JP2018113756A - 電池監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、第１基板と第２基板とを接続する配線の断線異常を検知できる電池監視装置を提供する。【解決手段】電池監視装置は、第１基板２０に設けられた電圧検出部２１と、第２基板３０に設けられた制御部３１とを備えている。電池監視装置は、第２基板３０において接続配線Ｌｅに接続された信号経路である断線検知用経路と、断線検知部としての監視ＩＣ３１ａとを備えている。監視ＩＣ３１ａは、断線検知用経路に電気的に接続され、断線検知用経路を介して入力される信号Ｓｉｇに基づいて、接続配線Ｌｅの断線異常を検知する。【選択図】図２

Description

本発明は、組電池に適用される電池監視装置に関する。

従来、下記特許文献１に見られるように、組電池を構成する電池セルと、電池セルの電圧検出用端子とを電気的に接続する接続線の断線を検知する機能を有する電池監視装置が知られている。

特許第３６０３９０１号公報

電池監視装置としては、組電池の電圧を検出する電圧検出部と、制御部とを備えるものもある。電圧検出部は、組電池に第１配線によって電気的に接続されるとともに第１基板に設けられている。制御部は、第１基板とは異なる第２基板に設けられている。第２基板は、第２配線によって組電池と電気的に接続される。制御部は、第２配線を介して入力される信号に基づいて所定の処理を行う。

ここで、第２配線の断線異常が発生すると、制御部は所定の処理を適正に行うことができなくなってしまう。この場合、制御部が所定の処理を適正に行うことができないまま電池監視装置の使用が継続されることとなり、好ましくない。このため、第２配線の断線異常を検知できる技術が望まれる。

本発明は、第２配線の断線異常を検知できる電池監視装置を提供することを主たる目的とする。

本発明は、組電池に適用される電池監視装置において、第１基板と、前記組電池に第１配線によって電気的に接続されるとともに前記第１基板に設けられ、前記組電池の電圧を検出する電圧検出部と、前記第１基板とは異なる基板であり、第２配線によって前記組電池と電気的に接続される第２基板と、前記第２基板に設けられ、前記第２配線を介して入力される信号に基づいて所定の処理を行う制御部と、前記第２基板において前記第２配線に接続された信号経路である断線検知用経路と、前記断線検知用経路に電気的に接続され、前記断線検知用経路を介して入力される信号に基づいて、前記第２配線の断線異常を検知する断線検知部と、を備える。

本発明は、第２基板において第２配線に接続された信号経路である断線検知用経路と、第２配線の断線異常を検知する断線検知部とを備えている。第２配線の断線異常が発生すると、断線検知用経路を介して入力される信号が変化する。信号が変化するこの現象を利用して、断線検知部は断線検知用経路を介して入力される信号に基づいて、第２配線の断線異常を検知することができる。

第１実施形態に係る車載電源システムを示す図。 電池監視装置を示す図。 絶縁不良検知処理のブロック図。 断線検知処理の手順を示すフローチャート。 断線検知処理の一例を示すタイムチャート。 第２実施形態に係る電池監視装置を示す図。 断線検知処理の手順を示すフローチャート。 断線検知処理の一例を示すタイムチャート。 第３実施形態に係る電池監視装置を示す図。 断線検知処理の一例を示すタイムチャート。 第４実施形態に係る電池監視装置を示す図。 第５実施形態に係る電池監視装置を示す図。 断線検知処理の一例を示すタイムチャート。 第６実施形態に係る断線検知処理の一例を示すタイムチャート。 第７実施形態に係る電池監視装置を示す図。 第８実施形態に係る電池監視装置を示す図。 第９実施形態に係る電池監視装置を示す図。 第１０実施形態に係る電池監視装置を示す図。 第１１実施形態に係る電池監視装置を示す図。 第１２実施形態に係る電池監視装置を示す図。 第１３実施形態に係る電池監視装置を示す図。 第１４実施形態に係る電池監視装置を示す図。 第１５実施形態に係る電池監視装置を示す図。 第１６実施形態に係る電池監視装置を示す図。 第１７実施形態に係る電池監視装置を示す図。 第１８実施形態に係る電池監視装置を示す図。 第１９実施形態に係る電池監視装置を示す図。 第２０実施形態に係る電池監視装置を示す図。 第２１実施形態に係る電池監視装置を示す図。

以下、本発明に係る電池監視装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態において、電池監視装置は、ハイブリッド自動車又は電気自動車に搭載される電源システムを構成する。

＜第１〜第６実施形態＞
以下、図１〜図１４に示す第１〜第６実施形態では、絶縁不良検知用の配線が組電池１０から第２基板３０に直接接続され、断線検知用の監視ＩＣが制御部３１に備えられている。

（第１実施形態）
図１に示すように、電源システムは、複数の組電池１０を備えている。なお図１には、説明の便宜上、３つの組電池１０を示した。各組電池１０は、車両の図示しない走行用モータを含む車載電気負荷の電力供給源となる。各組電池１０は、単電池としての電池セル１０ａの直列接続体を備えている。電池セルとしては、例えばリチウムイオン蓄電池又はニッケル水素蓄電池等を用いることができる。

複数の組電池１０のうち隣り合う一対の組電池の正極端子及び負極端子は、電池用配線Ｌｂによって電気的に接続されている。これにより、複数の組電池１０は、直列接続されている。なお、電池用配線Ｌｂとしては、例えばワイアを用いることができる。

電源システムは、電池監視装置ＢＵを備えている。電池監視装置ＢＵは、各組電池１０に対応して個別に設けられる第１基板２０と、各第１基板２０とは異なる第２基板３０とを備えている。第１基板２０は、例えば、自身に対応する組電池１０を収容するケースに取り付けられたり、自身に対応する組電池１０付近に配置されたりしている。

