モジュール１の電圧、電池接続点Ｐn-3と電池接続点Ｐn-2の双方に直接接続される電池モジュール１の電圧、電池接続点Ｐn-2と電池接続点Ｐn-1の双方に直接接続される電池モジュール１の電圧、及び電池接続点Ｐn-1と電池接続点Ｐnの双方に直接接続される電池モジュール１の電圧を、それぞれ、電池モジュール電圧Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3、・・・、Ｅn-3、Ｅn-2、Ｅn-1及びＥnと呼ぶ。また、以下の説明において、電池モジュール電圧Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3、・・・、Ｅn-3、Ｅn-2、Ｅn-1及びＥnを、電池モジュール電圧Ｅ1〜Ｅnと表記する。
【００４３】
差動アンプ８の出力側はＡ／Ｄコンバータ１１に接続されている。Ａ／Ｄコンバータ１１は、差動アンプ８から出力されるアナログの相対電圧Ｖ1〜Ｖnをデジタル信号の相対電圧に変換する。Ａ／Ｄコンバータ１１にて変換されたデジタル信号の相対電圧は、誤検出判定部６に伝送される。差動アンプ８の出力をＡ／Ｄコンバータ１１にてデジタル信号に変換する場合、誤検出判定部６は、そのデジタル信号をデジタル処理して誤検出電圧に関する判定を行い、また、演算回路７もデジタル処理して各々の電池モジュール１の電圧を演算する。誤検出判定部６は、必ずしもデジタル処理にて誤検出電圧に関する判定を行う必要はなく、アナログ処理にて誤検出電圧に関する判定を行ってもよい。このため、Ａ／Ｄコンバータ１１を介することなく、差動アンプ８の出力を誤検出判定部６に直接与えるようにしても構わない（不図示）。
【００４４】
誤検出判定部６は、電圧検出部５によって次々と検出される相対電圧Ｖ1〜Ｖnが、正常検出電圧と誤検出電圧のどちらであるかを相対電圧ごとに判定する。誤検出判定部６は、図示されないメモリに記憶されている電池モジュール１の最低電圧ＶLと最高電圧ＶHとを用いて、検出された相対電圧が誤検出電圧であるか否かを判定する。電池モジュール１の最低電圧ＶLとは、例えば、電池モジュール１の電圧として予想される（或いは許容される）最低の電圧を示すものである。電池モジュール１の最高電圧ＶHとは、例えば、電池モジュール１の電圧として予想される（或いは許容される）最高の電圧を示すものである。
【００４５】
たとえば、オンとするスイッチング素子１０を順番に切り換えることにより、差動アンプ８の第２の入力端子８Ｂに接続される電池接続点を、電池接続点Ｐ1側から電池接続点Ｐn側に向かって順番に切り換えた場合、次々と差動アンプ８にて検出される相対電圧は、前回に検出された相対電圧に１個の電池モジュール１の電圧を加算した電圧となる。いいかえると、次回に測定される電池接続点の相対電圧から１個の電池モジュール１の電圧を減算した値が前回に検出される相対電圧となる。検出された各相対電圧が正常な場合（又は正常とみなされる場合）、１個の電池モジュール１の電圧範囲は、最低電圧ＶLと最高電圧ＶHとで特定される範囲内にあるはずである。
【００４６】
したがって、検出された相対電圧が、前回に検出された相対電圧に１個の電池モジュール１の電圧を加算した電圧範囲内にあれば、正常検出電圧と判定され、その範囲内になければ誤検出電圧と判定する。即ち、例えば、不等式：（電池モジュール１の最低電圧ＶL）≦（Ｖ2−Ｖ1）≦（電池モジュール１の最高電圧ＶH）が成立する場合、検出された相対電圧Ｖ2は正常検出電圧と判定され、不成立の場合、検出された相対電圧Ｖ2は誤検出電圧と判定される。同様にして、不等式：（電池モジュール１の最低電圧ＶL）≦（Ｖ3−Ｖ2）≦（電池モジュール１の最高電圧ＶH）が成立する場合、検出された相対電圧Ｖ3は正常検出電圧と判定され、不成立の場合、検出された相対電圧Ｖ3は誤検出電圧と判定される。尚、上記の２つの不等式の記号“≦”は“＜”に置換しても構わない。
【００４７】
また、検出された相対電圧が、次回に検出される相対電圧から１個の電池モジュール１の電圧を減算した電圧範囲内にあれば、正常検出電圧と判定し、その範囲内になければ誤検出電圧と判定することもできる。即ち、例えば、不等式：（電池モジュール１の最低電圧ＶL）≦（Ｖ2−Ｖ1）≦（電池モジュール１の最高電圧ＶH）が成立する場合、検出された相対電圧Ｖ1は正常検出電圧と判定され、不成立の場合、検出された相対電圧Ｖ1は誤検出電圧と判定される。同様にして、不等式：（電池モジュール１の最低電圧ＶL）≦（Ｖ3−Ｖ2）≦（電池モジュール１の最高電圧ＶH）が成立する場合、検出された相対電圧Ｖ2は正常検出電圧と判定され、不成立の場合、検出された相対電圧Ｖ2は誤検出電圧と判定される。尚、上記の２つの不等式の記号“≦”は“＜”に置換しても構わない。
【００４８】
たとえば、電池接続点Ｐn-2とマルチプレクサ９の入力側とを接続するリード線（検出線）が断線した（或いは、そのリード線間に介在する図示されないコネクタが接触不良になった）と仮定する。この場合、電池接続点Ｐn-2はマルチプレクサ９の入力側に接続されなくなって、検出される相対電圧Ｖn-2は、正常範囲（正常検出電圧と判定される電圧の範囲）よりも低くなり誤検出電圧と判定される。本来、電池接続点Ｐn-2から検出される相対電圧Ｖn-2は、電池接続点Ｐn-3から検出される相対電圧Ｖn-3に、電池モジュール電圧Ｅn-2を加算した電圧となる。通常、電池モジュール電圧Ｅn-2は、電池モジュール１の最低電圧ＶLと最高電圧ＶHの範囲にある。
【００４９】
したがって、電池接続点Ｐn-2から検出される相対電圧Ｖn-2の正常範囲は、例えば、“（検出された相対電圧Ｖn-3）＋（電池モジュール電圧Ｅn-2の最低電圧）”以上、且つ“（検出された相対電圧Ｖn-3）＋（電池モジュール電圧Ｅn-2の最高電圧）”以下となる。上記のような断線等が発生すると、電池接続点Ｐn-2から検出される相対電圧Ｖn-2が、この正常範囲から外れることになり、検出された相対電圧Ｖn-2は誤検出電圧であると判定される（尚、この範囲内にある場合は正常検出電圧と判定される）。
【００５０】
また、電池接続点Ｐn-2から検出される相対電圧Ｖn-2が正常検出電圧と判定される範囲は、電池接続点Ｐn-1の相対電圧Ｖn-1からも特定することができる。この場合、相対電圧Ｖn-2の正常範囲は、相対電圧Ｖn-1から電池モジュール電圧Ｅn-1を減算した電圧となる。電池モジュール電圧Ｅn-1は、電池モジュール１の最低電圧ＶLと最高電圧ＶHの範囲にあるので、電池接続点Ｐn-2から検出される相対電圧Ｖn-2の正常範囲は、例えば、“（検出された相対電圧Ｖn-1）−（電池モジュール電圧Ｅn-1の最高電圧）”以上、且つ“（検出された相対電圧Ｖn-1）−（電池モジュール電圧Ｅn-1の最低電圧）”以下となる。検出された相対電圧Ｖn-2が、この正常範囲にあると、検出された相対電圧Ｖn-2は正常検出電圧と判定され、この範囲にないと誤検出電圧と判定される。
