(57)【要約】【課題】低コストで簡易に構成し得るセル電圧計測装置を提供すること。【解決手段】積層電池の１又は複数のセルの電圧を計測するように並んで配置された複数のセル電圧計測モジュールと、複数のセル電圧計測モジュールの内、隣り合うセル電圧計測モジュールに連続するアドレスを付与するアドレス付与装置と、を有するセル電圧計測装置。【選択図】図９
2017173071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層電池の１又は複数のセルの電圧を計測するように並んで配置された複数のセル電圧計測モジュールと、
前記複数のセル電圧計測モジュールの内、隣り合うセル電圧計測モジュールに連続するアドレスを付与するアドレス付与装置と、
を有するセル電圧計測装置。
【請求項２】
請求項１に記載のセル電圧計測装置であって、
前記アドレス付与装置は、前記複数のセル電圧計測モジュールに組み込まれるセル電圧計測装置。
【請求項３】
請求項２に記載のセル電圧計測装置であって、
前記アドレス付与装置は、隣り合う前記セル電圧計測モジュール間で通信を行うモジュール相互通信部と、
前記モジュール相互通信部による通信に基づいて、前記隣り合うセル電圧計測モジュールに連続する前記アドレスを設定するアドレス設定部と、
を有するセル電圧計測装置。
【請求項４】
請求項３に記載のセル電圧計測装置であって、
前記モジュール相互通信部は、前記セル電圧計測モジュールの次のセル電圧計測モジュールに信号を送信する送信部と、一つ前のセル電圧計測モジュールから信号を受信する受信部と、を有し、
前記アドレス設定部は、前記一つ前のセル電圧計測モジュールからの信号が前記受信部で受信されるか又は該信号の受信が停止されると、前記セル電圧計測モジュールのアドレスを設定し、
前記モジュール相互通信部は、前記アドレス設定部によりアドレスが設定されると、前記送信部により次のセル電圧計測モジュールへ信号を送信するか又は該信号の送信を停止するセル電圧計測装置。
【請求項５】
請求項４に記載のセル電圧計測装置であって、
前記アドレス設定部は、前記一つ前のセル電圧計測モジュールからの信号が前記受信部で受信された場合に、所定の先頭アドレスを設定するセル電圧計測装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のセル電圧計測装置であって、
前記アドレス設定部は、前記一つ前のセル電圧計測モジュールからの信号が前記受信部で受信されるか又は該信号の受信が停止されると、前記一つ前のセル電圧計測モジュールに設定されたアドレスである直前モジュールアドレスを取得し、該取得した直前モジュールアドレスの次のアドレスを設定するセル電圧計測装置。
【請求項７】
請求項６に記載のセル電圧計測装置であって、
前記アドレス付与装置によるアドレス付与指令及び前記セル電圧計測モジュールに付された前記アドレスを受信する主モジュールと、前記セル電圧計測モジュールと前記主モジュールを通信可能に接続するバスラインと、をさらに有し、
前記バスラインには、前記直前モジュールアドレスが出力され、
前記アドレス設定部は、前記バスラインに出力された前記直前モジュールアドレスを取得するセル電圧計測装置。
【請求項８】
請求項７に記載のセル電圧計測装置であって、
前記セル電圧計測モジュールは、
前記積層電池の複数の前記セルに対応する複数のタブにそれぞれ連結される複数のコネクタと、
前記複数のコネクタに接続され、該コネクタを介して入力されるセル電圧を調節する電圧調節処理を行う入力電圧処理回路と、
前記電圧調節処理が行われたセル電圧をＡＤ変換してセル電圧計測値を演算する電圧計測値演算処理回路と、
前記積層電池から前記バスラインへの電圧の伝達を妨げる電圧絶縁部と、
を有するセル電圧計測装置。
【請求項９】
請求項８に記載のセル電圧計測装置であって、
前記電圧計測値演算処理回路は、
前記ＡＤ変換を行うＡＤ変換器と、
前記複数のコネクタの中から前記ＡＤ変換器に接続するコネクタを切り替えるセル切替器と、
前記ＡＤ変換器の値からセル電圧計測値を演算する演算器と、
前記演算されたセル電圧計測値を出力するシリアル出力ポートと、
を有するセル電圧計測装置。
【請求項１０】
請求項７〜９の何れか１項に記載のセル電圧計測装置であって、
前記主モジュールは、前記セル電圧計測装置の初回起動時に、前記アドレス付与指令を行うセル電圧計測装置。
【請求項１１】
請求項７〜１０の何れか１項に記載のセル電圧計測装置であって、
前記アドレス付与装置は、前記アドレスの付与を終了すると、前記アドレス付与指令に対する応答としてアドレス付与終了情報を前記主モジュールに出力し、
前記主モジュールは、前記アドレス付与装置からの前記応答に基づいて前記セル電圧計測モジュールの数が予め定められた数であるか否かを判断するセル電圧計測装置。
【請求項１２】
請求項７〜１１の何れか１項に記載のセル電圧計測装置であって、
前記主モジュールは、
先頭の前記セル電圧計測モジュールの前記受信部に信号を送信する主モジュール信号送信部を有し、
前記アドレス付与指令として、前記主モジュール信号送信部により信号を送信するセル電圧計測装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のセル電圧計測装置であって、
前記主モジュールは、
最後尾の前記セル電圧計測モジュールの前記送信部からの信号を受信する主モジュール信号受信部を有し、
前記アドレスの付与終了情報として、前記主モジュール信号受信部において信号が受信されるセル電圧計測装置。
【請求項１４】
請求項７〜１３の何れか１項に記載のセル電圧計測装置であって、
前記主モジュールは、前記積層電池が用いられる所定のシステムを制御する上位コントローラに組み込まれるセル電圧計測装置。
【請求項１５】
請求項４〜１４の何れか１項に記載のセル電圧計測装置であって、
先頭の前記セル電圧計測モジュールの受信部に信号を送信する出荷設定装置をさらに有し、
先頭の前記セル電圧計測モジュールが前記出荷設定装置からの信号の送信を受けると前記アドレス設定部によるアドレス設定が開始されるセル電圧計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セル電圧計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、燃料電池セル等の積層電池を構成する電気化学セルの電圧を測定するセル電圧測定装置が知られている。特に、特許文献１には、隣接配置された一群のセルの電圧を測定する電圧測定モジュールを複数有しており、電圧測定モジュールに有線通信バスを介して接続されたコンピュータにより、測定電圧データが取得するようにした電圧測定装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１４−５３４５８９号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のセル電圧測定装置では、セルに直付けされる各電圧測定モジュールを有線通信バスで繋いだ構成であるため、ハーネスを比較的減らして構成を簡素化することができる。このセル電圧測定装置では、各電圧測定モジュールを識別するために、各電圧測定モジュールには予め個別に異なるアドレスを付しておく必要がある。
【０００５】
しかしながら、この場合、各モジュールに、それぞれ異なるアドレスが付された相互に代替性がない回路を組み込む必要があり、製造コストが増加する。また、電圧測定モジュールのセルへの組み付け時においても、取り付け位置に対応したアドレスを有するモジュールを確認しながら作業を行う必要があるため、組み付け作業が煩雑である。
【０００６】
上記の事情に鑑み、本発明の目的は、低コストで簡易に構成し得るセル電圧計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様によれば、積層電池の１又は複数のセルの電圧を計測するように並んで配置された複数のセル電圧計測モジュールを有するセル電圧計測装置が提供される。そして、このセル電圧計測装置は、複数のセル電圧計測モジュールの内、隣り合うセル電圧計測モジュールに連続するアドレスを付与するアドレス付与装置を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、任意に取り付けられたセル電圧計測モジュールは初期状態ではアドレスが不明であっても、アドレス付与装置により、各セル電圧計測モジュールの組み付け時に隣り合うセル電圧計測モジュールに連続するアドレスを付与することができる。したがって、各セル電圧計測モジュールを全て同一仕様としても、各セル電圧計測モジュールにアドレスを付与することができるので、装置の製造コストを抑制することができるとともに、組み付け作業の煩雑化が防止される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１実施形態によるセル電圧計測装置の全体構成を説明する図である。
【図２Ａ】図２Ａは、各セル電圧計測モジュールが配置されている状態を説明する図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、一つのセル電圧計測モジュールの構成を説明する図である。
【図３】図３は、各セル電圧計測モジュールとマスタモジュールの回路構成を説明する図である。
【図４】図４は、セル電圧計測モジュールの詳細な回路構成を説明する図である。
【図５】図５は、セル電圧計測モジュールのモジュールマイコンの構成を説明する図である。
【図６】図６は、セル電圧計測モジュールの電圧絶縁部の構成を説明する図である。
【図７】図７は、マスタモジュールの回路構成を説明する図である。
【図８Ａ】図８Ａは、アドレス設定モードにおけるマスタモジュールの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図８Ｂ】図８Ｂは、アドレス設定モードにおけるセル電圧計測モジュールの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図９】図９は、アドレス設定モードにおける処理の流れを説明するタイミングチャートである。
【図１０Ａ】図１０Ａは、通常計測モードに係るマスタモジュールにおける処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、通常計測モードに係るセル電圧計測モジュールにおける処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１１】図１１は、通常計測モードにおける処理の流れを説明するタイミングチャートである。
【図１２】図１２は、セルの異常診断モードにおける処理の流れを説明するタイミングチャートである。
【図１３】図１３は、第２実施形態によるセル電圧計測装置における各セル電圧計測モジュールとマスタモジュールの回路構成を説明する図である。
【図１４】図１４は、マスタモジュールの回路構成を説明する図である。
【図１５】図１５は、アドレス設定モードにおけるセル電圧計測モジュールの処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１６】図１６は、アドレス設定モードにおける処理の流れを説明するタイミングチャートである。
【図１７】図１７は、第３実施形態によるセル電圧計測装置の構成を説明する図である。
【図１８】図１８は、マスタモジュールの回路構成を説明する図である。
【図１９】図１９は、第４実施形態によるセル電圧計測装置の構成を説明する図である。
【図２０】図２０は、第５実施形態によるセル電圧計測装置の構成を説明する図である。
【図２１Ａ】図２１Ａは、セル電圧計測モジュールの送信部及び受信部の変形例について説明する図である。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、セル電圧計測モジュールの送信部及び受信部の変形例について説明する図である。
【図２２Ａ】図２２Ａは、セル電圧計測モジュールの送信部及び受信部の変形例について説明する図である。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、セル電圧計測モジュールの送信部及び受信部の変形例について説明する図である。
【図２３Ａ】図２３Ａは、セル電圧計測モジュールの送信部及び受信部の変形例について説明する図である。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、セル電圧計測モジュールの送信部及び受信部の変形例について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、本発明の各実施形態について説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態によるセル電圧計測装置１００の構成を説明する図である。このセル電圧計測装置１００は、複数枚の電気化学セルが積層されてなる積層電池として、例えば複数枚の燃料電池セルが積層されてなる燃料電池スタックに用いられる。ここで、そして、セル電圧計測装置１００は、セル電圧計測モジュールＭＯと、電源／通信バスライン１２と、を有している。