本実施形態において、複数の組電池１０のそれぞれは、車両の複数個所に分散して配置されている。この配置方法は、例えば、車両における空きスペースを有効活用するために採用される。

図１及び図２に示すように、組電池１０の正極端子と第１基板２０の第１検出側端子Ｔｄ１とは、正極側配線Ｌｐにより電気的に接続されており、組電池１０の負極端子と第１基板２０の第２検出側端子Ｔｄ２とは、負極側配線Ｌｎにより電気的に接続されている。なお正極側配線Ｌｐ及び負極側配線Ｌｎとしては、例えばワイアを用いることができる。また本実施形態において、正極側配線Ｌｐ及び負極側配線Ｌｎが「第１配線」に相当する。

本実施形態では、複数の組電池１０のうち最も低電位側の組電池の負極端子は、接続配線Ｌｅにより第２基板３０の制御側端子Ｔｃ１に電気的に接続されている。なお、接続配線Ｌｅとしては、例えばワイアを用いることができる。ちなみに本実施形態では、接続配線Ｌｅが「第２配線」に相当する。また図２には、複数の組電池１０のうち最も低電位側の組電池１０と、その組電池１０に対応して設けられる第１基板２０とを示した。

図２に示すように、組電池１０の負極端子は、絶縁用抵抗体１１を介して車体（ボディアース）に接続されている。これにより、組電池１０を備える高電圧システムと、車体とは電気的に絶縁されている。

第１基板２０には、電圧検出部２１が設けられている。電圧検出部２１と第１検出側端子Ｔｄ１とは、第１基板２０に設けられた電気経路である正極側経路２２ｐにより、電気的に接続されている。また、電圧検出部２１と第２検出側端子Ｔｄ２とは、第１基板２０に設けられた電気経路である負極側経路２２ｎにより電気的に接続されている。

電圧検出部２１は、正極側配線Ｌｐ及び正極側経路２２ｐを介して入力される電圧信号と、負極側配線Ｌｎ及び負極側経路２２ｎを介して入力される電圧信号とに基づいて、組電池１０の端子電圧を検出する機能を有している。なお、電圧検出部２１は、組電池１０を構成する各電池セル１０ａの両端に接続された図示しない配線を介して入力される電圧信号に基づいて、各電池セル１０ａの端子電圧を個別に検出する機能も有している。

第２基板３０には、制御部３１と、第１，第２，第３，第４絶縁素子３２，３３，３４，３５とが設けられている。

第１基板２０において制御側端子Ｔｃ１は、第１絶縁素子３２を介して制御部３１に接続されている。なお、第１絶縁素子３２としては、例えば、カップリングコンデンサを用いることができる。

制御部３１は、接続配線Ｌｅ、制御側端子Ｔｃ１及び第１絶縁素子３２を介して入力される電圧信号に基づいて、絶縁不良検知処理を行う。この処理は、組電池１０を備える高圧システムと車体との間に設けられた絶縁用抵抗体１１の抵抗値の低下を検知するための処理である。本実施形態では、制御部３１は、特開２０１４−１０１０６号公報に記載の絶縁不良検知処理を行う。図３に、この処理のブロック図を示す。

制御部３１は、発振回路部１０１、判定部１０２及び保護回路部１０３を備えている。発振回路部１０１は、所定の周波数（例えば２．５Ｈｚ）の交流電圧（例えば５Ｖ）を生成して出力する。発振回路部１０１は、所定の抵抗値を有するインピーダンス部１０４を介して第１絶縁素子３２の一端に接続されている。これにより、発振回路部１０１から出力された交流電圧は、インピーダンス部１０４を介して第１絶縁素子３２に印加される。

制御部３１においてインピーダンス部１０４と第１絶縁素子３２とを接続する電気経路には、保護回路部１０３を介して車体に接続されている。保護回路部１０３は、第１絶縁素子３２側から侵入するノイズから判定部１０２を保護する。本実施形態において、保護回路部１０３はコンデンサを備えている。保護回路部１０３を構成するコンデンサの一端は、車体に接続され、他端は、インピーダンス部１０４と第１絶縁素子３２とを接続する電気経路に接続されている。

インピーダンス部１０４と第１絶縁素子３２とを接続する電気経路には、また、判定部１０２が接続されている。判定部１０２は、対地電位Ｖａｄの振幅レベルの変化に基づいて、絶縁用抵抗体１１の抵抗値の低下を検知する。本実施形態において、対地電位Ｖａｄとは、第１絶縁素子３２の制御部３１側の電位のことである。

絶縁用抵抗体１１の抵抗値の低下が生じていない場合、インピーダンス部１０４における電圧降下量が小さく、対地電位が小さい状態となる。このため判定部１０２は、対地電位Ｖａｄの振幅が予め定めた基準値以下であると判定した場合、絶縁用抵抗体１１の抵抗値が低下していないと判定する。一方、絶縁用抵抗体１１の抵抗値の低下が生じている場合、インピーダンス部１０４における交流電圧の電圧降下量が増加し、対地電位が大きい状態となる。このため判定部１０２は、対地電位Ｖａｄの振幅が上記基準値よりも大きいと判定した場合、絶縁用抵抗体１１の抵抗値が低下していると判定する。

先の図２の説明に戻り、制御部３１は、第２絶縁素子３３を介して電圧検出部２１に電圧検出指令を出力する。電圧検出指令を受信した電圧検出部２１は、組電池１０の各電池セル１０ａの端子電圧を検出し、電圧検出結果を出力する。出力された電圧検出結果は、第３絶縁素子３４を介して制御部３１に入力される。制御部３１は、入力された電圧検出結果に基づいて各電池セル１０ａの充電状態を監視する。なお、第２絶縁素子３３及び第３絶縁素子３４としては、例えば、光絶縁素子としてのフォトカプラを用いることができる。また図１では、電圧検出指令及び電圧検出結果が伝達される第１基板２０と第２基板３０とを接続する信号経路の図示を省略している。

