(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充放電可能な複数のセルを直列に接続して構成される組電池の異常検出装置において、
セルの電圧が所定の過充電判定電圧以上となる過充電異常およびセルの電圧が所定の過放電判定電圧以下となる過放電異常を検出する異常検出手段と、
前記複数のセルそれぞれに対して並列に接続され、反応電圧が前記過充電判定電圧以上であって、かつ、前記過充電判定電圧の２倍以下である複数の定電圧素子と、
前記異常検出手段による前記過充電異常および前記過放電異常の検出状態に基づいて、各セルと各定電圧素子との間を接続する線の断線を検出する断線検出手段とを備えることを特徴とする組電池の異常検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の組電池の異常検出装置において、
前記断線検出手段は、前記異常検出手段によって前記過充電異常と判断されたセルと前記過放電異常と判断されたセルとの間の線が断線していると判定することを特徴とする組電池の異常検出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の組電池の異常検出装置において、
前記断線検出手段は、セルの平均電圧が前記反応電圧の二分の一以上の場合、または、セルの充電状態が前記反応電圧の二分の一に対応する充電状態以上の場合に、断線検出処理を行うことを特徴とする組電池の異常検出装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の組電池の異常検出装置において、
前記断線検出手段は、セルの平均電圧が前記反応電圧と前記過放電判定電圧とを加算した電圧の二分の一以下の場合、または、セルの充電状態が前記反応電圧と前記過放電判定電圧とを加算した電圧の二分の一に対応する充電状態以下の場合に、断線検出処理を行うことを特徴とする組電池の異常検出装置。
【請求項５】
充放電可能な複数のセルを直列に接続して構成される組電池の異常検出装置において、
セルの電圧が所定の過充電判定電圧以上となる過充電異常およびセルの電圧が所定の過放電判定電圧以下となる過放電異常を検出する異常検出手段と、
前記複数のセルそれぞれに対して並列に接続され、反応電圧が前記過充電判定電圧以上であって、かつ、前記過充電判定電圧の２倍以下である複数の定電圧素子と、
前記異常検出手段による前記過充電異常の検出状態、および、前記過充電判定電圧および前記過放電判定電圧の間の電圧しきい値とセルの電圧との比較結果に基づいて、各セルと各定電圧素子との間を接続する線の断線を検出する断線検出手段とを備えることを特徴とする組電池の異常検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の組電池の異常検出装置において、
前記断線検出手段は、前記異常検出手段によって前記過充電異常と判断されたセルと、セル電圧が前記電圧しきい値以下のセルとの間の線が断線していると判定することを特徴とする組電池の異常検出装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の組電池の異常検出装置において、
前記過充電判定電圧をＶａ、前記定電圧素子の反応電圧をＶｂ、前記電圧しきい値をＶｃとすると、
Ｖａ×２−Ｖｂ≦Ｖｃ
の関係が成り立つことを特徴とする組電池の異常検出装置。
【請求項８】
請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の組電池の異常検出装置において、
前記断線検出手段は、セルの平均電圧が前記反応電圧の二分の一以上の場合、または、セルの充電状態が前記反応電圧の二分の一に対応する充電状態以上の場合に、断線検出処理を行うことを特徴とする組電池の異常検出装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の組電池の異常検出装置において、
