JP3988324B2

JP3988324B2 - 組電池の異常判定装置及び組電池の異常判定方法

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Publication number: JP3988324B2
Application number: JP18895499A
Authority: JP
Inventors: 博志田村; 哲也永田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 1999-07-02
Publication date: 2007-10-10
Anticipated expiration: 2019-07-02
Also published as: JP2001025173A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次電池からなる単位セルを複数個直列に接続して構成されるセルグループを複数直列に接続してなる組電池について、充放電時における異常の発生を判定する異常判定装置及び組電池の異常判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、低公害性と高い走行性能との両立を目的として、電気自動車とガソリンエンジンとのメカニズムを組み合わせたハイブリッド電気自動車（以下、ＨＥＶと称す）が開発されている。ＨＥＶは、ガソリンエンジンを搭載しているため、電気自動車ほど大容量のバッテリを使用せずともガソリン車並みの走行性能が確保できる一方、エンジンの効率が低く二酸化炭素や窒素酸化物などの排出量が増加する低回転時にはバッテリによりモータを駆動して走行するため、低公害性をも達成し得るようになっている。
【０００３】
斯様なＨＥＶにおいても、発進時やフル加速時にはバッテリから供給される電力を使用するため、バッテリには高い出力が要求される。また、ＨＥＶは、エンジンやモータ／ジェネレータ，バッテリなど多くの構成部品を搭載しなければならず、自動車全体の重量が増加することから、バッテリに対しては、電気自動車と同様に高性能且つ軽量であることが要求されている。
【０００４】
斯様な状況下で、鉛，ニッカドやニッケル水素電池などに代わるものとして、リチウム電池が注目されている。リチウム電池は、同容量の鉛やニッカド電池に比して約３〜４倍もの高い重量エネルギ密度を有しており、小形軽量化が要求されるＨＥＶには好適であるとして応用が期待されている。
【０００５】
ところが、リチウム電池は、過充電や過放電に弱く、定められた電圧範囲内で使用しないと材料が分解して著しく容量が減少したり、異常に発熱するなどして使用できなくなるおそれがある。そのため、リチウム電池を使用する場合は、上限電圧及び下限電圧を明確に規定して、端子電圧がその範囲内となるように充放電制御したり、或いは、電圧範囲を制限する保護回路とセットで使用するのが一般的である。
【０００６】
ところで、電気自動車やＨＥＶに使用されるバッテリは、モータを駆動するために高い電圧が要求されるので、通常、複数個の単位セルを直列に接続して構成されている。例えば、３００Ｖのバッテリ電圧を得るには、単位セル当たり２Ｖの鉛電池では１５０個程度のセルを直列接続し、単位セル当たり３．６Ｖのリチウム電池では８０個程度のセルを直列接続することになる。
【０００７】
このように多数の単位セルを直列接続してなる組電池を充電する場合、従来は、組電池の正，負極の端子間電圧を監視することにより充電を制御していた。例えば、単位セル当たりの電圧範囲が１．８〜２．４Ｖで１５０個直列の鉛電池の場合は、組電池の電圧範囲が２７０〜３６０Ｖの範囲となるように充放電制御していた。
【０００８】
この場合に問題となるのが、各単位セルの残存容量（State Of Charge,以下、ＳＯＣと称す）に基づく各単位セル間の端子電圧のばらつきである。直列接続された状態では各単位セルを流れる電流値は等しいが、各単位セル毎の残存容量には必ずばらつきがあるため、これに起因して各単位セルの端子電圧も異なったものとなる。この残存容量のばらつきは、主として各セル毎の自己放電や充放電効率の違いによって生じるもので、時間と共に蓄積され拡大していくものである。
【０００９】
即ち、これらの総計たる組電池の端子間電圧を監視して充電制御しても、その構成要素たる各単位セルとしては、端子電圧が（組電池の端子間電圧）／（単位セル個数）で得られる平均電圧よりも高く、或いは低くなっているものが存在する。このため、上限電圧まで充電すれば過充電となり、下限電圧まで放電すれば過放電となる単位セルが存在することになる。
【００１０】
そして、ニッカド或いはニッケル水素電池では、過放電や過充電となっても性能の劣化が少なく、また、鉛電池は、性能が劣化しても特に安全性に問題は無く、何れも使用不能の状態にはならないことから、組電池の両端電圧のみを参照して制御すれば十分であった。
