JP2017161234A - 電池の電圧測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接触抵抗が増大している場合にも電圧を再測定可能とするとともに、電池セルユニット全体の測定を行なう計測周期を一定にする。
【解決手段】ｎ個（ｎは２以上の整数）の電池セルを直列に接続した電池セルユニットにおけるｎ個の電池セルを区分したｍ組（ｍはｎ以下の整数）のチャネルを、コンデンサに順次接続して、チャネルごとのチャネル電圧を測定する。測定したチャネル電圧の基準電圧に対する偏差が偏差許容値よりも大きい非正常チャネルについては、コンデンサへの充電時間を延長して測定を行なうとともに、偏差が偏差許容値以下の正常チャネルは、全てのチャネルの測定を行なう計測周期が一定を維持するように、コンデンサへの充電時間を短縮して測定を行なう。
【選択図】図４

Description

本発明は、電池の電圧測定方法に関する。

特許文献１には、いわゆるフライングキャパシタ方式による電池セルの電圧測定方法が開示されている。この電圧測定方法では、測定された電圧が所定値未満のときには、キャパシタの充電時間を長く変更して電池セルの電圧を再度測定することにより、電池セルの異常と接触抵抗の増大等の接続回路の異常とを切り分けて判断している。

特開２０１０−７８５７２号公報

しかし、充電時間を長く変更して測定を行なう場合、全ての電池セルの測定時間も長くなり、全ての電池セルの計測周期を変更することになる、という問題がある。このような問題は、個々の電池セルの電圧を測定する場合に限らず、１個以上の電池セルを１つのチャネルとして、個々のチャネルの電圧を測定する場合にも共通する問題であった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、電圧測定方法が提供される。この電圧測定方法は、ｎ個（ｎは２以上の整数）の電池セルを直列に接続した電池セルユニットにおける前記ｎ個の電池セルを区分したｍ組（ｍはｎ以下の整数）のチャネルを、接続回路を介してコンデンサに順に接続して、前記チャネルごとのチャネル電圧を測定する電圧測定方法である。測定したチャネル電圧の基準電圧に対する偏差が偏差許容値よりも大きい非正常チャネルについては、前記コンデンサへの充電時間を延長して測定を行なうとともに、前記偏差が前記偏差許容値以下の正常チャネルは、全てのチャネルの測定を行なう計測周期が一定を維持するように、前記コンデンサへの充電時間を短縮して測定を行なう。
この形態の電圧測定方法によれば、測定したチャネル電圧の偏差が偏差許容値よりも大きい非正常チャネルについては充電時間を延長して次の測定を行なうとともに正常チャネルの充電時間を短縮するので、計測周期を一定に維持しつつ、接触抵抗が増大している場合にそのチャネル電圧を再測定することができる。

（２）上記形態の電圧測定方法において、ある計測周期において測定したチャネルに、前記非正常チャネルが存在した場合には、次の計測周期において、前記非正常チャネルの測定時における前記充電時間を延長するとともに、前記正常チャネルの測定時における前記充電時間を短縮することとしてもよい。
この形態の電圧測定方法によれば、計測周期ごとに、全てのチャネルの測定を行ないながら、非正常チャネルについては次の充電周期で充電時間を延長するとともに正常チャネルの充電時間を短縮するので、計測周期を一定に維持しつつ、接触抵抗が増大している場合にそのチャネル電圧を再測定することができる。

（３）上記形態の電圧測定方法において、ある計測周期において測定したチャネルが前記非正常チャネルであった場合には、同一の計測周期中に前記非正常チャネルの充電時間を延長して前記非正常チャネルの測定を再度実行するとともに、前記非正常チャネルよりも後に測定が実行される正常チャネルの充電時間を短縮することとしてもよい。
この形態の電圧測定方法によれば、非正常チャネルであったチャネルについて、同一の計測周期で充電を延長するとともに、その後に測定を実行する正常チャネルの充電時間を短縮するので、計測周期を一定に維持しつつ、接触抵抗が増大している場合にそのチャネル電圧を再測定することができる。

（４）上記形態の電圧測定方法において、前記計測周期は、前記ｍ組のチャネルの測定を実行する計測期間と、前記計測期間に続く非計測期間との２つの期間に区分されており、前記計測期間が一定に維持されることとしてもよい。
この形態の電圧測定方法によれば、全てのチャネルの測定が実際に実行される計測期間が一定に維持されることにより、計測周期を一定に維持できるとともに、その制御がより容易になる。

本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、電圧測定方法、電圧測定装置、電圧測定装置の制御方法等の形態で実現することができる。

第１実施形態の電圧測定方法を実行する電圧測定装置の構成を示す説明図である。 電圧測定装置によるチャネル単位の測定の基本的な動作について示すタイミングチャートである。 基本的な電圧制御動作により測定されるチャネル電圧について示す説明図である。 第１実施形態における電圧測定制御処理の手順を示すフローチャートである。 図４で説明した電圧測定制御処理の詳細手順の一例を示すフローチャートである。 図５に示した電圧測定制御処理による各チャネルのチャネル周期の変動の一例を示すタイムチャートである。 第２実施形態における電圧測定制御処理の手順を示すフローチャートである。 図７で説明した電圧測定制御処理の詳細手順の一例を示すフローチャートである。 図８に示した電圧測定制御処理による各チャネルのチャネル周期の変動の一例を示すタイムチャートである。

Ａ．第１実施形態：
図１は、本発明の第１実施形態の電圧測定方法を実行する電圧測定装置２０の構成を示す説明図である。電圧測定装置２０の測定対象の電池セルユニット１０は、ｎ個（ｎは２以上の整数）の電池セルＣＬを直列に接続して構成された電池、例えば、二次電池や燃料電池等である。電圧測定装置２０は、ｎ個の電池セルＣＬをｍ組（ｍはｎ以下の整数）のチャネルＣｈに区分し、区分したチャネルＣｈ単位で電圧を測定する電圧測定装置である。１つのチャネルＣｈは、ｋ個（ｋはｎ／ｍで表される整数）の電池セルＣＬで構成されている。但し、ｎ＝ｍの場合にはｋ＝１であり、１つのチャネルＣｈは１つの電池セルと等価となる。なお、以下では、チャネルＣｈを区別する場合には、直列接続の一端側(図１の上側）を１番目として並びの順に「Ｃｈ_１」、「Ｃｈ_２」、「Ｃｈ_３」、…「Ｃｈ_ｍ」のように番号を添え字として付し、チャネルＣｈを区別しない場合には、単に「Ｃｈ」とする。

電圧測定装置２０は、第１のスイッチ回路２２と、コンデンサＣｆと、第２のスイッチ回路２４と、電圧測定部２６と、電圧測定制御部２８と、を備えている。

第１のスイッチ回路２２は、チャネルＣｈ_１〜Ｃｈ_ｍの中の測定対象のチャネルＣｈと、フライングキャパシタとしてのコンデンサＣｆとの接続（ＯＮ）と切断（ＯＦＦ）とを切り替えて、測定対象のチャネルＣｈのチャネル電圧をサンプリングするサンプリングスイッチとして機能する回路である。

第１のスイッチ回路２２は、奇数番目のチャネルＣｈ_１，Ｃｈ_３，…の正極（又は偶数番目のチャネルＣｈ_２，Ｃｈ_４，…の負極）の端子に一方端が接続される奇数側チャネルラインＬｈ_１，Ｌｈ_３，…と、奇数側チャネルラインＬｈ_１，Ｌｈ_３，…の他方端が接続されると共にコンデンサＣｆの一端に接続される奇数側共通ラインＬｈｃ_１と、を有している。また、第１のスイッチ回路２２は、偶数番目のチャネルＣｈ_２，Ｃｈ_４，…の正極（又は奇数番目のチャネルＣｈ_１，Ｃｈ_３，…の負極）の端子に一方端が接続される偶数側チャネルラインＬｈ_２，Ｌｈ_４，…と、偶数側チャネルラインＬｈ_２，Ｌｈ_４，…の他方端が接続されると共にコンデンサＣｆの他端に接続される偶数側共通ラインＬｈｃ_２と、を有している。さらにまた、第１のスイッチ回路２２は、チャネルラインＬｈ_１，Ｌｈ_２，Ｌｈ_３，Ｌｈ_４，…のそれぞれに設けられたチャネルスイッチＳＷｈ_１，ＳＷｈ_２，ＳＷｈ_３，ＳＷｈ_４，…を有している。ここで、チャネルラインの「Ｌｈ」及びチャネルスイッチの「ＳＷｈ」に続く添え字は、正極が接続されているチャネルＣｈの添え字に対応している。なお、ｍ番目のチャネルＣｈ_ｍの負極には、ｍ＋１番目のチャネルラインＬｈ_ｍ＋１が接続されており、このチャネルラインＬｈ_ｍ＋１にはｍ＋１番目のチャネルスイッチＳＷｈ_ｍ＋１が設けられている。従って、ｍ個のチャネルＣｈ_１〜Ｃｈ_ｍに対して、ｍ＋１個のチャネルラインＬｈ及びチャネルスイッチＳＷｈが設けられている。なお、図１では、ｍは奇数であり、ｍ番目のチャネルラインＬｈ_ｍは奇数側チャネルラインとして奇数側共通ラインＬｈｃ_１に接続され、ｍ＋１番目のチャネルラインＬｈ_ｍ＋１は偶数側共通ラインＬｈｃ_２に接続されている。但し、ｍを偶数として、ｍ番目のチャネルラインＬｈ_ｍは偶数側チャネルラインとして偶数側共通ラインＬｈｃ_２に接続され、ｍ＋１番目のチャネルラインＬｈ_ｍ＋１は奇数側共通ラインＬｈｃ_１に接続されていてもよい。