前記定電圧素子の反応電圧は、前記異常検出手段の最大定格電圧以下であることを特徴とする組電池の異常検出装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の組電池の異常検出装置において、
前記組電池の異常検出装置を車両に適用した場合に、
前記異常検出手段によって、前記過充電異常または前記過放電異常が検出された場合には、車両を停止させる制御を行い、前記断線検出手段によって断線が検出された場合には、車両の走行を継続させる制御を行う制御手段をさらに備えることを特徴とする組電池の異常検出装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の組電池の異常検出装置において、
前記断線検出手段は、少なくとも前記組電池が負荷と接続されている時に断線検出処理を行うものであって、
前記組電池の無負荷時に、前記断線検出手段が行う断線検出処理とは異なる断線検出処理を行う第２の断線検出手段をさらに備えることを特徴とする組電池の異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組電池を構成する各セルの電圧を検出するための検出線の断線を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２次電池セルの端子間電圧を入力する検出端子間を所定時間短絡し、短絡を解除した後に所定時間経過しても、検出電圧がほぼ短絡状態の電圧であるときに、２次電池セルと検出端子との間が断線していると判断する装置が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１５７３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の装置では、２次電池セルの電圧が変動しない無負荷状態でなければ、断線検出診断を行うことができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による組電池の異常検出装置は、充放電可能な複数のセルを直列に接続して構成される組電池の異常検出装置であって、セルの電圧が所定の過充電判定電圧以上となる過充電異常およびセルの電圧が所定の過放電判定電圧以下となる過放電異常を検出する異常検出手段と、複数のセルそれぞれに対して並列に接続され、反応電圧が過充電判定電圧以上であって、かつ、過充電判定電圧の２倍以下である定電圧素子と、異常検出手段による過充電異常および過放電異常の検出状態に基づいて、セルと定電圧素子との間を接続する線の断線を検出する断線検出手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明による組電池の異常検出装置によれば、組電池が無負荷状態でなくても、断線検出を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、添付図面を参照しながら本発明の各実施の形態について説明する。
【０００７】
−第１の実施の形態−
図１は、本発明による組電池の異常検出装置の第１の実施の形態の構成を示す図である。この組電池の異常検出装置は、例えば、ハイブリッド自動車に搭載されて使用される。
【０００８】
組電池１は、充放電可能なｎ（ｎは自然数）個のセルＣ１〜Ｃｎを直列に接続して構成されている。各セルＣ１〜Ｃｎは、例えば、リチウム電池であり、正常な状態の電圧は、2.0Ｖより高く、4.35Ｖより低いものとする。すなわち、セルの電圧が2.0Ｖ（過放電判定電圧）以下であれば、そのセルは過放電状態であり、4.35Ｖ（過充電判定電圧）以上であれば、そのセルは過充電状態である。各セルＣ１〜Ｃｎは、検出線Ｌ１〜Ｌｎ＋１を介して、後述するセル監視部２と接続されている。
【０００９】
