(57)【要約】      （修正有）【課題】均等化回路において、スイッチング素子と電池セルのどちらに短絡故障が発生しているかを判別可能な、電源システムの提供。【解決手段】組電池のそれぞれの電池セルＢＣ１に接続された放電抵抗Ｒ１，Ｒ５と、電池セルと放電抵抗との導通及び遮断を切り換えるスイッチング素子ＦＥＴ１と、スイッチング素子の両端電圧を測定する第１電圧センサ２０と、放電抵抗より電池セルの正極側から電池セルの電圧を測定する第２電圧センサ２２と、スイッチング素子のオンオフ制御を行うとともに、電圧測定値を取得する制御部１８と、を備える。制御部は、スイッチング素子のオフ制御中に、第１及び第２電圧センサの電圧測定値の差分が閾値未満であり、かつ、両者の電圧測定値が経時的に減少するときに、電池セルを短絡判定し、スイッチング素子のオフ制御中に、第１及び第２電圧センサの電圧測定値の差分が閾値以上であるときに、スイッチング素子を短絡判定する。【選択図】図２
2016134948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セルが直列接続された組電池と、
それぞれの前記電池セルに接続された放電抵抗と、
前記電池セルと前記放電抵抗との導通及び遮断を切り換えるスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の両端電圧を測定する第１電圧センサと、
前記放電抵抗より前記電池セルの正極側から前記電池セルの電圧を測定する第２電圧センサと、
前記スイッチング素子のオンオフ制御を行うとともに、前記第１電圧センサ及び前記第２電圧センサからそれぞれ電圧測定値を取得する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記スイッチング素子のオフ制御中に、前記第１電圧センサと第２電圧センサの電圧測定値の差分が閾値未満であり、かつ、両者の電圧測定値が経時的に減少するときに、前記電池セルに対して短絡判定し、
前記スイッチング素子のオフ制御中に、前記第１電圧センサと第２電圧センサの電圧測定値の差分が前記閾値以上であるときに、前記スイッチング素子に対して短絡判定する、
ことを特徴とする、電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池セルが直列接続された組電池を備える電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動源として回転電機が用いられる、電気車両やいわゆるハイブリッド車両には、電源としてバッテリが搭載されている。このバッテリは、二次電池の電池セルを複数直列接続させた組電池から構成される。
【０００３】
各電池セルのＳＯＣ（充電率、Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）にばらつきがある場合、組電池全体の効率低下に繋がるおそれがある。例えば、充電プロセスにおいて、特定の電池セルのＳＯＣが充電終止レベルに達すると、他の電池セルのＳＯＣが充電終止レベルに達していない（容量に空きがある）場合でも、先に充電終止レベルに達した電池セルの過充電を防ぐために充電プロセスが終了させられる。この結果、組電池全体として満充電レベルに至る前に充電プロセスが終了してしまう。
【０００４】
電池セル間のＳＯＣのばらつきを解消するために、均等化制御（バランシング）が行われる。例えば、全ての電池セルに対して放電抵抗とスイッチング素子を接続させた均等化回路を形成する。均等化制御では、相対的にＳＯＣの高い電池セルに対してスイッチング素子をオンにして放電抵抗と導通させることでＳＯＣを下げ、各電池セル間のＳＯＣの均等化を図る。
【０００５】
