(57)【要約】【課題】通常経路と診断経路から出力される組電池の単位セルの電圧を比較することにより単位セルの電圧出力機能を診断する構成において、隣接する単位セルに対応して設けられたフィルタの影響を受けることがない電圧検出装置を提供する。【解決手段】第２単位セルＶ２の電圧出力機能を診断する場合は、通常経路Ｐ２１−Ｐ２２間にコンデンサＣ２１を接続すると同時に診断経路Ｐ１２−Ｐ３１間にコンデンサＣ２２を接続すると共に、隣接する通常経路及び診断経路間に設けられたコンデンサを切離した状態で実施するようにした。これにより、隣接する通常経路及び診断経路に設けられたフィルタの影響を受けることなく各単位セルＶ１〜Ｖ８の電圧出力機能を確実に診断することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
組電池（１０）を構成する単位セル（Ｖ１〜Ｖ８）の電圧を出力するように設けられた一対の通常経路（Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２）と、
前記単位セルの正極と負極にそれぞれ接続された隣接単位セルの電圧を出力するように設けられた通常経路を利用して、前記単位セルの電圧を出力するように設けられた一対の診断経路（Ｐ１Ｘ−Ｐ２１、Ｐ１２−Ｐ３１……Ｐ７２−Ｐ８Ｘ）と、
前記通常経路から出力される電圧と、前記診断経路から出力される電圧とを比較することにより前記通常経路の電圧出力機能を診断する診断手段（１２７）と、を備えた電圧検出装置において、
前記通常経路間に接続可能に設けられたフィルタ用の第１コンデンサ（Ｃ１１，Ｃ２１……Ｃ８１）と、
前記診断経路間に接続可能に設けられたフィルタ用の第２コンデンサ（Ｃ１２，Ｃ２２……Ｃ８２）と、を備え、
前記診断手段は、前記単位セルの電圧出力機能を診断する場合は、前記通常経路と前記第１コンデンサとの接続を有効化すると同時に前記診断経路と前記第２コンデンサとの接続を有効化し、さらに前記通常経路と前記隣接単位セルに対応して設けられた第２コンデンサである隣接第２コンデンサとの接続を無効化すると同時に前記診断経路と前記隣接単位セルに対応して設けられた第１コンデンサである隣接第１コンデンサとの接続を無効化した状態で実行することを特徴とする電圧検出装置。
【請求項２】
前記隣接第１コンデンサが前記診断経路間に接続可能に設けられることで前記第２コンデンサは省略され、
前記診断手段は、前記単位セルの電圧出力機能を診断する場合は、前記通常経路と前記第１コンデンサとの接続を有効化すると同時に前記診断経路と前記隣接第１コンデンサとの接続を有効化し、さらに前記第１コンデンサと前記隣接単位セルの診断経路との接続を無効化すると同時に前記診断経路と前記隣接第１コンデンサとの接続を無効化した状態で実行することを特徴とする請求項１記載の電圧検出装置。
【請求項３】
前記通常経路は、前記第１コンデンサの両端子の電圧を出力するように設けられ、
前記診断経路は、前記隣接第１コンデンサの両端子の電圧を出力するように設けられていることを特徴とする請求項２記載の電圧検出装置。
【請求項４】
前記第１コンデンサを含んで形成されるフィルタのフィルタ定数と、前記第２コンデンサを含んで形成されるフィルタのフィルタ定数とが一致するように各フィルタの構成要素の電気的特性が一致していることを特徴とする請求項３記載の電圧検出装置。
【請求項５】
組電池の最下段及び最上段の単位セルにおいて隣接単位セルと接続されない電極に接続され、当該電極の電圧を出力する補助経路（Ｐ１Ｘ，Ｐ８Ｘ）を備え、
前記最下段及び前記最上段の前記診断経路は、前記補助経路を含んで構成されていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の電圧検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組電池の単位セルの電圧を検出する電圧検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電圧検出装置として、本出願人は、先に特許文献１を出願した。この特許文献１のものは、図６に示すように、組電池の単位セルＶ１，Ｖ２，Ｖ３……の電圧を出力する通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２、Ｐ３１−Ｐ３２……を備え、電圧検出時は、通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２、Ｐ３１−Ｐ３２から出力される電圧に基づいて各単位セルＶ１，Ｖ２，Ｖ３……の電圧を検出する。