各セルＣ１〜Ｃｎにはそれぞれ、直列に接続された抵抗Ｒ１〜ＲｎおよびスイッチＳＷ１〜ＳＷｎから構成されるバイパス回路が並列に接続されている。例えば、セルＣ１には、抵抗Ｒ１およびスイッチＳＷ１を直列に接続して構成されるバイパス回路が並列に接続されている。スイッチがオンされると、オンされたスイッチと直列に接続されている抵抗を介して、対応するセルの放電が行われる。例えば、スイッチＳＷ２がオンされると、抵抗Ｒ２を介して、セルＣ２の放電が行われる。
【００１０】
各セルＣ１〜Ｃｎにはさらに、定電圧素子であるツェナーダイオードＤ１〜Ｄｎがそれぞれ並列に接続されている。ツェナーダイオードＤ１〜Ｄｎのカソードは、対応するセルの正極端子側の検出線と接続され、アノードは、対応するセルの負極端子側の検出線と接続されている。例えば、セルＣ２のカソードは検出線Ｌ２と接続され、アノードは検出線Ｌ３と接続されている。ツェナーダイオードＤ１〜Ｄｎのツェナー電圧（反応電圧）は、過充電判定電圧以上であって、過充電判定電圧の２倍以下、かつ、後述するセル監視部２の最大定格電圧以下の範囲内の電圧とし、ここでは、５Ｖとする。
【００１１】
なお、本明細書では、印加電圧が反応電圧以上になると、素子の電圧を反応電圧に保つ素子を定電圧素子と呼ぶ。定電圧素子として、ツェナーダイオードを例に挙げて説明するが、本発明の定電圧素子がツェナーダイオードに限定されることはない。
【００１２】
セル監視部２は、図示しない電圧検出部を備え、各セルＣ１〜Ｃｎの状態を監視するとともに、検出線Ｌ２〜Ｌｎの断線の有無を検出する。セル状態の監視には、セルの電圧が所定の過充電判定電圧（4.35Ｖ）以上となる過充電異常およびセルの電圧が所定の過放電判定電圧（2.0Ｖ）以下となる過放電異常の検出が含まれる。検出線Ｌ２〜Ｌｎの断線の検出方法について、図２を用いて説明する。なお、セル監視部２の最大定格電圧は１０Ｖとする。
【００１３】
つまり、ツェナーダイオードＤ１〜Ｄｎの反応電圧は過充電判定電圧（4.35Ｖ）以上であり、最大定格電圧（１０Ｖ）以下である５Ｖとしているので、過充電判定電圧（4.35Ｖ）を用いた過充電状態の判定に際して、ツェナーダイオードＤ１〜Ｄｎをバイパスすることはなく、正確な過充電状態の判定が可能である。また、信号線が何らかの故障で５Ｖ以上の電圧をセル監視部２に印加しようとしたとき、ツェナーダイオードＤ１〜Ｄｎをバイパスするので、セル監視部２を保護する保護回路としての機能を果たす。
【００１４】
図２（ａ）は、検出線に断線が生じていない場合に、監視部２で検出される電圧を説明するための図、図２（ｂ）は、検出線に断線が生じている場合に、監視部２で検出される電圧を説明するための図である。ここでは、セルＣ２の電圧は3.5Ｖ、セルＣ３の電圧は3.4Ｖとし、セルＣ２およびセルＣ３の間の検出線Ｌ３に断線が生じたものとして説明する。
【００１５】
検出線Ｌ３に断線が生じていない場合、セル監視部２で検出されるセルＣ２の両端電圧は、セルＣ２の電圧そのままの3.5Ｖとなる。同様に、セル監視部２で検出されるセルＣ３の両端電圧は、セルＣ３の電圧そのままの3.4Ｖとなる。従って、セルＣ２およびセルＣ３は、過充電状態でも過放電状態でもない正常な状態であると判断される。
【００１６】
一方、検出線Ｌ３に断線が生じた場合、図２（ｂ）に示すように、セルＣ２およびＣ３の電圧（6.9Ｖ）がツェナーダイオードＤ２およびＤ３に印加される。この場合、印加電圧がツェナー電圧の５Ｖを超えているため、ツェナーダイオードＤ２の両端の電圧は、ツェナー電圧の５Ｖに保たれる。また、ツェナーダイオードＤ３の電圧は、1.9Ｖ（6.9Ｖ−５Ｖ）となる。
【００１７】
従って、検出線Ｌ３に断線が生じた場合、セルＣ２およびＣ３の電圧として、セル監視部２において検出される電圧はそれぞれ、５Ｖと1.9Ｖとなる。セルＣ２の検出電圧は、過充電判定電圧である4.35Ｖ以上であるため、セル監視部２は、セルＣ２が過充電状態であると判定する。また、セルＣ３の検出電圧は、過放電判定電圧である2.00Ｖ以下であるため、セル監視部２は、セルＣ３が過放電状態であると判定する。