制御側端子Ｔｃ１は、電気経路である第１制御側経路３６により第４絶縁素子３５の入力部に接続されている。第４絶縁素子３５の出力部は、電気経路である第２制御側経路３７により、制御部３１の備える集積回路である監視ＩＣ３１ａに接続されている。本実施形態において、第４絶縁素子３５は、入力部及び出力部の間を電気的に絶縁しつつ入力部に入力された信号を出力部に伝達する機能を有している。本実施形態において、第４絶縁素子３５は、入力部に入力されたアナログ信号がそのまま出力部から出力されるものとする。第４絶縁素子３５としては、例えば、磁気絶縁素子としての磁気カプラを用いることができる。この場合、第４絶縁素子３５の入力部は１次コイルとなり、第４絶縁素子３５の出力部は２次コイルとなる。

監視ＩＣ３１ａは、第２制御側経路３７を介して入力される信号である断線検知信号Ｓｉｇを取得する。監視ＩＣ３１ａは、取得した断線検知信号Ｓｉｇに基づいて、接続配線Ｌｅの断線異常を検知する断線検知処理を行う。本実施形態において、監視ＩＣ３１ａが「断線検知部」に相当する。本実施形態において、接続配線Ｌｅの断線異常には、接続配線Ｌｅが途中で切れることと、制御側端子Ｔｃ１及び組電池１０の負極端子のうち少なくとも一方から接続配線Ｌｅが外れることとの少なくともいずれかが含まれる。

ちなみに本実施形態において、制御側端子Ｔｃ１から、第１制御側経路３６、第４絶縁素子３５及び第２制御側経路３７を介して制御部３１に至る信号経路が「断線検知用経路」に相当する。

図４に、監視ＩＣ３１ａにより実行される断線検知処理の手順を示す。

この一連の処理では、まずステップＳ１０において、取得した断線検知信号Ｓｉｇが第１電圧閾値ＶｔｈＨを超えたとの条件、及び取得した断線検知信号Ｓｉｇが第２電圧閾値ＶｔｈＬを下回ったとの条件の論理和が真であるか否かを判定する。この処理は、接続配線Ｌｅの断線異常が発生したか否かを判定するための処理である。本実施形態において、第１電圧閾値ＶｔｈＨは、接続配線Ｌｅの断線異常が発生していない状態で想定される断線検知信号Ｖ０よりも大きい値に設定され、具体的には例えば、組電池１０の負極端子の電圧よりも大きい値に設定されている。第２電圧閾値ＶｔｈＬは、接続配線Ｌｅの断線異常が発生していない状態で想定される断線検知信号Ｖ０よりも小さい値に設定され、具体的には例えば、組電池１０の負極端子の電圧よりも小さい値に設定されている。

ステップＳ１０において否定判定した場合には、ステップＳ１１に進み、接続配線Ｌｅの断線異常が生じていないと判定する。一方、断線検知処理の開始後、ステップＳ１０において一旦肯定判定した場合には、ステップＳ１２に進み、接続配線Ｌｅの断線異常が生じていると判定する。

なお、本実施形態の断線検知用経路の断線異常が発生した場合にも、ステップＳ１０において肯定判定される。このため、監視ＩＣ３１ａは、ステップＳ１０において肯定判定した場合、接続配線Ｌｅの断線異常及び断線検知用経路の断線異常のうち少なくとも一方が発生していると判定してもよい。

図５に、本実施形態に係る断線検知処理の一例を示す。

図５に示す例では、時刻ｔ１において、接続配線Ｌｅの断線異常が発生する。このため、制御側端子Ｔｃ１の電位が不定となり、断線検知信号Ｓｉｇが変動する。その後時刻ｔ２において断線検知信号Ｓｉｇが第１電圧閾値ＶｔｈＨを超えたと判定され、接続配線Ｌｅの断線異常が発生したと判定される。なお図５には、時刻ｔ３において、断線検知信号Ｓｉｇが第２電圧閾値ＶｔｈＬを下回ることを示した。

以上説明した断線検知処理によれば、接続配線Ｌｅの断線異常を検知できる。

ちなみに本実施形態の変形例として、監視ＩＣ３１ａは、ステップＳ１０において、断線検知信号Ｓｉｇが、接続配線Ｌｅの断線異常が発生していない状態で想定される断線検知信号Ｖ０から変化したと判定した場合、接続配線Ｌｅの断線異常が発生していると判定してもよい。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、上記第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図６に示すように、第１基板２０にプルアップ電源２５が備えられている。なお図６において、先の図２に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。また本実施形態では、制御側端子Ｔｃ１を第１制御側端子Ｔｃ１と称すこととする。また、以降、組電池１０の負極端子に接続された絶縁用抵抗体１１の図示を省略する。

図６に示すように、第２基板３０において、第１制御側端子Ｔｃ１は第２基板３０の第２制御側端子Ｔｃ２に接続されている。第２制御側端子Ｔｃ２は、基板間配線Ｌｄにより第１基板２０の第３検出側端子Ｔｄ３に接続されている。なお、基板間配線Ｌｄとしては、例えばワイアを用いることができる。

電圧検出部２１は、プルアップ電源２５を備えている。プルアップ電源２５の正極端子は、電気経路である検出側経路２３により第３検出側端子Ｔｄ３に接続されている。検出側経路２３には、プルアップ抵抗体２４が設けられている。なお、プルアップ電源２５の電力供給元は、例えば組電池１０とされていればよい。また本実施形態において、検出側経路２３及び基板間配線Ｌｄが「電圧印加用経路」に相当する。

