(57)【要約】各々のキャパシタに接続されたキャパシタ電圧均等化回路およびキャパシタ電圧検出回路からなるキャパシタブロックと、キャパシタ電圧検出回路の信号からキャパシタの状態を出力するキャパシタブロック状態出力回路とから構成され、キャパシタ電圧検出回路の信号が電気的間接接続装置としての光スイッチでキャパシタブロック状態出力回路に伝達される構成としたので、高電圧系配線と信号系配線が完全に分離され、高信頼性が得られる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列、並列または直並列に接続されたキャパシタと、
前記キャパシタを充放電する充放電制御回路とからなる蓄電機器の状態を検出する蓄電機器状態検出装置において、
前記キャパシタの各々または複数個毎に接続されたキャパシタ電圧検出回路からなるキャパシタブロックと、
前記キャパシタ電圧検出回路の信号から前記キャパシタの状態を出力するキャパシタブロック状態出力回路とを有し、
前記キャパシタ電圧検出回路の信号が電気的間接接続装置で前記キャパシタブロック状態出力回路に伝達され、前記キャパシタの電圧が既定値を超えた場合、その情報を出力する
蓄電機器状態検出装置。
【請求項２】
前記キャパシタ電圧検出回路の信号はキャパシタ電圧の基準値との大小比較結果を示すデジタル信号である
請求項１に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項３】
前記電気的間接接続装置が光スイッチ、絶縁トランス、リレーのいずれかである
請求項１に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項４】
前記電気的間接接続装置が無線送受信媒体である
請求項１に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項５】
複数の前記キャパシタブロックが前記電気的間接接続装置により前記キャパシタブロック状態出力回路に接続された
請求項１に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項６】
各々または複数個毎の前記キャパシタに検出電圧の異なる複数の前記キャパシタ電圧検出回路が設けられた
請求項１に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項７】
前記キャパシタブロックの使用開始から、最も低い検出電圧の前記キャパシタ電圧検出回路の状態信号が出力されるまでの積算時間に基づき、前記キャパシタブロックの寿命予測が行なわれる
請求項６に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項８】
複数の前記キャパシタブロックにそれぞれ温度センサを設け、前記温度センサの各出力から複数の前記キャパシタブロックにおける最高温度と最低温度を前記キャパシタブロック状態出力回路で算出して出力する
請求項５に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項９】
キャパシタと、
前記キャパシタを充放電する充放電制御回路からなる蓄電機器の状態を検出する蓄電機器状態検出装置において、
前記キャパシタと前記充放電制御回路の間に接続した電流検出装置と、
直列、並列または直並列に接続された複数の前記キャパシタと、
前記キャパシタの近傍に設けた温度センサと、
前記キャパシタの各々または複数個毎に接続され、前記キャパシタを選択するスイッチと、
前記スイッチにより選択された前記キャパシタの電圧を測定する電圧検出装置と、
前記スイッチの切替および前記電圧検出装置と前記温度センサの出力の取り込みを行うマイクロコンピュータと、
前記マイクロコンピュータのデータを入出力するデータ通信媒体とを備える複数のキャパシタブロックと、
前記キャパシタブロックとデータのやり取りを行うとともに前記電流検出装置の電流出力を取り込むメインコンピュータとを有する
蓄電機器状態検出装置。
【請求項１０】
前記スイッチはマルチプレクサであり、各々または複数個毎の前記キャパシタの電圧は前記マルチプレクサの出力電圧を前記電圧検出装置としての抵抗分割回路により前記マイクロコンピュータに取り込まれる
請求項９に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項１１】
前記データ通信媒体により通信される内容は、
前記メインコンピュータが取り込んだ電流値と、
各ブロックの前記マイクロコンピュータが取り込んだ温度データと、
前記マイクロコンピュータが算出した前記キャパシタの劣化予測データとを含む状態情報である
請求項９に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項１２】
前記メインコンピュータは
前記電流検出装置が検出する電流値、前記キャパシタの電圧値、前記電圧値の変化速度、および前記キャパシタブロックの温度から前記キャパシタの劣化を予測する
請求項９に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項１３】
キャパシタと、
前記キャパシタを充放電する充放電制御回路とからなる蓄電機器の状態を検出する蓄電機器状態検出装置において、
直列、並列または直並列に接続された複数の前記キャパシタと、
前記キャパシタの近傍に設けた温度センサと、
前記キャパシタの各々または複数個毎に接続された電圧検出装置と、
前記電圧検出装置に接続した電気的間接接続装置と、
前記温度センサの出力と、前記電気的間接接続装置を介して前記電圧検出装置の出力の基準電圧との比較出力を取り込むマイクロコンピュータと、
前記マイクロコンピュータのデータを入出力するデータ通信媒体とを備えた複数のキャパシタブロックと、
前記キャパシタブロックとデータのやり取りを行うメインコンピュータとを有する
蓄電機器状態検出装置。
【請求項１４】
前記データ通信媒体により通信されるデータは
前記キャパシタの状態情報および前記キャパシタブロックの温度である
請求項９または１３のいずれか１項に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項１５】
前記データ通信媒体により通信されるデータは
前記キャパシタに異常があった場合、その情報を優先して前記メインコンピュータに伝達する
請求項１４に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項１６】
前記キャパシタブロック内で直列に接続された複数の前記キャパシタの両端電圧のうち最小電圧を前記キャパシタブロックのグランドレベルとし、前記最小電圧と、前記両端電圧のうち最大電圧を入力することにより、前記キャパシタブロック内の各回路へ一定電圧を供給する電圧レギュレータを有した
請求項９または１３のいずれか１項に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項１７】
前記データ通信媒体は前記キャパシタブロックに設けた電気的間接接続装置に接続された
請求項１６に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項１８】
前記データ通信媒体は複数の前記キャパシタブロックと前記メインコンピュータの間を有線ネットワーク接続した
請求項９または１３のいずれか１項に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項１９】
複数の前記キャパシタブロックと前記メインコンピュータの間のデータ通信媒体は無線によるものである
請求項９または１３のいずれか１項に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項２０】
前記マイクロコンピュータは前記キャパシタブロックの電気的仕様および前記キャパシタ異常履歴を記憶し、前記電気的仕様および前記キャパシタ異常履歴は前記データ通信媒体により前記メインコンピュータへ伝達される
請求項９または１３のいずれか１項に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項２１】
各々または複数個毎の前記キャパシタにキャパシタ電圧均等化回路を接続した
請求項１に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項２２】
前記キャパシタブロックにキャパシタブロック電圧均等化回路を設けた
請求項１に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項２３】
前記キャパシタブロックは脱着可能な構造を有する
請求項１、９、１３のいずれか１項に記載の蓄電機器状態検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、特にキャパシタを用いた蓄電機器におけるキャパシタの状態検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、環境への配慮から駆動の全てあるいは一部をモーターで行う、いわゆる電気自動車やハイブリッド自動車が普及しつつある。【０００３】  これらの自動車はモーターの電力をバッテリから供給されているが、バッテリは急速かつ大電流充放電による特性変化や劣化が起こるため、特に急加速時にモーターへ供給する電流を制限している。そのため十分な加速が得られない場合があった。【０００４】  そこで、急速放電が可能なキャパシタをバッテリと併用した自動車が考案されている。これにより、急加速時にバッテリに加えキャパシタの電力もモーターに供給されるため、バッテリのみの場合より急峻な加速が可能となる。以下、蓄電機器としてキャパシタを用いた場合について説明する。【０００５】  モーターを駆動できるだけの電圧をキャパシタで得ようとした場合、必要電圧が約７５０Ｖであるため、１個当たりの定格電圧が２．５Ｖのキャパシタを３００個直列に接続する必要がある。また、必要な容量を得るために並列接続を組み合わせることもある。【０００６】  しかし、キャパシタにはバラツキがあり、キャパシタに印加される電圧がばらつくので、それを考慮せず充電を行うと、キャパシタの寿命を著しく損ね、場合によっては破損に到る可能性がある。【０００７】  そこで、多数のキャパシタの状態を管理し、異常を検出する方法が考案されている。【０００８】  図１１は従来の蓄電機器の異常検出方法を示すブロック回路図である。図１１において、直流電源１から定格電圧２．５Ｖの複数のキャパシタ２に電力が充電される際に、各々のキャパシタ２にどれだけの電流が流れ、どれだけの電圧がかかっているかを電流検出器３および電圧検出装置４によりそれぞれ測定する。そして、その測定結果に基づいて制御器５で充電を制御し、キャパシタ２の正常、異常を判断している。なお、これらの技術内容は、例えば、特開２００３−２７４５６６号公報に開示されている。【０００９】  前述の異常検出方法によると、確かに異常のあるキャパシタを検出することが可能であるが、ハイブリッド自動車のモーター駆動バッテリの補助用に使用した場合、充電完了時の全キャパシタ２の両端電圧は約７５０Ｖにもなる。よって、図１１に示した回路全体に非常に高い電圧（約７５０Ｖ）がかかった状態になっている。【００１０】  一方で、制御器５は電流検出器３や電圧検出器４の測定値から正常、異常の判断を行うために電荷量や静電容量を算出するが、そのためにＡＤコンバータやマイクロコンピュータが使用されている。これらの電源電圧はＤＣ５Ｖが一般的である。【００１１】  従って、図１１のブロック図によると、高電圧が直接印加される電流検出器３や電圧検出器４の測定結果の出力がそのまま電気的に直接制御器５に入力されているため、例えば、万一スイッチ６とスイッチ７が同時にオンするような故障や誤動作が起こりうる。そして、高電圧が電流検出器３や電圧検出器４に回り込んで制御器５に入力されてしまうと、制御器５はその許容電圧をはるかに超えるため、誤動作し破壊してしまう可能性がある。【００１２】  また、キャパシタ２を放電する際に、一般にハイブリッド自動車のモーターに合わせた電圧仕様に変換するためのＤＣ−ＤＣコンバ��タが用いられるが、その動作に伴うノイズが電流検出器３や電圧検出器４に回り込んで制御器５に入力されてしまう可能性もある。この場合も制御器５が正確に電流、電圧を読み取れず誤動作する可能性がある。【００１３】  さらに、前述の異常検出方法によると、確かに異常のあるキャパシタを検出することが可能であるが、ハイブリッド自動車のモーター駆動バッテリの補助用に使用した場合、前記したようにキャパシタ２は３００個にもなる。【００１４】  従って、その１つ１つのキャパシタ２にスイッチ６を設け、さらに各スイッチ６をスイッチ制御部７により制御器５で制御することになるので、スイッチ制御部７と制御器５の間に少なくとも３００本を超える膨大な数の長い配線が必要となる。その結果、配線が複雑になる上に車両の重量も重くなり、せっかくのハイブリッド自動車の良好な燃費特性が低下してしまう可能性がある。
【発明の開示】
【００１５】  本発明は、高電圧や高電圧系ノイズが共存する場合でも正常に動作する信頼性の高い蓄電機器状態検出装置を提供する。
【００１６】  さらに、本発明は、上記高信頼性を実現すると同時に配線の数や長さを削減した簡単な構成で多数のキャパシタの状態が検出できる蓄電機器状態検出装置を提供する。
【００１７】  本発明の蓄電機器状態検出装置は、キャパシタと、キャパシタの各々または複数個毎に接続されたキャパシタ電圧検出回路からなるキャパシタブロックと、キャパシタ電圧検出回路の信号からキャパシタの状態を出力するキャパシタブロック状態出力回路とから構成され、キャパシタ電圧検出回路の信号が電気的間接接続装置でキャパシタブロック状態出力回路に伝達される。
【００１８】  本構成によればキャパシタ電圧検出回路（図１１の従来の電圧検出器４に相当）の信号が電気的に直接キャパシタブロック状態出力回路（図１１の従来の制御器５に相当）に出力されることがないので、万一高電圧そのものや、ＤＣ−ＤＣコンバータによる高電圧系ノイズがキャパシタ電圧検出回路の信号に重畳されてもキャパシタブロック状態出力回路に影響を与えない。すなわち、キャパシタブロック状態出力回路に高電圧や高電圧系ノイズが印加されることがなくなるため、信頼性の高いキャパシタ状態検出が可能となる。
【００１９】  また、本発明の蓄電機器状態検出装置は、複数のキャパシタの各々または複数個毎に接続され、キャパシタを選択するスイッチと、スイッチにより選択されたキャパシタの電圧を測定する電圧検出装置と、キャパシタの近傍に設けた温度センサと、スイッチの切替および電圧検出装置と温度センサの出力の取り込みを行うマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータのデータを入出力するデータ通信装置とから構成される複数のキャパシタブロックと、キャパシタブロックとデータのやり取りを行うとともにキャパシタの電流値を取り込むメインコンピュータとから構成される。
【００２０】  本構成によればスイッチの切替はキャパシタブロック内のマイクロコンピュータにより行われるので、切替に必要な配線がキャパシタブロックの内部で完結し、外部に取り回されることがなくなる。よって、外部配線の数や長さを著しく削減することができ、簡単な構成で信頼性の高いキャパシタの異常検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は本発明の実施の形態１における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態１における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態２における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態３における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態４における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態４における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図である。
【図７】図７は本発明の実施の形態５における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路図である。
【図８】図８は本発明の実施の形態５における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態６における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路図である。
【図１０】図１０は本発明の実施の形態６における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図である。
【図１１】図１１は従来の蓄電機器の異常検出方法を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
【００２２】１１，５１  充放電制御回路
１２，５２  キャパシタブロック
１４  キャパシタブロック状態出力回路
１５  光スイッチ
１８，５８  キャパシタ
１９  キャパシタ電圧均等化回路
２０  キャパシタ電圧検出回路
２２  キャパシタブロック電圧均等化回路
２３，６５  温度センサ
３１  無線送受信媒体
５１ａ  電流検出装置
５５  データ通信媒体
５９  スイッチ
６２  電圧検出装置
６３  マイクロコンピュータ
６５  温度センサ
６９  メインコンピュータ
７２  電圧レギュレータ
７３  マルチプレクサ
１００，５００  蓄電機器
１０１，５０１  蓄電機器状態検出装置