ここで、スイッチング素子に短絡故障（ソース−ドレイン短絡）が生じた場合、スイッチング素子のオフ制御中にも関わらず均等化回路が導通状態となって電池セルのＳＯＣが低下してしまう。そこで、特許文献１では、均等化回路の異常判定を行う監視回路を設けている。具体的には、電池セルの端子電圧を測定する電圧センサを設けるとともに、スイッチング素子のオフ制御中に電圧センサによる測定電圧値（＝電池セル端子電圧値）が経時的に低減する場合に、スイッチング素子が短絡故障したものと判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１４３８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、スイッチング素子のオフ制御中に電池セル端子電圧が減少する原因として、スイッチング素子の短絡故障の他に、電池セルの内部短絡が考えられる。しかしながら、従来の監視装置では、上記２つの原因のどちらが発生しているかを特定することが困難な回路構成となっている。このため、本来正常な均等化回路が交換対象となり、その一方で異常を含む組電池には修理が施されないなど、修理内容を誤るおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、電源システムに関するものである。当該電源システムは、複数の電池セルが直列接続された組電池と、それぞれの前記電池セルに接続された放電抵抗と、前記電池セルと前記放電抵抗との導通及び遮断を切り換えるスイッチング素子と、前記スイッチング素子の両端電圧を測定する第１電圧センサと、前記放電抵抗より前記電池セルの正極側から前記電池セルの電圧を測定する第２電圧センサと、前記スイッチング素子のオンオフ制御を行うとともに、前記第１電圧センサ及び前記第２電圧センサからそれぞれ電圧測定値を取得する制御部と、を備える。前記制御部は、前記スイッチング素子のオフ制御中に、前記第１電圧センサと第２電圧センサの電圧測定値の差分が閾値未満であり、かつ、両者の電圧測定値が経時的に減少するときに、前記電池セルに対して短絡判定し、前記スイッチング素子のオフ制御中に、前記第１電圧センサと第２電圧センサの電圧測定値の差分が前記閾値以上であるときに、前記スイッチング素子に対して短絡判定する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、スイッチング素子と電池セルのどちらに短絡故障が発生しているかを判別可能な、電源システムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る電源システムを例示する回路図である。
【図２】本実施形態に係る電源システムのうち、一つの電池セルとこれに接続された均等化回路、監視回路、及び制御部を抜き出して例示したものである。
【図３】均等化回路を説明する図である。
【図４】電池セル電圧を測定する経路を説明する図である。
【図５】スイッチング素子のオンオフに応じた等価回路を説明する図である。
【図６】制御部による短絡判定フローを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜全体構成＞
図１には、本実施形態に係る電源システム１０が例示されている。なお、一点鎖線は信号線を表している。電源システム１０は、例えば電気車両やハイブリッド車両など、駆動源として回転電機を用いる車両に搭載される。
【００１２】
電源システム１０は、組電池１２、均等化回路１４、監視回路１６、及び制御部１８を備える。組電池１２は、複数の電池セルＢＣ１、ＢＣ２、ＢＣ３、ＢＣ４・・・が直列接続された構成となっている。均等化回路１４及び監視回路１６は、それぞれの電池セルＢＣ１、ＢＣ２、ＢＣ３、ＢＣ４・・・に並列接続される。
【００１３】
図２には、電池セル単位の回路図、すなわち、図１の回路のうち、一つの電池セルＢＣ１及びこれに接続された均等化回路１４、監視回路１６、及び制御部１８が抜き出されて例示されている。
