JP2012095429A - 電池状態監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間で電池セルの異常を検出すると共に、極め細やかな異常処理を正確に実行可能な電池状態監視装置を提供する。
【解決手段】複数の電池セル１０それぞれのセル電圧と閾値との大小関係を比較する比較回路３と、複数の電池セル１０それぞれの電圧情報を検出する電圧検出回路５と、比較回路３から出力される比較結果、および電圧検出回路５から出力される電圧情報に基づいて、電池セル１０の状態を監視するマイコン６と、比較回路３からマイコン６に出力される比較結果を保持するラッチ部６１と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、組電池の充放電状態を監視する電池状態監視装置に関する。

この種の電池状態監視装置としては、複数の電池セルを直列に接続して構成される組電池の各電池セルの両端電圧と閾値との大小関係を比較する比較器を備え、各電池セルに対応する各比較器の比較結果に応じて各電池セルの充放電状態を検出する比較方式の構成が知られている（例えば、特許文献１）。

また、電池状態監視装置としては、組電池における各電池セルの両端電圧を検出してデジタル信号で出力するＡＤコンバータを備え、ＡＤコンバータの出力に応じて電池セルの充放電状態を検出する電圧検出方式の構成も知られている。

特開平１０−２１９６５号公報

ところで、比較方式の電池状態監視装置では、短時間で電池セルの異常を検出できるものの、例えば、基準電圧が一定電圧であったり、異常を検出した電池セルを特定できなかったりするので、異常を検出した際の異常処理の汎用性に欠けるといった欠点がある。

これに対して、電圧検出方式の電池状態監視装置では、比較方式に比べて、電池セルの両端電圧を高精度で検出することができるので、電池セルの異常検出時に極め細やかな異常処理（フェールセーフ）を正確に実行することができる。しかし、各電池セルそれぞれの両端電圧を検出する必要があるので、短時間で電池セルの異常を検出できないといった欠点がある。

本発明は上記点に鑑みて、短時間で電池セルの異常を検出すると共に、極め細やかな異常処理を正確に実行可能な電池状態監視装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、複数の電池セルを直列に接続して構成される組電池における電池セルの状態を監視する電池状態監視装置において、複数の電池セルの電圧と閾値とを比較する比較手段と、複数の電池セルの電圧情報を検出する電圧検出手段と、比較手段から出力される比較結果、および電圧検出手段から出力される電圧情報に基づいて、電池セルの状態を監視する監視手段と、比較手段から監視手段に出力される比較結果を保持するラッチ手段と、を備えることを特徴とする。

これによると、比較手段および電圧検出手段それぞれを備えているので、比較手段から出力される比較結果に基づいて電池セルの異常を短時間で検出することができる。さらに、電圧検出手段から出力される高精度な電圧情報に基づいて電池セルの異常検出時に極め細やかな異常処理を正確に実行することができる。

これらに加えて、必要に応じてラッチ手段にて比較手段から出力される比較結果を保持することで、高精度な電池セルの電圧情報に基づいて、極め細やかな異常処理を優先して実行することができるので、各電池セルおよびその周辺機器の適切な保護を図ることが可能となる。

なお、「複数の電池セルの電圧」および「複数の電池セルの電圧情報」には、複数の電池セルにおける１つの電池セルの電圧（セル電圧）と、複数の電池セルにおける一部の電池セルの電圧（ブロック電圧）とが含まれる。

具体的には、請求項２に記載の発明の如く、請求項１に記載の電池状態監視装置において、ラッチ手段を、比較手段から監視手段へ出力される比較結果の出力タイミングと、電圧検出手段から監視手段へ出力される電圧情報の出力タイミングとが重なったとき、比較手段から監視手段へ出力される比較結果の出力を保持するように構成することができる。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の電池状態監視装置において、ラッチ手段には、比較手段および電圧検出手段それぞれが接続されており、監視手段は、ラッチ手段を介して比較手段および電圧検出手段それぞれが接続されていることを特徴とする。

これによると、比較手段から監視手段へ出力される比較結果および電圧検出手段から監視手段へ出力される電圧情報を、１つのラッチ手段を介して監視手段に出力することができる。このため、監視手段へ出力信号を出力するための出力ラインを比較手段と電圧検出手段とで共通化することが可能となる。