図７に、監視ＩＣ３１ａにより実行される断線検知処理の手順を示す。なお図７において、先の図４に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付している。

この一連の処理では、まずステップＳ２０において、取得した断線検知信号Ｓｉｇがプルアップ電源２５の出力電圧Ｖｐとなっているか否かを判定する。この処理は、接続配線Ｌｅの断線異常が発生したか否かを判定するための処理である。つまり、接続配線Ｌｅの断線異常が発生していない場合、第１制御側端子Ｔｃ１の電圧が組電池１０の負極端子の電圧Ｖ０となる。一方、接続配線Ｌｅの断線異常が発生している場合、第１制御側端子Ｔｃ１の電圧がプルアップ電源２５の出力電圧Ｖｐまで上昇する。

ステップＳ２０において否定判定した場合には、ステップＳ１１に進む。一方、ステップＳ２０において肯定判定した場合には、ステップＳ１２に進み、接続配線Ｌｅの断線異常が生じていると判定する。

図８に、本実施形態に係る断線検知処理の一例を示す。

図８に示す例では、時刻ｔ１において、接続配線Ｌｅの断線異常が発生し、第１制御側端子Ｔｃ１の電圧がプルアップ電源２５の出力電圧Ｖｐとなる。このため、断線検知信号Ｓｉｇがプルアップ電源２５の出力電圧Ｖｐになったと判定され、接続配線Ｌｅの断線異常が発生したと判定される。

以上説明した本実施形態によれば、接続配線Ｌｅの断線異常が発生した場合、断線検知信号Ｓｉｇがプルアップ電源２５の出力電圧Ｖｐまでプルアップされる。このため、接続配線Ｌｅの断線異常が発生した場合において断線検知信号Ｓｉｇを出力電圧Ｖｐに固定でき、断線検知信号Ｓｉｇが不定となることを防止できる。これにより、断線異常の誤検知を防止することができる。

（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、上記第２実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図９に示すように、プルアップ電源２５の出力電圧が分圧される構成を用いる。なお図９において、先の図６に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

図９に示すように、第１制御側経路３６には、分圧用抵抗体３８が設けられている。第１制御側経路３６において分圧用抵抗体３８よりも第４絶縁素子３５側は、第２制御側端子Ｔｃ２に接続されている。

本実施形態では、接続配線Ｌｅの断線異常が発生していない場合、第２制御側端子Ｔｃ２の電圧が、プルアップ電源２５の正極端子及び組電池１０の負極端子の間の電位差「Ｖｐ−Ｖ０」の分圧値に応じた値「Ｖｐ−Ｖ１」となる。ここで、プルアップ抵抗体２４における電圧降下量をＶ１とし、プルアップ抵抗体２４の抵抗値をＲ１とし、分圧用抵抗体３８の抵抗値をＲ２とすると、プルアップ抵抗体２４における電圧降下量Ｖ１は下式（ｅｑ１）にて表される。

一方、接続配線Ｌｅの断線異常が発生している場合、第２制御側端子Ｔｃ２の電圧がプルアップ電源２５の出力電圧Ｖｐとなる。このため本実施形態においても、先の図７に示した断線検知処理により、接続配線Ｌｅの断線異常を検知することができる。

図１０に、本実施形態に係る断線検知処理の一例を示す。

図１０に示す例では、接続配線Ｌｅの断線異常が発生していない時刻ｔ１よりも前においては、断線検知信号Ｓｉｇが、プルアップ電源２５の出力電圧Ｖｐよりも低くされている。その後時刻ｔ１において、接続配線Ｌｅの断線異常が発生し、第２制御側端子Ｔｃ２の電圧がプルアップ電源２５の出力電圧Ｖｐまで上昇する。このため、断線検知信号Ｓｉｇがプルアップ電源２５の出力電圧Ｖｐになったと判定され、接続配線Ｌｅの断線異常が発生したと判定される。

以上説明した本実施形態によれば、接続配線Ｌｅの断線異常が発生していない場合において、監視ＩＣ３１ａに入力される断線検知信号Ｓｉｇの電圧レベルをプルアップ電源２５の出力電圧Ｖｐよりも低くできる。このため、監視ＩＣ３１ａに入力可能な許容上限電圧が低い場合であっても、断線検知信号Ｓｉｇの電圧レベルを任意の値に設定しつつ、断線検知処理を行うことができる。

（第４実施形態）
以下、第４実施形態について、上記第３実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１１に示すように、分圧用抵抗体２６が、第２基板３０ではなく、第１基板２０に設けられている。なお図１１において、先の図９に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。また本実施形態では、検出側経路２３を第１検出側経路２３と称すこととする。

図１１に示すように、第２基板３０において、第１制御側端子Ｔｃ１は、第１制御側経路３６により第２制御側端子Ｔｃ２に接続されている。また、第１制御側端子Ｔｃ１は、第１絶縁素子３２に接続されている。第２制御側端子Ｔｃ２は、第１基板間配線Ｌｄ１により第３検出側端子Ｔｄ３に接続されている。第１基板２０において、第３検出側端子Ｔｄ３は、第１検出側経路２３により電圧検出部２１に接続されている。第１検出側経路２３においてプルアップ抵抗体２４よりも第３検出側端子Ｔｄ３側には、分圧用抵抗体２６が設けられている。

本実施形態では、第４絶縁素子３５が第１基板２０に設けられている。第４絶縁素子３５の入力部は、第２検出側経路２７により、第１検出側経路２３においてプルアップ抵抗体２４と分圧用抵抗体２６との間に接続されている。第４絶縁素子３５の出力部は、電気経路である第３検出側経路２９により第４検出側端子Ｔｄ４に接続されている。