【００１４】
なお、本実施形態に係る電源システム１０では、他の電池セルＢＣ２，ＢＣ３，ＢＣ４・・・についても図２と同様の構成が設けられている。このことから、以下では、図２に示された電池セルＢＣ１単位の回路図についてのみ説明し、他の電池セルＢＣ２，ＢＣ３・・・については電池セルＢＣ１と同様の構造及び制御が行われるものとして、説明を省略する。
【００１５】
電池セルＢＣ１のＳＯＣが他の電池セルのＳＯＣと比較して高い場合、均等化制御が実行される。均等化制御では、制御部１８によって監視回路１６の第２スイッチング素子ＦＥＴ２がオンになり、これを受けて均等化回路１４の第１スイッチング素子ＦＥＴ１がオンになる。第１スイッチング素子ＦＥＴ１のオンにより、図３のハッチングで示すように均等化回路１４が導通状態となり、電池セルＢＣ１の電力が放電抵抗Ｒ１，Ｒ５に消費される。
【００１６】
図２に戻り、制御部１８は、第２スイッチング素子ＦＥＴ２のオンオフ制御を行う。また、第２スイッチング素子ＦＥＴ２のオンオフ制御を通して、第１スイッチング素子ＦＥＴ１のオンオフ制御を行う。つまり、制御部１８は、第２スイッチング素子ＦＥＴ２のオンオフ制御を介して、間接的に第１スイッチング素子ＦＥＴ１のオンオフ制御を行う。
【００１７】
また、制御部１８は、監視回路１６の第１電圧センサ２０及び第２電圧センサ２２から電圧測定値を取得する。後述するように、制御部１８は、第１電圧センサ２０及び第２電圧センサ２２から取得した電圧測定値の比較に基づき、電池セルＢＣ１の短絡判定や第１スイッチング素子ＦＥＴ１の短絡判定を行う。
【００１８】
＜各構成の詳細＞
電池セルＢＣ１は、充放電可能な二次電池から構成され、例えばニッケル水素電池やリチウムイオン電池から構成される。電池セルＢＣ１は、例えば正極と負極との間に絶縁体であるセパレータを挟んだ構造となっており、何らかの原因でセパレータが破損した場合、正極と負極とが導通する内部短絡が発生する。
【００１９】
均等化回路１４は、各電池セルＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３・・・のＳＯＣを揃えるための回路である。本実施形態に係る均等化回路１４は、各電池セルの放電を介してそれぞれのＳＯＣを揃える、いわゆるパッシブバランス型の均等化回路から構成される。電池セルＢＣ１に対する均等化回路１４は、例えば放電抵抗Ｒ１，Ｒ５、及び第１スイッチング素子ＦＥＴ１を含んで構成される。
【００２０】
均等化回路１４は、ＩＣ回路に外付けされた、いわゆるアナログ回路から構成される。このような構成とすることで、ＩＣ回路の通電上限を超えるような大電流を均等化回路１４に流すことが可能となる。大電流放電が可能となることでＳＯＣが迅速に引き下げられ、その結果、均等化制御に掛かる時間を短縮することが可能となる。
【００２１】
放電抵抗Ｒ１，Ｒ５は、それぞれの電池セルＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３・・・に接続される。電池セルＢＣ１について説明すると、放電抵抗Ｒ１は、電池セルＢＣ１の正極に接続され、放電抵抗Ｒ５は、電池セルＢＣ１の負極に接続される。
【００２２】
第１スイッチング素子ＦＥＴ１は、放電抵抗Ｒ１とＲ５との間に接続され、電池セルＢＣ１と放電抵抗Ｒ１，Ｒ５との導通及び遮断を切り換える。第１スイッチング素子ＦＥＴ１は、例えばＭＯＳＦＥＴなどの電界効果トランジスタから構成される。また、第１スイッチング素子ＦＥＴ１は、ゲート−ソース間電位がＨｉのときにオフとなりＬｏのときにオンとなる、いわゆるｐ型のトランジスタから構成される。
【００２３】