一方、電圧検出装置は、各単位セルＶ１，Ｖ２，Ｖ３……の電圧出力機能が正常か否かを定期的に診断しており、診断時は、通常経路から出力される電圧と、診断対象となる単位セルに隣接する単位セルの通常経路を利用した診断経路から出力される電圧とを比較することで、単位セルＶ１，Ｖ２，Ｖ３……の電圧出力機能を診断するようにしている。具体的には、例えば単位セルＶ２の電圧出力機能を診断する場合は、通常経路Ｐ２１−Ｐ２２から出力される電圧と、診断経路Ｐ１２−Ｐ３１から出力される電圧とを比較し、両方の電圧が許容範囲内であれば、単位セルＶ２の電圧出力機能は正常であると判断するものである。この場合、診断経路Ｐ１２−Ｐ３１は、検出対象の単位セルに隣接する単位セルＶ１，Ｖ３の通常経路Ｐ１２，Ｐ３１を診断経路として利用していることから、専用の診断経路を設ける構成に比較して全体構成の簡単化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願２０１３−１７２２８０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２、Ｐ３１−Ｐ３２……間にはノイズ除去用のフィルタ用のコンデンサＣ６１，Ｃ６２，Ｃ６３……が接続されていることから、単位セルＶ１，Ｖ２，Ｖ３……の電圧検出時は、ノイズによる影響を抑制して実施することができる。
【０００５】
ところが、各単位セルＶ１，Ｖ２，Ｖ３……の診断経路間にはコンデンサが接続されていないことから、診断経路がノイズの影響を受け易く、電圧出力機能の検査に支障を生じる虞がある。
この場合、図７に示すように、診断経路（通常経路）Ｐ１２、Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ３１，Ｐ３２……と対地間でコンデンサＣ７１，Ｃ７２，Ｃ７３，Ｃ７４，Ｃ７５……をそれぞれ接続する構成が考えられるが、斯様な構成では、上位の単位セルとなるほど耐圧の高いコンデンサを必要とするため、コンデンサのコストが高くかつ実装面積が大きくなってしまう。
【０００６】
そこで、図８に示すように、各診断経路間にコンデンサＣ８１，Ｃ８２，Ｃ８３……をそれぞれ接続することで、耐圧の高いコンデンサを設ける必要がなくなる。
しかしながら、このような構成では、例えば通常経路Ｐ２１−Ｐ２２には隣接する単位セルＶ１，Ｖ３の診断経路間に接続されたコンデンサＣ８１，Ｃ８３が接続され、診断経路Ｐ１２−Ｐ３１には隣接する単位セルＶ１，Ｖ３の診断経路間に接続されたコンデンサＣ６１，Ｃ６３が接続されているので、通常経路Ｐ２１−Ｐ２２に設けられたフィルタのフィルタ定数が設計値から変動してしまい、所望のノイズ除去性能を得ることができない。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、通常経路と診断経路から出力される組電池の単位セルの電圧を比較することにより各単位セルの電圧出力機能を診断する構成において、隣接する単位セルに対応して設けられたフィルタの影響を受けることがない電圧検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明によれば、単位セルの電圧出力機能を診断する場合は、通常経路と第１コンデンサとの接続を有効化すると同時に診断経路と第２コンデンサとの接続を有効化し、さらに通常経路と隣接単位セルに対応して設けられた隣接第２コンデンサとの接続を無効化すると同時に診断経路と隣接第１コンデンサとの接続を無効化した状態で実施するので、隣接単位セルに設けられたフィルタの影響を受けることなく各単位セルの電圧出力機能を診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態における電圧検出装置の構成を示す電気回路図
【図２】診断時のマルチプレクサを示す電気回路図
【図３】電圧検出と電圧出力機能診断を示すタイミングチャート
【図４】第２実施形態における診断時のマルチプレクサを示す電気回路図
【図５】第３実施形態における診断時のマルチプレクサを示す電気回路図
【図６】従来におけるマルチプレクサを示す電気回路図（その１）
【図７】従来におけるマルチプレクサを示す電気回路図（その２）
【図８】従来におけるマルチプレクサを示す電気回路図（その３）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、本発明を電気自動車、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車等で使用される組電池の単位セルの電圧を検出する電圧検出装置に適用した第１実施形態について図１から図３を参照して説明する。