【００１８】
上述したように、過充電状態であるセルと、過放電状態であるセルとを同時に検出した場合、セル監視部２は、過充電状態のセルと過放電状態のセルとの間の検出線が断線していると判定する。従って、図２（ｂ）に示す例では、過充電状態のセルＣ２と過放電状態のセルＣ３との間の検出線Ｌ３が断線していると判定する。
【００１９】
ただし、セルの電圧が低い場合には、上述したロジックで検出線の断線が検出できない場合がある。図３は、セルＣ２およびＣ３の電圧がそれぞれ、2.2Ｖおよび2.4Ｖの場合の検出電圧を説明するための図であり、図３（ａ）は、検出線Ｌ３に断線が生じていない場合、図３（ｂ）は、検出線Ｌ３に断線が生じている場合をそれぞれ示している。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、検出線Ｌ３に断線が生じていない場合には、セル監視部２で検出されるセルＣ２およびＣ３の電圧は、セルＣ２およびＣ３の両端電圧そのままの値、すなわち、2.2Ｖおよび2.4Ｖとなる。従って、セルＣ２およびセルＣ３は、過充電状態でも過放電状態でもない正常な状態であると判断される。
【００２１】
一方、検出線Ｌ３に断線が生じた場合、図３（ｂ）に示すように、セルＣ２およびＣ３の電圧（4.6Ｖ）がツェナーダイオードＤ２およびＤ３に印加される。この場合、ツェナーダイオードＤ２およびＤ３間に印加される電圧は、ツェナー電圧の５Ｖを超えないため、ツェナーダイオードＤ２およびＤ３にはそれぞれ等しい電圧、すなわち、4.6Ｖを二等分した2.3Ｖがそれぞれ印加される。
【００２２】
ツェナーダイオードＤ２およびＤ３の印加電圧がそれぞれ2.3Ｖであることから、セル監視部２は、セルＣ２およびＣ３の電圧を、それぞれ2.3Ｖとして検出する。この検出電圧は、過充電判定電圧より低く、かつ、過放電判定電圧よりも高いため、セルＣ２およびセルＣ３は、過充電状態および過放電状態と判定されることはない。従って、この場合には、検出線Ｌ３の断線を検出することができない。
【００２３】
以上より、第１の実施の形態における組電池の異常検出装置では、セルＣ１〜Ｃｎの平均電圧がツェナー電圧の二分の一以上、すなわち、2.5Ｖ以上の場合に、断線検知処理を行うようにする。なお、セルＣ１〜Ｃｎの平均電圧が2.5Ｖ以上という条件は、セルＣ１〜ＣｎのＳＯＣがセル電圧2.5Ｖに対応するＳＯＣ以上という条件、組電池１の電圧が（2.5×ｎ）Ｖ以上という条件、および、組電池１の電圧が（2.5×ｎ）Ｖの時のＳＯＣをＳＯＣｔｈ１とすると、組電池１のＳＯＣがＳＯＣｔｈ１以上という条件と等しい。
【００２４】
また、セルＣ１〜Ｃｎの平均電圧が（ツェナー電圧＋過放電判定電圧）の二分の一より高い場合、すなわち、3.5Ｖ（＝７／２）より高い場合には、断線発生時に、一方のセルの検出電圧は５Ｖとなって過充電異常と判定されるが、他方のセルの検出電圧は２Ｖより高くなって過放電異常と判定されなくなる可能性がある。
【００２５】
従って、第１の実施の形態における組電池の異常検出装置では、セルＣ１〜Ｃｎの平均電圧が（ツェナー電圧＋過放電判定電圧）の二分の一以下、すなわち、3.5Ｖ以下の場合に、断線検知処理を行うようにする。上述した条件を考慮すると、セルＣ１〜Ｃｎの平均電圧が2.5Ｖ以上、かつ、3.5Ｖ以下の場合に断線検知処理を行う。
【００２６】
なお、セルＣ１〜Ｃｎの平均電圧が3.5Ｖ以下という条件は、セルのＳＯＣがセル電圧3.5Ｖに対応するＳＯＣ以下という条件、組電池１の電圧が（3.5×ｎ）Ｖ以下という条件、および、組電池１の電圧が（3.5×ｎ）Ｖの時のＳＯＣｔｈ２とすると、組電池のＳＯＣがＳＯＣｔｈ２以下という条件と等しい。
【００２７】