第１のスイッチ回路２２は、チャネルスイッチＳＷｈ_１〜ＳＷｈ_ｍ＋１のＯＮとＯＦＦを切り替えることによって、チャネルＣｈ_１〜Ｃｈ_ｍの中から測定対象となるチャネルＣｈをコンデンサＣｆに対して並列に接続する。例えば、１番目のチャネルＣｈ_１を測定対象とする場合には、１番目及び２番目のチャネルスイッチＳＷｈ_１，ＳＷｈ_２をＯＮとし、その他のチャネルスイッチＳＷｈ_３〜ＳＷｈ_ｍ＋１をＯＦＦとする。また、２番目のチャネルＣｈ_２を測定対象とする場合には、２番目及び３番目のチャネルスイッチＳＷｈ_２，ＳＷｈ_３をＯＮとし、その他のチャネルスイッチＳＷｈ_１，ＳＷｈ_４〜ＳＷｈ_ｍ＋１をＯＦＦとする。なお、偶数番目のチャネルＣｈ_２，Ｃｈ_４，…をコンデンサＣｆに接続する場合のコンデンサＣｆの両端子の正負は、奇数番目のチャネルＣｈ_１，Ｃｈ_３，…をコンデンサＣｆに接続する場合に対して反転することになる。

第２のスイッチ回路２４は、コンデンサＣｆの両端子と、電圧測定部２６の２つの入力端子との接続（ＯＮ）及び切断（ＯＦＦ）を切り替えて、コンデンサＣｆの両端子間の電圧を電圧測定部２６に伝達するトランスファスイッチとして機能する回路である。

第２のスイッチ回路２４は、コンデンサＣｆの奇数側共通ラインＬｈｃ_１に接続された一方の端子と、電圧測定部２６の一方の入力端子とを接続する第１のトランスファラインＬｓ_１と、第１のトランスファラインＬｓ_１に設けられた第１のトランスファスイッチＳＷｓ_１と、を有している。また、第２のスイッチ回路２４は、コンデンサＣｆの偶数側共通ラインＬｈｃ_２に接続された他方の端子と、電圧測定部２６の他方の入力端子とを接続する第２のトランスファラインＬｓ_２と、第２のトランスファラインＬｓ_２に設けられた第２のトランスファスイッチＳＷｓ_２と、を有している。第２のスイッチ回路２４は、第１及び第２のトランスファスイッチＳＷｓ_１，ＳＷｓ_２をＯＮとすることによってコンデンサＣｆと電圧測定部２６とを接続し、第１及び第２のトランスファスイッチＳＷｓ_１，ＳＷｓ_２をＯＦＦとすることによってコンデンサＣｆと電圧測定部２６との接続を切断する。

電圧測定部２６は、コンデンサＣｆの両端子間の電圧を測定し、測定対象のチャネルＣｈのチャネル電圧の電圧値として電圧測定制御部２８に出力する。電圧測定部２６としては、例えば、コンデンサＣｆの電圧を増幅器により増幅し、ＡＤ変換器によりデジタル値に変換して出力する電圧測定回路等の種々の一般的な電圧測定回路を用いることができる。

電圧測定制御部２８は、第１のスイッチ回路２２、第２のスイッチ回路２４、及び、電圧測定部２６の動作を制御して、各チャネルＣｈ_１〜Ｃｈ_ｍのチャネル電圧の測定を一定の制御周期（以下、「計測周期」とも呼ぶ）毎に繰り返し実行し、測定結果を上位の制御装置へ出力する。電圧測定制御部２８は、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェース等を有するコンピュータで構成され、あらかじめＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、上記制御を実行する。

電圧測定装置２０は、電池セルユニット１０の電圧を、チャネルＣｈ単位で測定し、異常の有無をチャネルＣｈ単位で監視する。なお、１チャネルＣｈに含まれる電池セルＣＬの個数は、２以上とすることが好ましい。この理由は、電池セルＣＬの単位での電圧測定とした場合、フライングキャパシタであるコンデンサＣｆへの接続ライン及び接続スイッチの個数が多数必要となって装置が大型化するとともに、電池セルＣＬの数に応じて全電池セルＣＬの１回の測定に要する時間が長くなるからである。そこで、複数の電池セルＣＬを含むチャネルＣｈ単位での電圧測定とすることにより、接続ライン及び接続スイッチの個数の低減により装置の小型化を図るとともに、全電池セルＣＬの１回の測定に要する時間の短縮化を図ることができる。

図２は、電圧測定装置２０によるチャネルＣｈ単位の測定の基本的な動作について示すタイミングチャートである。チャネルＣｈ_１〜Ｃｈ_ｍの測定は、一定の計測周期Ｔｐごとに実行される。計測周期Ｔｐは、１番目のチャネルＣｈ_１からｍ番目のチャネルＣｈ_ｍまでの測定が順に実行される計測期間Ｔｅと、その後の次の計測周期Ｔｐまでの期間であって測定が実行されない非計測期間Ｔｕｅに区分される。但し、非計測期間Ｔｕｅは省略可能である。計測期間Ｔｅにおける各チャネルの測定は、１番目のチャネル周期Ｔｃ_１からｍ番目のチャネル周期Ｔｃ_ｍで順に実行される。基本動作において、各チャネル周期Ｔｃ_１〜Ｔｃ_ｍは、計測期間Ｔｅをチャネル数ｍで等分した基準チャネル周期Ｔｃｒとされる。各チャネル周期Ｔｃ_１〜Ｔｃ_ｍは、各チャネルの充電時間Ｔｊ_１〜Ｔｊ_ｍと、各チャネルに共通な測定時間Ｔｓと、に区分される。以下で説明するように、各充電時間Ｔｊ_１〜Ｔｊ_ｍは、それぞれ対応するチャネルＣｈ_１〜Ｃｈ_ｍの出力電圧（以下、「チャネル電圧」とも呼ぶ）に対応する電荷をコンデンサＣｆ（図１）に充電することによって、そのチャネル電圧をサンプリングする期間である。各測定時間Ｔｓは、各充電時間Ｔｊ_１〜Ｔｊ_ｍにおいてサンプリングされたチャネル電圧を電圧測定部２６（図１）に伝達して測定する期間である。

図２のスイッチタイミング波形ＳＣｈ_１〜ＳＣｈ_ｍは、各チャネルＣｈ_１〜Ｃｈ_ｍがコンデンサＣｆに対して接続（ＯＮ）とされる充電時間Ｔｊ_１〜Ｔｊ_ｍを示している。具体的には、１番目のスイッチタイミング波形ＳＣｈ_１のＯＮの期間はチャネルスイッチＳＷｈ_１，ＳＷｈ_２(図１）がＯＮとされる期間、２番目のスイッチタイミング波形ＳＣｈ_２がＯＮの期間はチャネルスイッチＳＷｈ_２，ＳＷｈ_３がＯＮとされる期間、３番目のスイッチタイミング波形ＳＣｈ_３がＯＮの期間はチャネルスイッチＳＷｈ_３，ＳＷｈ_４がＯＮとされる期間、…、ｍ番目のスイッチタイミング波形ＳＣｈ_ｍがＯＮの期間はチャネルスイッチＳＷｈ_ｍ，ＳＷｈ_ｍ＋１がＯＮとされる期間である。充電時間Ｔｊは、コンデンサＣｆに接続されたチャネルＣｈのチャネル電圧をサンプリングするために、チャネル電圧に相当する電荷をコンデンサＣｆに充電するのに要する充電時間である。充電時間Ｔｊは、通常、チャネルＣｈの端子とチャネルラインＬｈとの間の接触抵抗、チャネルラインＬｈの配線抵抗、及び、チャネルスイッチＳＷｈのオン抵抗等を含む抵抗（以下、単に「接触抵抗」とも呼ぶ）の標準値ＲとコンデンサＣｆの容量値Ｃに対応する時定数ＲＣに基づいて決定される充電所要時間（例えば３ＲＣ）に比べて十分長い時間に設定される。なお、本例では、基本動作において、各充電時間Ｔｊ_１〜Ｔｊ_ｍは、基準充電時間Ｔｊｒに設定されている。

