JP2022182707A - 監視装置、および、それを含む電池装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の範囲設定部の異常診断を行うことのできる監視装置、および、それを含む電池装置を提供する。【解決手段】電池装置１００は監視部１０と制御部３０を有する。監視部はレベルシフタ１２とＡＤ変換部１３と基準電圧回路１６を有する。レベルシフタは、電気的に接続された複数の電池セル２２０の閉路電圧の取得範囲を変化させるための複数の範囲設定部１２２，１２３を備える。ＡＤ変換部は、範囲設定部で設定された取得範囲で、レベルシフタから出力された閉路電圧をデジタル信号に変換する。基準電圧回路は基準電圧をレベルシフタに出力する。制御部３０は演算部３３を有する。演算部は、複数の範囲設定部それぞれによって設定される複数の取得範囲それぞれにおいてＡＤ変換部でデジタル信号に変換された複数の基準電圧と、基準信号部から出力される基準電圧とに基づいて、複数の範囲設定部のいずれに異常が生じているのかを判定する。【選択図】図１

Description

本明細書に記載の開示は、監視装置、および、それを含む電池装置に関する。

特許文献１には、複数のリチウム２次電池のＳＯＣを均等化する容量調整装置が開示されている。

特開２０１０－１４１９５７号公報

複数のリチウム２次電池のＳＯＣを均等化するためにリチウム２次電池の閉路電圧が用いられる。そのために閉路電圧の検出精度の向上が求められる。閉路電圧の検出精度を向上するために、構成要素が増大する虞がある。複数の構成要素（範囲設定部）のいずれで異常が生じているのかを診断することが求められる。

本開示の目的は、複数の範囲設定部の異常診断を行うことのできる監視装置、および、それを含む電池装置を提供することである。

本開示の一態様による監視装置は、電気的に接続された複数の電池セル（２２０）の閉路電圧の取得範囲を変化させるための複数の範囲設定部（１２２，１２３）を備えるレベルシフタ（１２）と、
レベルシフタで設定された取得範囲で、レベルシフタから出力された閉路電圧をデジタル信号に変換するＡＤ変換部（１３）と、
複数の範囲設定部それぞれの状態の診断を実施するための基準信号をレベルシフタに出力する基準信号部（１６）と、を有する。

本開示の一態様による電池装置は、電気的に接続された複数の電池セル（２２０）の閉路電圧の取得範囲を変化させるための複数の範囲設定部（１２２，１２３）を備えるレベルシフタ（１２）と、
範囲設定部で設定された取得範囲で、レベルシフタから出力された閉路電圧をデジタル信号に変換するＡＤ変換部（１３）と、
複数の範囲設定部それぞれの状態の診断を実施するための基準信号をレベルシフタに出力する基準信号部（１６）と、
複数の範囲設定部それぞれによって設定される複数の取得範囲それぞれにおいてＡＤ変換部でデジタル信号に変換された複数の基準信号と、基準信号部から出力される基準信号の電圧レベルとに基づいて、複数の範囲設定部のいずれに異常が生じているのかを判定する判定部（３３）と、を有する。

これによれば、複数の範囲設定部の異常を診断することができる。

なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら限定するものではない。

電池装置と組電池を示すブロック図である。 ＳＯＣとＯＣＶの特性を示すグラフ図である。 レベルシフタを示す回路図である。 診断処理を説明するためのフローチャートである。 診断処理の変形例を説明するためのフローチャートである。 レベルシフタの変形例を示す回路図である。 電圧検出を説明するためのタイミングチャートである。 電圧検出を説明するためのタイミングチャートである。 電圧検出処理を説明するためのフローチャートである。 電圧検出処理を説明するためのフローチャートである。 地絡検出を説明するためのタイミングチャートである。 天絡検出を説明するためのタイミングチャートである。 短絡判定処理を説明するためのフローチャートである。 地絡検出を説明するためのタイミングチャートである。 天絡検出を説明するためのタイミングチャートである。 地絡検出を説明するためのタイミングチャートである。 地絡検出を説明するためのタイミングチャートである。 天絡検出を説明するためのタイミングチャートである。 地絡検出を説明するためのタイミングチャートである。 天絡検出を説明するためのタイミングチャートである。

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。

各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせが可能である。また、特に組み合わせに支障が生じなければ、組み合わせが可能であることを明示していなくても、実施形態同士、実施形態と変形例、および、変形例同士を部分的に組み合せることも可能である。

＜第１実施形態＞
第１実施形態を図１～図６に基づいて説明する。

図１に電池装置１００と組電池２００を示す。電池装置１００と組電池２００はハイブリッド自動車や電気自動車などの電動車両に搭載される。この電動車両には、乗用車、バス、建設作業車、および、農業機械車両などが含まれる。

電池装置１００は組電池２００の状態を監視するとともに制御する。組電池２００は電動車両に推進力を提供する電動機などの各種車載機器に電源電力を供給する。

＜組電池＞
組電池２００は複数の電池スタック２１０を有する。複数の電池スタック２１０それぞれは電気的に直列接続された複数の電池セル２２０を有する。この電池セル２２０としてはリチウムイオン２次電池、ニッケル水素２次電池、および、有機ラジカル電池などの２次電池を採用することができる。直列接続された複数の電池セル２２０の出力電圧が電池スタック２１０の出力電圧になっている。図１では１つの電池スタック２１０に含まれる複数の電池セル２２０を破線で囲って示している。

複数の電池スタック２１０は電気的に直列接続若しくは並列接続される。本実施形態では、複数の電池スタック２１０が電気的に直列接続されている。これら直列接続された複数の電池スタック２１０の出力電圧の総和が組電池２００の出力電圧になっている。この出力電圧に依存する電源電力が各種車載機器に供給される。

複数の電池スタック２１０それぞれには、電池セル２２０の物理量を検出する物理量センサ２３０が設けられている。物理量センサ２３０の検出する物理量としては、例えば、電池セル２２０の温度や電流がある。

物理量センサ２３０で検出される物理量は、電池セル２２０、電池スタック２１０、および、組電池２００それぞれのＳＯＣの推定などに用いられる。ＳＯＣはstate of chargeの略である。

ＳＯＣは上記した電源電力の各種車載機器への供給によって減少する。また、電池セル２２０は自己放電する。そのためにＳＯＣは電源電力の非供給時においても減少する。

このＳＯＣの減少は、例えば、車外に設けられた電気スタンドなどの充電機器から組電池２００への充電電力の供給によって改善される。この充電機器から組電池２００への充電電力の供給は、電池装置１００によって制御される。電池装置１００は図示しない配線を介してＣＰＬＴ信号を充電機器と送受信しながら、組電池２００の充電を制御する。

なお、複数の電池セル２２０の品質や環境などは均一ではない。そのために複数の電池セル２２０のＳＯＣにばらつきが生じる。このばらつきは、後述の均等化処理によって改善される。

＜ＯＣＶ、ＣＣＶ、ＳＯＣ＞
電池セル２２０には内部抵抗がある。そのために電池セル２２０のＳＯＣに応じた実際のセル電圧と、監視部１０で検出されるセル電圧とには、この内部抵抗と電池セル２２０を流れる電流に応じた電圧降下分の差がある。

以下においては、必要に応じて、電池セル２２０のＳＯＣに応じた実際のセル電圧を開路電圧ＯＣＶと示す。監視部１０で検出されるセル電圧を閉路電圧ＣＣＶと示す。電池セル２２０内の抵抗を内部抵抗Ｒ、電池セル２２０を実際に流れる電流を実電流Ｉとする。ＯＣＶはOpen Circuit Voltageの略である。ＣＣＶはClosed Circuit Voltageの略である。

閉路電圧ＣＣＶと開路電圧ＯＣＶの関係は、ＣＣＶ＝ＯＣＶ±Ｉ×Ｒとあらわされる。電池セル２２０の放電時では、ＣＣＶ＝ＯＣＶ－Ｉ×Ｒとなる。電池セル２２０の充電時では、ＣＣＶ＝ＯＣＶ＋Ｉ×Ｒとなる。

＜ＳＯＣとＯＣＶの特性＞
電池セル２２０はＳＯＣとＯＣＶの特性を有している。電池セル２２０がリチウムイオン２次電池である場合のＳＯＣとＯＣＶの特性データを図２に示す。

図２に示すように、ＳＯＣが０％に近い過放電領域では、ＳＯＣに対するＯＣＶの変化率が高くなっている。ＳＯＣが１００％に近い過充電領域では、ＳＯＣに対するＯＣＶの変化率が高くなっている。

これらに対して、過放電領域と過充電領域との間の充放電領域では、ＳＯＣに対するＯＣＶの変化率が低くなっている。電池セル２２０は主としてこの充放電領域で使用される。図２では、一例として、過放電領域と充放電領域との間のＳＯＣとＯＣＶの値をＳＯＣ１，ＯＣＶ１と表記している。充放電領域と過充電領域との間のＳＯＣとＯＣＶの値をＳＯＣ２，ＯＣＶ２と表記している。

図２に示す特性データは温度に依存している。そのため、温度によってＳＯＣに対するＯＣＶの変化率が変わる。それとともにＳＯＣ１，ＳＯＣ２，ＯＣＶ１，ＯＣＶ２の値も変わる。

＜電池装置＞
電池装置１００は監視部１０と制御部３０を有する。電池装置１００は監視部１０を電池スタック２１０と同数有している。複数の監視部１０は複数の電池スタック２１０それぞれの状態にかかわる電池情報を検出する。なお、電池装置１００は監視部１０を電池スタック２１０よりも多く有してもよい。この場合、１つの電池スタック２１０に複数の監視部１０が設けられる。この監視部１０は１つの電池スタック２１０に含まれる複数の電池セル２２０の一部を監視する。

制御部３０は複数の監視部１０の診断を実施する。また、制御部３０は複数の監視部１０で検出された電池情報を取得する。制御部３０は他の図示しない各種ＥＣＵと各種センサから入力される車両情報を取得する。電動車両に充電機器が接続されている場合、制御部３０は充電機器から入力される充電情報を取得する。これら車両情報と充電情報の制御部３０への入力と、制御部３０の処理結果の各種ＥＣＵと充電機器などへの出力は図１において白抜き矢印で示している。

制御部３０は取得した諸情報に基づいて組電池２００の状態を判定する。それとともに制御部３０は組電池２００に対する処理を実行する。組電池２００に対する処理としては、例えば、組電池２００の充放電、組電池２００に含まれる複数の電池セル２２０のＳＯＣを均等化する均等化処理などがある。

