(57)【要約】【課題】複数の電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎの状態を監視するに際し構成が複雑化しやすいこと。【解決手段】電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎのそれぞれの電圧は、電位変換回路５０によって同一の基準電位の電圧に変換される。電位変換回路５０の電圧は、フォトカプラ６０のフォトダイオードのカソードに印加される。フォトダイオードのアノード同士は短絡され、その電圧が電位変換回路５０の出力電圧の最小値となる。この電圧は、コンパレータ７４に印加されることで、キャリアによってＰＷＭ処理される。このＰＷＭ処理後の信号が電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎの電圧の最小値に関する情報を含む信号である。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の検出対象電池の状態を監視する電池の状態監視装置において、
前記複数の検出対象電池のそれぞれの両端の電圧およびそれらの相当値のいずれかが入力され、それら入力信号のうち電圧値が最小となるものおよび最大となるものの少なくとも一方を選択する処理を行って該選択された入力信号を出力する電圧出力手段と、
前記選択する処理過程で生成された信号に基づき前記選択された入力信号に対応する検出対象電池を特定する処理を行うことで、前記選択された入力信号に対応する検出対象電池を識別する信号である識別信号を出力する識別信号出力手段とを備えることを特徴とする電池の状態監視装置。
【請求項２】
前記電圧出力手段は、その出力端子側から入力端子側へと進む方向を順方向とする整流手段を備え、それら整流手段の入力端子同士が接続されて且つその接続箇所の電圧として前記最小となる入力信号を出力することを特徴とする請求項１記載の電池の状態監視装置。
【請求項３】
前記電圧出力手段は、その入力端子側から出力端子側へと進む方向を順方向とする整流手段を備え、それら整流手段の出力端子同士が接続されて且つその接続箇所の電圧として前記最大となる入力信号を出力することを特徴とする請求項１記載の電池の状態監視装置。
【請求項４】
前記識別信号出力手段は、前記整流手段に順方向電流が流れるか否かに基づき前記識別信号を生成することを特徴とする請求項２または３記載の電池の状態監視装置。
【請求項５】
前記整流手段は、フォトカプラのフォトダイオードであり、
前記識別信号出力手段は、前記フォトカプラのフォトトランジスタを備えることを特徴とする請求項４記載の電池の状態監視装置。
【請求項６】
前記整流手段には、抵抗体が直列接続されており、
前記識別信号出力手段は、前記整流手段に直列接続された抵抗体の電圧降下に基づき前記識別信号を生成することを特徴とする請求項４記載の電池の状態監視装置。
【請求項７】
前記識別信号出力手段は、一対の検出対象電池に関する前記入力信号の大小を比較する比較手段を備え、
前記電圧出力手段は、前記比較手段による比較対象となる一対の検出対象電池に関する前記入力信号のいずれかを前記比較手段の比較結果に応じて選択的に通過させるセレクタを備え、
前記識別信号出力手段は、前記セレクタの出力信号を前記比較手段に再度取り込むことで、前記最小となるものおよび前記最大となるものの少なくとも一方を絞り込むことを特徴とする請求項１記載の電池の状態監視装置。
【請求項８】
前記複数の検出対象電池の両端のそれぞれに接続されることで前記複数の検出対象電池の両端の電圧のそれぞれを共通の基準電位の電圧に変換して前記電圧出力手段に入力する電位変換手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電池の状態監視装置。
【請求項９】
前記複数の検出対象電池は、複数の電池セルの直列接続体である組電池を構成するものであることを特徴とする請求項８記載の電池の状態監視装置。
【請求項１０】
前記組電池は、前記電位変換手段によって１の基準電位の電圧に変換される複数の検出対象電池を複数組備えて且つ、これら各組の検出対象電池の電圧は、互いに相違する基準電位の電圧に前記電位変換手段によって変換されることを特徴とする請求項９記載の電池の状態監視装置。
【請求項１１】
前記組電池は、車載低電圧システムから絶縁された車載高電圧システムを構成するものであり、