【００５１】
また、不等式：（ｑ×最低電圧ＶL）≦検出された相対電圧Ｖq≦（ｑ×最高電圧ＶH）が成立する場合（但し、ｑは１〜ｎの任意の整数）、検出された相対電圧Ｖqが正常検出電圧であると判定され、不成立の場合、検出された相対電圧Ｖqが誤検出電圧であると判定されるようにしてもよい。尚、この不等式の記号“≦”は“＜”に置換しても構わない。特に、検出された相対電圧Ｖqが最低電圧未満となることにより誤検出と判定される場合は、検出線の断線不良、検出回路における検出線等の接触不良が発生していることが多い。
【００５２】
また、以下の説明においては、ｑは、特記なき限り、１〜（ｎ−１）の任意の整数であるとする（ｑはｎと等しくならない）。
【００５３】
検出された相対電圧Ｖqが誤検出電圧であると判定されると、演算回路７は誤検出電圧が検出された電池接続点Ｐqにおけるリカバリ電圧ＶＲqを算出する。相対電圧Ｖq、電池接続点Ｐq及びリカバリ電圧ＶＲqの表記中の“ｑ”は、上述の如く、１〜（ｎ−１）の任意の整数をとる。例えば、検出された相対電圧Ｖ1が誤検出電圧であると判定されると、電池接続点Ｐ1におけるリカバリ電圧ＶＲ1を算出する。
【００５４】
以下の説明において、“電圧検出部５によって検出された相対電圧であって、誤検出判定部６によって誤検出電圧と判定された相対電圧”を、単に“誤検出された相対電圧”というものとする。リカバリ電圧ＶＲqは、電池接続点Ｐqにおける推定された相対電圧というべきものであり、演算回路７は、誤検出された相対電圧Ｖqをリカバリ電圧ＶＲqに置き換えて、電池モジュール電圧Ｅ1〜Ｅnを算出する。換言すれば、演算回路７は、リカバリ電圧ＶＲqを検出された相対電圧Ｖqとみなして電池モジュール電圧Ｅ1〜Ｅnを算出するとも言える。より詳しくは、演算回路７は、誤検出された相対電圧Ｖqをリカバリ電圧ＶＲqに置き換えて電池モジュール電圧Ｅq及びＥq+1を算出する。又は、演算回路７は、誤検出された相対電圧Ｖqをリカバリ電圧ＶＲqに置き換えて電池モジュール電圧Ｅq及びＥq+1の何れか一方を算出する。
【００５５】
リカバリ電圧は、誤検出電圧が検出された電池接続点のプラス側とマイナス側に隣接する２つの電池接続点から検出された正常検出電圧（正常検出電圧と判定された相対電圧）を等分に分割することにより算出される。演算回路７は、演算したリカバリ電圧を誤検出電圧に代わって電池接続点の相対電圧とし、電池モジュール１の電圧を演算する。
【００５６】
例えば、１つの電池接続点Ｐn-2から検出される相対電圧Ｖn-2が誤検出電圧であると判定されると、演算回路７は、電池接続点Ｐn-2のプラス側に隣接する電池接続点Ｐn-1の相対電圧Ｖn-1と、マイナス側に隣接する電池接続点Ｐn-3の相対電圧Ｖn-3を加算平均することにより、電池接続点Ｐn-2のリカバリ電圧ＶＲn-2を算出し、算出されたリカバリ電圧ＶＲn-2を用いて電池モジュール電圧Ｅn-1と電池モジュール電圧Ｅn-2を算出する。つまり、誤検出された相対電圧Ｖn-2をリカバリ電圧ＶＲn-2に置き換えて電池モジュール電圧Ｅn-1及びＥn-2を算出するのである。加算平均して算出されるリカバリ電圧ＶＲn-2は、以下の式（１）にて演算される。但し、相対電圧Ｖn-1と相対電圧Ｖn-3は、正常検出電圧と判定されているものとする。
ＶＲn-2＝（Ｖn-1＋Ｖn-3）／２    ・・・（１）
【００５７】
また、任意の電池接続点Ｐqにおいて検出された相対電圧Ｖqが誤検出電圧と判定された場合、対応するリカバリ電圧ＶＲqは、下記式（２）にて算出される。
ＶＲq＝（Ｖq+1＋Ｖq-1）／２      ・・・（２）
【００５８】
上記式（２）は、下式（３）に変形することができる。つまり、リカバリ電圧ＶＲqは、「検出された相対電圧Ｖqが誤検出電圧と判定された電池接続点Ｐqのマイナス側に隣接する電池接続点Ｐq-1の相対電圧Ｖq-1」に、「電池接続点Ｐqのプラス側とマイナス側に隣接する２つの電池接続点Ｐq-1及びＰq+1から検出される相対電圧Ｖq+1、Ｖq-1の差電圧を２等分した値」を、加えた値として算出される。また、上記式（２）は、下式（４）に変形することもできる。つまり、リカバリ電圧ＶＲqは、「検出された相対電圧Ｖqが誤検出電圧と判定された電池接続点Ｐqのプラス側に隣接する電池接続点Ｐq+1の相対電圧Ｖq+1」から、「電池接続点Ｐqのプラス側とマイナス側に隣接する２つの電池接続点Ｐq-1及びＰq+1から検出される相対電圧Ｖq+1、Ｖq-1の差電圧を２等分した値」を、差し引いた値として算出される。
ＶＲq＝Ｖq-1＋（Ｖq+1−Ｖq-1）／２      ・・・（３）
ＶＲq＝Ｖq+1−（Ｖq+1−Ｖq-1）／２      ・・・（４）
【００５９】
上記式（２）、（３）及び（４）の何れを用いても、リカバリ電圧ＶＲqは、相対電圧Ｖq+1とＶq-1の平均値となる。つまり、演算回路７は、リカバリ電圧ＶＲqが相対電圧Ｖq+1とＶq-1の平均値となるように、リカバリ電圧ＶＲqを算出するのである。但し、上記式（２）、（３）及び（４）等によるリカバリ電圧ＶＲqの算出において、相対電圧Ｖq+1と相対電圧Ｖq-1は、正常検出電圧と判定されているとする。
【００６０】
誤検出判定部６が誤検出電圧の存在を検出すると、電圧検出回路３（具体的には、例えば誤検出判定部６又は演算回路７）は、電子制御装置４に、電池モジュール電圧を正常に検出できなかったことを示す検出不良信号を出力する。例えば、１つの誤検出電圧が検出されるごとに、１つの検出不良信号が出力される。電源装置は、各々の電池接続点の相対電圧の差から各々の電池モジュール電圧を演算する。このため、ひとつの電池接続点から誤検出電圧が検出されると、この電池接続点のプラス側とマイナス側に接続されている２個の電池モジュール１の電圧を演算できなくなることが考えられる。しかしながら、図１の電源装置においては、誤検出電圧が検出された電池接続点の相対電圧はリカバリー電圧で置換されるので、誤検出に係る電池接続点に接続されている両方の電池モジュール１の電圧を算出可能となる。
【００６１】