第４検出側端子Ｔｄ４は、第２基板間配線Ｌｄ２により第２基板３０の第３制御側端子Ｔｃ３に接続されている。なお、第２基板間配線Ｌｄ２としては、例えばワイアを用いることができる。第２基板３０において、第２基板間配線Ｌｄ２は、第２制御側経路３７により制御部３１に接続されている。

ちなみに本実施形態では、第１制御側端子Ｔｃ１から、第１制御側経路３６、第１基板間配線Ｌｄ１、第１検出側経路２３、第２検出側経路２７、第４絶縁素子３５、第３検出側経路２９、第２基板間配線Ｌｄ２及び第２制御側経路３７を介して制御部３１に至る信号経路が「断線検知用経路」に相当する。

本実施形態では、接続配線Ｌｅの断線異常、第１基板間配線Ｌｄ１の断線異常及び第２基板間配線Ｌｄ２の断線異常のいずれもが発生していない場合、第３制御側端子Ｔｃ３の電圧が、上記第３実施形態と同様に、プルアップ電源２５の正極端子及び組電池１０の負極端子の間の電位差「Ｖｐ−Ｖ０」の分圧値に応じた値「Ｖｐ−Ｖ１」となる。

一方、接続配線Ｌｅの断線異常及び第１基板間配線Ｌｄ１の断線異常のうち少なくとも１つの断線異常が発生している場合、第３制御側端子Ｔｃ３の電圧がプルアップ電源２５の出力電圧Ｖｐとなる。このため本実施形態においても、先の図７に示した断線検知処理により、接続配線Ｌｅの断線異常及び第１基板間配線Ｌｄ１の断線異常のうち少なくとも１つの断線異常を検知することができる。

ちなみに、第２基板間配線Ｌｄ２の断線異常が発生した場合、第３制御側端子Ｔｃ３の電圧が不定となって変動する。このため、監視ＩＣ３１ａは、上記ステップＳ１０の処理を行い、ステップＳ１０において肯定判定した場合、第２基板間配線Ｌｄ２の断線異常が発生していると判定してもよい。

以上説明した本実施形態によれば、上記第３実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第５実施形態）
以下、第５実施形態について、上記第４実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１２に示すように、第１基板２０において、分圧用抵抗体２６に代えて、スイッチ２８が設けられている。なお図１２において、先の図１１に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

本実施形態では、スイッチ２８としてバイポーラトランジスタが設けられている。詳しくは、スイッチ２８は、コレクタ側がプルアップ抵抗体２４に接続され、エミッタ側が第３検出側端子Ｔｄ３に接続されている。第４絶縁素子３５の入力部は、第２検出側経路２７により、第１検出側経路２３においてプルアップ抵抗体２４とスイッチ２８との間に接続されている。なお本実施形態において、検出側経路２３が「電圧印加用経路」に相当する。

続いて図１３を用いて、本実施形態に係る断線検知処理について説明する。図１３には、電圧検出部２１からスイッチ２８のベースに供給される駆動信号ＳＤ、スイッチ２８の駆動状態及び断線検知信号Ｓｉｇの推移を示す。なお駆動信号ＳＤは、論理Ｈによってスイッチ２８のオンを指示し、論理Ｌによってスイッチ２８のオフを指示するものとする。

本実施形態において、監視ＩＣ３１ａは、断線検知処理の実行条件が成立していると判定してから所定時間Ｔα（例えば１０秒）に限ってスイッチ２８をオンさせる。ここで実行条件は、例えば、車両が停止中であるとの条件とすればよい。監視ＩＣ３１ａは、第２絶縁素子３３を介して電圧検出部２１にスイッチ２８のオン指令を出力する。電圧検出部２１は、オン指令が入力されたと判定した場合、所定時間Ｔαに限ってスイッチ２８のオン指令を駆動信号ＳＤとして出力する。

図１３では、時刻ｔ１において、監視ＩＣ３１ａにより実行条件が成立したと判定される。このため、所定時間Ｔαに渡ってスイッチ２８のオン指令が出力される。ここで図１３に示す例では、便宜上、時刻ｔ１から所定時間Ｔαが経過する前の時刻ｔ２において、接続配線Ｌｅの断線異常及び第１基板間配線Ｌｄ１のうち少なくとも１つの断線異常が発生したとする。断線異常が発生すると、スイッチ２８にコレクタ電流が流れなくなり、駆動信号ＳＤとしてオン指令がベースに供給されているにもかかわらず、スイッチ２８がオフに切り替わる。その結果、断線検知信号Ｓｉｇが、組電池１０の負極端子の電圧Ｖ０からプルアップ電源２５の出力電圧Ｖｐまで上昇する。このため、監視ＩＣ３１ａは、先の図７に示した断線検知処理により、接続配線Ｌｅの断線異常及び第１基板間配線Ｌｄ１の断線異常のうち少なくとも１つの断線異常を検知することができる。

以上説明した本実施形態では、実行条件が成立してからの所定時間Ｔαに限ってスイッチ２８がオン駆動される。このため、スイッチ２８が常時オン駆動される構成と比較して、プルアップ電源２５から出力される電流消費を低減でき、ひいては電池監視装置ＢＵの消費電力を低減することができる。

ちなみに、先の図９の構成において、分圧用抵抗体３８に代えて、スイッチ２８が設けられていてもよい。この場合、監視ＩＣ３１ａにより、図１３に示した態様で断線検知処理時においてスイッチ２８が駆動されればよい。

（第６実施形態）
以下、第６実施形態について、上記第５実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図１４に示すように、断線検知処理時においてスイッチ２８を断続的にオン駆動させる。なお図１４は、先の図１３に対応する図である。