前記電圧出力手段および前記識別信号出力手段の出力信号は、絶縁手段を介して前記低電圧システムに出力されることを特徴とする請求項９または１０記載の電池の状態監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の検出対象電池の状態を監視する電池の状態監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の状態監視装置としては、例えば下記特許文献１に見られるように、燃料電池を構成する複数の電池セルのうちの１つをマルチプレクサによってＡ／Ｄ変換器に選択的に接続するものも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３４５６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電池の状態監視装置に対する要求としては、複数の電池セルのそれぞれの電圧値の全てを検出するものに限らない。例えば電池セルに異常が生じることでその電池セルの電圧が低下する場合、複数の電池セルの電圧のうちの最低値とその電池セルがいずれであるかとの２つの情報によって、複数の電池セルの異常の有無を監視することができる。そしてこの場合、複数の電池セルのそれぞれの電圧をＡ／Ｄ変換器によって検出することは電池セルの異常の有無の監視という観点からは必ずしも必要ではない。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の検出対象電池の状態を簡易且つ適切に監視することのできる電池の状態監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段、およびその作用効果について記載する。
【０００７】
請求項１記載の発明は、複数の検出対象電池の状態を監視する電池の状態監視装置において、前記複数の検出対象電池のそれぞれの両端の電圧およびそれらの相当値のいずれかが入力され、それら入力信号のうち電圧値が最小となるものおよび最大となるものの少なくとも一方を選択する処理を行って該選択された入力信号を出力する電圧出力手段と、前記選択する処理過程で生成された信号に基づき前記選択された入力信号に対応する検出対象電池を特定する処理を行うことで、前記選択された入力信号に対応する検出対象電池を識別する信号である識別信号を出力する識別信号出力手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
上記発明では、複数の検出対象電池の情報のうち特に要求される度合いが大きい情報である最小値や最大値に関する情報を取得することができるため、複数の検出対象電池の状態を簡易且つ適切に監視することができる。さらに、最大値や最小値に対応する電池を識別信号によって特定することもできる。このため、例えば最大値や最小値によって異常を検出する場合等にあっては、異常個所を特定することができる。特に、この識別信号が上記選択する処理過程で生成された信号に基づき生成されるため、識別信号の生成を簡易に行うこともできる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記電圧出力手段は、その出力端子側から入力端子側へと進む方向を順方向とする整流手段を備え、それら整流手段の入力端子同士が接続されて且つその接続箇所の電圧として前記最小となる入力信号を出力することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記電圧出力手段は、その入力端子側から出力端子側へと進む方向を順方向とする整流手段を備え、それら整流手段の出力端子同士が接続されて且つその接続箇所の電圧として前記最大となる入力信号を出力することを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の発明において、前記識別信号出力手段は、前記整流手段に順方向電流が流れるか否かに基づき前記識別信号を生成することを特徴とする。
【００１２】
上記請求項２記載の発明の場合、最小となるものに対応する整流手段がオン状態となり、順方向電流が流れる。一方、上記請求項３記載の発明の場合、最大となるものに対応する整流手段がオン状態となり、順方向電流が流れる。上記発明では、この点に鑑み、識別信号を生成する。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記整流手段は、フォトカプラのフォトダイオードであり、前記識別信号出力手段は、前記フォトカプラのフォトトランジスタを備えることを特徴とする。
【００１４】
上記発明では、フォトダイオードに順方向電流が流れる際にフォトトランジスタがオン状態となることを利用して、識別信号を生成することができる。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記整流手段には、抵抗体が直列接続されており、前記識別信号出力手段は、前記整流手段に直列接続された抵抗体の電圧降下に基づき前記識別信号を生成することを特徴とする。
【００１６】
上記発明では、抵抗体の電圧降下によって整流手段の順方向電流を検出することができる。
【００１７】