組電池の異常検出装置がハイブリッド自動車に搭載されて使用される場合、セル監視部２は、検出線の断線を検出すると、例えば、図示しないインジケータを点灯させることによって、ユーザに報知する。ただし、通常、各セルＣ１〜Ｃｎの電圧バラツキはある一定の範囲内に収まっているので、検出線が断線しても、通常の走行状態では、セルが過充電状態または過放電状態とはならない。従って、セル監視部２は、断線検出時でも、車両走行を継続させる制御を行う。しかしながら、セルの過充電異常または過放電異常を検出した場合、セル監視部２は、車両を停止させる制御を行う。なお、車両の停止制御、および、車両の走行を継続させる制御は、セル監視部２以外のコントローラ（不図示）によって行うようにしてもよい。
【００２８】
車両が長期放置された場合、セル間の電圧バラツキが大きくなり、車両始動時に、過充電状態となっているセルと、過放電状態となっているセルとが存在する可能性がある。この場合、上述したような過充電異常および過放電異常の検出状態に基づいた断線診断では、断線の誤検出が生じる可能性がある。従って、上述した断線診断を行う場合には、組電池１に負荷が接続されていない無負荷状態の時に各セルＣ１〜Ｃｎの電圧を検出して、過充電状態または過放電状態のセルの有無を検出しておく。無負荷状態の時とは、例えば、車両の起動時から、組電池１と負荷との間を接続／遮断するリレー（不図示）がオンされるまでの間である。これにより、断線の誤検出を防ぐことができる。
【００２９】
また、組電池１が無負荷状態の場合に、上述したセル監視部２による断線検出処理とは異なる断線検出処理を行うようにしてもよい。セル監視部２による断線検出処理とは異なる断線検出処理としては、例えば、特開２００５−１６８１１８号公報に記載されている方法がある。この方法は、組電池１を構成するセルＣ１〜Ｃｎのうち、奇数番目のセルの検出端子間を短絡させるとともに、偶数番目のセルの検出端子間を開放させた時に、セルの過充電状態および過放電状態を検出する異常検出回路から出力される信号と、奇数番目のセルの検出端子間を開放させるとともに、偶数番目のセルの検出端子間を短絡させた時に、異常検出回路から出力される信号とに基づいて、セルと対応する検出端子との間の接続線の断線を検出している。このような断線検出処理は、セル監視部２が行ってもよいし、セル監視部２以外のユニットで行ってもよい。
【００３０】
このように、組電池１が無負荷状態の場合に、上述したセル監視部２による断線検出処理とは異なる断線検出処理を行うことにより、車両始動時に、過充電状態となっているセルと、過放電状態となっているセルとが存在することによる断線誤検出が生じるのを防ぐことができる。組電池１が無負荷状態の場合に、セル監視部２による断線検出処理とは異なる断線検出処理を行って、断線が生じていないと判断すれば、その後は、セル監視部２による断線検出処理を行えばよい。
【００３１】
以上、第１の実施の形態における組電池の異常検出装置によれば、反応電圧が過充電判定電圧以上であって、かつ、過充電判定電圧の２倍以下である定電圧保護素子Ｄ１〜Ｄｎが複数のセルＣ１〜Ｃｎそれぞれに対して並列に接続されており、異常検出手段としてのセル監視部２は、セルの電圧が所定の過充電判定電圧以上となる過充電異常およびセルの電圧が所定の過放電判定電圧以下となる過放電異常を検出する。セル監視部２は、過充電異常および過放電異常の検出状態に基づいて、セルＣ１〜Ｃｎと定電圧素子Ｄ１〜Ｄｎとの間を接続する線Ｌ２〜Ｌｎの断線を検出する。このような構成により、組電池１が無負荷状態でなくても、断線の検出を行うことができる。
【００３２】
特に、第１の実施の形態における組電池の異常検出装置によれば、過充電状態のセルと過放電状態のセルとの間の線が断線していると判定するので、断線箇所を正確に検出することができる。
【００３３】
また、第１の実施の形態における組電池の異常検出装置によれば、セルの平均電圧が反応電圧の二分の一以上、または、セルの充電状態が反応電圧の二分の一以上に対応する充電状態以上の場合に、断線検出処理を行うので、断線を確実に検出することができる。さらに、セルの平均電圧が反応電圧と過放電判定電圧とを加算した電圧の二分の一以下の場合、または、セルの充電状態が反応電圧と過放電判定電圧とを加算した電圧の二分の一に対応する充電状態以下の場合に、断線検出処理を行うので、さらに正確に断線を検出することができる。