図２の電圧波形Ｖｃｆは、コンデンサＣｆ（図１）の端子間電圧を示している。図２のスイッチタイミング波形ＳＳＷｓは、測定時間Ｔｓにおいて、トランスファスイッチＳＷｓＳＷｓ_１，ＳＷｓ_２（図１）がＯＮとされて、コンデンサＣｆの端子間電圧Ｖｃｆが電圧測定部２６へ伝達されるトランスファ期間Ｔｔを示している。トランスファ期間Ｔｔは、電圧測定部２６にコンデンサＣｆの端子間電圧Ｖｃｆが伝達されて電圧測定部２６が端子間電圧Ｖｃｆの測定を実行可能な時間に設定される。従って、トランスファ期間Ｔｔは、トランスファスイッチＳＷｓの応答時間や電圧測定部２６を構成する回路の動作速度に依存する。また、測定時間Ｔｓのうちトランスファ期間Ｔｔが経過後の期間は、トランスファスイッチＳＷｓの遮断の応答時間を考慮した遷移期間である。なお、トランスファ期間Ｔｔ及び測定時間Ｔｓは、通常、充電時間Ｔｊに比べて十分短い時間であるが、図示を容易にするため、誇張して示している。以下の図においても同様である。

１番目のチャネル周期Ｔｃ_１では、チャネル周期の開始タイミングｔ１１から始まる１番目の充電時間Ｔｊ_１において、１番目のチャネルＣｈ_１のコンデンサＣｆへの接続がＯＮとされて、１番目のチャネルＣｈ_１からコンデンサＣｆへのチャネル電圧に相当する電荷の充電が実行される。この結果、コンデンサＣｆの端子間電圧Ｖｃｆは、正方向（図１では、奇数側共通ラインＬｈｃ_１側が＋で偶数側共通ラインＬｈｃ_２が−となる向きを正とする）に増加し、１番目のチャネルＣｈ_１のチャネル電圧が発生する。

１番目の充電時間Ｔｊ_１の終了タイミングｔ１２において、１番目のチャネルＣｈ_１のコンデンサＣｆへの接続はＯＦＦとされて、コンデンサＣｆには１番目のチャネルＣｈ_１のチャネル電圧が保持される。また、スイッチタイミング波形ＳＳＷｓに示すように、この終了タイミングｔ１２で、トランスファスイッチＳＷｓをＯＮとすることにより、トランスファ期間Ｔｔにおいて、コンデンサＣｆに保持された１番目のチャネルＣｈ_１のチャネル電圧が伝達されて、チャネル電圧の測定が実行される。

２番目のチャネル周期Ｔｃ_２では、２番目のスイッチタイミング波形ＳＣｈ_２に示すように、チャネル周期の開始時刻ｔ２１から始まる２番目のサンプリング周期Ｔｊ_２において、２番目のチャネルＣｈ_２のコンデンサＣｆへの接続がＯＮとされて、１番目のチャネルＣｈ_１と同様に、２番目のチャネルＣｈ_２のチャネル電圧の測定が実行される。但し、上述したように、２番目のチャネルＣｈ_２は、１番目のチャネルＣｈ_１とは正負反対向きにコンデンサＣｆに接続されるので、２番目のチャネルＣｈ_２に対応する端子間電圧Ｖｃｆは、１番目のチャネルＣｈ_１の場合とは正負が反対となる。

以降３番目のチャネル周期Ｔｃ_３〜ｍ番目のチャネル周期Ｔｃ_ｍにおいて、奇数番目のチャネル周期Ｔｃ_３，Ｔｃ_５，…では、１番目のチャネル周期Ｔｃ_１と同様に、対応するチャネルＣｈ_３，Ｃｈ_５，…のチャネル電圧の測定が実行され、偶数番目のチャネル周期Ｔｃ_４，Ｔｃ_６，…では、２番目のチャネル周期Ｔｃ_２と同様に、対応するチャネルＣｈ_４，Ｃｈ_６，…のチャネル電圧の測定が実行される。

図３は、基本的な電圧制御動作により測定されるチャネル電圧について示す説明図である。図３は、横軸を時間ｔとし、縦軸をコンデンサＣｆの端子間電圧Ｖｃｆとするグラフで示している。但し、端子間電圧Ｖｃｆは、奇数番目のチャネルＣｈ_１，Ｃｈ_３，…か、偶数番目のチャネルＣｈ_２，Ｃｈ_４，…か、で正負が反転するので、符号を無視した絶対値として示している。

標準的な基準充電時間Ｔｊ（＝Ｔｊｒ）の経過時において、チャネルＣｈが正常な場合の端子間電圧Ｖｃｆは正常な電圧範囲Ｖｗ内の電圧となる。これに対して、チャネルＣｈ自体が異常な異常チャネルの場合の端子間電圧Ｖｃｆは、そもそも、電圧範囲Ｖｗの下限よりも低い電圧となる。なお、チャネルＣｈが異常な状態とは、チャネルＣｈに含まれる少なくとも１つの電池セルＣＬが異常な状態である。また、チャネルＣｈは正常であるが接触抵抗が増大した接触抵抗増大チャネルの場合の端子間電圧Ｖｃｆも、正常な電圧範囲Ｖｗの下限よりも低い電圧となる場合がある。これは、接触抵抗の増大量に応じてコンデンサＣｆへの充電の応答が遅くなって、基準充電時間Ｔｊｒの経過時において、正常な電圧範囲Ｖｗの下限の電圧まで到達しない場合があるからである。なお、電池セルＣＬの正常な電圧は、その充電状態や温度に依存して変化する。従って、チャネルＣｈの正常な電圧範囲Ｖｗは、例えば、複数のチャネルＣｈ_１〜Ｃｈ_ｍの平均電圧Ｖａｖから決定される。この場合に、正常な電圧範囲Ｖｗの下限は、複数のチャネルＣｈ_１〜Ｃｈ_ｍの平均電圧Ｖａｖから、予め設定した偏差許容値Ｖｓｔを引いた値Ｖａｖ−Ｖｓｔに設定される。

基準充電時間Ｔｊｒの経過時において端子間電圧Ｖｃｆが正常な電圧範囲Ｖｗの下限よりも低い場合は、チャネルＣｈ自体が異常な異常チャネルの場合と、接触抵抗が増大した接触抵抗増大チャネルの場合があり、このままでは、チャネルＣｈ自体の異常を切り分けることができない。このようなチャネルＣｈ自体の異常を切り分ける方法としては、充電時間Ｔｊを基準充電時間Ｔｊｒよりも長い時間に延長させることが考えられる。充電時間Ｔｊを延長させることによって、充電時間の不足による端子間電圧Ｖｃｆの低下をキャンセルすることができるので、接触抵抗増大チャネルの場合には、端子間電圧Ｖｃｆを正常な電圧範囲Ｖｗ内の電圧として測定することができる。そして、充電時間Ｔｊを延長させても、端子間電圧Ｖｃｆが正常な電圧範囲Ｖｗ内の電圧とならない場合には、チャネルＣｈ自体が異常な異常チャネルであると考えることができる。すなわち、充電時間Ｔｊを基準充電時間Ｔｊｒよりも長い時間に延長させて測定することにより、チャネルＣｈの異常を切り分けることができる。そこで、以下では、充電時間Ｔｊを延長させる方法を利用した異常検出制御を含む電圧測定制御動作について説明する。