図１に示すように、組電池１０は例えば第１〜第８単位セルＶ１〜Ｖ８を直列接続して構成されている。尚、本実施形態では、組電池１０の単位セルの数は８個としたが、８個に限定されることはない。
【００１１】
電圧検出装置１００は、マルチプレクサ１１０、一対の第１スイッチ１２１ａ，１２１ｂ、一対の第２スイッチ１２２ａ，１２２ｂ、第１入力Ｉ／Ｆ回路１２３、第２入力Ｉ／Ｆ回路１２４、第１Ａ／Ｄ変換器１２５、第２Ａ／Ｄ変換器１２６、診断手段１２７を備えて構成されている。
【００１２】
マルチプレクサ１１０は半導体集積回路であり、第１〜第９入力端子１１１ａ〜１１１ｉ、第１通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、第２通常経路Ｐ２１−Ｐ２２、第３通常経路Ｐ３１−Ｐ３２、第４通常経路Ｐ４１−Ｐ４２、第５通常経路Ｐ５１−Ｐ５２、第６通常経路Ｐ６１−Ｐ６２、第７通常経路Ｐ７１−Ｐ７２、第８通常経路Ｐ８１−Ｐ８２、第１補助経路Ｐ１Ｘ、第２補助経路Ｐ８Ｘ、抵抗Ｒ１Ｘ，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２……Ｒ８２，Ｒ８Ｘ、コンデンサＣ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２……Ｃ８１，Ｃ８２、スイッチＳＷ１Ｘ，ＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４，……ＳＷ８１，ＳＷ８２，ＳＷ８３，ＳＷ８４，ＳＷ８Ｘ、一対の第１出力端子１１２ａ，１１２ｂ及び一対の第２出力端子１１２ｃ，１１２ｄを備えて構成されている。尚、第１スイッチ１２１ａ，１２１ｂ、第２スイッチ１２２ａ，１２２ｂ及びスイッチＳＷ１Ｘ〜ＳＷ８Ｘは半導体スイッチである。
【００１３】
第１入力端子１１１ａは第１単位セルＶ１の負極に接続されている。第２入力端子１１１ｂは、第１単位セルＶ１の正極と第２単位セルＶ２の負極とに共通接続されている。第３入力端子１１１ｃは、第２単位セルＶ２の正極と第３単位セルＶ３の負極とに共通接続されている。第４入力端子１１１ｄは、第３単位セルＶ３の正極と第４単位セルＶ４の負極とに共通接続されている。第５入力端子１１１ｅは、第４単位セルＶ４の正極と第５単位セルＶ５の負極とに共通接続されている。第６入力端子１１１ｆは、第５単位セルＶ５の正極と第６単位セルＶ６の負極とに共通接続されている。第７入力端子１１１ｇは、第６単位セルＶ６の正極と第７単位セルＶ７の負極とに共通接続されている。第８入力端子１１１ｈは、第７単位セルＶ７の正極と第８単位セルＶ８の負極とに共通接続されている。第９入力端子１１１ｉは、第８単位セルＶ８の正極に接続されている。
【００１４】
一方、第１入力端子１１１ａには第１補助経路Ｐ１Ｘ及び第１通常経路Ｐ１１が接続されている。第２入力端子１１１ｂには第１通常経路Ｐ１２及び第２通常経路Ｐ２１が接続されている。第３入力端子１１１ｃには第２通常経路Ｐ２２及び第３通常経路Ｐ３１が接続されている。第４入力端子１１１ｄには第３通常経路Ｐ３２及び第４通常経路Ｐ４１が接続されている。第５入力端子１１１ｅには第４通常経路Ｐ４２及び第５通常経路Ｐ５１が接続されている。第６入力端子１１１ｆには第５通常経路Ｐ５２及び第６通常経路Ｐ６１が接続されている。第７入力端子１１１ｇには第６通常経路Ｐ６２及び第７通常経路Ｐ７１が接続されている。第８入力端子１１１ｈには第７通常経路Ｐ７２及び第８通常経路Ｐ８１が接続されている。第９入力端子１１１ｉには第８通常経路Ｐ８２及び第２補助経路Ｐ８Ｘが接続されている。この場合、一対の通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２、Ｐ３１−Ｐ３２、Ｐ４１−Ｐ４２、Ｐ５１−Ｐ５２、Ｐ６１−Ｐ６２、Ｐ７１−Ｐ７２、Ｐ８１−Ｐ８２が単位セルＶ１〜Ｖ８の電圧検出時の組となる。
【００１５】
通常経路（補助経路）Ｐ１１，Ｐ２１……Ｐ８１，Ｐ８Ｘは、スイッチＳＷ１３，ＳＷ２３……ＳＷ８３，ＳＷ８Ｘを介して共通経路ＰＡと接続されている。通常経路（補助経路）Ｐ１Ｘ，Ｐ１２，Ｐ２２……Ｐ８２は、スイッチＳＷ１Ｘ，ＳＷ１４，ＳＷ２４……ＳＷ８４，ＳＷ８Ｘを介して共通経路ＰＢと接続されている。
共通経路ＰＡは、第１出力端子１１２ａと第２出力端子１１２ｄと接続されている。共通経路ＰＢは、第１出力端子１１２ｂと第２出力端子１１２ｃと接続されている。
【００１６】