請求項７記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記識別信号出力手段は、一対の検出対象電池に関する前記入力信号の大小を比較する比較手段を備え、前記電圧出力手段は、前記比較手段による比較対象となる一対の検出対象電池に関する前記入力信号のいずれかを前記比較手段の比較結果に応じて選択的に通過させるセレクタを備え、前記識別信号出力手段は、前記セレクタの出力信号を前記比較手段に再度取り込むことで、前記最小となるものおよび前記最大となるものの少なくとも一方を絞り込むことを特徴とする。
【００１８】
上記発明では、セレクタの出力信号を比較手段に再度取り込む上記絞込みを行なうことで、一対の検出対象電池に関する入力信号の大小を比較する比較手段を利用して３つ以上の検出対象電池のうちの最大となるものや最小となるものを特定することができる。
【００１９】
請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発明において、前記複数の検出対象電池の両端のそれぞれに接続されることで前記複数の検出対象電池の両端の電圧のそれぞれを共通の基準電位の電圧に変換して前記電圧出力手段に入力する電位変換手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記複数の検出対象電池は、複数の電池セルの直列接続体である組電池を構成するものであることを特徴とする。
【００２１】
上記発明では、複数の検出対象電池の電極電位が互いに相違するため、電位変換手段を備えるメリットが特に大きい。
【００２２】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明において、前記組電池は、前記電位変換手段によって１の基準電位の電圧に変換される複数の検出対象電池を複数組備えて且つ、これら各組の検出対象電池の電圧は、互いに相違する基準電位の電圧に前記電位変換手段によって変換されることを特徴とする。
【００２３】
上記発明では、組電池内の電位差が大きくなる場合であっても、電位変換手段に要求される耐圧を低減することができる。
【００２４】
請求項１１記載の発明は、請求項９または１０記載の発明において、前記組電池は、車載低電圧システムから絶縁された車載高電圧システムを構成するものであり、前記電圧出力手段および前記識別信号出力手段の出力信号は、絶縁手段を介して前記低電圧システムに出力されることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の実施形態のシステム構成図。
【図２】同実施形態にかかる監視ユニットの回路構成を示す回路図。
【図３】第２の実施形態にかかる監視ユニットの回路構成を示す回路図。
【図４】第３の実施形態にかかる監視ユニットの回路構成を示す回路図。
【図５】第４の実施形態にかかる監視ユニットの回路構成を示す回路図。
【図６】第５の実施形態にかかる監視ユニットの回路構成を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明にかかる電池の状態監視装置を車載主機の電力源としての組電池の状態監視装置に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
図１に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。
【００２８】
図示される組電池１０は、車載主機としての電動機（図示略）に対する電力供給源である。組電池１０は、燃料電池によって構成される電池セルＣｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ）の直列接続体である。電池セルＣｉｊは、全て同一仕様であり、個体差や経年変化を除き端子電圧が等しくなるものである。電池セルＣｉｊは、隣接するｎ個ずつでグループ化され、ブロックＢｉを構成している。各ブロックＢｉの状態は、監視ユニットＵｉによって監視される。
【００２９】
上記組電池１０や監視ユニットＵｉは、車載低電圧システムから絶縁された車載高電圧システムを構成するものである。監視ユニットＵｉは、ブロックＢｉ内の電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎの電圧のうちの最小値（ブロック内最小値ＭＩＮｉ）と最小値となるセルを識別するための識別信号ＤＳｉとを、それぞれフォトカプラ２２，２０を介して低電圧システムを構成する制御装置２４に出力する。
【００３０】
上記制御装置２４は、低電圧バッテリ４０を電源とする。また、監視ユニットＵｉは、低電圧バッテリ４０の電力を入力とするフライバックコンバータ４２を電源とする。すなわち、フライバックコンバータ４２は、２次側コイル４４をｍ個備えており、これらの出力電圧がダイオードを介して各監視ユニットＵｉにそれぞれ印加される。
【００３１】
図２に、本実施形態にかかる監視ユニットＵｉの回路構成を示す。
【００３２】
