JP2017216829A - 管理装置および電源システム - Google Patents

Abstract

【課題】直列接続された複数のセルの電圧測定誤差に起因する過充電を、簡単な構成で抑制する。【解決手段】セル電圧検出回路３１の入力フィルタの一部を構成する複数の抵抗Ｒ１−Ｒ９が、各電圧検出線Ｌ１−Ｌ９に挿入される。複数の均等化回路は、隣接する各電圧検出線Ｌ１−Ｌ９間に接続される。制御回路３２は、セル電圧検出回路３１により検出される複数のセル電圧をもとに、当該複数のセル電圧の内、最も低いセル電圧に、他のセル電圧を合わせるように複数の均等化回路を制御する。リーク電流に起因するセル電圧の計測誤差の最大許容値と、抵抗Ｒ１−Ｒ９の定数にもとづく許容リーク電流の値より、均等化回路を有効化したときに流れる放電電流の値が低くなるよう、抵抗Ｒ１−Ｒ９の定数および均等化回路の定数を設定する。【選択図】図１

Description

本発明は、蓄電モジュールの状態を管理する管理装置、及び電源システムに関する。

近年、ハイブリッド車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）が普及してきている。これらの車にはキーデバイスとして二次電池が搭載される。車載用二次電池としては主に、ニッケル水素電池およびリチウムイオン電池が普及している。今後、エネルギー密度が高いリチウムイオン電池の普及が加速すると予想される。

リチウムイオン電池は常用領域と使用禁止領域が近接しているため、他の種類の電池より厳格な電圧管理が必要である。複数のリチウムイオン電池セルが直列に接続された組電池を使用する場合、各セルの電圧を検出するための電圧検出回路が設けられる。複数のセルの各ノードと電圧検出回路は、複数の電圧検出線で接続される（例えば、特許文献１、２参照）。検出されたセル電圧は、ＳＯＣ(State Of Charge)管理、均等化制御などに使用される。一般的な均等化制御では複数のセルの内、ＳＯＣが高い（＝電圧が高い）セルから微少電流を放電させることで、複数のセルの各ＳＯＣを略均等に保つように制御される。

電圧検出回路内には通常、ＥＳＤ（Electro-Static Discharge）対策用のダイオードが埋め込まれており、当該ダイオードがリーク電流を発生させた場合、電圧測定誤差が生じる。また電圧検出回路の入力端子に設けられたＲＣフィルタのコンデンサがリーク電流を発生させた場合も、電圧測定誤差が生じる。制御回路は当該電圧測定誤差をＳＯＣのズレと認識し、電圧の低いセルに合わせるように他のセルを放電させる。従って、複数のセルのＳＯＣが揃っている場合でも、リーク電流により電圧検出回路から特定のセル電圧が低く見える場合、均等化回路により他のセルを放電して、他のセルの電圧を特定のセルの電圧に合わせようとする。この場合、均等化制御により、他のセルの電圧が低下することになる。

特定のセルのリーク電流より、他のセルの均等化制御による放電電流の方が大きい状態では、均等化制御により電圧偏差分が埋め合わされるため、特定のセルは常に、電圧の誤検出量の分だけ実電圧が他のセルより高くなり、ＳＯＣが他のセルより上昇することで、システムの充電動作時に過充電に至る可能性がある。

これに対して、均等化回路の実効抵抗値を、均等化回路の放電用スイッチのデューティ比を制御して調整し、過充電を回避する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１３／０５７８２０号

上述した均等化スイッチのデューティ比を制御する方式を採用する場合、スイッチのＰＷＭ駆動が可能なドライバを搭載する必要があり、回路が大型化し、コストが増大する。

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、直列接続された複数のセルの電圧測定誤差に起因する過充電を、簡単な構成で抑制する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の管理装置は、直列接続された複数のセルの各ノードに電圧検出線で接続され、当該複数のセルのそれぞれの電圧を検出する電圧検出回路と、各電圧検出線に挿入され、前記電圧検出回路の入力フィルタの一部を構成する複数の抵抗と、隣接する各電圧検出線間に、前記複数のセルとそれぞれ並列に接続される複数の均等化回路と、前記電圧検出回路により検出される前記複数のセル電圧をもとに、当該複数のセル電圧の内、最も低いセル電圧に、他のセル電圧を合わせるように前記複数の均等化回路を制御する制御回路と、を備える。前記電圧検出回路内における回路素子を通じた前記電圧検出線から流れるリーク電流に起因する前記セル電圧の計測誤差の最大許容値と、前記抵抗の定数にもとづく許容リーク電流の値より、前記均等化回路を有効化したときに流れる放電電流の値が低くなるよう、前記抵抗の定数および前記均等化回路の定数を設定する。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、直列接続された複数のセルの電圧測定誤差に起因する過充電を、簡単な構成で抑制することができる。

