(57)【要約】【課題】取り扱う情報量の肥大化を抑制可能な電池状態監視装置を提供する。【解決手段】電池状態監視装置における監視ユニットＵ１〜Ｕｎの通信部２２に、マイコン３側へ送信するデジタル信号の送信ビット数を、予め定めた基準ビット数、および当該基準ビット数よりも低い低ビット数のうち、いずれかを設定する送信ビット数設定部２２ａを設ける。また、マイコン３および監視ユニットＵ１〜Ｕｎのいずれかに、送信ビット数設定部２２ａにて設定する送信ビット数を決定する手段（送信ビット数決定部２３、またはビット数決定手段３ｂ）を設ける。当該送信ビット数を決定する手段は、監視する組電池１の電池状態が正常である場合に、送信ビット数を低ビット数に決定し、監視する組電池１の電池状態が異常となる場合に、送信ビット数を基準ビット数に決定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セル（１０）を直列に接続して構成される組電池（１）の電池状態を監視する電池状態監視装置であって、
前記組電池（１）の電池状態を監視する監視手段（Ｕ１〜Ｕｎ）と、
前記監視手段（Ｕ１〜Ｕｎ）の監視結果に応じて、前記組電池（１）の電池状態を診断する電池状態診断手段（３ａ）と、を備え、
前記監視手段（Ｕ１〜Ｕｎ）は、
前記複数の電池セル（１０）のうち、少なくとも一部の電池セルの電池状態を示すアナログ信号を取得する信号取得手段（２０）と、
前記信号取得手段（２０）にて取得した前記アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段（２１）と、
前記ＡＤ変換手段（２１）にて変換された前記デジタル信号を前記電池状態診断手段（３ａ）へ送信する通信手段（２２）と、
前記デジタル信号のビット数を、予め定められた基準ビット数、および前記基準ビット数よりも低い低ビット数のうちいずれかに設定するビット数設定手段（２１ｂ、２２ａ）と、
を有することを特徴とする電池状態監視装置。
【請求項２】
前記ビット数設定手段（２２ａ）は、前記通信手段（２２）にて送信する前記デジタル信号のビット数を、前記基準ビット数、および前記低ビット数のうちいずれかに設定することを特徴とする請求項１に記載の電池状態監視装置。
【請求項３】
前記ビット数設定手段（２１ｂ）は、前記ＡＤ変換手段（２１）にて変換する前記デジタル信号のビット数を、前記基準ビット数、および前記低ビット数のうちいずれかに設定することを特徴とする請求項１に記載の電池状態監視装置。
【請求項４】
前記ビット数設定手段（２１ｂ、２２ａ）にて設定する前記デジタル信号のビット数を決定するビット数決定手段（２３、３ｂ）を備え、
前記ビット数決定手段（２３、３ｂ）は、前記ビット数設定手段（２１ｂ、２２ａ）にて前記低ビット数に設定する頻度が、前記デジタル信号のビット数を前記基準ビット数に設定する頻度よりも高くなるように前記デジタル信号のビット数を決定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電池状態監視装置。
【請求項５】
前記ビット数設定手段（２１ｂ、２２ａ）にて設定する前記デジタル信号のビット数を決定するビット数決定手段（２３、３ｂ）を備え、
前記ビット数決定手段（２３、３ｂ）は、前記組電池（１）を流れる電流の電流変動が予め定めた基準範囲内である場合に、前記ビット数設定手段（２１ｂ、２２ａ）にて前記デジタル信号のビット数を前記低ビット数に設定する頻度を上げることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電池状態監視装置。
【請求項６】
前記ビット数決定手段（２３、３ｂ）は、前記組電池（１）を流れる電流の電流変動が前記基準範囲外である場合に、前記ビット数設定手段（２１ｂ、２２ａ）にて前記デジタル信号のビット数を前記基準ビット数に設定する頻度を上げることを特徴とする請求項５に記載の電池状態監視装置。
【請求項７】
前記ビット数設定手段（２１ｂ、２２ａ）にて設定する前記デジタル信号のビット数を決定するビット数決定手段（２３、３ｂ）を備え、
前記ビット数決定手段（２３、３ｂ）は、前記ビット数設定手段（２１ｂ、２２ａ）にて前記デジタル信号のビット数を前記低ビット数に設定したときの前記電池状態が異常となる場合、前記デジタル信号のビット数を前記基準ビット数に決定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電池状態監視装置。
【請求項８】
前記デジタル信号の単位ビットに対応する前記アナログ信号の指定範囲を調整する指定範囲調整手段（２０ｃ）を備えることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の電池状態監視装置。
【請求項９】
前記アナログ信号は、前記複数の電池セル（１０）のうち、少なくとも一部の電池セルの電圧情報であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の電池状態監視装置。
【請求項１０】
前記アナログ信号は、前記複数の電池セル（１０）のうち、少なくとも一部の電池セルの温度情報であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の電池状態監視装置。
【請求項１１】
前記アナログ信号は、前記複数の電池セル（１０）のうち、少なくとも一部の電池セルを流れる電流情報であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の電池状態監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池セルを複数直列に接続して構成される組電池における電池状態を監視する電池状態監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、組電池を電源装置として走行するハイブリッド自動車や電気自動車では、組電池を安全かつ有効に使用するために、組電池の電池状態（例えば、過充放電、蓄電容量、劣化度合い）を監視する電池状態監視装置を搭載している。
【０００３】
この電池状態監視装置として、使用目的に合わせて変更される組電池の種類（鉛蓄電池、リチウムイオン電池等）や電池構成（電池セルの数、各電池セルの接続形態等）に対応するために、測定レンジ、測定チャンネル、測定間隔といった測定パラメータを変更可能としたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３９４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電池状態監視装置では、監視対象となる電池セルのセル数が１００セル以上なる場合があり、電池セル毎の電池状態を監視すると、電池状態監視装置で取り扱う情報量が膨大なものとなる。
【０００６】
また、リチウムイオン電池に代表される二次電池を電池セルとする場合、過放電状態における急速な劣化の進行や、過充電状態による故障から保護するため、過充電や過放電を正確かつ高速に検出することが望まれている。
【０００７】
このように、電池状態監視装置では、監視対象が多く、それらの電池状態を正確かつ高速に検出する要請が存在しており、電池状態監視装置にて取り扱う情報量（データ量）の肥大化を避けることができないといった問題がある。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、取り扱う情報量の肥大化を抑制可能な電池状態監視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】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、複数の電池セル（１０）を直列に接続して構成される組電池（１）の電池状態を監視する電池状態監視装置であって、組電池（１）の電池状態を監視する監視手段（Ｕ１〜Ｕｎ）と、監視手段（Ｕ１〜Ｕｎ）の監視結果に応じて、組電池（１）の電池状態を診断する電池状態診断手段（３ａ）と、を備え、監視手段（Ｕ１〜Ｕｎ）は、複数の電池セル（１０）のうち、少なくとも一部の電池セルの電池状態を示すアナログ信号を取得する信号取得手段（２０）と、信号取得手段（２０）にて取得したアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段（２１）と、ＡＤ変換手段（２１）にて変換されたデジタル信号を電池状態診断手段（３ａ）へ送信する通信手段（２２）と、デジタル信号のビット数を、予め定められた基準ビット数、および基準ビット数よりも低い低ビット数のうちいずれかに設定するビット数設定手段（２１ｂ、２２ａ）と、を有することを特徴とする。