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】  以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態では蓄電機器状態検出装置をハイブリッド自動車に適用した場合について述べる。【００２４】  （実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路図である。図２は、本発明の実施の形態１における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図である。【００２５】  図１において、蓄電機器１００は充放電を司る充放電制御回路１１とキャパシタブロック１２から構成される。【００２６】  キャパシタブロック１２は必要な電圧および蓄電電力量に応じて図１に示したように複数個設けてもよい。本実施の形態１では約７５０Ｖを蓄電するため、３００個のキャパシタが必要なことから、キャパシタブロック１２の内部でキャパシタを１０個直列に接続し、さらにこのキャパシタブロック１２を３０個直列に接続する構成とした。【００２７】  蓄電機器１００に充電する際は、充放電制御回路１１に設けた電力入出力端子１３に電力を供給することにより、充放電制御回路１１で制御されながら３０個のキャパシタブロック１２に電力が供給され、充電される。放電の際は充電の場合の逆で、各キャパシタブロック１２に充電された電力が充放電制御回路１１を介して電力入出力端子１３から放電される。【００２８】  このような蓄電機器１００において、キャパシタの状態を検出するために蓄電機器状態検出装置１０１が設けられている。蓄電機器状態検出装置１０１はキャパシタブロック１２とキャパシタブロック状態出力回路１４から構成される。【００２９】  キャパシタブロック状態出力回路１４には３０個のキャパシタブロック１２が接続されているので、使用しているキャパシタ全ての状態について一括して管理する構成になっている。【００３０】  各キャパシタブロック１２の状態は電気的間接接続手段としての光スイッチ１５、および温度センサコネクタ１６によってキャパシタブロック状態出力回路１４に伝達されているが、この部分の構成や動作の詳細については後述する。【００３１】  キャパシタブロック状態出力回路１４でキャパシタの電圧が既定値を超えたと判断した場合は状態出力コネクタ１７からその情報を出力する。状態出力コネクタ１７には図示しないハイブリッド自動車の制御ユニットが接続されているので、制御ユニットは出力に応じてハイブリッド自動車の制御を行うことができる。【００３２】  次に、図２を用いて状態検出方法の詳細について説明する。【００３３】  なお、以下の説明ではキャパシタの状態が異常電圧である場合の検出方法について述べるが、異常以外の任意の電圧状態においても同様の方法で検出可能である。【００３４】  図２はキャパシタブロック１２とキャパシタブロック状態出力回路１４の内部ブロック回路図を抜粋して示したものである。【００３５】  まず、キャパシタブロック１２の構成について説明する。なお、キャパシタブロック１２は本来３０個あるが、ここでは代表的な１個のみを示し、これをキャパシタブロック１２０１と記す。従って、キャパシタブロック１２０１の下に一部示したものはキャパシタブロック１２０２、図２の最下部に示したものはキャパシタブロック１２３０となる。【００３６】  キャパシタブロック１２０１の内部は光スイッチ１５、温度センサコネクタ１６に加え、キャパシタ１８、キャパシタ電圧均等化回路１９、キャパシタ電圧検出回路２０、トランジスタ２１、キャパシタブロック電圧均等化回路２２、および温度センサ２３が内蔵されている。【００３７】  キャパシタ１８は蓄電を行う主要部品で、急速充放電に優れる電気二重層キャパシタを用いた。図２では概略しているが、キャパシタ１８を１０個直列に接続している。各キャパシタ１８には並列にキャパシタ電圧均等化回路１９が接続されている。これはキャパシタ１８の電圧が定格を超えると劣化が進行するため、それを回避する回路である。なお、キャパシタ電圧均等化回路１９はキャパシタ１８の複数個毎に接続してもよい。【００３８】  キャパシタ電圧均等化回路１９は基準電圧（２．５Ｖ）を有しており、キャパシタ１８の両端電圧が基準電圧より高くなるとキャパシタ１８を少しづつ放電し、常に基準電圧近傍になるようにキャパシタの電圧を均等化している。【００３９】  このような構成とすることで、キャパシタ１８がばらついても、キャパシタ電圧均等化回路１９によって個々に基準電圧に調整することができる。【００４０】  しかし、キャパシタ１８が故障するなどして基準電圧より高い状態に陥り、キャパシタ電圧均等化回路１９で調整できなくなる可能性がある。【００４１】  そこで、キャパシタ１８の電圧異常を検出するためにキャパシタ電圧検出回路２０がキャパシタ１８と並列に接続されている。【００４２】  キャパシタ電圧検出回路２０はキャパシタ電圧均等化回路１９よりも高い基準電圧（例えば３．５Ｖ）を内部に有しており、この基準電圧とキャパシタ１８の両端電圧を比較している。なお、キャパシタ電圧検出回路２０はキャパシタ１８の複数個毎に接続してもよい。キャパシタ電圧検出回路２０には、異常を検知した際にそれを知らせるスイッチの役割としてトランジスタ２１が接続されている。トランジスタ２１は１０個のキャパシタ１８に対応して接続されており、いずれかのキャパシタ１８が異常の場合、異常信号が発せられるＯＲ接続としてある。【００４３】  １０個のトランジスタ２１の接続先（図２ではトランジスタ２１の下側）にはキャパシタブロック電圧均等化回路２２が配されている。これは実質的には抵抗器からなり、いずれかのキャパシタ１８が異常であれば、できるだけ速やかに１０個のキャパシタ１８の電圧を一気に下げ、キャパシタ１８の液漏れなどの重篤な故障が発生する確率を下げる役割を果たす。【００４４】  キャパシタブロック電圧均等化回路２２には直列に光スイッチ１５の発光部が接続されている。これは、いずれかのキャパシタ１８が異常の場合、トランジスタ２１がオンになりキャパシタブロック電圧均等化回路２２を通して電流が流れるので、異常時に発光するように構成されている。【００４５】  また、キャパシタ１８は周囲温度によってもその特性が変化するため、キャパシタ１８の近傍の温度を測定するために温度センサ２３が配置されている。本実施の形態１では温度センサ２３として温度感度が高く回路処理が容易なサーミスタを用いた。【００４６】  温度センサ２３の出力は２ピンの温度センサコネクタ１６に接続されている。【００４７】  次に、キャパシタブロック状態出力回路１４の構成について説明する。【００４８】  キャパシタブロック状態出力回路１４にはキャパシタブロック１２に設けた光スイッチ１５の発光部と対向するように光スイッチ１５の受光部が設けられている。【００４９】  また、キャパシタブロック１２に設けた温度センサコネクタ１６の対向部分に受け側の２ピンの温度センサコネクタ１６が設けられている。【００５０】  光スイッチ１５の受光部と温度センサコネクタ１６のグランド側はグランド配線２４に接続され、信号側は状態判定回路２５に接続される。【００５１】  同様に、状態判定回路２５には３０個のキャパシタブロック１２０１〜１２３０からの上記各信号が接続されている。【００５２】  状態判定回路２５ではキャパシタ１８の異常の有無や温度など各種データを状態出力コネクタ１７に出力している。【００５３】  次に蓄電機器状態検出装置１０１の動作について述べる。【００５４】  キャパシタ１８には充放電制御回路１１により電圧が印加され、充電が行われている。この際、各キャパシタ１８と並列に接続されたキャパシタ電圧均等化回路１９により、キャパシタ１８の電圧が基準値（２．５Ｖ）になるように調整されている。【００５５】  この状態で、万一いずれかのキャパシタ１８が故障し、キャパシタ電圧均等化回路１９の基準値（２．５Ｖ）以上の電圧になったまま下がらなくなると、キャパシタ１８に並列に接続されたキャパシタ電圧検出回路２０で既定値としての高い基準電圧（３．５Ｖ）以上か否かを比較する。【００５６】  定格の２．５Ｖ以上で３．５Ｖ以下の場合は、若干キャパシタ１８の寿命が短くなるものの緊急に危険が生じる可能性が低いため、そのままの状態を維持する。【００５７】  一方、高い基準電圧を上回ったらキャパシタ１８の破損等が発生する可能性があるため、危険信号を出力する。【００５８】  それにより、キャパシタ電圧検出回路２０に接続されたトランジスタ２１がオンになる。トランジスタ２１はＯＲ接続のため、キャパシタブロック１２に設けた１０個のキャパシタ１８の内どれかが異常になるとトランジスタ２１を通して電流が流れる。【００５９】  この電流は１０個直列のキャパシタ１８から流れ、キャパシタブロック電圧均等化回路２２の内部抵抗器で消費されるため、１０個のキャパシタ１８の全体電圧が下がる。【００６０】  この結果、一気に全体のキャパシタ１８の電圧を下げることができるため、どのキャパシタ１８が高い基準電圧であろうとも安全性を確保でき、極めて信頼性の高いシステムとすることができる。【００６１】  また、前記電流が流れると、キャパシタブロック電圧均等化回路２２に直列接続した光スイッチ１５の発光部にも電流が流れ発光する。【００６２】  この結果、前記光スイッチ１５の発光部と対向して設けられた光スイッチ１５の受光部がオンになる。この信号は光のオンオフに依存するものであるため、キャパシタ１８の電圧の基準値との大小比較結果がデジタル的に出力されることになる。このようにデジタル出力とすることにより、万一信号にノイズが乗っても誤動作の影響を低減でき、高信頼性が得られる。【００６３】  光スイッチ１５の受光部の信号は状態判定回路２５に伝達される。【００６４】  ここで、いずれかのキャパシタ１８が異常であることをキャパシタブロック１２からキャパシタブロック状態出力回路１４に伝達するのに���気的に間接接続する装置（光スイッチ１５）を用いた。【００６５】  これは、キャパシタ１８の近傍に印加されている高電圧系配線（図２の太線で示した）と信号系配線（図２の細線で示した）を電気的に完全に分離しつつ、異常の情報をキャパシタブロック１２からキャパシタブロック状態出力回路１４に伝達するためである。【００６６】  このように高電圧系配線（太線）と信号系配線（細線）が電気的に接続されている部分が全くないため、万一の故障時にも高電圧そのものや高電圧系ノイズが信号系配線に回り込むことがなく、信頼性の高いシステムを構築することができる。【００６７】  なお、本実施の形態１では電気的間接接続装置に光学的装置としての光スイッチ１５を用いたが、これは磁気的装置としての絶縁トランスや機械的装置としてのリレーでも構わない。【００６８】  一方、キャパシタ１８の近傍に配した温度センサ２３の出力も温度センサコネクタ１６を介して状態判定回路２５に伝達される。【００６９】  ここで、温度は温度センサ２３（サーミスタ）の抵抗値を測定するのみであるので、元々キャパシタブロック１２の高電圧系とは完全に独立した配線となる。従って、キャパシタブロック１２とキャパシタブロック状態出力回路１４の接続は温度センサコネクタ１６により電気的に直接行っている。【００７０】  状態判定回路２５はキャパシタ１８の異常が発生したことを示す信号を状態出力コネクタ１７に出力する。【００７１】  それと同時に、３０個のキャパシタブロック１２０１〜１２３０に各々設けた３０個の温度センサ２３の各出力から、最高温度と最低温度をキャパシタブロック状態出力回路１４に内蔵した状態判定回路２５で求め、状態出力コネクタ１７に出力する。【００７２】  状態出力コネクタ１７の信号は図示しないハイブリッド自動車の制御ユニットに伝達される。【００７３】  制御ユニットはキャパシタ１８に異常があったり、温度範囲が既定値を外れていてキャパシタ１８の劣化が促進される可能性があったりする場合には充放電制御回路１１により充電電流を下げる、または放電する、または蓄電機器１００を停止するなどの制御を行う。これにより、ハイブリッド自動車全体としての信頼性を向上することができる。【００７４】  以上の構成、動作により、高電圧そのものや高電圧系ノイズが信号系配線に回り込んで重畳されることがなくなるため、信頼性の高いキャパシタ状態検出が可能な蓄電機器状態検出装置が実現できた。【００７５】  なお、本実施の形態１では状態出力コネクタ１７の信号はキャパシタ１８の異常の有無と最高温度、最低温度のみとしたが、これはデータ通信技術を用いて状態判定回路２５の内部でどのキャパシタブロック１２が異常であるのか、また、各キャパシタブロック１２の温度はどれくらいであるのかをデータとして作成し、ハイブリッド自動車の制御ユニットに送信してもよい。【００７６】  この場合、どのキャパシタブロック１２が異常であるかが明確になるので、そのキャパシタブロック１２のみを使用しないようにすれば、キャパシタブロック１２の交換修理の際に効率がよくなる。この理由からキャパシタ１８は複数のキャパシタブロック１２０１〜１２３０に分けて構成している。【００７７】  また、本実施の形態１ではキャパシタ１８を直列に接続したが、これは必要とする電力に応じて並列や直並列混在の接続としてもよい。【００７８】  （実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について、図面を参照しながら説明する。【００７９】  なお、以下の説明においても実施の形態１と同様にキャパシタの状態が異常電圧である場合の検出方法について述べるが、異常以外の任意の電圧状態においても同様の方法で検出可能である。【００８０】  図３は、本発明の実施の形態２における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図である。なお、図３において、図１、図２と同一構成部分には同一番号を付与して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。【００８１】  本実施の形態２の特徴となる点は、キャパシタブロック１２０１〜１２３０において、各キャパシタ１８と並列に接続したキャパシタ電圧検出回路２０、およびそれに接続したトランジスタ２１を３系統と複数設けたことである。なお、複数個毎のキャパシタ１８にキャパシタ電圧検出回路２０を設けてもよい。【００８２】  これに対応して、キャパシタブロック電圧均等化回路２２や光スイッチ１５も３個とした。【００８３】  これにより、実施の形態１ではキャパシタ電圧検出回路２０は危険電圧（３．５Ｖ）以上か否かのみの判定しかできなかったが、本実施の形態２では検出電圧を３種類にできるので、例えばキャパシタ電圧検出回路２０の内部基準電圧が３．５Ｖのものに加え、３Ｖのもの、２．８Ｖのものと設定すれば、３種類のキャパシタ１８の電圧を検出可能となる。これによりキャパシタ１８の３種類の異常信号出力を得ることができる。【００８４】  この異常信号が光スイッチ１５を介して状態判定回路２５に入力されることで、キャパシタの劣化程度を状態出力コネクタ１７から出力することができる。これにより、ハイブリッド自動車の制御ユニットは、例えば２．８Ｖの信号のみが出ている場合はドライバーに対し警告を出すのみに留めキャパシタブロック１２０１〜１２３０の動作は引き続き有効とし、３Ｖの信号が出ている場合は警告に加え３Ｖの信号が出たキャパシタブロック１２のみ動作を停止し、３．５Ｖの信号が出れば実施の形態１と同様に全てのキャパシタブロック１２０１〜１２３０の動作を停止するという、故障の実態に合ったきめ細かい制御が可能となる。【００８５】  また、キャパシタブロック１２０１〜１２３０を初めて使用してから、最も低い検出電圧（本実施の形態２では２．８Ｖ）のキャパシタ電圧検出回路２０の状態信号（ここでは異常信号）が出力されるまでの積算時間を状態判定回路２５で監視することにより、あらかじめ状態判定回路２５の内部に設けた図示しない記憶装置に記憶したキャパシタ１８の経時劣化特性との比較からキャパシタブロック１２０１〜１２３０の寿命予測を行い、状態出力コネクタ１７から出力することができる。【００８６】  以上の構成、動作により、高電圧系配線と信号系配線の完全分離による信頼性の確保に加え、キャパシタブロックの寿命予測から劣化故障の早期発見が可能となり、さらなる高信頼性を得ることが可能となる。【００８７】  （実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３について、図面を参照しながら説明する。【００８８】  なお、以下の説明においても実施の形態１と同様にキャパシタの状態が異常電圧である場合の検出方法について述べるが、異常以外の任意の電圧状態においても同様の方法で検出可能である。【００８９】  図４は、本発明の実施の形態３における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図である。なお、図４において、図１、図２と同一構成部分には同一番号を付与して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。【００９０】  本実施の形態３の特徴となる点は、キャパシタブロック１２０１〜１２３０の内部に光スイッチ１５の受光部も設け、その信号と温度センサ２３の出力信号をマイクロコンピュータ２６に取り込み、そのデジタルデータを送信回路２７に伝達し、送信回路２７に接続した送信アンテナ２８を介して電波を送信するようにした点である。【００９１】  送信された電波はキャパシタブロック１２０１〜１２３０の近傍に設けたキャパシタブロック状態出力回路１４に内蔵した受信アンテナ２９で受信し、受信アンテナ２９に接続された受信回路３０でデジタルデータに復調され状態判定回路２５に入力される。その後、実施の形態１と同様に状態出力コネクタ１７から各種信号やデータが出力される。【００９２】  このような構成とすることにより、キャパシタブロック１２０１〜１２３０の内部で、すでに光スイッチ１５により高電圧系配線と信号系配線が分離され、さらに無線送受信媒体３１としての電波を用いてキャパシタブロック状態出力回路１４にデータが送信されるため、二重に高電圧系配線と信号系配線が分離されることになり、高電圧そのものや高電圧系のノイズの信号系配線への重畳に対し極めて高い信頼性が確保できる。【００９３】  さらに、本実施の形態３ではキャパシタブロック１２０１〜１２３０とキャパシタブロック状態出力回路１４の間を無線で通信するので、キャパシタブロック状態出力回路１４を極めて小型化できる上、複雑な配線の引き回しも不要となる。【００９４】  また、設計上も多くのキャパシタブロック１２０１〜１２３０の配置を比較的制約されずに配置できるので、設計自由度が上がる効果もある。【００９５】  以上の構成、動作により、二重に高電圧系配線と信号系配線が分離されることで、極めて高い信頼性が確保できるとともに、小型で設計自由度の高い蓄電機器状態検出装置が実現できる。【００９６】  なお、本実施の形態３では無線送受信媒体として電波を用いたが、これは赤外線や超音波を用いたものでもよい。また、本実施の形態３は実施の形態１（１系統のキャパシタ電圧検出）に対して無線化を行った例を示したが、これは実施の形態２（３系統のキャパシタ電圧検出）のように複数系統の電圧検出に対して無線化してもよい。【００９７】  （実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路図である。図６は、本発明の実施の形態４における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図である。【００９８】  図５において、蓄電機器５００は充放電を司る充放電制御回路５１、およびキャパシタブロック５２から構成される。【００９９】  キャパシタブロック５２は必要な電圧および蓄電電力量に応じて図５に示したように複数個設けてもよい。本実施の形態４では約７５０Ｖを蓄電するため、３００個のキャパシタが必要なことから、キャパシタブロック５２の内部にキャパシタを１０個直列に接続し、さらにこのキャパシタブロック５２を３０個直列に接続する構成とした。【０１００】  蓄電機器５００に充電する際は、充放電制御回路５１に設けた電力入出力端子５３に電力を供給することにより、充放電制御回路５１で制御されながら３０個のキャパシタブロック５２に電力が供給され、充電される。放電の際は充電の場合の逆で、各キャパシタブロック５２に充電された電力が充放電制御回路５１を介して電力入出力端子５３から放電される。【０１０１】  このような蓄電機器５００において、キャパシタの異常を含む状態を検出するために蓄電機器状態検出装置５０１が設けられている。蓄電機器状態検出装置５０１はキャパシタブロック５２とキャパシタブロック状態出力回路５４から構成される。【０１０２】  さらに、電流検出装置５１ａが充放電制御回路５１の出力とキャパシタブロック５２の入力の間に接続され、キャパシタブロック５２への充放電電流が検出されている。【０１０３】  キャパシタブロック状態出力回路５４には３０個のキャパシタブロック５２（５２０１〜５２３０）が接続されているので、使用しているキャパシタ全ての状態について一括して管理する構成になっている。【０１０４】  各キャパシタブロック５２は、図５に示すように、それらに内蔵されたマイクロコンピュータとキャパシタブロック状態出力回路５４に内蔵されたメインコンピュータがリング状になるようにデータ通信媒体５５で電気的に有線ネットワーク接続されている。【０１０５】  なお、データ通信媒体５５の有線ネットワーク接続はリング状接続以外にバス状接続でもよいし、マイクロコンピュータとメインコンピュータを直接接続するスター状接続としてもよい。【０１０６】  この場合、いずれもデータ通信媒体５５を使うことで配線の数や長さを減らすことができるが、リング状やバス状のネットワーク接続とする方がより配線を減らすことができる。しかしこの場合、ネットワークのどこかが断線すると一部または全てのデータ通信が行えなくなるので、信頼性の面ではスター状接続の方が有利である。【０１０７】  このようにいずれも一長一短があるため、必要とする特性要件から最適な接続方式を選択すればよい。【０１０８】  なお、各キャパシタブロック５２の状態は、データ通信媒体５５を通してマイクロコンピュータとメインコンピュータがデータのやり取りを行うことでメインコンピュータに伝達されているが、この部分の構成や動作の詳細については後述する。【０１０９】  キャパシタブロック状態出力回路５４は内蔵したメインコンピュータを通して異常を検出すると、状態出力コネクタ５７からその事実を出力する。その際、電流検出装置５１ａの電流出力が取り込まれているので、その値も参照しながら異常の判断を行う。なお、この手法についても併せて後述する。【０１１０】  状態出力コネクタ５７にはハイブリッド自動車の制御ユニット（図示せず）が接続されているので、制御ユニットは異常状態に応じてハイブリッド自動車の制御を行うことができる。【０１１１】  次に、図６を用いて状態検出方法の詳細について説明する。