＜監視部＞
複数の監視部１０それぞれは複数の電池スタック２１０それぞれに個別に設けられる。１つの監視部１０は１つの電池スタック２１０に含まれる複数の電池セル２２０それぞれの正極と負極との間の端子間電圧（閉路電圧）を検出する。また、監視部１０は物理量センサ２３０で検出された物理量を取得する。監視部１０は制御部３０から入力される指示信号に基づいて処理を実行する。

図１に示すように監視部１０は、マルチプレクサ１１、レベルシフタ１２、ＡＤ変換部１３、監視制御部１４、監視通信部１５、および、基準電圧回路１６を有している。図面ではマルチプレクサ１１をＭＵＸと表記している。レベルシフタ１２をＬＳと表記している。ＡＤ変換部１３をＡＤと表記している。監視制御部１４をＭＣＵと表記している。監視通信部１５をＭＣＳと表記している。基準電圧回路１６をＶＲＣと表記している。

マルチプレクサ１１は１つの電池スタック２１０に含まれる複数の電池セル２２０それぞれの正極と負極とに接続されている。これにより、マルチプレクサ１１には複数の電池セル２２０の閉路電圧が入力される。

また、マルチプレクサ１１は物理量センサ２３０に接続されている。これにより、マルチプレクサ１１には物理量が入力される。

マルチプレクサ１１は入力された複数の閉路電圧を順次選択して検出する。そしてマルチプレクサ１１は検出した閉路電圧をレベルシフタ１２に順次出力する。また、マルチプレクサ１１は入力された複数の物理量も順次選択して検出する。マルチプレクサ１１は検出した物理量もレベルシフタ１２に順次出力する。

図３に示すようにレベルシフタ１２は、オペアンプ１２１と、複数のクランプ回路１２２と、複数の帰還回路１２３と、を有する。図面ではクランプ回路１２２をＣＣと表記している。帰還回路１２３をＦＣと表記している。

オペアンプ１２１は入力端子と出力端子それぞれを２つ有する。オペアンプ１２１の２つの入力端子がマルチプレクサ１１に接続されている。オペアンプ１２１の２つの出力端子がＡＤ変換部１３に接続されている。複数のクランプ回路１２２はオペアンプ１２１の２つの入力端子に接続されている。複数の帰還回路１２３はオペアンプ１２１の２つの入力端子と２つの出力端子との間それぞれに設けられている。これら複数の帰還回路１２３は並列接続されている。

複数のクランプ回路１２２それぞれには少なくとも１つのスイッチが含まれている。このスイッチが、監視制御部１４によって通電状態と遮断状態とに制御される。これによりオペアンプ１２１の入力レンジが制御される。オペアンプ１２１のオフセットが制御される。なお、複数のクランプ回路１２２それぞれに含まれるスイッチが全て遮断状態の場合、オペアンプ１２１の入力レンジは電源電圧の上限値と下限値との間になる。クランプ回路１２２がオフセット調整部に相当する。

複数の帰還回路１２３それぞれには少なくとも１つの直列回路が含まれている。この直列回路は、直列接続されたスイッチとコンデンサを有する。このスイッチが、監視制御部１４によって通電状態と遮断状態とに制御される。これによりオペアンプ１２１の入力端子と出力端子との間で接続されるコンデンサの数が変化する。オペアンプ１２１の入力端子と出力端子との間の静電容量が変化する。また、オペアンプ１２１の入力端子と出力端子との間の抵抗が変化する。この結果、オペアンプ１２１のゲインが制御される。なお、複数の帰還回路１２３に含まれるコンデンサの静電容量は同一でも不同でもよい。帰還回路１２３がゲイン調整部に相当する。

ＡＤ変換部１３にはレベルシフタ１２からゲインとオフセットの調整された閉路電圧と物理量のアナログ信号が入力される。レベルシフタ１２のゲインとオフセットの調整により、ＡＤ変換部１３でアナログデジタル変換されるアナログ信号の電圧レンジが制御される。ＡＤ変換部１３でアナログデジタル変換される閉路電圧と物理量の電圧レンジが制御される。この結果、閉路電圧と物理量の取得範囲が制御される。なお、物理量の取得範囲は特に制御しなくともよい。

ＡＤ変換部１３は連続的なアナログ信号を断続的にサンプリングする。そしてＡＤ変換部１３はサンプリングした値を量子化して、離散したデジタル信号に変換する。係る変換を行うため、アナログ信号とデジタル信号とには誤差（量子化誤差）がある。

この量子化誤差は、ＡＤ変換部１３の量子化ビット数が大きいほどに小さくなる。しかしながら、量子化ビット数は固定値になっている。そのため、例えば、閉路電圧の取得範囲が０．０Ｖ～５．０Ｖの場合、ＡＤ変換部１３の分解能は、この０．０Ｖ～５．０Ｖを量子化ビット数で割った値になる。

これに対して、例えば、閉路電圧の取得範囲が１０分の１の３．０Ｖ～３．５Ｖの場合、ＡＤ変換部１３の分解能は、この３．０Ｖ～３．５Ｖを量子化ビット数で割った値になる。この場合、ＡＤ変換部１３の分解能は１０倍程度に高まる。このように、取得範囲を制限することで、閉路電圧の検出精度が向上される。

監視制御部１４はプロセッサとこのプロセッサによって読み取り可能なプログラムとデータを非一時的に記憶する非遷移的実体的記憶媒体を有する。この非遷移的実体的記憶媒体にＡＤ変換部１３から入力されるデジタル信号や制御部３０から入力される指示信号が保存される。監視制御部１４のプロセッサは指示信号に基づいてマルチプレクサ１１、レベルシフタ１２、ＡＤ変換部１３、および、基準電圧回路１６を制御する。

なお、ＡＤ変換部１３と監視制御部１４とはデジタルフィルタを介して接続されてもよい。係る構成の場合、ＡＤ変換部１３から出力されたデジタル信号に含まれるノイズがこのデジタルフィルタで除去される。このノイズの除去されたデジタル信号が監視制御部１４に入力される。

監視制御部１４に制御部３０から入力される指示信号には、検出対象の電池セル２２０の閉路電圧の取得範囲が含まれている。監視制御部１４は検出対象の閉路電圧をマルチプレクサ１１が選択する際に、レベルシフタ１２のゲインとオフセットを制御する。これにより閉路電圧の取得範囲が制御される。

監視通信部１５にはデジタル信号の閉路電圧と物理量が入力される。監視通信部１５はこのデジタル信号を制御部３０に出力する。また、監視通信部１５には指示信号が入力される。この指示信号が監視制御部１４に入力される。

基準電圧回路１６はマルチプレクサ１１に接続されている。基準電圧回路１６は基準電圧を生成する。この基準電圧がレベルシフタ１２を介してＡＤ変換部１３に入力される。なお、基準電圧回路１６はマルチプレクサ１１ではなくレベルシフタ１２に接続されてもよい。基準電圧回路１６が基準信号部に相当する。基準電圧が基準信号に相当する。

レベルシフタ１２が正常の場合、レベルシフタ１２を介してＡＤ変換部１３に入力される電圧は、基準電圧と同一になることが期待される。レベルシフタ１２に異常が生じている場合、レベルシフタ１２を介してＡＤ変換部１３に入力される電圧は、基準電圧と不同になることが想定される。このように、基準電圧はレベルシフタ１２の診断に用いられる。

＜制御部＞
図１に示すように制御部３０は、制御通信部３１、記憶部３２、および、演算部３３を有する。図面では制御通信部３１をＣＣＵと表記している。記憶部３２をＭＵと表記している。演算部３３をＯＰと表記している。

制御通信部３１には諸情報が入力される。この諸情報には監視部１０で取得された閉路電圧と物理量が含まれる。また、この諸情報には車両情報と充電情報が含まれる。車両情報には電動車両の走行状態や現在時刻が含まれている。充電情報には充電電力が含まれている。

なお、図示しない通信部に車両情報と充電情報が入力されてもよい。そして、制御部３０がＲＴＣを有する場合、現在時刻が車両情報に含まれていなくともよい。ＲＴＣはreal time clockの略である。

記憶部３２はコンピュータやプロセッサによって読み取り可能なプログラムを非一時的に記憶する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶部３２は揮発性メモリと不揮発性メモリとを有している。この記憶部３２に制御通信部３１に入力された諸情報や演算部３３の処理結果が記憶される。

また、記憶部３２には演算部３３が演算処理するためのプログラムや参照値があらかじめ記憶されている。この参照値には、例えば、基準電圧の電圧レベル、各種２次電池のＳＯＣとＯＣＶの特性データの温度依存性、均等化処理の実行を判定する均等化判定値、複数の電池セル２２０の製造日、および、劣化判定値などがある。

演算部３３にはプロセッサが含まれている。演算部３３は制御通信部３１に入力された諸情報を記憶部３２に記憶する。演算部３３は記憶部３２に記憶された情報に基づいて各種演算処理を実行する。この演算処理された結果を含む電気信号は、制御通信部３１を介して監視部１０に出力される。この演算処理された結果を含む電気信号は、制御通信部３１若しくは図示しない通信部を介して各種ＥＣＵに出力される。

演算処理を具体的に例示すると、演算部３３は記憶部３２に記憶された情報に基づいて電池セル２２０のＳＯＣの推定を行う。演算部３３は推定したＳＯＣと記憶部３２に記憶された情報に基づいて監視部１０の動作を指示する指示信号の生成を行う。

演算部３３は監視部１０に自己診断させる。演算部３３はこの自己診断の実行指示を含む指示信号を監視部１０に出力する。監視部１０の自己診断については後述する。

演算部３３は検出対象の電池セル２２０の閉路電圧の取得範囲を決定する。演算部３３はこの取得範囲を含む指示信号を監視部１０に出力する。演算部３３は検出対象の電池セル２２０のＳＯＣの推定に係わる電池情報に基づいて、閉路電圧の取得範囲を決定する。

なお、記憶部３２にＳＯＣを推定するための電池情報が記憶されていない場合、演算部３３は閉路電圧の取得範囲を、電池セル２２０の閉路電圧の取りうる範囲に設定する。上記の電池情報には、例えば、過去に検出した電池セル２２０の閉路電圧が含まれている。

演算部３３は複数の電池セル２２０のＳＯＣのばらつきを低減する均等化処理の実行を決定する。演算部３３は複数の電池スタック２１０それぞれに対する均等化処理を含む指示信号を監視部１０に出力する。