本実施形態において、監視ＩＣ３１ａは、断線検知処理の実行条件が成立していると判定してから所定時間Ｔαに限って、スイッチ２８を断続的にオン駆動させる。監視ＩＣ３１ａは、第２絶縁素子３３を介して電圧検出部２１にスイッチ２８の断続的なオン指令を出力する。電圧検出部２１は、入力された断続的なオン指令に従って、所定時間Ｔαに限って断続的なオン指令を駆動信号ＳＤとして出力する。

図１４では、時刻ｔ１において、接続配線Ｌｅの断線異常及び第１基板間配線Ｌｄ１のうち少なくとも１つの断線異常が発生したとする。断線異常が発生すると、スイッチ２８がオフに切り替わる。その結果、断線検知信号Ｓｉｇが、パルス信号から、プルアップ電源２５の出力電圧Ｖｐに変化する。このため監視ＩＣ３１ａは、断線検知信号Ｓｉｇがパルス信号であると判定した場合、上記断線異常が生じていないと判定し、断線検知信号Ｓｉｇが固定値（Ｖｐ）であると判定した場合、上記断線異常が生じていると判定する。

以上説明した本実施形態によれば、プルアップ電源２５から出力される電流消費をより低減でき、ひいては電池監視装置ＢＵの消費電力をより低減することができる。

ちなみに、先の図９の構成において、分圧用抵抗体３８に代えて、スイッチ２８が設けられていてもよい。この場合、監視ＩＣ３１ａにより、図１４に示した態様で断線検知処理時においてスイッチ２８が駆動されればよい。

＜第７〜第１１実施形態＞
第７〜第１１実施形態では、上記第１〜第６実施形態と異なり、絶縁不良検知用の配線が組電池１０から第１基板２０を介して第２基板３０に接続されている。なお、以降、先に説明した実施形態の構成と同一又は対応する構成については、説明を適宜省略している。

（第７実施形態）
以下、第７実施形態について、図１５を用いて、上記第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。なお図１５において、先の図２に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

第２検出側端子Ｔｄ２は、第１基板２０に設けられた電気経路であるバイパス経路４０により、第３検出側端子Ｔｄ３に接続されている。第３検出側端子Ｔｄ３は、基板間配線Ｌｄにより制御側端子Ｔｃ１に接続されている。ちなみに本実施形態では、負極側配線Ｌｎ、バイパス経路４０及び第１基板間配線Ｌｄ１が「第２配線」に相当する。

監視ＩＣ３１ａは、先の図４に示した断線検知処理により、負極側配線Ｌｎの断線異常、バイパス経路４０の断線異常及び基板間配線Ｌｄの断線異常のうち少なくとも１つの断線異常を検知する。本実施形態において、負極側配線Ｌｎの断線異常には、負極側配線Ｌｎが途中で切れることと、第２検出側端子Ｔｄ２及び組電池１０の負極端子のうち少なくとも一方から負極側配線Ｌｎが外れることとの少なくともいずれかが含まれる。

監視ＩＣ３１ａは、先の図４に示した断線検知処理により、負極側配線Ｌｎの断線異常及び基板間配線Ｌｄの断線異常のうち少なくとも１つの断線異常を検知する。

以上説明した本実施形態によれば、上記第１実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

（第８実施形態）
以下、第８実施形態について、図１６を用いて、上記第２実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。なお図１６において、先の図６等に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

図１６に示すように、第３検出側端子Ｔｄ３と第１制御側端子Ｔｃ１とは第１基板間配線Ｌｄ１により接続されている。第２制御側端子Ｔｃ２と第４検出側端子Ｔｄ４とは、第２基板間配線Ｌｄ２により接続されている。第４検出側端子Ｔｄ４は、検出側経路２３により電圧検出部２１に接続されている。

監視ＩＣ３１ａは、先の図７に示した断線検知処理により、負極側配線Ｌｎの断線異常、バイパス経路４０の断線異常及び第１基板間配線Ｌｄ１の断線異常のうち少なくとも１つの断線異常を検知する。

以上説明した本実施形態によれば、上記第２実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

（第９実施形態）
以下、第９実施形態について、図１７を用いて、上記第３実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。なお図１７において、先の図９等に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

本実施形態において、監視ＩＣ３１ａは、先の図７に示した断線検知処理により、負極側配線Ｌｎの断線異常、バイパス経路４０の断線異常及び基板間配線Ｌｄの断線異常のうち少なくとも１つの断線異常を検知する。

以上説明した本実施形態によれば、上記第３実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

（第１０実施形態）
以下、第１０実施形態について、図１８を用いて、上記第４実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。なお図１８において、先の図１１等に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

本実施形態において、第１基板２０の第５検出側端子Ｔｄ５は、第３基板間配線Ｌｄ３により第３制御側端子Ｔｃ３に接続されている。また本実施形態において、監視ＩＣ３１ａは、先の図７に示した断線検知処理により、負極側配線Ｌｎの断線異常、バイパス経路４０の断線異常、第１基板間配線Ｌｄ１の断線異常及び第２基板間配線Ｌｄ２の断線異常のうち少なくとも１つの断線異常を検知する。

以上説明した本実施形態によれば、上記第４実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

（第１１実施形態）
以下、第１１実施形態について、図１９を用いて、上記第５実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。なお図１９において、先の図１２等に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

本実施形態において、監視ＩＣ３１ａは、先の図１３又は図１４に示した断線検知処理により、負極側配線Ｌｎの断線異常、バイパス経路４０の断線異常、第１基板間配線Ｌｄ１の断線異常及び第２基板間配線Ｌｄ２の断線異常のうち少なくとも１つの断線異常を検知する。

以上説明した本実施形態によれば、上記第５実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

＜第１２〜第１６実施形態＞
第１２〜第１６実施形態では、上記第１〜第６実施形態とは異なり、断線検知用の監視ＩＣが電圧検出部２１に備えられている。このため、制御部３１には監視ＩＣが設けられていない。