ここで、後述する電圧出力機能の診断時は、隣接する単位セル（以下、隣接単位セル）の通常経路が診断経路として利用されるようになっており、上述した一対の通常経路に対して一対の診断経路（補助経路）が対応するようになっている。具体的には、第１通常経路Ｐ１１−Ｐ１２に対して第１補助経路及び第２通常経路Ｐ１Ｘ−Ｐ２１が第１診断経路として対応し、第２通常経路Ｐ２１−Ｐ２２に対して第１及び第３通常経路Ｐ１２−Ｐ３１が第２診断経路として対応し、第３通常経路Ｐ３１−Ｐ３２に対して第２及び第４通常経路Ｐ２２−Ｐ４１が第３診断経路として対応し、第４通常経路Ｐ４１−Ｐ４２に対して第３及び第５通常経路Ｐ３２−Ｐ５１が第４診断経路として対応し、第５通常経路Ｐ５１−Ｐ５２に対して第４及び第６通常経路Ｐ４２−Ｐ６１が第５診断経路として対応し、第６通常経路Ｐ６１−Ｐ６２に対して第５及び第７通常経路Ｐ５２−Ｐ７１が第６診断経路として対応し、第７通常経路Ｐ７１−Ｐ７２に対して第６及び第８通常経路Ｐ６２−Ｐ８１が第７診断経路として対応し、第８通常経路Ｐ８１−Ｐ８２に対して第７通常経路及び第２補助経路Ｐ７２−Ｐ８Ｘが第８診断経路として対応している。以下、通常経路及び補助経路が診断経路として利用される場合は診断経路と称する。
【００１７】
以上のような構成により、通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２は、対応するスイッチＳＷのＯＮ状態で共通経路ＰＡ，ＰＢを介して第１出力端子１１２ａ，１１２ｂと接続される。一方、診断経路Ｐ１Ｘ−Ｐ２１、Ｐ１２−Ｐ３１、……Ｐ７２−Ｐ８Ｘは、対応するスイッチＳＷのＯＮ状態で共通経路ＰＡ，ＰＢを介して第２出力端子１１２ｃ，１１２ｄと接続される。つまり、通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２及び診断経路Ｐ１Ｘ−Ｐ２１、Ｐ１２−Ｐ３１、……Ｐ７２−Ｐ８Ｘは、第１出力端子１１２ａ，１１２ｂと第２出力端子１１２ｃ，１１２ｄとに共通に接続されるようになっている。これは、後述するように、電圧検出時は、通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２を第１出力端子１１２ａ，１１２ｂと接続するのが基本であるものの、単位セルＶ１〜Ｖ８の電圧出力機能の診断時は、診断経路Ｐ１Ｘ−Ｐ２１、Ｐ１２−Ｐ３１、……Ｐ７２−Ｐ８Ｘを第２出力端子１１２ｃ，１１２ｄと接続する必要があるからである。
【００１８】
さて、マルチプレクサ１１０には通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２及び診断経路Ｐ１Ｘ−Ｐ２１、Ｐ１２−Ｐ３１……Ｐ７２−Ｐ８Ｘに対応してノイズ除去用のフィルタが設けられている。このフィルタは、通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２に介在された抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２……Ｒ８１，Ｒ８２と、これらの抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２……Ｒ８１，Ｒ８２の後段側に設けられて通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２間、及び診断経路Ｐ１Ｘ−Ｐ２１、Ｐ１２−Ｐ３１……Ｐ７２−Ｐ８Ｘ間に接続されるコンデンサＣ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２……Ｃ８１，Ｃ８２から構成されている。尚、通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２に設けられた全ての抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２……Ｒ８１，Ｒ８２は抵抗値が一致すると共に、全てのコンデンサＣ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２……Ｃ８１，Ｃ８２は静電容量値が一致するように設計されている。この場合、マルチプレクサ１１０は半導体集積回路であることから、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２……Ｒ８１，Ｒ８２の抵抗値を一致させると共に、コンデンサＣ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２……Ｃ８１，Ｃ８２の静電容量値を一致させることは比較的容易である。
【００１９】
尚、通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２間に接続されるコンデンサＣ１１，Ｃ２１……Ｃ８１が第１コンデンサに相当し、診断経路Ｐ１Ｘ−Ｐ２１、Ｐ１２−Ｐ３１……Ｐ７２−Ｐ８Ｘ間に接続されるコンデンサＣ１２，Ｃ２２……Ｃ８２が第２コンデンサに相当する。