図４は、第１実施形態における電圧測定制御処理の手順を示すフローチャートである。ここでは、基準電圧Ｖｒｅｆと、測定したチャネル電圧Ｖｃｈの偏差（Ｖｒｅｆ−Ｖｃｈ）が偏差許容値Ｖｓｔ以下のチャネルを正常チャネルとし、偏差許容値Ｖｓｔよりも大きいチャネルを非正常チャネルとする。これは、図３において、正常な電圧範囲Ｖｗの下限を（Ｖｒｅｆ−Ｖｓｔ）とした場合に相当する。なお、基準電圧Ｖｒｅｆとしては、全チャネルの平均電圧Ｖａｖを用いてもよく、あるいは、平均電圧Ｖａｖ以外の基準電圧、例えば、電池セルユニット１０のＳＯＣ（残充電容量）及び温度に対応する標準的なチャネル電圧、を用いてもよい。後者の場合には、電池セルユニット１０のＳＯＣ及び温度と、標準的なチャネル電圧との関係を、予めマップやルックアップテーブルの形式で電圧測定装置２０内の不揮発性メモリに格納しておくことが好ましい。

電圧測定制御部２８は、ステップＴ１１０において、設定した充電時間Ｔｊで全チャネルＣｈの電圧測定を実行し、ステップＴ１２０において、Ｖｒｅｆ−Ｖｃｈ＞Ｖｓｔの非正常チャネルが有るか否か判断する。このとき、非正常チャネルが無い場合には、ステップＴ１１０に戻って、次の計測周期Ｔｐ（図２）において全チャネルＣｈの電圧測定を実行する。一方、非正常チャネルが有る場合には、ステップＴ１３０において、非正常チャネルの充電時間Ｔｊを延長し、正常チャネルの充電時間Ｔｊを短縮した上で、ステップＴ１１０に戻って、次の計測周期Ｔｐにおいて全チャネルＣｈの電圧測定を実行する。すなわち、電圧測定制御部２８は、非正常チャネルが有る間は、計測周期Ｔｐごとに、非正常チャネルの充電時間Ｔｊの延長及び正常チャネルの充電時間Ｔｊの短縮（ステップＴ１３０）と、全チャネルＣｈの電圧測定（ステップＴ１１０）と、を繰り返す。これに対して、非正常チャネルが無い場合には、計測周期Ｔｐごとに、全チャネルＣｈの電圧測定（ステップＴ１１０）を繰り返す。但し、ステップＴ１２０からステップＴ１１０に戻る場合において、その直前の計測周期Ｔｐにおいて１つ以上のチャネルに関して充電時間Ｔｊを延長した電圧測定が行われた場合には、次の計測周期Ｔｐでは、充電時間Ｔｊを元の基準充電時間Ｔｊｒに戻しても良く、充電時間Ｔｊを延長した状態のまま維持しても良い。なお、上記したように、基準充電時間Ｔｊｒは標準の充電所要時間に比べて十分長い時間に設定されているので、正常チャネルについては、充電時間Ｔｊを基準充電時間Ｔｊｒから短縮しても所要充電時間以上であれば基本的には測定可能である。

なお、この電圧測定制御処理において、全チャネルＣｈの電圧測定を行なう計測期間Ｔｅ(図２）の長さは変更しても良いが、全チャネルの電圧測定を繰り返し行う計測周期Ｔｐは一定に維持される。但し計測期間Ｔｅを一定に維持すれば、制御動作がより容易になる点で好ましい。

図５は、図４で説明した電圧測定制御処理の詳細手順の一例を示すフローチャートである。電圧測定制御部２８は、まず、ステップＳ１０２において全チャネルＣｈの充電時間Ｔｊを基準充電時間Ｔｊｒに設定し、ステップＳ１０４において、各チャネルＣｈ_１〜Ｃｈ_ｍのチャネル電圧Ｖｃｈ_１〜Ｖｃｈ_ｍを測定し、ステップＳ１０６において、測定結果を上位制御装置へ出力する。各チャネルＣｈのチャネル電圧Ｖｃｈの測定は、図２に示したように、計測周期Ｔｐの計測期間Ｔｅにおいて、各チャネル周期Ｔｃ_１〜Ｔｃ_ｍで順に実行される。

次に、電圧測定制御部２８は、ステップＳ１０８において、測定済みの全チャネルＣｈのチャネル電圧Ｖｃｈの平均値Ｖａｖを算出する。この平均値Ｖａｖは、図４の基準電圧Ｖｒｅｆとして使用される。ステップＳ１１０では、各チャネルＣｈのチャネル電圧Ｖｃｈについて、それぞれ、平均値Ｖａｖに対する偏差Ｖｄ（＝Ｖａｖ−Ｖｃｈ）を算出する。そして、電圧測定制御部２８は、ステップＳ１１２において、各偏差Ｖｄを、偏差許容値Ｖｓｔと比較する。このとき、偏差Ｖｄが偏差許容値Ｖｓｔよりも大きいチャネルＣｈが無い、すなわち、全てのチャネルＣｈが正常チャネル（以下、「ＯＫチャネル」とも呼ぶ）の場合には、ステップＳ１０２に戻る。一方、偏差Ｖｄが偏差許容値Ｖｓｔよりも大きいチャネルＣｈがある場合には、ステップＳ１１４に進む。この場合のチャネルＣｈは、チャネル自体が異常な異常チャネルと、接触抵抗が増大したチャネルとのいずれかの可能性がある非正常チャネル（以下、これらを「ＮＧチャネル」とも呼ぶ）に相当する。

ステップＳ１１２からステップＳ１０２に戻った場合、電圧測定制御部２８は、次の計測周期Ｔｐにおいて、ステップＳ１０２〜ステップＳ１１０の処理を再度行なう。すなわち、電圧測定制御部２８は、全てのチャネルＣｈが正常チャネルである間は、図２に示した基本的な電圧測定制御動作により、計測周期Ｔｐごとに、各チャネルＣｈのチャネル電圧Ｖｃｈの測定を繰り返し実行する。

或るｖ番目の計測周期Ｔｐ（ｖ）における測定の結果、ステップＳ１１２からステップＳ１１４に進んだ場合、電圧測定制御部２８は、次のｖ＋１番目の計測周期Ｔｐ（ｖ＋１）のために、ｖ番目の計測周期Ｔｐ（ｖ）で偏差Ｖｄが偏差許容値Ｖｓｔよりも大きかったＮＧチャネルＣｈ（ＮＧ）の充電時間Ｔｊ（ｖ＋１）を下式（１）に従って延長する。また、偏差Ｖｄが偏差許容値Ｖｓｔ以下のＯＫチャネルの充電時間Ｔｊ（ｖ＋１）を下式（２）または下式（３）に従って設定する。すなわち、ＯＫチャネルのうち、それまでのｖ回の計測周期Ｔｐの間にＮＧチャネルからＯＫチャネルに変化したチャネルＣｈ（ＮＧ→ＯＫ）の場合は、下式（２）に示すようにＯＫチャネルに変化した時点における充電時間Ｔｊ（ＯＫ）を維持する設定とする。また、ｖ回の計測周期ＴｐにわたってＯＫチャネルであるチャネルＣｈ（ＯＫ）の場合は、下式（３）に示すように、充電時間Ｔｊ（ｖ＋１）を下式（３）に示すように短縮する設定とする。
Ｃｈ（ＮＧ）：Ｔｊ（ｖ＋１）＝Ｔｊ（ｖ）＋ｔｅ …（１）
Ｃｈ（ＮＧ→ＯＫ）：Ｔｊ（ｖ＋１）＝Ｔｊ（ＯＫ） …（２）
Ｃｈ（ＯＫ）：Ｔｊ（ｖ＋１）＝Ｔｊ（ｖ）−ｑ・ｔｅ／（ｍ−ｑ） …（３）
ここで、ｔｅは単位延長時間、ｑはＮＧチャネルの数、ｍはチャネルＣｈの総数である。すなわち、［ｑ・ｔｅ］は、ＮＧチャネルの数ｑに応じて次の計測周期Ｔｐにおいて設定される総延長時間を示しており、［ｑ・ｔｅ／（ｍ−ｑ）］は、次の計測周期Ｔｐの計測期間Ｔｅ（図２）を一定に維持するように、総延長時間［ｑ・ｔｅ］をキャンセルするために、各ＯＫチャネルの測定において充電時間Ｔｊを短縮する短縮時間を示している。

そして、ステップＳ１１６において、電圧測定制御部２８は、上限充電時間Ｔｕよりも大きくなった充電時間ＴｊのチャネルＣｈがあるか否か判断する。上限充電時間Ｔｕは、異常チャネルを切り分ける閾値（「異常判定閾値」に相当する）であり、正常チャネルの短縮可能な充電時間と、接触抵抗の増大量に応じて想定される最大の延長時間と、を考慮して設定される。