【００１０】
このように、デジタル信号のビット数を低ビット数に設定可能な構成とすれば、監視手段（Ｕ１〜Ｕｎ）から電池状態診断手段（３ａ）へ送信する情報量、および電池状態診断手段にて処理する情報量を少なくすることが可能となる。従って、電池状態監視装置にて取り扱う情報量の肥大化を抑制することができる。
【００１１】
また、請求項２の発明では、請求項１に記載の電池状態監視装置において、ビット数設定手段（２２ａ）は、通信手段（２２）にて送信するデジタル信号のビット数を、基準ビット数、および低ビット数のうちいずれかに設定することを特徴とする。
【００１２】
これによれば、監視手段（Ｕ１〜Ｕｎ）から電池状態診断手段（３ａ）へ送信する情報量、および電池状態診断手段（３ａ）にて処理する情報量を少なくすることができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の電池状態監視装置において、ビット数設定手段（２１ｂ）は、ＡＤ変換手段（２１）にて変換するデジタル信号のビット数を、基準ビット数、および低ビット数のうちいずれかに設定することを特徴とする。
【００１４】
これによれば、アナログ信号を低ビット数のデジタル信号に変換することができるので、監視手段（Ｕ１〜Ｕｎ）から電池状態診断手段（３ａ）へ送信する情報量、および電池状態診断手段（３ａ）にて処理する情報量に加えて、ＡＤ変換手段（２１）で処理する情報量を少なくすることができる。
【００１５】
また、請求項４の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電池状態監視装置において、ビット数設定手段（２１ｂ、２２ａ）にて設定するデジタル信号のビット数を決定するビット数決定手段（２３、３ｂ）を備え、ビット数決定手段（２３、３ｂ）は、ビット数設定手段（２１ｂ、２２ａ）にて低ビット数に設定する頻度が、デジタル信号のビット数を基準ビット数に設定する頻度よりも高くなるようにデジタル信号のビット数を決定することを特徴とする。
【００１６】
これによれば、デジタル信号のビット数は、基準ビット数よりも低ビット数に設定される頻度が多くなるので、電池状態監視装置にて取り扱う情報量の肥大化を効果的に抑制することができる。
【００１７】
ここで、例えば、低負荷時等のように組電池（１）が安定的に使用されている状況、すなわち組電池（１）を流れる電流の電流変動が小さい状況では、高負荷時等に比べて、電池状態が急激に変化する可能性が低く、組電池（１）の電池状態の監視精度を低下させたとしても問題が少ない。
【００１８】
そこで、請求項５に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電池状態監視装置において、ビット数設定手段（２１ｂ、２２ａ）にて設定するデジタル信号のビット数を決定するビット数決定手段（２３、３ｂ）を備え、ビット数決定手段（２３、３ｂ）は、組電池（１）を流れる電流の電流変動が予め定めた基準範囲内である場合に、ビット数設定手段（２１ｂ、２２ａ）にてデジタル信号のビット数を低ビット数に設定する頻度を上げることを特徴とする。
【００１９】
これによれば、組電池（１）を流れる電流の電流変動が小さい状況において、低ビット数に設定する頻度を上げるので、電池状態監視装置にて取り扱う情報量の肥大化を適切に抑制することができる。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の電池状態監視装置において、ビット数決定手段（２３、３ｂ）は、組電池（１）を流れる電流の電流変動が基準範囲外である場合に、ビット数設定手段（２１ｂ、２２ａ）にてデジタル信号のビット数を基準ビット数に設定する頻度を上げることを特徴とする。
【００２１】
これによれば、組電池（１）を流れる電流の電流変動が大きい状況において、基準ビット数に設定する頻度を上げるので、電池状態監視装置にて取り扱う情報量の肥大化を抑制しつつ、組電池（１）の電池状態を精度よく監視することが可能となる。
【００２２】
また、請求項７に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電池状態監視装置において、ビット数設定手段（２１ｂ、２２ａ）にて設定するデジタル信号のビット数を決定するビット数決定手段（２３、３ｂ）を備え、ビット数決定手段（２３、３ｂ）は、ビット数設定手段（２１ｂ、２２ａ）にてデジタル信号のビット数を低ビット数に設定したときの電池状態が異常となる場合、デジタル信号のビット数を基準ビット数に決定することを特徴とする。
【００２３】
これによれば、電池状態が異常となる電池セル（１０）が存在する場合に、デジタル信号のビット数を基準ビット数に設定するので、電池状態監視装置にて取り扱う情報量の肥大化を抑制しつつ、組電池（１）の電池状態を精度よく監視することが可能となる。
【００２４】
また、請求項８に記載の発明では、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の電池状態監視装置において、デジタル信号の単位ビットに対応するアナログ信号の指定範囲を調整する指定範囲調整手段（２０ｃ）を備えることを特徴とする。
【００２５】
このように、デジタル信号の単位ビットに対応するアナログ信号の指定範囲を変更可能とすれば、特定の範囲における電池状態の監視精度の向上を図ることが可能となる。
【００２６】
具体的には、請求項９に記載の発明のように、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の電池状態監視装置において、アナログ信号として、複数の電池セル（１０）のうち、少なくとも一部の電池セルの電圧情報を用いる構成とすることができる。
【００２７】
また、請求項１０に記載の発明のように、請求項１ないし９のいずれか１つに記載の電池状態監視装置において、アナログ信号として、複数の電池セル（１０）のうち、少なくとも一部の電池セルの温度情報を用いる構成とすることができる。
【００２８】
また、請求項１１に記載の発明のように、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の電池状態監視装置において、アナログ信号として、複数の電池セル（１０）のうち、少なくとも一部の電池セルの電流情報を用いる構成とすることができる。
【００２９】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施形態に係る電池状態監視装置を含む組電池制御システムの全体構成図である。
【図２】第１実施形態に係る監視ユニットの概略構成図である。
【図３】第１実施形態に係るＡＤ変換回路にて変換するアナログ値とデジタル値との対応関係を示す特性図である。
【図４】第１実施形態に係るマイコンにて行う電池状態の簡易診断処理を説明するための説明図である。
【図５】第１実施形態に係るマイコンにて行う制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態に係る監視ユニットの概略構成図である。
【図７】第３実施形態に係る監視ユニットの概略構成図である。
【図８】第４実施形態に係る監視ユニットの概略構成図である。
【図９】第５実施形態に係るマイコンにて行う制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】第６実施形態に係るマイコンにて行う制御処理の要部の流れを示すフローチャートである。
【図１１】第７実施形態に係る監視ユニットの概略構成図である。
【図１２】第７実施形態に係る信号取得部にて調整するアナログ値とデジタル値との対応関係を示す特性図である。
【図１３】第７実施形態に係る指定範囲調整部にて行うデジタル信号の単位ビットに対応するアナログ信号の指定範囲の調整を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００３２】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図５に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る電池状態監視装置を含む組電池制御システムの全体構成図であり、図２は、本実施形態に係る監視ユニットの概略構成図である。