図示されるように、各電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎの一対の電極は、各電位変換回路５０のそれぞれの一対の入力端子に接続され、これにより、各電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎの電圧が同一の電位基準の電圧に変換される。電位変換回路５０は、オペアンプ５１を備えて構成される差動増幅回路である。すなわち、非反転入力端子に抵抗体５３が接続され、反転入力端子に抵抗体５５が接続され、抵抗体５３と非反転入力端子との間に抵抗体５７が接続されている。そして、反転入力端子と出力端子との間に抵抗体５９が接続されている。ここで、上記抵抗体５７のうち、抵抗体５３と非反転入力端子との接続側でない方は、基準電位とされる。なお、図２では、基準電位とするための手段を記載していないが、実際には、所定の電位に固定される。
【００３３】
上記電位変換回路５０の各出力は、フォトカプラ６０の１次側に接続されている。詳しくは、電位変換回路５０の出力端子は、フォトカプラ６０の１次側のフォトダイオードのカソード側に接続され、複数のフォトカプラ６０のそれぞれのフォトダイオードのアノード同士は、互いに接続（短絡）されている。これにより、アノード同士の接続箇所の電圧は、電位変換回路５０の出力電圧の最小値に一致する（より正確には、最小値に、フォトダイオードの電圧降下量を加算した値に一致する）。そして、アノード同士の接続箇所の電圧は、コンパレータ７４の非反転入力端子に印加される。コンパレータ７４の反転入力端子には、発振器７２の出力するキャリアが印加される。これにより、コンパレータ７４の出力信号は、アノード同士の接続箇所の電圧がキャリアによってＰＷＭ処理された信号となる。この信号が、上記ブロック内最小値ＭＩＮｉである。ブロック内最小値ＭＩＮｉは、キャリア周波数を有し、その周期に対する論理「Ｈ」となる期間の時比率によって電圧値を表現する信号である。ちなみに、ＰＷＭ処理を施したのは、先の図１に示したフォトカプラ２２を介して低電圧システム側にアナログ電圧情報を出力するためである。
【００３４】
上記フォトカプラ６０の２次側であるフォトトランジスタの出力端子は、上記基準電位とされ、入力端子は、抵抗体６２を介してプルアップされている。そして、抵抗体６２とフォトトランジスタの入力端子との間の電圧が、識別信号生成部７０に入力されている。ここで、フォトカプラ６０は、電位変換回路５０のうち最小電圧に対応するもののみがオン状態となる。このため、識別信号生成部７０に入力される信号のうち、論理「Ｌ」となるものが最小値に対応するものであり、論理「Ｈ」となるものは最小値に対応しないことがわかる。識別信号生成部７０では、この点に鑑み、ブロックＢｉ内の電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎのうち端子電圧が最小値を取るものを識別する信号である識別信号ＤＳｉを生成して出力する。なお、この識別信号ＤＳｉも、論理「Ｈ」および論理「Ｌ」の２値信号であり、論理「Ｈ」となる期間および論理「Ｌ」となる期間の周波数や、これらの一周期に対する論理「Ｈ」となる期間の時比率によって電池セルを特定する情報を表現する。
【００３５】
このように、本実施形態では、電池セルＣｉｊの電圧の最小値を検出することで、組電池１０の異常の有無を診断することができる。すなわち、組電池１０による電力供給時に生じる電池セルＣｉｊの異常としては、電池セルＣｉｊの端子電圧が低下し、やがて起電力がゼロとなって抵抗体（ショート状態）となる異常がある。この異常を電池セルＣｉｊの電圧が低下し始めた時点で検出するためには、電池セルＣｉｊのうち端子電圧が最低となるものの値を検出すれば足りる。このため、ブロック内最小値ＭＩＮｉのみから異常の有無を診断することができる。
【００３６】
特に、本実施形態では、ブロックＢｉ内の電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎのうち電圧の最小値をとるものを特定することができるため、異常個所を特定することもできる。このため、組電池１０が燃料ガスの導入経路を複数備える場合、いずれの導入経路を介して燃料ガスを導入することで異常を解消することができるかを判断することができる。また、異常個所を特定することで、組電池１０を交換する場合等において、異常個所のみを交換することなども可能となる。
【００３７】
さらに、本実施形態では、先の図１に示したように、制御装置２４には、制御装置２４の主電源の状態にかかわらずデータを保持する記憶手段として、電気的書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ２４ａ）が設けられている。ＥＥＰＲＯＭ２４ａには、電位変換回路５０の出力の誤差を補償するための補償値に関するデータが記憶されている。このため、ブロック内最小値ＭＩＮｉと識別信号ＤＳｉとに基づき、ブロック内最小値ＭＩＮｉに対応する電位変換回路５０の補償値を用いてブロック内最小値ＭＩＮｉを補正することで、正確な最小値を算出することもできる。
【００３８】