ステップＳ１１６においてＴｊ＞ＴｕのチャネルＣｈが無い場合には、電圧測定制御部２８は、ステップＳ１１８において、次の計測周期Ｔｐにおいて各チャネルＣｈのチャネル電圧Ｖｃｈの測定を実行する。ただし、各チャネルＣｈの測定において用いられる充電時間Ｔｊは、ステップＳ１１４で設定した充電時間である。そして、電圧測定制御部２８は、ステップＳ１１８における各チャネルＣｈのチャネル電圧Ｖｃｈの測定、ステップＳ１２０における測定結果の上位制御装置への出力、ステップＳ１２２における平均値Ｖａｖの算出、ステップＳ１２４における偏差Ｖｄの算出、及び、ステップＳ１２６における各偏差Ｖｄと偏差許容値Ｖｓｔとの比較、を順次実行する。ステップＳ１２６において、Ｖｄ＞ＶｓｔのチャネルＣｈが無く、全てのチャネルがＯＫチャネルとなっている場合には、ステップＳ１０２に戻る。一方、Ｖｄ＞ＶｓｔのチャネルＣｈがあり、ＮＧチャネルが存在している場合には、ステップＳ１１４に戻る。

ステップＳ１１４に戻った場合、電圧測定制御部２８は、Ｔｊ＞ＴｕのチャネルＣｈが発生する（ステップＳ１１６）か、Ｖｄ＞ＶｓｔのチャネルＣｈが無くなる（ステップＳ１２６）まで、計測周期Ｔｐごとに、各チャネルＣｈの充電時間Ｔｊの延長、維持及び短縮の設定の処理（ステップＳ１１４）を行なって、各チャネルＣｈのチャネル電圧Ｖｃｈの測定（ステップＳ１１８）を繰り返し実行する。なお、ステップＳ１１４において、ＮＧチャネルからＯＫチャネルに変化したチャネルＣｈ（ＮＧ→ＯＫ）の充電時間ＴｊをＯＫチャネルとなった時の充電時間Ｔｊ（ＯＫ）に維持させるのは、残りのＮＧチャネルの充電時間Ｔｊを延長させるためである。

上記繰り返しの実行中において、ステップＳ１１２においてＶｄ＞ＶｓｔのチャネルＣｈが無いと判断された場合には、全てのチャネルＣｈが正常チャネルとして測定されたことになるので、電圧測定制御部２８は、ステップＳ１０２に戻って、充電時間Ｔｊを基準充電時間Ｔｊｒに戻して、各チャネルＣｈの測定を最初から繰り返す。

ここで、充電時間Ｔｊを延長して測定している際に、測定したチャネルＣｈのチャネル電圧Ｖｃｈが正常な範囲となるのは、時間を延長することにより接触抵抗の増大に応じた充電時間で測定を行なうことができた場合と、接触抵抗の増大が解消された場合と、が考えられる。接触抵抗の増大が解消された場合は、以下のような場合に発生し得る。すなわち、電池セルＣＬの端子とチャネルラインＬｈとの接続の安定性が低く、接触抵抗が変動しやすい場合には、接触抵抗の増大が発生した後、接触抵抗の増大が解消されるということが発生し得る。これは、例えば、電池セルユニット１０が移動体に搭載されている場合等に頻繁に発生する。このように、接触抵抗が変動しやすい場合には、ＮＧチャネルに対して充電時間Ｔｊを延長して測定を行なった結果、全てのチャネル電圧が正常な電圧となったときに、次の計測周期Ｔｐでは全てのチャネルＣｈの充電時間Ｔｊを基準充電時間Ｔｊｒに戻してもよい。なお、接触抵抗の変動が少なく、接触抵抗の増大としては、劣化による増大のみを考慮すればよい場合も存在する。このような場合が想定されるときには、上記繰り返しの最中において、ステップＳ１２６でＶｄ＞ＶｓｔのチャネルＣｈが無いと判断された場合に、ステップＳ１０２に戻って充電時間Ｔｊを基準充電時間Ｔｊｒに戻すのではなく、設定した各チャネルＣｈの充電時間Ｔｊを維持するようにしてもよい。

ステップＳ１１６においてＴｊ＞ＴｕのチャネルＣｈがあると判断された場合には、そのチャネルＣｈを異常チャネルと判断し、電圧測定制御部２８は、ステップＳ１２８において、上位制御装置へ異常フラグを出力する。異常フラグを受け取った上位制御装置は、受け取った異常フラグのチャネルＣｈが異常チャネルであることを検知することができる。そして、電圧測定制御部２８は、ステップＳ１０２に戻って、上位制御装置から割り込みによる停止の指示があるまで、各チャネルの測定を最初から行なう。なお、異常フラグを出力した時点で、処理を停止するようにしてもよい。

図６は、図５に示した電圧測定制御処理による各チャネルＣｈのチャネル周期Ｔｃの変動の一例を示すタイムチャートである。なお、Ｔｐ，Ｔｅ，Ｔｃ，Ｔｊの後に付された（）内の番号は、計測周期Ｔｐの順番を示す番号であり、添え字は測定対象のチャネルＣｈに対応する番号を示している。また、スイッチタイミング波形Ｓｃｈ_１〜Ｓｃｈ_ｍは、各チャネルＣｈ_１〜Ｃｈ_ｍがコンデンサＣｆに対してＯＮとされる充電時間Ｔｊ_１〜Ｔｊ_ｍを示している。

図６（Ａ）は、図２と同様に、１番目の計測周期Ｔｐ（１）の計測期間Ｔｅ（１）において、各チャネルＣｈの充電時間Ｔｊ（１）を基準充電時間Ｔｊｒに設定し、チャネル周期Ｔｃ（１）を基準チャネル周期Ｔｃｒに設定した基本動作の状態を示している。

図６（Ａ）の状態で各チャネルＣｈの測定を行なった結果、２番目のチャネルＣｈ_２がＮＧチャネルであったとする。この場合、図６（Ｂ）に示すように、２番目の計測周期Ｔｐ（２）の計測期間Ｔｅ（２）において、２番目のチャネルＣｈ_２の充電時間Ｔｊ_２（２）及びチャネル周期Ｔｃ_２（２）は、単位延長時間ｔｅだけ延長される。また、他の（ｍ−１）個のチャネルＣｈの充電時間Ｔｊ（２）及びチャネル周期Ｔｃ（２）は、それぞれ、短縮時間［ｔｅ／（ｍ−１）］だけ短縮される。但し、全体の計測期間Ｔｅ（２）及び計測周期Ｔｐ（２）は、１番目の計測期間Ｔｅ（１）及び計測周期Ｔｐ（１）と同じに維持される。

２番目の計測周期Ｔｐ（２）における測定においても、まだ、２番目のチャネルＣｈ_２がＮＧチャネルであった場合には、図６（Ｃ）に示すように、３番目の計測周期Ｔｐ（３）の計測期間Ｔｅ（３）において、２番目のチャネルＣｈ_２の充電時間Ｔｊ_２（３）及びチャネル周期Ｔｃ_２（３）は、さらに、単位延長時間ｔｅだけ延長される。すなわち、２番目のチャネルＣｈ_２の充電時間Ｔｊ_２（３）及びチャネル周期Ｔｃ_２（３）は、１番目の計測周期Ｔｐ（１）における充電時間Ｔｊ_２（１）及びチャネル周期Ｔｃ_２（１）に対して単位延長時間ｔｅの２倍分だけ延長される。また、他の（ｍ−１）個のチャネルＣｈの充電時間Ｔｊ（３）及びチャネル周期Ｔｃ（３）は、それぞれ、さらに、短縮時間［ｔｅ／（ｍ−１）］だけ短縮される。すなわち、他の（ｍ−１）個のチャネルＣｈの充電時間Ｔｊ（３）及びチャネル周期Ｔｃ（３）は、それぞれ、１番目の計測周期Ｔｐ（１）における充電時間Ｔｊ（１）及びチャネル周期Ｔｃ（１）に対して短縮時間［ｔｅ／（ｍ−１）］の２倍分だけ短縮される。但し、全体の計測期間Ｔｅ（３）及び計測周期Ｔｐ（３）は、１番目の計測期間Ｔｅ（１）及び計測周期Ｔｐ（１）と同じに維持される。