（第１２実施形態）
以下、第１２実施形態について、図２０を用いて、上記第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。なお図２０において、先の図２等に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

図２０に示すように、第１制御側端子Ｔｃ１に接続された第１制御側経路３６は、分岐して第１絶縁素子３２及び第２制御側端子Ｔｃ２にそれぞれ接続されている。第３検出側端子Ｔｄ３は、検出側経路２３により監視ＩＣ２１ａに接続されている。監視ＩＣ２１ａは、検出側経路２３を介して断線検知信号Ｓｉｇを取得する。監視ＩＣ２１ａは、先の図４に示した断線検知処理により、接続配線Ｌｅの断線異常及び基板間配線Ｌｄの断線異常のうち少なくとも１つの断線異常を検知する。

以上説明した本実施形態によれば、上記第１実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

（第１３実施形態）
以下、第１３実施形態について、図２１を用いて、上記第２実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。なお図２１において、先の図６等に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

図２１に示すように、第３検出側端子Ｔｄ３は、第１検出側経路２３によりプルアップ電源２５の正極端子に接続されている。第１検出側経路２３においてプルアップ抵抗体２４と第３検出側端子Ｔｄ３との間は、第２検出側経路２７により監視ＩＣ２１ａに接続されている。監視ＩＣ２１ａは、第２検出側経路２７を介して断線検知信号Ｓｉｇを取得する。監視ＩＣ２１ａは、先の図７に示した断線検知処理により、接続配線Ｌｅの断線異常及び基板間配線Ｌｄの断線異常のうち少なくとも１つの断線異常を検知する。

以上説明した本実施形態によれば、上記第２実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

（第１４実施形態）
以下、第１４実施形態について、図２２を用いて、上記第３実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。なお図２２において、先の図９等に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

本実施形態において、監視ＩＣ２１ａは、先の図７に示した断線検知処理により、接続配線Ｌｅの断線異常及び基板間配線Ｌｄの断線異常のうち少なくとも１つの断線異常を検知する。

以上説明した本実施形態によれば、上記第３実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

（第１５実施形態）
以下、第１５実施形態について、図２３を用いて、上記第４実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。なお図２３において、先の図１１等に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

本実施形態において、監視ＩＣ２１ａは、先の図７に示した断線検知処理により、接続配線Ｌｅの断線異常及び基板間配線Ｌｄの断線異常のうち少なくとも１つの断線異常を検知する。

以上説明した本実施形態によれば、上記第４実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

（第１６実施形態）
以下、第１６実施形態について、図２４を用いて、上記第５，第６実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。なお図２４において、先の図１２等に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

本実施形態において、監視ＩＣ２１ａは、先の図１３又は図１４に示した断線検知処理により、接続配線Ｌｅの断線異常及び基板間配線Ｌｄの断線異常のうち少なくとも１つの断線異常を検知する。この際、監視ＩＣ２１ａは、スイッチ２８のベースに対して駆動信号ＳＤを出力する。

以上説明した本実施形態によれば、上記第５，第６実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

＜第１７〜第２１実施形態＞
第１７〜第２１実施形態では、上記第１２〜第１６実施形態と異なり、絶縁不良検知用の配線が組電池１０から第１基板２０を介して第２基板３０に接続されている。

（第１７実施形態）
以下、第１７実施形態について、図２５を用いて、上記第１２実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。なお図２５において、先の図２０等に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

本実施形態において、監視ＩＣ２１ａは、先の図４に示した断線検知処理により、負極側配線Ｌｎの断線異常、バイパス経路４０の断線異常、第１基板間配線Ｌｄ１の断線異常及び第２基板間配線Ｌｄ２の断線異常のうち少なくとも１つの断線異常を検知する。

以上説明した本実施形態によれば、上記第１２実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

（第１８実施形態）
以下、第１８実施形態について、図２６を用いて、上記第１３実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。なお図２６において、先の図２１等に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

本実施形態において、監視ＩＣ２１ａは、先の図７に示した断線検知処理により、負極側配線Ｌｎの断線異常、バイパス経路４０の断線異常、第１基板間配線Ｌｄ１の断線異常及び第２基板間配線Ｌｄ２の断線異常のうち少なくとも１つの断線異常を検知する。

以上説明した本実施形態によれば、上記第１３実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

（第１９実施形態）
以下、第１９実施形態について、図２７を用いて、上記第１４実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。なお図２７において、先の図２２等に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

本実施形態において、監視ＩＣ２１ａは、先の図７に示した断線検知処理により、負極側配線Ｌｎの断線異常、バイパス経路４０の断線異常、第１基板間配線Ｌｄ１の断線異常及び第２基板間配線Ｌｄ２の断線異常のうち少なくとも１つの断線異常を検知する。

以上説明した本実施形態によれば、上記第１４実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

（第２０実施形態）
以下、第２０実施形態について、図２８を用いて、上記第１５実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。なお図２８において、先の図２３等に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

本実施形態において、監視ＩＣ２１ａは、先の図７に示した断線検知処理により、負極側配線Ｌｎの断線異常、バイパス経路４０の断線異常、第１基板間配線Ｌｄ１の断線異常及び第２基板間配線Ｌｄ２の断線異常のうち少なくとも１つの断線異常を検知する。

以上説明した本実施形態によれば、上記第１５実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

（第２１実施形態）
以下、第２１実施形態について、図２９を用いて、上記第１６実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。なお図２９において、先の図２４等に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

本実施形態において、監視ＩＣ２１ａは、先の図１３又は図１４に示した断線検知処理により、負極側配線Ｌｎの断線異常、バイパス経路４０の断線異常、第１基板間配線Ｌｄ１の断線異常及び第２基板間配線Ｌｄ２の断線異常のうち少なくとも１つの断線異常を検知する。