【０１１２】  図６はキャパシタブロック５２とキャパシタブロック状態出力回路５４の内部ブロック回路図を抜粋して示したものである。【０１１３】  まず、キャパシタブロック５２の構成について説明する。なお、キャパシタブロック５２は本来３０個あるが、ここでは代表的な１個のみを示し、これをキャパシタブロック５２０１と記す。従って、キャパシタブロック５２０１の下に一部示したものはキャパシタブロック５２０２、図６の最下部に示したものはキャパシタブロック５２３０となる。【０１１４】  キャパシタブロック５２０１の内部には、まず１０個直列に接続されたキャパシタ５８が配されている（図６では概略している）。キャパシタ５８には急速充放電に優れた電気二重層キャパシタを用いた。【０１１５】  キャパシタ５８は各々にキャパシタ５８を選択するためのスイッチ５９が接続されている。スイッチ５９は２個１組で構成され、外部信号により２個のスイッチを同時にオンオフ切替可能な構造のものを用いている。【０１１６】  なお、本実施の形態４ではキャパシタ５８の各々のスイッチ５９を接続しているが、これは複数個毎のキャパシタ５８に１個のスイッチ５９を接続する構成でもよい。この場合、複数個のキャパシタ５８を一体とした状態情報しか得られないが、スイッチ５９およびその周辺の配線を減らすことができる。【０１１７】  スイッチ５９のキャパシタ５８接続側と反対側の端子は他のスイッチ５９と並列接続されており（図６においてスイッチ５９の上側のスイッチ同士、下側のスイッチ同士が１つの配線で接続されている）、上側スイッチ同士の配線と下側スイッチ同士の配線の間にはキャパシタ５８の電圧検出用コンデンサ６０が接続されている。【０１１８】  コンデンサ６０にはさらにスイッチ５９と同構造の電圧検出スイッチ６１が接続され、その反対側の端子にはコンデンサ６０の電圧を測定する電圧検出装置６２が接続されている。なお、後述するようにコンデンサ６０の電圧はキャパシタ５８の電圧に相当する。【０１１９】  電圧検出装置６２で検出した電圧はデジタルデータに変換され、その出力はマイクロコンピュータ６３に取り込まれる。【０１２０】  マイクロコンピュータ６３には、その指示に従ってスイッチ５９を切り替えるアナログスイッチ６４、およびキャパシタ５８の近傍の温度を測定する温度センサ６５が接続されている。温度センサ６５は温度感度が高く回路処理が容易なサーミスタを用いた。また、マイクロコンピュータ６３には外部との通信を行うためのデータ通信装置接続端子６６ａ、６６ｂが接続されている。なお、データ通信装置接続端子６６ａはデータの入力を、データ通信装置接続端子６６ｂはデータの出力をそれぞれ担う。【０１２��】  さらにキャパシタブロック５２０１にはキャパシタ５８の電力を充放電するための高電圧端子６７ａ、６７ｂと、マイクロコンピュータ６３やアナログスイッチ６４等の回路部品を動作させるための低電圧端子６８ａ、６８ｂが設けられている。なお、本実施の形態４では低電圧源はＤＣ５Ｖとし、ＤＣ５Ｖ側の端子が６８ａ、グランド側の端子が６８ｂである。【０１２２】  以上述べた構成のキャパシタブロック５２０１には、外部との電気的接続を行う端子が６個（６６ａ、６６ｂ、６７ａ、６７ｂ、６８ａ、６８ｂ）しかない。従って、このように複数のキャパシタ５８をブロック化し、その中でキャパシタ５８の状態検出に必要な回路を内蔵することで、蓄電機器状態検出装置５０１として従来のように膨大な数や長さの配線を行う必要がなくなる。【０１２３】  さらに、キャパシタブロック５２０１は外部との電気的接続を６個の端子としたことでモジュール化が実現できるため、端子部分でキャパシタブロック５２０１を蓄電機器状態検出装置５０１から脱着することが可能となる。そのため、異常のあるキャパシタブロック５２を外し、正常品と交換することが極めて容易になる。【０１２４】  従って、修理時間の短縮につながるだけでなく、従来の構成では最悪の場合、蓄電機器５００や蓄電機器状態検出装置５０１の全体を交換しなければならない可能性があったが、本実施の形態４では異常のあるキャパシタブロックのみを交換すればよいので、修理コストの低減にもつなげることができる。【０１２５】  また、キャパシタブロック５２を脱着可能構成とすることで、車種毎の蓄電機器状態検出装置５０１に必要なだけのキャパシタブロック５２を装着すれば蓄電機器５００が構成できるので、車両開発時や設計変更時の蓄電機器５００の設計が極めて容易になる。【０１２６】  次に、キャパシタブロック状態出力回路５４の構成について説明する。【０１２７】  キャパシタブロック状態出力回路５４にはメインコンピュータ６９が内蔵されている。メインコンピュータ６９はデータ通信媒体５５により伝達された各キャパシタブロック５２のデータから、例えばキャパシタ５８の電圧異常や各キャパシタブロック５２の温度異常の情報を状態出力コネクタ５７から出力する等の各種データのやり取りをハイブリッド自動車の制御ユニット（図示せず）に対して行う。さらにメインコンピュータ６９には電流検出装置５１ａの電流出力が電流値入力端子５１ｂを介して取り込まれている。【０１２８】  また、キャパシタブロック状態出力回路５４にはデータ通信媒体５５と接続するためのデータ通信装置接続端子６６ａ、６６ｂが設けられている。ここで、データ通信装置接続端子６６ａ、６６ｂの役割はキャパシタブロック５２０１のものと同一である。データ通信装置接続端子６６ａ、６６ｂはいずれもメインコンピュータ６９に接続されている。【０１２９】  なお、メインコンピュータ６９を動作させるための低電圧電源（ＤＣ５Ｖ）は状態出力コネクタ５７を介してハイブリッド自動車の制御ユニットから供給されている。この低電圧電源はキャパシタブロック５２にも必要なので、キャパシタブロック状態出力回路５４に低電圧端子６８ａ、６８ｂを設け、これを介して蓄電機器状態��出装置５０１内に図示しない低電圧系配線を施すことによって各キャパシタブロック５２に低電圧を供給している。【０１３０】  次に蓄電機器状態検出装置５０１の動作について述べる。【０１３１】  キャパシタ５８には充放電制御回路５１により電圧が印加され、充電が行われている。この際、キャパシタブロック５２毎に、それぞれ内蔵した各キャパシタ５８（本実施の形態４の場合、１０個）の電圧をマイクロコンピュータ６３の指示により以下の手順で測定する。ここではキャパシタブロック５２０１の例について述べる。【０１３２】  まず、図６で一番上のキャパシタ５８に接続されたスイッチ５９だけをオンにするようマイクロコンピュータ６３がアナログスイッチ６４に指示を出す。その結果、アナログスイッチ６４はスイッチ５９をオンにする。【０１３３】  キャパシタ５８の静電容量はコンデンサ６０の静電容量より極めて大きいため、スイッチ５９をオンにすることによりコンデンサ６０はすぐに充電され、選択されたキャパシタ５８の両端電圧と等しくなる。すなわち、選択されたキャパシタ５８の両端電圧がコンデンサ６０の両端電圧としてコピーされたことになる。【０１３４】  次にマイクロコンピュータ６３はアナログスイッチ６４に対し、オンにしたスイッチ５９をオフにするとともにコンデンサ６０に接続された電圧検出スイッチ６１を直接オンにする。なお、電圧検出スイッチ６１はキャパシタブロック５２０１に１個しかないため、アナログスイッチ６４を介さず、直接マイクロコンピュータ６３がオンオフ制御を行っている。【０１３５】  この動作により、コンデンサ６０の両端電圧を電圧検出装置６２で測定することができる。従って、この際の測定電圧が最初のキャパシタ５８の電圧に相当する。この測定電圧は電圧検出装置６２でデジタルデータに変換されてマイクロコンピュータ６３に伝達される。【０１３６】  このようにキャパシタ５８の両端電圧を直接電圧検出装置６２で測定せず、コンデンサ６０を介して測定することで、高電圧が印加されているキャパシタ５８と分離され低電圧の測定のみとなるため、電圧検出装置６２を高電圧対応にする必要がなくなり、回路構成が容易となる。【０１３７】  次に、マイクロコンピュータ６３は電圧検出スイッチ６１をオフにする。この際、測定精度を上げるために再び電圧検出スイッチ６１をオンにしてコンデンサ６０の両端電圧を電圧検出装置６２で測定する動作を繰り返し、得られた複数の測定電圧を平均してもよい。その後、次のキャパシタ５８に接続されたスイッチ５９をアナログスイッチ６４経由でオンにする。【０１３８】  これにより２つ目のキャパシタ５８の両端電圧がコンデンサ６０にコピーされる。【０１３９】  以後、上記した１つ目のキャパシタ５８と同様の方法を繰り返すことで順次キャパシタ５８の電圧をマイクロコンピュータ６３に伝達してゆく。【０１４０】  マイクロコンピュータ６３が１０個のキャパシタ５８の電圧データをそれぞれ取り込んだ後は、温度センサ６５の出力から温度データを読み込む。【０１４１】  このようにして、取り込んだデータからマイクロコンピュータ６３はキャパシタ５８の状態を判断し、既定電圧（例えばキャパシタ劣化が促進される３．５Ｖ）以上��ら異常であるとする情報を内部メモリに記憶する。【０１４２】  また、温度についてもキャパシタ５８の劣化が進行する温度域にあるときは、温度異常であるとする情報を内部メモリに記憶する。【０１４３】  以上の動作は既定時間毎に繰り返し実行され、常に最新の情報を記憶するようにしている。【０１４４】  同様の動作は他のキャパシタブロック５２０２〜５２３０の中でも行われており、これにより、３００個のキャパシタ５８の電圧データと各キャパシタブロック５２の温度データ、およびそれらの異常を含む状態情報を得ることができる。【０１４５】  なお、状態情報は例えば１６ビット（２バイト）のメモリで表すことができる。すなわち、まず１６ビットのうち下位１０ビットをキャパシタ状態用、上位２ビットを温度状態用としておく。【０１４６】  キャパシタ状態に関しては、キャパシタ５８に異常が無ければ下位１０ビットが全て０、異常があれば異常キャパシタ５８が何番目であるかに対応したビットを１で表すようにしている。従って、もし全てのキャパシタ５８が異常であれば下位１０ビットが全て１になる。このデータを見ることで、後の修理時に異常キャパシタ５８の判別が極めて容易になる。【０１４７】  また、温度状態については上位２ビットで表し、例えば温度が低すぎれば最上位ビットを１に、高すぎればその次のビットを１に、異常が無ければ両ビットを０にする。【０１４８】  この方法により、２バイトのメモリで１つのキャパシタブロック５２の状態情報を網羅できるので、キャパシタ５８と温度の状態が同時に得られる上、高速に、異常種類も含め異常判断が可能となる。【０１４９】  次に、これらのデータはデータ通信装置接続端子６６ｂからデータ通信媒体５５に出力されるのであるが、データ通信媒体５５は各キャパシタブロック５２とキャパシタブロック状態出力回路５４内のメインコンピュータ６９をリング状に有線ネットワーク接続しているので、各キャパシタブロック５２から出力されるデータはマイクロコンピュータ６３によって既定のプロトコルに変換されて伝達されている。このデータ通信の具体的方法について以下に説明する。【０１５０】  まず、キャパシタ５８や温度が正常である通常状態の場合について述べる。【０１５１】  メインコンピュータ６９は各キャパシタブロック５２に内蔵されたマイクロコンピュータ６３に対して既に前記キャパシタブロック５２内で取得した最新データ（各キャパシタ５８の電圧と状態情報、温度データ）の出力を要求する信号を、キャパシタブロック状態出力回路５４に設けたデータ通信装置接続端子６６ｂを介してデータ通信媒体５５に送信する。【０１５２】  なお、データ出力要求信号は既定時間間隔で発せられる。【０１５３】  データ通信媒体５５は最初にキャパシタブロック５２０１に設けたデータ通信装置接続端子６６ａを介してマイクロコンピュータ６３に伝達される。【０１５４】  キャパシタブロック５２０１のマイクロコンピュータ６３は出力データを既定のプロトコルに変換してデータ通信装置接続端子６６ｂ、データ通信媒体５５を介して次のキャパシタブロック５２０２に伝達する。【０１５５】  次に、キャパシタブロック５２０２は自らのデータを既定のプロトコルに���換し、キャパシタブロック５２０１から伝達されたデータに付加して、さらに次のキャパシタブロック５２０３に伝達する。従って、キャパシタブロック５２０３にはキャパシタブロック５２０１とキャパシタブロック５２０２の２つのデータを並べたデータ列が伝達されることになる。【０１５６】  次に、キャパシタブロック５２０３は自らのデータを既定のプロトコルに変換し、キャパシタブロック５２０２から伝達されたキャパシタブロック５２０１とキャパシタブロック５２０２のデータ列に付加して、３つのキャパシタブロック５２０１、５２０２、５２０３のデータを並べたデータ列をさらに次のキャパシタブロック５２０４に伝達する。【０１５７】  このような動作を順次行うことによって、各キャパシタブロック５２の全体のデータ列を形成し、最後にメインコンピュータ６９に伝達される。【０１５８】  メインコンピュータ６９は得られたデータを解析して全キャパシタブロック５２が正常であるという情報を状態出力コネクタ５７から出力する。なお、メインコンピュータ６９は全キャパシタ５８の電圧データや全キャパシタブロック５２の温度データを常時監視しており、現在の温度に応じたキャパシタ５８の電圧データや電圧変化速度（前回データと今回データの比較により求める）からキャパシタ５８の急激な故障（短絡や断線）を判断しており、もしこれらの故障が発生していたら、その事実を状態出力コネクタ５７から出力する。【０１５９】  この場合の詳細な動作は後述する。【０１６０】  このように急激なキャパシタの故障については各キャパシタ５８の電圧データを基に判断することができるが、ゆっくりした長期的な劣化については電圧データだけでは判断できない。【０１６１】  そこで、メインコンピュータ６９は既に本発明者らによって発明された劣化判断の手法を用いてキャパシタ５８の劣化予測を行っている。なお、劣化判断の手法は、例えば、特開２００５−２８９０８号公報に開示されている。【０１６２】  この手法によれば、詳細は割愛するが、キャパシタの内部抵抗Ｒｃと内部容量Ｃから、あらかじめ算出した温度ごとの劣化限界値と比較することで、ある程度の劣化が予測できる。ここで、ＲｃとＣを求めるには既定時間毎の電流値、電圧値、温度の各データが必要である。【０１６３】  これに対し、メインコンピュータ６９には必要データが全て取り込まれているので、上記劣化判断手法を用いることで劣化予測ができる。【０１６４】  これにより、メインコンピュータ６９に全キャパシタブロック５２が正常であるという情報が得られたとしても、あるキャパシタ５８が劣化しつつある時は、そのキャパシタ５８や、それを含むキャパシタブロック５２を特定して劣化予測情報を併せて状態出力コネクタ５７から出力する。その結果、ハイブリッド自動車の制御ユニット（図示せず）は運転者に劣化が近いことを知らせることができ、サービス性が向上する。【０１６５】  次に、キャパシタ５８の電圧やキャパシタブロック５２の温度に異常があった場合について述べる。この場合は、異常の事実を迅速にメインコンピュータ６９に伝達する必要があるので、以下のような動作を行う。【０１６６】  ここで、例えばキャパシタブロック５２０２が異常であったとする。【０１６７】  まず、メインコンピュータ６９はデータ出力要求信号をデータ通信媒体５５に出力する。データ出力要求信号を受け取ったキャパシタブロック５２０１は正常であるので上述の通り前記キャパシタブロック５２０１のデータを既定のプロトコルに変換して次のキャパシタブロック５２０２に伝達する。【０１６８】  ところが、キャパシタブロック５２０２のマイクロコンピュータ６３が有する状態情報には異常情報が含まれているので、キャパシタブロック５２０２には異常があることがわかる。【０１６９】  そこで、マイクロコンピュータ６３はキャパシタブロック５２０１のデータを消去して前記キャパシタブロック５２０２の異常を含む状態情報のデータを既定のプロトコルに変換して次のキャパシタブロック５２０３に伝達する。キャパシタブロック５２０３は正常であるので、そのデータを付加せず、キャパシタブロック５２０２の異常を含むデータだけをそのまま次のキャパシタブロック５２０４に伝達する。【０１７０】  このようにして、異常があった場合はそれまでの正常データを消去して、異常のあるキャパシタブロック５２のデータのみを優先して既定のプロトコルに変換し、データ列を作成していく。【０１７１】  これにより、複数のキャパシタブロック５２に異常があっても、その全ての異常をデータ列に反映できる。【０１７２】  全てのキャパシタブロック５２に対して作成が終了したデータ列はメインコンピュータ６９に入力される。【０１７３】  このデータ列は異常のあったキャパシタブロック５２のもののみで構成されているため、メインコンピュータ６９はどのキャパシタ５８やキャパシタブロック５２が異常かを迅速に知ることができ、その分、素早く異常情報を状態出力コネクタ５７から出力することができる。【０１７４】  これにより、状態出力コネクタ５７に接続されたハイブリッド自動車の制御ユニット（図示せず）は、例えば運転者に警告を出すとともに、蓄電機器５００を使用しないように制御することで、信頼性を確保することができる。【０１７５】  なお、本実施の形態４ではデータ通信媒体５５がリング状にネットワーク接続されているので、異常時は上記の動作を行うが、各キャパシタブロック５２とメインコンピュータ６９をそれぞれ直接接続（スター状接続）する場合はメインコンピュータ６９が各キャパシタブロック５２の異常情報を直接取り込めるので、配線の長さは増えるものの上記のリング状ネットワーク接続で説明したようなデータ通信をする必要がない。【０１７６】  また、上述したように、各キャパシタブロック１２はモジュール化されている。従って、異常があった場合、どのキャパシタブロック５２が異常であるかがキャパシタブロック状態出力回路５４から示されているので、それに従って異常キャパシタブロック５２を蓄電機器状態検出装置５０１から取り外し、新たなキャパシタブロック５２を取り付けることで修理に対するサービス性を向上している。【０１７７】  しかし、新たに取り付けたキャパシタブロック５２が蓄電機器５００を構成するのに必要な電気的仕様を満たしているかは不明である。すなわち、例えば他の車種用のキャパシタブロック５２を誤って取り付けてしまう可能性��ある。これは、車種によって蓄電機器５００に要求される電力仕様が異なることが十分考えられるためであり、それに伴ってキャパシタブロック５２の電気的仕様も異なる可能性がある。【０１７８】  そこで、メインコンピュータ６９はキャパシタブロック５２を脱着したら、全てのキャパシタブロック５２が必要な電気的仕様を満たしているかを調べる。【０１７９】  具体的には、マイクロコンピュータ６３はあらかじめ内蔵メモリにキャパシタブロック５２の電気的仕様を記憶しているので、メインコンピュータ６９はキャパシタブロック５２の脱着が行われたら初期チェック信号を発し、それに対応して各マイクロコンピュータ６３から出力された電気的仕様データを受け取る。【０１８０】  この際も上述したように既定のプロトコルに変換して全キャパシタブロック５２のデータ列を作成してメインコンピュータ６９に入力される。【０１８１】  メインコンピュータ６９は各キャパシタブロック５２の電気的仕様を調べ、キャパシタ５８の静電容量や電圧特性などが蓄電機器５００に要求されるものと合致するか否かを判断する。もし、電気的仕様が合致しなければ、どのキャパシタブロック５２が不適合なのかを状態出力コネクタ５７に出力する。【０１８２】  これにより、状態出力コネクタ５７に接続されたハイブリッド自動車の制御ユニット（図示せず）は、例えば運転者にどのキャパシタブロック５２が不適合かを知らせ、正規のキャパシタブロック５２に交換するよう警告を出す。【０１８３】  また、電気的仕様は合致していても、既に劣化してしまった異常キャパシタブロック５２を取り付けてしまう場合が想定される。【０１８４】  この場合は、上述の通りキャパシタブロック５２に内蔵したマイクロコンピュータ６３がキャパシタ異常履歴（異常情報等）を記憶しているので、メインコンピュータ６９の初期チェック信号発信により、異常履歴データが記憶されていればそれも電気的仕様データと併せてメインコンピュータ６９に伝達される。【０１８５】  その結果、上述のようにどのキャパシタブロック５２が異常であるかを運転者に知らせ、正常なキャパシタブロック５２に交換するよう警告を出す。【０１８６】  以上の構成、動作により、複数のキャパシタ５８をキャパシタブロック５２に分け、その中でキャパシタ５８の状態検出を完結させるとともに、その結果をデータ通信によりメインコンピュータ６９に伝達するようにしたため、従来に比べ配線の数や長さが著しく削減され、簡単な構成でキャパシタ状態検出が可能な蓄電機器状態検出装置が実現できた。【０１８７】  なお、本実施の形態４ではキャパシタブロック５２を３０個直列に接続したが、これは必要とする電力に応じて並列や直並列混在の接続としてもよい。【０１８８】  （実施の形態５）