【００１２】
セル電圧計測モジュールＭＯは、セル電圧計測モジュール基板２０と、アドレス付与装置としてのモジュールマイコン２２と、アドレス付与装置を構成するモジュール間通信手段としての送信部２４及び受信部２６と、積層電池２００の各セルＥのタブ２０４に接続されるＣＶＭ（Cell Voltage Monitoring Connector）コネクタ２８と、電源／通信バスライン１２と接続されるバスコネクタピン３０と、ＣＶＭコネクタ２８とバスコネクタピン３０を外部に露出させつつセル電圧計測モジュール基板２０を収容するセル電圧計測モジュールハウジング３２と、を有している。
【００１３】
モジュールマイコン２２は、セル電圧計測モジュール基板２０に設けられており、セル電圧計測モジュールＭＯにアドレスを付与するアドレス付与装置、及び積層電池２００の各セルＥの検出電圧をＡＤ変換して所定の電圧計測値を演算する電圧計測値演算処理回路としての機能を有する。
【００１４】
送信部２４、及び受信部２６は、セル電圧計測モジュール基板２０においてモジュールマイコン２２と接続されている。なお、モジュールマイコン２２、送信部２４、及び受信部２６の構成は後に詳述する。
【００１５】
また、セル電圧計測モジュール基板２０には複数のＣＶＭコネクタ２８（本実施形態では８つ）が設けられている。図１の矢印Ａで示すように、これら各ＣＶＭコネクタ２８は各セルＥ１〜Ｅ８のタブ２０４をクランプするように取り付けられ、各セルＥ１〜Ｅ８ごとの隣接する端子間電圧が検出される。
【００１６】
このＣＶＭコネクタ２８は、セル電圧計測モジュール基板２０上でモジュールマイコン２２に結線されている。したがって、上記検出した端子間電圧はＣＶＭコネクタ２８を介してモジュールマイコン２２に入力される。
【００１７】
さらに、セル電圧計測モジュール基板２０には複数のバスコネクタピン３０（本実施形態では６つ）が設けられている。各バスコネクタピン３０はモジュールマイコン２２に結線されており、バスコネクタソケット３４にクランプされる。したがって、セル電圧計測モジュールＭＯは、バスコネクタピン３０及びバスコネクタソケット３４を介して電源／通信バスライン１２と接続する。
【００１８】
電源／通信バスライン１２は、例えばリチウムイオンバッテリー（１２Ｖ電源）等のバッテリからの電力をセル電圧計測モジュールＭＯに供給する複数の電源供給線（例えば２本）と、セル電圧計測モジュールＭＯと後述するマスタモジュールとの間で信号の送受信をＩ２Ｃ方式で行う複数の信号線（例えば３本）と、を有している。電源／通信バスライン１２は、上記電源供給線及び信号線を例えばフレキシブルプリント配線板等の基板に構成する。なお、電源／通信バスライン１２は、フラットケーブルとして構成されても良い。
【００１９】
したがって、セル電圧計測モジュールＭＯは、バスコネクタピン３０及びバスコネクタソケット３４を介して、電源／通信バスライン１２との間でシリアル方式による信号の送受が可能であるとともに電源供給を受けることが可能である。
【００２０】
また、セル電圧計測モジュールＭＯと電源／通信バスライン１２の接続部分、すなわちバスコネクタピン３０とバスコネクタソケット３４の間の接続部分は、セル電圧計測モジュールカバー１４により被覆され保護される。
【００２１】
図２Ａは、各セル電圧計測モジュールＭＯの配置されている状態を説明する図である。また、図２Ｂは、一つのセル電圧計測モジュールＭＯの構成を説明する図である。
【００２２】
図２Ａに示すように、本実施形態のセル電圧計測装置では、同一構成のセル電圧計測モジュールＭＯが、積層電池２００の各セルＥの積層方向に並んで配置されている。なお、図２Ａにおいては、先頭のモジュールから順に、ＭＯ１、ＭＯ２、・・・ＭＯｎの符号を付し、これに応じてモジュールマイコン、送信部、及び受信部の符号として、２２−１〜２２−ｎ、２４−１〜２４−ｎ、及び２６−１〜２６−ｎを付している。
【００２３】
以下では、各セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎに関する説明するにあたり、特に特記した場合を除いて、一般的な数としてｋ（ｋ＝１〜ｎ）を採用し、セル電圧計測モジュールＭＯｋを代表させる。すなわち、セル電圧計測モジュールＭＯｋに関する説明は、各セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎに任意に当てはめることができる。
【００２４】
セル電圧計測モジュールＭＯｋは、モジュールマイコン２２−ｋ、送信部２４−ｋ、及び受信部２６−ｋを備えている。送信部２４−ｋは、モジュールマイコン２２−ｋの指令に基づいてこのセル電圧計測モジュールＭＯｋの次のセル電圧計測モジュールに信号Ｌを送信する。本実施形態では、送信部２４−ｋは、発光ダイオードとして構成されており、信号Ｌは発光信号である。
【００２５】
受信部２６−ｋは、一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ−１）の送信部２４−（ｋ−１）からの信号を受信し、受信信号をモジュールマイコン２２に出力する。本実施形態では、受信部２６−ｋは、発光ダイオードの光を受信するフォトトランジスタ等の受光素子で構成される。すなわち、一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ−１）の送信部２４−（ｋ−１）とセル電圧計測モジュールＭＯｋの受信部２６−ｋでフォトカプラが構成されている。
【００２６】
これにより、隣接するセル電圧計測モジュールＭＯｋ、ｋ＋１間で相互通信が可能となる。より具体的には、セル電圧計測モジュールＭＯｋの受信部２６−ｋが、一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ−１）の送信部２４−（ｋ−１）のから信号を受信し、当該受信をモジュールマイコン２２−ｋで検知する。モジュールマイコン２２−ｋは、送信部２４−ｋに信号の発信を指令し、送信部２４−ｋから信号が送信されると、次のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ＋１）の受信部２６−（ｋ＋１）により受信される。
【００２７】
このような相互通信プロセスを繰り返すことにより、全セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎ間の信号の送受信が可能となる。なお、このような相互通信プロセスにおいては、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１の一つ前にセル電圧計測モジュールは存在しないので、当該セル電圧計測モジュールＭＯ１の受信部２６−１において信号は受信されない。
【００２８】
したがって、上記相互通信プロセスを実行する場合には、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１の送信部２４−１から信号を発信させるにあたり、受信部２６−１で信号を受信する以外にトリガとなる指令信号をモジュールマイコン２２−１に与える必要がある。この指令信号は、後述するマスタモジュールにより与えられる。この処理の詳細については後述する。
【００２９】
図３は、各セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎとマスタモジュールの回路構成を説明する図である。
【００３０】
図示のように、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、８つのセルＥ１−ｋ〜Ｅ８−ｋの端子間電圧信号をそれぞれ受信する入力ポートＣＶ１〜ＣＶ８を有している。特に、本実施形態では、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、８つのセルＥ１−ｋ〜Ｅ８−ｋの内、入力ポートＣＶ８において最もプラス極側のセルＥ８−ｋからの電圧信号を受信し、ＣＶ７、ＣＶ６、・・・ＣＶ１の順でよりマイナス極側の電圧信号を受信するように構成されている。
【００３１】
さらに、セル電圧計測モジュールＭＯｋの他端は、上述したように、バスコネクタピン３０及びバスコネクタソケット３４が接続されてなるバスコネクタピン３０（３４）により電源／通信バスライン１２に接続されている。セル電圧計測モジュールＭＯｋは、バスコネクタピン３０（３４）を構成する３本の信号線（モジュール連結線１２ａ、同期信号バス線１２ｂ、データバス線１２ｃ）、及び２本の電源供給線（電源バス線１２ｄ、ＧＮＤバス線１２ｅ）にそれぞれ信号及び電源の入力・出力を行う６つのポートＣＶｕ、ＣＬＫ、ＤＡＴＡ、ＶＤＤ、ＧＮＤ、及びＣＶ０を有している。
【００３２】
セル電圧計測モジュールＭＯｋのポートＣＶｕは、モジュール連結線１２ａを介して、次のセル電圧計測モジュールＭＯｋ＋１に、セル電圧計測モジュールＭＯｋで検出されポートＣＶ８から入力されるセルＥ８−ｋの電圧を送信する端子である。また、セル電圧計測モジュールＭＯｋのポートＣＶ０は、モジュール連結線１２ａを介して、一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ−１）で検出されるセルＥ８−（ｋ−１）の電圧を受信する端子である。なお、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１のＣＶ０には、積層電池２００のマイナス端子（アノード端子）の電圧が入力される。
【００３３】
なお、セル電圧計測モジュールＭＯｋのポートＣＶ１の電圧は、ポートＣＶ０から入力されるセルＥ８−（ｋ−１）の電圧を基準として得られる。
【００３４】
ポートＣＬＫは、同期信号バス線１２ｂを介して、後述するマスタモジュール４０と同期させるためのクロック信号を送受信する端子である。
【００３５】
ポートＤＡＴＡは、各ポートＣＶ１〜ＣＶ８に入力されるセルＥ１−ｋ〜Ｅ８−ｋの電圧に基づいて算出されたセル電圧の計測値をデータバス線１２ｃに出力する端子である。特に、本実施形態では、ポートＤＡＴＡからは、セル電圧計測値以外にも、モジュールマイコン２２で演算されるアドレスデータがデータバス線１２ｃに出力される。
【００３６】
ポートＶＤＤは、図示しないバッテリ等から電源バス線１２ｄを介して電力供給を受けるポートである。また、ポートＧＮＤは、ＧＮＤバス線１２ｅに接続するグランド端子である。
【００３７】
さらに、図示のように、電源／通信バスライン１２の同期信号バス線１２ｂ、データバス線１２ｃ、電源バス線１２ｄ、及びＧＮＤバス線１２ｅは、セル電圧計測モジュールＭＯｋを統括するマスタモジュール４０に接続されている。
【００３８】
マスタモジュール４０は、同期信号バス線１２ｂ及びデータバス線１２ｃを介して、クロック信号、及びセル電圧計測値を受信する。特に、本実施形態では、マスタモジュール４０は、セル電圧計測モジュールＭＯｋにアドレス付与の指令であるアドレス設定モードコマンドを出力し、セル電圧計測モジュールＭＯｋに付与されたアドレスのデータを受信する主モジュールとして機能する。さらに、マスタモジュール４０は、電源バス線１２ｄに電力を出力する電力出力ポートＶＤＤとＧＮＤバス線１２ｅが接続されるＧＮＤポートを有している。
【００３９】
そして、マスタモジュール４０は、セル電圧計測モジュールＭＯｋにおけるセルＥ１−ｋ〜Ｅ８−ｋの電圧の計測制御を行うとともに、セル電圧計測モジュールＭＯｋから受信したセル電圧計測値の最大値、最小値又は平均値等の演算値を求める。さらに、マスタモジュール４０は当該演算値を、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信プロトコルを用いて、積層電池２００が搭載されるシステムの統括的な制御を行うシステムコントローラ４２に出力する。
【００４０】
さらに、本実施形態においてマスタモジュール４０は、セル電圧計測モジュールＭＯｋのアドレス設定モードに係る処理を統括制御する。また、マスタモジュール４０は、Ｖｉｎポートを介して図示しないバッテリ等の電力供給源から電力供給を受ける。
【００４１】
次に、図４〜図７を用いて、セル電圧計測モジュールＭＯｋの詳細な構成について説明する。なお、図４〜図７については、図面の簡略化のため、図中において添え字「ｋ」は省略している。
【００４２】
図４は、セル電圧計測モジュールＭＯｋの詳細な回路構成を説明する図である。セル電圧計測モジュールＭＯは、入力ポートＣＶ１〜ＣＶ８を介して入力される８つのセルＥ１〜Ｅ８の電圧を減衰させる電圧調節処理を行う入力電圧処理回路５０と、上述したモジュールマイコン２２と、積層電池２００の電圧が電源／通信バスライン１２に印加されることを防止する電圧絶縁部５２と、を有している。
【００４３】
入力電圧処理回路５０は、入力ポートＣＶ１〜ＣＶ８からのセル電圧がそれぞれ入力される入力ポートＳｉ１〜Ｓｉ８を有している。そして、入力電圧処理回路５０は、入力されたそれぞれのセル電圧の減衰、及びこのセル電圧による電流を制限し、且つ所定周波数以上のノイズを除去するための回路を含んでいる。特に、入力電圧処理回路５０は、それぞれ入力されたセル電圧をモジュールマイコン２２の許容電圧まで低下させるために、当該それぞれのセル電圧を所定のゲイン（例えば１／２）で、出力ポートＳｏ１〜Ｓｏ８を介してモジュールマイコン２２に出力する。