また、請求項４に記載の発明の如く、請求項１または２に記載の電池状態監視装置において、比較手段および電圧検出手段のうち、比較手段にラッチ手段を接続し、監視手段がラッチ手段を介して比較手段に接続される構成としてもよい。

また、請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の電池状態監視装置において、比較手段からの出力に基づいて、複数の電池セルのうち閾値との比較を行った電池セルを識別する固有の識別情報を監視手段に出力するセル特定手段を備えることを特徴とする。

これによると、監視手段では、比較手段にて閾値との比較を行った電池セルを特定することができるので、複数の電池セルのうち、何れの電池セルに異常が生じたのかを特定することが可能となる。

第１実施形態の電池状態監視装置を含む電池監視システムの概略構成図である。 第１実施形態の電池状態監視装置の作動を説明する説明図である。 第２実施形態の電池状態監視装置を含む電池監視システムの概略構成図である。 第２実施形態の管理回路の模式的なブロック図である。 第２実施形態の電池状態監視装置の作動を説明する説明図である。

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。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１、図２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２を含む電池監視システムの概略構成図である。図１に示すように、電池監視システムは、組電池１と、組電池１の充放電状態を監視する電池状態監視装置２とを備えて構成されている。

組電池１は、最小単位である電池セル１０が直列に複数接続された電池群である。本実施形態の組電池１は、例えば、１２個（Ｖ１〜Ｖ１２）の電池セル１０が直列に接続されて構成されている。本実施形態の組電池１は、ハイブリッド自動車等の電気自動車に搭載され、インバータや走行用モータ等の負荷を駆動するための電源や各種電気機器の電源として用いられる。なお、本実施形態では、電池セル１０としてリチウムイオン電池を採用している。

電池状態監視装置２は、車両に搭載された組電池１の各電池セル１０の充放電状態を監視する装置である。本実施形態の電池状態監視装置２は、比較回路３、論理回路４、電圧検出回路５、およびマイクロコンピュータ６（以下、マイコンと略称する。）を備えて構成されている。

比較回路３は、各電池セル１０のセル電圧（電池セル１０毎の電圧）と閾値との大小関係を比較して出力する比較手段である。このような比較回路３は、第１分圧抵抗３１、第２分圧抵抗３２、基準電圧源３３、コンパレータ３４を電池セル１０毎に備えている。

各分圧抵抗３１、３２は、各電池セル１０の正極と負極の間に直列に接続されており、各分圧抵抗３１、３２の間の接続点がコンパレータ３４の非反転入力端子（＋）に接続されている。例えば、Ｖ１２で示す電池セル１０に接続された第１分圧抵抗３１と第２分圧抵抗３２との間の接続点がコンパレータ３４の非反転入力端子（＋）に接続される。

各基準電圧源３３は、セル電圧と比較するための閾値を発生させるものである。基準電圧源３３は、対応するコンパレータ３４の反転入力端子（−）と、電池セル１０の負極側との間にそれぞれ接続されている。閾値は、電池セル１０の過充電または過放電を検出するための電圧値に設定されている。

各コンパレータ３４は、対応する電池セル１０のセル電圧と閾値との大小関係を比較することで、過充電または過放電を検出する比較器である。実際には、コンパレータ３４は、第１分圧抵抗３１および第２分圧抵抗３２の分圧と閾値とを比較している。

このような構成の比較回路３では、セル電圧を検出する必要がないので、短時間で電池セル１０の異常を検出できる。しかし、比較回路３では、セル電圧を検出することができないので、例えば、電池セル１０の残存容量ＳＯＣや内部抵抗を算出する用途に使うことができず、汎用性に欠ける。

本実施形態の比較回路３では、例えば、電池セル１０のセル電圧が閾値よりも大きい場合（過充電の場合）には、コンパレータ３４は電池セル１０の異常状態を示すロー信号を出力する。一方、電池セル１０のセル電圧が閾値よりも小さい場合にはコンパレータ３４は電池セル１０の正常状態を示すハイ信号を出力する。

以下、本実施形態では、比較回路３は、各コンパレータ３４にて過充電を検出する構成として説明する。すなわち、比較回路３は、電池セル１０毎に過充電であるか否かを判定し、その判定結果（比較結果）を電池セル１０毎に後述する論理回路４に出力する。