【００３３】
本実施形態では、車載高圧バッテリである組電池１の制御システムに本発明の電池状態監視装置２を適用している。図１に示すように、本実施形態の組電池制御システムは、主たる構成要素として組電池１および電池状態監視装置２を備える。
【００３４】
本実施形態の組電池１は、車両走行用の電動機等の各種電気機器（図示略）に電力を供給するものである。具体的には、組電池１は、リチウムイオン電池等からなる複数の電池セル１０（例えば、１００セル）を直列に接続したもので、互いに隣接する所定数の電池セル毎にグループ化した複数の単位電池Ｂ１〜Ｂｎの直列接続体として構成されている。
【００３５】
このように構成される組電池１には、検出ラインを介して電池状態監視装置２が接続されている。電池状態監視装置２は、単位電池Ｂ１〜Ｂｎにおける少なくとも一部の電池セル１０（本実施形態では全ての電池セル１０）の過放電状態、過充電状態、劣化状態、蓄電状態、内部抵抗等の電池状態を監視する機能を有する装置である。なお、過放電状態は、各電池セル１０の両端の電圧が信頼性の低下を招く過度な低電圧となる異常状態を意味し、過充電状態は、各電池セル１０の両端の電圧が信頼性の低下を招く過度な高電圧となる異常状態を意味する。
【００３６】
電池状態監視装置２は、主たる構成要素として各単位電池Ｂ１〜Ｂｎに対応して設けられ、各単位電池Ｂ１〜Ｂｎの電池セル１０を監視する監視ユニット（監視手段）Ｕ１〜Ｕｎ、および監視ユニットＵ１〜Ｕｎからの監視結果に応じて組電池１の電池状態の診断等を行うマイコン３を備えている。なお、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎは、高電圧の組電池１を電源とし、マイコン３は、図示しない低電圧の補助バッテリを電源としている。
【００３７】
監視ユニットＵ１〜Ｕｎは、対応する単位電池Ｂ１〜Ｂｎの各電池セル１０の両極端子に検出ラインを介して接続され、単位電池Ｂ１〜Ｂｎの監視を指示する指示信号に応じて単位電池Ｂ１〜Ｂｎにおける各電池セル１０の電池状態（本実施形態では電圧）を監視し、監視結果を出力信号として後述するマイコン３へ出力するように構成されている。
【００３８】
本実施形態の監視ユニットＵｉ（ｉ＝１〜ｎ）は、図２に示すように、主たる構成要素として信号取得部２０、ＡＤ変換部２１、通信部２２を備えている。
【００３９】
信号取得部２０は、対応する単位電池Ｂｉ（ｉ＝１〜ｎ）の各電池セル１０の電圧値（電圧情報）をアナログ信号として取得する信号取得手段として機能する。この信号取得部２０は、マルチプレクサ２０ａ、信号増幅回路２０ｂ等で構成されている。
【００４０】
マルチプレクサ２０ａは、各電池セル１０の正極側端子および負極側端子それぞれに接続された複数の選択スイッチを備えている。この複数の選択スイッチは、図示しないスイッチ切替回路によってオン、オフが制御される。例えば、電池セル１０の電圧値をアナログ信号として取得する場合、マルチプレクサ２０ａにおける複数の選択スイッチのうち、所定の電池セル１０の両極端子に接続された選択スイッチがオンされる。
【００４１】
信号増幅回路２０ｂは、マルチプレクサ２０ａの出力側に接続されており、マルチプレクサ２０ａを介して取得したアナログ信号（電池セル１０の電圧値）を増幅させる回路である。本実施形態の信号増幅回路２０ｂとしては、アナログ信号を一定の係数（ゲイン）で増幅する差動増幅回路を用いている。
【００４２】
ＡＤ変換部２１は、信号取得部２０にて取得したアナログ信号（アナログ値）をデジタル信号（デジタル値）に変換するＡＤ変換手段として機能するもので、ＡＤ変換回路２１ａ等で構成されている。本実施形態のＡＤ変換回路２１ａは、量子化ビット数（送信ビット数）が予め定められた基準ビット数（本実施形態では８ビット）に設定されている。つまり、本実施形態では、アナログ信号を８ビットのデジタル信号に変換するように構成されている。なお、ＡＤ変換回路２１ａとしては、例えば、ΔΣ変調型や逐次比較型等の周知のＡＤ変換回路を採用することができる。
【００４３】
図３は、本実施形態に係るＡＤ変換回路２１ａにて変換するアナログ値とデジタル値との対応関係を示す特性図であり、図３の（ａ）がデジタル信号の単位ビットに対応するアナログ信号の指定範囲を示し、（ｂ）がアナログ値とデジタル値との対応関係をグラフ化した図を示している。
【００４４】
図３（ａ）に示すように、ＡＤ変換回路２１ａでは、アナログ信号（０〜５Ｖ）を２５６段階のデジタル値（００００００００〜１１１１１１１１）に変換する。
【００４５】
本実施形態では、デジタル信号の単位ビットに対応するアナログ信号の指定範囲が一定となるように構成されており、電池セル１０の電圧の範囲が０〜５Ｖである場合、電圧値を０．０２Ｖ毎にデジタル値に変換することができる。なお、本実施形態のＡＤ変換回路２１ａは、電圧値が高くなるに伴い、デジタル値が増加するように構成されている。
【００４６】
また、本実施形態では、信号取得部２０の信号増幅回路２０ｂでは、アナログ信号を一定のゲインで増幅しているため、図３（ｂ）で示すように、アナログ値とデジタル値とが比例する対応関係となっている。
【００４７】
図２に戻り、通信部２２は、絶縁素子４を介してマイコン３からの指令信号を受信すると共に、監視ユニットＵｉにおける監視結果（ＡＤ変換部２１にて変換したデジタル信号等）をマイコン３へ送信する通信手段として機能する。なお、絶縁素子４は、高電圧で駆動する各監視ユニットＵ１〜Ｕｎ（高電圧系）と、低電圧で駆動するマイコン３（低電圧系）とを絶縁した状態で通信可能とするもので、例えば、フォトカプラで構成することができる。
【００４８】
本実施形態の通信部２２には、マイコン３へ送信するデジタル信号の送信ビット数を設定する送信ビット数設定部２２ａが設けられている。なお、本実施形態では、通信部２２におけるデジタル信号の送信ビット数を設定する送信ビット数設定部２２ａが、ビット数設定手段を構成している。
【００４９】
本実施形態の送信ビット数設定部２２ａは、マイコン３からの指令信号に応じて、マイコン３へ送信するデジタル信号の送信ビット数を、予め定められた基準ビット数と、基準ビット数よりも低い低ビット数とで切替設定可能に構成されている。なお、デジタル信号のビット数は、初期設定として低ビット数が設定されている。
【００５０】
具体的には、本実施形態の送信ビット数設定部２２ａは、マイコン３からの指令信号に応じて、マイコン３へ送信するデジタル信号の送信ビット数を、８ビットと３ビットとで切替設定可能に構成されている。
【００５１】
例えば、送信ビット数設定部２２ａにてデジタル信号の送信ビット数が８ビットに設定されている場合には、ＡＤ変換部２１にて変換されたデジタル信号（８ビット）がそのままマイコン３へ送信される。
【００５２】
一方、送信ビット数設定部２２ａにてデジタル信号の送信ビット数が３ビットに設定されている場合には、ＡＤ変換部２１にて変換されたデジタル信号（８ビット）のうち上位３ビットがマイコン３へ送信される。つまり、８ビットのデジタル信号が「１１１＊＊＊＊＊」である場合には、その上位３ビットである「１１１」が送信され、８ビットのデジタル信号が「００１＊＊＊＊＊」である場合には、その上位３ビットである「００１」が送信される。なお、「＊」で示す箇所には「１」か「０」のいずれかが設定される。
【００５３】
図１に戻り、本実施形態の各監視ユニットＵ１〜Ｕｎは、複数の監視ユニットＵ１〜Ｕｎのうち、最も高電圧側の単位電池Ｂｎに対応する監視ユニットＵｎだけが接続され、デイジーチェーン接続方式により、隣接する監視ユニット間で通信可能に通信線にて順次接続されている。
【００５４】
このように監視ユニットＵ１〜Ｕｎ同士を接続する構成とすることで、監視ユニットＵｎがマイコン３から取得した指示信号を、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎで共有することが可能となっている。また、監視ユニットＵｎ以外の監視ユニットＵ１〜Ｕｎ−１は、監視ユニットＵｎを介して間接的にマイコン３に接続されており、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎからマイコン３に対して所定の信号を送信可能となっている。
【００５５】
次に、マイコン３は、図示しないＭＰＵ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力部等からなるマイクロコンピュータであって、ＲＯＭ等の記憶手段に記憶されたプログラムに従って各種処理等を実行するものである。