監視回路１６は、保護抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ６、ゲートオン抵抗Ｒ２、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２、ツェナーダイオードＺＤ、第２スイッチング素子ＦＥＴ２、第１電圧センサ２０、第２電圧センサ２２、及びリーク検出回路２４を備える。
【００２４】
監視回路１６は、一部がＩＣ回路から構成され、その他はいわゆるアナログ回路（外付け回路）として構成される。アナログ回路部分は、主にＩＣ回路保護のために設けられる。具体的には、アナログ回路部分は、保護抵抗Ｒ３，Ｒ４，及びＲ６、ゲートオン抵抗Ｒ２、平滑コンデンサＣ１，Ｃ２、及びツェナーダイオードＺＤを含んで構成される。ＩＣ回路部分は、第２スイッチング素子ＦＥＴ２、第１電圧センサ２０、第２電圧センサ２２、及びリーク検出回路２４を含んで構成される。
【００２５】
保護抵抗Ｒ３、Ｒ４、及びＲ６は、いずれも電池セルＢＣ１とＩＣ回路とを結ぶ導線上に設けられており、組電池１２の電流からＩＣ回路を保護するために設けられている。具体的には、保護抵抗Ｒ３は、第１スイッチング素子ＦＥＴ１のゲート電極とＩＣ回路とを繋ぐ導線上に設けられている。保護抵抗Ｒ４は、放電抵抗Ｒ１とＩＣ回路とを繋ぐ導線上に設けられている。保護抵抗Ｒ６は、放電抵抗Ｒ５とＩＣ回路とを繋ぐ導線上に設けられている。
【００２６】
平滑コンデンサＣ１，Ｃ２は、電池セルＢＣ１の電圧測定に当たり、電圧値の乱れを平滑化させるために設けられている。平滑コンデンサＣ１，Ｃ２は、第１電圧センサ２０から見て、電池セルＢＣ１と並列に接続される。また平滑コンデンサＣ２は、第２電圧センサ２２から見て、電池セルＢＣ１と並列に接続される。平滑コンデンサＣ１，Ｃ２により、第１電圧センサ２０の電圧測定値が安定化される。また、平滑コンデンサＣ２により、第２電圧センサ２２の電圧測定値が安定化される。
【００２７】
ツェナーダイオードＺＤは、ＩＣ回路保護のために設けられている。ツェナーダイオードＺＤは、ＩＣ回路から見て電池セルＢＣ１と並列に接続されている。電池セルＢＣ１からの印加電圧がツェナーダイオードＺＤの降伏電圧を超過すると、ツェナーダイオードＺＤが導通状態となって図示しない接地線に電流が流れる。これによりＩＣ回路への大電流の流入が防止される。
【００２８】
第２スイッチング素子ＦＥＴ２は、ゲートオン抵抗Ｒ２と協働して、第１スイッチング素子ＦＥＴ１のオン／オフ状態を切り換えるために設けられる。第２スイッチング素子ＦＥＴ２は、保護抵抗Ｒ３及びＲ６との間に接続される。第２スイッチング素子ＦＥＴ２は、第１スイッチング素子ＦＥＴ１と同様に、ＭＯＳＦＥＴ等の電界効果トランジスタから構成される。また、第２スイッチング素子ＦＥＴ２は、第１スイッチング素子ＦＥＴ１とは異なり、ゲート−ソース間電位がＨｉのときオンとなりＬｏのときオフとなる、いわゆるｎ型のトランジスタから構成される。
【００２９】
ゲートオン抵抗Ｒ２は、第２スイッチング素子ＦＥＴ２がオン状態のときに、第１スイッチング素子ＦＥＴ１のゲート−ソース間電圧を低下させて（Ｌｏにして）、これをオン状態にするために設けられている。ゲートオン抵抗Ｒ２は、電池セルＢＣ１と放電抵抗Ｒ１との間と、第１スイッチング素子ＦＥＴ１のゲート電極及び保護抵抗Ｒ３とを繋ぐ導線上に設けられる。
【００３０】
ゲートオン抵抗Ｒ２の抵抗値は、第１スイッチング素子ＦＥＴ１のオン閾値電圧（ＨｉとＬｏとの境界電圧）を考慮して定められる。具体的には、電池セルＢＣ１の端子電圧（電池セル電圧）ＶCELL、第１スイッチング素子ＦＥＴ１のゲート電圧ＶG、第１スイッチング素子ＦＥＴ１のソース電圧ＶS、第１スイッチング素子ＦＥＴ１のオン閾値電圧ＶGS-th、第１スイッチング素子ＦＥＴ１のオン抵抗ＲFET1、及び第２スイッチング素子ＦＥＴ２のオン抵抗ＲFET2を用いて、下記数式（１）、数式（２）、数式（３）が導き出される。
【００３１】
【数１】
2016134948.tif 000003