実施の形態の設計例１に係る電源システムを示す図である。 実施の形態の設計例２に係る電源システムを示す図である。 実施の形態の設計例３に係る電源システムを示す図である。 実施の形態の設計例４に係る電源システムを示す図である。

図１は、実施の形態の設計例１に係る電源システム１を示す図である。電源システム１は、蓄電モジュール１０及び管理装置３０を備える。蓄電モジュール１０は、直列接続された複数のセルを含む。セルには、リチウムイオン電池セル、ニッケル水素電池セル、鉛電池セル、電気二重層キャパシタセル、リチウムイオンキャパシタセル等を用いることができる。以下、本明細書ではリチウムイオン電池セル（公称電圧：３．６−３．７Ｖ）を使用する例を想定する。図１では、８個のリチウムイオン電池セル（第１セルＳ１−第８セルＳ８）が直列に接続されて構成された組電池を使用する例を描いている。

管理装置３０は、均等化回路、入力フィルタ、セル電圧検出回路３１及び制御回路３２を含み、それらはプリント配線基板上に実装される。セル電圧検出回路３１は、直列接続された複数のセルＳ１−Ｓ８の各ノードと複数の電圧検出線Ｌ１−Ｌ９で接続され、隣接する電圧検出線間の電圧を検出して各セルＳ１−Ｓ８の電圧を検出する。セル電圧検出回路３１は例えば、専用のカスタムＩＣであるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により構成される。セル電圧検出回路３１は、検出した各セルＳ１−Ｓ８の電圧を制御回路３２に送信する。

蓄電モジュール１０の複数のセルＳ１−Ｓ８の各ノードにはワイヤーハーネスが接続され、各ワイヤーハーネスの先端のコネクタが、プリント配線基板に実装された管理装置３０の各コネクタに装着される。即ち、蓄電モジュール１０と管理装置３０間は、ハーネス・コネクタ２０を介して電気的に接続される。

複数の電圧検出線Ｌ１−Ｌ９にそれぞれ抵抗Ｒ１−Ｒ９が挿入され、隣接する２本の電圧検出線間にそれぞれコンデンサＣ１−Ｃ８が接続される。抵抗Ｒ１−Ｒ９及びコンデンサＣ１−Ｃ８は入力フィルタ（ローパスフィルタ）を構成し、セル電圧検出回路３１に入力される電圧を安定化させる作用を有する。

管理装置３０の各コネクタと、セル電圧検出回路３１の各検出端子間は、複数の電圧検出線Ｌ１−Ｌ９で接続される。隣接する２本の電圧検出線間にそれぞれ均等化回路が接続される。図１に示す例では、均等化回路は放電抵抗Ｒ１１−Ｒ１８と放電スイッチＱ１−Ｑ８の直列回路で構成されている。放電スイッチＱ１−Ｑ８は例えば、トランジスタで構成される。

制御回路３２は、セル電圧検出回路３１から受信した複数のセルＳ１−Ｓ８の電圧をもとに均等化制御を実行する。具体的には複数のセルＳ１−Ｓ８の内、最も電圧が低いセルの電圧に他のセルの電圧を合わせる。制御回路３２は、当該他のセルと並列に接続されている均等化回路の放電スイッチをターンオンして、当該他のセルを放電させる。当該他のセルの電圧が、最も電圧が低いセルの電圧まで低下したら、当該他のセルと並列に接続されている均等化回路の放電スイッチをターンオフする。制御回路３２は例えば、マイクロプロセッサにより構成される。

セル電圧検出回路３１の動作電源は、電源回路の簡素化のため、監視対象の蓄電モジュール１０から供給を受ける。蓄電モジュール１０以外の電源からセル電圧検出回路３１が電力供給を受ける場合、絶縁処理が必要となるため回路が大型化し、コストが増大する。