【００４４】
図５は、モジュールマイコン２２の詳細な構成を説明する図である。図示のように、モジュールマイコン２２は、入力電圧処理回路５０の出力ポートＳｏ１〜Ｓｏ８からのそれぞれ出力されるセル電力を入力する入力ポートＡｉ１〜Ａｉ８と、チャンネル切替器２３１と、ＡＤ変換器２３２と、演算器２３４と、メモリ２３５と、通信インターフェース２３６と、を有している。
【００４５】
チャンネル切替器２３１は、各入力ポートＡｉ１〜Ａｉ８とＡＤ変換器２３２との接続を所定時間間隔で切り替える。例えば、チャンネル切替器２３１は、初めにセルＥ８のセル電圧値をＡＤ変換器２３２に出力すべく、入力ポートＡｉ８とＡＤ変換器２３２を接続した状態で、ＡＤ変換器２３２へのセル電圧の出力が終了する程度の所定時間が経過した後に、次の入力ポートＡｉ７への切り替えを行う。すなわち、チャンネル切替器２３１は、ＡＤ変換器２３２と各入力ポートＡｉ１〜Ａｉ８（各ＣＶＭコネクタ２８）との接続を切り替えるセル切替器として機能する。
【００４６】
ＡＤ変換器２３２は、チャンネル切替器２３１を介して入力されるセル電圧をデジタルデータに変換するＡＤ変換を行う。
【００４７】
演算器２３４は、ＡＤ変換器２３２からセル電圧のデジタルデータを受信し、当該データに基づいてセルＥ１〜Ｅ８のセル電圧計測値を演算する。また、演算器２３４は、このセルＥ１〜Ｅ８のセル電圧計測値の最小値、最大値、及び平均値を演算する。
【００４８】
さらに、演算器２３４は、通信インターフェース２３６を介して、一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ−１）の送信部２４−（ｋ−１）からの信号を受信部２６で受信したことを検知する。さらに、演算器２３４は、当該検知に基づいて通信インターフェース２３６を介して送信部２４に信号の発信を指令する。また、演算器２３４は、受信部２６で受信する信号に含まれる信号受信時間や送信部２４による信号送信時間をカウントする。
【００４９】
そして、演算器２３４は、上記受信部２６における信号の受信の有無、信号受信時間、送信部２４における信号送信の有無、及び信号送信時間等に基づいてセル電圧計測モジュールＭＯのアドレスデータを生成する。
【００５０】
メモリ２３５は、演算器２３４により演算されたセル電圧計測値及びアドレスデータを記憶する。これらデータは必要に応じて演算器２３４により読み出され、各種処理に用いられる。
【００５１】
通信インターフェース２３６は、ポートＳＩ０及びポートＳＩ１を介してクロック信号及び各種データの入出力処理を行う。特に、通信インターフェース２３６は、上記セル電圧計測値を出力するシリアル出力ポートとして機能する。
【００５２】
また、本実施形態では、通信インターフェース２３６には、受信部２６において信号を受信したことを示す受信信号が入力される。さらに、通信インターフェース２３６は、演算器２３４からの発信指令を送信部２４に出力する。
【００５３】
図６は、電圧絶縁部５２の構成を説明する図である。図示のように、電圧絶縁部５２は、積層電池２００の電圧が電源／通信バスライン１２に電圧が印加されることを防止する。電圧絶縁部５２は、電源供給ラインを絶縁する絶縁ＤＣ／ＤＣコンバータ２６１と、クロック信号及びデータの送受信ラインを絶縁する絶縁信号伝達素子２６２と、を有している。
【００５４】
図７は、マスタモジュール４０の回路構成を説明する図である。図示のように、マスタモジュール４０は、入力コネクタ６０と、マスタモジュールマイコン６２と、電源安定化回路６４と、を備えている。入力コネクタ６０は、システムコントローラ４２（図３参照）との間で行われるＣＡＮ通信の入出力を行うとともに通信データをマスタモジュールマイコン６２に送信するＣＡＮポート、図示しないバッテリ等の電源からの電力を電源安定化回路６４に供給する電源供給ポートＶｂ＋、Ｖｂ−を有している。
【００５５】
マスタモジュールマイコン６２は、電源／通信バスライン１２を介してセル電圧計測モジュールＭＯから受信する各セルＥ１〜Ｅ８のセル電圧計測値をＣＡＮフォーマット変換してシステムコントローラ４２に出力するＣＡＮポートを有している。また、マスタモジュールマイコン６２は、各セルＥ１〜Ｅ８のセル電圧計測値の最小値、最大値、及び平均値を演算する。また、マスタモジュールマイコン６２は、シリアルポートＳＩ０及びＳＩ１を介して、セル電圧計測モジュールＭＯにアドレス設定モードへの移行を指令するアドレス設定モードコマンドを電源／通信バスライン１２に出力する。
【００５６】
また、電源安定化回路６４は、ポートＶｏから電源／通信バスライン１２を介してセル電圧計測モジュールＭＯに電力を供給する。なお、電源安定化回路６４に代えて、バッテリ等の電源を直接マスタモジュール４０に設置しても良い。
【００５７】
次に、上記構成を有するセル電圧計測装置におけるアドレス設定モードの流れを説明する。
【００５８】
図８Ａは、アドレス設定モードに係るマスタモジュールにおける処理の流れを説明するフローチャートであり、図８Ｂは、アドレス設定モードに係るセル電圧計測モジュールＭＯｋにおける処理の流れを説明するフローチャートである。
【００５９】
なお、本実施形態に係るアドレス設定モードは、例えば、セル電圧計測装置１００の出荷時等において当該装置がセットアップされる際、すなわちセル電圧計測モジュールＭＯｋ及びマスタモジュール４０が、電源／通信バスライン１２を介して接続されて、バッテリ等からの電源が供給されるなどのセル電圧計測装置１００が初めてセットアップされる際に行われる。
【００６０】
特に、本実施形態において、図８Ａに示すマスタモジュール４０の処理及び図８Ｂに示すセル電圧計測モジュールＭＯｋの処理は、並行して実行される。以下、このマスタモジュール４０の処理及びセル電圧計測モジュールＭＯｋの処理をより具体的に説明する。
【００６１】
先ず、図８Ａに示すように、マスタモジュール４０が始動すると、ステップＳ１１０において、マスタモジュール４０は、モジュールアドレス設定モードに移行するか否かを判断する。
【００６２】
具体的には、例えば、マスタモジュール４０は、セル電圧計測装置１００の出荷時前において所定のアドレス設定モード実行フラグを設定しておき、始動時に当該フラグが設定されているか否かを判断し、フラグが設定されている場合にはモジュールアドレス設定モードに移行するものと判断する。なお、アドレス設定モード実行フラグは、一度、モジュールアドレス設定モードに移行するとクリアされるようにしても良い。これにより、マスタモジュール４０は、最初にマスタモジュール４０が始動される出荷時等にのみモジュールアドレス設定モードに移行することとなる。
【００６３】
そして、マスタモジュール４０がモジュールアドレス設定モードに移行しないと判断した場合には、後述する通常計測モードに移行する。一方、マスタモジュール４０がモジュールアドレス設定モードに移行すると判断した場合には、ステップＳ１２０に進む。
【００６４】
ステップＳ１２０において、マスタモジュール４０は、アドレス設定モードコマンドを発行する。具体的には、マスタモジュール４０は、全セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎに対してアドレス設定モードへの移行を指令するアドレス設定モードコマンドを、いわゆるジェネラルコールアドレスを用いて電源／通信バスライン１２に出力する。
【００６５】
次に、ステップＳ１３０において、マスタモジュール４０は、上記アドレス設定モードコマンドに対するセル電圧計測モジュールＭＯｋの応答、すなわち、セル電圧計測モジュールＭＯｋからの電源／通信バスライン１２へのアドレスデータの出力があったか否かを判断する。具体的には、マスタモジュール４０は、電源／通信バスライン１２のデータバス線１２ｃを監視し、セル電圧計測モジュールＭＯｋからデータバス線１２ｃにアドレスデータが出力されている場合に応答があったと判断し、アドレスデータが出力されていない場合には応答が無いと判断する。
【００６６】
ここで、マスタモジュール４０は、上記ステップＳ１３０においてセル電圧計測モジュールＭＯｋからの応答が無いと判断すると、データバス線１２ｃへのアドレスデータの出力間隔時間よりも長い所定の時間、応答を待つように待機する（ステップＳ１３０の「Ｎｏ」）。
【００６７】
一方、マスタモジュール４０は、セル電圧計測モジュールＭＯｋからの応答があったと判断すると、ステップＳ１４０に進み、セル電圧計測モジュールＭＯｋのアドレスデータを図示しないメモリ等に記憶する。
【００６８】
ステップＳ１５０において、マスタモジュール４０は、アドレス設定モードコマンドを発行してからの経過時間、すなわちセル電圧計測モジュールＭＯｋからの上記応答を待つ時間が所定時間以上であるか否かを判断する。より詳細には、マスタモジュール４０は、上記応答を待つ時間が、セル電圧計測モジュールＭＯｋがデータバス線１２ｃにアドレスデータを出力する時刻と、次のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ＋１）がデータバス線１２ｃにアドレスデータを出力する時刻の間の時間差を越えて所定時間Ｔ以上となっているか否かを判断する。そして、マスタモジュール４０は、応答を待つ時間が所定時間Ｔ未満であるなら待機を継続し、応答を待つ時間が所定時間Ｔ以上である場合には待機を終了してステップＳ１６０に進む。
【００６９】
ステップＳ１６０において、マスタモジュール４０は、上述の各セル電圧計測モジュールＭＯｋからの応答数と実際に配されている各セル電圧計測モジュールＭＯｋの数との照合を行う。具体的には、マスタモジュール４０は、システムコントローラ４２等に予め記憶されたセル電圧計測モジュールＭＯｋの実際の配置数と、上記ステップＳ１４０においてメモリ等に記憶したアドレスデータ数と、の照合を行う。
【００７０】
ここで、照合結果が不一致である場合には、ステップＳ１９０に進み、マスタモジュール４０はセル電圧計測モジュールＭＯに異常が発生していると判断して処理を中断する。
【００７１】
一方、上記照合結果が一致している場合には、ステップＳ１８０に進み、マスタモジュール４０はアドレス設定モードを正常に終了させ、後述する通常計測モードに移行する。なお、このとき、マスタモジュール４０は、アドレス設定モードが終了したことを示すアドレス設定モード終了コマンドを、電源／通信バスライン１２を介して全セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎに送信する。
【００７２】
次に、セル電圧計測モジュールＭＯｋにおける処理について説明する。なお、以下に説明するセル電圧計測モジュールＭＯｋの処理は、全てのセル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎにおいて並行して実行される処理である。
【００７３】
先ず、図８Ｂに示すように、セル電圧計測モジュールＭＯｋが始動すると、ステップＳ２１０において、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、例えばモジュールを始動させるにあたり当該モジュールの各構成要素で必要な処理を行う初期化処理を実行する。ここで、初期化処理には、例えば当該セル電圧計測モジュールＭＯｋの構成要素に異常があるか否かの診断を行う異常診断等の処理が含まれる。
【００７４】
ステップＳ２２０において、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、モジュールアドレス設定モードに移行するか否かを判断する。具体的には、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、上記ステップＳ１２０においてマスタモジュール４０が発行したアドレス設定モードコマンドを受信している場合にはモジュールアドレス設定モードに移行すると判断し、アドレス設定モードコマンドを受信していない場合にはモジュールアドレス設定モードに移行しないと判断する。
【００７５】
ここで、モジュールアドレス設定モードに移行しないと判断されると、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、通常計測モードへ移行する。一方、モジュールアドレス設定モードに移行すると判断されると、ステップＳ２３０に進む。
【００７６】
ステップＳ２３０において、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、送信部２４−ｋ（図２Ｂ等参照）から信号を発する送信処理を行う。
【００７７】
ステップＳ２４０において、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、受信部２６−ｋで信号が受信されているか否かを判断する。言い換えれば、一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ−１）の送信部２４−（ｋ−１）が信号を送信している状態であるか否かが判断される。
【００７８】