【００３２】
数式（１）〜（３）を、ゲートオン抵抗Ｒ２について解くと、下記数式（４）〜（７）を経て、最終的に数式（８）が得られる。
【００３３】
【数２】
2016134948.tif 000004
【００３４】
第１電圧センサ２０は、第１スイッチング素子ＦＥＴ１の両端（ソース−ドレイン間）に接続され、第１スイッチング素子ＦＥＴ１の両端電圧（ソース−ドレイン間電圧）を測定する。
【００３５】
第１スイッチング素子ＦＥＴ１がオフ状態のとき、均等化回路１４は切断（非導通）状態となるので、第１スイッチング素子ＦＥＴ１の両端電圧（ソース−ドレイン間電圧）は電池セル電圧ＶCELLと等しくなる。
【００３６】
また、第１スイッチング素子ＦＥＴ１がオン状態のとき、均等化回路１４は導通状態となる。このとき、第１スイッチング素子ＦＥＴ１の両端電圧は、第１スイッチング素子ＦＥＴ１のオン抵抗ＲFET1とこれを流れる電流Ｉとの積からなる値となり、電池セル電圧ＶCELLとは異なる値となる。言い換えると、第１スイッチング素子ＦＥＴ１の両端電圧は、電池セル電圧ＶCELLから放電抵抗Ｒ１，Ｒ２によって電圧降下された値となる。
【００３７】
第２電圧センサ２２は、第２スイッチング素子ＦＥＴ２の両端（ソース−ドレイン間）に接続されている。図４のハッチングに示すように、第２電圧センサ２２は、放電抵抗Ｒ１よりも電池セルＢＣ１の正極側から分岐された、第１スイッチング素子ＦＥＴ１を経由しないバイパス経路（ＢＣ１→Ｒ２→Ｒ３→ＦＥＴ２→Ｒ６→Ｒ５→ＢＣ１）から、電池セル電圧ＶCELLを測定可能となっている。
【００３８】
第２スイッチング素子ＦＥＴ２がオフ状態のとき、バイパス経路が切断（非導通）状態となるので、第２スイッチング素子ＦＥＴ２の両端電圧（ソース−ドレイン間電圧）は、電池セル電圧ＶCELLと等しくなる。
【００３９】
また、第２スイッチング素子ＦＥＴ２がオン状態のとき、バイパス経路が導通状態となる。このとき、第２スイッチング素子ＦＥＴ２の両端電圧は、第２スイッチング素子ＦＥＴ２のオン抵抗ＲFET2とこれを流れる電流Ｉとの積からなる値となり、電池セル電圧ＶCELLとは異なる値となる。言い換えると、第２スイッチング素子ＦＥＴ２の両端電圧は、電池セル電圧ＶCELLから、ゲートオン抵抗Ｒ２、保護抵抗Ｒ３，Ｒ６、及び放電抵抗Ｒ５により電圧降下された値となる。
【００４０】
図２に戻り、リーク検出回路２４は、ＩＣ回路内に設けられ、第２スイッチング素子ＦＥＴ２の短絡故障を検出する。ここで、短絡故障は、スイッチング素子のオン抵抗以上の抵抗をもって短絡（ショート）するリーク故障と、スイッチング素子のオン抵抗のみにて短絡するオン故障が含まれ、リーク検出回路２４は、その両者の検出が可能となっている。
【００４１】
リーク検出回路２４の構成は既知であることから、ここでは簡単に説明する。リーク検出回路２４は、例えば第２スイッチング素子ＦＥＴ２に接続される基準電圧源とコンデンサを備える。基準電圧源によりコンデンサに電荷を蓄積させた後に第２スイッチング素子ＦＥＴ２をオフ制御してその後のコンデンサのリーク電流を測定する。リーク電流の値に応じて、第２スイッチング素子ＦＥＴ２の短絡故障を判定することができる。
【００４２】
制御部１８は、コンピュータから構成されてよく、図示しないＣＰＵ、記憶部、機器・センサインターフェースが内部バスを介して互いに接続されている。
【００４３】
制御部１８の記憶部には、後述する均等化制御を実行するためのプログラム、及び電池セルＢＣ１の短絡判定や第１スイッチング素子ＦＥＴ１の短絡判定（リーク故障判定及びオン故障判定）を実行するためのプログラムが記憶されている。
【００４４】