【００２０】
スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ２１，ＳＷ２２……ＳＷ８１，ＳＷ８２は、通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２間、及び診断経路Ｐ１Ｘ−Ｐ２１、Ｐ１２−Ｐ３１……Ｐ７２−Ｐ８Ｘ間にコンデンサＣ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２……Ｃ８１，Ｃ８２を接続するもので、診断手段１２７からの指令に応じてＯＮ／ＯＦＦする。
【００２１】
第１出力端子１１２ａ，１１２ｂは、第１スイッチ１２１ａ，１２１ｂを介して第１入力Ｉ／Ｆ回路１２３と接続されている。第２出力端子１１２ｃ，１１２ｄは、第２スイッチ１２２ａ，１２２ｂを介して第２入力Ｉ／Ｆ回路１２４と接続されている。
第１入力Ｉ／Ｆ回路１２３は、マルチプレクサ１１０の第１出力端子１１２ａ，１１２ｂから入力する電圧を差動増幅して第１Ａ／Ｄ変換器１２５へ出力する。第２入力Ｉ／Ｆ回路１２４は、マルチプレクサ１１０の第２出力端子１１２ｃ，１１２ｄから入力する電圧を差動増幅して第２Ａ／Ｄ変換器１２６へ出力する。
第１Ａ／Ｄ変換器１２５は、第１入力Ｉ／Ｆ回路１２３から入力した電圧をデジタル値に変換して診断手段１２７へ出力する。第２Ａ／Ｄ変換器１２６は、第２入力Ｉ／Ｆ回路１２４から入力した電圧をデジタル値に変換して診断手段１２７へ出力する。
【００２２】
診断手段１２７は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭから構成されており、ＲＯＭに記憶されているプログラムに基づいて動作する。即ち、各単位セルＶ１〜Ｖ８の電圧を検出する場合は、ＳＷ１１〜ＳＷ８１をＯＮした状態で、所定のスイッチＳＷ１１，ＳＷ２１〜ＳＷ８１をＯＮすることにより通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２間にコンデンサＣ１１，Ｃ２１，Ｃ２２〜Ｃ８１を接続すると同時に第１スイッチ１２１ａ，１２１ｂをＯＮすることにより第１出力端子１１２ａ，１１２ｂを第１入力Ｉ／Ｆ回路１２３に接続した状態で、ＳＷ１３−ＳＷ１４、ＳＷ２３−ＳＷ２４……を順にＯＮすることで通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２を共通経路ＰＡに順に接続する。このような接続状態では、各単位セルＶ１〜Ｖ８からの電圧が共通経路ＰＡ及び第１出力端子１１２ａ，１１２ｂを介して第１入力Ｉ／Ｆ回路１２３に出力されるようになるので、診断手段１２７は、第１Ａ／Ｄ変換器１２５から入力する電圧に基づいて各単位セルＶ１〜Ｖ８の電圧を順に検出して正常か否かを判断することができる。
【００２３】
ところで、通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２による各単位セルＶ１〜Ｖ８の電圧出力機能は、通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２の劣化、或いはフィルタを構成する各構成要素の劣化等により低下するおそれがある。そこで、診断手段１２７は、定期的に電圧出力機能が正常範囲か否かを診断するようになっている。
【００２４】
以下、診断手段１２７による電圧出力機能の診断について図２及び図３を参照して説明する。尚、図２及び図３では、説明の簡略化のために第１〜第３単位セルＶ１〜Ｖ３について説明し、他の単位セルＶ４〜Ｖ８の説明は省略する。
図２は一例として第２単位セルＶ２の電圧出力機能を検査する場合を示している。
診断手段１２７は、通常のセル電圧検出を行うタイミングでは、図３に示すスイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ３１をＯＮすることにより各通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２、Ｐ３１−Ｐ３２間にコンデンサＣ１１，Ｃ２１，Ｃ３１をそれぞれ接続した状態で、第１〜第３通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２、Ｐ３１−Ｐ３２を第１入力Ｉ／Ｆ回路１２３と順に接続することで、第１Ａ／Ｄ変換器１２５から入力する電圧により第１〜第３単位セルＶ１〜Ｖ３の電圧を順に検出する。
【００２５】