ここで、一番先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１については、一つ前にモジュールが存在しないため、受信部２６−１で信号を受信しない。したがって、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、その受信部２６−ｋにおいて信号を受信していない場合には、自身を先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１であるとして特定することができる。
【００７９】
これにより、上記ステップＳ２４０において、受信部２６−ｋにおける信号の受信が検出されない場合には、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１用の処理としてステップＳ２４１以降の処理が行われる。一方で、受信部２６−ｋにおける信号の受信が検出された場合には、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１以外のセル電圧計測モジュールＭＯｋ（以下では、ｋ≠１）用の処理としてステップＳ２５０以降の処理が行われる。
【００８０】
先ず、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１用の処理として、ステップＳ２４１において、セル電圧計測モジュールＭＯ１は、自身のアドレスをメモリ２３５（図５参照）にセットする。ここで、アドレスとしては、「１、２、３・・・」や「Ａ、Ｂ、Ｃ・・・」、「２、４、６」等の一定の規則性をもって連続する数列又は文字列を用いることができる。本実施形態では、アドレスの一例として「ａ１、ａ２、ａ３・・、ａｋ、・・、ａｎ」を用いる。また、以下では、アドレスをインクリメントするとは、一定の規則性をもって連続する数列の内のあるアドレスに対して、次のアドレスを求めることを意味する。例えば、アドレス「ａｋ」をインクリメントしたアドレスは、「ａｋ＋１」である。
【００８１】
次に、ステップＳ２４２において、セル電圧計測モジュールＭＯ１は、送信処理を終了する。すなわち、送信部２４−１による信号の発信を停止する。
【００８２】
そして、ステップＳ２４３において、セル電圧計測モジュールＭＯ１は、メモリ２３５にセットした自身のアドレス「ａ１」を、電源／通信バスライン１２を介してマスタモジュール４０に送信する。なお、このアドレスデータの送信が、マスタモジュール４０において上記ステップＳ１３０で説明した応答として受信される。
【００８３】
一方、ステップＳ２４０において、受信部２６における信号の受信が検出された場合、先頭以外のセル電圧計測モジュールＭＯ２〜１０−ｎ用の処理としてのステップＳ２５０に進む。なお、以下では符号の簡略化のため、先頭以外のセル電圧計測モジュールＭＯ２〜１０−ｎについて、その中の任意の一つを「セル電圧計測モジュールＭＯｋ」とも表記する。
【００８４】
ステップＳ２５０において、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、その受信部２６−ｋにおける信号の受信が継続しているか否かを判断する。そして、受信部２６−ｋにおける信号の受信が継続していると判断されている場合には、ステップＳ２６０においてマスタモジュール４０に送信されるべく電源／通信バスライン１２を流れているアドレスデータを監視して取得する。なお、取得したアドレスデータは、メモリ２３５に逐次スタックしておく。
【００８５】
そして、上記ステップＳ２５０において受信部２６−ｋにおける信号の受信が継続していない（終了した）と判断されると、ステップＳ２７０に進む。
【００８６】
ステップＳ２７０において、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、上記ステップＳ２６０で最後に取得したアドレス「ａｋ−１」をインクリメントして自身のアドレス「ａｋ」としてメモリ２３５に記憶させる。
【００８７】
ステップＳ２８０において、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、送信処理を終了する。すなわち、送信部２４−１による信号の発信を停止する。
【００８８】
そして、ステップＳ２９０において、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、メモリ２３５にセットした自身のアドレス「ａｋ」を、電源／通信バスライン１２を介してマスタモジュール４０に送信する。なお、このように、送信されたアドレス「ａｋ」が、マスタモジュール４０において上記ステップＳ１３０で説明した応答として受信される。
【００８９】
次に、上述したアドレス設定モードにおける処理をより詳細に説明する。
【００９０】
図９は、アドレス設定モードにおける各セル電圧計測モジュールＭＯ及びマスタモジュール４０相互の通信の流れを説明するタイミングチャートである。
【００９１】
なお、図９においては、この送信部２４−ｋが信号の送信を行っている状態は、図９（ｂ）のセル電圧計測モジュール（送信）のチャートにおけるＨｉレベルとして示しており、受信部２６−ｋが信号を受信している状態は、図９（ｃ）のセル電圧計測モジュール（受信）のチャートにおけるＨｉレベルとして示している。
【００９２】
先ず、図９（ａ）に示すように、マスタモジュール４０が、図８ＡのステップＳ１２０で説明したように、アドレス設定モードコマンドを、電源／通信バスライン１２を介して全セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎを送信する。
【００９３】
そして、ステップＳ２３０で説明したように、各セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎは、アドレス設定モードコマンドを受信すると、モジュール間通信処理として送信部２４−１〜２４−ｎによる信号の送信を行う。これにより、図８ＢのステップＳ２４０で説明したように、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１以外の各セル電圧計測モジュールＭＯｋ（ｋ≠１）は、受信部２６−ｋにより、一つ前のモジュールの送信部２４−（ｋ−１）からの信号を受信する。
【００９４】
ここで、図９（ｃ）を参照すると、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１は、マスタモジュール４０からのアドレス設定モードコマンドを受信しても受信部２６−１による受信は検出されていない（図８ＢのステップＳ２４０の「Ｎｏ」参照）。したがって、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１は、自身が先頭であることを認識し得る。
【００９５】
そして、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１は、先頭のアドレス「ａ１」をメモリ２３５にセットしつつ（ステップＳ２４１参照）、アドレス設定モードコマンドの受信から所定時間Δｔ経過後に送信部２４−１による信号の送信を停止する（ステップＳ２４２参照）。さらに、得られた自身のアドレスアドレス「ａ１」を電源／通信バスライン１２を介してマスタモジュール４０に送信して（ステップＳ２４３）、通常計測モードに移行する。
【００９６】
さらに、図９（ｃ）に示すように、２番目以降のセル電圧計測モジュールＭＯｋ（ｋ≠１）については、マスタモジュール４０からのアドレス設定モードコマンドを受信した時点において、一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯｋ−１の送信部２４−（ｋ−１）からの信号を受信部２６−ｋで受信し始める（ステップＳ２４０の「Ｙｅｓ」参照）。
【００９７】
ここで、セル電圧計測モジュールＭＯｋの受信部２６−ｋでは、一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯｋ−１がその送信部２４−（ｋ−１）による信号の送信を停止するまでの間、信号の受信が継続されることとなる（ステップＳ２５０の「Ｙｅｓ」参照）。そして、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、この信号の受信が継続されている状態で、電源／通信バスライン１２を流れるアドレスの監視を行う（ステップＳ２６０参照）。
【００９８】
次に、図９（ｂ）に示すように、セル電圧計測モジュールＭＯｋ−１が送信部２４−（ｋ−１）による信号の送信を停止すると、図９（ｃ）に示すようにセル電圧計測モジュールＭＯｋの受信部２６−ｋにおける信号の受信も停止することとなる。
【００９９】
そして、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、受信部２６−ｋにおける信号の受信が停止されると、電源／通信バスライン１２を流れるアドレスの中で最後に送信されたアドレスである「ａｋ−１」を取得する（ステップＳ２５０の「Ｎｏ」参照）。なお、２番目のセル電圧計測モジュールＭＯ２の場合には、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１のアドレス「ａ１」のみが電源／通信バスライン１２に流れているので、この先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１のアドレス「ａ１」が最後に送信されたアドレスとして取得されることとなる。
【０１００】
そして、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、取得した一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯｋ−１のアドレス「ａｋ−１」をインクリメントしたアドレス「ａｋ」を、自身のアドレスとしてメモリ２３５にセットしつつ（ステップＳ２７０参照）、受信部２６−ｋにおける信号の受信が停止して所定時間Δｔ経過後に送信部２４−ｋによる信号の送信を停止する（ステップＳ２８０参照）。さらに、得られた自身のアドレス「ａｋ」を電源／通信バスライン１２を介してマスタモジュール４０に送信して（ステップＳ２９０参照）、通常計測モードに移行する。
【０１０１】
以上説明した処理を、ｋ＝２〜ｎのセル電圧計測モジュールＭＯｋについて順に繰り返すことにより、各セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎに固有のアドレスを設定することができる。
【０１０２】
そして、図９（ａ）に示すように、マスタモジュール４０は、所定時間Ｔの間、アドレスを受信しない場合、すなわち最後尾のセル電圧計測モジュールＭＯｎのアドレス「ａｎ」を受信して所定時間Ｔが経過すると、アドレス設定モード終了コマンドを電源／通信バスライン１２に送信する（図８ＡのステップＳ１８０）。
【０１０３】
以上、説明した本実施形態によれば、予めセル電圧計測モジュールごとに固有のアドレスを設定しておくことなく、上記アドレス設定モードにより各セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎに連続するアドレスを自動的に付与することができる。
【０１０４】
次に、各セルＥに関する電圧計測を行う通常計測モードについて説明する。
【０１０５】
図１０Ａは、通常計測モードに係るマスタモジュール４０における処理の流れを説明するフローチャートであり、図１０Ｂは、通常計測モードに係るセル電圧計測モジュールＭＯにおける処理の流れを説明するフローチャートである。なお、マスタモジュール４０における通常計測モードは、そのアドレス設定モードが正常に終了した場合（図８ＡのステップＳ１８０参照）に実行される。また、セル電圧計測モジュールＭＯｋにおける通常計測モードは、アドレス設定モードが終了した後、すなわち、アドレス「ａｋ」が電源／通信バスライン１２を介してマスタモジュール４０に送信された後（図８ＢのステップＳ２４３及びステップＳ２９０参照）に実行される。
【０１０６】
特に、図１０Ａに示すマスタモジュール４０の処理及び図１０Ｂに示す各セル電圧計測モジュールＭＯｋの処理は、アドレス設定モードの場合と同様に並行して実行される。以下、このマスタモジュール４０及び各セル電圧計測モジュールＭＯｋの通常計測モードをより具体的に説明する。
【０１０７】
先ず、図１０Ａに示すように、ステップＳ３１０において、マスタモジュール４０は、初期化処理を行う。ここで、マスタモジュール４０の初期化処理とは、例えばマスタモジュールマイコン６２の初期化や、すでにアドレスが付与された各セル電圧計測モジュールＭＯとの間の起動応答リクエスト等の処理である。特に、マスタモジュール４０は、後述するセル電圧計測モジュールＭＯの初期化処理において、セル電圧の転極が生じないように定められる計測値の上限であるセル転極電圧閾値を電源／通信バスライン１２を介してセル電圧計測モジュールＭＯｋに送信する。
【０１０８】