電圧検出回路３は、誤検出電圧が検出されたとき、リカバリ電圧を用いて誤検出に係る電池接続点に直接接続されている両方の電池モジュール１の電圧を算出すると共に、上記検出不良信号を電子制御装置４に出力する。電圧検出回路３は、検出不良信号と一緒に、相対電圧を正常に検出できなかった電池接続点を特定する信号、あるいは誤検出電圧と判定された相対電圧からは電池モジュール電圧を検出することができない電池モジュール１を特定する信号を電子制御装置４に出力する。
【００６２】
例えば、検出された相対電圧Ｖn-1及び相対電圧Ｖn-3が正常検出電圧であり、且つ検出された相対電圧Ｖn-2が誤検出電圧であると判定された場合、演算回路７が上記式（２）、（３）又は（４）等を用いてリカバリ電圧ＶＲn-2を算出するとともに、誤検出判定部６又は演算回路７が検出不良信号と一緒に、“相対電圧が正常に検出できなかった電池接続点が電池接続点Ｐn-2であることを特定する信号”又は“検出された相対電圧Ｖn-2に基づいて電池モジュール電圧を検出できない電池モジュール１が、電池接続点Ｐn-2に直接接続された２つの電池モジュール１であることを特定する信号”を、電子制御装置４に出力する。
【００６３】
また、上記のプロセスに代えて、以下のような他のプロセスを採用しても良い。この他のプロセスにおいては、演算回路７が、誤検出電圧が検出された電池接続点に直接接続された一対の電池モジュール１の内、一方の電池モジュール１の電圧をリカバリ電圧に基づいて算出し、電圧検出回路３（具体的には、例えば誤検出判定部６又は演算回路７）が、他方の電池モジュール１の電圧が検出不良であることを電子制御装置４に伝達する。その後、電子制御装置４又は電子制御装置４の後段に設けられる図示されない装置等において、他方の電池モジュール１の電圧が、リカバリ電圧を用いて算出された一方の電池モジュール１の電圧と同じであると処理する。
【００６４】
例えば、検出された相対電圧Ｖn-1及び相対電圧Ｖn-3が正常検出電圧であり、且つ検出された相対電圧Ｖn-2が誤検出電圧であると判定された場合、演算回路７が上記式（２）、（３）又は（４）等を用いてリカバリ電圧ＶＲn-2を算出し、誤検出電圧が検出された電池接続点Ｐn-2のプラス側に接続された電池モジュール１の電池モジュール電圧Ｅn-1を、式“Ｅn-1＝Ｖn-1−ＶＲn-2”によって算出する。そして、電圧検出回路３（具体的には、例えば誤検出判定部６又は演算回路７）が、誤検出電圧が検出された電池接続点Ｐn-2のマイナス側に接続された電池モジュール１の電池モジュール電圧Ｅn-2が検出不良であることを電子制御装置４に伝達する。その後、電子制御装置４又は電子制御装置４の後段に設けられる図示されない装置等において、電池モジュール電圧Ｅn-2が、電池モジュール電圧Ｅn-1と同じであると処理するのである。
【００６５】
尚、電圧検出回路３は、誤検出電圧が検出された電池接続点に接続されている電池モジュール１の電圧をリカバリ電圧から演算すると共に、演算した電池モジュール１の電圧と検出不良信号とを、交互に電子制御装置４に出力する。
【００６６】
電子制御装置４は、電圧検出回路３から与えられる検出不良信号に基づいて、走行用バッテリ２の充放電を制御する。たとえば、検出不良信号の個数が少ない場合は、走行用バッテリ２の充放電電流を制限せず、検出不良信号の個数が所定の第１設定数よりも多くなった場合に、該充放電電流に制限を加える。更に、検出不良信号の個数が増加し、所定の第２設定数（＞第１設定数）よりも多くなると、走行用バッテリ２の充放電電流を遮断する。
【００６７】
電圧検出回路３から電子制御装置４に伝送されるデジタル信号の通信コマンドにおいて、たとえば電池モジュールの電圧を１４ビットのＡ／Ｄコンバータで検出し、検出した電圧の１４ビットのデジタル信号を８ビット２バイト信号で伝送する場合、７ビットを電圧信号とし１ビットを識別ビット信号とするプロトコルで、このデジタル信号を伝送することができる。この場合、最初の１ビットを識別ビットとして伝送すると、受信側では最初の１ビットで伝送される信号を識別できる。
【００６８】
図１の電源装置（及び図２の電源装置）は、連続するＣ個（但し、Ｃは２以上の整数）の電池接続点から誤検出電圧が検出されても、各々の電池モジュール１の電圧を算出できる。それは、誤検出判定部６が誤検出電圧を検出したとき、演算回路７が、誤検出電圧が検出される電池接続点のプラス側とマイナス側に隣接する電池接続点から検出される相対電圧を等分に分割することによりリカバリ電圧を演算し、このリカバリ電圧を誤検出に係る相対電圧に置き換えて、電池モジュール１の電圧を演算するからである。
【００６９】
例えば、互いに隣接する２点の電池接続点Ｐn-2及びＰn-3から検出された相対電圧Ｖn-2及びＶn-3が、双方、誤検出電圧と判定されると、演算回路７は、この２点の電池接続点Ｐn-2、Ｐn-3における相対電圧を、夫々、リカバリー電圧ＶＲn-2、ＶＲn-3として演算する。リカバリ電圧ＶＲn-2、ＶＲn-3は、誤検出電圧が検出された２点の電池接続点Ｐn-2及びＰn-3のプラス側に隣接する電池接続点Ｐn-1の相対電圧Ｖn-1と、マイナス側に隣接する電池接続点Ｐn-4の相対電圧Ｖn-4を３等分して演算される。２点の電池接続点Ｐn-2、Ｐn-3のリカバリー電圧ＶＲn-2、ＶＲn-3は、３等分して演算されるので、以下の式で演算される。但し、相対電圧Ｖn-1及びＶn-4は、正常検出電圧である。
ＶＲn-2＝Ｖn-4＋２（Ｖn-1−Ｖn-4）／３
ＶＲn-3＝Ｖn-4＋  （Ｖn-1−Ｖn-4）／３
【００７０】
互いに隣接する、即ち連続するＣ個の電池接続点Ｐq、Ｐq+1、・・・、Ｐq+C-2及びＰq+C-1から検出される相対電圧Ｖq、Ｖq+1、・・・、Ｖq+C-2及びＶq+C-1が全て誤検出電圧と判定されたとき、演算回路７は、リカバリ電圧ＶＲq、ＶＲq+1、・・・、ＶＲq+C-2及びＶＲq+C-1を、以下のＣ個からなる式（５）を用いて算出する。
【００７１】
ＶＲq    ＝Ｖq-1   ＋（Ｖq+C−Ｖq-1）／（Ｃ＋１）
ＶＲq+1  ＝ＶＲq    ＋（Ｖq+C−Ｖq-1）／（Ｃ＋１）
・        ・          ・     ・          ・
・        ・          ・     ・          ・
ＶＲq+C-2＝ＶＲq+C-3＋（Ｖq+C−Ｖq-1）／（Ｃ＋１）
ＶＲq+C-1＝ＶＲq+C-2＋（Ｖq+C−Ｖq-1）／（Ｃ＋１）  ・・・（５）
【００７２】
つまり、Ｃ個の電池接続点Ｐq〜Ｐq+C-1の接続点群に隣接する２つの電池接続点Pq-1及びPq+Cから検出される相対電圧Ｖq-1、Ｖq+C間の電圧を、基準電圧点Ｐ0における電位を基準として（Ｃ＋１）等分し、その（Ｃ＋１）等分して得られるＣ個の電圧のそれぞれを、マイナス側から、リカバリ電圧ＶＲq、ＶＲq+1、・・・、ＶＲq+C-2及びＶＲq+C-1とするのである。但し、相対電圧Ｖq-1及びＶq+Cは、正常検出電圧と判定された相対電圧であり、また、不等式：ｑ＋Ｃ≦ｎ、が成立するものとする。尚、ｑ＝１の場合、相対電圧Ｖq-1は相対電圧Ｖ0（即ち、０Ｖ）と等しい。