なお、本実施形態では、監視ユニットＵｉの電源をフライバックコンバータ４２とした。これにより、組電池１０への燃料ガスの導入を開始した直後から組電池１０の電圧を監視することができる。
【００３９】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００４０】
（１）複数の検出対象電池（電池セルＣｉｊ）のそれぞれの両端の電圧に対応する電圧を出力する電位変換回路５０の出力のうちの最小値（ブロック内最小値ＭＩＮｉ）を選択的に出力するとともに、この選択する処理過程で生成された信号に基づき、対応する電池セルＣｉｊを識別する信号である識別信号ＤＳｉを出力した。これにより、複数の検出対象電池の情報のうち特に要求される度合いが大きい情報である最小値に関する情報を取得することができるため、複数の検出対象電池の状態を簡易且つ適切に監視することができる。さらに、最小値に対応する電池を識別信号ＤＳｉによって特定することもできるため、異常個所を特定することなどができる。特に、この識別信号ＤＳｉのを、上記選択する処理過程で生成された信号に基づき生成するため、その処理を簡素化することもできる。
【００４１】
（２）フォトトランジスタの出力に基づき、フォトダイオードの順方向電流を検出した。これにより、フォトカプラ６０を利用してダイオードに電流が流れるか否かを簡易に判断することができる。
【００４２】
（３）複数の検出対象電池を、いずれも同一個数の電池セルとした。これにより、電位変換回路５０等の構成を同一としつつも、最小値に関する信号を適切に生成することができる。
【００４３】
（４）ブロックＢ１〜Ｂｍのそれぞれの電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎが、電位変換回路５０によって互いに共通の基準電位の電圧に変換されて且つ、ブロック毎に基準電位を相違させた。これにより、電位変換回路５０に要求される耐圧を低減することができる。
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００４４】
図３に、本実施形態にかかる監視ユニットＵｉの回路構成を示す。なお、図３において先の図２に示した部材に対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。
【００４５】
図示されるように、本実施形態では、コンパレータＣＭＰ１によって、電池セルＣｉ１と電池セルＣｉ２とのそれぞれに対応する電位変換回路５０の出力の大小を比較し、コンパレータＣＰＭ１の比較結果に基づき小さい方の出力をマルチプレクサＭＰＸ１を介して出力させる。ここでマルチプレクサＭＰＸ１は、一対のアナログ電圧のいずれかを選択的に出力するアナログマルチプレクサである。
【００４６】
また、電池セルＣｉ３に対応する電位変換回路５０の出力とマルチプレクサＭＰＸ１の出力との大小をコンパレータＣＭＰ２によって比較し、コンパレータＣＭＰ２の比較結果に基づき小さいほうの出力をマルチプレクサＭＰＸ２を介して出力させる。同様に、電池セルＣｉｋ（３≦ｋ≦ｎ）に対応する電位変換回路５０の出力とマルチプレクサＭＰＸ（ｋ−２）の出力との大小をコンパレータＣＭＰ（ｋ−１）によって比較し、コンパレータＣＭＰ（ｋ−１）の比較結果に基づき小さいほうの出力をマルチプレクサＭＰＸ（ｋ−１）を介して出力させる。こうした処理を繰り返すことで、マルチプレクサＭＰＸ（ｎ−１）の出力は、ブロックＢｉ内の電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎの電圧の最小値に対応したものとなる。また、コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ（ｎ−１）の出力は、電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎのいずれの電圧が最小となったかを識別する情報を有することとなる。このため、本実施形態では、識別信号生成部７０において、コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ（ｎ−１）の出力に基づき識別信号ＤＳｉを生成して出力する。また、マルチプレクサＭＰＸ（ｎ−１）の出力がキャリアによって変調されることでブロック内最小値ＭＩＮｉが生成される。
【００４７】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）、（３）、（４）の各効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。
【００４８】
（５）コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ（ｎ−１）によって、電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎのうちの一対の電圧の大小を比較し、小さい方をマルチプレクサＭＰＸ１〜ＭＰＸ（ｎ−１）によって選択することで、電圧の小さいものを絞り込む処理を行った。これにより、ブロック内最小値ＭＩＮｉを選択的に出力することができる。
＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００４９】
図４に、本実施形態にかかる監視ユニットＵｉの回路構成を示す。なお、図４において先の図２に示した部材に対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。
【００５０】
本実施形態では、電位変換回路５０の出力端子にそれぞれ各別のダイオード８０のカソードが接続され、これらのアノード同士は抵抗体８２を介して互いに接続されている。そして、これらの接続箇所の電圧が電位変換回路５０の出力の最小値として、キャリアによって変調されることでブロック内最小値ＭＩＮｉが生成される。一方、抵抗体８２の電圧降下は、電流検出回路８４によって検出される。電流検出回路８４は、電圧降下に基づきダイオード８０に順方向電流が流れるか否かを判断するものである。電流検出回路８４による検出結果信号は、識別信号生成部７０に取り込まれる。これにより、識別信号生成部７０では、上記順方向電流が流れたものに対応する電池セル情報を識別信号ＤＳｉに重畳する。
＜第４の実施形態＞
以下、第４の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００５１】
図５に、本実施形態にかかる監視ユニットＵｉの回路構成を示す。なお、図５において先の図２に示した部材に対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。
【００５２】
図示されるように、本実施形態では、電位変換回路５０の出力電圧がフォトカプラ６０のフォトダイオードのアノードに印加され、フォトダイオードのカソード同士が接続（短絡）されている。これにより、カソード同士の接続箇所の電圧は、電位変換回路５０の出力の最大値となる（より正確には、最大値からフォトダイオードの電圧効果を減算したものとなる）。カソード同士の接続箇所の電位は、コンパレータ７４に入力され、キャリアによって変調されたブロック内最大値ＭＡＸｉとなる。
【００５３】
ブロック内最大値ＭＡＸｉも、組電池１０の異常の有無を診断するために有益な情報である。すなわち、組電池１０に燃料が供給されない状況下において端子電圧がゼロとならない場合には、意図せずして発電する異常が生じていると考えられる。この異常は、電池セルＣｉｊのうち端子電圧が最高となるものの値を検出すれば足りる。このため、ブロック内最大値ＭＡＸｉのみから異常の有無を診断することができる。なお、この診断は、監視ユニットＵｉの電源をブロックＢｉ自体としたのでは行なうことができない。この点、本実施形態によれば、フライバックコンバータ４２を電源とすることでこうした診断処理をも好適に行なうことができる。
＜第５の実施形態＞
以下、第５の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００５４】
図６に、本実施形態にかかる監視ユニットＵｉの回路構成を示す。なお、図６において先の図２に示した部材に対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。
【００５５】
本実施形態では、基本的には、検出対象電池を、一対の電池セルＣｉｋ，Ｃｉ（ｋ＋１）（ｋ＝１〜ｎ−２）とする。すなわち、一対の電池セルＣｉｋ，Ｃｉ（ｋ＋１）の両端の電圧が検出対象電圧として、各別の電位変換回路５０に入力される。ただし、本実施形態では、ブロックＢｉの電池セル数として奇数を想定しており、このため、電池セルＣｉｎについては、これが単独で検出対象電池となり、その両端の電圧が電位変換回路５０に入力される。
【００５６】
この際、一対の電池セルＣｉｋ，Ｃｉ（ｋ＋１）用の電位変換回路５０と電池セルＣｉｎ用の電位変換回路５０とのゲインを相違させる。詳しくは、一対の電池セルＣｉｋ，Ｃｉ（ｋ＋１）用の電位変換回路５０の抵抗体５３，５５の抵抗値Ｒ１を、電池セルＣｉｎ用の電位変換回路５０の抵抗体５３，５５の抵抗値Ｒ３の２倍とする。
【００５７】
これにより、一対の電池セルＣｉｋ，Ｃｉ（ｋ＋１）用の電位変換回路５０は、電池セルＣｉｎ用の電位変換回路５０と比較して、入力電圧の出力電圧への変換比が「１／２」となる。このため、一対の電池セルＣｉｋ，Ｃｉ（ｋ＋１）用の電位変換回路５０のそれぞれの出力と、電池セルＣｉｎ用の電位変換回路５０の出力とを、同一数の電池セル当たりの電圧に規格化することができる。
＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
「整流手段について」
整流手段としては、フォトカプラ６０のフォトダイオードや、ダイオード８０に限らない。例えばサイリスタ等であってもよい。