そして、初期化処理が終了すると、ステップＳ３２０において、マスタモジュール４０はセル電圧のＡＤ変換指令を発行する。具体的には、マスタモジュール４０は、セル電圧計測モジュールＭＯｋにおいて検出したセル電圧のＡＤ変換の実行（以下では、電圧ＡＤ変換処理とも記載する）を指令するＡＤ変換指令信号を、ジェネラルコールアドレスを用いて電源／通信バスライン１２を介して全セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎに送信する。
【０１０９】
ステップＳ３３０において、マスタモジュール４０は、電圧ＡＤ変換処理が終了したか否かを判断する。すなわち、マスタモジュール４０は、上記ステップＳ３２０において発行したＡＤ変換指令に応じて、セル電圧計測モジュールＭＯｋが電圧ＡＤ変換処理を実行したことを示す応答を受信したか否かに基づいて、電圧ＡＤ変換処理が終了したか否かを判断する。なお、この応答には、セル電圧をＡＤ変換して演算された数値、すなわちセル電圧計測値が含まれる。
【０１１０】
そして、特に、マスタモジュール４０は、上記応答を全セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎから受信した場合に電圧ＡＤ変換処理が終了したと判断し、何れかのセル電圧計測モジュールＭＯｋから応答を受信していない場合には、電圧ＡＤ変換処理は終了していないと判断する。
【０１１１】
マスタモジュール４０は、電圧ＡＤ変換処理が終了していないと判断すると、所定時間待機する。すなわち、セル電圧計測モジュールＭＯからの応答を待つ。一方で、電圧ＡＤ変換処理が終了したと判断されると、ステップＳ３４０に進む。
【０１１２】
ステップＳ３４０において、マスタモジュール４０は、ステップＳ３３０で受信したセル電圧計測モジュールＭＯｋからの応答に含まれるセル電圧計測値をメモリ等に記録する。ここで、既に説明したように、セル電圧計測モジュールＭＯｋは８つのセルＥ１−ｋ〜Ｅ８−ｋの電圧を計測するので、セル電圧計測モジュールＭＯｋのセル電圧計測値には８つの値が含まれている。
【０１１３】
ステップＳ３５０において、マスタモジュール４０は、セル電圧計測モジュールＭＯｋの８つのセル電圧計測値の平均化処理を行う。具体的には、８つのセル電圧計測値の演算を行う。
【０１１４】
ここで、マスタモジュール４０は、８つのセル電圧計測値の平均値を演算するだけでなく、８つのセル電圧計測値の最大値や最小値を求め、異常診断を行うようにしても良い。例えば、求めたセル電圧計測値の最大値や最小値が所定の許容範囲内から逸脱していないかどうかに基づいて、セル電圧計測モジュールＭＯｋが電圧を検出するＥ１−ｋ〜Ｅ８−ｋの中に異常なセルが存在するか否かを判定することができる。
【０１１５】
ステップＳ３６０において、マスタモジュール４０はステップＳ３５０で取得したセル電圧計測値の平均値や異常診断の判定結果等の制御データを、図３に示すシステムコントローラ４２に送信すべきタイミングであるか否かを判断する。
【０１１６】
そして、制御データをシステムコントローラ４２に送信するタイミングとなったら、ステップＳ３７０において制御データを電源／通信バスライン１２を介してシステムコントローラ４２に送信する。
【０１１７】
なお、ステップＳ３７０において、マスタモジュール４０は制御データをシステムコントローラ４２に送信する際に何らかの異常が生じた場合には、再度、ステップＳ３１０以降の処理を繰り返すようにステップＳ３８０のウォッチドックタイムアウト処理が行われる。また、このような異常が生じない場合には、再びＳ３２０に戻り、本ルーチンを繰り返す。
【０１１８】
次に、セル電圧計測モジュールＭＯｋにおける通常計測モードについて説明する。なお、通常計測モードは、全てのセル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎにおいてほぼ並行して実行される処理である。
【０１１９】
先ず、図１０Ｂに示すように、セル電圧計測モジュールＭＯは、上記ステップＳ３１０でマスタモジュール４０からセル転極電圧閾値を受信すると、ステップＳ４１０において、初期化処理を行う。
【０１２０】
ここで、セル電圧計測モジュールＭＯｋの初期化処理は、例えばセル電圧計測モジュールＭＯｋのＡＤ変換器２３２の内部診断を行う処理である。
【０１２１】
ステップＳ４２０において、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、上記ステップＳ３２０におけるマスタモジュール４０からのＡＤ変換指令信号を受信したか否かを判断する。ここで、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、ＡＤ変換指令信号を受信していないと判断した場合にはこれを受信するまで待機する。一方で、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、ＡＤ変換指令信号を受信したと判断すると、ステップＳ４３０に進む。
【０１２２】
ステップＳ４３０において、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、各セルＥ１−ｋ〜Ｅ８−ｋについて検出したセル電圧に対してＡＤ変換処理を行う。そして、ステップＳ４４０において、ＡＤ変換後に得られたセル電圧計測値を、上記ステップＳ３３０で説明した応答としてマスタモジュール４０に送信する。なお、ステップＳ４３０のＡＤ変換処理の後に、例えば各セルＥ１−ｋ〜Ｅ８−ｋで検出されるセル電圧が、所定のセル転極電圧閾値より大きいか否かに基づいて、セルに異常が生じているか否かを診断する初期異常診断処理を行うようにしても良い。
【０１２３】
なお、ステップＳ４５０において、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、セル電圧計測値をマスタモジュール４０に送信する際に何らかの異常が生じた場合には、再度、ステップＳ４１０以降の処理を繰り返すようにウォッチドックタイムアウト処理が行われる。また、このような異常が生じない場合には、再びＳ４２０に戻り、本ルーチンを繰り返す。
【０１２４】
次に、上述した通常計測モードにおける処理をより詳細に説明する。
【０１２５】
図１１は、通常計測モードにおける処理の流れを説明するタイミングチャートである。
特に、当該タイミングチャートは、マスタモジュール４０におけるステップＳ３２０の処理及び各セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎにおけるステップＳ４２０、ステップＳ４３０、及びステップＳ４４０に係る処理について示している。
【０１２６】
なお、図１１（ｂ）において、セル電圧のＡＤ変換処理が実行されている状態をセル電圧計測モジュール（ＡＤ変換）のチャートにおけるＨｉレベルとして示している。
【０１２７】
先ず、図１１（ａ）に示すように、マスタモジュール４０が、図１０ＡのステップＳ３２０で説明したセル電圧のＡＤ変換指令を、電源／通信バスライン１２を介して全セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎを送信する。
【０１２８】
そして、上記ステップＳ４３０で説明したように、セル電圧計測モジュールＭＯｋ（ｋ＝１〜ｎ）は、ＡＤ変換指令を受信すると、ＡＤ変換処理を行う。
【０１２９】
そして、図１１（ａ）に示すように、マスタモジュール４０は、上記ＡＤ変換指令の送信時から予め算出されたセル電圧計測モジュールＭＯｋのＡＤ変換処理時間の経過後に、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１のアドレス「ａ１」を参照して、この先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１にデータ転送を指令するデータ転送指令信号を出力する。
【０１３０】
そして、図１１（ｃ）を参照すると、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１は、マスタモジュール４０からデータ転送指令信号を受信すると、マスタモジュール４０にＡＤ変換後のセル電圧計測値を応答として送信すべく、セル電圧計測値を電源／通信バスライン１２に出力する。
【０１３１】
そして、先頭以外のセル電圧計測モジュールＭＯｋ（ｋ≠１）についても、セル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ−１）によるセル電圧計測値の電源／通信バスライン１２への出力後、電源／通信バスライン１２にセル電圧計測値を送信する。
【０１３２】
なお、図１１（ｃ）から理解されるように、一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ−１）が、電源／通信バスライン１２にそのセル電圧計測値データを出力した後に、セル電圧計測モジュールＭＯｋが電源／通信バスライン１２にセル電圧計測値データまでには所定時間Δｔ´の時間間隔が空けられている。これは、電源／通信バスライン１２上における通信の競合を回避する等のいわゆるポーリングのためである。
【０１３３】
そして、マスタモジュール４０が、全セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎからセル電圧計測値データを全て受信すると、本処理は終了する。なお、当該処理は、所定の時間周期で任意の回数繰り返される。
【０１３４】
次に、上述のステップＳ３５０で説明したマスタモジュール４０が行う異常診断の流れについて説明する。
【０１３５】
図１２は、セルの異常診断の流れを説明するタイミングチャートである。本タイミングチャートでは、図１１で説明したマスタモジュール４０によるデータ転送指令信号の出力とほぼ同時のタイミングで、各セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎが、それぞれのセルにおける電圧の異常を監視するためのＡＤ変換処理（以下では、「異常電圧監視ＡＤ変換処理」とも記載する）を行う（図１２（ａ）参照）。なお、異常電圧監視ＡＤ変換処理は、次にマスタモジュール４０がＡＤ変換指令を出す所定時間Δｔ´´前までの間継続される。
【０１３６】
異常電圧監視ＡＤ変換中において、全セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎの内の一以上、例えばセル電圧計測モジュールＭＯ２に異常が生じている場合、セル電圧計測モジュールＭＯ２は電源／通信バスライン１２を介して次のセル電圧計測モジュールＭＯ３に異常検知信号Ｄを送信する。
【０１３７】
そして、異常検知信号Ｄを受信したセル電圧計測モジュールＭＯ３以降のセル電圧計測モジュールＭＯｋ（３≦ｋ≦ｎ−１）は、異常検知信号Ｄをセル電圧計測モジュールＭＯｋ＋１に送信する。そして、最後尾のセル電圧計測モジュールＭＯｎは、セル電圧計測モジュールＭＯｎ−１から受信した異常検知信号Ｄをマスタモジュール４０に送信する。
【０１３８】
このように、各セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎの間で異常検知信号Ｄが順次送受信されることで、セルで生じた異常状態を速やかにマスタモジュール４０及びこれと通信するシステムコントローラ４２に送信することができるので、積層電池２００が用いられるシステムの所定の制御に反映させることができる。
【０１３９】
なお、各セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎ間における異常検知信号Ｄの通信を、電源／通信バスライン１２を介した通信に代えて又はこれとともに、送信部２４−１〜２４−ｎ及び受信部２６−１〜２６−ｎを用いた相互通信で行うようにしても良い。
【０１４０】
例えば、何れかのセル電圧計測モジュールＭＯｋでセルに異常が検知された際に、セル電圧計測モジュールＭＯｋ及びこれ以降のセル電圧計測モジュールＭＯｋ＋１、ＭＯｋ＋２、・・・ＭＯｎにおける異常検知信号Ｄの送信を、これらが有する送信部２４及び受信部２６を用いた相互通信により行うことも可能である。
【０１４１】
以上説明したセル電圧計測装置１００によれば、以下の効果を得ることができる。なお、以下の説明において、ｋは、１〜ｎ−１の任意の自然数の値をとる。
【０１４２】
本実施形態に係るセル電圧計測装置１００は、積層電池２００の複数のセルＥ１〜Ｅ８の電圧を計測するように並んで配置された複数のセル電圧計測モジュールとしてのセル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎと、複数のセル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎの内、隣り合うセル電圧計測モジュールＭＯｋ、ＭＯ（ｋ＋１）に連続するアドレスａｋ、ａｋ＋１を付与するアドレス付与装置としてのモジュールマイコン２２、送信部２４、及び受信部２６と、を有する。
【０１４３】