【００５６】
このマイコン３の入出力部には、絶縁素子４を介して監視ユニットＵｎが接続されると共に、絶縁素子６を介して電流検出装置５が接続されている。なお、電流検出装置５は、組電池１を流れる電流を検出する検出素子５ａを有し、検出素子５ａの検出値をマイコン３へ送信する電流検出手段を構成している。この電流検出装置５は、組電池１を電源として駆動するものであり、各監視ユニットＵ１と同様に高電圧系を構成している。また、絶縁素子６は、高電圧で駆動する電流検出装置５（高電圧系）と、マイコン３（低電圧系）とを絶縁した状態で通信可能とするもので、例えば、フォトカプラで構成することができる。
【００５７】
本実施形態のマイコン３は、監視ユニットＵｎへ各電池セル１０の監視や、マイコン３側へ送信するデジタル信号の送信ビット数の変更を指示する各種指示信号を出力すると共に、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎから出力される出力信号（デジタル信号）や電流検出装置５の出力信号等を取得する。そして、マイコン３は、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎから送信されるデジタル信号に応じて、監視した電池セル１０の電池状態を診断する。
【００５８】
具体的には、本実施形態のマイコン３は、監視ユニットＵ１〜Ｕｎからのデジタル信号の送信ビット数（分解能）に応じて、各電池セル１０の電池状態を詳細に診断する詳細診断処理、および簡易的に診断する簡易診断処理のいずれかを行うように構成されている。
【００５９】
まず、電池状態を詳細に診断する詳細診断処理の一例を説明する。マイコン３では、監視ユニットＵ１〜Ｕｎからのデジタル信号の送信ビット数が基準ビット数（８ビット）であった場合、監視ユニットＵ１〜Ｕｎからのデジタル信号の値に基づいて、監視した電池セル１０の詳細な電圧値を算出する。そして、マイコン３では、電池セル１０の詳細な電圧値を用いて、電池セル１０の過充電状態および過放電状態の診断や、電池セル１０の詳細な電圧値および電流検出装置５の検出値（電池セル１０のＩＶ特性）を用いた各電池セル１０の詳細な蓄電容量ＳＯＣや劣化状態ＳＯＨや内部抵抗の診断を行う。
【００６０】
次に、電池状態を簡易的に診断する簡易診断処理の一例を図４に基づいて説明する。図４は、本実施形態に係るマイコン３が行う電池状態を簡易的に診断する簡易診断処理を説明するための説明図である。なお、図４では、アナログ信号の値（アナログ値）、デジタル信号の値（デジタル値）、および電池状態を複数に分割したエリア群との対応関係の一例を示している。
【００６１】
マイコン３では、監視ユニットＵ１〜Ｕｎからのデジタル信号の送信ビット数が低ビット数（上位３ビット）であった場合、監視ユニットＵ１〜Ｕｎからのデジタル信号の値に基づいて、監視した電池セル１０が、電池劣化エリア、電池過放電エリア、低容量エリア、中間容量エリア、高容量エリア、および電池過充電エリアといった８つのエリア群のうち、いずれのエリアに属するかによって、電池セル１０の電池状態を診断する。このような簡易診断処理は、マイコン３のＲＯＭ等の記憶手段に予め図４で示すようなデジタル値と各エリアとの対応関係を規定した制御マップを記憶し、処理時に当該制御マップを参照することで実現可能である。
【００６２】
ここで、図４に示すように、電池劣化エリアは、電池セル１０が著しく劣化していると予測されるアナログ値を基準として設定されると共に、電池過放電エリアは、過放電状態と予測されるアナログ値を基準として設定され、さらに、電池過充電エリアは、過充電状態と予測されるアナログ値を基準として設定されている。なお、マイコン３では、電池状態が電池劣化エリア、電池過放電エリア、および電池過充電エリアに属する場合に電池状態が「異常」と診断する。
【００６３】
また、低容量エリア、中容量エリア、および高容量エリアは、蓄電容量の余裕度を段階的に示したものであり、それぞれ蓄電容量に問題がないと予測されるアナログ値を基準として設定されている。なお、マイコン３では、電池状態が低容量エリア、中容量エリア、および高容量エリアに属する場合に、電池状態が「正常（安全使用可能）」と診断する。
【００６４】
また、本実施形態のマイコン３は、上述した各単位電池Ｂ１〜Ｂｎの電池セル１０に対する電池状態の診断結果に応じて、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎの通信部２２での送信ビット数等を決定する。
【００６５】
ここで、本実施形態では、マイコン３における組電池１（電池セル１０）の電池状態を診断する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が、電池状態診断手段３ａを構成している。また、本実施形態では、マイコン３における各監視ユニットＵ１〜Ｕｎの通信部２２での送信ビット数を決定する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が、ビット数決定手段３ｂを構成している。
【００６６】
以上が、本実施形態に係る電池状態監視装置２の全体構成であり、以下、本実施形態に係る電池状態監視装置２の作動の概略について図５に基づいて説明する。図５は、本実施形態に係るマイコン３が実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。この制御ルーチンは、電池状態監視装置２に対して電力が供給されている間に所定の制御周期τで実行される。
【００６７】
まず、マイコン３では、絶縁素子４、６を介して、各電池セル１０の電池状態（電圧状態、および電流状態）の監視を指示する監視指示信号を、監視ユニットＵｎおよび電流検出装置５に送信（出力）する（Ｓ１０）。
【００６８】
マイコン３からの監視指示信号を受信した監視ユニットＵｎでは、監視対象である単位電池Ｂｎの各電池セル１０の電圧状態を監視し、その監視結果（電圧情報）を監視指示信号と共に、隣接する低電圧側の単位電池Ｂｎ−１に対応する監視ユニットＵｎ−１へ送信する。
【００６９】
そして、監視ユニットＵｎ−１では、監視対象である単位電池Ｂｎ−１の各電池セル１０の電圧状態を監視し、その監視結果を監視指示信号と共に、隣接する低電圧側の単位電池Ｂｎ−２に対応する監視ユニットＵｎ−２へ送信する。
【００７０】
その後、監視ユニットＵｎ−２、Ｕｎ−３、・・・、監視ユニットＵ１といった順に、高電圧側の単位電池Ｂｉに対応する監視ユニットＵｉから隣接する低電圧側の単位電池Ｂｉ−１に対応する監視ユニットＵｉ−１へ監視指示信号が送信され、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎそれぞれが、対応する単位電池Ｂ１〜Ｂｎを監視する。
【００７１】
そして、最も低電圧側の単位電池Ｂ１に対応する監視ユニットＵ１では、その監視結果と他の監視ユニットＵ２〜Ｕｎの監視結果とを含む出力信号を、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎを繋ぐ通信線および絶縁素子４を介してマイコン３に送信する。
【００７２】
また、電流検出装置５では、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎで電圧状態を監視した際に、組電池１を流れる電流を検出し、検出した電流を絶縁素子６を介してマイコン３へ出力する。
【００７３】
ここで、本実施形態の各監視ユニットＵ１〜Ｕｎは、通信部２２にて送信するデジタル信号の送信ビット数が初期設定として低ビット数（本実施形態では３ビット）に設定されており、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎの監視結果がそれぞれ３ビットのデジタル信号としてマイコン３に送信される。
【００７４】
次に、マイコン３では、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎからの監視結果を示すデジタル信号を読み込み（Ｓ２０）、ステップＳ２０にて読み込んだ各デジタル信号の送信ビット数が、基準ビット数（本実施形態では８ビット）であるか否かを判定する（Ｓ３０）。
【００７５】