【００３４】
−第２の実施の形態−
電気自動車や、家庭用電源で電池を充電することができるプラグインハイブリッド自動車では、外部電源からの充電に対応する為に、前述の過放電・過充電の閾値の他に、充電判断用の第三の閾値を備える場合が多い。第２の実施の形態における組電池の異常検出装置では、セル監視部２が過充電判定電圧および過放電判定電圧とは異なる充電判定しきい値電圧Ｖｂを有し、充電判定しきい値電圧Ｖｂも利用して、検出線の断線を検出する。
【００３５】
充電判定しきい値電圧Ｖｂは、電池の充電状態を判定するためのしきい値電圧であり、過放電判定電圧と過充電判定電圧との間の電圧値である。本実施の形態では、過充電判定電圧をＶａ、ツェナー電圧（反応電圧）をＶｃとすると、次式（１）の関係が成り立つように、充電判定しきい値電圧Ｖｂを設定する。本実施の形態では、Ｖｂ＝3.7Ｖとする。
【００３６】
Ｖａ×２−Ｖｂ≦Ｖｃ                                          （１）
なお、第１の実施の形態におけるセル監視部２と区別するため、第２の実施の形態におけるセル監視部の符号を２Ａとする。
【００３７】
充電判定しきい値電圧Ｖｂも利用して、検出線の断線を検出する方法を図４を用いて説明する。図４（ａ）は、検出線に断線が生じていない場合に、監視部２Ａで検出される電圧を説明するための図、図４（ｂ）は、検出線に断線が生じている場合に、監視部２Ａで検出される電圧を説明するための図である。ここでは、セルＣ２の電圧は4.1Ｖ、セルＣ３の電圧も4.1Ｖとし、セルＣ２およびセルＣ３の間の検出線Ｌ３に断線が生じたものとして説明する。
【００３８】
図４（ａ）に示すように、検出線Ｌ３に断線が生じていない場合には、セル監視部２Ａで検出されるセルＣ２およびＣ３の電圧は、セルＣ２およびＣ３の両端電圧そのままの値、すなわち、それぞれ4.1Ｖとなる。従って、セルＣ２およびセルＣ３は、過充電状態でも過放電状態でもない正常な状態であると判断される。
【００３９】
一方、検出線Ｌ３に断線が生じた場合、図４（ｂ）に示すように、セルＣ２およびＣ３の電圧（8.2Ｖ）がツェナーダイオードＤ２およびＤ３に印加される。この場合、印加電圧がツェナー電圧の５Ｖを超えているため、ツェナーダイオードＤ２の両端の電圧は、ツェナー電圧の５Ｖに保たれる。また、ツェナーダイオードＤ３の電圧は、3.2Ｖ（8.2Ｖ−５Ｖ）となる。
【００４０】
従って、検出線Ｌ３に断線が生じた場合、セルＣ２およびＣ３の電圧として、セル監視部２Ａにおいて検出される電圧はそれぞれ、５Ｖと3.2Ｖとなる。セルＣ２の検出電圧（５Ｖ）は、過充電判定電圧である4.35Ｖ以上であるため、セル監視部２Ａは、セルＣ２が過充電状態であると判定する。一方、セルＣ３の検出電圧（3.2Ｖ）は、過放電判定電圧である2.00Ｖより高いため、セルＣ３は過放電状態とは判定されないが、充電判定しきい値電圧Ｖｂ（3.7Ｖ）以下であると判定される。
【００４１】
セル監視部２Ａは、過充電状態であるセルと、充電判定しきい値電圧Ｖｂ以下であるセルとを同時に検出した場合に、過充電状態のセルと充電判定しきい値電圧Ｖｂ以下であるセルとの間の検出線が断線していると判定する。図４（ｂ）に示すような状況では、セルＣ３が過放電状態と判定されないため、第１の実施の形態におけるセル監視部２では、検出線Ｌ３の断線を検出することができないが、セル監視部２Ａでは、検出線Ｌ３の断線を検出することができる。
【００４２】
なお、第１の実施の形態における組電池の異常検出装置と同様に、セルＣ１〜Ｃｎの平均電圧がツェナー電圧の二分の一以上、すなわち、2.5Ｖ以上の場合、セルのＳＯＣが電圧2.5Ｖに対応するＳＯＣ以上の場合、組電池１の電圧が（2.5×ｎ）Ｖ以上の場合、または、組電池１のＳＯＣがＳＯＣｔｈ１以上の場合に、断線検知処理を行う。
【００４３】