これにより、任意に取り付けられたセル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎは初期状態では自身のアドレスが不明であっても、アドレス付与装置２２、２４、２６により、各セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎの組み付け時に隣り合うセル電圧計測モジュールＭＯｋ、ＭＯ（ｋ＋１）に連続するアドレスを付与することができる。したがって、各セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎを全て同一仕様としても、これらにアドレスを付与することができるので、装置の製造コストを抑制することができるとともに、組み付け作業の煩雑化が防止される。
【０１４４】
また、本実施形態に係るセル電圧計測装置１００では、アドレス付与装置２２、２４、２６が、複数のセル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎに組み込まれる。これにより、アドレスを付与するための装置を別途構成する必要が無いので、セル電圧計測装置１００全体の構成を簡素化するとともに、必要な配線の数も削減することができる。
【０１４５】
さらに、本実施形態に係るセル電圧計測装置１００では、アドレス付与装置２２、２４、２６は、隣り合うセル電圧計測モジュールＭＯｋ、ＭＯ（ｋ＋１）間で通信を行うモジュール相互通信部２４、２６と、モジュール相互通信部２４、２６による通信に基づいて、隣り合うセル電圧計測モジュールＭＯｋ、ＭＯ（ｋ＋１）に連続するアドレスａｋ、ａｋ＋１を設定するアドレス設定部としてのモジュールマイコン２２と、を有する。
【０１４６】
これにより、例えば通信バス等の通信量が多い通信伝送経路を用いることなく、隣り合うセル電圧計測モジュールＭＯｋ、ＭＯ（ｋ＋１）間の通信によりこれらセル電圧計測モジュールＭＯｋ、ＭＯ（ｋ＋１）にアドレスを設定することができる。したがって、全セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎに対するアドレスの設定をより円滑に行うことができる。
【０１４７】
また、本実施形態に係るセル電圧計測装置１００では、モジュール相互通信部２４、２６は、セル電圧計測モジュールＭＯｋの次のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ＋１）に信号を送信する送信部２４−ｋと、一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ−１）における送信部２４−（ｋ−１）から信号を受信する受信部２６−ｋと、を有し、アドレス設定部としてのモジュールマイコン２２−ｋは、受信部２６−ｋにおいて一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ−１）の送信部２４−（ｋ−１）からの信号が受信されると、セル電圧計測モジュールＭＯｋのアドレスａｋを設定する。そして、モジュールマイコン２２−ｋによりアドレスａｋが設定されると、送信部２４−ｋにより次のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ＋１）に信号を送信する。
【０１４８】
これにより、セル電圧計測装置１００の組み付け時においては、セル電圧計測モジュールＭＯｋにアドレスを付す簡易なロジックが構成されることとなる。したがって、セル電圧計測装置１００におけるアドレス設定プロセスをより簡素化することができる。
【０１４９】
さらに、本実施形態に係るセル電圧計測装置１００では、アドレス設定部としてのモジュールマイコン２２−ｋは、一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ−１）の送信部２４−（ｋ−１）からの信号が受信部２６−ｋで受信がなされないと、所定の先頭アドレスａ１を設定する。
【０１５０】
すなわち、モジュールマイコン２２−ｋは、受信部２６−ｋによる受信がなされないことで、自身が組み込まれているセル電圧計測モジュールＭＯｋが先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１であることを認識することができる。したがって、予め、先頭モジュール用としてアドレスを付した特別なモジュールを準備しなくとも、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１のアドレスを設定することができ、この先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１を基点として順次各セル電圧計測モジュールＭＯ２以降にもアドレスを付与することができる。
【０１５１】
さらに、本実施形態に係るセル電圧計測装置１００では、アドレス設定部としてのモジュールマイコン２２−ｋは、受信部２６−ｋによる信号が受信されると、一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ−１）に設定されたアドレスａｋ−１を取得し、該取得したアドレスａｋ−１の次のアドレスａｋを設定する。
【０１５２】
これにより、一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ−１）に設定されたアドレスａｋ−１に対して、次のアドレスａｋを次のセル電圧計測モジュールＭＯｋに設定することができる。すなわち、各セル電圧計測モジュールＭＯｋに対して簡易に順番のアドレスを付すことができる。
【０１５３】
また、本実施形態に係るセル電圧計測装置１００では、アドレス設定部としてのモジュールマイコン２２−ｋは、一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ−１）の送信部２４−（ｋ−１）からの信号が受信部２６−ｋで受信されると、一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ−１）に設定されたアドレスである直前モジュールアドレスａｋ−１を取得し、該取得した直前モジュールアドレスａｋ−１の次のアドレスａｋを設定する。
【０１５４】
これにより、各セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎにこの順で連続するアドレスａ１、ａ２、・・・ａｎをより容易に設定することができる。
【０１５５】
さらに、本実施形態に係るセル電圧計測装置１００では、アドレス付与装置２２、２４、２６によるアドレスａ１、ａ２、・・・ａｎの付与の指令及びセル電圧計測モジュールＭＯｋに付されたアドレスａｋを受信する主モジュールとしてのマスタモジュール４０と、セル電圧計測モジュールＭＯｋとマスタモジュール４０を通信可能に接続するバスラインとしての電源／通信バスライン１２と、をさらに有する。そして、電源／通信バスライン１２には、直前モジュールアドレスａｋ−１が出力され、アドレス設定部としてのモジュールマイコン２２−ｋは、電源／通信バスライン１２に出力された直前モジュールアドレスａｋ−１を取得する。
【０１５６】
これにより、マスタモジュール４０により全セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎにおけるアドレスの付与の指令（図８ＡのステップＳ１２０）を統一的に管理することができる。そして、セル電圧計測モジュールＭＯｋのモジュールマイコン２２−ｋは、マスタモジュール４０宛に電源／通信バスライン１２に出力されたセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ−１）のアドレスａｋ−１を、バスライン１２を介してより容易に取得することができる。すなわち、モジュールマイコン２２−ｋは、セル電圧計測モジュールＭＯｋのアドレスの設定に際して用いるセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ−１）のアドレスａｋ−１をより容易に取得することができる。
【０１５７】
そして、本実施形態に係るセル電圧計測装置１００では、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、積層電池２００の複数のセルＥ１−ｋ〜Ｅ８−ｋに対応する複数のタブ２０４にそれぞれ連結される複数のコネクタとしてのＣＶＭコネクタ２８と、複数のＣＶＭコネクタ２８に接続され、該コネクタを介して入力されるセル電圧を調節する電圧調節処理を行う入力電圧処理回路５０と、電圧調節処理が行われたセル電圧をＡＤ変換してセル電圧計測値を演算する電圧計測値演算処理回路としてのモジュールマイコン２２−ｋと、積層電池２００から電源／通信バスライン１２への電圧の伝達を妨げる電圧絶縁部５２と、を有する。
【０１５８】
これにより、セル電圧計測モジュールＭＯｋの具体的な回路構成が実現されることとなる。特に、電圧絶縁部５２により、積層電池２００から電源／通信バスライン１２への高い電圧の伝達を防ぐことができる。
【０１５９】
さらに、本実施形態に係るセル電圧計測装置１００では、モジュールマイコン２２−ｋは、上記ＡＤ変換を行うＡＤ変換器２３２と、複数のＣＶＭコネクタ２８の中からＡＤ変換器２３２に接続するコネクタを切り替えるセル切替器としてのチャンネル切替器２３１と、ＡＤ変換器２３２後の値からセル電圧計測値を演算する演算器２３４と、演算されたセル電圧計測値を出力するシリアル出力ポートとしての通信インターフェース２３６と、を有する。
【０１６０】
これにより、各セルＥ１−ｋ〜Ｅ８−ｋで個別に検出される電圧を、ＡＤ変換器２３２でそれぞれ個別にＡＤ変換して演算器２３４に出力する構成を簡易に実現することができる。特に、ＡＤ変換器２３２、チャンネル切替器２３１、及び演算器２３４が一体化したユニットとして構成されるので、配線の減少及び回路構成の簡素化をより資することとなる。
【０１６１】
そして、本実施形態に係るセル電圧計測装置１００では、主モジュールとしてのマスタモジュール４０は、セル電圧計測装置１００の初回起動時にアドレス付与指令を行う。これにより、製品出荷時等の初回起動時に全セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎにアドレスが付されることとなり、以後のセル電圧計測等の処理を円滑に行うことができる。
【０１６２】
また、本実施形態に係るセル電圧計測装置１００では、アドレス付与装置としてのモジュールマイコン２２−ｋは、アドレス付与を終了すると、アドレス付与指令に対する応答（アドレス付与終了情報）をマスタモジュール４０に出力し（図８ＢのステップＳ２４３及びステップＳ２９０）、マスタモジュール４０は、モジュールマイコン２２からの応答に基づいてセル電圧計測モジュールＭＯの数が予め定められた数であるか否かを判断する（ステップＳ１７０参照）。
【０１６３】
このように、マスタモジュール４０が、アドレス付与処理が完了したセル電圧計測モジュールＭＯｋの数が予め定められた数であるか判断することで、これらの数が一致しない場合には、全セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎ内に故障等の異常が発生しているものが存在すると判定することができる。
【０１６４】
さらに、本実施形態に係るセル電圧計測装置１００では、既に説明したように、全セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎの仕様を同一にすることができる。したがって、作業員等は積層電池の各セルＥに対して組み付ける作業において、セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎをアドレスに応じて決まった位置に取り付けるということを考慮する必要が無く、組み付け作業における効率が極めて向上することとなる。さらに、組み付け後にセル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎの中の一部のモジュールに故障などが発生して一部のモジュールを交換する状況が生じた場合であっても、モジュールの種類を選定することないので、当該交換作業が容易である。
【０１６５】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１６６】
図１３は、第２実施形態によるセル電圧計測装置の各セル電圧計測モジュールＭＯｋ（ｋ＝１〜ｎ）とマスタモジュール４０の回路構成を説明する図である。
【０１６７】
図示のように、本実施形態に係るマスタモジュール４０は、セル電圧計測モジュールＭＯｋが有する送信部２４−ｋと同様の構成の送信部７０を有している。そして、マスタモジュール４０は、そのマスタモジュール４０の送信部７０による信号の送信が、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１の受信部２６−１で受信可能となるように、セル電圧計測モジュールＭＯ１に隣接して配置されている。
【０１６８】
図１４は、本実施形態に係るマスタモジュール４０の回路構成を説明する図である。図示のように、本実施形態において、マスタモジュール４０の送信部７０は、マスタモジュールマイコン６２により信号の発信が制御される。
【０１６９】