ステップＳ３０の判定処理の結果、各デジタル信号の送信ビット数が基準ビット数でない、つまり、各デジタル信号の送信ビット数が低ビット数（上位３ビット）と判定された場合（Ｓ３０：ＮＯ）には、各デジタル信号の値に基づいて、各単位電池Ｂ１〜Ｂｎの電池セル１０の電池状態が属するエリアを決定する（Ｓ４０）。
【００７６】
具体的には、本実施形態のステップＳ４０では、各デジタル信号の値に基づいて、予めデジタル信号の値と電池状態が属するエリア群との関係を規定した制御マップを参照して、各単位電池Ｂ１〜Ｂｎの電池セル１０の電池状態が属するエリアを決定する（図４参照）。
【００７７】
そして、ステップＳ４０にて決定された各単位電池Ｂ１〜Ｂｎの電池セル１０の電池状態が属するエリアに基づいて、各電池１０の電池状態を診断する（Ｓ５０）。具体的には、本実施形態では、電池セル１０の電池状態が、電池劣化エリア、電池過放電エリア、および電池過充電エリアに属する場合に「異常」と診断し、電池状態が低容量エリア、中容量エリア、および高容量エリアに属する場合に「正常（安全使用可能）」と診断する。
【００７８】
次に、ステップＳ５０の診断の結果、電池状態が「異常」と診断された電池セル１０が存在するか否かを判定する（Ｓ６０）。この結果、電池状態が「異常」と診断された電池セル１０が存在すると判定された場合（Ｓ６０：ＹＥＳ）には、当該電池セル１０について詳細な電池状態の診断を行うために、電池状態が「異常」と診断された電池セル１０を監視する監視ユニット（通信部２２の送信ビット数設定部２２ａ）に対して、送信ビット数を低ビット数から基準ビット数への変更を指示する指示信号を送信する（Ｓ７０）。この際、送信ビット数の変更を指示する指示信号と共に、「異常」と判定された電池セル１０の監視を指示する監視指示信号も送信する。これにより、当該監視指示信号を受信した監視ユニットでは、「異常」と判定された電池セル１０の電池状態を監視し、当該電池セル１０の監視結果を示すデジタル信号（基準ビット数）をマイコン３へ送信する。
【００７９】
一方、ステップＳ６０の判定処理の結果、電池状態が「異常」と診断された電池セル１０が存在しない、つまり、全ての電池セル１０が「正常」と診断された場合（Ｓ６０：ＮＯ）には、電池セル１０について詳細な電池状態の診断を行う必要がないと判断できるため、ステップＳ７０をスキップする。
【００８０】
次に、電池状態の診断が終了したか否かを判定する（Ｓ１００）。この判定処理では、各電池セル１０の電池状態の診断が完了したか否かを判定する。なお、低ビット数にて電池状態を診断した結果、電池状態が「異常」と診断された電池セル１０が存在する場合には、該当する電池セル１０それぞれの電池状態を基準ビット数で診断した後に電池状態の診断が完了したと判定する。
【００８１】
ステップＳ１００の判定処理の結果、各電池セル１０について診断が終了したと判定された場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）には、マイコン３による電池状態の診断処理を終了し、各電池セル１０について診断が終了していないと判定された場合（Ｓ１００：ＮＯ）には、ステップＳ２０へ戻る。
【００８２】
ここで、ステップＳ７０にて、送信ビット数の変更を指示する指示信号等を該当する監視ユニットに送信した場合、ステップＳ２０に戻り、送信ビット数の変更を指示する指示信号を送信した監視ユニットからの監視結果を示すデジタル信号を読み込む。
【００８３】
この場合、監視ユニットからのデジタル信号の送信ビット数が基準ビット数（本実施形態では８ビット）となるので、ステップＳ３０の判定処理を経て、ステップＳ８０へ移行する。
【００８４】
このステップＳ８０では、基準ビット数のデジタル信号に基づいて、低ビット数で診断した際に「異常」となった電池セル１０の詳細な電圧を算出する（図３参照）。
【００８５】
そして、ステップＳ８０で算出した電池セル１０の詳細な電圧値を用いて、電池セル１０の過充電状態および過放電状態の診断や、電池セル１０の詳細な電圧値および電流検出装置５の検出値（電池セル１０のＩＶ特性）を用いた各電池セル１０の詳細な蓄電容量ＳＯＣや劣化状態ＳＯＨや内部抵抗の診断を行う（Ｓ９０）。なお、ステップＳ９０の診断によっても電池状態が異常と診断された場合は、例えば、ユーザへの異常報知や、組電池１と各種電気機器との接続の遮断等を行う。
【００８６】
以上、説明した本実施形態の電池状態監視装置２によれば、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎの通信部２２からマイコン３側へ送信するデジタル信号の送信ビット数を、基準ビット数よりもビット数が低い低ビット数に設定することができるので、監視ユニットＵ１〜Ｕｎからマイコン３側へ送信する情報量（データ量）、およびマイコン３にて処理する情報量を少なくすることが可能となる。従って、電池状態監視装置２にて取り扱う情報量の肥大化を抑制することができる。
【００８７】
特に、本実施形態では、通信部２２の送信ビット数設定部２２ａにてデジタル信号の送信ビット数を低ビット数に設定した際の電池状態の診断結果が「異常」を示す場合に、デジタル信号の送信ビット数を基準ビット数に設定するので、電池状態監視装置２にて取り扱う情報量の肥大化を抑制しつつ、組電池１の電池状態を精度よく監視することが可能となる。
【００８８】
なお、通常、デジタル信号の送信ビット数が低ビット数に設定されていたとしても、電池状態の診断結果としては、「正常」となる頻度が「異常」となる頻度よりも少ない傾向がある。このため、本実施形態のマイコン３におけるビット数決定手段３ｂは、通信部２２の送信ビット数設定部２２ａにて低ビット数に設定する頻度が、基準ビット数に設定する頻度よりも高くなるようにデジタル信号のビット数を決定することとなる。
【００８９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図６に基づいて説明する。図６は、本実施形態に係る監視ユニットの概略構成図である。
【００９０】
本実施形態では、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎへ送信するデジタル信号の送信ビット数を設定する構成が第１実施形態と相違している。なお、本実施形態では、第１実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
【００９１】
本実施形態では、通信部２２ではなく、ＡＤ変換部２１にて、デジタル信号の送信ビット数を設定する構成としている。つまり、本実施形態のＡＤ変換部２１には、図６に示すように、通信部２２を介してマイコン３側へ送信するデジタル信号の送信ビット数を設定する送信ビット数設定部２１ｂが設けられている。なお、本実施形態では、ＡＤ変換部２１におけるデジタル信号の送信ビット数を設定する送信ビット数設定部２１ｂが、ビット数設定手段を構成している。
【００９２】
本実施形態の送信ビット数設定部２１ｂは、信号取得部２０で取得したアナログ信号をＡＤ変換回路２１ａにてデジタル信号に変換する送信ビット数を、マイコン３からの指令信号に応じて、基準ビット数および基準ビット数よりも低い低ビット数のいずれかに設定するものである。
【００９３】
例えば、送信ビット数設定部２１ｂは、ＡＤ変換回路２１ａでΔΣ変調を実行することで、基準ビット数と低ビット数とを切替設定することが可能である。また、アナログ信号を基準ビット数のデジタル信号に変換するチャンネル、およびアナログ信号を低ビット数のデジタル信号に変換するチャンネルを有するＡＤ変換回路２１ａを用いると共に、送信ビット数設定部２１ｂにて、ＡＤ変換回路２１ａのチャンネルを切り替えることで、デジタル信号に変換する送信ビット数を切替設定することができる。
【００９４】
具体的には、本実施形態の送信ビット数設定部２１ｂは、マイコン３からの指令信号に応じて、通信部２２を介してマイコン３へ送信するデジタル信号の送信ビット数を、８ビットと３ビットとで切替設定可能に構成されている。
【００９５】
例えば、送信ビット数設定部２１ｂにてデジタル信号のビット数が８ビットに設定されている場合には、信号取得部２０で取得したアナログ信号が、ＡＤ変換部２１にて８ビットのデジタル信号に変換され、変換されたデジタル信号が通信部２２を介してマイコン３へ送信される。
【００９６】
一方、送信ビット数設定部２２ａにてデジタル信号の送信ビット数が３ビットに設定されている場合には、信号取得部２０で取得したアナログ信号が、ＡＤ変換部２１にて３ビットのデジタル信号に変換され、変換されたデジタル信号が通信部２２を介してマイコン３へ送信される。
【００９７】