「電圧の最小値（最大値）の絞込み手法について」
電圧の最小値（最大値）を絞り込む手法としては、上記各実施形態で例示したものに限らない。例えば、上記第２の実施形態において、電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎのうち電位の隣接する２つずつの電圧をコンパレータにて比較し、そのうちの小さい方（大きい方）をアナログマルチプレクサによって選択的に出力するようにし、次のステップでは、マルチプレクサの出力のうち隣接するもの同士の電圧を比較し、そのうちの小さい方（大きい方）をアナログマルチプレクサによって選択的に出力するようにするといった処理を順次繰り返すようにしてもよい。
「電圧出力手段について」
電圧出力手段としては、検出対象電池の最大値および最小値のいずれか一方に応じた電圧を選択的に出力するものに限らない。例えばこれら双方の電圧に応じた一対の電圧を選択的に出力するものであってもよい。
【００５８】
また、上記第２の実施形態の構成を変形し、電位変換回路５０の全ての出力を取り込みそのいずれか１つを選択的に出力するマルチプレクサを備える構成としてもよい。この場合、電位変換回路５０の一対の出力電圧同士の大小を比較するコンパレータを複数用いることで電圧が最も低い（高い）ものを特定し、この特定結果に応じてマルチプレクサを操作すればよい。
「最小値や最大値を特定する検出対象電池群について」
最小値や最大値を特定する検出対象電池群としては、上記ブロックＢｉに限らない。例えば、組電池１０を構成する全電池セルＣｉｊのうちの最小値や最大値のみが制御装置２４に入力されるものであってもよい。これは、例えばフォトカプラ２２に代えて、トランスを用いることで各ブロックＢ１〜Ｂｍの最低電圧（最大電圧）自体を低電圧システムに出力し、これらのうちの最低電圧（最大電圧）を、監視ユニットＵｉの備えるものと同様の回路によって特定することで実現することができる。もっとも、組電池１０の端子電圧がさほど高くない場合には、ブロック単位のグループ分け自体を排除することもできる。
「絶縁手段について」
高電圧システムと低電圧システムとの絶縁を維持しつつ信号を伝播させる光絶縁素子としては、フォトカプラに限らず、フォトＭＯＳリレー等であってもよい。また光絶縁素子に限らず、例えば、トランス等の磁気絶縁素子であってもよい。
「電位変換手段について」
電位変換手段としては、上記各実施形態で例示したものに限らない。例えば電池セルＣｉ１〜Ｃｉ（ｎ−１）のそれぞれの電圧を電流に変換する電流変換手段と、この電流を電池セルＣｉｎの負極電位基準の電圧に変換する抵抗体等の電圧変換手段とを備えるものであってもよい。
「異なる電池セル数の検出対象電池の電圧を同一セル数の電圧相当に規格化する手段について」
先の図６に示した構成において、電池セルＣｉｋ，Ｃｉ（ｋ＋１）の両端の電圧を抵抗体によって分圧して電位変換回路５０に入力することで、規格化手段を構成してもよい。
【００５９】
また、規格化手段としては、差動増幅回路の抵抗値の調節によって、多数の電池セルＣｉｊの電圧を変換する際の倍率を、少数の電池セルＣｉｊの電圧を変換する際の倍率よりも小さくするものに限らない。例えば、各電池セル毎に差動増幅回路と、それらの出力を平均する平均値回路とを備えて電位変換手段を構成してもよい。
「検出対象電池について」
検出対象電池としては、１の電池セルまたは２個直列接続された電池セルに限らない。例えば３つ以上の直列接続された電池セルであってもよい。また、電池セルとしては、燃料電池に限らず、例えば２次電池であってもよい。ここで、２次電池としてリチウムイオン２次電池等を採用するなら、その充電状態を厳密に監視する要求が高いため、電圧の最大値および最小値を上記態様にて監視することが特に有効である。
【００６０】
また、複数の検出対象電池としては、共通の組電池を構成するものに限らない。例えば、互いに並列接続されるものであってもよい。この場合、電位変換回路５０は不要となる。このため、電圧出力手段に検出対象電池の電圧を直接印加してもよい。また、これに代えて、検出対象電池の電圧を抵抗体によって分圧したものを電圧出力手段に印加してもよい。
（そのほか）
・監視ユニットＵｉの電源としては、フライバックコンバータ４２に限らない。例えば、各ブロックＢｉであってもよい。この場合であっても、組電池１０の電圧が安定した後に最小電圧等を監視することなどはできる。また、組電池１０を２次電池とする場合には、こうした構成であっても常時電圧を監視することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０…組電池、２４…制御装置、５０…電位変換回路、６０…フォトカプラ、Ｕｉ…監視ユニット、Ｃｉｊ…電池セル。
【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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