図６（Ｂ），図６（Ｃ）に示すように、ＮＧチャネルがあった場合には、計測周期Ｔｐごとに、ＮＧチャネルの充電時間Ｔｊを単位延長時間ｔｅで徐々に延長させて測定を行なうことにより、接触抵抗の増大が要因となってＮＧチャネルとなったチャネルの電池セルＣＬが正常であることを確認することができる。そして、延長した充電時間Ｔｊが上限充電時間Ｔｕを超えてしまう場合には、チャネル自体が異常な異常チャネルと判断し、上位制御装置へ通知することにより、上位制御装置において、異常チャネルの発生を検知することができる。これにより、ＮＧチャネルの要因が、接触抵抗の増大によるものか、電池セルＣＬ自体の異常によるものか、を切り分けることができ、測定精度を向上させることができる。また、単位延長時間ｔｅで徐々に充電時間Ｔｊを延長させることにより、過度に充電時間を長くすることを防止することができる。

また、ＮＧチャネル以外のＯＫチャネルの充電時間Ｔｊ及びチャネル周期Ｔｃを短縮することにより、全チャネルＣｈの測定の計測期間Ｔｅを一定に維持し、計測周期Ｔｐを一定に維持することができるので、計測期間Ｔｅの変動に応じて計測周期Ｔｐが変動する場合に比べて、電圧測定制御が容易となる。

なお、図６に示した動作例は、２番目のチャネルＣｈ_２のみがＮＧチャネルとなっている場合を例に説明したが、複数のチャネルＣｈがＮＧチャネルの場合においては、ＮＧチャネルのすべての充電時間Ｔｊをそれぞれ延長させ、ＯＫチャネルの充電時間Ｔｊを計測期間Ｔｅ及び計測周期Ｔｐを一定に維持するように短縮させればよい。また、複数のＮＧのチャネルのうち、ＮＧからＯＫに変化したＯＫチャネルについては、その充電時間Ｔｊを維持させ、ＮＧチャネルについて充電時間Ｔｊの延長を行ない、最初からＯＫのままのＯＫチャネルについてのみ充電時間Ｔｊの短縮を行なうようにすればよい。

Ｂ．第２実施形態：
図７は、第２実施形態における電圧測定制御処理の手順を示すフローチャートである。なお、この電圧測定制御は、第１実施形態と同じ電圧測定装置２０（図１）の電圧測定制御部２８によって実行される。また、図４の説明と同様に、偏差（Ｖｒｅｆ−Ｖｃｈ）が偏差許容値Ｖｓｔ以下のチャネルを正常チャネルとし、偏差許容値Ｖｓｔよりも大きいチャネルを非正常チャネルとする。

電圧測定制御部２８は、ステップＴ２１０において、設定した充電時間Ｔｊで、選択した１チャネルＣｈの電圧測定を実行し、ステップＴ２２０において、測定したチャネルＣｈがＶｒｅｆ−Ｖｃｈ＞Ｖｓｔの非正常チャネルか否か判断する。このとき、非正常チャネルであった場合には、ステップＴ２３０において、充電時間Ｔｊを延長した上で、同一の計測周期Ｔｐ（図２）内でそのチャネルＣｈの電圧測定を再度実行する。なお、この再測定を行なった場合、このチャネルＣｈの次以降のチャネルＣｈの充電時間を短縮する。一方、正常チャネルであった場合には、ステップＴ２４０で次のチャネルＣｈを選択し、ステップＴ２１０に戻って、選択したチャネルＣｈの電圧測定を実行する。なお、このとき、ステップＴ２３０の処理によって充電時間Ｔｊが短縮されている場合には、ステップＴ１１０における電圧測定は、短縮した充電時間Ｔｊで実行される。すなわち、電圧測定制御部２８は、測定したチャネルＣｈが正常チャネルの間は、選択した１チャネルＣｈの電圧測定（ステップＴ２１０）を１チャネルＣｈごとに繰り返す。これに対して、測定したチャネルＣｈが非正常チャネルとなった場合には、充電時間Ｔｊを延長してそのチャネルの再測定（ステップＴ２３０）を繰り返す。そして、非正常チャネルが正常チャネルとなった後のチャネルＣｈについては、選択した１チャネルＣｈの電圧測定（ステップＴ２１０）を、短縮した充電時間Ｔｊで、１チャネルごとに繰り返す。

なお、この電圧測定制御処理において、全チャネルＣｈの電圧測定を行なう計測期間Ｔｅ(図２）の長さは変更しても良いが、全チャネルＣｈの電圧測定を繰り返し行う計測周期Ｔｐは一定に維持される。但し計測期間Ｔｅを一定に維持すれば、制御動作がより容易になる点で好ましい。

図８は、図７で説明した電圧測定制御処理の詳細手順の一例を示すフローチャートである。電圧測定制御部２８は、第１実施形態のステップＳ１０２〜Ｓ１０６（図４）と同様に、各チャネルＣｈの充電時間Ｔｊを基準充電時間Ｔｊｒとして（ステップＳ２０２）、１番目の計測周期Ｔｐにおいて、各チャネルＣｈのチャネル電圧Ｖｃｈの測定（ステップＳ２０４）、及び、測定結果の上位制御装置への出力（ステップＳ２０６）を実行する。

次に、電圧測定制御部２８は、２番目の計測周期Ｔｐにおいて、以下で説明する処理を実行して、各チャネルＣｈの測定を実行する。

まず、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２０８において、測定対象のチャネルＣｈを示すパラメータｉを「０」に設定し、延長時間の総和を示す総延長時間ＳＭを初期値「０」に設定する。そして、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２１０において、パラメータｉに「１」を加算する。

次に、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２１２において、ｉ番目のチャネルＣｈ_ｉの充電時間Ｔｊ_ｉを基準充電時間Ｔｊｒに設定して、ステップＳ２１４において、そのチャネルＣｈ_ｉのチャネル電圧Ｖｃｈ_ｉを測定し、ステップＳ２１６において測定結果を上位制御装置へ出力する。そして、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２１８において、全チャネルＣｈのチャネル電圧Ｖｃｈの平均値Ｖａｖを算出し、ステップＳ２２０において、ｉ番目のチャネルＣｈ_ｉのチャネル電圧Ｖｃｈ_ｉの偏差Ｖｄ_ｉ（＝Ｖａｖ−Ｖｃｈ_ｉ）を算出する。なお、平均値Ｖａｖの算出において、ｉ番目のチャネルＣｈ_ｉについては、ステップＳ２１４における測定結果が使用され、それ以外のチャネルについては、それまでに得られた最新の測定結果が使用される。そして、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２２２において、偏差Ｖｄ_ｉと偏差許容値Ｖｓｔとを比較する。

ステップＳ２２２においてＶｄ_ｉ≦Ｖｓｔの場合、すなわち、ｉ番目のチャネルＣｈ_ｉが正常チャネル（ＯＫチャネル）の場合には、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２２４に進み、ｉ＝ｍとなるまで、ステップＳ２１０〜Ｓ２２４の処理を繰り返し実行する。そして、ｉ＝ｍとなってｍ番目のチャネルＣｈ_ｍまでの測定が終了した場合には、２番目の計測周期Ｔｐにおける全てのチャネルＣｈのチャネル電圧Ｖｃｈが正常チャネルとして測定されたことになるので、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２０２に戻り、各チャネルＣｈの測定を最初から繰り返す。

一方、Ｖｄ_ｉ＞Ｖｓｔの場合、すなわち、ｉ番目のチャネルＣｈ_ｉが非正常チャネル（ＮＧチャネル）である場合には、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２３０に進み、以下で説明するように、ｉ番目のチャネルＣｈ_ｉの充電時間Ｔｊ_ｉを延長して再測定を行なう。

まず、ステップＳ２３０において、電圧測定制御部２８は、ＮＧチャネルであるｉ番目のチャネルＣｈ_ｉの充電時間Ｔｊ_ｉを下式（４）に示すように延長する。
Ｔｊ_ｉ＝Ｔｊ_ｉ＋ｔｅ …（４）
また、総延長時間ＳＭを（４）式で得られた充電時間Ｔｊ_ｉに基づいて下式（５）に示すように増加させる。
ＳＭ＝ＳＭ＋Ｔｊ_i＋Ｔｓ …（５）
ここで、Ｔｓは測定期間である。

そして、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２３２において、ステップＳ２３０で延長した充電時間Ｔｊ_ｉが上限充電時間Ｔｕｕを超過する否か判断する。上限充電時間Ｔｕｕは、第１実施形態の上限充電時間Ｔｕと同様に、異常チャネルを切り分ける閾値（異常判定閾値）であり、正常チャネルの短縮可能な充電時間と、接触抵抗の増大量に応じて想定される最大の延長時間と、を考慮して設定される。