以上のようにして、診断手段１２７は、各単位セルＶ１〜Ｖ３の電圧を検出して電圧が正常範囲か否かを判断し、正常範囲でない場合は、異常を報知する。
診断手段１２７は、第１〜第３単位セルＶ１〜Ｖ３の電圧出力機能が正常か否かを定期的に診断しており、診断する場合は、まず、偶数セルを診断し、図２では第２単位セルＶ２が該当する。第２単位セルＶ２の電圧出力機能を検査する場合、マルチプレクサ１１０のスイッチＳＷ２１，ＳＷ２２をＯＮし、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ３１，ＳＷ３２をＯＦＦする。つまり、電圧出力機能の診断時は、電圧検出時と同様に、診断対象となる第２単位セルＶ２の第２通常経路Ｐ２１−Ｐ２２間にコンデンサＣ２１を接続すると同時に第２診断経路Ｐ１２−Ｐ３１間にコンデンサＣ２２を接続した状態で、第２通常経路Ｐ２１−Ｐ２２を第１出力端子１１２ａ，１１２ｂを介して第１入力Ｉ／Ｆ回路１２３に接続し、第１Ａ／Ｄ変換器１２５からの電圧により第２単位セルＶ２の電圧を検出して記憶する。
【００２６】
次に、第２診断経路Ｐ１２−Ｐ３１を第２出力端子１１２ｃ，１１２ｄを介して第２入力Ｉ／Ｆ回路１２４に接続し、第２Ａ／Ｄ変換器１２６からの電圧により第２単位セルＶ２の電圧を検出して記憶する。
【００２７】
この場合、第２通常経路Ｐ２１−Ｐ２２及び第２診断経路Ｐ１２−Ｐ３１が第１出力端子１１２ａ，１１２ｂ及び第２出力端子１１２ｃ，１１２ｄと共通に接続可能となっているので、単位セルＶ２の電圧出力機能を診断する場合は、上述したように第２通常経路Ｐ２１−Ｐ２２を共通経路ＰＡを介して第１出力端子１１２ａ，１１２ｂに接続する動作と、第２診断経路Ｐ１２−Ｐ３１を共通経路ＰＢを介して第２出力端子１１２ｃ，１１２ｄに接続する動作とを時分割して実行している。
【００２８】
尚、各単位セルＶ１〜Ｖ８の電圧を時分割して検出するのではなくリアルタイムで検出するには、診断対象の第２単位セルＶ２の第２通常経路Ｐ２１−Ｐ２２を第１出力端子１１２ａ，１１２ｂに接続すると同時に第２単位セルＶ２の第２診断経路Ｐ１２−Ｐ３１を第２出力端子１１２ｃ，１１２ｄに接続するように構成する必要があり、スイッチ及び共通経路数が増加して構成が複雑化する。
【００２９】
次に診断手段１２７は、以上のようにして記憶した２つの電圧を比較し、両方の電圧差が許容範囲を上回っていた場合は、第２単位セルＶ２の電圧出力機能は異常であるとして例えばインストルメントパネルの警告灯を点灯したり、ダイアグデータとして記憶したりする。つまり、第２通常経路Ｐ２１−Ｐ２２と第２診断経路Ｐ１２−Ｐ３１とは単位セルＶ２の電圧出力機能を有しており、電圧出力機能が正常の場合は、２つの経路から出力される第２単位セルＶ２の電圧はほぼ一致するはずであるが、いずれか一方の経路の電圧出力機能が低下した場合は、両方の電圧が乖離して電圧差が許容範囲外となり、そのことに基づいて異常を特定することができる。
【００３０】
ここで、図２に示すように、第２単位セルＶ２の第２通常経路Ｐ２１−Ｐ２２間及び診断経路Ｐ１２−Ｐ３１間にコンデンサＣ２１，Ｃ２２がそれぞれ接続されている（有効化されている）のに対して、隣接している第１単位セルＶ１の第１通常経路Ｐ１１−Ｐ１２間、第１診断経路Ｐ１Ｘ−Ｐ２１間ではＣ１１，Ｃ１２が切離されている（無効化されている）と共に、第３単位セルＶ３の第３通常経路Ｐ３１−Ｐ３２間、第３診断経路Ｐ２２−Ｐ４１間ではＣ３１，Ｃ３２が切離されている（無効化されている）。そのため、偶数セルである第２単位セルＶ２の電圧出力機能の診断時に、隣接単位セルである奇数セルの第１，第３単位セルＶ１，Ｖ３の第１，第３通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ３１−Ｐ３２及び第１，第３診断経路Ｐ１Ｘ−Ｐ２１、Ｐ２２−Ｐ４１に設けられたフィルタの影響を受けることなく第２単位セルＶ２の電圧を確実に検出することができる。
【００３１】
次に診断手段１２７は、奇数セルである第１，第３単位セルＶ１，Ｖ３の電圧出力機能の診断を、上述した第２単位セルＶ２の電圧出力機能の検査と同様に順に実施する。
以上のようにして、第１〜第３単位セルＶ１〜Ｖ３の電圧出力機能を診断することができる。
【００３２】
ところで、通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２及び診断経路Ｐ１Ｘ−Ｐ２１、Ｐ１２−Ｐ３１、……Ｐ７２−Ｐ８Ｘに設けられたフィルタのフィルタ定数が異なると、電圧出力機能の診断に支障を生じることが考えられる。