また、セルＣ１〜Ｃｎの平均電圧が（ツェナー電圧＋充電判定しきい値電圧Ｖｂ）の二分の一より高い場合、すなわち、4.35Ｖ（＝8.7／2）より高い場合には、断線発生時に、一方のセルの検出電圧は５Ｖとなって過充電異常と判定されるが、他方のセルの検出電圧は、充電判定しきい値電圧Ｖｂ（3.7Ｖ）より高くなってしまう。
【００４４】
しかし、セルＣ１〜Ｃｎの平均電圧が4.35Ｖより高い場合は、平均電圧の時点で過充電状態と判定されてしまうので、二次電池としては使用を停止するので、負荷状態における断線検出を利用する必要が無くなる。つまり、第２の実施の形態では、組電池１の電圧が（2.5×ｎ）Ｖ以上の場合、または、組電池１のＳＯＣがＳＯＣｔｈ１以上の場合に、断線検知処理を行うようにすれば良い。
【００４５】
以上、第２の実施の形態における組電池の異常検出装置によれば、反応電圧が過充電判定電圧以上であって、かつ、過充電判定電圧の２倍以下である定電圧保護素子Ｄ１〜Ｄｎが複数のセルＣ１〜Ｃｎそれぞれに対して並列に接続されており、異常検出手段としてのセル監視部２は、セルの電圧が所定の過充電判定電圧以上となる過充電異常およびセルの電圧が所定の過放電判定電圧以下となる過放電異常を検出する。セル監視部２は、過充電異常の検出状態、および、過充電判定電圧および過放電判定電圧の間の電圧しきい値（充電判定しきい値電圧Ｖｂ）とセルの電圧との比較結果に基づいて、セルＣ１〜Ｃｎと定電圧保護素子Ｄ１〜Ｄｎとの間を接続する線Ｌ２〜Ｌｎの断線を検出する。このような構成により、組電池１が無負荷状態でなくても、断線の検出を行うことができ、また、第１の実施の形態における組電池の異常検出装置に比べて、断線を検出することができるセル電圧・セルＳＯＣの範囲を広げることができる。
【００４６】
特に、第２の実施の形態における組電池の異常検出装置によれば、過充電異常と判断されたセルと、セル電圧が充電判定しきい値電圧Ｖｂ以下のセルとの間の線が断線していると判定するので、断線箇所を正確に検出することができる。
【００４７】
また、第２の実施の形態における組電池の異常検出装置によれば、セルの平均電圧が反応電圧の二分の一以上の場合に、断線検出処理を行うので、断線を確実に検出することができる。
【００４８】
本発明は、上述した実施の形態に限定されることはない。例えば、本発明による組電池の異常検出装置は、例えば、ハイブリッド自動車に搭載されて使用されるものとして説明したが、電気自動車に適用することもできるし、車両以外のものに適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明による組電池の異常検出装置の第１の実施の形態の構成を示す図
【図２】図２（ａ）は、検出線に断線が生じていない場合に、監視部で検出される電圧を説明するための図、図２（ｂ）は、検出線に断線が生じている場合に、監視部で検出される電圧を説明するための図
【図３】セルＣ２およびＣ３の電圧がそれぞれ、2.2Ｖおよび2.4Ｖの場合の検出電圧を説明するための図であり、図３（ａ）は、検出線Ｌ３に断線が生じていない場合、図３（ｂ）は、検出線Ｌ３に断線が生じている場合をそれぞれ示している。
【図４】図４（ａ）は、検出線に断線が生じていない場合に、監視部で検出される電圧を説明するための図、図４（ｂ）は、検出線に断線が生じている場合に、監視部で検出される電圧を説明するための図
【符号の説明】
【００５０】
１…組電池
２…セル監視部
Ｃ１〜Ｃｎ…セル
Ｄ１〜Ｄｎ…ツェナーダイオード
Ｌ１〜Ｌｎ＋１…検出線
【図２】
0005018615.tif 000002
【図３】
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【図４】
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【図１】
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