【００７３】
演算回路７は、誤検出された相対電圧Ｖq、Ｖq+1、・・・、Ｖq+C-2及びＶq+C-1を、夫々リカバリ電圧ＶＲq、ＶＲq+1、・・・、ＶＲq+C-2及びＶＲq+C-1に置き換えて、電池モジュール電圧Ｅ1〜Ｅnを算出する。換言すれば、演算回路７は、リカバリ電圧ＶＲq、ＶＲq+1、・・・、ＶＲq+C-2及びＶＲq+C-1を、それぞれ、検出された相対電圧Ｖq、Ｖq+1、・・・、Ｖq+C-2及びＶq+C-1とみなして電池モジュール電圧Ｅ1〜Ｅnを算出するとも言える。より詳しくは、演算回路７は、誤検出された相対電圧Ｖq、Ｖq+1、・・・、Ｖq+C-2及びＶq+C-1を、夫々、リカバリ電圧ＶＲq、ＶＲq+1、・・・、ＶＲq+C-2及びＶＲq+C-1に置き換えて電池モジュール電圧Ｅq、Ｅq+1、・・・、Ｅq+C-1及びＥq+Cを算出する。
【００７４】
連続するＣ個の電池接続点から検出された相対電圧が全て誤検出電圧と判定された場合も、電圧検出回路３は、電池モジュール電圧を正常に検出できなかったことを示す検出不良信号を、電子制御装置４に対して出力する。例えば、１つの誤検出電圧が検出されるごとに、１つの検出不良信号が出力される。この場合、電圧検出回路３は、誤検出電圧が検出された各電池接続点（例えば、Ｐn-2及びＰn-3）に直接接続されている全ての電池モジュール電圧（例えば、Ｅn-1、Ｅn-2及びＥn-3）を、各リカバリ電圧（例えば、ＶＲn-2及びＶＲn-3）を用いて演算し、その演算した電池モジュール電圧を上記検出不良信号と共に電子制御装置４に出力する。この際、電圧検出回路３は、検出不良信号と一緒に、相対電圧を正常に検出できなかった電池接続点を特定する信号、あるいは誤検出電圧と判定された相対電圧からは電池モジュール電圧を検出することができない電池モジュール１を特定する信号を電子制御装置４に出力する。尚、電圧検出回路３は、誤検出電圧が検出された電池接続点に接続されている電池モジュール１の電圧をリカバリ電圧から演算すると共に、演算した電池モジュール１の電圧と検出不良信号とを、交互に電子制御装置４に出力する。
【００７５】
また、上記のプロセスに代えて、以下のような他のプロセスを採用しても良い。連続する２つの電池接続点Ｐn-2及びＰn-3から検出された相対電圧が誤検出電圧と判定された場合を例にとり、この他のプロセスを説明する。この他のプロセスにおいては、演算回路７が、リカバリ電圧ＶＲn-3を用いて電池モジュール電圧Ｅn-3を算出する一方、電圧検出回路３（具体的には、例えば誤検出判定部６又は演算回路７）が、電池モジュール電圧Ｅn-2及びＥn-1が検出不良であることを電子制御装置４に伝達する。その後、電子制御装置４又は電子制御装置４の後段に設けられる図示されない装置等において、電池モジュール電圧Ｅn-2及びＥn-1が、リカバリ電圧ＶＲn-3を用いて算出された電池モジュール電圧Ｅn-3と同じであると処理する。
【００７６】
この場合においても、電子制御装置４は、電圧検出回路３から与えられる検出不良信号に基づいて、走行用バッテリ２の充放電を制御する。たとえば、検出不良信号の個数が少ない場合は、走行用バッテリ２の充放電電流を制限せず、検出不良信号の個数が所定の第１設定数よりも多くなった場合に、該充放電電流に制限を加える。更に、検出不良信号の個数が増加し、所定の第２設定数（＞第１設定数）よりも多くなると、走行用バッテリ２の充放電電流を遮断する。
【００７７】
電圧検出回路３の演算回路７は、検出された各々の相対電圧Ｖ1〜Ｖnから、各々の電池モジュール電圧Ｅ1〜Ｅnを算出する。電池モジュール電圧Ｅ1〜Ｅnは、隣接する電池接続点間の電圧差となるので、以下のｎ個の等式から成る式（６）で演算される。誤検出判定部６によって全ての相対電圧Ｖ1〜Ｖnが正常検出電圧であると判断された場合は、検出された相対電圧Ｖ1〜Ｖnのみに基づいて、電池モジュール電圧Ｅ1〜Ｅnが算出される。但し、検出された相対電圧Ｖqが誤検出電圧と判定された場合、上述の如く、その誤検出された相対電圧Ｖqをリカバリ電圧ＶＲqに置き換えた上で、各々の電池モジュール電圧Ｅ1〜Ｅnは算出される（上述の如く、ｑは１〜（ｎ−１）の任意の整数）。
Ｅ1＝Ｖ1
Ｅ2＝Ｖ2−Ｖ1
Ｅ3＝Ｖ3−Ｖ2
・   ・   ・
・   ・   ・
Ｅn-1＝Ｖn-1−Ｖn-2
Ｅn＝Ｖn−Ｖn-1                ・・・（６）
【００７８】
また、任意の電池接続点Ｐqにおける相対電圧Ｖqが誤検出電圧であると判定されたとき、リカバリ電圧ＶＲqは、上記式（２）等によって算出される。このとき、電池モジュール電圧Ｅqは、下式（７）にて表される。
Ｅq＝ＶＲq−Ｖq-1                ・・・（７）
【００７９】
式（７）における相対電圧Ｖqをリカバリ電圧ＶＲqに置き換えた上で、上記式（２）を代入すると、式（７）は下式（８）のようになる。
Ｅq＝（Ｖq+1−Ｖq-1）／２      ・・・（８）
【００８０】
つまり、必要なデータが電池モジュール電圧Ｅqであるなら、誤検出電圧が検出された電池接続点Ｅqに対するリカバリ電圧ＶＲqを算出することなく、式（８）を用いて、電池モジュール電圧Ｅqを算出することができる。この場合、式（８）からも理解されるように、誤検出電圧が検出された電池接続点Ｐqに隣接する両電池接続点の相対電位の差を２等分してＥqを演算する。そして、誤検出電圧が検出された電池接続点Ｐqに隣接する電池モジュール１の電池モジュール電圧ＥqとＥq+1とが、等しいとする。つまり、Ｅq＝Ｅq+1、とされる。
【００８１】
更に、連続するＣ個の電池接続点Ｐq、Ｐq+1、・・・、Ｐq+C-2及びＰq+C-1から検出された相対電圧が全て誤検出電圧と判定された場合、電池モジュール電圧Ｅq、Ｅq+1、・・・、Ｅq+C-1及びＥq+Cは、下式（９）に基づいて算出される。但し、相対電圧Ｖq-1及びＶq+Cは、正常検出電圧であり、また、不等式：ｑ＋Ｃ≦ｎ、が成立するものとする。
Ｅq+C＝Ｅq+C-1＝・・・＝Ｅq+1＝Ｅq＝（Ｖq+C−Ｖq-1）／（Ｃ＋１）  ・・・（９）
【００８２】
つまり、連続するＣ個の電池接続点Ｐq〜Ｐq+C-1から成る接続点群のプラス側とマイナス側に隣接する２つの電池接続点Ｐq-1及びＰq+Cから検出される相対電圧Ｖq-1、Ｖq+Cの差電圧に基づいて、電池接続点Ｐq〜Ｐq+C-1の各々に隣接する合計（Ｃ＋１）個の電池モジュール１の電圧（即ち、電池モジュール電圧Ｅq〜Ｅq+C）を算出するのである。