以下、本発明の実施の形態５について、図面を参照しながら説明する。【０１８９】  図７は、本発明の実施の形態５における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路図である。図８は、本発明の実施の形態５における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図である。なお、図７、図８において、図５、図６と同一構成部分には同一番号を付与して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。【０１９０】  本実施の形態４の特徴となる点は、図７に示したようにキャパシタブロック５２とキャパシタブロック状態出力回路５４に内蔵されたメインコンピュータ６９の間のデータ通信媒体５５を無線とするとともに、図８に示したようにキャパシタ５８にそれぞれ電圧検出装置６２を設けたことである。【０１９１】  これらの詳細について以下に説明する。【０１９２】  まず、図８に示したように、キャパシタ５８の両端電圧を検出する際に、キャパシタ５８にそれぞれ電圧検出装置６２を設ける構成について述べる。【０１９３】  上記のように構成すれば、実施の形態４のようにキャパシタ５８を選択するスイッチ５９や、スイッチ５９のオンオフを制御するアナログスイッチ６４等が不要となり、極めて簡単な配線とすることができる。そのため、キャパシタブロック５２内部においても、さらなる配線の簡素化が実現できる。【０１９４】  なお、本実施の形態５ではキャパシタ５８の各々に電圧検出装置６２を設けているが、これは複数個毎のキャパシタ５８に１つの電圧検出装置６２を設ける構成でもよい。この場合、複数個のキャパシタ５８を一体とした状態情報しか得られないが、電圧検出装置６２およびその周辺の配線を減らすことができる。【０１９５】  ここで、キャパシタブロック５２の動作について説明する。【０１９６】  キャパシタ５８の両端電圧は常に電圧検出装置６２で検出されているが、検出される内容は既定値以上か否かのみとした。すなわち、具体的には検出したい基準電圧（例えばキャパシタ５８が劣化する過電圧）とキャパシタ５８の両端電圧を比較し、基準電圧以上なら電圧検出装置６２に内蔵した図示しないトランジスタがオンとなる。その結果、電圧検出装置６２に接続した電気的間接接続装置としてのフォトトランジスタ６２ａを介して異常信号（例えばＤＣ５Ｖ）がマイクロコンピュータ６３に入力される。【０１９７】  なお、電気的間接接続装置としてのフォトトランジスタ６２ａを電圧検出装置６２とマイクロコンピュータ６３の間に接続したのは、キャパシタ５８の高電圧が直接マイクロコンピュータ６３に入力されることによる破壊を防止するためである。従って、電気的間接接続装置はフォトトランジスタ以外にもフォトモスやリレーなどでもよい。【０１９８】  一方、キャパシタ５８の両端電圧が基準電圧に至らない場合（正常時）には電圧検出装置６２からは信号が出力されないため、フォトトランジスタ６２ａの出力はＯＶのままである。【０１９９】  従って、キャパシタ５８の両端電圧が基準電圧以上か否かの比較出力がオンオフのデジタル信号としてマイクロコンピュータ６３に入力される。【０２００】  これにより、キャパシタ５８の両端電圧絶対値を知ることはできないが、異常電圧になったキャパシタ５８については、キャパシタ５８と１対１に接続されたマイクロコンピュータ６３のポートのオンオフ情報を読み取ることで、どのキャパシタ５８が異常であるかを直接知ることができる。【０２０１】  このように検出機能を単純化したことにより、簡単な配線でキャパシタ５８の異常を検出することができる。【０２０２】  なお、温度の測定に関しては実施の形態４と同様である。従って、マイクロコンピュータ６３は電圧検出装置６２および温度センサ６５が接続されているポート情報を読むだけで、実施の形態４のようにスイッチ５９を切り替えたり、複数回測定したりすることなく、極めて短時間にキャパシタ５８と温度の状態データ（異常情報含む）を得ることができる。【０２０３】  次に、キャパシタブロック５２とメインコンピュータ６９の間のデータ通信媒体５５を無線とした点について詳細を説明する。【０２０４】  キャパシタブロック５２に内蔵されたマイクロコンピュータ６３は、データの送受信回路７０に接続されている。送受信回路７０には無線でデータ通信を行うための送受信アンテナ７１が接続されている。【０２０５】  一方、キャパシタブロック状態出力回路５４の内部にはメインコンピュータ６９に接続された送受信回路７０および前記送受信回路７０に接続された送受信アンテナ７１が接続されている。なお、全ての送受信回路７０の電源は実施の形態４で述べた状態出力コネクタ５７を介して供給されるＤＣ５Ｖ電源から得られている。【０２０６】  次にデータ通信に関する動作について説明する。【０２０７】  各キャパシタブロック５２は常にキャパシタ５８の状態情報（異常か否か）や温度データを取り込んでいる。【０２０８】  そこへメインコンピュータ６９が既定の間隔で各キャパシタブロック５２に対し現在のデータ送信要求信号を発する。この際、キャパシタブロック５２は本実施の形態５では３０個あるため３０種類の周波数を用意しておき、まず、最初のキャパシタブロック５２０１に対応した周波数でデータ送信要求信号を発する。【０２０９】  この信号はキャパシタブロック５２０１のみに対し送受信アンテナ７１、送受信回路７０を介してマイクロコンピュータ６３に伝達される。【０２１０】  マイクロコンピュータ６３はデータ送信要求信号を受けるとすぐに内蔵メモリに記憶していたデータを送受信回路７０に送り、送受信アンテナ７１から送信する。送信されたデータはキャパシタブロック状態出力回路５４の送受信アンテナ７１から送受信回路７０を介してメインコンピュータ６９に入力される。【０２１１】  次に、メインコンピュータ６９はキャパシタブロック５２０２に対応した周波数でデータ送信要求信号を発信し、同様の手順でキャパシタブロック５２０２のデータを受信し、入力する。【０２１２】  このようにして、メインコンピュータ６９は順次周波数を変えながら各キャパシタブロック５２と無線交信し、全データを入力する。【０２１３】  次に、メインコンピュータ６９はキャパシタブロック５２の正常、異常などの情報を状態出力コネクタ５７からハイブリッド自動車の制御ユニット（図示せず）に伝達する。【０２１４】  このようにデータ通信媒体５５として無線を使用することにより、実施の形態４で述べた電気配線をリング��にネットワーク接続する方法に比べ、配線が不要となるのはもちろん、メインコンピュータ６９に対し極めて高速にデータ入力が可能となる。【０２１５】  また、無線であるので、キャパシタブロック５２とキャパシタブロック状態出力回路５４の配置を任意に変えることができる。例えばキャパシタブロック状態出力回路５４を別体とし、ハイブリッド自動車の制御ユニット（図示せず）の近傍に配置して内蔵するなど、車載時の機器レイアウトに自由度が増す効果も得られる。【０２１６】  なお、本実施の形態５では各キャパシタブロック５２毎に周波数を割り当てて無線通信をしているが、これは無線ＬＡＮを用いてもよい。この場合は周波数を複数用意する必要がなくプロトコルも決められているので、送受信系の開発が容易になる。また、キャパシタブロック１２の異常時の脱着交換に対する正規品や劣化異常品の判定は実施の形態４と同様に、交換とともにキャパシタブロック５２とメインコンピュータ６９の間のデータやり取りを無線で行って判定している。【０２１７】  ここで、本実施の形態５のキャパシタブロック５２は無線でデータやり取りを行うため、実施の形態４のようにデータ通信装置接続端子６６ａ、６６ｂは設けておらず、高電圧端子６７ａ、６７ｂ、および低電圧端子６８ａ、６８ｂの４端子のみとなる。従って、仮に実施の形態４のキャパシタブロック５２を本実施の形態５の蓄電機器状態検出装置５０１に装着しても、キャパシタブロック５２に送受信回路７０や送受信アンテナ７１が搭載されていないので、無線でのデータやり取りができない。このことから正規品が装着されていないと判断できる。【０２１８】  逆に、本実施の形態５のキャパシタブロック５２を実施の形態４の蓄電機器状態検出装置５０１に装着した場合は、キャパシタブロック５２にデータ通信装置接続端子６６ａ、６６ｂが設けられていないので、データ通信媒体５５がリング状に接続されなくなるためデータのやり取りが不可能となる。このことから正規品が装着されていないと判断できる。【０２１９】  次に、実施の形態４で述べたキャパシタ５８の長期的な劣化予測についてであるが、本実施の形態５ではキャパシタ５８の電圧そのものを測定できないので、本発明者が発明した前述の劣化判断手法を適用できず、長期的な劣化予測は不可能である。【０２２０】  このため、劣化予測の情報を重視する用途では実施の形態４を、より簡単な構成でキャパシタブロック状態出力回路５４の配置自由度を重視する用途では本実施の形態５を採用すればよい。【０２２１】  以上の構成、動作により、異常検出結果のデータ通信を無線化したため、従来に比べさらに配線の数や長さを削減することができ、より簡単な構成でキャパシタ異常検出が可能な蓄電機器状態検出装置が実現できた。【０２２２】  なお、本実施の形態５では電圧検出装置６２をオンオフ出力で行っているが、これを実施の形態４のようにスイッチ５９を切り替えて電圧値を測定できるようにしてもよい。これによりキャパシタブロック５２の内部配線は実施の形態４のように若干複雑になるが、電圧値データの無線によるやり取りが可能になるので、長期的な劣化予測ができるようになる。【０２２３】  また、本実施の形態５では��ータ通信媒体５５を無線としたが、これを実施の形態４のようにリング状配線等の有線ネットワーク接続としてもよい。これにより無線関係回路が不要となるので、回路構成としては最も簡単なものとなる。また、キャパシタ５８の電圧値データが存在しないので、その分データが各キャパシタブロック５２を一巡する時間が短くなる。【０２２４】  このようにいずれも一長一短があるため、必要な仕様、条件に応じて任意に上記構成を組み合わせればよい。【０２２５】  （実施の形態６）
以下、本発明の実施の形態６について、図面を参照しながら説明する。【０２２６】  図９は、本発明の実施の形態６における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路図である。図１０は、本発明の実施の形態６における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図である。なお、図９、図１０において、図５、図６と同一構成部分には同一番号を付与して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。【０２２７】  本実施の形態６の特徴となる点は以下の５点である。【０２２８】  １）実施の形態４におけるデータ通信媒体５５をバス状有線ネットワーク接続とした。【０２２９】  ２）データ通信媒体５５により通信される内容はメインコンピュータが取り込んだ電流値と各キャパシタの劣化予測、異常を含む状態情報である。【０２３０】  ３）低電圧（ＤＣ５Ｖ）電源をキャパシタブロック５２内で生成するようにした。【０２３１】  ４）スイッチ５９をマルチプレクサにした。【０２３２】  ５）電圧検出装置６２を抵抗分割回路にした。【０２３３】  これらの詳細について以下に説明する。【０２３４】  まず最初の特徴であるが、図９に示すようにデータ通信媒体５５をバス状有線ネットワーク接続としている。これにより、実施の形態４のリング状に比べデータ通信媒体５５の配線数が倍増するものの、その長さは実施の形態４とほぼ同等であるので、従来に比べ配線の数、長さの削減効果が大きい点に変わりはない。【０２３５】  さらにデータ通信媒体５５の配線が断線した場合、リング状では全てのキャパシタブロック５２とメインコンピュータのデータ通信が途絶えてしまうが、本実施の形態６のバス状ではメインコンピュータから断線直前のキャパシタブロック５２まではデータ通信が可能であり、その分信頼性が高まる。【０２３６】  次に２番目の特徴であるが、本実施の形態６ではデータ通信の内容として、メインコンピュータからは電流検出装置５１ａで取り込んだ電流値を各キャパシタブロック５２に送信し、各キャパシタブロック５２からは、各キャパシタの劣化予測、異常を含む状態情報をメインコンピュータに送信するようにしている。【０２３７】  これは以下の理由による。【０２３８】  実施の形態４では各キャパシタブロック５２に内蔵した各キャパシタの電圧値をメインコンピュータに送信してからメインコンピュータ内で全キャパシタの長期的な劣化判断予測を行っていたが、これではデータ通信量が多い上、メインコンピュータの計算負担が大きくなってしまう。【０２３９】  そこで、本実施の形態６ではメインコンピュータから各キャパシタブロック５２に電流値データを送信することで、各キャパシタブロック５２に内蔵したマイクロコンピュータでそれぞれ長期的な劣化判断予測を行うようにした。【０２４０】  これにより、劣化判断の計算が各マイクロコンピュータに分散され計算が速くなる上、結果だけを温度データとともにデータ通信するためデータ量が少なく、よって実施の形態４と同等の配線で、より速く各キャパシタの状態情報を得ることができる。なお、劣化判断予測の手法は実施の形態４と同様である。【０２４１】  次に３番目の特長であるが、図１０に示すように各キャパシタブロック５２の内部で使用する低電圧（ＤＣ���Ｖ）電源は１０個直列に接続されたキャパシタ５８の両端電圧からＤＣ５Ｖを出力する電圧レギュレータ７２を用いて作り出している。【０２４２】  ここで、電圧レギュレータ７２の入力端子には前記両端電圧のうち最大電圧、すなわち、図１０で一番上のキャパシタ５８の上側の電圧が入力されている。【０２４３】  また、電圧レギュレータ７２のグランド端子には両端電圧のうち最小電圧、すなわち、図１０で一番下のキャパシタ５８の下側の電圧が入力されている。従って、この電圧がキャパシタブロック５２０１内のグランドレベルとなる。上記２種類の電圧を電圧レギュレータ７２に入力することにより、キャパシタブロック５２０１内のグランドレベルに対して＋５Ｖの直流電圧を得ることができる。この電圧はキャパシタブロック５２０１内の各回路（マイクロコンピュータ６３や後述するマルチプレクサ７３等）に供給されている。【０２４４】  このように各キャパシタブロック５２内でそれぞれ低電圧を作り出し各回路に供給することで、実施の形態４に示したような蓄電機器状態検出装置５０１内部での低電圧系統の配線が不要となり、さらなる配線の低減が可能となる。【０２４５】  なお、この場合注意しなければならない点は、各キャパシタブロック５２のグランドレベルが異なる点である。【０２４６】  例えば、満充電時に７５０Ｖになる蓄電機器５００の最初のキャパシタブロック５２０１において、定格２．５Ｖで１０個直列のキャパシタ５８の両端電圧のうち最大電圧は７５０Ｖ、最小電圧は７２５Ｖ（＝７５０−２．５×１０）となるので、キャパシタブロック５２０１のグランドレベルは７２５Ｖにもなる。【０２４７】  一方、キャパシタブロック状態出力回路５４は供給電圧が＋５Ｖ、グランドレベルが０Ｖで駆動しているので、キャパシタブロック状態出力回路５４とキャパシタブロック５２０１の間には極めて高い電位差があり、データ通信媒体５５で電気的に直接接続することはできない。【０２４８】  そこで、本実施の形態６では両者を電気的間接接続装置により接続している。具体的にはデータ通信装置接続端子６６ａ、６６ｂを電気的間接接続装置としてのフォトモスやフォトトランジスタ、リレーなどとすることにより直接接続されないように構成している。【０２４９】  次に４番目の特長であるが、図１０示したように、各キャパシタ５８の電圧を測定する際、キャパシタ５８を切り替える装置として実施の形態４で用いていたスイッチ５９としてマルチプレクサ７３を用いた。マルチプレクサ７３はマイクロコンピュータ６３の指示により、内蔵された多数のスイッチを切り替えるため、実施の形態４に比べ簡単な配線でキャパシタ５８の選択が可能となる。【０２５０】  なお、本実施の形態６では各々のキャパシタ５８の両端電圧を直接マルチプレクサ７３に入力しており、実施の形態４のようにアナログスイッチ６４を介してスイッチ５９を切り替える必要がない。【０２５１】  これは、３番目の特長である低電圧電源をキャパシタブロック５２内で生成しているためである。実施の形態４では高電圧系と低電圧系が混在していたため、両者が電気的に接続しないようにスイッチ５９の切替もアナログスイッチ６４を介して間接的に行う必要があった。これに対し、本実施の形態６では低電圧系のグランドレベルがキャパシタブロック５２０１内の高電圧系の最小電圧としたため、キャパシタブロック５２０１内に大きな電位差が存在しなくなり、直接マルチプレクサ７３で切り替えることが可能となった。【０２５２】  なお、本実施の形態６ではキャパシタ５８の各々の両端電圧をマルチプレクサ７３に入力しているが、これは複数個毎のキャパシタ５８の両端電圧をマルチプレクサ７３に入力する構成でもよい。この場合、複数個のキャパシタ５８を一体とした状態情報しか得られないが、マルチプレクサ７３およびその周辺の配線を減らすことができる。【０２５３】  以上のことから、実施の形態４に比べキャパシタブロック５２内の配線の簡素化が可能となった。【０２５４】  次に５番目の特長であるが、電圧検出装置６２を抵抗分割回路という極めて簡単な回路で構成している。これにより、各キャパシタ５８の両端電圧（マルチプレクサ７３の出力）は抵抗分割された中点電位を直接マイクロコンピュータ６３に内蔵されたＡＤコンバータで取り込まれるだけなので、キャパシタブロック５２内の配線の削減に効果が得られる。なお、以上に述べた点以外は実施の形態４と同様である。【０２５５】  以上の構成、動作により、従来に比べさらに配線の数や長さを削減することができ、より簡単な構成でキャパシタ状態検出が可能な蓄電機器状態検出装置が実現できた。【０２５６】  以上までで述べた実施の形態を整理すると、以下のように分類できる。【０２５７】  キャパシタ５８の電圧検出装置に対するデータ通信内容、状態出力内容は、以下の通りである。【０２５８】  アナログスイッチやマルチプレクサによる切替でキャパシタ５８の電圧を検出する場合、データ通信内容は、電流、キャパシタ電圧、状態情報、温度となる。また、状態出力内容は、キャパシタ過電圧、断線や短絡、長期的劣化、温度異常となる。【０２５９】  基準電圧との比較出力および電気的間接接続装置とでキャパシタ５８の電圧を検出する場合、データ通信内容は、状態情報、温度となる。また、状態出力内容は、キャパシタ過電圧、断線や短絡、温度異常となる。【０２６０】  また、データ通信媒体５５には、有線ネットワーク接続（リング状、バス状、スター状）と無線（周波数可変、無線ＬＡＮ）通信がある。【０２６１】  実施の形態４〜６ではこれらのうち代表的な３種類の組み合わせを説明したに過ぎず、これらをどのように組み合わせても高信頼性を保持しながら配線の数や長さの削減が可能となり、簡単な構成で信頼性の高いキャパシタ異常検出が可能な蓄電機器状態検出装置が実現できる。【０２６２】  従って、本発明は実施の形態４〜６で述べた構成に限定されるものではなく、必要な仕様、条件に応じて任意に上記構成を組み合わせればよい。
【産業上の利用可能性】
【０２６３】  本発明に係る蓄電機器状態検出装置は、高電圧そのものや高電圧系ノイズが信号系配線に重畳することがなくなり信頼性を向上することができる。また、外部配線を著しく削減することができ、簡単な構成を実現することが可能となるため、特にハイブリッド自動車のモーター駆動バッテリの補助用蓄電装置等として有用である。
【図１】
2007029673.tif 000002
【図２】
2007029673.tif 000003
【図３】