演算部３３は監視部１０から入力された閉路電圧の最大値と最小値の差を演算する。この差が均等化判定値を上回る場合、演算部３３は均等化処理の実行を決定する。この均等化処理は、例えば、上記した閉路電圧の最大値と最小値のうちの少なくとも一方が検出された電池スタック２１０だけで行われてもよい。均等化処理は、すべての電池スタック２１０で行われてもよい。

図面では明記していないが、監視部１０は、マルチプレクサ１１と複数の電池セル２２０の正極および負極それぞれとを接続する複数の配線を架橋する複数のスイッチを有する。監視制御部１４は演算部３３から入力される指示信号に基づいて、これら複数のスイッチを選択的に通電状態と遮断状態とに制御する。

スイッチが通電状態に制御されると、複数の電池セル２２０の正極同士、負極同士が接続される。これにより、これら電気的に接続された複数の電池セル２２０のうちの相対的にＳＯＣの高い電池セル２２０が放電される。これとは逆に、相対的にＳＯＣの低い電池セル２２０が充電される。この結果、複数の電池セル２２０のＳＯＣが均等化される。

＜自己診断＞
監視部１０の監視制御部１４は、上記した自己診断の実行指示を含む指示信号を受信すると、基準電圧回路１６からマルチプレクサ１１に基準電圧を出力させる。それとともに、監視制御部１４はマルチプレクサ１１からレベルシフタ１２に基準電圧を出力させる。

また、監視制御部１４はレベルシフタ１２に含まれる複数のクランプ回路１２２と複数の帰還回路１２３とを適宜選択する。この選択されたクランプ回路１２２と帰還回路１２３とによって定められる取得範囲と、この取得範囲においてＡＤ変換部１３でアナログデジタル変換された基準電圧それぞれが監視通信部１５を介して制御部３０に入力される。

制御部３０の演算部３３は、ある取得範囲でアナログデジタル変換された基準電圧と、記憶部３２に記憶されている基準電圧の電圧レベルとが同一の場合、その取得範囲は使用可能であると判定する。すなわち、演算部３３は、その取得範囲を定めるクランプ回路１２２と帰還回路１２３、および、監視部１０におけるこれら以外の構成要素が正常であると判定する。演算部３３は判定部に相当する。

これとは逆に、ある取得範囲でアナログデジタル変換された基準電圧と、記憶部３２に記憶されている基準電圧とが不同の場合、演算部３３はその取得範囲は使用不可能であると判定する。すなわち、演算部３３は、その取得範囲を定めるクランプ回路１２２と帰還回路１２３のうちの少なくとも一方、若しくは、監視部１０におけるこれら以外の構成要素に異常があると判定する。

監視制御部１４は複数のクランプ回路１２２と複数の帰還回路１２３とを組み合わせ、それによって定められる複数の取得範囲においてＡＤ変換部１３でアナログデジタル変換された基準電圧を制御部３０に出力する。制御部３０の演算部３３は、複数の取得範囲においてアナログデジタル変換された基準電圧と、記憶されている基準電圧とを比較する。演算部３３はこれら複数の比較結果に基づいて、監視部１０に含まれる構成要素のどこに異常が生じているのかを診断する。

演算部３３はクランプ回路１２２と帰還回路１２３の少なくとも一方に異常が生じているのかを診断する。演算部３３は複数のクランプ回路１２２の少なくとも１つに異常が生じているのかを診断する。演算部３３は複数の帰還回路１２３の少なくとも１つに異常が生じているのかを診断する。演算部３３は監視部１０における複数のクランプ回路１２２と複数の帰還回路１２３以外の構成要素に異常が生じているのかを診断する。

この診断結果に基づいて、演算部３３は閉路電圧の取得が可能か否かを判定する。演算部３３は閉路電圧の取得範囲の設定の制限と非制限とを決定する。

＜診断処理＞
次に、演算部３３の診断処理を図４に基づいて説明する。演算部３３はこの診断処理を電動車両の立ち上がり時などにイベントタスクとして実行している。なお、演算部３３はこの診断処理をサイクルタスクとして実行してもよい。ただし、診断処理をサイクルタスクとして実行する場合、その診断周期は、閉路電圧の取得周期よりも長く設定される。

ステップＳ１０で演算部３３は、監視部１０に自己診断の実行指示を含む指示信号として、診断信号を出力する。この後に演算部３３はステップＳ２０へ進む。

監視部１０は、診断信号を受信すると、複数のクランプ回路１２２と複数の帰還回路１２３との組み合わせによって定められる複数の取得範囲と、それら複数の取得範囲でアナログデジタル変換された複数の基準電圧と、を演算部３３に出力する。

ステップＳ２０へ進むと演算部３３は、監視部１０から入力される複数の取得範囲と複数の基準電圧を記憶部３２に記憶する。そして演算部３３は入力された複数の基準電圧それぞれと記憶部３２に記憶されている基準電圧との比較結果、および、複数の取得範囲に基づいて、監視部１０の状態を診断する。その診断の結果、監視部１０に異常があると判断した場合、演算部３３はステップＳ３０へ進む。監視部１０に異常がないと判断した場合、演算部３３はステップＳ４０へ進む。

ステップＳ３０へ進むと演算部３３は、監視部１０に含まれるレベルシフタ１２に異常があるか否かを判定する。より具体的に言えば、演算部３３はレベルシフタ１２に含まれる複数のクランプ回路１２２と複数の帰還回路１２３に異常が生じているか否かを判定する。これらの少なくとも１つに異常が生じていると判定すると、演算部３３はステップＳ５０へ進む。これらに異常がないと判断すると、演算部３３はステップＳ７０へ進む。すなわち、監視部１０における複数のクランプ回路１２２と複数の帰還回路１２３以外の構成要素に異常が生じていると判断すると、演算部３３はステップＳ７０へ進む。

ステップＳ５０へ進むと演算部３３は、複数のクランプ回路１２２の中で使用可能なものがあるか否かを判定する。それとともに演算部３３は、複数の帰還回路１２３のうちで使用可能なものがあるか否かを判定する。

そして演算部３３は、使用可能な回路要素を用いて、取得範囲を定めることができるか否かを判定する。使用可能な取得範囲があると判定すると演算部３３はステップＳ６０へ進む。使用可能な取得範囲がないと判定すると演算部３３はステップＳ７０へ進む。

ステップＳ６０へ進むと演算部３３は、複数のクランプ回路１２２と複数の帰還回路１２３のうちの一部に異常があるので、制限状態で閉路電圧の取得範囲を設定することを決定する。そして演算部３３は診断処理を終了する。

ステップＳ７０へ進むと演算部３３は、電池装置１００で検出された電圧を用いた演算処理の禁止を含む電気信号（電圧禁止信号）を各種ＥＣＵに出力する。各種ＥＣＵは、電圧禁止信号を受け取ると、電動車両の制限走行、退避走行、若しくは、停車などを決定する。

フローを遡って、ステップＳ２０において監視部１０に異常が生じていないと判断してステップＳ４０へ進むと演算部３３は、監視部１０に異常がないので、非制限状態で閉路電圧の取得範囲を設定することを決定する。そして演算部３３は診断処理を終了する。

＜課題＞
これまでに説明したように、閉路電圧の取得範囲は、複数のクランプ回路１２２から少なくとも１つ、複数の帰還回路１２３から少なくとも１つを選択することで決定される。取得範囲を細かく設定するために、クランプ回路１２２と帰還回路１２３それぞれの数が増大する。この結果、取得範囲を決定する複数のクランプ回路１２２と複数の帰還回路１２３（複数の範囲設定部）のいずれで異常が生じているのかを診断することが困難になる虞がある。

＜作用効果＞
係る課題を解決するため、演算部３３は複数のクランプ回路１２２から少なくとも１つを選択し、複数の帰還回路１２３から少なくとも１つを選択する。そして演算部３３は選択したクランプ回路１２２と帰還回路１２３を組み合わせて取得範囲を設定する。演算部３３はこの選択と組み合わせを切り換えて行うことで、複数の取得範囲を設定する。

そして演算部３３は、これら複数の取得範囲においてＡＤ変換部１３でアナログデジタル変換された複数の基準電圧、および、記憶部３２に記憶されている基準電圧を比較する。これにより、複数のクランプ回路１２２と複数の帰還回路１２３（複数の範囲設定部）のいずれに異常が生じているのかが判定される。

複数のクランプ回路１２２と複数の帰還回路１２３のうちのどれかに異常が生じた場合、演算部３３は使用可能な取得範囲を設定することができるか否かを判定する。これによれば、閉路電圧の取得が継続されやすくなる。また、閉路電圧の検出精度の低下が抑制される。

（第１変形例）
本実施形態では、演算部３３が図４に示す診断処理を実行する例を示した。しかしながら、演算部３３は図５に示す診断処理を実行してもよい。

図５に示すステップＳ２０において監視部１０に異常があると判断した場合、演算部３３はステップＳ１１０へ進む。

ステップＳ１１０へ進むと演算部３３は、クランプ回路１２２と帰還回路１２３の両方に異常が生じているのか否かを判定する。クランプ回路１２２と帰還回路１２３の両方に異常が生じている場合、演算部３３はステップＳ５０へ進む。ステップＳ５０以降のステップＳ５０～ステップＳ７０はすでに説明済みなので、その説明を省略する。クランプ回路１２２と帰還回路１２３の両方に異常が生じていない場合、演算部３３はステップＳ１２０へ進む。

ステップＳ１２０へ進むと演算部３３は、クランプ回路１２２に異常が生じているか否かを判定する。クランプ回路１２２に異常が生じている場合、演算部３３はステップＳ１３０へ進む。クランプ回路１２２に異常が生じていない場合、演算部３３はステップＳ１４０へ進む。

クランプ回路１２２の異常とは、主として、クランプ回路１２２に含まれるスイッチの通電状態と遮断状態との切り換え不可の状態である。スイッチが通電状態に固着される場合、オペアンプ１２１のオフセットが固着することになる。スイッチが遮断状態に固着される場合、オペアンプ１２１のオフセット調整に制限が生じる。複数のクランプ回路１２２に含まれるスイッチの全てが遮断状態に固着した場合、オペアンプ１２１のオフセット調整ができなくなる。

ステップＳ１３０へ進むと演算部３３は、記憶部３２に検出対象の電池セル２２０の閉路電圧が記憶されているか否かを判定する。閉路電圧が記憶されている場合、演算部３３はその記憶されている閉路電圧が、異常状態のクランプ回路１２２を含む複数のクランプ回路１２２によって設定されうる、閉路電圧の取得範囲に含まれるか否かを判定する。