以上、説明した本実施形態の電池状態監視装置２は、アナログ信号を低ビット数のデジタル信号に変換することができるので、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎからマイコン３へ送信する情報量（データ量）、およびマイコン３にて処理する情報量を少なくすることが可能となる。
【００９８】
特に、本実施形態では、ＡＤ変換部２１に送信ビット数設定部２１ｂを設ける構成としているので、ＡＤ変換部２１にて低ビット数のデジタル信号に変換することができ、ＡＤ変換回路２１ａにて処理する情報量を少なくすることが可能となる。この結果、ＡＤ変換回路２１ａにおける処理時間の短縮化することができ、電池状態監視装置２における電池状態の診断処理の高速化を図ることが可能となる。
【００９９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図７に基づいて説明する。図７は、本実施形態に係る監視ユニットの概略構成図である。
【０１００】
上述の第１、第２実施形態では、マイコン３からの指示信号に応じて、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎの送信ビット数設定部２２ａで設定する送信ビット数を決定する構成としている。
【０１０１】
これに対して、本実施形態では、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎにて送信ビット数設定部２２ａで設定する送信ビット数を決定する構成としている点が第１、第２実施形態と相違している。なお、本実施形態では、第１、第２実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
【０１０２】
本実施形態の各監視ユニットＵ１〜Ｕｎには、通信部２２からマイコン３側へ送信するデジタル信号の値に基づいて、送信ビット数設定部２２ａにて設定する送信ビット数を決定する送信ビット数決定部２３が設けられている。なお、本実施形態では、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎにおける送信ビット数決定部２３が、ビット数決定手段を構成している。
【０１０３】
本実施形態の送信ビット数決定部２３は、ＭＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する周知のマイクロコンピュータで構成されており、ＲＯＭ等の記憶手段に記憶されたプログラムを実行可能に構成されている。
【０１０４】
具体的には、送信ビット数決定部２３は、通信部２２からマイコン３側へ送信するデジタル信号の値を読み込み、読み込んだデジタル信号の値が各電池セル１０の電池状態の「異常」を示す異常値であるか否かを判定するように構成されている。
【０１０５】
そして、送信ビット数決定部２３では、読み込んだデジタル信号の値が各電池セル１０の電池状態の「異常」を示す異常値であると判定した場合に、送信ビット数設定部２２ａに対して送信ビット数を基準ビット数に変更する指示信号を出力する。
【０１０６】
一方、送信ビット数決定部２３では、読み込んだデジタル信号の値が各電池セル１０の電池状態の「正常」を示す正常値であると判定した場合に、送信ビット数設定部２２ａに対して送信ビット数を基準ビット数よりも低い低ビット数に変更する指示信号を出力する。
【０１０７】
以上説明した本実施形態によれば、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎに、通信部２２からマイコン３側へ送信するデジタル信号の送信ビット数を決定する送信ビット数決定部２３を設ける構成としているので、マイコン３側で行う処理を少なくすることができると共に、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎおよびマイコン３間で通信する情報量（データ量）を低減することが可能となる。
【０１０８】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図８に基づいて説明する。図８は、本実施形態に係る監視ユニットの概略構成図である。
【０１０９】
上述の第３実施形態では、ＡＤ変換部２１にて変換したデジタル信号の値に基づいて、送信ビット数決定部２３にて、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎの送信ビット数設定部２２ａで設定する送信ビット数を決定する構成としている。
【０１１０】
これに対して、本実施形態では、信号取得部２０にて取得したアナログ信号の値に基づいて、送信ビット数決定部２３にて、送信ビット数設定部２２ａで設定する送信ビット数を決定する構成としている点が第１〜第３実施形態と相違している。なお、本実施形態では、第１〜第３実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
【０１１１】
本実施形態の送信ビット数決定部２３は、信号取得部２０にて取得したアナログ信号の値に基づいて、送信ビット数設定部２２ａにて設定する送信ビット数を決定する。
【０１１２】
具体的には、本実施形態の送信ビット数決定部２３は、信号取得部２０の信号増幅回路２０ｂで増幅したアナログ信号を読み込み、読み込んだアナログ信号の値が、各電池セル１０の電池状態の「異常」を示す異常値であるか否かを判定するように構成されている。
【０１１３】
そして、送信ビット数決定部２３では、読み込んだアナログ信号の値が各電池セル１０の電池状態の「異常」を示す異常値であると判定した場合に、送信ビット数設定部２２ａに対して送信ビット数を基準ビット数に変更する指示信号を出力する。
【０１１４】
一方、送信ビット数決定部２３では、読み込んだアナログ信号の値が各電池セル１０の電池状態の「正常」を示す正常値であると判定した場合に、送信ビット数設定部２２ａに対して送信ビット数を基準ビット数よりも低い低ビット数に変更する指示信号を出力する。
【０１１５】
以上説明した本実施形態によれば、第３実施形態と同様に、マイコン３側で行う処理を少なくすることができると共に、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎおよびマイコン３間で通信する情報量（データ量）を低減することが可能となる。
【０１１６】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。上述の第１〜第４実施形態では、電池状態（電圧状態）が「異常」となる電池セル１０が存在する場合に、デジタル信号の送信ビット数を基準ビット数に設定する構成としている。
【０１１７】
これに対して、本実施形態では、電池セル１０の詳細な電池状態（劣化状態、蓄電容量、内部抵抗等）を診断する詳細診断モードと、電池セル１０の簡易的な電池状態（過放電状態、過充電状態等）を診断する簡易診断モードとのいずれの診断モードを実行するかを決定し、当該診断モードの決定に応じて、デジタル信号の送信ビット数を決定する構成としている点が第１〜第４実施形態と相違している。なお、本実施形態では、第１〜第４実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
【０１１８】
本実施形態のマイコン３では、図９に示す制御処理を実行する。図９は、本実施形態のマイコン３が実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。
【０１１９】
図９に示すように、マイコン３では、詳細診断モードと簡易診断モードとのいずれの診断モードを実行するかを決定する（Ｓ２１０）。本実施形態では、ステップＳ２１０の診断モード決定処理は、予め簡易診断モードが詳細診断モードに対して優先的に選択され易いように構成された制御マップを参照して決定する。なお、簡易診断モードが詳細診断モードに対して優先的に選択され易い選択条件であれば、制御マップを参照する方法に限らず他の選択条件を用いて診断モードを決定してもよい。
【０１２０】
次に、監視ユニットＵｎに対して、各単位電池Ｂ１〜Ｂｎの電池セル１０の監視を指示する監視指示信号を送信すると共に（Ｓ２２０）、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎからマイコン３側へ送信する送信ビット数の変更を指示する指示信号を送信する（Ｓ２３０）。なお、ステップＳ２３０では、ステップＳ２１０にて診断モードが簡易診断モードに決定された場合に送信ビット数を低ビット数に変更する指示信号を送信し、診断モードが詳細診断モードに決定された場合に送信ビット数を基準ビット数に変更する指示信号を送信する。