【００８３】
上記式（６）、式（８）又は式（９）を用いて算出された電池モジュール電圧Ｅ1〜Ｅnは、電圧検出回路３（具体的には、演算回路７）から電子制御装置４に伝送される。電子制御装置４は、電池モジュール電圧Ｅ1〜Ｅnを用いて、各々の電池モジュール１の残容量を演算する。この際、走行用バッテリ２の充放電電流に基づいて演算した残容量を補正してもよい。また、１又は２以上の電池モジュール１の電圧が最低電圧ＶLまで低下すると、充電を許容して放電を禁止し、反対に、１又は２以上の電池モジュール１の電圧が最高電圧ＶHまで上昇すると放電を許容して充電を禁止する。
【００８４】
また、各相対電圧Ｖ1〜Ｖnを検出する手法の典型的な一例として、「オンとするスイッチング素子１０を順番に切り換えることにより、差動アンプ８の第２の入力端子８Ｂに接続される電池接続点を、電池接続点Ｐ1側から電池接続点Ｐn側に向かって順番に切り換える手法」を説明したが、各相対電圧Ｖ1〜Ｖnを検出する順番はどのように変形してもよい。例えば、最初に相対電圧Ｖnー2、次に相対電圧Ｖ3、・・・、という順番にしても構わない。また、マルチプレクサ９と差動アンプ８（更にはＡ／Ｄコンバータ１１）を、もう１組或いは複数組設けることにより、電池接続点の異なる複数の相対電圧を同時に検出するようにしても構わない。つまり、最終的に各相対電圧Ｖ1〜Ｖnを検出できるのなら、どのように回路構成を変形しても構わない。
【００８５】
（図２；基準接続点の変形例）
図１の電源装置においては、走行用バッテリ２中の最も低電圧側にある接続点、即ち、Ｐ0を基準接続点としているが、基準接続点を他の電池接続点（Ｐ1〜Ｐnの任意の電池接続点）に定めても構わない。この場合、差動アンプ８の第１の入力端子８Ａに接続される電池接続点が変更される。
【００８６】
例えば、図１の電源装置を、図２の電源装置のように変形しても構わない。図２は、図１の電源装置を変形した電源装置の回路図である。図２において、図１と同一の部品には同一の符号を付してある。同一の符号を付した部品の構成及び動作は同じであるため、再度の説明を省略する。
【００８７】
図２の電源装置は、１４個の電池モジュール１を直列に接続して構成される走行用バッテリ２ａと、この走行用バッテリ２ａに備えられる各々の電池モジュール１の電圧を検出する電圧検出回路３ａと、電子制御装置４と、を備える。
【００８８】
図２における走行用バッテリ２ａと電圧検出回路３ａは、直列に接続された電池モジュール１の個数が具体化されている点、電池接続点Ｐ7がマルチプレクサ９を介することなく、差動アンプ８の第１の入力端子８Ａに接続されている点、及び図１では基準接続点であったＰ0で表される接続点がマルチプレクサ９のスイッチング素子１０を介してマルチプレクサ９の出力端子（出力側）及び差動アンプ８の第２の入力端子８Ｂに共通接続されている点以外は、構成及び動作とも図１における走行用バッテリ２と電圧検出回路３と同じである。
【００８９】
図２の電源装置においては、１４個の電池モジュール１が夫々に接続されている電池接続点の中間点が、基準接続点とされている。つまり、１４個の電池モジュール１の中央に位置する電池接続点Ｐ7を基準接続点としている。換言すれば、複数の電池接続点の中央の電池接続点Ｐ7を基準接続点としている。各電池接続点における相対電圧は、基準接続点の電位を基準とした電位であるため、図２に示す如く基準接続点を電池接続点Ｐ7とすると、電池接続点（基準接続点）Ｐ7よりもマイナス側の電池接続点Ｐ0、Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4、Ｐ5及びＰ6における各相対電圧Ｖ0、Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3、Ｖ4、Ｖ5及びＶ6はマイナスの相対電圧として検出され、プラス側の電池接続点Ｐ8、Ｐ9、Ｐ10、Ｐ11、Ｐ12、Ｐ13及びＰ14における各相対電圧Ｖ8、Ｖ9、Ｖ10、Ｖ11、Ｖ12、Ｖ13及びＶ14はプラスの相対電圧として検出される。各々の電池モジュール１の電圧は、隣接する電池接続点から検出される相対電圧の差電圧として演算されるので、相対電圧がプラスであっても、マイナスであっても、各々の電池モジュール１の電圧（Ｅ0、Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3、Ｅ4、Ｅ5、Ｅ6、Ｅ7、Ｅ8、Ｅ9、Ｅ10、Ｅ11、Ｅ12、Ｅ13及びＥ14）は算出可能である。図２の電源装置においても、図１の電源装置と同様に、上記式（２）〜式（９）を用いてリカバリ電圧や電池モジュール電圧が算出される。
【００９０】
尚、電池接続点（基準接続点）Ｐ7における相対電圧Ｖ7は、勿論０Ｖとなる。また、図２中において、電池接続点Ｐ4及びＰ10の記載は省略されており、これに伴い、図２中において、相対電圧Ｖ4及びＶ10並びに電池モジュール電圧Ｅ4、Ｅ5、Ｅ10及びＥ11の記号の表記は省略されている。
【００９１】
本実施形態に関する以下の説明は、特記なき限り、図１の電源装置について行う。但し、以下の説明の全ては、図２の電源装置に対しても適用可能である。
【００９２】
（図３；動作フローチャート）
図１の電源装置の動作を示すフローチャートを、図３に示す。図３のフローチャートは、電圧検出回路３が電池モジュール電圧Ｅ1〜Ｅnを検出する動作と、検出した電池モジュール電圧Ｅ1〜Ｅnが電圧検出回路３から電子制御装置４に伝送される動作を示している。尚、図２の電源装置の動作も、図３で示される図１の電源装置の動作と同様である。
【００９３】
ステップＳ１において、電圧検出回路３は、各々の電池接続点Ｐ1〜Ｐnの相対電圧Ｖ1〜Ｖnを検出する。ステップＳ１を終えて移行するステップＳ２において、電圧検出回路３の演算回路７は、検出された相対電圧Ｖ1〜Ｖnが誤検出電圧であるか否かを、相対電圧ごとに判定する。ステップＳ２において、検出された相対電圧の何れかが誤検出電圧と判定されると、ステップＳ３に移行する（ステップＳ２のＹｅｓ）。ステップＳ３において、誤検出電圧と判定された相対電圧に置換されるべきリカバリ電圧が算出された後、ステップＳ４に移行する。ステップＳ４において、電圧検出回路３は電子制御装置４に検出不良信号を伝送する。
【００９４】