この取得範囲に閉路電圧が含まれる場合、演算部３３は、使用可能な、閉路電圧の取得範囲の限定された範囲（限定範囲）があると判定する。そして演算部３３はステップＳ１５０へ進む。この取得範囲に閉路電圧が含まれない場合、演算部３３は使用可能な限定範囲がないと判定する。そして演算部３３はステップＳ１６０へ進む。なお、そもそも、記憶部３２に検出対象の電池セル２２０の閉路電圧が記憶されていない場合、演算部３３はステップＳ１６０へ進む。

ステップＳ１５０へ進むと演算部３３は、ステップＳ６０と同様にして、制限状態で閉路電圧の取得範囲を設定することを決定する。ステップＳ１６０へ進むと演算部３３は、複数のクランプ回路１２２の一切を用いないことを決定する。演算部３３は閉路電圧の取りうる範囲の取得範囲（全範囲）で閉路電圧を検出することを決定する。これらステップＳ１５０若しくはステップＳ１６０の後に演算部３３は診断処理を終了する。

ステップＳ１２０においてクランプ回路１２２に異常が生じていないと判定してステップＳ１４０へ進むと演算部３３は、帰還回路１２３に異常が生じているか否かを判定する。帰還回路１２３に異常が生じている場合、演算部３３はステップＳ１７０へ進む。帰還回路１２３に異常が生じていない場合、演算部３３はステップＳ１９０へ進む。すなわち、監視部１０におけるクランプ回路１２２と帰還回路１２３以外の構成要素に異常が生じている場合、演算部３３はステップＳ１９０へ進む。

帰還回路１２３の異常とは、主として、帰還回路１２３に含まれるスイッチの通電状態と遮断状態との切り換え不可の状態である。スイッチが通電状態若しくは遮断状態に固着される場合、オペアンプ１２１のゲインに制限が生じる。複数の帰還回路１２３に含まれるスイッチの全てが固着した場合、オペアンプ１２１のゲイン調整ができなくなる。

ステップＳ１７０へ進むと演算部３３は、演算部３３は帰還回路１２３によってゲインを定めることができるか否かを判定する。ゲインを定めることができる場合、演算部３３は、使用可能な取得範囲があると判定する。そして演算部３３はステップＳ１８０へ進む。ゲインを定めることができない場合、演算部３３は使用可能な取得範囲がないと判定する。そして演算部３３はステップＳ１９０へ進む。

ステップＳ１８０へ進むと演算部３３は、ステップＳ６０と同様にして、制限状態で閉路電圧の取得範囲を設定することを決定する。ステップＳ１９０へ進むと演算部３３は、ステップＳ７０と同様にして、電圧禁止信号を各種ＥＣＵに出力する。これらステップＳ１８０若しくはステップＳ１９０の後に演算部３３は診断処理を終了する。

（第２変形例）
本実施形態では監視部１０がマルチプレクサ１１とオペアンプ１２１それぞれを１つずつ有する例を示した。しかしながら、監視部１０はマルチプレクサ１１とオペアンプ１２１それぞれを複数有してもよい。例えば図６に示すように監視部１０はマルチプレクサ１１とオペアンプ１２１それぞれを２つ有してもよい。２つのオペアンプ１２１それぞれに複数のクランプ回路１２２と複数の帰還回路１２３が接続される。なお、監視部１０はオペアンプ１２１を複数有するとともに、マルチプレクサ１１を単数有してもよい。

係る変形例において監視部１０は、診断信号を受信すると、クランプ回路１２２と帰還回路１２３との組み合わせによって定められる取得範囲を、２つのオペアンプ１２１において同一にする。監視部１０は、複数の取得範囲と、これら複数の取得範囲でアナログデジタル変換された２つ基準電圧と、を演算部３３に出力する。

演算部３３は、監視部１０から入力される複数の取得範囲と、これら複数の取得範囲でアナログデジタル変換された２つの基準電圧を記憶部３２に記憶する。そして演算部３３は複数の取得範囲でアナログデジタル変換された２つの基準電圧と記憶部３２にあらかじめ記憶されていた基準電圧との比較結果、および、複数の取得範囲に基づいて、監視部１０の状態を診断する。

演算部３３は、これら２つのオペアンプ１２１のうちの一方に接続されるクランプ回路１２２と帰還回路１２３が正常であり、他方に接続されるクランプ回路１２２と帰還回路１２３に異常が生じている場合、他方の使用を禁止する。また、本実施形態のようにレベルシフタ１２が１つのオペアンプ１２１を有する場合、このオペアンプ１２１の備える２つの入力端子と２つの出力端子との間で構成される複数の通電経路の一部で異常が生じた場合、その通電経路の使用を禁止してもよい。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図７～図１０に基づいて説明する。

第１実施形態では、記憶部３２に記憶された閉路電圧に基づいて、閉路電圧の取得範囲が定められる例を示した。これに対して本実施形態では、記憶部３２に記憶された閉路電圧と閉路電圧の変化量とに基づいて、閉路電圧の取得範囲が定められる。

＜閉路電圧の取得＞
図２に示す電池セル２２０のＳＯＣとＯＣＶの特性のため、放電によってＳＯＣが低下するとＯＣＶも低下する。それにともなって電池セル２２０の閉路電圧ＣＣＶも減少する。これとは逆に、充電機器からの充電電力の供給によってＳＯＣが増大すると、閉路電圧ＣＣＶも増大する。

図７に閉路電圧の時間変化を示す。縦軸は任意単位である。横軸は時間である。任意単位はａ．ｕ．で表記している。時間はＴで表記している。

図７には、閉路電圧のほかに、電池装置１００の駆動状態、組電池２００を流れる実電流、ある一つの電池セル２２０の閉路電圧を示している。電池装置１００の駆動状態はＤＳと表記している。説明を簡便とするため、図面に示す電池セル２２０の閉路電圧の挙動と組電池２００の閉路電圧の挙動は同等とする。挙動を明示するため、図面では電池セル２２０の閉路電圧が短時間で大きく変化するように図示している。

時間０の初期状態において、電池装置１００は非駆動状態になっている。記憶部３２には閉路電圧や物理量などの電池情報が記憶されていない。組電池２００と各種車載機器との間の導通状態を制御するシステムメインリレーが遮断状態になっている。そのために組電池２００に電流が実質的に流れていない。電池セル２２０の閉路電圧は充放電領域の値になっている。

電池セル２２０に電流が実質的に流れていなくとも、自己放電のために電池セル２２０のＳＯＣは減少する。そのために時間０の初期状態において、電池セル２２０の閉路電圧は微量ながら減少傾向にある。

時間ｔ０になると、電池装置１００は非駆動状態から駆動状態になる。この際に、演算部３３は上記の診断処理を実行する。以下においては説明を簡便とするため、診断処理の結果、監視部１０に異常が生じていない場合の閉路電圧の取得を説明する。

時間ｔ０になると、電池装置１００が非駆動状態から駆動状態になるとともに、システムメインリレーが遮断状態から通電状態になる。これにより組電池２００から各種車載機器への電源電力の供給が開始する。組電池２００に実電流が流れはじめる。電池セル２２０のＳＯＣの減少率が増大する。それにともなって、電池セル２２０の閉路電圧の減少率も増大する。

時間ｔ１になると演算部３３は、電池セル２２０の閉路電圧を取得する。この際、記憶部３２には電池情報が記憶されていない。そのため、演算部３３は時間ｔ１での閉路電圧の取得範囲を、電池セル２２０の取りうる範囲に設定する。すなわち、演算部３３は閉路電圧の取得範囲を０．０Ｖ～５．０Ｖに設定する。演算部３３はこの時間ｔ１での取得範囲において監視部１０で検出された閉路電圧を取得する。

時間ｔ２になると演算部３３は、再び電池セル２２０の閉路電圧を取得する。この際、第１実施形態で示したように、演算部３３は時間ｔ１で取得した電池セル２２０の閉路電圧に基づいて、時間ｔ２での閉路電圧の取得範囲を決定することが考えられる。例えば、時間ｔ１の閉路電圧が３．０Ｖの場合、この３．０Ｖを中心とした閉路電圧の取得範囲を設定することが考えられる。

しかしながら、時間ｔ１から時間ｔ２へと時間経過する間に、電池セル２２０のＳＯＣが変化する。図３に示す例で言えば、ハッチングで示す分の電力の放電が行われる。この放電のために時間ｔ１での閉路電圧と時間ｔ２での閉路電圧とが異なることが想定される。

そこで演算部３３は、時間ｔ１で取得した閉路電圧と、時間ｔ１から時間ｔ２までの閉路電圧の変化量とに基づいて、時間ｔ２での閉路電圧の取得範囲の中央値を算出する。すなわち、演算部３３は時間ｔ２での閉路電圧を推定する。時間ｔ２での閉路電圧の推定については、後で詳説する。取得範囲の中央値は、取得範囲の上限値と下限値との間の値である。

図面では、取得した閉路電圧のみに基づいて設定した場合の閉路電圧の取得範囲の中央値を一点鎖線矢印の先端で示している。取得した閉路電圧と閉路電圧の変化量とに基づいて設定した場合の閉路電圧の取得範囲の中央値を実線矢印の先端で示している。

これら２種類の矢印の先端の位置の差で示されるように、閉路電圧の変化量を加味した分、取得範囲の中央値が時間ｔ２での実際の電池セル２２０の閉路電圧の値に近づく。これにより、電池セル２２０の閉路電圧が取得範囲の上限値と下限値それぞれから遠ざかる。取得範囲を狭めた結果、意図せずして閉路電圧が取得範囲外になることが抑制される。

閉路電圧の取得範囲は図７に示す実線の両端矢印の幅で示される。限定された取得範囲の中央値と上限値との差は上限範囲幅α１に設定される。限定された取得範囲の中央値と下限値との差は下限範囲幅α２に設定される。これら上限範囲幅α１と下限範囲幅α２とは同一でも不同でもよい。上限範囲幅α１と下限範囲幅α２は閉路電圧の検出誤差よりも大きな値である。上限範囲幅α１と下限範囲幅α２は図２に示すＯＣＶ１とＯＣＶ２の差の半分よりも小さい値である。

上限範囲幅α１と下限範囲幅α２の大小関係は、例えば、閉路電圧の時間変化に基づいて決定することができる。閉路電圧が減少傾向の場合、上限範囲幅α１よりも下限範囲幅α２を大きく設定することができる。逆に、閉路電圧が増大傾向の場合、下限範囲幅α２よりも上限範囲幅α１を大きく設定することができる。これら２つの範囲幅の差の大きさは、閉路電圧の時間変化量に基づいて設定することができる。これら２つの範囲幅に差を設けるための補正値が記憶部３２に記憶されている。