本実施形態の論理回路４は、ＡＮＤ回路（論理積回路）で構成されている。論理回路４は、各コンパレータ３４の出力端子が接続されており、各コンパレータ３４のうち、少なくとも１つから過充電を示す異常信号（ロー信号）が出力された際に、異常信号を出力する。

ここで、論理回路４は、絶縁素子７１を介してマイコン６に接続されており、絶縁素子７１を介して論理回路４からマイコン６へと比較回路３での比較結果が出力される。なお、絶縁素子７１は、組電池１、比較回路３、論理回路４、電圧検出回路５にて構成される高電圧系と、マイコン６等で構成される低電圧系とを絶縁するための素子である。絶縁素子７１としては、例えば、絶縁機能を備えたフォトリレーやフォトカプラを採用することができる。

次に、電圧検出回路５は、各電池セル１０の電圧情報（セル電圧）を検出する電圧検出手段を構成するもので、セル選択スイッチ（セル選択ＳＷ）５１、差動増幅回路５２、ＡＤコンバータ５３（ＡＤＣ）を備えて構成されている。

セル選択スイッチ５１は、各電池セル１０のうち、いずれか１つと差動増幅回路５２を接続するスイッチ群である。本実施形態のセル選択スイッチ５１は、各電池セル１０の正極側に接続される複数の正極側スイッチ５１ａ（ＳＷ１＿１〜ＳＷ１２＿１）、および電池セル１０の負極側に接続される複数の負極側スイッチ５１ｂ（ＳＷ１＿０〜ＳＷ１２＿０）を備えている。なお、正極側スイッチ５１ａおよび負極側スイッチ５１ｂそれぞれは、例えばトランジスタ等で構成することができる。

各正極側スイッチ５１ａの一方の端子と各負極側スイッチ５１ｂの一方の端子とが、隣り合う電池セル１０の接続点に接続され、各正極側スイッチ５１ａの他方の端子と各負極側スイッチ５１ｂの他方の端子とが差動増幅回路５２に接続されている。なお、最も高電圧側の電池セル１０の正極側には、正極側スイッチ５１ａ（ＳＷ１２＿１）のみが接続され、最も低電圧側の電池セル１０の負極側には、負極側スイッチ５１ｂ（ＳＷ１＿０）のみが接続されている。

セル選択スイッチ５１は、マイコン６によってオン／オフが制御される。マイコン６によるセル選択スイッチ５１の制御によって、組電池１における特定の電池セル１０の電圧情報や、所定の数の電池セル１０で構成されるブロックの電圧（ブロック電圧）が差動増幅回路５２に入力可能となっている。

差動増幅回路５２は、セル選択スイッチ５１で選択された電池セル１０の電圧を増幅する回路であり、分圧抵抗５２ａ〜５２ｄ、およびオペアンプ５２ｅを備えて構成されている。

分圧抵抗５２ａがセル選択スイッチ５１の正極側スイッチ５１ａに接続され、分圧抵抗５２ｂが、分圧抵抗５２ａとグランドとの間に接続されている。各分圧抵抗５２ａ、５２ｂの間の接続点がオペアンプ５２ｅの非反転入力端子（＋）に接続されている。

また、分圧抵抗５２ｃが、セル選択スイッチ５１の負極側スイッチ５１ｂに接続され、分圧抵抗５２ｄが、分圧抵抗５２ｃとオペアンプ５２ｅの出力端子との間に接続されている。各分圧抵抗５２ｃ、５２ｄの間の接続点がオペアンプ５２ｅの反転入力端子（−）に接続されている。そして、オペアンプ５２ｅの出力端子は、ＡＤコンバータ５３に接続されている。

ＡＤコンバータ５３は、差動増幅回路５２にて増幅された電池セル１０の電圧情報（セル電圧）を測定する回路であり、電池セル１０の電圧情報（アナログ信号）をデジタル信号に変換して、マイコン６に出力する。

ここで、ＡＤコンバータ５３は、絶縁素子７２を介してマイコン６に接続されており、絶縁素子７２を介してＡＤコンバータ５３からマイコン６へ電池セル１０の電圧情報が出力される。なお、絶縁素子７２は、絶縁素子７１と同様に、高電圧系と低電圧系とを絶縁するための素子である。