次に、上記構成を有するセル電圧計測装置におけるアドレス設定モードの流れを説明する。なお、マスタモジュール４０における処理は、上記図８ＡのステップＳ１２０においてアドレス設定モードコマンドの発行時に、送信部７０による信号の送信を行う点を除いて第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。また、本実施形態において、通常計測モード、及び異常状態診断モードにおける制御は第１実施形態と同様である。
【０１７０】
図１５は、本実施形態に係るアドレス設定モードにおけるセル電圧計測モジュールＭＯｋの処理の流れを説明するフローチャートである。
【０１７１】
先ず、図示のように、セル電圧計測モジュールＭＯｋが始動すると、ステップＳ３１０において、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、図８ＢのステップＳ２１０と同様の初期化処理を行う。ここで、本実施形態では、第１実施形態とは異なり、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、送信部２４による信号の送信を開始する。
【０１７２】
ステップＳ３２０において、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、図８ＢのステップＳ２２０と同様のモジュールアドレス設定モードに移行するか否かを判断する。ここで、モジュールアドレス設定モードに移行しないと判断されると、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、通常計測モードへ移行する。一方、モジュールアドレス設定モードに移行すると判断されると、ステップＳ３３０に移行する。
【０１７３】
ステップＳ３３０において、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、送信部２４−ｋによる信号の送信を停止する。
【０１７４】
ステップＳ３４０において、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、受信部２６−ｋにおける信号の受信が検出されているか否かを判断する。ここで、本実施形態では、上記ステップＳ３３０において、各セル電圧計測モジュールＭＯｋの送信部２４−ｋによる信号の送信は停止されているが、マスタモジュール４０の送信部７０による信号の送信は行われている状態である。
【０１７５】
したがって、マスタモジュール４０の送信部７０からの信号を受信するセル電圧計測モジュールＭＯｋは、自身を先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１であるとして認識することができる。これにより、受信部２６−ｋにおける信号の受信が検出された場合には、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１用の処理としてステップＳ３４１以降の処理が行われる。一方で、受信部２６−ｋにおける信号の受信が検出されない場合には、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１以外のセル電圧計測モジュールＭＯｋ（ｋ≠１）用の処理としてステップＳ３５０以降の処理が行われる。
【０１７６】
先ず、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１用の処理として、ステップＳ３４１において、セル電圧計測モジュールＭＯ１は、図８ＢのステップＳ２４１と同様に、自身のモジュールアドレスをメモリ２３５にセットする。
【０１７７】
次に、ステップＳ３４２において、セル電圧計測モジュールＭＯ１は、送信部２４−１による信号の送信を行う。
【０１７８】
そして、ステップＳ３４３において、セル電圧計測モジュールＭＯ１は、メモリ２３５にセットした自身のアドレス「ａ１」を、電源／通信バスライン１２を介してマスタモジュール４０に送信する。
【０１７９】
一方、ステップＳ３４０において、受信部２６−ｋにおける信号の受信が検出されない場合には、ステップＳ３５０において、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、その受信部２６−ｋにより信号が受信されていない状態が継続しているか否かを判断する。
【０１８０】
そして、受信部２６−ｋにより信号が受信されていない状態が継続していると判断される場合には、ステップＳ３６０において電源／通信バスライン１２を介してマスタモジュール４０に送信されるアドレスを監視して取得する。このアドレスの監視及び取得は、受信部２６−ｋで信号が受信されていない状態が継続している間続けられる。なお、取得したアドレスデータは、メモリ２３５にスタックされる。
【０１８１】
そして、受信部２６−ｋにより信号の受信が検出されると、ステップＳ３７０に進む。
【０１８２】
ステップＳ３７０において、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、図８Ｂのステップ２７０と同様に、上記ステップＳ３６０で最後に取得したアドレス「ａｋ−１」をインクリメントしてアドレス「ａｋ」を自身のアドレスとしてメモリ２３５に記憶させる。
【０１８３】
ステップＳ３８０において、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、送信部２４−ｋによる信号の送信を開始する。そして、ステップＳ３９０において、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、メモリ２３５にセットした自身のアドレスデータを、電源／通信バスライン１２を介してマスタモジュール４０に送信する。
【０１８４】
次に、上述したアドレス設定モードにおける処理をより詳細に説明する。
【０１８５】
図１６は、アドレス設定モードにおける処理の流れを説明するタイミングチャートである。
【０１８６】
先ず、図１６（ａ）に示すように、マスタモジュール４０が、アドレス設定モードコマンドを、電源／通信バスライン１２を介して全セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎを送信しつつ、送信部７０による信号の送信を行う。なお、この際、図１６（ｂ）に示すように、各セル電圧計測モジュールＭＯｋ（ｋ＝１〜ｎ）の送信部２４−ｋによる信号の送信は停止した状態である（ステップＳ３３０）。
【０１８７】
そして、セル電圧計測モジュールＭＯｋは、アドレス設定モードコマンドを受信する。ここで、本実施形態では、既に説明したように、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１の受信部２６−１のみが、マスタモジュール４０の送信部７０からの信号を受信する（図１６（ｂ））。したがって、アドレス設定モードコマンドの受信とともに受信部２６−ｋで信号を受信したセル電圧計測モジュールＭＯｋは、自身が先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１であることを認識することができる。
【０１８８】
そして、図１６（ｃ）に示すように、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１は、受信部２６−１における信号の受信をトリガとして、予め定められている先頭のアドレス「ａ１」をメモリ２３５にセットし（ステップＳ３４１）、送信部２４−１による信号の送信を開始する（ステップＳ３４２及び図１６（ｂ））。さらに、得られた自身のアドレス「ａ１」を電源／通信バスライン１２を介してマスタモジュール４０に送信して（ステップＳ３４３）、通常計測モードに移行する。
【０１８９】
一方、図１６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、２番目以降のセル電圧計測モジュールＭＯｋ（ｋ＝２〜ｎ）については、一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯｋ−１の送信部２４−（ｋ−１）からの信号を受信部２６−（ｋ−１）で受信するまで電源／通信バスライン１２を流れるアドレスを監視する（ステップＳ２５０の「Ｙｅｓ」参照）。
【０１９０】
そして、２番目以降のセル電圧計測モジュールＭＯｋは、一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯｋ−１の送信部２４−（ｋ−１）からの信号を受信すると、当該受信の時点において電源／通信バスライン１２を流れるアドレスの中で最後に出力されたアドレス「ａｋ−１」を取得する（ステップＳ３５０の「Ｎｏ」参照）。特に、２番目のセル電圧計測モジュールＭＯ２の場合は、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１のアドレスデータのみが電源／通信バスライン１２で送信されているので、この先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１のアドレス「ａ１」が取得されることとなる。
【０１９１】
そして、２番目以降のセル電圧計測モジュールＭＯｋは、取得した一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯｋ−１のアドレス「ａｋ−１」をインクリメントしたアドレス「ａｋ」を、自身のアドレスとしてメモリ２３５にセットし（ステップＳ３７０参照）、送信部２４−ｋによる信号の送信を開始する（ステップＳ３８０参照）。さらに、得られた自身のアドレス「ａｋ」を電源／通信バスライン１２を介してマスタモジュール４０に送信して（ステップＳ３９０参照）、通常計測モードに移行する。
【０１９２】
これにより、各セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎに固有のアドレスを付与することができる。
【０１９３】
以上説明したセル電圧計測装置１００によれば、以下の効果を得ることができる。
【０１９４】
本実施形態に係るセル電圧計測装置１００では、モジュール相互通信部２４、２６は、セル電圧計測モジュールＭＯｋの次のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ＋１）に信号を送信する送信部２４−ｋと、一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ−１）における送信部２４−（ｋ−１）から信号を受信する受信部２６−ｋと、を有し、アドレス設定部としてのモジュールマイコン２２−ｋは、受信部２６−ｋにおいて一つ前のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ−１）の送信部２４−（ｋ−１）からの信号の受信が停止されると、セル電圧計測モジュールＭＯｋのアドレスａｋを設定する。そして、モジュールマイコン２２−ｋによりアドレスａｋが設定されると、送信部２４−ｋによる次のセル電圧計測モジュールＭＯ（ｋ＋１）への信号を送信を停止する。
【０１９５】
これにより、セル電圧計測装置１００の組み付け時においては、セル電圧計測モジュールＭＯｋにアドレスを付す簡易なロジックが構成されることとなる。したがって、セル電圧計測装置１００におけるアドレス設定プロセスをより簡素化することができる。
【０１９６】
また、本実施形態のセル電圧計測装置１００では、主モジュールとしてのマスタモジュール４０は、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１の受信部２６に信号を送信する主モジュール信号送信部としての送信部７０を有し、アドレス付与指令であるアドレス設定モードコマンドとして、送信部７０により信号を送信する。
【０１９７】
これにより、アドレス設定モードコマンドの発行として、マスタモジュール４０の送信部７０が先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１の受信部２６−１に信号を送信することとなるので、アドレス設定モードコマンドの送信に電源／通信バスライン１２を用いる必要が無い。したがって、電源／通信バスライン１２の長さを削減することができ、さらなる材料コストの低減を図ることができる。
【０１９８】
なお、本実施形態では、アドレス設定モードを開始するにあたり、マスタモジュール４０の送信部７０による信号の送信を、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１が受信するように構成しているが、アドレス設定モードを開始する前の段階からマスタモジュール４０の送信部７０による送信状態を維持しておき、アドレス設定モードコマンドの発行とともに送信部７０による信号の送信を停止するようにしても良い。これにより、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１の受信部２６−１で信号が受信されない状態となることをトリガとして、アドレス設定モードに係るセル電圧計測モジュールＭＯ間の通信を開始することができる。
【０１９９】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態又は第２実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２００】