演算部３３はこれら上限範囲幅α１と下限範囲幅α２、および、取得範囲の中央値に基づいて、限定された取得範囲を設定する。本実施形態では、演算部３３は上限範囲幅α１と下限範囲幅α２を同一に設定する。そのため、以下においては表記を簡明とするため、上限範囲幅α１と下限範囲幅α２を合わせて範囲幅αと表記する。なお、このように上限範囲幅α１と下限範囲幅α２とが等しい場合、上記した取得範囲の中央値は、取得範囲の中心値になる。

範囲幅αは記憶部３２に予め記憶されている。範囲幅αは電池セル２２０の温度と電流などに依存する値である。時間ｔ２での取得範囲の幅はこの記憶部３２に記憶された範囲幅αが用いられる。

演算部３３は以上に示した演算処理によって時間ｔ２での取得範囲を決定する。演算部３３は、例えば、時間ｔ２での取得範囲を２．６５Ｖ～２．９３Ｖに設定する。演算部３３はこの時間ｔ２での取得範囲において監視部１０で検出された閉路電圧を取得する。

なお、厳密に言えば、電池装置１００での演算処理があるため、時間ｔ２における、取得範囲の決定タイミングと、閉路電圧の検出タイミングとは同一にならない。決定タイミングは検出タイミングの手前である。しかしながら、これら２つのタイミングの差は微小である。そのためにこれら２つのタイミングを同一とみなして記載している。

演算部３３は閉路電圧を取得周期で取得している。時間ｔ１と時間ｔ２との間の時間が取得周期に相当する。この取得周期は、定電流充電などによって電池セル２２０の充放電状態が急変しない限り、電池セル２２０のＳＯＣが急変しないことの期待される時間間隔である。時間ｔ１から取得周期が経過すると時間ｔ２になる。

時間ｔ２から取得周期が経過して時間ｔ３になると演算部３３は、時間ｔ２の閉路電圧と、時間ｔ２から時間ｔ３までの閉路電圧の変化量と、に基づいて取得範囲の中央値を決定する。また演算部３３は時間ｔ２で取得した閉路電圧と、時間ｔ２での取得範囲の中央値との差を推定誤差として算出する。推定誤差は検出誤差よりも大きな値である。

演算部３３はこの推定誤差と記憶部３２に記憶された範囲幅αとに基づいて時間ｔ３での範囲幅αを算出する。推定誤差が所定値よりも小さい場合、時間ｔ３での範囲幅αは記憶部３２に記憶された範囲幅α若しくは時間ｔ２での範囲幅αよりも小さくなる。推定誤差が所定値よりも大きい場合、時間ｔ３での範囲幅αは記憶部３２に記憶された範囲幅α若しくは時間ｔ２での範囲幅αよりも大きくなる。

以上に示した演算処理を行うことで、演算部３３は時間ｔ３での取得範囲を決定する。演算部３３は、例えば、時間ｔ３の取得範囲を２．６０Ｖ～２．７４Ｖに設定する。演算部３３はこの時間ｔ３の取得範囲において監視部１０で検出された閉路電圧を取得する。

時間ｔ３から時間ｔｃ１になると、実電流が低減する。これに伴って、閉路電圧の減少率も低減する。

時間ｔ３から取得周期が経過して時間ｔ４になると演算部３３は、時間ｔ３の閉路電圧と、時間ｔ３から時間ｔ４までの閉路電圧の変化量と、推定誤差を加味した範囲幅αと、に基づいて取得範囲を決定する。演算部３３は、例えば、時間ｔ４の取得範囲を２．６２Ｖ～２．７０Ｖに設定する。演算部３３はこの時間ｔ４での取得範囲において監視部１０で検出された閉路電圧を取得する。

このように時間ｔ３と時間ｔ４との間の閉路電圧の変化量を加味しているため、例え時間ｔ３と時間ｔ４との間の時間ｔｃ１で閉路電圧の減少率が低減し始めたとしても、時間ｔ４において演算部３３で取得される閉路電圧が取得範囲に収まる。

時間ｔ４から時間ｔｃ２になると、電動車両に充電機器が接続される。充電機器により組電池２００が定電流充電される。これにより実電流が急上昇する。演算部３３は係る情報を車両情報若しくは充電情報から取得する。

時間ｔ４から取得周期が経過して時間ｔ５になると演算部３３は、時間ｔ４の閉路電圧と、時間ｔ４から時間ｔ５までの閉路電圧の変化量と、推定誤差を加味した範囲幅αと、に基づいて取得範囲を決定する。演算部３３はこの時間ｔ５での取得範囲において監視部１０で検出された閉路電圧を取得する。

このように時間ｔ４と時間ｔ５の間の閉路電圧の変化量を加味しているため、例え時間ｔ４と時間ｔ５との間の時間ｔｃ２で閉路電圧が急上昇し始めたとしても、時間ｔ５において演算部３３で取得される閉路電圧が取得範囲に収まる。

なお、このように定電流充電が行われると、閉路電圧の単位時間当たりの変化率が大きくなる。そのため、時間ｔ５での範囲幅αを時間ｔ４での範囲幅αよりも増幅補正してもよい。若しくは、定電流充電時の範囲幅αが記憶部３２に記憶されていてもよい。時間ｔ５においてこの範囲幅αが用いられてもよい。演算部３３は、例えば、時間ｔ５の取得範囲を３．２５Ｖ～３．７５Ｖに設定する。

時間ｔ５から時間ｔｃ３になると、組電池２００の出力電圧が目標電圧に到達する。これを検出すると、演算部３３は充電機器による定電流充電を終了させる。演算部３３は充電機器に定電圧充電を実行させる。なお、演算部３３は定電流充電の終了後、定電圧充電に代わって、押し込み充電を実行してもよい。

上記した定電流充電と定電圧充電とでは、供給電流量が異なる。定電流充電は定電圧充電よりも供給電流量が大きくなっている。

上記したように閉路電圧ＣＣＶと開路電圧ＯＣＶとには電圧降下Ｉ×Ｒ分の差がある。充電時では、ＣＣＶ＝ＯＣＶ＋Ｉ×Ｒとなる。したがって、例えば組電池２００の最高出力電圧が閉路電圧ＣＣＶとして検出されたとしても、開路電圧ＯＣＶは最高出力電圧に達していないことになる。組電池２００のＳＯＣは満充電量に達していないことになる。

上記の目標電圧は、組電池２００の最高出力電圧に基づく値である。演算部３３は組電池２００の閉路電圧が目標電圧に到達したと判定すると、定電圧充電を充電機器に実行させる。定電圧充電では、過充電を避けつつ、組電池２００のＳＯＣを満充電量に近づけるため、組電池２００で検出される閉路電圧を目標電圧に保った状態で、組電池２００への充電電力の供給が行われる。目標電圧と最高出力電圧は記憶部３２に予め記憶されている。

時間ｔ５から取得周期が経過して時間ｔ６になると、演算部３３は、目標電圧と定電圧充電時の範囲幅αに基づいて決定された取得範囲において監視部１０で検出された電池セル２２０の閉路電圧を取得する。演算部３３は、例えば、時間ｔ６の取得範囲を４．２３Ｖ～４．２６Ｖに設定する。

時間ｔ６以降、定電圧充電が実行され続ける限り、目標電圧が取得されることが期待される。この場合、演算部３３は目標電圧と定電圧充電時の範囲幅αに基づいて決定された取得範囲で電池セル２２０の閉路電圧を取得し続ける。若しくは、演算部３３は閉路電圧の取得をやめる。定電圧充電時の範囲幅αは例えば時間ｔ２で用いた範囲幅αよりも小さい値である。定電圧充電時の範囲幅αは記憶部３２に記憶されている。

＜定電圧駆動＞
組電池２００のＳＯＣが過度に低減したり、電動車両の電動機が不調だったりした場合、電動車両は駆動を制限した定電圧駆動を実行する。この際に組電池２００から出力される電源電力の電圧が制限される。電源電力の電圧が例えば一定値に保たれる。このため、電池セル２２０の閉路電圧が所定電圧に保たれることが期待される。

図８に示す一例では、時間ｔ３と時間ｔ４との間の時間ｔｃ１で、電動車両が制限のない通常駆動から制限のある定電圧駆動に移行している。この場合、演算部３３は、時間ｔ４において、所定電圧と定電圧駆動時の範囲幅αに基づいて決定された取得範囲で電池セル２２０の閉路電圧を取得する。演算部３３は、例えば、時間ｔ４の取得範囲を２．４７Ｖ～２．５３Ｖに設定する。

時間ｔ４以降、定電圧駆動が実行され続ける限り、所定電圧が取得されることが期待される。この場合、演算部３３は所定電圧と定電圧駆動時の範囲幅αに基づいて決定された取得範囲で電池セル２２０の閉路電圧を取得し続ける。若しくは、演算部３３は閉路電圧の取得をやめる。

定電圧駆動時の範囲幅αは通常駆動時の範囲幅αよりも小さい値である。定電圧駆動時の範囲幅αは記憶部３２に記憶されている。なお、電動車両が走行状態から停車状態に変化すると、閉路電圧が短時間で急変する虞がある。係る急変によって閉路電圧が取得範囲外になることが避けられるように、範囲幅αの値が設定されるとよい。

＜閉路電圧の推定＞
上記したように演算部３３は、閉路電圧の取得範囲を算出するにあたって、取得範囲の中央値を算出する。すなわち、演算部３３は取得時の閉路電圧を推定する。例えば図７に示す時間ｔ２において演算部３３は、時間ｔ１で取得した閉路電圧と、時間ｔ１から時間ｔ２までの閉路電圧の変化量と、に基づいて時間ｔ２での閉路電圧を推定する。

時間ｔ１から時間ｔ２までの閉路電圧の変化量は、時間ｔ１と時間ｔ２との間の充放電履歴（充放電量）と、時間ｔ１と時間ｔ２との間の温度、および、ＳＯＣとＯＣＶの特性データの温度依存性に基づいて算出される。

時間ｔ１と時間ｔ２との間の充放電履歴は、例えば、時間ｔ１と時間ｔ２との間の時間と、時間ｔ１と時間ｔ２との間の電流と、に基づいて算出される。時間ｔ１と時間ｔ２との間の充放電履歴は、時間ｔ１と時間ｔ２との間の電流の積算値として算出される。なお、時間ｔ１と時間ｔ２との間の電流は、例えば、時間ｔ１の電流と時間ｔ２の電流の加算平均値で推定される。