このように構成された電圧検出回路５では、電池セル１０のセル電圧を高精度で検出することができるので、電池セル１０の異常検出時に極め細やかな異常処理を正確に実行することができる。また、電池セル１０の残存容量ＳＯＣや内部抵抗を算出する用途に使用することができるので汎用性が高い。しかし、電圧検出回路５では、電池セル１０の検出、ＡＤ変換に時間が掛かるので、異常検出までに長い時間を要し、異常を検出できたとしても、電池セル１０の過充電や過放電を招く虞がある。

マイコン６は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って、各種制御対象の作動の制御や演算処理を行う制御手段である。

マイコン６の入力側には、論理回路４を介して比較回路３、および電圧検出回路５が接続されており、マイコン６は、比較回路３および電圧検出回路５のうち、少なくとも一方の出力に応じて、電池セル１０の充放電状態を監視する監視手段として機能する。なお、上述のように、本実施形態では比較回路３は過充電を検出するように構成されているので、マイコン６は比較回路３側（論理回路４）からの異常信号（ロー信号）の出力の有無に基づいて各電池セル１０の過充電を監視することとなる。

マイコン６は、比較回路３からの過充電の出力および電圧検出回路５から異常電圧が出力された場合に、電池セル１０のパワーセーブ等による異常処理（フェールセーフ処理）を行う。なお、マイコン６は、電圧検出回路５から各電池セル１０の電圧情報が入力されると、一旦ＣＰＵのレジスタに電池セル１０の電圧情報（デジタルデータ）を格納した後、格納したデータを読み込んで各種演算を行う。

本実施形態のマイコン６の内部には、比較回路３および電圧検出回路５のうち、比較回路３側に接続され、必要に応じて比較回路３側（論理回路４）から出力される比較結果を保持するラッチ手段として機能するラッチ部６１が設けられている。

具体的には、ラッチ部６１は、マイコン６への比較回路３側（論理回路４）からの比較結果の出力タイミング（割り込み）と、電圧検出回路５で検出した電圧情報の出力タイミング（割り込み）とが重なったときに、電圧検出回路５で検出した電圧情報がＣＰＵのレジスタに格納されるまで、比較回路３側から出力された比較結果を保持するように構成されている。

次に、本実施形態の電池状態監視装置２の作動を図２に基づいて説明する。図２は、電池状態監視装置２の作動を説明する説明図である。なお、図２の（ａ）が、比較回路３側の出力タイミングと電圧検出回路５の出力タイミングが重ならない場合を示し、（ｂ）が比較回路３側の出力タイミングと電圧検出回路５の出力タイミングが重なった場合を示している。

マイコン６では、比較回路３側（論理回路４）から出力される比較結果、および電圧検出回路５から出力される電圧情報に基づいて電池セル１０の充放電を監視する。この際、比較回路３側（論理回路４）からの出力信号（比較結果）の出力タイミングと電圧検出回路５からの出力信号（電圧情報）の出力タイミングが重ならない場合、マイコン６では、出力タイミングが早い出力（比較結果または電圧情報）から順に読み込む。

例えば、図２（ａ）に示すように、電圧検出回路５の出力タイミングが比較回路３側からの出力タイミングよりも早い場合、電圧検出回路５からの出力信号の読み込みが優先される。具体的には、電圧検出回路５から電圧情報が出力されると（Ｔ１）、マイコン６では、電圧検出回路５からの電圧情報をＣＰＵのレジスタに格納すると共に、格納した電圧情報を読み込む（Ｔ２）。その後、比較回路３側から比較結果が出力されると（Ｔ３）、マイコン６では、比較回路３側からの比較結果を記憶手段（例えば、ＲＡＭ等）に格納する。

一方、マイコン６では、比較回路３側（論理回路４）からの比較結果の出力タイミングと電圧検出回路５からの電圧情報の出力タイミングが重なった場合には、電圧検出回路５からの電圧情報の読み込み処理を優先する。

例えば、図２（ｂ）に示すように、電圧検出回路５の出力タイミングと比較回路３側からの出力タイミングとが重なると、電圧検出回路５からの電圧情報の読み込みが優先される。具体的には、電圧検出回路５から電圧情報が出力されると（Ｔ１）、マイコン６では、電圧検出回路５からの電圧情報をＣＰＵのレジスタに格納すると共に、格納した電圧情報を読み込む。時間Ｔ１から電圧検出回路５からの電圧情報の読み込みが完了（Ｔ２）するまでの間に、比較回路３側から比較結果が出力されると（Ｔ４）、マイコン６では、電圧検出回路５からの電圧情報の読み込みが完了（Ｔ２）するまで、マイコン６のラッチ部６１に比較回路３側からの比較結果を保持する（ラッチ処理）。そして、電圧検出回路５からの電圧情報の読み込みが完了すると（Ｔ２）、直ちにラッチ部６１に保持した比較回路３からの比較結果の読み込みを開始する（Ｔ５）。