図１７は、第３実施形態によるセル電圧計測装置１００の各セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎとマスタモジュール４０の回路構成を説明する図である。
【０２０１】
図示のように、本実施形態に係るマスタモジュール４０は、セル電圧計測モジュールＭＯｋ（ｋ＝１〜ｎ）が有する受信部２６−ｋと同様の構成の受信部７２を有している。そして、マスタモジュール４０は、その受信部７２により、最後尾のセル電圧計測モジュールＭＯｎの送信部２４−ｎからの信号を受信するように、最後尾のセル電圧計測モジュールＭＯｎに隣接して設けられている。
【０２０２】
図１８は、本実施形態に係るマスタモジュール４０の回路構成を説明する図である。図示のように、本実施形態において、マスタモジュール４０の受信部７２における信号の受信が、マスタモジュールマイコン６２により検出される。
【０２０３】
なお、本実施形態において、アドレス設定モード、通常計測モード、及び異常状態診断モードにおける制御は第１実施形態と同様である。
【０２０４】
本実施形態では、マスタモジュール４０に受信部７２が設けられている。マスタモジュール４０は、最後尾のセル電圧計測モジュールＭＯｎに隣接して設けられている。したがって、セル電圧計測装置１００の出荷時などにおいて、初めて積層電池２００にセル電圧計測モジュールＭＯを組み付けた時に、マスタモジュール４０の指令に基づいて第１実施形態の図８Ａ、Ｂ、及び図９で説明したように各セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎにアドレスが順次設定され、それらのメモリ２３５に記憶される。
【０２０５】
そして最後尾のセル電圧計測モジュールＭＯｎの送信部２４−ｎによる信号の送信が停止すると、マスタモジュール４０がその受信部７２における信号の受信が停止されたことを検知する。すなわち、マスタモジュール４０はこの受信部７２における受信の停止の検知をもって、全セル電圧計測モジュールＭＯ１〜ＭＯｎのアドレス設定が終了したことを認識する。
【０２０６】
なお、本実施形態では、最後尾のセル電圧計測モジュールＭＯｎに隣接してマスタモジュール４０が位置するので、第１実施形態と同様に実行される異常状態診断モードにおいては、図１２に示す異常状態を示す通信を、セル電圧計測モジュールＭＯｋのモジュール間通信経路である送信部２４−ｋと受信部２６−ｋ、及びマスタモジュール４０の受信部７２を利用して即時にマスタモジュール４０に伝達することが可能となる。すなわち、異常状態を示す信号を、他のデータ等も通信される通信量の多い電源／通信バスライン１２を用いることなくスムーズに通信することができる。
【０２０７】
以上説明したセル電圧計測装置１００によれば、以下の効果を得ることができる。
【０２０８】
本実施形態のセル電圧計測装置１００によれば、マスタモジュール４０は、最後尾のセル電圧計測モジュールＭＯｎの送信部２４−ｎからの信号を受信する主モジュール信号受信部としての受信部７２を有し、アドレスの付与が終了したことを示す情報であるアドレスの付与終了情報として、マスタモジュール４０の受信部７２において信号が受信される。
【０２０９】
これにより、マスタモジュール４０は、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１〜最後尾のセル電圧計測モジュールＭＯｎにおける順次のアドレス設定が終了したことをタイムリーに認識することができるので、マスタモジュール４０の管理下におけるアドレス設定の工程時間が短縮される。
【０２１０】
なお、最後尾のセル電圧計測モジュールＭＯｎの送信部２４と、マスタモジュール４０の受信部７２との間の通信を、通常計測時における異常検知をシステムコントローラ４２へ伝達するために用いても良い。これにより、異常状態をシステムコントローラ４２への伝達を速やかに行うことができ、積層電池２００が用いられるシステム（例えば車両に搭載される燃料電池システム等）における制御の応答性を高めることにも貢献できる。
【０２１１】
また、アドレス設定モード中においては、最後尾のセル電圧計測モジュールＭＯｎの送信部２４−ｎから信号を送信している状態としておき、アドレス設定モードが終了した際に送信部２４−ｎから信号の送信を停止するようにしても良い。これにより、マスタモジュール４０は、マスタモジュール４０の受信部７２における信号受信の停止を検出することで、アドレスの付与が終了したことを認識することができる。
【０２１２】
（第４実施形態）
以下、第４実施形態について説明する。なお、第１〜第３実施形態の何れかと同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２１３】
図１９は、第４実施形態によるセル電圧計測装置１００のセル電圧計測モジュールＭＯ等の回路構成を説明する図である。
【０２１４】
図示のように、本実施形態では、マスタモジュール４０の機能をシステムコントローラ４２に組み込んでいる。
【０２１５】
すなわち、本実施形態のセル電圧計測装置１００では、主モジュールとしてのマスタモジュール４０は、積層電池２００が用いられる所定のシステムを制御する上位コントローラとしてのシステムコントローラ４２に組み込まれる。これにより、セル電圧計測装置１００のより一層の省スペース化や構造の簡素化が図られる。
【０２１６】
なお、本実施形態において、アドレス設定モード、通常計測モード、及び異常状態診断モードにおける制御は第１実施形態と同様である。
【０２１７】
（第５実施形態）
以下、第５実施形態について説明する。なお、第１〜第４実施形態の何れかと同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２１８】
図２０は、第５実施形態によるセル電圧計測装置の各セル電圧計測モジュールＭＯ等の回路構成を説明する図である。
【０２１９】
本実施形態では、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１に隣接して、出荷設定装置７５が配置されている。出荷設定装置７５は、システムコントローラ４２からの指令に基づいて先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１の受信部２６−１に信号を送信する。
【０２２０】
特に、本実施形態では、第１実施形態のように、マスタモジュール４０がモジュールアドレス設定モードに移行した際に、アドレス設定モードコマンドを発行（図８ＡのステップＳ１２０）することに代えて、システムコントローラ４２が出荷設定装置７５に先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１の受信部２６−１への信号の送信を指令する。
【０２２１】
なお、本実施形態において、アドレス設定モード、通常計測モード、及び異常状態診断モードにおける制御は第１実施形態のものと同様である。
【０２２２】
以上説明したセル電圧計測装置１００によれば、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１の受信部２６−１に信号を送信する出荷設定装置７５をさらに有し、先頭のセル電圧計測モジュールＭＯ１が出荷設定装置７５からの信号の送信を受けるとアドレス設定部としてのモジュールマイコン２２−ｋ（ｋ＝１、２、・・・ｎ）によるアドレス設定が開始される。
【０２２３】
これにより、出荷装置がないとアドレス設定が実行できないようにすることができるため、マスタモジュール４０のトラブル等の要因によりアドレス設定が意図せず書き換わる可能性をより確実に防止することができる。
【０２２４】
次に、セル電圧計測モジュールＭＯの送信部２４及び受信部２６の変形例について説明する。
【０２２５】
図２１Ａ、図２１Ｂ、図２２Ａ、図２２Ｂ、図２３Ａ、図２３Ｂ、図２４Ａ、及び図２４Ｂは、セル電圧計測モジュールＭＯの送信部２４及び受信部２６の変形例を説明する図である。
【０２２６】
図２１Ａ、図２１Ｂでは一の変形例として、セル電圧計測モジュールＭＯｋ（ｋ＝１〜ｎ）の送信部２４−ｋ及び受信部２６−ｋとして、それぞれ送信コイル１２４−ｋ及び受信コイル１２６−ｋを用いている。この送信コイル１２４−ｋ及び受信コイル１２６−ｋは、何れも鉄心やフェライト等の磁性体に銅等で構成された線材を巻き回して構成されている。
【０２２７】
また、図２２Ａ、図２２Ｂでは他の変形例として、セル電圧計測モジュールＭＯｋの送信部２４−ｋ及び受信部２６−ｋに、それぞれ送信電極２２４−ｋ及び受信電極２２６−ｋを用いている。この送信電極２２４−ｋは、セル電圧計測モジュールＭＯｋのハウジング３２の表面に露出するように設けられており、モジュールマイコン２２−ｋとの間に電流検出用の抵抗７７が設けられている。また、受信電極２２６−ｋは、同様にセル電圧計測モジュールＭＯｋのハウジング３２の表面に露出しており、さらに送信電極２２４−ｋに接触させためのカンチレバー等の可撓性を有する接点が形成されている。
【０２２８】
さらに、図２３Ａ、図２３Ｂでは他の変形例として、セル電圧計測モジュールＭＯｋの送信部２４−ｋ及び受信部２６−ｋを、電界的に通信を行う送信極３２４−ｋ及び受信極３２６−ｋとして構成している。送信極３２４−ｋは、セル電圧計測モジュールＭＯｋのハウジング３２に覆われるように構成されており、基板２０から電力供給を受けて帯電する。一方で、受信極３２６−ｋも同様にセル電圧計測モジュールＭＯｋのハウジング３２に覆われるように構成されている。そして、受信極３２６−ｋは、送信極３２４−ｋが帯電するにともない帯電する、これにより抵抗７７を介してモジュールマイコン２２−ｋに電流が流れ、受信が検知される。
【０２２９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【０２３０】
例えば、上記実施形態では、一つのセル電圧計測モジュールＭＯｋは８つのセルＥ１−ｋ〜Ｅ８−ｋのセル電圧を計測するように構成されているが、一つのセル電圧計測モジュールＭＯｋが計測するセルの数は、これに限られず、状況に応じて種々変更が可能である。特に、一つのセルに対して一つのセル電圧計測モジュールＭＯｋを設けるようにしても良い。また、一つのセル電圧計測装置１００において、８つのセルの電圧を計測し得るセル電圧計測モジュールＭＯｋと７つのセルの電圧を計測し得るセル電圧計測モジュールＭＯｋ´を用いるなど、セル電圧を計測し得るセル数の異なる複数種類のセル電圧計測モジュールを用いるようにしても良い。
【０２３１】
また、上記各実施形態ではアドレス付与装置を、セル電圧計測モジュールＭＯｋに設けられたモジュールマイコン２２−ｋ、送信部２４−ｋ、及び受信部２６−ｋとして構成しているが、アドレス付与装置の形態はこれに限られない。例えば、上述したアドレス設定モードにおける隣り合うセル電圧計測モジュールＭＯｋ、ＭＯｋ＋１間の相互通信に代えて、これらモジュール間の相互通信を電源／通信バスライン１２により行うようにしても良い。また、セル電圧計測モジュールＭＯｋのアドレスを設定する機能をモジュールマイコン２２−ｋに代えて又はこれとともにマスタモジュール４０やシステムコントローラ４２に持たせるようにしても良い。
【０２３２】
さらに、積層電池２００を用いる用途に応じて積層電池２００のセルＥの数が種々変更される場合であっても、任意のセル数に応じて本発明のセル電圧計測装置１００を適用することが可能である。例えば、積層電池２００が自動車に搭載される場合で３００個のセルを用いる場合には、８つのセルの電圧を計測するセル電圧計測モジュールＭＯｋを３７個、４つのセルの電圧を計測するセル電圧計測モジュールＭＯｋ´´を一つ用いてセル電圧計測装置を構成することができる。
【０２３３】
また、上記各実施形態は、任意に組み合わせが可能である。
【符号の説明】
【０２３４】
１２    電源／通信バスライン
２２    モジュールマイコン
２２    アドレス付与装置
２４    送信部
２６    受信部
２８    ＣＶＭコネクタ
３０    バスコネクタピン
３４    バスコネクタソケット
４０    マスタモジュール
４２    システムコントローラ
５０    入力電圧処理回路
５２    電圧絶縁部
６０    入力コネクタ
６２    マスタモジュールマイコン
６４    電源安定化回路
７０    送信部
７２    受信部
７５    出荷設定装置
７７    抵抗
１００    セル電圧計測装置
１２４    送信コイル
１２６    受信コイル
２００    積層電池
２０４    タブ
２２４    送信電極
２２６    受信電極
２３１    チャンネル切替器
２３２    ＡＤ変換器
２３４    演算器
２３５    メモリ
２３６    通信インターフェース
２６１    絶縁ＤＣ／ＤＣコンバータ
２６２    絶縁信号伝達素子
３２４    送信極
３２６    受信極
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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