時間ｔ１と時間ｔ２との間の温度は、例えば、時間ｔ１の温度と時間ｔ２の温度の加算平均値で推定される。演算部３３はこの温度のＳＯＣとＯＣＶの特性データを記憶部３２から読み出す。そして演算部３３は読みだしたＳＯＣとＯＣＶの特性データと、算出した時間ｔ１と時間ｔ２との間の充放電履歴とに基づいて、時間ｔ１から時間ｔ２までの閉路電圧の変化量を算出する。電流、温度、および、特性データが変化量に含まれている。

なお、当然ながら、演算部３３は各種２次電池のＳＯＣとＯＣＶの特性データのうち、電池セル２２０のＳＯＣとＯＣＶの特性データを記憶部３２から読みだす。電池セル２２０がリチウムイオン２次電池の場合、演算部３３はリチウムイオン２次電池のＳＯＣとＯＣＶの特性データを記憶部３２から読みだす。

演算部３３は、例えば記憶部３２に記憶された電池セル２２０の製造日と時間ｔ２との差、および、劣化判定値に基づいて、時間ｔ２での電池セル２２０の経年劣化を推定してもよい。演算部３３は電池セル２２０の経年劣化と、時間ｔ２の温度に基づいて、時間ｔ２での電池セル２２０の内部抵抗を推定してもよい。演算部３３はこの時間ｔ２での内部抵抗と電流とに基づいて、時間ｔ２での電池セル２２０で生じる電圧降下を算出してもよい。演算部３３はこの電圧降下も加味して、時間ｔ２での閉路電圧を推定してもよい。このように内部抵抗を推定する場合、内部抵抗を加味して範囲幅αを設定してもよい。

また、演算部３３は、電池セル２２０の等価回路モデル若しくは化学反応モデルと、電池セル２２０の電流および温度に基づいて、時間ｔ１から時間ｔ２までの閉路電圧の変化量を推定してもよい。

さらに例示すれば、上記した閉路電圧の変化量を概算するための放電値と充電値が記憶部３２に記憶されていてもよい。閉路電圧の変化量を、所定の放電値に時間ｔ１と時間ｔ２との間の時間を乗算して決定してもよい。閉路電圧の変化量を、所定の充電値に時間ｔ１と時間ｔ２との間の時間を乗算して決定してもよい。この変形例では、放電値と充電値が充放電量に含まれている。

＜電圧検出処理＞
次に、演算部３３の電圧検出処理を図９に基づいて説明する。演算部３３はこの電圧検出処理をサイクルタスクとして実行している。この電圧検出処理の実行間隔は上記した取得周期に相当する。

ステップＳ２１０で演算部３３は、閉路電圧が記憶部３２に記憶されているか否かを判定する。閉路電圧が記憶部３２に記憶されている場合、演算部３３はステップＳ２２０へ進む。閉路電圧が記憶部３２に記憶されていない場合、演算部３３はステップＳ２３０へ進む。

ステップＳ２２０へ進むと演算部３３は、定電圧充電が実行されているか否かを判定する。定電圧充電が実行されている場合、演算部３３はステップＳ２４０へ進む。定電圧充電が実行されていない場合、演算部３３はステップＳ２５０へ進む。

ステップＳ２４０へ進むと演算部３３は、監視部１０で検出されることの期待される閉路電圧（推定電圧）を目標電圧に設定する。換言すれば、演算部３３は閉路電圧の取得範囲に用いる閉路電圧を目標電圧に設定する。この後に演算部３３はステップＳ２６０へ進む。

ステップＳ２６０へ進むと演算部３３は、推定電圧と記憶部３２に記憶されている閉路電圧との差分値を算出する。演算部３３はこの差分値が記憶部３２に記憶されている変化電圧以上であるか否かを判定する。差分値が変化電圧以上の場合、演算部３３はステップＳ２７０へ進む。差分値が変化電圧より小さい場合、演算部３３は電圧検出処理を終了する。

ステップＳ２７０へ進むと、演算部３３は推定電圧と記憶部３２に記憶されている諸情報に基づいて、限定された閉路電圧の取得範囲を設定する。この後に演算部３３はステップＳ２８０へ進む。

ステップＳ２４０を経てステップＳ２７０へ進んだ場合、演算部３３は記憶部３２から定電圧充電時の範囲幅αを読み出す。演算部３３はこの範囲幅αと目標電圧とに基づいて閉路電圧の取得範囲を算出する。演算部３３はこの取得範囲を記憶部３２に記憶する。そして演算部３３はステップＳ２８０へ進む。

ステップＳ２８０へ進むと演算部３３は、ステップＳ２７０で算出した取得範囲を含む指示信号を、限定範囲信号として監視部１０に送信する。この後に演算部３３はステップＳ２９０へ進む。

ステップＳ２９０へ進むと演算部３３は、監視部１０で検出された閉路電圧を取得する。この後に演算部３３はステップＳ３００へ進む。

ステップＳ３００へ進むと演算部３３は、取得した閉路電圧を記憶部３２に記憶する。またこの際に演算部３３は、取得範囲を記憶部３２に記憶する。そして演算部３３は電圧検出処理を終了する。

フローをさかのぼって、ステップＳ２２０で定電圧充電が実行されていないと判定してステップＳ２５０へ進むと、演算部３３は電動車両が定電圧駆動であるか否かを判定する。すなわち演算部３３は、電池セル２２０の閉路電圧が所定電圧であるか否かを判定する。定電圧駆動である場合、演算部３３はステップＳ３１０へ進む。定電圧駆動ではない場合、演算部３３はステップＳ３２０へ進む。

ステップＳ３１０へ進むと演算部３３は、推定電圧を所定電圧に設定する。換言すれば、演算部３３は閉路電圧の取得範囲の算出に用いる閉路電圧を所定電圧に設定する。この後に演算部３３はステップＳ２６０へ進む。

ステップＳ３１０を経てステップＳ２７０へ進んだ場合、演算部３３は記憶部３２から定電圧駆動時の範囲幅αを読み出す。演算部３３はこの範囲幅αと所定電圧とに基づいて閉路電圧の取得範囲を設定する。

フローをさかのぼって、ステップＳ２５０で定電圧駆動ではないと判定してステップＳ３２０へ進むと、演算部３３は推定電圧を算出するための諸情報を取得する。この諸情報には、記憶部３２に記憶されている閉路電圧、取得周期、電流、温度、ＳＯＣとＯＣＶの特性データなどが含まれている。この後に演算部３３はステップＳ３３０へ進む。

ステップＳ３３０へ進むと演算部３３は、ステップＳ３２０で取得した諸情報に基づいて、推定電圧を算出する。この後に演算部３３はステップＳ２６０へ進む。

ステップＳ３３０を経てステップＳ２７０へ進んだ場合、演算部３３は記憶部３２から範囲幅αを読み出す。演算部３３は範囲幅αと推定電圧に基づいて閉路電圧の取得範囲を設定する。

上記したように電圧検出処理はサイクルタスクである。前の電圧検出処理においてステップＳ２８０を実行している場合、ステップＳ２７０において演算部３３は、記憶部３２に記憶されている閉路電圧と推定電圧とを差分して、推定誤差を算出する。演算部３３は範囲幅αと推定電圧に基づいて閉路電圧の取得範囲を設定する。これとは異なり、前の電圧検出処理においてステップＳ２３０を実行している場合、演算部３３は推定誤差の算出をやめる。この場合、演算部３３は範囲幅αと推定電圧に基づいて閉路電圧の取得範囲を設定する。

フローをさかのぼって、ステップＳ２１０において閉路電圧が記憶部３２に記憶されていないと判定してステップＳ２３０へ進むと、演算部３３は閉路電圧の取りうる取得範囲を含む指示信号を、全範囲信号として監視部１０に送信する。この後に演算部３３はステップＳ２９０へ進む。

なお、演算部３３は、図９に示すステップＳ２２０，Ｓ２４０，Ｓ２５０，Ｓ３１０を実行しなくともよい。この場合、図１０に示すように、ステップＳ２１０で閉路電圧が記憶部３２に記憶されていると判定した場合、演算部３３はステップＳ３２０へ進む。

＜作用効果＞
これまでに説明したように演算部３３は、記憶部３２に記憶された過去の閉路電圧と、閉路電圧を再度取得するまでの間の電池セル２２０の閉路電圧の変化量とに基づいて閉路電圧の取得範囲を設定する。

演算部３３は、例えば、閉路電圧の取得範囲を０．０Ｖ～５．０Ｖの取りうる取得範囲から、２．６５Ｖ～２．９３Ｖの制限された取得範囲に変更する。この限定的な取得範囲において、アナログの閉路電圧がＡＤ変換部１３でデジタル信号に変換される。これによりＡＤ変換部１３の量子化誤差が低減される。この結果、閉路電圧の検出精度が向上される。

また、上記したように演算部３３は、閉路電圧を再度取得するまでの間の電池セル２２０の閉路電圧の変化量を加味して閉路電圧の取得範囲を設定している。そのため、閉路電圧が取得範囲外になることが抑制される。

取得範囲の範囲幅αを、記憶部３２に記憶された過去の閉路電圧と、その閉路電圧を検出した際に設定した閉路電圧の取得範囲の中央値との差（推定誤差）を加味して決定している。これによれば、閉路電圧が取得範囲外になることが効果的に抑制される。

推定誤差が所定値よりも小さい場合、演算部３３は範囲幅αを狭める。これにより、閉路電圧の取得範囲が狭まる。閉路電圧の検出精度が向上される。

演算部３３は、推定電圧と記憶部３２に記憶されている閉路電圧との差分値が変化電圧よりも小さい場合、新たな取得範囲の設定をやめる。これによれば、演算部３３での演算処理が簡素化される。

なお本実施形態に記載の電池装置１００には、第１実施形態に記載の電池装置１００と同等の構成要素が含まれている。そのために本実施形態の電池装置１００が第１実施形態に記載の電池装置１００と同等の作用効果を奏することは言うまでもない。そのためにその記載を省略する。以下に示す他の実施形態でも重複する作用効果の記載を省略する。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態を図１１～図１３に基づいて説明する。