ここで、マイコン６では、電圧検出回路５からの電圧情報を読み込んだ際に、読み込んだ電圧情報が電池セル１０の常用範囲（例えば、３Ｖ〜４Ｖ）外である場合には、比較回路３側からの比較結果を読み込むことなく、異常処理（フェールセーフ）を実行する。なお、ＡＤコンバータ５３から出力される電圧情報が、電池セル１０の常用範囲内である３Ｖが「１００１１００１」、４Ｖが「１１００１１００」の８ビットのスケールで表示される場合、マイコン６側に「１００１１００１」〜「１１００１１００」を外れる値（例えば、「０００１００１」）が出力されると、マイコン６が異常電圧と判定して異常処理を実行する。

なお、マイコン６では、比較回路３側からの比較結果が電池セル１０の異常状態（過充電）を示す異常信号（ロー信号）である場合、監視処理部６１にて異常処理（フェールセーフ処理）を実行する。

以上説明した本実施形態によると、電池状態監視装置２は、比較回路３を備えているので、比較回路３側から出力される比較結果に基づいて短時間で電池セル１０の異常を検出することができる。また、電池状態監視装置２は、電圧検出回路５を備えているので、電圧検出回路５から出力される電圧情報に基づいて電池セル１０の異常検出時に極め細やかな異常処理を実行することができる。

さらに、電圧検出回路５の出力タイミングと比較回路３側（論理回路４）からの出力タイミングとが重なった場合には、マイコン６のラッチ部６１にて比較回路３から出力される比較結果を保持することで、電池セル１０の電圧情報に基づく異常処理を優先して実行することができる。この電圧情報に基づく電池セル１０の異常処理では、極め細やかな制御が可能となるので、各電池セル１０およびその周辺機器の適切な保護を図ることが可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図３〜図５に基づいて説明する。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。

図３は、本実施形態に係る電池状態監視装置２を含む電池監視システムの概略構成図である。なお、図３に示す比較回路３、セル選択スイッチ５１、差動増幅回路５２の具体的な構成については、第１実施形態の図１と同様の構成であるため簡略化した図で示している。

図３に示すように、論理回路４および電圧検出回路５それぞれは、管理回路８に接続されている。このため、管理回路８には、比較回路３側（論理回路４）からの比較結果、および電圧検出回路５からの電圧情報が入力される。

この管理回路８は、比較回路３側から出力される比較結果および電圧検出回路５から出力される電圧情報を、絶縁素子７３を介してマイコン６へ出力する。なお、絶縁素子７３は、第１実施形態で説明した絶縁素子７１、７２と同様の素子である。

より詳しくは、管理回路８は、第１実施形態におけるマイコン６内部に設けられたラッチ部６１と同等の機能を有する。すなわち、管理回路８は、マイコン６側への比較回路３側（論理回路４）からの比較結果の出力タイミングと、電圧検出回路５で検出した電圧情報の出力タイミングとが重なったときに、電圧検出回路５で検出した電圧情報がＣＰＵのレジスタに格納されるまで、比較回路３側からの比較結果を保持するラッチ手段を構成している。

ここで、管理回路８としては、例えば、図４の模式的なブロック図で示すように、ＡＤコンバータ５３からの出力信号を検出する入力部８１、論理回路４からの出力信号をラッチするラッチ処理部８２、入力部８１およびラッチ処理部８２からの出力信号をマイコン６に出力する出力部８３にて構成することができる。なお、ラッチ処理部８２は、入力部８１に接続されており、入力部８１にＡＤコンバータ５３からの出力信号が入力されている間（通信中）、論理回路４からの出力信号を保持するように構成されている。すなわち、ラッチ処理部８２では、比較回路３側の出力タイミングと電圧検出回路５の出力タイミングが重なった場合に、マイコン６へのＡＤコンバータ５３からの出力信号の出力が完了するまで、論理回路４からの出力信号を保持する。