【０１２１】
これにより、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎでは、監視対象となる各単位電池Ｂ１〜Ｂｎの電池セル１０の電池状態を監視し、その後、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎの監視結果を含むデジタル信号がマイコン３側へ送信される。
【０１２２】
次に、マイコン３では各監視ユニットＵ１〜Ｕｎの監視結果等を含むデジタル信号を読み込む（Ｓ２４０）。そして、ステップＳ２１０で決定した診断モードが簡易診断モードであるか否かを判定する（Ｓ２５０）。
【０１２３】
ステップＳ２５０の判定処理の結果、診断モードが簡易診断モードであると判定された場合（Ｓ２５０：ＹＥＳ）には、ステップＳ２４０にて読み込んだデジタル信号の値に基づいて、各単位電池Ｂ１〜Ｂｎの電池セル１０の電池状態が属するエリアを決定する（Ｓ２６０）。
【０１２４】
具体的には、本実施形態のステップＳ２６０では、第１実施形態で説明したステップＳ４０の処理と同様に、各デジタル信号の値に基づいて、予めデジタル信号の値と電池状態が属するエリア群との関係を規定した制御マップを参照して、各単位電池Ｂ１〜Ｂｎの電池セル１０の電池状態が属するエリアを決定する。
【０１２５】
そして、ステップＳ２６０にて決定された各単位電池Ｂ１〜Ｂｎの電池セル１０の電池状態が属するエリアに基づいて、各電池セル１０の電池状態を診断する（Ｓ２７０）。具体的には、本実施形態では、電池セル１０の電池状態が、電池劣化エリア、電池過放電エリア、および電池過充電エリアに属する場合に「異常」と診断し、電池状態が低容量エリア、中容量エリア、および高容量エリアに属する場合に「正常（安全使用可能）」と診断する。
【０１２６】
一方、ステップＳ２５０の判定処理の結果、診断モードが詳細診断モードであると判定された場合（Ｓ２５０：ＮＯ）には、ステップＳ２４０にて読み込んだデジタル信号に基づいて、各電池セル１０の詳細な電圧値を算出する（Ｓ２８０）。
【０１２７】
そして、ステップＳ２８０で算出した電池セル１０の詳細な電圧値を用いて、電池セル１０の過充電状態および過放電状態の診断や、電池セル１０の詳細な電圧値および電流検出装置５の検出値（電池セル１０のＩＶ特性）を用いた各電池セル１０の詳細な蓄電容量ＳＯＣや劣化状態ＳＯＨや内部抵抗の診断を行う（Ｓ２９０）。
【０１２８】
その後、各電池セル１０について診断が終了したか否かを判定し（Ｓ３００）、各電池セル１０について診断が終了したと判定された場合（Ｓ３００：ＹＥＳ）には、マイコン３による電池状態の診断処理を終了し、各電池セル１０について診断が終了していないと判定された場合（Ｓ３００：ＮＯ）には、ステップＳ２１０へ戻る。
【０１２９】
以上説明した本実施形態では、診断モードの決定に際し、簡易診断モードが、詳細診断モードよりも設定され易い選択条件を採用している。つまり、監視ユニットＵ１〜Ｕｎからマイコン３側へ送信されるデジタルデータの送信ビット数を低ビット数に設定する頻度が、基準ビット数に設定する頻度よりも高くなるように、デジタルデータの送信ビット数の決定する構成を採用している。
【０１３０】
これにより、デジタル信号の送信ビット数は、基準ビット数よりも低ビット数に設定される頻度が多くなるので、監視ユニットＵ１〜Ｕｎからマイコン３側へ送信される情報量（データ量）を少なくすることができる。従って、電池状態監視装置２にて取り扱う情報量の肥大化を効果的に抑制することができる。
【０１３１】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態は、組電池１を流れる電流の電流変動に基づいて、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎからマイコン３側へ送信されるデジタル信号の送信ビット数を決定する構成としている点が上述の第５実施形態と相違している。なお、本実施形態では、第１〜第５実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
【０１３２】
図１０は、本実施形態に係るマイコン３が実行する制御処理の要部の流れを示すフローチャートである。なお、図１０のフローチャートは、図９におけるステップＳ２１０の処理に対応している。
【０１３３】
図１０に示すように、本実施形態の診断モード決定処理（Ｓ２１０）では、電流検出装置５から送信される電流信号（組電池１を流れる電流値）を読み込む（Ｓ２１０ａ）。
【０１３４】
ここで、例えば、低負荷時等のように組電池１が安定的に使用されている状況では、組電池１を流れる電流が比較的安定しており、高負荷時等に比べて、電池状態が急激に変化する可能性が低いといった傾向がある。つまり、組電池１を流れる電流が比較的安定している場合には、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎにおける組電池１の電池状態の監視精度を低下させたとしても問題が少ない。
【０１３５】
そこで、本実施形態では、ステップＳ２１０ａにて読み込んだ電流から、組電池１を流れる電流の電流変動（例えば、前回の検出値と今回の検出値の差分）を算出し、算出した電流変動が予め定められた基準範囲内であるか否かを判定する（Ｓ２１０ｂ）。
【０１３６】
ステップＳ２１０ｂの判定処理の結果、電流変動が基準範囲内であると判定された場合（Ｓ２１０ｂ：ＹＥＳ）には、電池状態が急激に変化する可能性が低いと判断できるので、診断モードを簡易診断モードに決定する（Ｓ２１０ｃ）。つまり、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎからマイコン３側へ送信するデジタル信号の送信ビット数を低ビット数に決定する。
【０１３７】
一方、ステップＳ２１０ｂの判定処理の結果、電流変動が基準範囲外であると判定された場合（Ｓ２１０ｂ：ＮＯ）には、電池状態が急激に変動する可能性が高いと判断できるので、診断モードを詳細診断モードに決定する（Ｓ２１０ｄ）。つまり、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎからマイコン３側へ送信するデジタル信号の送信ビット数を基準ビット数に決定する。
【０１３８】
以上説明した本実施形態では、電流変動に応じて送信ビット数を変更する構成としているので、電池状態監視装置にて取り扱う情報量の肥大化を抑制しつつ、組電池１の電池状態を精度よく監視することが可能となる。
【０１３９】
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について図１１〜図１３に基づいて説明する。図１１は、本実施形態に係る監視ユニットの概略構成図である。
【０１４０】
本実施形態では、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎの信号取得部２０が、デジタル信号の単位ビットに対応するアナログ信号の指定範囲を変更可能に構成されている点が第１〜第６実施形態と相違している。
【０１４１】
具体的には、本実施形態の各監視ユニットＵ１〜Ｕｎの信号取得部２０には、デジタル信号の単位ビットに対応するアナログ信号の指定範囲、つまり、デジタル信号の単位ビットが示すアナログ値の範囲を調整する指定範囲調整部（指定範囲調整手段）２０ｃが設けられている。
【０１４２】
この指定範囲調整部２０ｃは、信号増幅回路２０ｂにて増幅されたアナログ信号に対して所定値を加算または減算するオフセット調整、および信号増幅回路２０ｂにてアナログ信号を増幅する際のゲインを調整するゲイン調整を行うように構成されている。本実施形態の指定範囲調整部２０ｃは、デジタル信号の送信ビット数を低ビット数に設定されている場合に、マイコン３側の指示信号等に応じて、オフセット調整およびゲイン調整を行う。
【０１４３】
ここで、図１２は、本実施形態に係る信号取得部２０にて調整するアナログ値とデジタル値との対応関係を示す特性図であり、図１３は、本実施形態に係る指定範囲調整部２０ｃにて行うデジタル信号の単位ビットに対応するアナログ信号の指定範囲の調整を説明するための説明図である。
【０１４４】