以上説明した本実施形態によれば、上記第１６実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・先の図４のステップＳ１０の処理において、断線検知信号Ｓｉｇが第１電圧閾値ＶｔｈＨを超えたとの条件、及び断線検知信号Ｓｉｇが第２電圧閾値ＶｔｈＬを下回ったとの条件のいずれかが無くてもよい。

・先の図１２に示す構成において、プルアップ抵抗体２４が無くてもよい。この場合、監視ＩＣ３１ａは、断線検知処理の実行条件が成立したと判定した場合、所定時間Ｔαに限って、スイッチ２８のベースに供給する電流を先の図１２に示す構成の場合よりも減少させた状態で、スイッチ２８を導通させつつスイッチ２８のオン抵抗を増加させるようにしてもよい。なお、スイッチ２８を備える他の実施形態においても同様である。

・上記各実施形態では、第２基板３０と組電池１０の負極端子とが配線を介して接続されていたがこれに限らない。例えば、先の図２に示す構成において、第２基板３０の制御側端子Ｔｃ１と組電池１０の正極端子とが接続配線Ｌｅにより接続されていてもよい。この場合、監視ＩＣ３１ａは、例えば、特開２００８−６７４６８号公報に記載の手法により、絶縁不良検知処理を行ってもよい。

また、配線を介して第２基板３０に接続される組電池１０の部分としては、負極端子や正極端子に限らず、組電池１０を構成する電池セルのうち中間の電池セルの端子等、他の部分であってもよい。

・制御部としては、例えば、接続配線Ｌｅを介して入力される信号に基づいて絶縁不良検知処理を行うものに限らず、他の処理を行うものであってもよい。

・監視ＩＣ３１ａは、制御部３１に設けられることなく、第２基板３０において制御部３１とは別に設けられていてもよい。

・監視ＩＣ２１ａは、電圧検出部２１に設けられることなく、第１基板２０において電圧検出部２１とは別に設けられていてもよい。

１０…組電池、２０…第１基板、２１…電圧検出部、３０…第２基板、３１…制御部、３１ａ…監視ＩＣ、ＢＵ…電池監視装置。

Claims (10)

1. 組電池（１０）に適用される電池監視装置（ＢＵ）において、
   第１基板（２０）と、
   前記組電池に第１配線（Ｌｐ，Ｌｎ）によって電気的に接続されるとともに前記第１基板に設けられ、前記組電池の電圧を検出する電圧検出部（２１）と、
   前記第１基板とは異なる基板であり、第２配線（Ｌｅ；４０，Ｌｎ，Ｌｄ１）によって前記組電池と電気的に接続される第２基板（３０）と、
   前記第２基板に設けられ、前記第２配線を介して入力される信号に基づいて所定の処理を行う制御部（３１）と、
   前記第２基板において前記第２配線に接続された信号経路である断線検知用経路（３５〜３７；３６，Ｌｄ１，２３，２７，３５，２９，Ｌｄ２，３７；３６，Ｌｄ２，２３，２７，３５，２９，Ｌｄ３，３７；３６，Ｌｄ，２３；３６，Ｌｄ，２３，２７；３６，Ｌｄ２，２３；３６，Ｌｄ２，２３，２７）と、
   前記断線検知用経路に電気的に接続され、前記断線検知用経路を介して入力される信号に基づいて、前記第２配線の断線異常を検知する断線検知部（３１ａ；２１ａ）と、を備える電池監視装置。
2. 前記断線検知部（３１ａ）は、前記第２基板に設けられている請求項１に記載の電池監視装置。
3. 前記断線検知部（２１ａ）は、前記第１基板に設けられており、
   前記断線検知用経路（２３，３６，Ｌｄ；２３，２７，３６，Ｌｄ；２３，３６，Ｌｄ２；２３，２７，３６，Ｌｄ２）は、前記第２基板と前記第１基板との間を跨いで前記断線検知部に接続されている請求項１に記載の電池監視装置。
4. 前記第１基板に設けられたプルアップ電源（２５）と、
   前記プルアップ電源と前記断線検知用経路の途中とを電気的に接続する電圧印加用経路（２３，Ｌｄ；２３）と、
   前記電圧印加用経路に設けられたプルアップ抵抗体（２４）と、を備える請求項２又は３に記載の電池監視装置。
5. 前記断線検知用経路のうち前記電圧印加用経路との接続点よりも前記第２配線側に設けられた分圧用抵抗体（３８；２６）を備える請求項４に記載の電池監視装置。
6. 前記第１基板に設けられたプルアップ電源（２５）と、
   前記プルアップ電源と前記断線検知用経路の途中とを電気的に接続する電圧印加用経路（２３，Ｌｄ；２３）と、
   前記断線検知用経路のうち前記電圧印加用経路との接続点よりも前記第２配線側に設けられたスイッチ（２８）と、を備え、
   前記スイッチは、前記断線検知用経路の断線検知処理の実行条件が成立してから所定時間に限ってオン駆動される請求項２又は３に記載の電池監視装置。
7. 前記スイッチは、前記実行条件が成立してから所定時間に限って断続的にオン駆動される請求項６に記載の電池監視装置。
8. 前記第２基板は、前記第１基板を介すことなく前記第２配線によって前記組電池と電気的に接続される請求項１〜７のいずれか１項に記載の電池監視装置。
9. 前記第２配線には、前記第１基板に設けられた電気経路（４０）が含まれている請求項１〜７のいずれか１項に記載の電池監視装置。
10. 前記組電池が複数備えられ、複数の前記組電池が直列接続されたシステムに適用される電池監視装置において、
    前記各組電池に対応して前記第１基板が個別に設けられている請求項１〜９のいずれか１項に記載の電池監視装置。

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