次に、本実施形態の電池状態監視装置２の作動を図５に基づいて説明する。図５は、本実施形態の電池状態監視装置２の作動を説明する説明図である。なお、図５の（ａ）が、比較回路３側の出力タイミングと電圧検出回路５の出力タイミングが重ならない場合を示し、（ｂ）が比較回路３側の出力タイミングと電圧検出回路５の出力タイミングが重なった場合を示している。

マイコン６では、管理回路８を介して比較回路３側（論理回路４）から出力される比較結果、および電圧検出回路５から出力される電圧情報に基づいて電池セル１０の充放電を監視する。この際、管理回路８では、比較回路３側（論理回路４）からの比較結果の出力タイミングと電圧検出回路５からの電圧情報の出力タイミングが重ならない場合には、出力タイミングが早い出力（比較結果および電圧情報）から順にマイコン６へ出力する。

例えば、図５（ａ）に示すように、電圧検出回路５の出力タイミングが比較回路３からの出力タイミングよりも早いと、電圧検出回路５からの電圧情報を優先してマイコン６へ出力する（Ｔ１）。具体的には、管理回路８では、電圧検出回路５からの電圧情報が入力部８１に入力されると（Ｔ１）、入力された電圧情報を出力部８３およびラッチ処理部８２へ出力する。出力部８３では、入力部８１から入力された電圧情報をマイコン６へ出力する。

その後、比較回路３側からの比較結果がラッチ処理部８２に入力されると（Ｔ２）、ラッチ処理部８２では、比較回路３側からの比較結果を保持することなく、出力部８３を介して比較回路３側からの比較結果をマイコン６へ出力する。なお、出力部８３は、比較回路３側からの比較結果が電池セル１０の異常状態を示すロー信号の場合、所定期間ロー状態を継続した信号をマイコン６へ出力する。

一方、管理回路８では、比較回路３側（論理回路４）からの比較結果の出力タイミングと電圧検出回路５からの電圧情報の出力タイミングが重なった場合には、電圧検出回路５からの電圧情報を優先してマイコン６へ出力する。

例えば、図５（ｂ）に示すように、電圧検出回路５の出力タイミングと比較回路３からの出力タイミングとが重なると、電圧検出回路５からの電圧情報を優先してマイコン６へ出力する。具体的には、電圧検出回路５からの電圧情報が入力部８１に入力されると（Ｔ１）、管理回路８では、入力された電圧情報を出力部８３およびラッチ処理部８２へ出力する。その後、出力部８３から電圧検出回路５からの電圧情報を出力するまでの間に、比較回路３側からの比較結果がラッチ処理部８２に入力されると（Ｔ３）、ラッチ処理部８２では、出力部８３から電圧検出回路５からの電圧情報が出力されるまで比較回路３からの比較結果を保持する。ラッチ処理部８２では、出力部８３から電圧検出回路５からの電圧情報が出力された後（Ｔ４）、出力部８３を介してマイコン６へ比較回路３からの比較結果を出力する。

そして、マイコン６では、管理回路８からの出力、すなわち比較回路３から出力された比較結果および電圧検出回路５から出力された電圧情報に基づいて電池セル１０の充放電を監視する。

以上説明した本実施形態のように、比較回路３側から出力された比較結果を保持するラッチ手段を、マイコン６とは別個に設けた管理回路８にて構成してもよい。これによっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

また、本実施形態では、高電圧系に配置された管理回路８に対して比較回路３（論理回路４）および電圧検出回路５を接続し、比較回路３側からの比較結果および電圧検出回路５からの電圧情報を、管理回路８を介してマイコン６に出力する構成としている。このため、比較回路３側からマイコン６へ出力される比較結果および電圧検出回路５からマイコン６へ出力される電圧情報を、１つの管理回路８を介してマイコン６に出力することができる。そして、マイコン６へ出力信号を出力するための出力ラインを比較回路３側と電圧検出回路５とで共通化することが可能となる。また、高電圧系と低電圧系とを絶縁する絶縁素子７３の数を少なくすることができ、電池状態監視装置２の簡素化を図ることができる。

（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。

（１）上述の各実施形態では、論理回路４をＡＮＤ回路で構成しているが、論理回路４の構成はＡＮＤ回路に限定されない。例えば、論理回路４として、入力される各コンパレータ３４からの出力信号に電池セル１０の異常状態を示すロー信号が含まれる場合、当該ロー信号を出力したコンパレータに対応する電池セル１０を特定する情報を生成する構成としてもよい。この場合、論理回路４は、比較回路３からの出力に基づいて、複数の電池セル１０のうち閾値との比較を行った電池セル１０を識別する固有の識別情報をマイコン６に出力するセル特定手段を構成する。