さらに制御部１８は、機器・センサインターフェースを介して、種々のセンサからの信号を受信する。制御部１８は、第１電圧センサ２０から第１スイッチング素子ＦＥＴ１の両端電圧（ソース−ドレイン間電圧）の電圧測定値を取得する。また、制御部１８は、第２電圧センサ２２から第２スイッチング素子ＦＥＴ２の両端電圧（ソース−ドレイン間電圧）の電圧測定値を取得する。さらに制御部１８は、リーク検出回路２４から、第２スイッチング素子ＦＥＴ２の短絡判定の結果を取得する。
【００４５】
＜均等化制御＞
図３、４を用いて、本実施形態に係る均等化制御について説明する。上述したように、本実施形態に係る均等化制御では、相対的にＳＯＣの高い電池セルを放電させることで他の電池セルとＳＯＣを揃える、いわゆるパッシブバランス制御を行っている。なお、均等化制御は、組電池１２に対する放充電が行われていないときに実行されることが好適であり、例えば組電池１２が回転電機等の負荷と接続されておらず、かつ、プラグイン充電時でもないときに実行される。
【００４６】
電池セルＢＣ１のＳＯＣが他の電池セルのＳＯＣと比較して高い場合、制御部１８は、第２スイッチング素子ＦＥＴ２に対してオン制御を行う。すなわち第２スイッチング素子ＦＥＴ２のゲート電圧をオン電圧（Ｈｉ）に設定する。第２スイッチング素子ＦＥＴ２がオン状態になると、図４のハッチングにて示すバイパス経路が導通して、ゲート抵抗Ｒ２、保護抵抗Ｒ３、第２スイッチング素子ＦＥＴ２のオン抵抗ＲFET2、保護抵抗Ｒ６、及び放電抵抗Ｒ５による電圧降下が生じて、第１スイッチング素子ＦＥＴ１のゲート電圧が電池セル電圧ＶCELLよりも低下する。この結果第１スイッチング素子ＦＥＴ１のゲート−ソース間電圧がオン閾値電圧ＶGS-th以下（Ｌｏ）となる。これにより図３のハッチングにて示す均等化回路１４が導通状態となり、電池セルＢＣ１の電力が放電抵抗Ｒ１，Ｒ５にて消費され、電池セルＢＣ１のＳＯＣが低下される。
【００４７】
＜制御部による短絡判定＞
上述したように、第２スイッチング素子ＦＥＴ２の短絡判定はリーク検出回路２４を用いて行うことができるが、大電流が流れる第１スイッチング素子ＦＥＴ１の短絡判定を同様のリーク検出回路２４で行うと、当該回路に通電許容値を超える電流が流入するおそれがある。そこで、本実施形態に係る制御部１８は、リーク検出回路とは異なる方法で、第１スイッチング素子ＦＥＴ１の短絡判定を行う。また制御部１８は、第１スイッチング素子ＦＥＴ１の短絡判定と併せて、電池セルＢＣ１の短絡判定も行う。
【００４８】
なお、以下の説明では、リーク検出回路２４によって、第２スイッチング素子ＦＥＴ２が正常（短絡故障でない）であると判定されていることを前提として、短絡判定フローを説明する。
【００４９】
＜電池セルの短絡判定＞
電池セルＢＣ１の短絡判定は、第１スイッチング素子ＦＥＴ１のオフ制御中に実行される。すなわち、制御部１８は第２スイッチング素子ＦＥＴ２のゲート電圧をオン閾値電圧未満（Ｌｏ）としてオフ状態とする。これに伴い、第１スイッチング素子ＦＥＴ１のゲート電圧が電池セル電圧ＶCELLまで引き上げられて（Ｈｉになり）、短絡が発生していない正常状態では、第１スイッチング素子ＦＥＴ１もオフ状態となる。
【００５０】
第１スイッチング素子ＦＥＴ１及び第２スイッチング素子ＦＥＴ２がともにオフ状態であるとき、図３のハッチングで示す均等化回路１４も、図４のハッチングで示すバイパス経路も、切断（非導通）状態になる。したがって図５上段に示すように、第１電圧センサ２０の電圧測定値Ｖ1-1及び第２電圧センサ２２の電圧測定値Ｖ1-2はともに電池セル電圧ＶCELLとなる。この状態で電圧測定値Ｖ1-1及びＶ1-2が経時的に減少する場合、電池セル電圧とそのＳＯＣとは比例関係にあることから、電池セルＢＣ１に内部短絡（短絡故障）が生じているおそれがある。
【００５１】