ステップＳ４を終えるとステップＳ５に移行する。また、ステップＳ２において誤検出電圧が検出されない場合（ステップＳ２のＮｏ）も、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５においては、相対電圧から、或いは相対電圧とリカバリ電圧から、各々の電池モジュール１の電圧が算出される。ステップＳ５を終えて移行するステップＳ６において、電圧検出回路３は、算出した各々の電池モジュール１の電圧を示す信号を電子制御装置４に伝送する。
【００９５】
以上のＳ１〜Ｓ６のステップを一定の周期で繰り返し、電圧検出回路３から電子制御装置４に電池モジュール１の電圧を次々と伝送する。電子制御装置４は、電圧検出回路３から与えられる電池モジュール１の電圧に基づいて各々の電池モジュール１の状態を判定し、その判定結果に基づいて走行用バッテリ２（電池モジュール１）の充放電の電流を制御する。
【００９６】
（図４及び図５；他の誤検出判定手法）
上述してきた誤検出判定部６による誤検出電圧と正常電圧電圧との区別は、電池モジュール１の最低電圧ＶL及び最高電圧ＶHを用いて行われる。各々の電池モジュール１が、５個のニッケル水素電池（不図示）を直列に接続したものから構成される場合、最低電圧ＶL及び最高電圧ＶHは、例えば、夫々１Ｖ、１０Ｖに設定される。ところで、最低電圧ＶL及び最高電圧ＶHを用いて誤検出電圧と正常検出電圧とを区別する手法（以下、第１誤検出判定手法という）のみでは、比較的小さな相対電圧のずれを検出することができないことがある。つまり、或る相対電圧に比較的小さなのずれが発生していたとしても、第１誤検出判定手法のみでは、その相対電圧を正常検出電圧と判定してしまうことがある。このような比較的小さな相対電圧のずれは、相対電圧を検出するための検出線やコネクタ等において、接触不良が僅かに発生しているような場合に起こることが多い。
【００９７】
以下に、このような比較的小さな相対電圧のずれの有無を検出する手法（以下、第２誤検出判定手法という）を説明する。第２誤検出判定手法は、第１誤検出判定手法と組合せることが可能である。第２誤検出判定手法を第１誤検出判定手法と組み合わせた場合、誤検出判定部６は、第１誤検出判定手法によって各相対電圧が誤検出電圧及び正常検出電圧の何れであるかを検出するとともに、第１誤検出判定手法によって正常検出電圧と判定された相対電圧について再度、第２誤検出判定手法による判定を行う。そして、第１誤検出判定手法によって正常検出電圧と判定された相対電圧に、ずれが発生していると判断された場合、その相対電圧は最終的に誤検出電圧と判定される。第２誤検出判定手法によっても、ずれが発生していると判断されなかった場合、その相対電圧は最終的に正常検出電圧と判定される。尚、後述の説明から明らかとなるが、第２誤検出判定手法による判定を行うためには、電池モジュール１の電圧を知る必要がある。そのため、誤検出判定部６と演算回路７が協働して、第２誤検出判定手法を実行することになる。
【００９８】
図１の電源装置において実行される第２誤検出判定手法について説明する。勿論、第２誤検出判定手法は図２の電源装置においても適用可能である。図４及び図５は、第２誤検出判定手法を説明するための図である。今、検出された相対電圧Ｖq-1、Ｖq及びＶq+1から電池モジュール電圧Ｅq及びＥq+1が、一旦算出されたとする。その一旦算出された電池モジュール電圧Ｅq及びＥq+1の電圧が、それぞれＥ００及びＥ０１であったとする。また、第１誤検出判定手法によって相対電圧Ｖq-1、Ｖq及びＶq+1は、全て正常検出電圧であると判定されているとする。検出された相対電圧Ｖq-1及びＶq+1は、真の相対電圧と等しく、ずれが発生していないものとする。但し、検出された相対電圧Ｖqには、相対電圧Ｖqを検出するための線路やコネクタ等における接触不良等によって、ずれが発生しており、検出された相対電圧Ｖqが真の相対電圧と異なる場合を想定する。
【００９９】
図４においては、理解を助けるために、検出される相対電圧Ｖqの値がプラス側又はマイナス側に上下してずれることを上下の矢印でイメージ化している。検出された相対電圧Ｖqにずれが発生すると、検出された相対電圧Ｖqにずれが発生していない場合（正常時）と比べて、一方の電圧Ｅ０１が大きくなると共に他方の電圧Ｅ００が小さくなったり（図５のずれ１参照）、一方の電圧Ｅ０１が小さくなると共に他方の電圧Ｅ００が大きくなったり（図５のずれ２参照）する。つまり、電池モジュール電圧Ｅq及びＥq+1が正確に検出されなくなる。
【０１００】
第２誤検出判定手法においては、検出された相対電圧Ｖqにずれが発生しているか否かを以下のように判定する。まず、電圧Ｅ００と電池モジュール１の正常な電圧の平均電圧ＭＭＶの電圧偏差ｄｉｆ１、及び電圧Ｅ０１と平均電圧ＭＭＶとの電圧偏差ｄｉｆ２を、下式（１０）に従って算出する。ここで、平均電圧ＭＭＶとは、第１誤検出判定手法によって正常検出電圧と判定された相対電圧のみを用いて算出された電池モジュール１の電圧の平均値である。
ｄｉｆ１＝Ｅ００−ＭＭＶ
ｄｉｆ２＝Ｅ０１−ＭＭＶ      ・・・（１０）
【０１０１】
そして、電圧偏差ｄｉｆ１と電圧偏差ｄｉｆ２の何れかの絶対値が、所定の第１設定電圧（例えば、４００ｍＶ）よりも大きいか否かを判定する。この判定を「判定１」という。電圧偏差ｄｉｆ１と電圧偏差ｄｉｆ２の何れかの絶対値が、所定の第１設定電圧よりも大きい場合、判定１は満たされる（肯定となる）。第１誤検出判定手法は、この第１設定電圧よりも大きな値で誤検出の有無を判定していることに相当するため、第１誤検出判定手法によって誤検出電圧と判定されない相対電圧におけるずれの有無が、判定１によって評価されることになる。
【０１０２】
次に、電圧偏差ｄｉｆ１と電圧偏差ｄｉｆ２の和の絶対値が所定の第２設定電圧（例えば、７０ｍＶ）よりも小さいか否かを判定する。つまり、電圧Ｅ００と電圧Ｅ０１の合計と平均電圧ＭＭＶの２倍値との差分の絶対値が第２設定電圧より小さいか否かを判定する。この判定を「判定２」という。電圧偏差ｄｉｆ１と電圧偏差ｄｉｆ２の和の絶対値が所定の第２設定電圧よりも小さい場合、判定２は満たされる（肯定となる）。判定２は、電圧Ｅ００と電圧Ｅ０１に対応する電池モジュール１間で、相対電圧の検出のずれが発生しているのかを評価している。
【０１０３】
上記判定１及び判定２の双方が満たされたとき、検出された相対電圧Ｖqにずれが発生していると判定する。つまり、第２誤検出判定手法によって、検出された相対電圧Ｖqが誤検出電圧であると判定される。一方、上記判定１及び判定２の双方が満たされないとき、第２誤検出判定手法によっても、検出された相対電圧Ｖqは正常検出電圧と判定される。
【０１０４】