具体的には、論理回路４において、各コンパレータ３４からの出力信号を、対応する電池セル１０を特定する固有のセル電圧情報に変換し、各コンパレータ３４からの出力信号に加えて、セル電圧情報をマイコン６側に出力する。そして、マイコン６において、予めセル電圧情報と各電池セルとを関連付けた制御マップ等に基づいて、異常状態を示すロー信号を出力したコンパレータ３４に対応する電池セル１０を特定するようにすればよい。

（２）上述の各実施形態では、比較回路３において、電池セル１０毎のセル電圧と閾値との大小関係を比較して出力するようにしているが、これに限定されない。比較回路３では、例えば、複数の電池セル１０を複数のブロックに分けて、当該ブロック毎の電圧（ブロック電圧）と閾値との大小関係を比較して出力するようにしてもよい。

このように比較回路３をブロック電圧と閾値との大小関係を比較する構成とした場合、比較回路３を構成するコンパレータ３４等の数を減らすことができるので、比較回路３を簡素な構成とすることができる。

（３）上述の各実施形態では、電圧検出回路５において、電池セル１０毎の電圧情報を検出するようにしているが、これに限定されず、複数の電池セル１０を複数のブロックに分けて、当該ブロック毎の電圧（ブロック電圧）を検出するようにしてもよい。

このように電圧検出回路５にてブロック電圧を検出する構成とした場合、電圧検出回路５を構成するセル選択スイッチ５１等の数を減らすことができるので、電圧検出回路５を簡素な構成とすることができる。

（４）上述の各実施形態で説明したＡＤコンバータ５３は、差動増幅回路５２にて増幅された電池セル１０の電圧を測定する回路として説明したが、ＡＤコンバータ５３の機能は、電圧の測定に限定されない。ＡＤコンバータ５３の機能として、例えば、各電池セル１０の温度情報や回路内を流れる電流を測定する機能を付加してもよい。

（５）上述の各実施形態では、電気自動車のインバータや走行用モータ等や各種電気機器の電源として組電池１を用いる例を説明したが、組電池１の用途は電気自動車に限らず、様々な電気機器の電源として用いることができる。また、電池セル１０はリチウムイオン電池に限らず、例えば、鉛蓄電池やニッケル水素電池等としてもよい。

１ 組電池
１０ 電池セル
３ 比較回路（比較手段）
４ 論理回路（セル特定手段）
５ 電圧検出回路（電圧検出手段）
６１ ラッチ部（ラッチ手段）
８２ ラッチ処理部（ラッチ手段）

Claims (5)

1. 複数の電池セルを直列に接続して構成される組電池における前記電池セルの状態を監視する電池状態監視装置において、
   前記複数の電池セルの電圧と閾値とを比較する比較手段と、
   前記複数の電池セルの電圧情報を検出する電圧検出手段と、
   前記比較手段から出力される比較結果、および前記電圧検出手段から出力される前記電圧情報に基づいて、前記電池セルの状態を監視する監視手段と、
   前記比較手段から前記監視手段に出力される比較結果を保持するラッチ手段と、
   を備えることを特徴とする電池状態監視装置。
2. 前記ラッチ手段は、前記比較手段から前記監視手段へ出力される比較結果の出力タイミングと、前記電圧検出手段から前記監視手段へ出力される前記電圧情報の出力タイミングとが重なったとき、前記比較手段から前記監視手段へ出力される比較結果を保持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。
3. 前記ラッチ手段には、前記比較手段および前記電圧検出手段それぞれが接続されており、
   前記監視手段は、前記ラッチ手段を介して前記比較手段および前記電圧検出手段それぞれが接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電池状態監視装置。
4. 前記ラッチ手段には、前記比較手段および前記電圧検出手段のうち、前記比較手段が接続されており、
   前記監視手段は、前記ラッチ手段を介して前記比較手段に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電池状態監視装置。
5. 前記比較手段からの出力に基づいて、前記複数の電池セルのうち前記閾値との比較を行った電池セルを識別する固有の識別情報を前記監視手段に出力するセル特定手段を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の電池状態監視装置。

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