これを受けて制御部１８は、第１スイッチング素子ＦＥＴ１のオフ制御中に、第１及び第２電圧センサの電圧測定値の差が所定の閾値未満であり、かつ、両者の電圧測定値が経時的に減少する場合に、電池セルＢＣ１に対して短絡判定する（短絡故障していると判定する）。所定の閾値とは、第１スイッチング素子ＦＥＴ１と第２スイッチング素子ＦＥＴ２の計測誤差や周辺回路素子の特性等によって定められてよく、例えば１０％程度の差異を示す値であってよい。
【００５２】
＜第１スイッチング素子ＦＥＴ１の短絡判定＞
第１スイッチング素子ＦＥＴ１の短絡判定も、電池セルＢＣ１の短絡判定と同様に、第１スイッチング素子ＦＥＴ１のオフ制御中に実行される。すなわち、制御部１８は第２スイッチング素子ＦＥＴ２のゲート電圧をオン閾値電圧未満（Ｌｏ）としてオフ状態とする。これに伴い、第１スイッチング素子ＦＥＴ１のゲート電圧が電池セル電圧ＶCELLまで引き上げられる（Ｈｉになる）。
【００５３】
このとき、第１スイッチング素子ＦＥＴ１に短絡故障が生じていると、ゲート電圧がオフ電圧であるＨｉにも関わらず、図３に示すように均等化回路が導通状態となる。
【００５４】
均等化回路が導通状態になると、図５下段に示すように、第１電圧センサ２０の電圧測定値Ｖ1-1は、電池セル電圧ＶCELLから放電抵抗Ｒ１及びＲ５により電圧降下された値となる。
【００５５】
一方、図５下段に示すように、均等化回路が導通状態となったことに伴い、第２電圧センサ２２の電圧測定値Ｖ1-2は、電池セル電圧ＶCELLから放電抵抗Ｒ５により電圧降下された値となる。つまり、第２電圧センサ２２の電圧測定値Ｖ1-2は、放電抵抗Ｒ１分、第１電圧センサ２０の電圧測定値Ｖ1-1よりも高い値となる。
【００５６】
これを受けて制御部１８は、第１スイッチング素子ＦＥＴ１のオフ制御中に、第１及び第２電圧センサの電圧測定値の差が上述した閾値以上である場合に、第１スイッチング素子ＦＥＴ１に対して短絡判定する（短絡故障していると判定する）。
【００５７】
＜短絡判定フロー＞
図６には、上述した電池セルＢＣ１及び第１スイッチング素子ＦＥＴ１の短絡判定フローが示されている。まず、制御部１８は、第１スイッチング素子ＦＥＴ１のオフ制御中に、本判定フローを実行する。制御部１８は、第１電圧センサ２０の電圧測定値Ｖ1-1と第２電圧センサ２２の電圧測定値Ｖ1-2の差分が閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１０）。
【００５８】
電圧測定値Ｖ1-1とＶ1-2の差分が閾値以上である場合は、制御部１８は、第１スイッチング素子ＦＥＴ１の短絡判定を行う（短絡故障であると判定する）（Ｓ１２）。また、電圧測定値Ｖ1-1とＶ1-2の差分が閾値未満である場合は、制御部１８は、電圧測定値Ｖ1-1及びＶ1-2が経時的に減少しているか否かを判定する（Ｓ１４）。例えば所定の確認時間前後の電圧測定値の差が所定値以上であるか否かを判定する。
【００５９】
電圧測定値Ｖ1-1及びＶ1-2が経時的に減少している場合、制御部１８は、電池セルＢＣ１の短絡判定を行う（短絡故障であると判定する）（Ｓ１６）。電圧測定値Ｖ1-1及びＶ1-2が経時的に減少していない場合、制御部１８は、電池セルＢＣ１及び第１スイッチング素子ＦＥＴ１に対して正常判定を行う（Ｓ１８）。
【符号の説明】
【００６０】
１０  電源システム、１２  組電池、１４  均等化回路、１６  監視回路、１８  制御部、２０  第１電圧センサ、２２  第２電圧センサ、２４  リーク検出回路、ＢＣ１，ＢＣ２，ＢＣ３・・・  電池セル、ＦＥＴ１  第１スイッチング素子、ＦＥＴ２  第２スイッチング素子。
【図１】
2016134948.tif 000005
【図２】
2016134948.tif 000006
【図３】
2016134948.tif 000007
【図４】
2016134948.tif 000008
【図５】
2016134948.tif 000009
【図６】
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