この場合、例えば第２単位セルＶ２に関しては、第２通常経路Ｐ２１−Ｐ２２のフィルタを構成する抵抗Ｒ２１，抵抗Ｒ２２，コンデンサＣ２１と、診断経路Ｐ１２−Ｐ３１のフィルタを構成する抵抗Ｒ１２，抵抗３１，コンデンサＣ２２とをそれぞれ一致させることで両方のフィルタのフィルタ定数を一致させることができる。
【００３３】
しかしながら、フィルタはスイッチを含んで構成されており、スイッチは、ＯＮ状態でＯＮ抵抗を生じる。そのため、例えば第２単位セルＶ２の第２通常経路Ｐ２１−Ｐ２２及び第２診断経路Ｐ１２−Ｐ３１のフィルタに含まれるスイッチＳＷ２１，ＳＷ２２のＯＮ抵抗により、両方のフィルタ定数が異なってしまうおそれがある。
【００３４】
このような事情から、本実施形態では、各単位セルＶ１〜Ｖ８の各通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２に設けられたフィルタのフィルタ定数と診断経路Ｐ１Ｘ−Ｐ２１、Ｐ１２−Ｐ３１……Ｐ７２−Ｐ８Ｘに設けられた各フィルタのフィルタ定数とがそれぞれ一致するように各フィルタの構成要素であるスイッチのＯＮ抵抗値（電気的特性）が一致するようにした。
【００３５】
具体的には、例えば第２単位セルＶ２に関しては、第２通常経路Ｐ２１−Ｐ２２のフィルタを構成するスイッチＳＷ２１のＯＮ抵抗値と、診断経路Ｐ１２−Ｐ３１のフィルタを構成するスイッチＳＷ２２のＯＮ抵抗値とを一致させることで、両方のフィルタ定数を一致させるものである。この場合、マルチプレクサ１１０は半導体集積回路であることから、スイッチＳＷ２１のＯＮ抵抗値とスイッチＳＷ２２のＯＮ抵抗値とを一致させることは比較的容易である。
【００３６】
このような実施形態によれば、次のような効果を奏することができる。
通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２から出力される電圧に基づいて各単位セルＶ１〜Ｖ８の電圧を検出する構成において、各単位セルＶ１〜Ｖ８の電圧出力機能を診断する場合は、通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２間にコンデンサＣ１１，Ｃ２１……Ｃ８１を接続すると同時に診断経路Ｐ１Ｘ−Ｐ２１、Ｐ１２−Ｐ３１、……Ｐ７２−Ｐ８Ｘ間にコンデンサＣ１２，Ｃ２２……Ｃ８２を接続すると共に、隣接する通常経路及び診断経路間に設けられたコンデンサを切離した状態で実施するようにしたので、隣接する通常経路及び診断経路に設けられたフィルタの影響を受けることなく各単位セルＶ１〜Ｖ８の電圧出力機能を確実に診断することができる。
【００３７】
通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２に設けられたフィルタのフィルタ定数と、診断経路Ｐ１Ｘ−Ｐ２１、Ｐ１２−Ｐ３１、……Ｐ７２−Ｐ８Ｘに設けられたフィルタのフィルタ定数とが一致するようにフィルタの構成要素の電気的特性を一致させるようにしたので、各単位セルＶ１〜Ｖ８の電圧出力機能を一層確実に診断することができる。
【００３８】
組電池１０の最下段である単位セルＶ１の負極及び最上段である単位セルＶ８の正極に関しては、第１補助経路Ｐ１Ｘと第２補助経路Ｐ８Ｘから電圧を出力するように構成したので、組電池１０の最下段と最上段の第１，第８単位セルＶ１，Ｖ８であっても、各単位セルＶ１，Ｖ８の電圧出力機能を診断することができる。
【００３９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について図４を参照して説明する。この第２実施形態は、通常経路間に接続されるコンデンサと診断経路間に接続されるコンデンサとを共通化することで、第１実施形態で設けられていた診断経路間に接続されるコンデンサを省略したことを特徴とする。
【００４０】
図４に示すように、第１〜第８単位セルＶ１〜Ｖ８に対応してコンデンサＣ１１，Ｃ２１……が設けられており、第１実施形態で設けられていたコンデンサＣ１２，Ｃ２２……は省略されている。コンデンサＣ１１，Ｃ２１……は、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２１……を介して通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……間に接続されていると共に、スイッチＳＷ１５，ＳＷ２５……を介してそれぞれ下段側に位置する診断経路Ｐ１Ｘ−Ｐ２１、Ｐ１２−Ｐ３１……間にそれぞれ接続されている。
【００４１】