ステップＳ２３２においてＴｊ_ｉ≦Ｔｕｕである場合には、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２３４において、ステップＳ２３０で延長した充電時間Ｔｊ_ｉでｉ番目のチャネルＣｈ_ｉのチャネル電圧Ｖｃｈ_ｉを再測定し、ステップＳ２３６において、測定結果を上位制御装置へ出力する。そして、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２１８〜Ｓ２２２と同様に、ステップＳ２３８において平均値Ｖａｖを測定し、ステップＳ２４０において偏差Ｖｄ_ｉを算出し、ステップＳ２４２において偏差Ｖｄ_ｉと偏差許容値Ｖｓｔとを比較する。

ステップＳ２４２においてＶｄ_ｉ＞Ｖｓｔの場合、すなわち、ｉ番目のチャネルＣｈ_ｉがＮＧチャネルのままである場合には、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２３０に戻って、Ｔｊ_ｉ＞Ｔｕｕとなる（ステップＳ２３２）か、Ｖｄ_ｉ≦Ｖｓｔとなる（ステップＳ２４２）まで、ｉ番目のチャネルＣｈ_ｉの再測定を繰り返し実行する。

一方、Ｖｄ_ｉ≦Ｖｓｔの場合、すなわち、ｉ番目のチャネルＣｈ_ｉがＮＧチャネルからＯＫチャネルとなった場合には、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２４４において、パラメータｉに「１」を加算し、測定対象を次のチャネルＣｈ_ｉに変更する。

そして、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２４６において、次に測定対象となるｉ番目のチャネルＣｈ_ｉの充電時間Ｔｊ_ｉを下式（６）に示すように短縮し、総延長時間ＳＭを下式（７）に示すように減少させる。
Ｔｊ_ｉ＝Ｔｊｒ−ＳＭ／（ｍ−ｉ＋１） …（６）
ＳＭ＝ＳＭ−ＳＭ／（ｍ−ｉ＋１） …（７）
ここで、［ＳＭ／（ｍ−ｉ＋１）］は、次に測定対象となるｉ番目のチャネルＣｈ_ｉ以降の全てのチャネルＣｈがＯＫチャネルであると仮定して、総延長時間ＳＭをキャンセルするために、各ＯＫチャネルにおいて単縮する短縮時間を示している。

次に、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２４８において、ステップＳ２４６で短縮させた充電時間Ｔｊ_ｉでｉ番目のチャネルＣｈ_ｉのチャネル電圧Ｖｃｈ_ｉを測定し、ステップＳ２５０において、測定結果を上位制御装置へ出力する。そして、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２１８〜Ｓ２２２と同様に、ステップＳ２５２において平均値Ｖａｖを算出し、ステップＳ２５４において偏差Ｖｄ_ｉを算出し、ステップＳ２５６において偏差Ｖｄ_ｉと偏差許容値Ｖｓｔとを比較する。

ステップＳ２５６においてＶｄ_ｉ≦Ｖｓｔの場合、すなわち、ｉ番目のチャネルＣｈ_ｉが正常チャネル（ＯＫチャネル）の場合には、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２５８に進み、ｉ＝ｍとなるまで、ステップＳ２４４〜Ｓ２５８の処理を繰り返し実行する。そして、ｉ＝ｍとなってｍ番目のチャネルＣｈ_ｍまでの測定が終了した場合には、２番目の計測周期Ｔｐにおける全てのチャネルＣｈのチャネル電圧Ｖｃｈが正常チャネルとして測定されたことになるので、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２０２に戻って、各チャネルＣｈの測定を最初から繰り返す。なお、ステップＳ２０８に戻るようにしてもよい。

一方、Ｖｄ_ｉ＞Ｖｓｔの場合、すなわち、ｉ番目のチャネルＣｈ_ｉがＮＧチャネルに変化した場合には、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２３０に戻って、Ｔｊ_ｉ＞Ｔｕｕとなる（ステップＳ２３２）か、Ｖｄ_ｉ≦Ｖｓｔとなる（ステップＳ２４２）まで、ｉ番目のチャネルＣｈ_ｉの再測定を繰り返し実行する。

ステップＳ２３２においてＴｊ_ｉ＞Ｔｕｕと判断された場合には、そのチャネルＣｈ_ｉは異常チャネルの可能性があるので、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２６０において、上位制御装置へ異常フラグを出力する。異常フラグを受け取った上位制御装置は、受け取った異常フラグのチャネルＣｈ_ｉの異常チャネルであると判断することができる。そして、電圧測定制御部２８は、ステップＳ２４４へ戻って、上位制御装置から割り込みによる停止の指示があるまで、次のチャネルＣｈを対象とする処理を継続する。なお、異常フラグを出力した時点で、処理を停止するようにしてもよい。

図９は、図８に示した電圧測定制御処理による各チャネルＣｈのチャネル周期Ｔｃの変動の一例を示すタイムチャートである。図９は、図６と同様に、２番目のチャネルＣｈ_２がＮＧチャネルであった場合を例に示している。また、図６と同様に、Ｔｐ，Ｔｅ，Ｔｃ，Ｔｊの後に付された()内の番号は計測周期Ｔｐの順番を示す番号であり、添え字は測定対象のチャネルＣｈに対応する番号を示している。また、スイッチタイミング波形ＳＣｈ_１〜ＳＣｈ_ｍは、各チャネルＣｈ_１〜Ｃｈ_ｍがコンデンサＣｆに対してＯＮとされる充電時間Ｔｊ_１〜Ｔｊ_ｍを示している。

まず、１番目の計測周期Ｔｐ（１）の計測期間Ｔｅ（１）においては、図９（Ａ）のスイッチタイミング波形ＳＣｈ_１〜ＳＣｈ_ｍに示すように、充電時間Ｔｊ_１（１）〜Ｔｊ_ｍ（１）及び測定時間Ｔｓで構成されるチャネル周期Ｔｃ_１（１）〜Ｔｃ_ｍ（１）で、各チャネルＣｈ_１〜Ｃｈ_ｍの測定が順に実行される。なお、充電時間Ｔｊ_１（１）〜Ｔｊ_ｍ（１）は基準充電時間Ｔｊｒに設定されている。

次に、２番目の計測周期Ｔｐ（２）の計測期間Ｔｅ（２）においては、以下で説明するように、各チャネルＣｈ_１〜Ｃｈ_ｍの測定が順に実行される。まず、図９（Ｂ）のスイッチタイミング波形ＳＣｈ_１に示すように、充電時間Ｔｊ_１（２）＝Ｔｊｒのチャネル周期Ｔｃ_１（２）＝Ｔｊｒ＋Ｔｓで、１番目のチャネルＣｈ_１の測定が実行される。１番目のチャネルＣｈ_１はＯＫチャネルであるので、次の２番目のチャネルＣｈ_２の測定が実行される。

２番目のチャネルＣｈ_２も、図９（Ｃ）のスイッチタイミング波形ＳＣｈ_２に示すように、充電時間Ｔｊ_２（２）＝Ｔｊｒのチャネル周期Ｔｃ_２（２）＝Ｔｊｒ＋Ｔｓで、測定が実行される。２番目のチャネルＣｈ_２はＮＧチャネルであるので、２番目のチャネルＣｈ_２の再測定が実行される。

２番目のチャネルＣｈ_２の再測定は、図９（Ｄ）のスイッチタイミング波形ＳＣｈ_２に示すように、充電時間Ｔｊ_２（２）が［Ｔｊｒ＋ｔｅ］に延長され、チャネル周期Ｔｃ_２（２）が［Ｔｊｒ＋ｔｅ＋Ｔｓ］に延長されて、実行される。この再測定によっても、まだ、２番目のチャネルＣｈ_２がＮＧチャネルであった場合には、再度、充電時間Ｔｊ_２（２）及びチャネル周期Ｔｃ_２（２）が延長されて、再測定が実行される。そして、この再測定は、図８のステップＳ２３２において説明したように、充電時間Ｔｊ_２が上限充電時間Ｔｕｕを超過するまで繰り返し実行され、超過する場合には、異常フラグが上位制御装置へ出力される。ここでは、この再測定の結果、２番目のチャネルＣｈ_２はＯＫチャネルとなったものとし、次の３番目のチャネルＣｈ_３の測定が実行される。