第２誤検出判定手法によって、誤検出電圧と判定された相対電圧Ｖqに対しても、上記式（２）などを用いて、リカバリ電圧ＶＲqが作成される。そして、検出された相対電圧Ｖqをリカバリ電圧ＶＲqに置き換えた上で、上記式（６）に基づいて各々の電池モジュール１の最終的な電圧が算出される。また、第２誤検出判定手法によって、検出された相対電圧Ｖqが誤検出電圧と判定された場合、リカバリ電圧ＶＲqを作成することなく、上記式（８）に基づいて各々の電池モジュール１の最終的な電圧を算出するようにしてもよい。この場合、誤検出電圧と判定された相対電圧Ｖqに対応する電池接続点Ｖqに隣接する電池モジュール１の電池モジュール電圧Ｅq及びＥq+1は、双方、（Ｖq+1−Ｖq-1）／２、と等しいとされる。
【０１０５】
尚、この場合においても、式（２）の相対電圧を用いて、式（８）の電池モジュール電圧を算出している。従って、この電池モジュール電圧の算出法も、誤検出電圧が検出された電池接続点のプラス側とマイナス側に隣接する２つの電池接続点から検出される２つの相対電圧を等分に分割することによりリカバリ電圧を算出し、このリカバリ電圧を誤検出電圧が検出された電池接続点の相対電圧に置き換えて、電池モジュール電圧を算出する手法である、とも言うことができる。
（図６；端子の接続構造）
次に、各電池接続点Ｐ1〜Ｐnの相対電圧Ｖ1〜Ｖnを測定するための端子の接続構造について説明する。
【０１０６】
まず、図１や図２の電源装置における端子の接続構造とは異なる一般的な接続構造について説明する。通常、電圧を検出する回路に一端が接続されているリード線の先端に設けられた電圧検出端子は、隣接する電池モジュールの電極を重ね合わせた部分の上に配置され、それらはネジにて固定される（全て不図示）。これにより、隣接する電池モジュール間の電池接続点の電圧を検出可能としている。
【０１０７】
この場合、電圧検出端子と電池モジュールの端子（電極）との間にはほとんど電流が流れない状態となる。電圧を検出する回路の入力インピーダンスが極めて大きいからである。このように、互いに接触するふたつの端子間の電流が極めて小さい場合、端子の接触面を電流で刺激できなくなって、接触状態が急激に悪化する傾向がある。このような接触面での問題に対して、電圧を検出するための端子同士を半田付けする構造が考えられるが、本実施形態のような大型の電池においては、半田付け箇所が十分に加熱されないので十分な半田付け強度が得ることができない。また、組立てや分解に手間を要する等の理由により、半田付け構造を採用し難しい。上述のように、接触状態が悪くなると、電池モジュールの電圧を正確に検出できなくなるという弊害が発生する。
【０１０８】
この弊害は、リード線の先端に設けられた電圧検出端子と電池モジュールの電極との間にパルス電流を流すことにより防止できるが、このことを実現するためには専用の回路（不図示）を設ける必要があるため、回路構成が複雑になる。とくに、多数の電池モジュールを直列に接続した場合、電圧を検出する数が多くなって回路構成が極めて複雑になる。また、この弊害を改善するために、電圧検出端子に数ｍＡ程度の電流を流しながら、電圧を検出することもできるが、この電流により、検出される電池モジュールの電圧に影響が発生することがある。従って、上記のような構成において、電圧検出端子に大きな電流を流すことは望ましくない。
【０１０９】
このような弊害を解消するため、図１や図２の電源装置は、図６のような端子の接続構造を採用している（但し、必ずしも採用する必要はない）。図６は、電池接続点Ｐ1の部分の拡大図であり、電池接続点Ｐ1における端子（後述する接続端子１３や電極端子１４）の接続構造を示す図である。他の電池接続点（電池接続点Ｐ2等）における端子の接続構造も、電池接続点Ｐ1におけるそれと同様である。図６において、図１や図２と同一の部分には同一の符号を付している。
【０１１０】
リード線１２に接続されている接続端子１３は、互いに直列に接続される２つの電池モジュール１の電極端子１４間に挟まれており、接続端子１３と２つの電極端子１４は、電気的に接続されるようにネジ１５を利用して固定されている。この構造によると、直列に接続されている電池モジュール１の電極端子１４間に流れる大きな充放電電流が、接続端子１３を介して流れることになる。すなわち、接続端子１３と電池モジュール１の電極端子１４との間に大電流が流れ、この電流が接続端子１３と電極端子１４との間を刺激するため、常にそれらの接触状態を良好な状態に保たれる。これにより、正確な電池モジュール１の電圧を検出することができる。さらに、リード線１２の接続端子１３と反対側の端部は、電圧を検出する回路基板１６に直接に半田付され、マルチプレクサ９（図１参照）と電気的に接続される。これにより、相対電圧Ｖ1が正確に検出される。尚、回路基板１６には、電圧検出回路３（図１参照）などが実装されている。
【０１１１】
（図７及び図８；雑音除去手法）
次に、検出した相対電圧（例えば、相対電圧Ｖ1）を示す信号に含まれる雑音等の成分を除去する方法について説明する。図７に示すように、Ａ／Ｄコンバータ（例えば、図１のＡ／Ｄコンバータ１１）が一定のサンプリング周期で検出したデジタルの電圧信号に含まれる雑音は、デジタルのローパスフィルタを用いて除去することができる。図７において、線３１はローパスフィルタがない場合の電圧信号、線３２はローパスフィルタ通過後の電圧信号を示している。このようなローパスフィルタは、ハードウェアである電子回路（不図示）にて構成可能であり、また、信号処理計算の計算式を表す下式（１１）を用いて演算を行うことにより、ソフトウェアとして構成することもできる。
Ｙ(ｔm)＝0.75×Ｙ(ｔm-1)+0.25×Ｘ(ｔm)    ・・・（１１）
【０１１２】
ここで、Ｘ(ｔm)は、或るタイミング時間ｔmでサンプリングした相対電圧（例えば、相対電圧Ｖ1）であり、Ｙ(ｔm)は、タイミング時間ｔmでサンプリングした相対電圧にローパスフィルタによる処理を施した後の相対電圧であり、Ｙ(ｔm-1)は、前回のサンプリング時間であるタイミング時間ｔm-1にサンプリングされた相対電圧に、ローパスフィルタによる処理を施した後の相対電圧である。タイミング時間ｔmとタイミング時間ｔm-1の間の時間は、当然、サンプリング周期の逆数となっている。また、式（１１）は、着目された任意の１つの電池接続点（例えば、電池接続点Ｐ1）に対応する相対電圧（例えば、相対電圧Ｖ1）について用いられる。
【０１１３】
式（１１）における係数０．７５を大きくし、且つ係数０．２５を小さくすると、フィルタが強く働きノイズが比較的強力に除去されるが、そのようにすると相対電圧の急激な変動に対する応答が遅くなり、サンプリング時点での相対電圧を正確に測定できなくなる。