これまでの実施形態では、取得範囲内で閉路電圧が検出される例を示した。これに対して本実施形態では、取得範囲内で閉路電圧が検出されない場合の処理を説明する。

図１１に示す一例では、演算部３３は、時間ｔ３での閉路電圧の取得範囲を、時間ｔ２で取得した閉路電圧に基づいて設定している。しかしながら、時間ｔ２と時間ｔ３との間の時間ｔａで地絡が生じると、時間ｔ３において監視部１０で検出される閉路電圧が取得範囲外になる。演算部３３で取得される閉路電圧は取得範囲の下限値になる。

このように取得範囲の下限値を取得した場合、演算部３３は閉路電圧の取得範囲を閉路電圧の取りうる範囲に再設定する。このように取得範囲を拡大することで、時間ｔ４での閉路電圧の検出が可能になる。

一時的な地絡ではなく、永続的な地絡の場合、図１１に示すように、時間ｔａ以降の時間ｔ３，ｔ４，ｔ５，ｔ６において監視部１０で０．０Ｖが検出される。演算部３３は０．０Ｖを複数回取得する。０．０Ｖの取得回数が短絡判定値以上になった場合、演算部３３は地絡が発生していると判定する。

この短絡判定値は記憶部３２に参照値として記憶されている。短絡判定値の値は特に限定されない。本実施形態では短絡判定値が３に設定されている。

図１２に示す一例では、演算部３３は、時間ｔ３での閉路電圧の取得範囲を、時間ｔ２で取得した閉路電圧に基づいて設定している。しかしながら、時間ｔ２と時間ｔ３との間の時間ｔａで天絡が生じると、時間ｔ３において監視部１０で検出される閉路電圧が取得範囲外になる。演算部３３で取得される閉路電圧は取得範囲の上限値になる。

このように取得範囲の上限値を取得した場合、演算部３３は閉路電圧の取得範囲を、図１１に基づいて説明したように、閉路電圧の取りうる範囲に再設定する。

一時的な天絡ではなく、永続的な天絡の場合、図１２に示すように、時間ｔａ以降の時間ｔ３，ｔ４，ｔ５，ｔ６において監視部１０で５．０Ｖが検出される。演算部３３は５．０Ｖを複数回取得する。５．０Ｖの取得回数が短絡判定値以上になった場合、演算部３３は天絡が発生していると判定する。

＜短絡判定処理＞
次に、演算部３３の短絡判定処理を図１３に基づいて説明する。演算部３３はこの短絡判定処理を取得周期でサイクルタスクとして実行している。演算部３３はこの短絡判定処理を実行する前に、ある取得範囲で閉路電圧を取得している。この取得範囲と閉路電圧は記憶部３２に記憶されている。

ステップＳ４１０で演算部３３は、閉路電圧が取得範囲の上限値、若しくは、下限値であるか否かを判定する。すなわち、演算部３３は閉路電圧が取得範囲の上限値と下限値を除く値であるか否かを判定する。閉路電圧が取得範囲の上限値、若しくは、下限値である場合、演算部３３はステップＳ４２０へ進む。閉路電圧が取得範囲の上限値と下限値を除く値である場合、演算部３３はステップＳ４３０へ進む。

ステップＳ４２０へ進むと演算部３３は、自身の保有するカウンタを１だけインクリメントする。この後に演算部３３はステップＳ４４０へ進む。

ステップＳ４４０へ進むと演算部３３は、カウンタの値が短絡判定値よりも小さいか否かを判定する。カウンタの値が短絡判定値よりも小さい場合、演算部３３はステップＳ４５０へ進む。カウンタの値が短絡判定値以上の場合、演算部３３はステップＳ４６０へ進む。

ステップＳ４５０へ進むと演算部３３は、記憶部３２に記憶されている取得範囲とは異なる取得範囲を含む指示信号を、範囲信号として監視部１０に送信する。本実施形態の場合、演算部３３は閉路電圧の取りうる範囲を範囲信号に含ませる。記憶部３２に全範囲が記憶されていた場合、その全範囲を含む指示信号を、範囲信号として監視部１０に送信する。若しくは、演算部３３は範囲信号の出力をやめる。この後に演算部３３はステップＳ４７０へ進む。

ステップＳ４７０へ進むと演算部３３は、監視部１０で検出された閉路電圧を取得する。この後に演算部３３はステップＳ４１０へ戻る。

図１１と図１２に示すように地絡や天絡が生じた場合、演算部３３はステップＳ４１０，Ｓ４２０，Ｓ４４０，Ｓ４５０，Ｓ４７０を繰り返す。閉路電圧が取得範囲の上限値、若しくは、下限値になることが繰り返される。この結果、カウンタの値が短絡判定値以上になる。

なお、カウンタの値が短絡判定値以上になっておらず、記憶部３２に閉路電圧が記憶されている場合、演算部３３はその記憶されている閉路電圧に基づいてＳＯＣの推定などを行う。そして演算部３３はその推定結果に基づいた演算処理を実行する。

ステップＳ４４０においてカウンタの値が短絡判定値以上と判定してステップＳ４６００へ進むと、演算部３３は地絡や天絡などの短絡が生じていると判定する。そして演算部３３は短絡判定処理を終了する。

フローをさかのぼって、ステップＳ４１０において閉路電圧が取得範囲の上限値、若しくは、下限値ではないと判定してステップＳ４３０へ進むと、演算部３３はカウンタをクリアする。演算部３３はカウンタの値をゼロにする。そして演算部３３はステップＳ４８０へ進む。

ステップＳ４８０へ進むと演算部３３は、短絡は発生していないと判定する。そして演算部３３はステップＳ４９０へ進む。

ステップＳ４９０へ進むと演算部３３は、取得した閉路電圧を記憶部３２に記憶する。そして演算部３３は短絡判定処理を終了する。

＜作用効果＞
これまでに説明したように、閉路電圧が取得範囲外である場合、演算部３３は閉路電圧の取得範囲を変更する。演算部３３は閉路電圧が検出されるように取得範囲を変更する。本実施形態の演算部３３は取得範囲を閉路電圧の取りうる取得範囲に変更する。

これによれば、取得範囲を狭めた結果、閉路電圧が検出できなくなることが抑制される。

演算部３３は閉路電圧の取得範囲の下限値若しくは上限値の取得回数が短絡判定値以上になった場合、短絡が発生していると判定する。具体的に言えば、演算部３３は０．０Ｖの取得回数が３以上になった場合、地絡が発生していると判定する。演算部３３は５．０Ｖの取得回数が３以上になった場合、天絡が発生していると判定する。

これにより短絡の誤判定が抑制される。地絡と天絡とを区別して検出することができる。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態を図１４と図１５に基づいて説明する。

第３実施形態では、取得範囲の上限値、若しくは、下限値の閉路電圧を取得した場合、演算部３３は閉路電圧の取得範囲を閉路電圧の取りうる範囲に再設定する例を示した。そして、取りうる範囲で閉路電圧の取得を継続する例を示した。これに対して本実施形態では、取りうる範囲で上限値、若しくは、下限値の閉路電圧を取得した場合、演算部３３は取得範囲をその取得した閉路電圧の近傍に狭める。

演算部３３は、図１４に示すように、閉路電圧の取りうる範囲で下限値の閉路電圧を取得した場合、閉路電圧の取得範囲を、その閉路電圧を含む近傍に設定する。演算部３３は取得範囲を０．０Ｖの近傍に設定する。演算部３３は取得範囲の幅を記憶部３２に記憶されている範囲幅αよりも小さい値に設定する。これにより地絡を高精度に検出することができる。

演算部３３は、図１５に示すように、閉路電圧の取りうる範囲で上限値の閉路電圧を取得した場合、閉路電圧の取得範囲を、その閉路電圧を含む近傍に設定する。演算部３３は取得範囲を５．０Ｖの近傍に設定する。演算部３３は取得範囲の幅を範囲幅αよりも小さい値に設定する。これにより天絡を高精度に検出することができる。

（第５実施形態）
次に、第５実施形態を図１６に基づいて説明する。

第３実施形態では、取得範囲の上限値、若しくは、下限値の閉路電圧を検出した場合、演算部３３は閉路電圧の取得範囲を閉路電圧の取りうる範囲に再設定する例を示した。これに対して本実施形態では、取得範囲の上限値、若しくは、下限値の閉路電圧を取得する度に、演算部３３は図１６に示すように閉路電圧の取得範囲を徐々に拡大する。

（第６実施形態）
次に、第６実施形態を図１７と図１８に基づいて説明する。

第４実施形態では、取得範囲の上限値、若しくは、下限値の閉路電圧を取得する度に、演算部３３は閉路電圧の取得範囲を徐々に拡大する例を示した。これに対して本実施形態では、取得範囲の下限値の閉路電圧を取得する度に、演算部３３は図１７に示すように閉路電圧の取得範囲を徐々に０．０Ｖにシフトさせる。取得範囲の上限値の閉路電圧を取得する度に、演算部３３は図１８に示すように閉路電圧の取得範囲を徐々に５．０Ｖにシフトさせる。

演算部３３は０．０Ｖを含む取得範囲で０．０Ｖを取得した場合、地絡が発生していると判定する。演算部３３は５．０Ｖを含む取得範囲で５．０Ｖを取得した場合、天絡が発生していると判定する。

（第７実施形態）
次に、第７実施形態を図１９と図２０に基づいて説明する。

第３実施形態では、閉路電圧が取得範囲の上限値、若しくは、下限値の場合、演算部３３は閉路電圧の取得範囲を閉路電圧の取りうる範囲に再設定する例を示した。これに対して本実施形態では、閉路電圧が取得範囲の上限値、若しくは、下限値の場合、演算部３３は取得した閉路電圧を新たな取得範囲の下限値、若しくは、上限値にする。

閉路電圧が取得範囲の下限値の場合、図１９において一点鎖線で示すように、演算部３３は新たな取得範囲の上限値を取得した閉路電圧にする。そして演算部３３は新たな取得範囲の下限値を取りうる範囲の下限値に設定する。

閉路電圧が取得範囲の上限値の場合、図２０において一点鎖線で示すように、演算部３３は新たな取得範囲の下限値を取得した閉路電圧にする。そして演算部３３は新たな取得範囲の上限値を取りうる範囲の上限値に設定する。

これによれば、取得範囲の再設定による閉路電圧の検出精度の低下が抑制される。

（その他の変形例）
本実施形態では、複数の監視部１０に１つの制御部３０が設けられる例を示した。しかしながら、複数の監視部１０に複数の制御部３０が個別に設けられる構成を採用することもできる。