セル電圧検出回路３１の回路動作電流として通常、数ｍＡ〜数十ｍＡ発生する。電源供給線と電圧検出線を兼用する場合、当該回路動作電流による電圧降下が検出電圧に影響を与える。特に、高精度な管理が必要となるリチウムイオン電池を用いた電源システム１では無視できないものとなる。そのため、電源供給線と電圧検出線を兼用させず、個別配線とすることが考えられる。

図１に示す例では、蓄電モジュール１０を構成する複数のセルＳ１−Ｓ８の最上位のノードとセル電圧検出回路３１間を、第１電圧検出線Ｌ１と正電源供給線Ｌ０の２本で接続している。同様に複数のセルＳ１−Ｓ８の最下位のノードとセル電圧検出回路３１間を、第９電圧検出線Ｌ９と負電源供給線Ｌ１０の２本で接続している。

セル電圧検出回路３１の内部において、各電圧検出線Ｌ１−Ｌ９が接続される入力端子と、負電源供給線Ｌ１０が接続される負電源端子間にＥＳＤ（Electro-Static Discharge）保護ダイオードが接続される。これらのＥＳＤ保護ダイオードには通常、ツェナーダイオードが使用され、ＩＣの製造時に予め組み込まれる。これらのＥＳＤ保護ダイオードは通常、電圧測定に影響することは無いが、当該ダイオードがリーク電流を発生させた場合、電圧測定誤差が生じる。図１では、第７電圧検出線Ｌ７が接続される入力端子と、負電源供給線Ｌ１０が接続される負電源端子間のＥＳＤ保護ダイオードＤ１がリーク電流を発生させた場合を示している。

図１に示す設計例１では、入力フィルタの一部を構成する抵抗Ｒ１−Ｒ９の抵抗値を５０Ωに設定している。この設計では、ＥＳＤ保護ダイオードＤ１のリーク電流ＩＬが１ｍＡに達した場合、オームの法則（Ｖ＝ＩＬ×Ｒ＝１ｍＡ×５０Ω）により、第６セルＳ６及び第７セルＳ７にそれぞれ５０ｍＶの誤検出が発生する。具体的には、第６セルＳ６の電圧が５０ｍＶの高め誤検出、第７セルＳ７の電圧が５０ｍＶの低め誤検出となる。

上述のように図１に示す電源システム１は均等化回路を備えている。均等化回路は、ＳＯＣの高い（＝電圧の高い）セルから微少電流を放電させることで、システム全体のＳＯＣを略均等に保つように動作する。リーク電流ＩＬが発生している場合、制御回路３２は上記誤検出分をＳＯＣのズレと認識し、電圧の低い第７セルＳ７に合わせるように他のセルＳ１−Ｓ６、Ｓ８を放電させ、第７セルＳ７の検出電圧と、他のセルＳ１−Ｓ６、Ｓ８の検出電圧が揃うように制御する。ただし実際には誤検出された電圧値をもとに均等化しているため、第７セルＳ７の電圧は、第１−第５セルＳ１−Ｓ５及び第８セルＳ８の電圧に対して５０ｍＶ、第６セルＳ６の電圧に対して１００ｍＶ、高く制御されることになる。

通常は均等化能力を、回路が許容できる範囲で高く（均等化電流を大きく）設定することで短時間で均等化を終了させるように設計する。図１に示す設計例１では均等化電流を１０ｍＡに設定している。この場合、リーク電流（ＩＬ＝１ｍＡ）より均等化能力（均等化電流＝１０ｍＡ）が高くなるため、均等化回路は電圧偏差の分を埋め合わせて均等化動作を行う。従って第７セルＳ７の実際の電圧は誤検出量の分だけ、他のセルＳ１−Ｓ６、Ｓ８より高くなり、第７セルＳ７のＳＯＣが他のセルＳ１−Ｓ６、Ｓ８のＳＯＣより高くなる。電源システム１の充電動作は他のセルＳ１−Ｓ６、Ｓ８のＳＯＣ（＝セル電圧検出回路３１から見えている第７セルＳ７のＳＯＣ）を基準に行われるため、電源システム１の充電動作時に第７セルＳ７が過充電に至る可能性がある。