３番目のチャネルＣｈ_３の測定は、図９（Ｅ）のスイッチタイミング波形ＳＣｈ_３に示すように、充電時間Ｔｊ_３（２）が［Ｔｊｒ−ＳＭ／（ｍ−２）］に短縮され、チャネル周期Ｔｃ_３（２）が［Ｔｊｒ−ＳＭ／（ｍ−２）＋Ｔｓ］に短縮されて、実行される。この測定の結果、ＮＧチャネルとなった場合には、上記の２番目のチャネルＣｈ_２と同様に、充電時間Ｔｊ_３（２）及びチャネル周期Ｔｃ_３（２）が延長されて、３番目のチャネルＣｈ_３の再測定が実行される。ここでは、３番目のチャネルＣｈ_３はＯＫチャネルであるので、次の４番目のチャネルＣｈ_４の測定が実行される。

また、４番目〜ｍ番目のチャネルＣｈ_４〜Ｃｈ_ｍもＯＫチャネルであるので、３番目のチャネルＣｈ_３と同様に、充電時間Ｔｊ_４（２）〜Ｔｊ_ｍ（２）及びチャネル周期Ｔｃ_４（２）〜Ｔｃ_ｍ（２）が短縮されて、４番目〜ｍ番目のチャネルＣｈ_４〜Ｃｈ_ｍの測定が順に実行される。なお、図９（Ｆ）に示すスイッチタイミング波形ＳＣｈ_ｍは、ｍ番目のチャネルＣｈ_ｍにおける充電時間Ｔｃ_ｍ（２）が［Ｔｊｒ−ＳＭ／（ｍ−２）］に短縮され、チャネル周期Ｔｃ_ｍ（２）が［Ｔｊｒ−ＳＭ／（ｍ−２）＋Ｔｓ］に短縮された状態を示している。但し、測定の結果ＮＧチャネルとなった場合には、４番目〜ｍ番目のチャネルＣｈ_４〜Ｃｈ_ｍも、同様に、充電時間Ｔｊ_４（２）〜Ｔｊ_ｍ（２）及びチャネル周期Ｔｃ_４（２）〜Ｔｃ_ｍ（２）が延長されて、再測定が実行される。

図９（Ｅ），図９（Ｆ）に示すように、ＯＫチャネルである３番目〜ｍ番目のチャネルＣｈ_３〜Ｃｈ_ｍの測定においては、２番目のチャネルＣｈ_２の再測定によって延長された総延長時間ＳＭをキャンセルするように、充電時間Ｔｊ_３（２）〜Ｔｊ_ｍ（２）が総延長時間ＳＭを（ｍ−２）等分した短縮時間［ＳＭ／（ｍ−２）］分だけ短縮されている。これにより、２番目の計測期間Ｔｅ（２）及び計測周期Ｔｐ（２）は、１番目の計測期間Ｔｅ（１）及び計測周期Ｔｐ（１）と同じに維持される。

図９（Ｄ）に示すように、測定チャネルＣｈがＮＧチャネルであった場合には、充電時間Ｔｊを単位延長時間ｔｅで徐々に延長させて繰り返し再測定を行なうことにより、接触抵抗の増大が要因となってＮＧチャネルとなったチャネルの電圧を確認することができる。そして、延長した充電時間Ｔｊが上限充電時間Ｔｕｕを超えてしまう場合には、チャネル自体が異常な異常チャネルと判断し、上位制御装置へ通知することにより、上位制御装置において、異常チャネルの発生を検知することができる。これにより、ＮＧチャネルの要因が、接触抵抗の増大によるものか、電池セルＣＬ自体の異常によるものか、を切り分けることができ、測定精度を向上させることができる。また、単位延長時間ｔｅで徐々に充電時間Ｔｊを延長させることにより、過度に充電時間を長くすることを防止することができる。また、ＮＧチャネルとなったチャネルの再測定を行なうことにより、ＮＧチャネルであったチャネルが電池セルＣＬ自体の異常によるものか、接触抵抗の増大等の接続回路の異常によるものかの切り分けを優先して実行することができる。

また、延長した充電時間Ｔｊで測定を行なうチャネルよりも後の正常チャネルの充電時間Ｔｊを短縮することにより、全チャネルＣｈの測定の計測期間Ｔｅを一定に維持し、計測周期Ｔｐを一定に維持することができるので、計測期間Ｔｅの変動に応じて計測周期Ｔｐが変動する場合に比べて、電圧測定制御が容易となる。

なお、図９に示した動作例は、２番目のチャネルＣｈ_２のみがＮＧチャネルとなっている場合を例に説明したが、複数のチャネルＣｈがＮＧチャネルの場合においては、ＮＧチャネルのすべての充電時間Ｔｊをそれぞれ延長させ、ＮＧチャネルの後のＯＫチャネルの充電時間Ｔｊを、計測期間Ｔｅ及び計測周期Ｔｐを一定に維持するように短縮させればよい。

Ｃ．変形例：
（１）変形例１
上記第１実施形態の電圧測定制御の手順（図４，図５）は一例であって、この手順に限定されるものではない。但し、計測周期Ｔｐごとに、ＮＧチャネルについては充電時間を延長し、ＯＫチャネルについては充電時間を短縮して、全チャネルの計測周期Ｔｐを一定に維持するように制御しつつ、全チャネルの測定を行なうことが好ましい。また、第２実施形態の電圧測定制御の手順（図７，図８）も一例であって、この手順に限定されるものではない。ただし、ある計測周期Ｔｐにおいて、ＮＧチャネルについては充電時間を延長して再測定を行い、その後のＯＫチャネルについては充電時間を短縮して、全チャネルの計測周期Ｔｐを一定に維持するように制御しつつ、全チャネルの測定を行なうことが好ましい。

（２）変形例２
第１及び第２実施形態においては、ＯＫチャネルの充電時間を短縮するようにしているが、一部のＯＫチャネルの充電時間を一定としてもよい。但し、この場合にも、ＮＧチャネルの充電時間の延長量と、ＯＫチャネルの充電時間の短縮量の合計が、非計測期間Ｔｕｅ（図２）以下となるように設定されることが好ましい。このようにすれば、計測期間Ｔｅは変動するが、計測周期Ｔｐは一定に維持することができる。

本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…電池セルユニット
２０…電圧測定装置
２２…第１のスイッチ回路
２４…第２のスイッチ回路
２６…電圧測定部
２８…電圧測定制御部
Ｃｈ_１〜Ｃｈ_ｍ…チャネル
ＣＬ…電池セル
Ｃｆ…コンデンサ
ＳＷｈ_１〜ＳＷｈ_ｍ＋１…チャネルスイッチ
Ｌｈ_１〜Ｌｈ_ｍ＋１…チャネルライン
Ｌｈｃ_１〜Ｌｈｃ_２…共通ライン
Ｌｓ_１〜Ｌｓ_２…トランスファライン
ＳＷｓ_１〜ＳＷｓ_２…トランスファスイッチ

Claims (4)

1. ｎ個（ｎは２以上の整数）の電池セルを直列に接続した電池セルユニットにおける前記ｎ個の電池セルを区分したｍ組（ｍはｎ以下の整数）のチャネルを、接続回路を介してコンデンサに順に接続して、前記チャネルごとのチャネル電圧を測定する電圧測定方法であって、
   測定したチャネル電圧の基準電圧に対する偏差が偏差許容値よりも大きい非正常チャネルについては、前記コンデンサへの充電時間を延長して測定を行なうとともに、前記偏差が前記偏差許容値以下の正常チャネルは、全てのチャネルの測定を行なう計測周期が一定を維持するように、前記コンデンサへの充電時間を短縮して測定を行なう、電圧測定方法。
2. 請求項１に記載の電圧測定方法であって、
   ある計測周期において測定したチャネルに、前記非正常チャネルが存在した場合には、次の計測周期において、前記非正常チャネルの測定時における前記充電時間を延長するとともに、前記正常チャネルの測定時における前記充電時間を短縮する、電圧測定方法。
3. 請求項１に記載の電圧測定方法であって、
   ある計測周期において測定したチャネルが前記非正常チャネルであった場合には、同一の計測周期中に前記非正常チャネルの充電時間を延長して前記非正常チャネルの測定を再度実行するとともに、前記非正常チャネルよりも後に測定が実行される正常チャネルの充電時間を短縮する、電圧測定方法。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の電圧測定方法であって、
   前記計測周期は、前記ｍ組のチャネルの測定を実行する計測期間と、前記計測期間に続く非計測期間との２つの期間に区分されており、前記計測期間が一定に維持される、電圧測定方法。

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