図１２に示すように、太実線Ａで示すアナログ値とデジタル値との対応関係から太一点鎖線Ｂで示す関係となるように調整する場合、アナログ値に所定値を加算するオフセット調整を行うことで、デジタル信号の単位ビットが示すアナログ値の範囲を調整することができる。
【０１４５】
この場合、例えば、図１３（ａ）、（ｂ）で示すように、オフセット調整にてアナログ値に加算する所定値を０．３９とする場合、デジタル値「１１１」（電池過充電エリア）が示すアナログ値の指定範囲を「４．３９〜５．００」から「４．００〜４．６１」へ変更することができる。
【０１４６】
また、図１２に示すように、太実線Ａで示すアナログ値とデジタル値との対応関係から太二点鎖線Ｃで示す関係となるように調整する場合、オフセット調整およびゲイン調整を行うことで、デジタル信号の単位ビットが示すアナログ値の範囲を調整することができる。
【０１４７】
この場合、例えば、図１３（ａ）、（ｃ）で示すように、オフセット調整およびゲイン調整を行うことで、デジタル値「００１」（電池過充電エリア）が示すアナログ値の指定範囲を「０．６２〜１．２３」から「１．６７〜２．００」へ変更すると共に、電池過放電エリアが示すアナログ値の指定範囲を「４．３９〜５．００」から「４．００〜４．３３」へ変更することができる。
【０１４８】
さらに、図１２に示すように、太実線Ａで示すアナログ値とデジタル値との対応関係から細一点鎖線Ｄや細二点鎖線Ｅで示す対応関係となるように調整する場合、アナログ値に加算する所定値に重み付けするオフセット調整を行うことで、デジタル信号の単位ビットが示すアナログ値の範囲を調整することができる。
【０１４９】
この場合、例えば、デジタル値「０００」〜「０１１」、「１１１」（電池劣化エリア、電池過放電エリア、電池過充電エリア）が示すアナログ値の指定範囲を縮小すると共に、デジタル値「１００」〜「１１０」（低容量エリア、中間容量エリア、高容量エリア）が示すアナログ値の指定範囲を拡大することで、図１３（ｄ）で示すように、電池状態が異常であることを詳細に監視することができる。
【０１５０】
逆に、例えば、デジタル値「１００」〜「１１０」（低容量エリア、中間容量エリア、高容量エリア）が示すアナログ値の指定範囲を縮小すると共に、デジタル値「０００」〜「０１１」、「１１１」（電池劣化エリア、電池過放電エリア、電池過充電エリア）が示すアナログ値の指定範囲を拡大することで、図１３（ｅ）で示すように、電池状態が正常であることを詳細に監視することができる。
【０１５１】
以上説明した本実施形態によれば、デジタル信号の単位ビットに対応するアナログ信号に指定範囲を調整可能な構成を採用しているので、特定の範囲における電池状態の監視精度の向上を図ることが可能となる。
【０１５２】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。例えば、以下のように種々変形可能である。
【０１５３】
（１）上述の各実施形態では、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎにて各単位電池Ｂ１〜Ｂｎまたは各電池セル１０の電圧状態を監視する例について説明したが、これに限定されない。
【０１５４】
例えば、各単位電池Ｂ１〜Ｂｎ、または各電池セル１０に電池温度を検出する温度センサ（温度検出手段）が設けられている場合、各単位電池Ｂ１〜Ｂｎ（電池セル１０）の温度情報をアナログ信号として取得し、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎにて監視するようにしてもよい。
【０１５５】
また、各単位電池Ｂ１〜Ｂｎ、または各電池セル１０に、電流を検出する電流センサ（電流検出手段）が設けられている場合、各単位電池Ｂ１〜Ｂｎ（電池セル１０）の電流情報をアナログ信号として取得し、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎにて監視するようにしてもよい。
【０１５６】
（２）上述の各実施形態では、基準ビット数を８ビットとし、低ビット数を３ビットとする例について説明したが、これに限定されず、低ビット数が基準ビット数よりも低いビット数であれば、基準ビット数および低ビット数それぞれを任意のビット数とすることができる。
【０１５７】
（３）上述の第５、第６実施形態では、マイコン３にて、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎからマイコン３側へ送信するデジタル信号の送信ビット数を決定する例について説明したが、これに限定されない。例えば、第３、第４実施形態のように、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎに、送信ビット数決定部２３を設け、当該送信ビット数決定部２３にて各監視ユニットＵ１〜Ｕｎからマイコン３側へ送信するデジタル信号の送信ビット数を決定するようにしてもよい。この場合、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎにおける送信ビット数決定部２３が、ビット数決定手段を構成することとなる。
【０１５８】
（４）上述の第６実施形態では、組電池１を流れる電流の電流変動が基準範囲内であれば、送信ビット数を低ビット数に決定し、当該電流変動が基準範囲外であれば、送信ビット数を基準ビット数に決定する例について説明したが、これに限定されない。例えば、組電池１を流れる電流の電流変動が基準範囲内であれば、低ビット数が設定される頻度が、基準ビット数が設定される頻度よりも高くなるように、送信ビット数を決定するようにしてもよい。逆に、組電池１を流れる電流の電流変動が基準範囲外であれば、基準ビット数が設定される頻度が、低ビット数が設定される頻度よりも高くなるように、送信ビット数を決定するようにしてもよい。
【０１５９】
（５）上述の第７実施形態では、信号取得部２０の指定範囲調整部２０ｃにて、アナログ信号に対してオフセット調整、および信号増幅回路２０ｂにてアナログ信号を増幅する際のゲインを調整可能とする例について説明したが、これに限定されず、指定範囲調整部２０ｃにてオフセット調整、およびゲイン調整のうち、いずれか一方を調整可能な構成としてもよい。
【０１６０】
（６）上述の各実施形態では、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎにて、単位電池Ｂ１〜Ｂｎの各電池セル１０の過放電状態、過充電状態、劣化状態、蓄電状態、内部抵抗等の電池状態を監視するようにしているが、これ限らず、例えば、各監視ユニットＵ１〜Ｕｎにて、単位電池Ｂ１〜Ｂｎ毎の過放電状態、過充電状態、劣化状態、蓄電状態、内部抵抗等の電池状態を監視するようにしてもよい。
【０１６１】
（７）上述の各実施形態では、電池状態監視装置２では、デイジーチェーン接続方式により、隣接する監視ユニット間を順次接続する構成としているが、これに限らず、例えば、各監視ユニットそれぞれをマイコン３側と接続する構成としてもよい。
【０１６２】
（８）上述の各実施形態では、電池状態監視装置２における監視手段を複数の監視ユニットＵ１〜Ｕｎで構成する例について説明したが、例えば、組電池１を構成する電池セル１０の数が少ない場合等には、単一の監視ユニットにて監視手段を構成するようにしてもよい。
【０１６３】
（９）上述の各実施形態では、電池状態監視装置２を車載高圧バッテリに適用する例を説明したが、車載高圧バッテリに限らず、他のバッテリに用いてもよい。
【０１６４】
（１０）上述の各実施形態は、可能な範囲で適宜組み合わせて用いることができる。
【符号の説明】
【０１６５】
１          組電池
１０        電池セル
２          電池状態監視装置
２０        信号取得部（信号取得手段）
２０ｃ      指定範囲調整部（指定範囲調整手段）
２１        ＡＤ変換部（ＡＤ変換手段）
２１ｂ      送信ビット数設定部（送信ビット数設定手段）
２２        通信部（通信手段）
２２ａ      送信ビット数設定部（送信ビット数設定手段）
２３        送信ビット数決定部（送信ビット数決定手段）
３ａ        電池状態診断手段
３ｂ        送信ビット数決定手段
Ｂ１〜Ｂｎ  単位電池
Ｕ１〜Ｕｎ  監視ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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