これに対してセル電圧検出回路を冗長化し、２つの電圧検出回路の測定値を比較することにより、リーク電流による電圧測定誤差の発生を検出する方法が考えられる。しかしながら、電圧検出回路を冗長化すると、その分の回路コスト及び回路面積が増大する。

図２は、実施の形態の設計例２に係る電源システム１を示す図である。図２に示す設計例２では、入力フィルタの一部を構成する抵抗Ｒ１−Ｒ９の抵抗値を１０Ωに設定している。この設計では、ＥＳＤ保護ダイオードＤ１のリーク電流ＩＬが５ｍＡに達した時点で、第７セルＳ７の電圧が５０ｍＶの低め誤検出に至る。

設計例２では、均等化電流を５ｍＡより低く設定する。図２に示す例では均等化電流を３ｍＡに設定している。均等化電流は、均等化回路の回路定数を調整することにより設定できる。例えば、放電抵抗Ｒ１１−Ｒ１８の抵抗値および／または放電スイッチＱ１−Ｑ８のオン抵抗を調整する。なお本実施の形態では調整対象の回路定数は、素子の特性に基づく静的な定数を対象とし、制御信号に基づき動的に変化する動的な定数は対象外とする。

誤検出された電圧情報をもとに均等化動作がなされた場合でも、リーク電流＞均等化電流の関係が続く限り、均等化動作は収れんしない。図２に示す例では、第７セルＳ７及び第８セルＳ８は、ＥＳＤ保護ダイオードＤ１のリーク電流により常時５ｍＡが放電される。しかしながら他のセルＳ１−Ｓ６の放電電流がこれより小さい３ｍＡであるため、第７セルＳ７及び第８セルＳ８の電圧の低下速度の方が、他のセルＳ１−Ｓ６の電圧の低下速度より速くなる。なお第８セルＳ８は、電圧の誤検出は発生しないが放電経路上に存在するため、電圧の低下速度は第７セルＳ７と同じである。

制御回路３２は、均等化回路に一定時間放電動作をさせても均等化が収れんしない場合、セルの不良（例えば、微短絡）と判定し、蓄電モジュール１０の使用を直ちに中止させる。または、セルの下限電圧（例えば、セルの放電終止電圧、セルの過放電判定用電圧、又は当該電圧に一定のマージンを加えた電圧）に到達するまでの使用を許容し、到達した時点で使用を中止させる。これにより故障要因の特定はできないが、電源システム１を複雑な制御を用いずに、簡単かつ安全に停止させることができる。

以下、より具体的に説明する。設計者は、セル電圧検出回路３１における許容電圧誤差を決定する。一般的に、許容電圧誤差は数１０ｍＶ〜１００ｍＶに設定される。図２に示した例では５０ｍＶに設定される。次に入力フィルタの一部を構成する抵抗Ｒ１−Ｒ９の抵抗値をもとに許容リーク電流を決定する。図２に示した例では抵抗Ｒ１−Ｒ９の抵抗値が１０Ω、許容電圧誤差が５０ｍＶであるため、許容リーク電流は５ｍＡとなる。最後に均等化回路の均等化電流が許容リーク電流より低くなるように、均等化回路の定数を設定する。

一般的に均等化回路の放電電流は、セル間の自己放電量のばらつき、セル間の温度ばらつき等を考慮して決定される。リチウムイオン電池を使用する場合、自己放電量は比較的小さくなる。また車載用途では、セル間の温度ばらつきが比較的小さくなる。従って、車載用途のリチウムイオン電池では、均等化回路の放電電流を比較的小さい電流に設定することが許容される。なお放電電流を小さく設定すると、セル間の電圧が収れんする時間が長くなるが、放電抵抗を小さくできるため回路規模は小さくすることができる。

本実施の形態では均等化回路の放電電流が、許容リーク電流より小さくなるように設計する。この条件下において均等化時間の延長を抑制するには、許容リーク電流をできるだけ大きく設定すればよい。許容リーク電流を大きくするには、入力フィルタの一部を構成する抵抗Ｒ１−Ｒ９の抵抗値をできるだけ低く設定すればよい。

セル電圧検出回路３１の入力端子電圧の安定化に最低限必要な入力フィルタの時点数、及びコンデンサＣ１−Ｃ８のサイズ的およびコスト的に許容される最大容量値をもとに、抵抗Ｒ１−Ｒ９の抵抗値をできるだけ低く設定する。例えば、５Ω〜１０Ωに設定する。仮に抵抗値を５Ωに設定し、セル間の許容電圧誤差を１００ｍＶに設定した場合、許容リーク電流を２０ｍＡまで大きくすることができる。