【０１１４】
さらにまた、図８に示すように、ローパスフィルタとブロッキングフィルタを併用することにより、効果的に雑音等に起因する検出誤差を防止することができる。図８において、線３３は、一定のサンプリング周期でＡ／Ｄ変換（アナログ／デジタル変換）されたデジタル信号に対して、ローパスフィルタによる処理を施した後の電圧信号を示している。
【０１１５】
信号処理を行うブロッキングフィルタは、２本の鎖線３４及び３５で示す所定の電圧範囲内の信号のみを通過させ、鎖線３４及び３５で示す電圧範囲外のピーク電圧を除去することにより、雑音によるピーク電圧を除去する。たとえば、ブロッキングフィルタは、中央の電圧よりもプラス側に０．３Ｖ以上高い電圧成分と、マイナス側に０．３Ｖ低い電圧成分を除去する。このようなブロッキングフィルタの併用により、線３３で示される電圧信号から線３６で示される電圧信号を得ることができる。
【０１１６】
このようなブロッキングフィルタの信号処理について説明する。図８の線３３において、線３６で表される中央の電圧よりもプラス側に０．３Ｖ以上高い電圧成分と、マイナス側に０．３Ｖ低い電圧成分は、ノイズ（スパイクノイズ）とみなされ、以下のようにして除去される。
【０１１７】
まず、ローパスフィルタを通した電圧信号から、電池モジュール電圧（例えば、電池モジュール電圧Ｅ1）を演算する。その電池モジュール電圧が、前回に算出された電池モジュール電圧（これを、基準モジュール電圧とする）より、０．３Ｖ以上、上回る（又は下回る）場合、その前回の電池モジュール電圧（基準モジュール電圧）が、演算回路７に送信される。
【０１１８】
そして、例えば、ローパスフィルタを通した電圧信号から得られる電池モジュール電圧が、最初に送信された基準モジュール電圧より、３回連続して０．３Ｖ以上、上回る（又は下回る）場合、本当に電池モジュール電圧が急激に変動したとみなし、演算回路７は、演算した電池モジュール電圧を電子制御回路４に送信する。他方、ローパスフィルタを通した電圧信号から得られる電池モジュール電圧が最初に送信された基準モジュール電圧よりも０．３Ｖ以上、上回る（又は下回る）という状況が、３回未満しか連続しないときは、基準モジュール電圧が正しいとして処理する。
【０１１９】
ところで、特に車両用の電源装置において、相対電圧等を検出するための検出線が断線すると、電気的な制御や演算処理に大きな影響を及ぼす。そこで、２本の検出線を設けて相対電圧等を検出するようにしてもよい。例えば、図１の電池接続点Ｐnの相対電圧Ｖnを検出するための検出線を２本設ける。この場合、一方の検出線を用いて検出された相対電圧（以下、相対電圧Ｖnaという）と他方の検出線を用いて検出された相対電圧（以下、相対電圧Ｖnbという）とは、異なりうる。電池接続点Ｐnと電池接続点Ｐn-1の間に配置される電池モジュール１の電圧は、相対電圧Ｖnaを用いて算出されると共に（算出された電圧を、電圧Ｅnaという）、相対電圧Ｖnbを用いても算出される（算出された電圧を、電圧Ｅnbという）。そして、電圧Ｅnaと電圧Ｅnbの夫々を、正常とみなされる電池モジュール１の電圧の平均値と比較し、その平均値に近い方の電圧（Ｅna又はＥnb）を算出せしめる相対電圧（Ｖna又はＶnb）を、最終的に検出された相対電圧Ｖnとして採用する。また、相対電圧Ｖnaと相対電圧Ｖnbが異なる場合、その平均値を最終的に検出された相対電圧Ｖnとして採用するようにしてもよい。これにより、より真値に近い相対電圧を検出することができる。
【０１２０】
また、全ての電池接続点に２本の検出線を設けるようにすれば、相対電圧や電池モジュール電圧の検出の信頼性が向上するが、製造コスト等の増大を招く。そこで、例えば、図１において、基準接続点Ｐ0と差動アンプ８の第１の入力端子８Ａとを接続する検出線と、電池接続点Ｐnの相対電圧Ｖnを検出するための検出線と、を２本の検出線にて構成すればよい。また、図２においては、基準接続点Ｐ7と差動アンプ８の第１の入力端子８Ａとを接続する検出線と、電池接続点Ｐ0の相対電圧Ｖ0を検出するための検出線と、電池接続点Ｐ14の相対電圧Ｖ14を検出するための検出線と、を２本の検出線にて構成すればよい。それらが断線等すると、上述してきたリカバリ電圧が算出できなるためである。勿論、他の検出線を２本の検出線にて構成しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
上述した通り、本発明に係る電源装置によれば、電池モジュールの電圧又は相対電圧の誤検出（異常検出）時に、これらの電圧を簡便に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る電源装置の回路図である。
【図２】図１の電源装置の変形例を示す回路図である。
【図３】図１（又は図２）の電源装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】図１（又は図２）の電源装置で実行されうる誤検出電圧の判定法を説明するための図である。
【図５】図１（又は図２）の電源装置で実行されうる誤検出電圧の判定法を説明するための図である。
【図６】図１（又は図２）における或る１つの電池接続点の部分拡大図であり、その電池接続点における端子の接続構造を示す図である。
【図７】図１（又は図２）の電源装置において採用されるローパスフィルタの機能を説明するための図である。
【図８】図１（又は図２）の電源装置において採用されるローパスフィルタ及びブロッキングフィルタの機能を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１    電池モジュール
２、２ａ    走行用バッテリ
３、３ａ    電圧検出回路
４    電子制御装置（ＥＣＵ）
５    電圧検出部
６    誤検出判定部
７    演算回路
８    差動アンプ
８Ａ    第１の入力端子
８Ｂ    第２の入力端子
９    マルチプレクサ
１０  スイッチング素子
１１  Ａ／Ｄコンバータ
１２  リード線
１３  接続端子
１４  電極端子
１５  ネジ
１６  回路基板
Ｐ1〜Ｐn  電池接続点
Ｐ0（Ｐ7）  基準接続点
Ｖ0〜Ｖn  相対電圧
Ｅ1〜Ｅn  電池モジュール電圧
【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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