診断手段１２７は、偶数セルの電圧出力機能を診断する場合は、第１実施形態と同様に、偶数セルの通常経路間及び診断経路間にコンデンサをそれぞれ接続して実施する。具体的には、例えば第２単位セルＶ２の電圧出力機能を診断する場合、図４に示すように、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２５をＯＮすることにより第２通常経路Ｐ２１−Ｐ２２間にコンデンサＣ２１を接続すると同時に第２診断経路Ｐ１２−Ｐ３１間にコンデンサＣ３１を接続した状態で、第２通常経路Ｐ２１−Ｐ２２からの電圧と、第２診断経路Ｐ１２−Ｐ３１からの電圧とを比較することで、第２単位セルＶ２の電圧出力機能を診断する。
【００４２】
診断手段１２７は、同様にして他の偶数セルの電圧出力機能を順に診断する。
次に診断手段１２７は、奇数セルの電圧出力機能の診断を、上述した偶数セルの電圧出力機能の検査と同様に実施する。
尚、本実施形態は、第１実施形態と同様に、通常経路及び診断経路に設けられたフィルタのフィルタ定数が一致するように各フィルタを構成するスイッチのＯＮ抵抗がそれぞれ設定されている。
【００４３】
このような実施形態によれば、通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……間に接続されるコンデンサＣ２１，Ｃ３１……を診断経路Ｐ１Ｘ−Ｐ２１、Ｐ１２−Ｐ３１……間にも接続されるように構成したので、第１実施形態で設けられていた診断経路間に接続されるコンデンサを省略することができ、第１実施形態と同様の効果を得ながら全体構成の簡単化を図ることができる。
【００４４】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について図５を参照して説明する。この第３実施形態は、第２実施形態における通常経路及び診断経路の経路を見直したことを特徴とする。第２実施形態では、通常経路及び診断経路はフィルタを構成するスイッチを介してコンデンサの電圧を出力する構成であるので、その分、スイッチのＯＮ抵抗による電圧降下の影響を受けることが考えられる。
【００４５】
このような事情から、図５に示すように、例えば第２単位セルＶ２に関しては、第２通常経路Ｐ２１−Ｐ２２はコンデンサＣ２１の電圧を直接出力するようにその経路が変更され、第２診断経路Ｐ１２−Ｐ３１はコンデンサＣ３１の電圧を直接出力するようにその経路が変更されている。
【００４６】
このような実施形態によれば、通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……及び診断経路Ｐ１Ｘ−Ｐ２１、Ｐ１２−Ｐ３１……を、コンデンサＣ１１，Ｃ２１……からの電圧を直接出力するようにその経路を変更するようにしたので、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２１……のＯＮ抵抗による電圧降下の影響を回避することができる。
【００４７】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、次のように変形または拡張したり、各変形例を上記実施形態と組合せたり、各変形例を組合せるようにしてもよい。
フィルタを構成する抵抗及びコンデンサを複数設けるようにしてもよい。
各単位セルＶ１〜Ｖ８の電圧出力機能の診断は偶数セルを診断してから奇数セルを診断したが、奇数セルを診断してから偶数セルを診断するようにしてもよいし、最下段或いは最上段の単位セルＶ１〜Ｖ８から順に診断するようにしてもよい。
【００４８】
入力Ｉ／Ｆ回路及びＡ／Ｄ変換器を共通に設け、通常経路Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２からの電圧を検出してから診断経路Ｐ１Ｘ−Ｐ２１，Ｐ１２−Ｐ３１……Ｐ７２−Ｐ８Ｘからの電圧を検出するように構成してもよい。この場合、Ａ／Ｄ変換器の変換時間を見込んでスイッチを切替える必要があることから、検出時間が長くなる。
マルチプレクサ１１０と診断手段１２７以外の他の回路とを一体化し、診断手段１２７と通信するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
図面中、１０は組電池、１００は電圧検出装置、１２７は診断手段、Ｖ１〜Ｖ８は単位セル、Ｐ１１−Ｐ１２、Ｐ２１−Ｐ２２……Ｐ８１−Ｐ８２は通常経路、Ｐ１Ｘ−Ｐ２１，Ｐ１２−Ｐ３１……Ｐ７２−Ｐ８Ｘは診断経路、Ｐ１Ｘは第１補助経路、Ｐ８Ｘは第２補助経路、Ｃ１１，Ｃ２１……Ｃ８１は第１コンデンサ、Ｃ１２，Ｃ２２……Ｃ８２は第２コンデンサである。
【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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