2007029673.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007029673.tif 000008
【図８】
2007029673.tif 000009
【図９】
2007029673.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
2007029673.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成19年1月11日(2007.1.11)
【手続補正１】
【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】
【書類名】特許請求の範囲【請求項１】（削除）【請求項２】（削除）【請求項３】（削除）【請求項４】（削除）【請求項５】（削除）【請求項６】（削除）【請求項７】（削除）【請求項８】（削除）【請求項９】  キャパシタと、前記キャパシタを充放電する充放電制御回路からなる蓄電機器の状態を検出する蓄電機器状態検出装置において、前記キャパシタと前記充放電制御回路の間に接続した電流検出装置と、直列、並列または直並列に接続された複数の前記キャパシタと、前記キャパシタの近傍に設けた温度センサと、前記キャパシタの各々または複数個毎に接続され、前記キャパシタを選択するスイッチと、前記スイッチにより選択された前記キャパシタの電圧を測定する電圧検出装置と、前記スイッチの切替および前記電圧検出装置と前記温度センサの出力の取り込みを行うマイクロコンピュータと、前記マイクロコンピュータのデータを入出力するデータ通信媒体とを備える複数のキャパシタブロックと、前記キャパシタブロックとデータのやり取りを行うとともに前記電流検出装置の電流出力を取り込むメインコンピュータとを有し、前記データ通信媒体により通信される内容は、前記メインコンピュータが取り込んだ電流値と、各ブロックの前記マイクロコンピュータが取り込んだ温度データと、前記マイクロコンピュータが求めた前記キャパシタの劣化予測データとを含む状態情報である蓄電機器状態検出装置。【請求項１０】  前記スイッチはマルチプレクサであり、各々または複数個毎の前記キャパシタの電圧は前記マルチプレクサの出力電圧を前記電圧検出装置としての抵抗分割回路により前記マイクロコンピュータに取り込まれる請求項９に記載の蓄電機器状態検出装置。【請求項１１】（削除）【請求項１２】  前記メインコンピュータは前記電流検出装置が検出する電流値、前記キャパシタの電圧値、前記電圧値の変化速度、および前記キャパシタブロックの温度から前記キャパシタの劣化を予測する請求項９に記載の蓄電機器状態検出装置。【請求項１３】（削除）【請求項１４】（削除）【請求項１５】  前記データ通信媒体により通信されるデータは前記キャパシタに異常があった場合、その情報を優先して前記メインコンピュータに伝達する請求項９に記載の蓄電機器状態検出装置。【請求項１６】  前記キャパシタブロック内で直列に接続された複数の前記キャパシタの両端電圧のうち最小電圧を前記キャパシタブロックのグランドレベルとし、前記最小電圧と、前記両端電圧のうち最大電圧を入力することにより、前記キャパシタブロック内の各回路へ一定電圧を供給する電圧レギュレータを有した請求項９に記載の蓄電機器状態検出装置。【請求項１７】  前記データ通信媒体は前記キャパシタブロックに設けた電気的間接接続装置に接続された請求項１６に記載の蓄電機器状態検出装置。【請求項１８】  前記データ通信装置は複数の前記キャパシタブロックと前記メインコンピュータの間を有線ネットワーク接続した請求項９に記載の蓄電機器状態検出装置。【請求項１９】  複数の前記キャパシタブロックと前記メインコンピュータの間のデータ通信媒体は無線によるものである請求項９に記載の蓄電機器状態検出装置。【請求項２０】  前記マイクロコンピュータは前記キャパシタブロックの電気的仕様および前記キャパシタ異常履歴を記憶しており、前記電気的仕様および前記キャパシタ異常履歴は前記データ通信媒体により前記メインコンピュータへ伝達される請求項９に記載の蓄電機器状態検出装置。【手続補正書】
【提出日】平成19年1月29日(2007.1.29)
【手続補正１】
【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】
キャパシタと、
前記キャパシタを充放電する充放電制御回路からなる蓄電機器の状態を検出する蓄電機器状態検出装置において、
前記キャパシタと前記充放電制御回路の間に接続した電流検出装置と、
直列、並列または直並列に接続された複数の前記キャパシタと、
前記キャパシタの近傍に設けた温度センサと、
前記キャパシタの各々または複数個毎に接続され、前記キャパシタを選択するスイッチと、
前記スイッチにより選択された前記キャパシタの電圧を測定する電圧検出装置と、
前記スイッチの切替および前記電圧検出装置と前記温度センサの出力の取り込みを行うマイクロコンピュータと、
前記マイクロコンピュータのデータを入出力するデータ通信媒体とを備える複数のキャパシタブロックと、
前記キャパシタブロックとデータのやり取りを行うとともに前記電流検出装置の電流出力を取り込むメインコンピュータとを有し、
前記データ通信媒体により通信される内容は、
前記メインコンピュータが取り込んだ電流値と、
各ブロックの前記マイクロコンピュータが取り込んだ温度データと、
前記マイクロコンピュータが求めた前記キャパシタの劣化予測データとを含む状態情報である
蓄電機器状態検出装置。
【請求項２】
前記スイッチはマルチプレクサであり、各々または複数個毎の前記キャパシタの電圧は前記マルチプレクサの出力電圧を前記電圧検出装置としての抵抗分割回路により前記マイクロコンピュータに取り込まれる
請求項１に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項３】
前記メインコンピュータは
前記電流検出装置が検出する電流値、前記キャパシタの電圧値、前記電圧値の変化速度、および前記キャパシタブロックの温度から前記キャパシタの劣化を予測する
請求項１に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項４】
前記データ通信媒体により通信されるデータは
前記キャパシタに異常があった場合、その情報を優先して前記メインコンピュータに伝達する
請求項１に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項５】
前記キャパシタブロック内で直列に接続された複数の前記キャパシタの両端電圧のうち最小電圧を前記キャパシタブロックのグランドレベルとし、前記最小電圧と、前記両端電圧のうち最大電圧を入力することにより、前記キャパシタブロック内の各回路へ一定電圧を供給する電圧レギュレータを有した
請求項１に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項６】
前記データ通信媒体は前記キャパシタブロックに設けた電気的間接接続装置に接続された
請求項５に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項７】
前記データ通信装置は複数の前記キャパシタブロックと前記メインコンピュータの間を有線ネットワーク接続した
請求項１に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項８】
複数の前記キャパシタブロックと前記メインコンピュータの間のデータ通信媒体は無線によるものである
請求項１に記載の蓄電機器状態検出装置。
【請求項９】
前記マイクロコンピュータは前記キャパシタブロックの電気的仕様および前記キャパシタ異常履歴を記憶しており、前記電気的仕様および前記キャパシタ異常履歴は前記データ通信媒体により前記メインコンピュータへ伝達される
請求項１に記載の蓄電機器状態検出装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にキャパシタを用いた蓄電機器におけるキャパシタの状態検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境への配慮から駆動の全てあるいは一部をモーターで行う、いわゆる電気自動車やハイブリッド自動車が普及しつつある。
【０００３】
これらの自動車はモーターの電力をバッテリから供給されているが、バッテリは急速かつ大電流充放電による特性変化や劣化が起こるため、特に急加速時にモーターへ供給する電流を制限している。そのため十分な加速が得られない場合があった。
【０００４】
そこで、急速放電が可能なキャパシタをバッテリと併用した自動車が考案されている。これにより、急加速時にバッテリに加えキャパシタの電力もモーターに供給されるため、バッテリのみの場合より急峻な加速が可能となる。以下、蓄電機器としてキャパシタを用いた場合について説明する。
【０００５】
モーターを駆動できるだけの電圧をキャパシタで得ようとした場合、必要電圧が約７５０Ｖであるため、１個当たりの定格電圧が２．５Ｖのキャパシタを３００個直列に接続する必要がある。また、必要な容量を得るために並列接続を組み合わせることもある。
【０００６】
しかし、キャパシタにはバラツキがあり、キャパシタに印加される電圧がばらつくので、それを考慮せず充電を行うと、キャパシタの寿命を著しく損ね、場合によっては破損に到る可能性がある。
【０００７】
そこで、多数のキャパシタの状態を管理し、異常を検出する方法が考案されている。
【０００８】
図１１は従来の蓄電機器の異常検出方法を示すブロック回路図である。図１１において、直流電源１から定格電圧２．５Ｖの複数のキャパシタ２に電力が充電される際に、各々のキャパシタ２にどれだけの電流が流れ、どれだけの電圧がかかっているかを電流検出器３および電圧検出装置４によりそれぞれ測定する。そして、その測定結果に基づいて制御器５で充電を制御し、キャパシタ２の正常、異常を判断している。なお、これらの技術内容は、例えば、特開２００３−２７４５６６号公報に開示されている。
【０００９】
前述の異常検出方法によると、確かに異常のあるキャパシタを検出することが可能であるが、ハイブリッド自動車のモーター駆動バッテリの補助用に使用した場合、充電完了時の全キャパシタ２の両端電圧は約７５０Ｖにもなる。よって、図１１に示した回路全体に非常に高い電圧（約７５０Ｖ）がかかった状態になっている。
【００１０】
一方で、制御器５は電流検出器３や電圧検出器４の測定値から正常、異常の判断を行うために電荷量や静電容量を算出するが、そのためにＡＤコンバータやマイクロコンピュータが使用されている。これらの電源電圧はＤＣ５Ｖが一般的である。
【００１１】
従って、図１１のブロック図によると、高電圧が直接印加される電流検出器３や電圧検出器４の測定結果の出力がそのまま電気的に直接制御器５に入力されているため、例えば、万一スイッチ６とスイッチ７が同時にオンするような故障や誤動作が起こりうる。そして、高電圧が電流検出器３や電圧検出器４に回り込んで制御器５に入力されてしまうと、制御器５はその許容電圧をはるかに超えるため、誤動作し破壊してしまう可能性がある。
【００１２】
また、キャパシタ２を放電する際に、一般にハイブリッド自動車のモーターに合わせた電圧仕様に変換するためのＤＣ−ＤＣコンバータが用いられるが、その動作に伴うノイズが電流検出器３や電圧検出器４に回り込んで制御器５に入力されてしまう可能性もある。この場合も制御器５が正確に電流、電圧を読み取れず誤動作する可能性がある。
【００１３】
さらに、前述の異常検出方法によると、確かに異常のあるキャパシタを検出することが可能であるが、ハイブリッド自動車のモーター駆動バッテリの補助用に使用した場合、前記したようにキャパシタ２は３００個にもなる。
【００１４】
従って、その１つ１つのキャパシタ２にスイッチ６を設け、さらに各スイッチ６をスイッチ制御部７により制御器５で制御することになるので、スイッチ制御部７と制御器５の間に少なくとも３００本を超える膨大な数の長い配線が必要となる。その結果、配線が複雑になる上に車両の重量も重くなり、せっかくのハイブリッド自動車の良好な燃費特性が低下してしまう可能性がある。
【発明の開示】
【００１５】
本発明は、高電圧や高電圧系ノイズが共存する場合でも正常に動作する信頼性の高い蓄電機器状態検出装置を提供する。
【００１６】
さらに、本発明は、上記高信頼性を実現すると同時に配線の数や長さを削減した簡単な構成で多数のキャパシタの状態が検出できる蓄電機器状態検出装置を提供する。
【００１７】
本発明の蓄電機器状態検出装置は、キャパシタと、キャパシタの各々または複数個毎に接続されたキャパシタ電圧検出回路からなるキャパシタブロックと、キャパシタ電圧検出回路の信号からキャパシタの状態を出力するキャパシタブロック状態出力回路とから構成され、キャパシタ電圧検出回路の信号が電気的間接接続装置でキャパシタブロック状態出力回路に伝達される。
【００１８】
本構成によればキャパシタ電圧検出回路（図１１の従来の電圧検出器４に相当）の信号が電気的に直接キャパシタブロック状態出力回路（図１１の従来の制御器５に相当）に出力されることがないので、万一高電圧そのものや、ＤＣ−ＤＣコンバータによる高電圧系ノイズがキャパシタ電圧検出回路の信号に重畳されてもキャパシタブロック状態出力回路に影響を与えない。すなわち、キャパシタブロック状態出力回路に高電圧や高電圧系ノイズが印加されることがなくなるため、信頼性の高いキャパシタ状態検出が可能となる。
【００１９】
また、本発明の蓄電機器状態検出装置は、複数のキャパシタの各々または複数個毎に接続され、キャパシタを選択するスイッチと、スイッチにより選択されたキャパシタの電圧を測定する電圧検出装置と、キャパシタの近傍に設けた温度センサと、スイッチの切替および電圧検出装置と温度センサの出力の取り込みを行うマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータのデータを入出力するデータ通信装置とから構成される複数のキャパシタブロックと、キャパシタブロックとデータのやり取りを行うとともにキャパシタの電流値を取り込むメインコンピュータとから構成される。
【００２０】
本構成によればスイッチの切替はキャパシタブロック内のマイクロコンピュータにより行われるので、切替に必要な配線がキャパシタブロックの内部で完結し、外部に取り回されることがなくなる。よって、外部配線の数や長さを著しく削減することができ、簡単な構成で信頼性の高いキャパシタの異常検出が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態では蓄電機器状態検出装置をハイブリッド自動車に適用した場合について述べる。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路図である。図２は、本発明の実施の形態１における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図である。
【００２３】
図１において、蓄電機器１００は充放電を司る充放電制御回路１１とキャパシタブロック１２から構成される。
【００２４】
キャパシタブロック１２は必要な電圧および蓄電電力量に応じて図１に示したように複数個設けてもよい。本実施の形態１では約７５０Ｖを蓄電するため、３００個のキャパシタが必要なことから、キャパシタブロック１２の内部でキャパシタを１０個直列に接続し、さらにこのキャパシタブロック１２を３０個直列に接続する構成とした。
【００２５】
蓄電機器１００に充電する際は、充放電制御回路１１に設けた電力入出力端子１３に電力を供給することにより、充放電制御回路１１で制御されながら３０個のキャパシタブロック１２に電力が供給され、充電される。放電の際は充電の場合の逆で、各キャパシタブロック１２に充電された電力が充放電制御回路１１を介して電力入出力端子１３から放電される。
【００２６】
このような蓄電機器１００において、キャパシタの状態を検出するために蓄電機器状態検出装置１０１が設けられている。蓄電機器状態検出装置１０１はキャパシタブロック１２とキャパシタブロック状態出力回路１４から構成される。
【００２７】
キャパシタブロック状態出力回路１４には３０個のキャパシタブロック１２が接続されているので、使用しているキャパシタ全ての状態について一括して管理する構成になっている。
【００２８】
各キャパシタブロック１２の状態は電気的間接接続手段としての光スイッチ１５、および温度センサコネクタ１６によってキャパシタブロック状態出力回路１４に伝達されているが、この部分の構成や動作の詳細については後述する。
【００２９】
キャパシタブロック状態出力回路１４でキャパシタの電圧が既定値を超えたと判断した場合は状態出力コネクタ１７からその情報を出力する。状態出力コネクタ１７には図示しないハイブリッド自動車の制御ユニットが接続されているので、制御ユニットは出力に応じてハイブリッド自動車の制御を行うことができる。
【００３０】
次に、図２を用いて状態検出方法の詳細について説明する。
【００３１】
なお、以下の説明ではキャパシタの状態が異常電圧である場合の検出方法について述べるが、異常以外の任意の電圧状態においても同様の方法で検出可能である。
【００３２】
図２はキャパシタブロック１２とキャパシタブロック状態出力回路１４の内部ブロック回路図を抜粋して示したものである。
【００３３】
まず、キャパシタブロック１２の構成について説明する。なお、キャパシタブロック１２は本来３０個あるが、ここでは代表的な１個のみを示し、これをキャパシタブロック１２０１と記す。従って、キャパシタブロック１２０１の下に一部示したものはキャパシタブロック１２０２、図２の最下部に示したものはキャパシタブロック１２３０となる。
【００３４】
キャパシタブロック１２０１の内部は光スイッチ１５、温度センサコネクタ１６に加え、キャパシタ１８、キャパシタ電圧均等化回路１９、キャパシタ電圧検出回路２０、トランジスタ２１、キャパシタブロック電圧均等化回路２２、および温度センサ２３が内蔵されている。
【００３５】
キャパシタ１８は蓄電を行う主要部品で、急速充放電に優れる電気二重層キャパシタを用いた。図２では概略しているが、キャパシタ１８を１０個直列に接続している。各キャパシタ１８には並列にキャパシタ電圧均等化回路１９が接続されている。これはキャパシタ１８の電圧が定格を超えると劣化が進行するため、それを回避する回路である。なお、キャパシタ電圧均等化回路１９はキャパシタ１８の複数個毎に接続してもよい。
【００３６】
キャパシタ電圧均等化回路１９は基準電圧（２．５Ｖ）を有しており、キャパシタ１８の両端電圧が基準電圧より高くなるとキャパシタ１８を少しづつ放電し、常に基準電圧近傍になるようにキャパシタの電圧を均等化している。
【００３７】
このような構成とすることで、キャパシタ１８がばらついても、キャパシタ電圧均等化回路１９によって個々に基準電圧に調整することができる。
【００３８】
しかし、キャパシタ１８が故障するなどして基準電圧より高い状態に陥り、キャパシタ電圧均等化回路１９で調整できなくなる可能性がある。
【００３９】
そこで、キャパシタ１８の電圧異常を検出するためにキャパシタ電圧検出回路２０がキャパシタ１８と並列に接続されている。
【００４０】
キャパシタ電圧検出回路２０はキャパシタ電圧均等化回路１９よりも高い基準電圧（例えば３．５Ｖ）を内部に有しており、この基準電圧とキャパシタ１８の両端電圧を比較している。なお、キャパシタ電圧検出回路２０はキャパシタ１８の複数個毎に接続してもよい。キャパシタ電圧検出回路２０には、異常を検知した際にそれを知らせるスイッチの役割としてトランジスタ２１が接続されている。トランジスタ２１は１０個のキャパシタ１８に対応して接続されており、いずれかのキャパシタ１８が異常の場合、異常信号が発せられるＯＲ接続としてある。
【００４１】
１０個のトランジスタ２１の接続先（図２ではトランジスタ２１の下側）にはキャパシタブロック電圧均等化回路２２が配されている。これは実質的には抵抗器からなり、いずれかのキャパシタ１８が異常であれば、できるだけ速やかに１０個のキャパシタ１８の電圧を一気に下げ、キャパシタ１８の液漏れなどの重篤な故障が発生する確率を下げる役割を果たす。
【００４２】
キャパシタブロック電圧均等化回路２２には直列に光スイッチ１５の発光部が接続されている。これは、いずれかのキャパシタ１８が異常の場合、トランジスタ２１がオンになりキャパシタブロック電圧均等化回路２２を通して電流が流れるので、異常時に発光するように構成されている。