図３は、実施の形態の設計例３に係る電源システム１を示す図である。図１、図２に示した例では、セル電圧検出回路３１内のＥＳＤ保護ダイオードがリーク電流を発生させた場合を想定した。図３、図４では、セル電圧検出回路３１の入力フィルタのコンデンサＣ１−Ｃ８がリーク電流を発生させる場合を想定する。一般的に入力フィルタのコンデンサＣ１−Ｃ８には、リーク電流が発生しないようにセラミック型が使用されるが、コンデンサＣ１−Ｃ８にストレスがかかりクラックが入った場合、リーク電流が発生する。この場合、図１、図２に示した例と同様に、入力フィルタの抵抗Ｒ１−Ｒ９により電圧降下が発生し、セル電圧の誤検出に至る。

図３に示す設計例３では、入力フィルタの一部を構成する抵抗Ｒ１−Ｒ９の抵抗値を５０Ωに設定している。この設計では、第７コンデンサＣ７のリーク電流ＩＬが１ｍＡに達した場合、オームの法則（Ｖ＝ＩＬ×Ｒ＝１ｍＡ×５０Ω）により、第６セルＳ６−第８セルＳ８に許容範囲を超える誤検出が発生する。具体的には、第７セルＳ７の電圧が他のセルＳ１−Ｓ５に対して計１００ｍＶの低め誤検出となり、第６セルＳ６及び第８セルＳ８の電圧が他のセルＳ１−Ｓ５に対して５０ｍＶの高め誤検出となる。

均等化回路は、電圧の低い第７セルＳ７に合わせるように他のセルＳ１−Ｓ６、Ｓ８を放電させ、第７セルＳ７の検出電圧と、他のセルＳ１−Ｓ６、Ｓ８の検出電圧が揃うように制御する。その結果、第７セルＳ７は１００ｍＶ分の高めＳＯＣとなり、電源システム１の充電動作時に過充電に至る可能性がある。

図４は、実施の形態の設計例４に係る電源システム１を示す図である。図４に示す設計例４では、入力フィルタの一部を構成する抵抗Ｒ１−Ｒ９の抵抗値を１０Ωに設定している。この設計では、第７コンデンサＣ７のリーク電流ＩＬが５ｍＡに達した時点で、第７セルＳ７の電圧が他のセルＳ１−Ｓ５と比較して計１００ｍＶの低め誤検出、第６セルＳ６及び第８セルＳ８の電圧が他のセルＳ１−Ｓ５と比較して５０ｍＶの高め誤検出となる。

設計例４では、均等化電流を５ｍＡより低く設定する。図４に示す例では均等化電流を３ｍＡに設定している。誤検出された電圧情報をもとに均等化動作がなされた場合でも、リーク電流＞均等化電流の関係が続く限り、均等化動作は収れんしない。図４に示す例では、第７セルＳ７は、第７コンデンサＣ７のリーク電流により常時５ｍＡが放電される。しかしながら他のセルＳ１−Ｓ６、Ｓ８の放電電流がこれより小さい３ｍＡであるため、第７セルＳ７の電圧の低下速度の方が、他のセルＳ１−Ｓ６、Ｓ８の電圧の低下速度より速くなる。

制御回路３２は、均等化回路に一定時間放電動作をさせても均等化が収れんしない場合、セルの不良（例えば、微短絡）と判定し、蓄電モジュール１０の使用を中止させる。これにより故障要因の特定はできないが、電源システム１を複雑な制御を用いずに、簡単かつ安全に停止させることができる。

以上説明したように本実施の形態によれば、均等化回路の放電電流を、許容リーク電流より小さく設定することにより、セルＳ１−Ｓ８の電圧測定誤差に起因する過充電を簡単な構成で抑制することができる。即ち、リークしているセルの電圧低下に応じて、リークしていない他のセルの電圧が均等化回路により必要以上に低下させられることを防止することができる。従って、リークしていない他のセルのＳＯＣ低下に起因する充電制御の発動により、リークしている相対的にＳＯＣが高いセルが過充電になる可能性を低下させることができる。本実施の形態によれば、リークしているセルの電圧低下の方が、リークしていないセルの電圧低下より速くなるため、充電制御が発動する前に、リークしているセルの電圧が下限電圧に到達する可能性が高く、安全に停止する。また、放電スイッチＱ１−Ｑ８のＰＷＭ制御や、セル電圧検出回路３１の冗長化が不要であるため、回路コスト及び回路面積の増大を抑制することができる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。これら実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