本実施形態では、複数の電池セル２２０それぞれの閉路電圧の取得範囲を設定する例を示した。しかしながら、複数の電池スタック２１０それぞれの閉路電圧の取得範囲を設定する構成を採用することもできる。１つの電池スタック２１０に含まれる複数の電池セル２２０それぞれに共通する閉路電圧の取得範囲を設定する構成を採用することもできる。係る変形例では、組電池２００は少なくとも２つの電池スタック２１０を有する。

本実施形態では、複数の電池セル２２０それぞれが同一種類の２次電池である例を示した。しかしながら、複数の電池セル２２０のうちの一部が異なる２次電池でもよい。例えば、複数の電池スタック２１０のうちの一部の電池スタック２１０に第１種類の電池セル２２０が含まれ、残りの電池スタック２１０に第１種類とは異なる第２種類の電池セル２２０が含まれてもよい。種類の異なる電池セル２２０としては、例えば、電池セル２２０の内部構成や外観構成が同一であるものの、正極や負極の組成材料が異なるものを採用することができる。

係る変形例の場合、閉路電圧の変化量を推定する際に演算部３３は、第１種類の電池セル２２０のＳＯＣとＯＣＶの特性データと、第２種類の電池セル２２０のＳＯＣとＯＣＶの特性データを記憶部３２から読み出す。

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態が本開示に示されているが、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

（技術的思想）
本明細書には、以下に示す種々の技術的思想が含まれている。

＜取得範囲の設定＞
［技術的思想１］
電気的に接続された複数の電池セル（２２０）の閉路電圧と前記閉路電圧の変化量を含む電池情報を記憶する記憶部（３２）と、
前記電池情報に基づいて前記閉路電圧の取得範囲を設定する設定部（３３）と、
前記閉路電圧を検出する検出部（１１）と、
前記設定部で設定される前記取得範囲で、前記検出部で検出された前記閉路電圧をデジタル信号に変換する変換部（１２，１３）と、を有する電池装置。
［技術的思想２］
前記変化量には、前記記憶部に記憶された前記閉路電圧が前記検出部で検出される第１検出タイミングから、新たに前記閉路電圧が前記検出部で検出される第２検出タイミングの手前までの間の前記電池セルの充放電量が含まれている技術的思想１に記載の電池装置。
［技術的思想３］
前記設定部は、前記記憶部に記憶された前記閉路電圧と前記変化量とに基づいて前記第２検出タイミングの前記取得範囲の中央値を設定する技術的思想２に記載の電池装置。
［技術的思想４］
前記設定部は、前記記憶部に記憶されている前記閉路電圧と前記第１検出タイミングの前記取得範囲の中央値との差に基づいて、前記第２検出タイミングの前記取得範囲の幅を設定する技術的思想３に記載の電池装置。
［技術的思想５］
前記設定部は、前記第２検出タイミングの前記取得範囲の中央値と前記第２検出タイミングの前記取得範囲の上限値との差の上限範囲幅と、前記第２検出タイミングの前記取得範囲の中央値と前記第２検出タイミングの前記取得範囲の下限値との差の下限範囲幅の大小関係を、前記変化量に基づいて設定する技術的思想３または技術的思想４に記載の電池装置。
［技術的思想６］
前記設定部は、前記変化量が減少傾向の場合、前記上限範囲幅よりも前記下限範囲幅を大きく設定し、前記変化量が増大傾向の場合、前記下限範囲幅よりも前記上限範囲幅を大きく設定する技術的思想５に記載の電池装置。
［技術的思想７］
前記設定部は、前記第２検出タイミングの前記取得範囲の中央値と、前記記憶部に記憶された前記閉路電圧との差分値が変化電圧以上の場合に前記第２検出タイミングでの前記取得範囲の新たな設定を決定し、前記差分値が前記変化電圧よりも低い場合に前記第２検出タイミングでの前記取得範囲の新たな設定をやめる技術的思想３～６のいずれか１項に記載の電池装置。
［技術的思想８］
前記閉路電圧が所定電圧の場合、前記設定部は前記第２検出タイミングの前記取得範囲の中央値を前記所定電圧に設定する技術的思想２～７のいずれか１項に記載の電池装置。

＜取得範囲の変更＞
［技術的思想１］
電気的に接続された複数の電池セル（２２０）の閉路電圧を含む電池情報を記憶する記憶部（３２）と、
前記電池情報に基づいて前記閉路電圧の取得範囲を設定する設定部（３３）と、
前記設定部で設定される前記取得範囲で、前記閉路電圧をデジタル信号に変換する変換部（１２，１３）と、を有し、
前記設定部は、前記閉路電圧が前記取得範囲の上限値と下限値の一方である場合、前記取得範囲を変更する電池装置。
［技術的思想２］
前記設定部は、前記閉路電圧が前記取得範囲の上限値と下限値の一方である場合、前記取得範囲を拡大する技術的思想１に記載の電池装置。
［技術的思想３］
前記設定部は、前記閉路電圧が前記取得範囲の上限値と下限値の一方である場合、前記取得範囲を前記閉路電圧の取りうる範囲に変更する技術的思想２に記載の電池装置。
［技術的思想４］
前記設定部は、前記取得範囲が前記取りうる範囲の際に、前記閉路電圧が前記取りうる範囲の上限値と下限値の一方である場合、前記取得範囲を、前記取りうる範囲の上限値と下限値の一方を含む、制限された範囲に変更する技術的思想３に記載の電池装置。
［技術的思想５］
前記設定部は、前記閉路電圧が前記取得範囲の上限値と下限値の一方である場合、新たな前記取得範囲を、前記閉路電圧側に遷移させた範囲に変更する技術的思想１または技術的思想２に記載の電池装置。
［技術的思想６］
前記設定部は、
前記閉路電圧が前記取得範囲の上限値である場合、新たな前記取得範囲の下限値を前記閉路電圧にし、
前記閉路電圧が前記取得範囲の下限値である場合、新たな前記取得範囲の上限値を前記閉路電圧にする技術的思想１または技術的思想２に記載の電池装置。
［技術的思想７］
前記設定部は、前記閉路電圧が前記取得範囲の上限値と下限値の一方であることが複数回起きると、短絡が生じていると判定する技術的思想１～６のいずれか１項に記載の電池装置。

１０…監視部、１１…マルチプレクサ、１２…レベルシフタ、１３…ＡＤ変換部、１４…監視制御部、１５…監視通信部、１６…基準電圧回路、３０…制御部、３１…制御通信部、３２…記憶部、３３…演算部、１００…電池装置、１２１…オペアンプ、１２２…クランプ回路、１２３…帰還回路、２００…組電池、２１０…電池スタック、２２０…電池セル、２３０…物理量センサ

Claims (9)

1. 電気的に接続された複数の電池セル（２２０）の閉路電圧の取得範囲を変化させるための複数の範囲設定部（１２２，１２３）を備えるレベルシフタ（１２）と、
   前記レベルシフタで設定された前記取得範囲で、前記レベルシフタから出力された前記閉路電圧をデジタル信号に変換するＡＤ変換部（１３）と、
   複数の前記範囲設定部それぞれの状態の診断を実施するための基準信号を前記レベルシフタに出力する基準信号部（１６）と、を有する監視装置。
2. 前記レベルシフタは、複数の前記範囲設定部の他にオペアンプ（１２１）を有し、
   複数の前記範囲設定部それぞれは、前記オペアンプのオフセットを調整するオフセット調整部（１２２）と、前記オペアンプのゲインを調整するゲイン調整部（１２３）と、を有する請求項１に記載の監視装置。
3. 前記オペアンプは入力端子と出力端子を複数有し、
   複数の前記入力端子それぞれに前記オフセット調整部が接続され、複数の前記入力端子と複数の前記出力端子との間に複数の前記ゲイン調整部が設けられている請求項２に記載の監視装置。
4. 電気的に接続された複数の電池セル（２２０）の閉路電圧の取得範囲を変化させるための複数の範囲設定部（１２２，１２３）を備えるレベルシフタ（１２）と、
   前記範囲設定部で設定された前記取得範囲で、前記レベルシフタから出力された前記閉路電圧をデジタル信号に変換するＡＤ変換部（１３）と、
   複数の前記範囲設定部それぞれの状態の診断を実施するための基準信号を前記レベルシフタに出力する基準信号部（１６）と、
   複数の前記範囲設定部それぞれによって設定される複数の前記取得範囲それぞれにおいて前記ＡＤ変換部でデジタル信号に変換された複数の前記基準信号と、前記基準信号部から出力される前記基準信号の電圧レベルとに基づいて、複数の前記範囲設定部のいずれに異常が生じているのかを判定する判定部（３３）と、を有する電池装置。
5. 前記判定部は、異常が生じている前記範囲設定部を含む複数の前記範囲設定部のうちの少なくとも１つを用いて、前記取得範囲を設定できるのかを判定する請求項４に記載の電池装置。
6. 前記レベルシフタは、複数の前記範囲設定部の他にオペアンプ（１２１）を有し、
   複数の前記範囲設定部それぞれは、前記オペアンプのオフセットを調整するオフセット調整部（１２２）と、前記オペアンプのゲインを調整するゲイン調整部（１２３）と、を有し、
   前記判定部は、複数の前記オフセット調整部と複数の前記ゲイン調整部の組み合わせによって設定される複数の前記取得範囲それぞれにおいて前記ＡＤ変換部でデジタル信号に変換された複数の前記基準信号と、前記電圧レベルとに基づいて、複数の前記オフセット調整部と複数の前記ゲイン調整部のいずれに異常が生じているのかを判定する請求項４に記載の電池装置。
7. 前記判定部は、異常が生じている前記オフセット調整部および異常が生じている前記ゲイン調整部の少なくとも一方を含む複数の前記オフセット調整部と複数の前記ゲイン調整部のうちの少なくとも１つを用いて、前記取得範囲を設定できるかを判定する請求項６に記載の電池装置。
8. 前記オペアンプは入力端子と出力端子を複数有し、
   前記判定部は、複数の前記入力端子それぞれに接続された複数の前記オフセット調整部と複数の前記入力端子と複数の前記出力端子との間に設けられた複数の前記ゲイン調整部の組み合わせによって設定される複数の前記取得範囲それぞれにおいて前記ＡＤ変換部でデジタル信号に変換された複数の前記基準信号と、前記電圧レベルとに基づいて、複数の前記オフセット調整部と複数の前記ゲイン調整部のいずれに異常が生じているのかを判定する請求項６または請求項７に記載の電池装置。
9. 前記判定部は、異常が生じている前記オフセット調整部および異常が生じている前記ゲイン調整部の少なくとも一方が接続されている前記入力端子と前記出力端子との間の通電経路の使用を禁止する請求項８に記載の電池装置。

Images