【００４３】
また、キャパシタ１８は周囲温度によってもその特性が変化するため、キャパシタ１８の近傍の温度を測定するために温度センサ２３が配置されている。本実施の形態１では温度センサ２３として温度感度が高く回路処理が容易なサーミスタを用いた。
【００４４】
温度センサ２３の出力は２ピンの温度センサコネクタ１６に接続されている。
【００４５】
次に、キャパシタブロック状態出力回路１４の構成について説明する。
【００４６】
キャパシタブロック状態出力回路１４にはキャパシタブロック１２に設けた光スイッチ１５の発光部と対向するように光スイッチ１５の受光部が設けられている。
【００４７】
また、キャパシタブロック１２に設けた温度センサコネクタ１６の対向部分に受け側の２ピンの温度センサコネクタ１６が設けられている。
【００４８】
光スイッチ１５の受光部と温度センサコネクタ１６のグランド側はグランド配線２４に接続され、信号側は状態判定回路２５に接続される。
【００４９】
同様に、状態判定回路２５には３０個のキャパシタブロック１２０１〜１２３０からの上記各信号が接続されている。
【００５０】
状態判定回路２５ではキャパシタ１８の異常の有無や温度など各種データを状態出力コネクタ１７に出力している。
【００５１】
次に蓄電機器状態検出装置１０１の動作について述べる。
【００５２】
キャパシタ１８には充放電制御回路１１により電圧が印加され、充電が行われている。この際、各キャパシタ１８と並列に接続されたキャパシタ電圧均等化回路１９により、キャパシタ１８の電圧が基準値（２．５Ｖ）になるように調整されている。
【００５３】
この状態で、万一いずれかのキャパシタ１８が故障し、キャパシタ電圧均等化回路１９の基準値（２．５Ｖ）以上の電圧になったまま下がらなくなると、キャパシタ１８に並列に接続されたキャパシタ電圧検出回路２０で既定値としての高い基準電圧（３．５Ｖ）以上か否かを比較する。
【００５４】
定格の２．５Ｖ以上で３．５Ｖ以下の場合は、若干キャパシタ１８の寿命が短くなるものの緊急に危険が生じる可能性が低いため、そのままの状態を維持する。
【００５５】
一方、高い基準電圧を上回ったらキャパシタ１８の破損等が発生する可能性があるため、危険信号を出力する。
【００５６】
それにより、キャパシタ電圧検出回路２０に接続されたトランジスタ２１がオンになる。トランジスタ２１はＯＲ接続のため、キャパシタブロック１２に設けた１０個のキャパシタ１８の内どれかが異常になるとトランジスタ２１を通して電流が流れる。
【００５７】
この電流は１０個直列のキャパシタ１８から流れ、キャパシタブロック電圧均等化回路２２の内部抵抗器で消費されるため、１０個のキャパシタ１８の全体電圧が下がる。
【００５８】
この結果、一気に全体のキャパシタ１８の電圧を下げることができるため、どのキャパシタ１８が高い基準電圧であろうとも安全性を確保でき、極めて信頼性の高いシステムとすることができる。
【００５９】
また、前記電流が流れると、キャパシタブロック電圧均等化回路２２に直列接続した光スイッチ１５の発光部にも電流が流れ発光する。
【００６０】
この結果、前記光スイッチ１５の発光部と対向して設けられた光スイッチ１５の受光部がオンになる。この信号は光のオンオフに依存するものであるため、キャパシタ１８の電圧の基準値との大小比較結果がデジタル的に出力されることになる。このようにデジタル出力とすることにより、万一信号にノイズが乗っても誤動作の影響を低減でき、高信頼性が得られる。
【００６１】
光スイッチ１５の受光部の信号は状態判定回路２５に伝達される。
【００６２】
ここで、いずれかのキャパシタ１８が異常であることをキャパシタブロック１２からキャパシタブロック状態出力回路１４に伝達するのに電気的に間接接続する装置（光スイッチ１５）を用いた。
【００６３】
これは、キャパシタ１８の近傍に印加されている高電圧系配線（図２の太線で示した）と信号系配線（図２の細線で示した）を電気的に完全に分離しつつ、異常の情報をキャパシタブロック１２からキャパシタブロック状態出力回路１４に伝達するためである。
【００６４】
このように高電圧系配線（太線）と信号系配線（細線）が電気的に接続されている部分が全くないため、万一の故障時にも高電圧そのものや高電圧系ノイズが信号系配線に回り込むことがなく、信頼性の高いシステムを構築することができる。
【００６５】
なお、本実施の形態１では電気的間接接続装置に光学的装置としての光スイッチ１５を用いたが、これは磁気的装置としての絶縁トランスや機械的装置としてのリレーでも構わない。
【００６６】
一方、キャパシタ１８の近傍に配した温度センサ２３の出力も温度センサコネクタ１６を介して状態判定回路２５に伝達される。
【００６７】
ここで、温度は温度センサ２３（サーミスタ）の抵抗値を測定するのみであるので、元々キャパシタブロック１２の高電圧系とは完全に独立した配線となる。従って、キャパシタブロック１２とキャパシタブロック状態出力回路１４の接続は温度センサコネクタ１６により電気的に直接行っている。
【００６８】
状態判定回路２５はキャパシタ１８の異常が発生したことを示す信号を状態出力コネクタ１７に出力する。
【００６９】
それと同時に、３０個のキャパシタブロック１２０１〜１２３０に各々設けた３０個の温度センサ２３の各出力から、最高温度と最低温度をキャパシタブロック状態出力回路１４に内蔵した状態判定回路２５で求め、状態出力コネクタ１７に出力する。
【００７０】
状態出力コネクタ１７の信号は図示しないハイブリッド自動車の制御ユニットに伝達される。
【００７１】
制御ユニットはキャパシタ１８に異常があったり、温度範囲が既定値を外れていてキャパシタ１８の劣化が促進される可能性があったりする場合には充放電制御回路１１により充電電流を下げる、または放電する、または蓄電機器１００を停止するなどの制御を行う。これにより、ハイブリッド自動車全体としての信頼性を向上することができる。
【００７２】
以上の構成、動作により、高電圧そのものや高電圧系ノイズが信号系配線に回り込んで重畳されることがなくなるため、信頼性の高いキャパシタ状態検出が可能な蓄電機器状態検出装置が実現できた。
【００７３】
なお、本実施の形態１では状態出力コネクタ１７の信号はキャパシタ１８の異常の有無と最高温度、最低温度のみとしたが、これはデータ通信技術を用いて状態判定回路２５の内部でどのキャパシタブロック１２が異常であるのか、また、各キャパシタブロック１２の温度はどれくらいであるのかをデータとして作成し、ハイブリッド自動車の制御ユニットに送信してもよい。
【００７４】
この場合、どのキャパシタブロック１２が異常であるかが明確になるので、そのキャパシタブロック１２のみを使用しないようにすれば、キャパシタブロック１２の交換修理の際に効率がよくなる。この理由からキャパシタ１８は複数のキャパシタブロック１２０１〜１２３０に分けて構成している。
【００７５】
また、本実施の形態１ではキャパシタ１８を直列に接続したが、これは必要とする電力に応じて並列や直並列混在の接続としてもよい。
【００７６】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について、図面を参照しながら説明する。
【００７７】
なお、以下の説明においても実施の形態１と同様にキャパシタの状態が異常電圧である場合の検出方法について述べるが、異常以外の任意の電圧状態においても同様の方法で検出可能である。
【００７８】
図３は、本発明の実施の形態２における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図である。なお、図３において、図１、図２と同一構成部分には同一番号を付与して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００７９】
本実施の形態２の特徴となる点は、キャパシタブロック１２０１〜１２３０において、各キャパシタ１８と並列に接続したキャパシタ電圧検出回路２０、およびそれに接続したトランジスタ２１を３系統と複数設けたことである。なお、複数個毎のキャパシタ１８にキャパシタ電圧検出回路２０を設けてもよい。
【００８０】
これに対応して、キャパシタブロック電圧均等化回路２２や光スイッチ１５も３個とした。
【００８１】
これにより、実施の形態１ではキャパシタ電圧検出回路２０は危険電圧（３．５Ｖ）以上か否かのみの判定しかできなかったが、本実施の形態２では検出電圧を３種類にできるので、例えばキャパシタ電圧検出回路２０の内部基準電圧が３．５Ｖのものに加え、３Ｖのもの、２．８Ｖのものと設定すれば、３種類のキャパシタ１８の電圧を検出可能となる。これによりキャパシタ１８の３種類の異常信号出力を得ることができる。
【００８２】
この異常信号が光スイッチ１５を介して状態判定回路２５に入力されることで、キャパシタの劣化程度を状態出力コネクタ１７から出力することができる。これにより、ハイブリッド自動車の制御ユニットは、例えば２．８Ｖの信号のみが出ている場合はドライバーに対し警告を出すのみに留めキャパシタブロック１２０１〜１２３０の動作は引き続き有効とし、３Ｖの信号が出ている場合は警告に加え３Ｖの信号が出たキャパシタブロック１２のみ動作を停止し、３．５Ｖの信号が出れば実施の形態１と同様に全てのキャパシタブロック１２０１〜１２３０の動作を停止するという、故障の実態に合ったきめ細かい制御が可能となる。
【００８３】
また、キャパシタブロック１２０１〜１２３０を初めて使用してから、最も低い検出電圧（本実施の形態２では２．８Ｖ）のキャパシタ電圧検出回路２０の状態信号（ここでは異常信号）が出力されるまでの積算時間を状態判定回路２５で監視することにより、あらかじめ状態判定回路２５の内部に設けた図示しない記憶装置に記憶したキャパシタ１８の経時劣化特性との比較からキャパシタブロック１２０１〜１２３０の寿命予測を行い、状態出力コネクタ１７から出力することができる。
【００８４】
以上の構成、動作により、高電圧系配線と信号系配線の完全分離による信頼性の確保に加え、キャパシタブロックの寿命予測から劣化故障の早期発見が可能となり、さらなる高信頼性を得ることが可能となる。
【００８５】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３について、図面を参照しながら説明する。
【００８６】
なお、以下の説明においても実施の形態１と同様にキャパシタの状態が異常電圧である場合の検出方法について述べるが、異常以外の任意の電圧状態においても同様の方法で検出可能である。
【００８７】
図４は、本発明の実施の形態３における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図である。なお、図４において、図１、図２と同一構成部分には同一番号を付与して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００８８】
本実施の形態３の特徴となる点は、キャパシタブロック１２０１〜１２３０の内部に光スイッチ１５の受光部も設け、その信号と温度センサ２３の出力信号をマイクロコンピュータ２６に取り込み、そのデジタルデータを送信回路２７に伝達し、送信回路２７に接続した送信アンテナ２８を介して電波を送信するようにした点である。
【００８９】
送信された電波はキャパシタブロック１２０１〜１２３０の近傍に設けたキャパシタブロック状態出力回路１４に内蔵した受信アンテナ２９で受信し、受信アンテナ２９に接続された受信回路３０でデジタルデータに復調され状態判定回路２５に入力される。その後、実施の形態１と同様に状態出力コネクタ１７から各種信号やデータが出力される。
【００９０】
このような構成とすることにより、キャパシタブロック１２０１〜１２３０の内部で、すでに光スイッチ１５により高電圧系配線と信号系配線が分離され、さらに無線送受信媒体３１としての電波を用いてキャパシタブロック状態出力回路１４にデータが送信されるため、二重に高電圧系配線と信号系配線が分離されることになり、高電圧そのものや高電圧系のノイズの信号系配線への重畳に対し極めて高い信頼性が確保できる。
【００９１】
さらに、本実施の形態３ではキャパシタブロック１２０１〜１２３０とキャパシタブロック状態出力回路１４の間を無線で通信するので、キャパシタブロック状態出力回路１４を極めて小型化できる上、複雑な配線の引き回しも不要となる。
【００９２】
また、設計上も多くのキャパシタブロック１２０１〜１２３０の配置を比較的制約されずに配置できるので、設計自由度が上がる効果もある。
【００９３】
以上の構成、動作により、二重に高電圧系配線と信号系配線が分離されることで、極めて高い信頼性が確保できるとともに、小型で設計自由度の高い蓄電機器状態検出装置が実現できる。
【００９４】
なお、本実施の形態３では無線送受信媒体として電波を用いたが、これは赤外線や超音波を用いたものでもよい。また、本実施の形態３は実施の形態１（１系統のキャパシタ電圧検出）に対して無線化を行った例を示したが、これは実施の形態２（３系統のキャパシタ電圧検出）のように複数系統の電圧検出に対して無線化してもよい。
【００９５】
（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路図である。図６は、本発明の実施の形態４における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図である。
【００９６】
図５において、蓄電機器５００は充放電を司る充放電制御回路５１、およびキャパシタブロック５２から構成される。
【００９７】
キャパシタブロック５２は必要な電圧および蓄電電力量に応じて図５に示したように複数個設けてもよい。本実施の形態４では約７５０Ｖを蓄電するため、３００個のキャパシタが必要なことから、キャパシタブロック５２の内部にキャパシタを１０個直列に接続し、さらにこのキャパシタブロック５２を３０個直列に接続する構成とした。
【００９８】
蓄電機器５００に充電する際は、充放電制御回路５１に設けた電力入出力端子５３に電力を供給することにより、充放電制御回路５１で制御されながら３０個のキャパシタブロック５２に電力が供給され、充電される。放電の際は充電の場合の逆で、各キャパシタブロック５２に充電された電力が充放電制御回路５１を介して電力入出力端子５３から放電される。
【００９９】
このような蓄電機器５００において、キャパシタの異常を含む状態を検出するために蓄電機器状態検出装置５０１が設けられている。蓄電機器状態検出装置５０１はキャパシタブロック５２とキャパシタブロック状態出力回路５４から構成される。
【０１００】
さらに、電流検出装置５１ａが充放電制御回路５１の出力とキャパシタブロック５２の入力の間に接続され、キャパシタブロック５２への充放電電流が検出されている。
【０１０１】
キャパシタブロック状態出力回路５４には３０個のキャパシタブロック５２（５２０１〜５２３０）が接続されているので、使用しているキャパシタ全ての状態について一括して管理する構成になっている。
【０１０２】
各キャパシタブロック５２は、図５に示すように、それらに内蔵されたマイクロコンピュータとキャパシタブロック状態出力回路５４に内蔵されたメインコンピュータがリング状になるようにデータ通信媒体５５で電気的に有線ネットワーク接続されている。
【０１０３】
なお、データ通信媒体５５の有線ネットワーク接続はリング状接続以外にバス状接続でもよいし、マイクロコンピュータとメインコンピュータを直接接続するスター状接続としてもよい。
【０１０４】
この場合、いずれもデータ通信媒体５５を使うことで配線の数や長さを減らすことができるが、リング状やバス状のネットワーク接続とする方がより配線を減らすことができる。しかしこの場合、ネットワークのどこかが断線すると一部または全てのデータ通信が行えなくなるので、信頼性の面ではスター状接続の方が有利である。
【０１０５】
このようにいずれも一長一短があるため、必要とする特性要件から最適な接続方式を選択すればよい。
【０１０６】
なお、各キャパシタブロック５２の状態は、データ通信媒体５５を通してマイクロコンピュータとメインコンピュータがデータのやり取りを行うことでメインコンピュータに伝達されているが、この部分の構成や動作の詳細については後述する。
【０１０７】
キャパシタブロック状態出力回路５４は内蔵したメインコンピュータを通して異常を検出すると、状態出力コネクタ５７からその事実を出力する。その際、電流検出装置５１ａの電流出力が取り込まれているので、その値も参照しながら異常の判断を行う。なお、この手法についても併せて後述する。
【０１０８】
状態出力コネクタ５７にはハイブリッド自動車の制御ユニット（図示せず）が接続されているので、制御ユニットは異常状態に応じてハイブリッド自動車の制御を行うことができる。
【０１０９】
次に、図６を用いて状態検出方法の詳細について説明する。
【０１１０】
図６はキャパシタブロック５２とキャパシタブロック状態出力回路５４の内部ブロック回路図を抜粋して示したものである。
【０１１１】
まず、キャパシタブロック５２の構成について説明する。なお、キャパシタブロック５２は本来３０個あるが、ここでは代表的な１個のみを示し、これをキャパシタブロック５２０１と記す。従って、キャパシタブロック５２０１の下に一部示したものはキャパシタブロック５２０２、図６の最下部に示したものはキャパシタブロック５２３０となる。
【０１１２】
キャパシタブロック５２０１の内部には、まず１０個直列に接続されたキャパシタ５８が配されている（図６では概略している）。キャパシタ５８には急速充放電に優れた電気二重層キャパシタを用いた。
【０１１３】
キャパシタ５８は各々にキャパシタ５８を選択するためのスイッチ５９が接続されている。スイッチ５９は２個１組で構成され、外部信号により２個のスイッチを同時にオンオフ切替可能な構造のものを用いている。
【０１１４】
なお、本実施の形態４ではキャパシタ５８の各々のスイッチ５９を接続しているが、これは複数個毎のキャパシタ５８に１個のスイッチ５９を接続する構成でもよい。この場合、複数個のキャパシタ５８を一体とした状態情報しか得られないが、スイッチ５９およびその周辺の配線を減らすことができる。
【０１１５】
スイッチ５９のキャパシタ５８接続側と反対側の端子は他のスイッチ５９と並列接続されており（図６においてスイッチ５９の上側のスイッチ同士、下側のスイッチ同士が１つの配線で接続されている）、上側スイッチ同士の配線と下側スイッチ同士の配線の間にはキャパシタ５８の電圧検出用コンデンサ６０が接続されている。
【０１１６】
コンデンサ６０にはさらにスイッチ５９と同構造の電圧検出スイッチ６１が接続され、その反対側の端子にはコンデンサ６０の電圧を測定する電圧検出装置６２が接続されている。なお、後述するようにコンデンサ６０の電圧はキャパシタ５８の電圧に相当する。
【０１１７】
電圧検出装置６２で検出した電圧はデジタルデータに変換され、その出力はマイクロコンピュータ６３に取り込まれる。
【０１１８】
マイクロコンピュータ６３には、その指示に従ってスイッチ５９を切り替えるアナログスイッチ６４、およびキャパシタ５８の近傍の温度を測定する温度センサ６５が接続されている。温度センサ６５は温度感度が高く回路処理が容易なサーミスタを用いた。また、マイクロコンピュータ６３には外部との通信を行うためのデータ通信装置接続端子６６ａ、６６ｂが接続されている。なお、データ通信装置接続端子６６ａはデータの入力を、データ通信装置接続端子６６ｂはデータの出力をそれぞれ担う。
【０１１９】
さらにキャパシタブロック５２０１にはキャパシタ５８の電力を充放電するための高電圧端子６７ａ、６７ｂと、マイクロコンピュータ６３やアナログスイッチ６４等の回路部品を動作させるための低電圧端子６８ａ、６８ｂが設けられている。なお、本実施の形態４では低電圧源はＤＣ５Ｖとし、ＤＣ５Ｖ側の端子が６８ａ、グランド側の端子が６８ｂである。
【０１２０】
以上述べた構成のキャパシタブロック５２０１には、外部との電気的接続を行う端子が６個（６６ａ、６６ｂ、６７ａ、６７ｂ、６８ａ、６８ｂ）しかない。従って、このように複数のキャパシタ５８をブロック化し、その中でキャパシタ５８の状態検出に必要な回路を内蔵することで、蓄電機器状態検出装置５０１として従来のように膨大な数や長さの配線を行う必要がなくなる。
【０１２１】