また上述の実施の形態では電源システム１を車両用電源装置に利用する例を想定したが、車載用途に限らず、航空用電源装置、船舶用電源装置、定置型蓄電システム等、他の用途にも利用可能である。

なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。

［項目１］
直列接続された複数のセル（Ｓ１−Ｓ８）の各ノードに電圧検出線（Ｌ１−Ｌ９）で接続され、当該複数のセル（Ｓ１−Ｓ８）のそれぞれの電圧を検出する電圧検出回路（３１）と、
各電圧検出線（Ｌ１−Ｌ９）に挿入され、前記電圧検出回路（３１）の入力フィルタの一部を構成する複数の抵抗（Ｒ１−Ｒ９）と、
隣接する各電圧検出線（Ｌ１−Ｌ９）間に、前記複数のセル（Ｓ１−Ｓ８）とそれぞれ並列に接続される複数の均等化回路と、
前記電圧検出回路（３１）により検出される前記複数のセル電圧をもとに、当該複数のセル電圧の内、最も低いセル電圧に、他のセル電圧を合わせるように前記複数の均等化回路を制御する制御回路（３２）と、を備え、
前記電圧検出回路（３１）内における回路素子（Ｄ１）を通じた前記電圧検出線（Ｌ７）から流れるリーク電流に起因する前記セル電圧の計測誤差の最大許容値と、前記抵抗の定数にもとづく許容リーク電流の値より、前記均等化回路を有効化したときに流れる放電電流の値が低くなるよう、前記抵抗（Ｒ１−Ｒ９）の定数および前記均等化回路の定数を設定することを特徴とする管理装置（３０）。
これによれば、ダイオード（Ｄ１）が許容リーク電流以上のリーク電流を発生させた場合に、簡単かつ安全に電源システム（１）を停止させることができる。
［項目２］
直列接続された複数のセル（Ｓ１−Ｓ８）の各ノードに電圧検出線（Ｌ１−Ｌ９）で接続され、当該複数のセル（Ｓ１−Ｓ８）のそれぞれの電圧を検出する電圧検出回路（３１）と、
複数の電圧検出線（Ｌ１−Ｌ９）にそれぞれ挿入される複数の抵抗（Ｒ１−Ｒ９）と、隣接する電圧検出線（Ｌ１−Ｌ９）間にそれぞれ接続される複数の容量（Ｃ１−Ｃ８）とを含む入力フィルタと、
隣接する各電圧検出線（Ｌ１−Ｌ９）間に、前記複数のセル（Ｓ１−Ｓ８）とそれぞれ並列に接続される複数の均等化回路と、
前記電圧検出回路（３１）により検出される前記複数のセル電圧をもとに、当該複数のセル電圧の内、最も低いセル電圧に、他のセル電圧を合わせるように前記複数の均等化回路を制御する制御回路（３２）と、を備え、
前記入力フィルタに含まれるいずれかの素子（Ｃ７）を通じた前記電圧検出線（Ｌ７）から流れるリーク電流に起因する前記セル電圧の計測誤差の最大許容値と、前記抵抗（Ｒ１−Ｒ９）の定数にもとづく許容リーク電流の値より、前記均等化回路を有効化したときに流れる放電電流の値が低くなるよう、前記抵抗（Ｒ１−Ｒ９）の定数および前記均等化回路の定数を決定することを特徴とする管理装置（３０）。
これによれば、容量（Ｃ７）が許容リーク電流以上のリーク電流を発生させた場合に、簡単かつ安全に電源システム（１）を停止させることができる。
［項目３］
前記制御回路（３２）は、均等化制御を開始してから所定期間を経過しても前記複数のセル電圧が均等化されないとき、前記複数のセル（Ｓ１−Ｓ８）を使用禁止に制御することを特徴とする項目１または２に記載の管理装置（３０）。
これによれば、許容リーク電流以上のリーク電流が発生した場合に、リークしているセルが過充電に至ることを抑制することができる。
［項目４］
前記制御回路（３２）は、前記複数のセル電圧のいずれかが設定下限電圧まで低下したとき、前記複数のセル（Ｓ１−Ｓ８）を使用禁止に制御することを特徴とする項目１または２に記載の管理装置（３０）。
これによれば、許容リーク電流以上のリーク電流が発生した場合に、リークしているセルが過充電に至ることを抑制することができる。
［項目５］
複数のセル（Ｓ１−Ｓ８）が直列接続された蓄電モジュール（１０）と、
前記蓄電モジュール（１０）を管理する項目１から４のいずれかに記載の管理装置（３０）と、
を備えることを特徴とする電源システム（１）。
これによれば、許容リーク電流以上のリーク電流が発生した場合に、簡単かつ安全に電源システム（１）を停止させることができる。

１ 電源システム、 １０ 蓄電モジュール、 Ｓ１−Ｓ８ セル、 Ｌ０ 正電源供給線、 Ｌ１−Ｌ９ 電圧検出線、 Ｌ１０ 負電源供給線、 ２０ ハーネス・コネクタ、 ３０ 管理装置、 Ｒ１−Ｒ９ 抵抗、 Ｃ１−Ｃ８ コンデンサ、 Ｒ１１−Ｒ１８ 放電抵抗、 Ｑ１−Ｑ８ 放電スイッチ、 Ｄ１ ＥＳＤ保護ダイオード、 ３１ セル電圧検出回路、 ３２ 制御回路。

Claims (5)

1. 直列接続された複数のセルの各ノードに電圧検出線で接続され、当該複数のセルのそれぞれの電圧を検出する電圧検出回路と、
   各電圧検出線に挿入され、前記電圧検出回路の入力フィルタの一部を構成する複数の抵抗と、
   隣接する各電圧検出線間に、前記複数のセルとそれぞれ並列に接続される複数の均等化回路と、
   前記電圧検出回路により検出される前記複数のセル電圧をもとに、当該複数のセル電圧の内、最も低いセル電圧に、他のセル電圧を合わせるように前記複数の均等化回路を制御する制御回路と、を備え、
   前記電圧検出回路内における回路素子を通じた前記電圧検出線から流れるリーク電流に起因する前記セル電圧の計測誤差の最大許容値と、前記抵抗の定数にもとづく許容リーク電流の値より、前記均等化回路を有効化したときに流れる放電電流の値が低くなるよう、前記抵抗の定数および前記均等化回路の定数を設定することを特徴とする管理装置。
2. 直列接続された複数のセルの各ノードに電圧検出線で接続され、当該複数のセルのそれぞれの電圧を検出する電圧検出回路と、
   複数の電圧検出線にそれぞれ挿入される複数の抵抗と、隣接する電圧検出線間にそれぞれ接続される複数の容量とを含む入力フィルタと、
   隣接する各電圧検出線間に、前記複数のセルとそれぞれ並列に接続される複数の均等化回路と、
   前記電圧検出回路により検出される前記複数のセル電圧をもとに、当該複数のセル電圧の内、最も低いセル電圧に、他のセル電圧を合わせるように前記複数の均等化回路を制御する制御回路と、を備え、
   前記入力フィルタに含まれるいずれかの素子を通じた前記電圧検出線から流れるリーク電流に起因する前記セル電圧の計測誤差の最大許容値と、前記抵抗の定数にもとづく許容リーク電流の値より、前記均等化回路を有効化したときに流れる放電電流の値が低くなるよう、前記抵抗の定数および前記均等化回路の定数を設定することを特徴とする管理装置。
3. 前記制御回路は、均等化制御を開始してから所定期間を経過しても前記複数のセル電圧が均等化されないとき、前記複数のセルを使用禁止に制御することを特徴とする請求項１または２に記載の管理装置。
4. 前記制御回路は、前記複数のセル電圧のいずれかが設定下限電圧まで低下したとき、前記複数のセルを使用禁止に制御することを特徴とする請求項１または２に記載の管理装置。
5. 複数のセルが直列接続された蓄電モジュールと、
   前記蓄電モジュールを管理する請求項１から４のいずれかに記載の管理装置と、
   を備えることを特徴とする電源システム。

Images