さらに、キャパシタブロック５２０１は外部との電気的接続を６個の端子としたことでモジュール化が実現できるため、端子部分でキャパシタブロック５２０１を蓄電機器状態検出装置５０１から脱着することが可能となる。そのため、異常のあるキャパシタブロック５２を外し、正常品と交換することが極めて容易になる。
【０１２２】
従って、修理時間の短縮につながるだけでなく、従来の構成では最悪の場合、蓄電機器５００や蓄電機器状態検出装置５０１の全体を交換しなければならない可能性があったが、本実施の形態４では異常のあるキャパシタブロックのみを交換すればよいので、修理コストの低減にもつなげることができる。
【０１２３】
また、キャパシタブロック５２を脱着可能構成とすることで、車種毎の蓄電機器状態検出装置５０１に必要なだけのキャパシタブロック５２を装着すれば蓄電機器５００が構成できるので、車両開発時や設計変更時の蓄電機器５００の設計が極めて容易になる。
【０１２４】
次に、キャパシタブロック状態出力回路５４の構成について説明する。
【０１２５】
キャパシタブロック状態出力回路５４にはメインコンピュータ６９が内蔵されている。メインコンピュータ６９はデータ通信媒体５５により伝達された各キャパシタブロック５２のデータから、例えばキャパシタ５８の電圧異常や各キャパシタブロック５２の温度異常の情報を状態出力コネクタ５７から出力する等の各種データのやり取りをハイブリッド自動車の制御ユニット（図示せず）に対して行う。さらにメインコンピュータ６９には電流検出装置５１ａの電流出力が電流値入力端子５１ｂを介して取り込まれている。
【０１２６】
また、キャパシタブロック状態出力回路５４にはデータ通信媒体５５と接続するためのデータ通信装置接続端子６６ａ、６６ｂが設けられている。ここで、データ通信装置接続端子６６ａ、６６ｂの役割はキャパシタブロック５２０１のものと同一である。データ通信装置接続端子６６ａ、６６ｂはいずれもメインコンピュータ６９に接続されている。
【０１２７】
なお、メインコンピュータ６９を動作させるための低電圧電源（ＤＣ５Ｖ）は状態出力コネクタ５７を介してハイブリッド自動車の制御ユニットから供給されている。この低電圧電源はキャパシタブロック５２にも必要なので、キャパシタブロック状態出力回路５４に低電圧端子６８ａ、６８ｂを設け、これを介して蓄電機器状態検出装置５０１内に図示しない低電圧系配線を施すことによって各キャパシタブロック５２に低電圧を供給している。
【０１２８】
次に蓄電機器状態検出装置５０１の動作について述べる。
【０１２９】
キャパシタ５８には充放電制御回路５１により電圧が印加され、充電が行われている。この際、キャパシタブロック５２毎に、それぞれ内蔵した各キャパシタ５８（本実施の形態４の場合、１０個）の電圧をマイクロコンピュータ６３の指示により以下の手順で測定する。ここではキャパシタブロック５２０１の例について述べる。
【０１３０】
まず、図６で一番上のキャパシタ５８に接続されたスイッチ５９だけをオンにするようマイクロコンピュータ６３がアナログスイッチ６４に指示を出す。その結果、アナログスイッチ６４はスイッチ５９をオンにする。
【０１３１】
キャパシタ５８の静電容量はコンデンサ６０の静電容量より極めて大きいため、スイッチ５９をオンにすることによりコンデンサ６０はすぐに充電され、選択されたキャパシタ５８の両端電圧と等しくなる。すなわち、選択されたキャパシタ５８の両端電圧がコンデンサ６０の両端電圧としてコピーされたことになる。
【０１３２】
次にマイクロコンピュータ６３はアナログスイッチ６４に対し、オンにしたスイッチ５９をオフにするとともにコンデンサ６０に接続された電圧検出スイッチ６１を直接オンにする。なお、電圧検出スイッチ６１はキャパシタブロック５２０１に１個しかないため、アナログスイッチ６４を介さず、直接マイクロコンピュータ６３がオンオフ制御を行っている。
【０１３３】
この動作により、コンデンサ６０の両端電圧を電圧検出装置６２で測定することができる。従って、この際の測定電圧が最初のキャパシタ５８の電圧に相当する。この測定電圧は電圧検出装置６２でデジタルデータに変換されてマイクロコンピュータ６３に伝達される。
【０１３４】
このようにキャパシタ５８の両端電圧を直接電圧検出装置６２で測定せず、コンデンサ６０を介して測定することで、高電圧が印加されているキャパシタ５８と分離され低電圧の測定のみとなるため、電圧検出装置６２を高電圧対応にする必要がなくなり、回路構成が容易となる。
【０１３５】
次に、マイクロコンピュータ６３は電圧検出スイッチ６１をオフにする。この際、測定精度を上げるために再び電圧検出スイッチ６１をオンにしてコンデンサ６０の両端電圧を電圧検出装置６２で測定する動作を繰り返し、得られた複数の測定電圧を平均してもよい。その後、次のキャパシタ５８に接続されたスイッチ５９をアナログスイッチ６４経由でオンにする。
【０１３６】
これにより２つ目のキャパシタ５８の両端電圧がコンデンサ６０にコピーされる。
【０１３７】
以後、上記した１つ目のキャパシタ５８と同様の方法を繰り返すことで順次キャパシタ５８の電圧をマイクロコンピュータ６３に伝達してゆく。
【０１３８】
マイクロコンピュータ６３が１０個のキャパシタ５８の電圧データをそれぞれ取り込んだ後は、温度センサ６５の出力から温度データを読み込む。
【０１３９】
このようにして、取り込んだデータからマイクロコンピュータ６３はキャパシタ５８の状態を判断し、既定電圧（例えばキャパシタ劣化が促進される３．５Ｖ）以上なら異常であるとする情報を内部メモリに記憶する。
【０１４０】
また、温度についてもキャパシタ５８の劣化が進行する温度域にあるときは、温度異常であるとする情報を内部メモリに記憶する。
【０１４１】
以上の動作は既定時間毎に繰り返し実行され、常に最新の情報を記憶するようにしている。
【０１４２】
同様の動作は他のキャパシタブロック５２０２〜５２３０の中でも行われており、これにより、３００個のキャパシタ５８の電圧データと各キャパシタブロック５２の温度データ、およびそれらの異常を含む状態情報を得ることができる。
【０１４３】
なお、状態情報は例えば１６ビット（２バイト）のメモリで表すことができる。すなわち、まず１６ビットのうち下位１０ビットをキャパシタ状態用、上位２ビットを温度状態用としておく。
【０１４４】
キャパシタ状態に関しては、キャパシタ５８に異常が無ければ下位１０ビットが全て０、異常があれば異常キャパシタ５８が何番目であるかに対応したビットを１で表すようにしている。従って、もし全てのキャパシタ５８が異常であれば下位１０ビットが全て１になる。このデータを見ることで、後の修理時に異常キャパシタ５８の判別が極めて容易になる。
【０１４５】
また、温度状態については上位２ビットで表し、例えば温度が低すぎれば最上位ビットを１に、高すぎればその次のビットを１に、異常が無ければ両ビットを０にする。
【０１４６】
この方法により、２バイトのメモリで１つのキャパシタブロック５２の状態情報を網羅できるので、キャパシタ５８と温度の状態が同時に得られる上、高速に、異常種類も含め異常判断が可能となる。
【０１４７】
次に、これらのデータはデータ通信装置接続端子６６ｂからデータ通信媒体５５に出力されるのであるが、データ通信媒体５５は各キャパシタブロック５２とキャパシタブロック状態出力回路５４内のメインコンピュータ６９をリング状に有線ネットワーク接続しているので、各キャパシタブロック５２から出力されるデータはマイクロコンピュータ６３によって既定のプロトコルに変換されて伝達されている。このデータ通信の具体的方法について以下に説明する。
【０１４８】
まず、キャパシタ５８や温度が正常である通常状態の場合について述べる。
【０１４９】
メインコンピュータ６９は各キャパシタブロック５２に内蔵されたマイクロコンピュータ６３に対して既に前記キャパシタブロック５２内で取得した最新データ（各キャパシタ５８の電圧と状態情報、温度データ）の出力を要求する信号を、キャパシタブロック状態出力回路５４に設けたデータ通信装置接続端子６６ｂを介してデータ通信媒体５５に送信する。
【０１５０】
なお、データ出力要求信号は既定時間間隔で発せられる。
【０１５１】
データ通信媒体５５は最初にキャパシタブロック５２０１に設けたデータ通信装置接続端子６６ａを介してマイクロコンピュータ６３に伝達される。
【０１５２】
キャパシタブロック５２０１のマイクロコンピュータ６３は出力データを既定のプロトコルに変換してデータ通信装置接続端子６６ｂ、データ通信媒体５５を介して次のキャパシタブロック５２０２に伝達する。
【０１５３】
次に、キャパシタブロック５２０２は自らのデータを既定のプロトコルに変換し、キャパシタブロック５２０１から伝達されたデータに付加して、さらに次のキャパシタブロック５２０３に伝達する。従って、キャパシタブロック５２０３にはキャパシタブロック５２０１とキャパシタブロック５２０２の２つのデータを並べたデータ列が伝達されることになる。
【０１５４】
次に、キャパシタブロック５２０３は自らのデータを既定のプロトコルに変換し、キャパシタブロック５２０２から伝達されたキャパシタブロック５２０１とキャパシタブロック５２０２のデータ列に付加して、３つのキャパシタブロック５２０１、５２０２、５２０３のデータを並べたデータ列をさらに次のキャパシタブロック５２０４に伝達する。
【０１５５】
このような動作を順次行うことによって、各キャパシタブロック５２の全体のデータ列を形成し、最後にメインコンピュータ６９に伝達される。
【０１５６】
メインコンピュータ６９は得られたデータを解析して全キャパシタブロック５２が正常であるという情報を状態出力コネクタ５７から出力する。なお、メインコンピュータ６９は全キャパシタ５８の電圧データや全キャパシタブロック５２の温度データを常時監視しており、現在の温度に応じたキャパシタ５８の電圧データや電圧変化速度（前回データと今回データの比較により求める）からキャパシタ５８の急激な故障（短絡や断線）を判断しており、もしこれらの故障が発生していたら、その事実を状態出力コネクタ５７から出力する。
【０１５７】
この場合の詳細な動作は後述する。
【０１５８】
このように急激なキャパシタの故障については各キャパシタ５８の電圧データを基に判断することができるが、ゆっくりした長期的な劣化については電圧データだけでは判断できない。
【０１５９】
そこで、メインコンピュータ６９は既に本発明者らによって発明された劣化判断の手法を用いてキャパシタ５８の劣化予測を行っている。なお、劣化判断の手法は、例えば、特開２００５−２８９０８号公報に開示されている。
【０１６０】
この手法によれば、詳細は割愛するが、キャパシタの内部抵抗Ｒｃと内部容量Ｃから、あらかじめ算出した温度ごとの劣化限界値と比較することで、ある程度の劣化が予測できる。ここで、ＲｃとＣを求めるには既定時間毎の電流値、電圧値、温度の各データが必要である。
【０１６１】
これに対し、メインコンピュータ６９には必要データが全て取り込まれているので、上記劣化判断手法を用いることで劣化予測ができる。
【０１６２】
これにより、メインコンピュータ６９に全キャパシタブロック５２が正常であるという情報が得られたとしても、あるキャパシタ５８が劣化しつつある時は、そのキャパシタ５８や、それを含むキャパシタブロック５２を特定して劣化予測情報を併せて状態出力コネクタ５７から出力する。その結果、ハイブリッド自動車の制御ユニット（図示せず）は運転者に劣化が近いことを知らせることができ、サービス性が向上する。
【０１６３】
次に、キャパシタ５８の電圧やキャパシタブロック５２の温度に異常があった場合について述べる。この場合は、異常の事実を迅速にメインコンピュータ６９に伝達する必要があるので、以下のような動作を行う。
【０１６４】
ここで、例えばキャパシタブロック５２０２が異常であったとする。
【０１６５】
まず、メインコンピュータ６９はデータ出力要求信号をデータ通信媒体５５に出力する。データ出力要求信号を受け取ったキャパシタブロック５２０１は正常であるので上述の通り前記キャパシタブロック５２０１のデータを既定のプロトコルに変換して次のキャパシタブロック５２０２に伝達する。
【０１６６】
ところが、キャパシタブロック５２０２のマイクロコンピュータ６３が有する状態情報には異常情報が含まれているので、キャパシタブロック５２０２には異常があることがわかる。
【０１６７】
そこで、マイクロコンピュータ６３はキャパシタブロック５２０１のデータを消去して前記キャパシタブロック５２０２の異常を含む状態情報のデータを既定のプロトコルに変換して次のキャパシタブロック５２０３に伝達する。キャパシタブロック５２０３は正常であるので、そのデータを付加せず、キャパシタブロック５２０２の異常を含むデータだけをそのまま次のキャパシタブロック５２０４に伝達する。
【０１６８】
このようにして、異常があった場合はそれまでの正常データを消去して、異常のあるキャパシタブロック５２のデータのみを優先して既定のプロトコルに変換し、データ列を作成していく。
【０１６９】
これにより、複数のキャパシタブロック５２に異常があっても、その全ての異常をデータ列に反映できる。
【０１７０】
全てのキャパシタブロック５２に対して作成が終了したデータ列はメインコンピュータ６９に入力される。
【０１７１】
このデータ列は異常のあったキャパシタブロック５２のもののみで構成されているため、メインコンピュータ６９はどのキャパシタ５８やキャパシタブロック５２が異常かを迅速に知ることができ、その分、素早く異常情報を状態出力コネクタ５７から出力することができる。
【０１７２】
これにより、状態出力コネクタ５７に接続されたハイブリッド自動車の制御ユニット（図示せず）は、例えば運転者に警告を出すとともに、蓄電機器５００を使用しないように制御することで、信頼性を確保することができる。
【０１７３】
なお、本実施の形態４ではデータ通信媒体５５がリング状にネットワーク接続されているので、異常時は上記の動作を行うが、各キャパシタブロック５２とメインコンピュータ６９をそれぞれ直接接続（スター状接続）する場合はメインコンピュータ６９が各キャパシタブロック５２の異常情報を直接取り込めるので、配線の長さは増えるものの上記のリング状ネットワーク接続で説明したようなデータ通信をする必要がない。
【０１７４】
また、上述したように、各キャパシタブロック１２はモジュール化されている。従って、異常があった場合、どのキャパシタブロック５２が異常であるかがキャパシタブロック状態出力回路５４から示されているので、それに従って異常キャパシタブロック５２を蓄電機器状態検出装置５０１から取り外し、新たなキャパシタブロック５２を取り付けることで修理に対するサービス性を向上している。
【０１７５】
しかし、新たに取り付けたキャパシタブロック５２が蓄電機器５００を構成するのに必要な電気的仕様を満たしているかは不明である。すなわち、例えば他の車種用のキャパシタブロック５２を誤って取り付けてしまう可能性がある。これは、車種によって蓄電機器５００に要求される電力仕様が異なることが十分考えられるためであり、それに伴ってキャパシタブロック５２の電気的仕様も異なる可能性がある。
【０１７６】
そこで、メインコンピュータ６９はキャパシタブロック５２を脱着したら、全てのキャパシタブロック５２が必要な電気的仕様を満たしているかを調べる。
【０１７７】
具体的には、マイクロコンピュータ６３はあらかじめ内蔵メモリにキャパシタブロック５２の電気的仕様を記憶しているので、メインコンピュータ６９はキャパシタブロック５２の脱着が行われたら初期チェック信号を発し、それに対応して各マイクロコンピュータ６３から出力された電気的仕様データを受け取る。
【０１７８】
この際も上述したように既定のプロトコルに変換して全キャパシタブロック５２のデータ列を作成してメインコンピュータ６９に入力される。
【０１７９】
メインコンピュータ６９は各キャパシタブロック５２の電気的仕様を調べ、キャパシタ５８の静電容量や電圧特性などが蓄電機器５００に要求されるものと合致するか否かを判断する。もし、電気的仕様が合致しなければ、どのキャパシタブロック５２が不適合なのかを状態出力コネクタ５７に出力する。
【０１８０】
これにより、状態出力コネクタ５７に接続されたハイブリッド自動車の制御ユニット（図示せず）は、例えば運転者にどのキャパシタブロック５２が不適合かを知らせ、正規のキャパシタブロック５２に交換するよう警告を出す。
【０１８１】
また、電気的仕様は合致していても、既に劣化してしまった異常キャパシタブロック５２を取り付けてしまう場合が想定される。
【０１８２】
この場合は、上述の通りキャパシタブロック５２に内蔵したマイクロコンピュータ６３がキャパシタ異常履歴（異常情報等）を記憶しているので、メインコンピュータ６９の初期チェック信号発信により、異常履歴データが記憶されていればそれも電気的仕様データと併せてメインコンピュータ６９に伝達される。
【０１８３】
その結果、上述のようにどのキャパシタブロック５２が異常であるかを運転者に知らせ、正常なキャパシタブロック５２に交換するよう警告を出す。
【０１８４】
以上の構成、動作により、複数のキャパシタ５８をキャパシタブロック５２に分け、その中でキャパシタ５８の状態検出を完結させるとともに、その結果をデータ通信によりメインコンピュータ６９に伝達するようにしたため、従来に比べ配線の数や長さが著しく削減され、簡単な構成でキャパシタ状態検出が可能な蓄電機器状態検出装置が実現できた。
【０１８５】
なお、本実施の形態４ではキャパシタブロック５２を３０個直列に接続したが、これは必要とする電力に応じて並列や直並列混在の接続としてもよい。
【０１８６】
（実施の形態５）
以下、本発明の実施の形態５について、図面を参照しながら説明する。
【０１８７】
図７は、本発明の実施の形態５における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路図である。図８は、本発明の実施の形態５における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図である。なお、図７、図８において、図５、図６と同一構成部分には同一番号を付与して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【０１８８】
本実施の形態４の特徴となる点は、図７に示したようにキャパシタブロック５２とキャパシタブロック状態出力回路５４に内蔵されたメインコンピュータ６９の間のデータ通信媒体５５を無線とするとともに、図８に示したようにキャパシタ５８にそれぞれ電圧検出装置６２を設けたことである。
【０１８９】
これらの詳細について以下に説明する。
【０１９０】
まず、図８に示したように、キャパシタ５８の両端電圧を検出する際に、キャパシタ５８にそれぞれ電圧検出装置６２を設ける構成について述べる。
【０１９１】
上記のように構成すれば、実施の形態４のようにキャパシタ５８を選択するスイッチ５９や、スイッチ５９のオンオフを制御するアナログスイッチ６４等が不要となり、極めて簡単な配線とすることができる。そのため、キャパシタブロック５２内部においても、さらなる配線の簡素化が実現できる。
【０１９２】
なお、本実施の形態５ではキャパシタ５８の各々に電圧検出装置６２を設けているが、これは複数個毎のキャパシタ５８に１つの電圧検出装置６２を設ける構成でもよい。この場合、複数個のキャパシタ５８を一体とした状態情報しか得られないが、電圧検出装置６２およびその周辺の配線を減らすことができる。
【０１９３】
ここで、キャパシタブロック５２の動作について説明する。
【０１９４】
キャパシタ５８の両端電圧は常に電圧検出装置６２で検出されているが、検出される内容は既定値以上か否かのみとした。すなわち、具体的には検出したい基準電圧（例えばキャパシタ５８が劣化する過電圧）とキャパシタ５８の両端電圧を比較し、基準電圧以上なら電圧検出装置６２に内蔵した図示しないトランジスタがオンとなる。その結果、電圧検出装置６２に接続した電気的間接接続装置としてのフォトトランジスタ６２ａを介して異常信号（例えばＤＣ５Ｖ）がマイクロコンピュータ６３に入力される。
【０１９５】
なお、電気的間接接続装置としてのフォトトランジスタ６２ａを電圧検出装置６２とマイクロコンピュータ６３の間に接続したのは、キャパシタ５８の高電圧が直接マイクロコンピュータ６３に入力されることによる破壊を防止するためである。従って、電気的間接接続装置はフォトトランジスタ以外にもフォトモスやリレーなどでもよい。
【０１９６】
一方、キャパシタ５８の両端電圧が基準電圧に至らない場合（正常時）には電圧検出装置６２からは信号が出力されないため、フォトトランジスタ６２ａの出力は０Ｖのままである。
【０１９７】
従って、キャパシタ５８の両端電圧が基準電圧以上か否かの比較出力がオンオフのデジタル信号としてマイクロコンピュータ６３に入力される。
【０１９８】
これにより、キャパシタ５８の両端電圧絶対値を知ることはできないが、異常電圧になったキャパシタ５８については、キャパシタ５８と１対１に接続されたマイクロコンピュータ６３のポートのオンオフ情報を読み取ることで、どのキャパシタ５８が異常であるかを直接知ることができる。
【０１９９】
このように検出機能を単純化したことにより、簡単な配線でキャパシタ５８の異常を検出することができる。
【０２００】
なお、温度の測定に関しては実施の形態４と同様である。従って、マイクロコンピュータ６３は電圧検出装置６２および温度センサ６５が接続されているポート情報を読むだけで、実施の形態４のようにスイッチ５９を切り替えたり、複数回測定したりすることなく、極めて短時間にキャパシタ５８と温度の状態データ（異常情報含む）を得ることができる。
【０２０１】
次に、キャパシタブロック５２とメインコンピュータ６９の間のデータ通信媒体５５を無線とした点について詳細を説明する。
【０２０２】
キャパシタブロック５２に内蔵されたマイクロコンピュータ６３は、データの送受信回路７０に接続されている。送受信回路７０には無線でデータ通信を行うための送受信アンテナ７１が接続されている。
【０２０３】
一方、キャパシタブロック状態出力回路５４の内部にはメインコンピュータ６９に接続された送受信回路７０および前記送受信回路７０に接続された送受信アンテナ７１が接続されている。なお、全ての送受信回路７０の電源は実施の形態４で述べた状態出力コネクタ５７を介して供給されるＤＣ５Ｖ電源から得られている。
【０２０４】
次にデータ通信に関する動作について説明する。
【０２０５】
各キャパシタブロック５２は常にキャパシタ５８の状態情報（異常か否か）や温度データを取り込んでいる。
【０２０６】
そこへメインコンピュータ６９が既定の間隔で各キャパシタブロック５２に対し現在のデータ送信要求信号を発する。この際、キャパシタブロック５２は本実施の形態５では３０個あるため３０種類の周波数を用意しておき、まず、最初のキャパシタブロック５２０１に対応した周波数でデータ送信要求信号を発する。
【０２０７】
この信号はキャパシタブロック５２０１のみに対し送受信アンテナ７１、送受信回路７０を介してマイクロコンピュータ６３に伝達される。
【０２０８】
マイクロコンピュータ６３はデータ送信要求信号を受けるとすぐに内蔵メモリに記憶していたデータを送受信回路７０に送り、送受信アンテナ７１から送信する。送信されたデータはキャパシタブロック状態出力回路５４の送受信アンテナ７１から送受信回路７０を介してメインコンピュータ６９に入力される。
【０２０９】
次に、メインコンピュータ６９はキャパシタブロック５２０２に対応した周波数でデータ送信要求信号を発信し、同様の手順でキャパシタブロック５２０２のデータを受信し、入力する。
【０２１０】
このようにして、メインコンピュータ６９は順次周波数を変えながら各キャパシタブロック５２と無線交信し、全データを入力する。
【０２１１】
次に、メインコンピュータ６９はキャパシタブロック５２の正常、異常などの情報を状態出力コネクタ５７からハイブリッド自動車の制御ユニット（図示せず）に伝達する。
【０２１２】
このようにデータ通信媒体５５として無線を使用することにより、実施の形態４で述べた電気配線をリング状にネットワーク接続する方法に比べ、配線が不要となるのはもちろん、メインコンピュータ６９に対し極めて高速にデータ入力が可能となる。
【０２１３】
また、無線であるので、キャパシタブロック５２とキャパシタブロック状態出力回路５４の配置を任意に変えることができる。例えばキャパシタブロック状態出力回路５４を別体とし、ハイブリッド自動車の制御ユニット（図示せず）の近傍に配置して内蔵するなど、車載時の機器レイアウトに自由度が増す効果も得られる。
【０２１４】
なお、本実施の形態５では各キャパシタブロック５２毎に周波数を割り当てて無線通信をしているが、これは無線ＬＡＮを用いてもよい。この場合は周波数を複数用意する必要がなくプロトコルも決められているので、送受信系の開発が容易になる。また、キャパシタブロック１２の異常時の脱着交換に対する正規品や劣化異常品の判定は実施の形態４と同様に、交換とともにキャパシタブロック５２とメインコンピュータ６９の間のデータやり取りを無線で行って判定している。
【０２１５】
ここで、本実施の形態５のキャパシタブロック５２は無線でデータやり取りを行うため、実施の形態４のようにデータ通信装置接続端子６６ａ、６６ｂは設けておらず、高電圧端子６７ａ、６７ｂ、および低電圧端子６８ａ、６８ｂの４端子のみとなる。従って、仮に実施の形態４のキャパシタブロック５２を本実施の形態５の蓄電機器状態検出装置５０１に装着しても、キャパシタブロック５２に送受信回路７０や送受信アンテナ７１が搭載されていないので、無線でのデータやり取りができない。このことから正規品が装着されていないと判断できる。
【０２１６】
逆に、本実施の形態５のキャパシタブロック５２を実施の形態４の蓄電機器状態検出装置５０１に装着した場合は、キャパシタブロック５２にデータ通信装置接続端子６６ａ、６６ｂが設けられていないので、データ通信媒体５５がリング状に接続されなくなるためデータのやり取りが不可能となる。このことから正規品が装着されていないと判断できる。
【０２１７】
次に、実施の形態４で述べたキャパシタ５８の長期的な劣化予測についてであるが、本実施の形態５ではキャパシタ５８の電圧そのものを測定できないので、本発明者が発明した前述の劣化判断手法を適用できず、長期的な劣化予測は不可能である。
【０２１８】
このため、劣化予測の情報を重視する用途では実施の形態４を、より簡単な構成でキャパシタブロック状態出力回路５４の配置自由度を重視する用途では本実施の形態５を採用すればよい。
【０２１９】
以上の構成、動作により、異常検出結果のデータ通信を無線化したため、従来に比べさらに配線の数や長さを削減することができ、より簡単な構成でキャパシタ異常検出が可能な蓄電機器状態検出装置が実現できた。
【０２２０】
なお、本実施の形態５では電圧検出装置６２をオンオフ出力で行っているが、これを実施の形態４のようにスイッチ５９を切り替えて電圧値を測定できるようにしてもよい。これによりキャパシタブロック５２の内部配線は実施の形態４のように若干複雑になるが、電圧値データの無線によるやり取りが可能になるので、長期的な劣化予測ができるようになる。
【０２２１】
また、本実施の形態５ではデータ通信媒体５５を無線としたが、これを実施の形態４のようにリング状配線等の有線ネットワーク接続としてもよい。これにより無線関係回路が不要となるので、回路構成としては最も簡単なものとなる。また、キャパシタ５８の電圧値データが存在しないので、その分データが各キャパシタブロック５２を一巡する時間が短くなる。
【０２２２】
このようにいずれも一長一短があるため、必要な仕様、条件に応じて任意に上記構成を組み合わせればよい。
【０２２３】
（実施の形態６）
以下、本発明の実施の形態６について、図面を参照しながら説明する。
【０２２４】
図９は、本発明の実施の形態６における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路図である。図１０は、本発明の実施の形態６における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図である。なお、図９、図１０において、図５、図６と同一構成部分には同一番号を付与して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【０２２５】
本実施の形態６の特徴となる点は以下の５点である。
【０２２６】
１）実施の形態４におけるデータ通信媒体５５をバス状有線ネットワーク接続とした。
【０２２７】
２）データ通信媒体５５により通信される内容はメインコンピュータが取り込んだ電流値と各キャパシタの劣化予測、異常を含む状態情報である。
【０２２８】
３）低電圧（ＤＣ５Ｖ）電源をキャパシタブロック５２内で生成するようにした。
【０２２９】
４）スイッチ５９をマルチプレクサにした。
【０２３０】
５）電圧検出装置６２を抵抗分割回路にした。
【０２３１】
これらの詳細について以下に説明する。
【０２３２】
まず最初の特徴であるが、図９に示すようにデータ通信媒体５５をバス状有線ネットワーク接続としている。これにより、実施の形態４のリング状に比べデータ通信媒体５５の配線数が倍増するものの、その長さは実施の形態４とほぼ同等であるので、従来に比べ配線の数、長さの削減効果が大きい点に変わりはない。
【０２３３】
さらにデータ通信媒体５５の配線が断線した場合、リング状では全てのキャパシタブロック５２とメインコンピュータのデータ通信が途絶えてしまうが、本実施の形態６のバス状ではメインコンピュータから断線直前のキャパシタブロック５２まではデータ通信が可能であり、その分信頼性が高まる。
【０２３４】
次に２番目の特徴であるが、本実施の形態６ではデータ通信の内容として、メインコンピュータからは電流検出装置５１ａで取り込んだ電流値を各キャパシタブロック５２に送信し、各キャパシタブロック５２からは、各キャパシタの劣化予測、異常を含む状態情報をメインコンピュータに送信するようにしている。
【０２３５】
これは以下の理由による。
【０２３６】
実施の形態４では各キャパシタブロック５２に内蔵した各キャパシタの電圧値をメインコンピュータに送信してからメインコンピュータ内で全キャパシタの長期的な劣化判断予測を行っていたが、これではデータ通信量が多い上、メインコンピュータの計算負担が大きくなってしまう。
【０２３７】
そこで、本実施の形態６ではメインコンピュータから各キャパシタブロック５２に電流値データを送信することで、各キャパシタブロック５２に内蔵したマイクロコンピュータでそれぞれ長期的な劣化判断予測を行うようにした。
【０２３８】
これにより、劣化判断の計算が各マイクロコンピュータに分散され計算が速くなる上、結果だけを温度データとともにデータ通信するためデータ量が少なく、よって実施の形態４と同等の配線で、より速く各キャパシタの状態情報を得ることができる。なお、劣化判断予測の手法は実施の形態４と同様である。
【０２３９】
次に３番目の特長であるが、図１０に示すように各キャパシタブロック５２の内部で使用する低電圧（ＤＣ５Ｖ）電源は１０個直列に接続されたキャパシタ５８の両端電圧からＤＣ５Ｖを出力する電圧レギュレータ７２を用いて作り出している。
【０２４０】
ここで、電圧レギュレータ７２の入力端子には前記両端電圧のうち最大電圧、すなわち、図１０で一番上のキャパシタ５８の上側の電圧が入力されている。
【０２４１】
また、電圧レギュレータ７２のグランド端子には両端電圧のうち最小電圧、すなわち、図１０で一番下のキャパシタ５８の下側の電圧が入力されている。従って、この電圧がキャパシタブロック５２０１内のグランドレベルとなる。上記２種類の電圧を電圧レギュレータ７２に入力することにより、キャパシタブロック５２０１内のグランドレベルに対して＋５Ｖの直流電圧を得ることができる。この電圧はキャパシタブロック５２０１内の各回路（マイクロコンピュータ６３や後述するマルチプレクサ７３等）に供給されている。
【０２４２】
このように各キャパシタブロック５２内でそれぞれ低電圧を作り出し各回路に供給することで、実施の形態４に示したような蓄電機器状態検出装置５０１内部での低電圧系統の配線が不要となり、さらなる配線の低減が可能となる。
【０２４３】
なお、この場合注意しなければならない点は、各キャパシタブロック５２のグランドレベルが異なる点である。
【０２４４】
例えば、満充電時に７５０Ｖになる蓄電機器５００の最初のキャパシタブロック５２０１において、定格２．５Ｖで１０個直列のキャパシタ５８の両端電圧のうち最大電圧は７５０Ｖ、最小電圧は７２５Ｖ（＝７５０−２．５×１０）となるので、キャパシタブロック５２０１のグランドレベルは７２５Ｖにもなる。
【０２４５】
一方、キャパシタブロック状態出力回路５４は供給電圧が＋５Ｖ、グランドレベルが０Ｖで駆動しているので、キャパシタブロック状態出力回路５４とキャパシタブロック５２０１の間には極めて高い電位差があり、データ通信媒体５５で電気的に直接接続することはできない。
【０２４６】
そこで、本実施の形態６では両者を電気的間接接続装置により接続している。具体的にはデータ通信装置接続端子６６ａ、６６ｂを電気的間接接続装置としてのフォトモスやフォトトランジスタ、リレーなどとすることにより直接接続されないように構成している。
【０２４７】
次に４番目の特長であるが、図１０示したように、各キャパシタ５８の電圧を測定する際、キャパシタ５８を切り替える装置として実施の形態４で用いていたスイッチ５９としてマルチプレクサ７３を用いた。マルチプレクサ７３はマイクロコンピュータ６３の指示により、内蔵された多数のスイッチを切り替えるため、実施の形態４に比べ簡単な配線でキャパシタ５８の選択が可能となる。
【０２４８】
なお、本実施の形態６では各々のキャパシタ５８の両端電圧を直接マルチプレクサ７３に入力しており、実施の形態４のようにアナログスイッチ６４を介してスイッチ５９を切り替える必要がない。
【０２４９】
これは、３番目の特長である低電圧電源をキャパシタブロック５２内で生成しているためである。実施の形態４では高電圧系と低電圧系が混在していたため、両者が電気的に接続しないようにスイッチ５９の切替もアナログスイッチ６４を介して間接的に行う必要があった。これに対し、本実施の形態６では低電圧系のグランドレベルがキャパシタブロック５２０１内の高電圧系の最小電圧としたため、キャパシタブロック５２０１内に大きな電位差が存在しなくなり、直接マルチプレクサ７３で切り替えることが可能となった。
【０２５０】
なお、本実施の形態６ではキャパシタ５８の各々の両端電圧をマルチプレクサ７３に入力しているが、これは複数個毎のキャパシタ５８の両端電圧をマルチプレクサ７３に入力する構成でもよい。この場合、複数個のキャパシタ５８を一体とした状態情報しか得られないが、マルチプレクサ７３およびその周辺の配線を減らすことができる。
【０２５１】
以上のことから、実施の形態４に比べキャパシタブロック５２内の配線の簡素化が可能となった。
【０２５２】
次に５番目の特長であるが、電圧検出装置６２を抵抗分割回路という極めて簡単な回路で構成している。これにより、各キャパシタ５８の両端電圧（マルチプレクサ７３の出力）は抵抗分割された中点電位を直接マイクロコンピュータ６３に内蔵されたＡＤコンバータで取り込まれるだけなので、キャパシタブロック５２内の配線の削減に効果が得られる。なお、以上に述べた点以外は実施の形態４と同様である。
【０２５３】
以上の構成、動作により、従来に比べさらに配線の数や長さを削減することができ、より簡単な構成でキャパシタ状態検出が可能な蓄電機器状態検出装置が実現できた。
【０２５４】
以上までで述べた実施の形態を整理すると、以下のように分類できる。
【０２５５】
キャパシタ５８の電圧検出装置に対するデータ通信内容、状態出力内容は、以下の通りである。
【０２５６】
アナログスイッチやマルチプレクサによる切替でキャパシタ５８の電圧を検出する場合、データ通信内容は、電流、キャパシタ電圧、状態情報、温度となる。また、状態出力内容は、キャパシタ過電圧、断線や短絡、長期的劣化、温度異常となる。
【０２５７】
基準電圧との比較出力および電気的間接接続装置とでキャパシタ５８の電圧を検出する場合、データ通信内容は、状態情報、温度となる。また、状態出力内容は、キャパシタ過電圧、断線や短絡、温度異常となる。
【０２５８】
また、データ通信媒体５５には、有線ネットワーク接続（リング状、バス状、スター状）と無線（周波数可変、無線ＬＡＮ）通信がある。
【０２５９】
実施の形態４〜６ではこれらのうち代表的な３種類の組み合わせを説明したに過ぎず、これらをどのように組み合わせても高信頼性を保持しながら配線の数や長さの削減が可能となり、簡単な構成で信頼性の高いキャパシタ異常検出が可能な蓄電機器状態検出装置が実現できる。
【０２６０】
従って、本発明は実施の形態４〜６で述べた構成に限定されるものではなく、必要な仕様、条件に応じて任意に上記構成を組み合わせればよい。
【産業上の利用可能性】
【０２６１】
本発明に係る蓄電機器状態検出装置は、高電圧そのものや高電圧系ノイズが信号系配線に重畳することがなくなり信頼性を向上することができる。また、外部配線を著しく削減することができ、簡単な構成を実現することが可能となるため、特にハイブリッド自動車のモーター駆動バッテリの補助用蓄電装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２６２】
【図１】本発明の実施の形態１における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路図
【図２】本発明の実施の形態１における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図
【図３】本発明の実施の形態２における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図
【図４】本発明の実施の形態３における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図
【図５】本発明の実施の形態４における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路図
【図６】本発明の実施の形態４における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図
【図７】本発明の実施の形態５における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路図
【図８】本発明の実施の形態５における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図
【図９】本発明の実施の形態６における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路図
【図１０】本発明の実施の形態６における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回路の拡大図
【図１１】従来の蓄電機器の異常検出方法を示すブロック回路図
【符号の説明】
【０２６３】
１１，５１    充放電制御回路
１２，５２    キャパシタブロック
１４    キャパシタブロック状態出力回路
１５    光スイッチ
１８，５８    キャパシタ
１９    キャパシタ電圧均等化回路
２０    キャパシタ電圧検出回路
２２    キャパシタブロック電圧均等化回路
２３，６５    温度センサ
３１    無線送受信媒体
５１ａ    電流検出装置
５５    データ通信媒体
５９    スイッチ
６２    電圧検出装置
６３    マイクロコンピュータ
６５    温度センサ
６９    メインコンピュータ
７２    電圧レギュレータ
７３    マルチプレクサ
１００，５００    蓄電機器
１０１，５０１    蓄電機器状態検出装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007029673.tif 000013
【図２】
2007029673.tif 000014
【図３】
2007029673.tif 000015
【図４】
2007029673.tif 000016
【図５】
2007029673.tif 000017
【図６】
2007029673.tif 000018
【図７】
2007029673.tif 000019
【図８】
2007029673.tif 000020
【図９】
2007029673.tif 000021
【図１０】
2007029673.tif 000022
【図１１】
2007029673.tif 000023
【国際調査報告】
2007029673.tif 000024
2007029673.tif 000025
2007029673.tif 000026
2007029673.tif 000027
2007029673.tif 000028
2007029673.tif 000029
2007029673.tif 000030