しかしながら、リチウム電池を多直列組電池として使用する場合は、各単位セル夫々が過充電または過放電状態とならないように対策すること、即ち、そのために過充電や過放電のような異常の発生を検出，判定することは必須である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このような対策を考慮したものとして、例えば、実開平２−１３６４４５号公報に開示されているものがある。この従来技術では、図２３に示すように、各単位セル１には、夫々の端子電圧を個別に検出する電圧検出器２が並列に接続されている。ＣＰＵ３は、各電圧検出器２の検出信号を、マルチプレクサ（ＭＰＸ）４及び５並びにＡ／Ｄコンバータ６を介して得るようになっている。
【００１２】
そして、ＣＰＵ３は、充電時には、各単位セル１の端子電圧の内最高値を検出してその最高電圧が上限電圧を超えないように制御を行い、放電時には、同最低値を検出してその最低電圧が下限電圧に達すると放電を終了するように制御を行うようになっている。
【００１３】
しかしながら、斯様な方式では、過充電や過放電の発生を監視するために、各単位セル１毎に電圧検出器２を配置しなければならない。そして、各電圧検出器２が出力する多数の検出信号を処理するために、マルチプレクサ４及び５が必要となる。加えて、単位セル１から電圧検出器２への配線数も多くなるため、総じてコストを増大させてしまうという問題がある。
【００１４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、組電池の充放電制御を行う際に、組電池に発生する異常を判定するための装置または方法を、より低コストで構成または実施することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の組電池の異常判定装置によれば、二次電池からなる単位セルを複数個直列に接続してセルグループを構成し、そのセルグループを複数直列に接続することで構成されている組電池について、各異常検出手段は、セルグループ毎に異常状態の発生を検出する。そして、電圧出力手段は、異常検出手段が異常状態を検出すると出力電圧を変化させ、異常判定手段は、電圧検出手段によって電圧出力手段の出力電圧の変化が検出されると当該セルグループを構成する単位セルに異常が発生したと判定する。
【００１６】
即ち、異常判定手段は、組電池を構成する単位セルを個別に監視する必要はなく、セルグループを単位として、電圧出力手段による各セルグループ毎の電圧変化を監視して異常状態の発生を判定すれば良い。従って、異常判定手段の監視負担を軽減して構成を簡単化することが可能となり、装置を低コストで構成することができる。
具体的には、電圧出力手段は、異常検出手段が異常状態を検出すると出力電圧を周期的に変動させる。即ち、異常が検出された場合でも、異常判定手段は、当該出力電圧を間欠的に参照することができるので、異常の発生から時間が経過することによって異常状態が次第に解消されて行く場合には、その状況を把握することができる。
【００１７】
請求項２記載の組電池の異常判定装置によれば、電圧出力手段は、異常検出手段が検出する異常状態の種類に応じて出力電圧の変動周期を変化させるので、異常判定手段は、その出力電圧の変動周期によって発生した異常状態の種類を判別することが可能となる。
【００１８】
請求項３記載の組電池の異常判定装置によれば、電圧出力手段は、前記異常検出手段によって異常状態が検出された単位セルの位置に応じて出力電圧の変動周期を変化させるので、異常判定手段は、その出力電圧の変動周期によって異常が発生した単位セルがセルグループ内のどの位置にあるのかをも判定することができる。
【００１９】
請求項４記載の組電池の異常判定装置によれば、電圧出力手段を、対応するセルグループを構成する少なくとも１つ以上の単位セルの端子電圧を自身の出力電圧として変化可能に構成するので、簡単な部品を用いて電圧出力手段を構成できる。また、電圧検出手段は、正常時においては１つ以上の単位セルの端子電圧を直接監視することになるので、電圧検出手段の検出出力から組電池の充放電制御などに必要な情報を得ることもできる。
【００２０】
請求項５記載の組電池の異常判定装置によれば、電圧出力手段を、対応するセルグループの端子電圧を自身の出力電圧として変化可能に構成するので、電圧検出手段は、正常時にはセルグループの端子電圧を直接監視することになり、その検出出力から組電池の充放電制御などに必要な情報をセルグループ単位で得ることができる。
【００２１】
請求項６記載の組電池の異常判定装置によれば、電圧出力手段は、異常検出手段が異常状態を検出すると、当該異常状態が検出されたセルグループの出力電圧を、当該セルグループにおいて異常が検出された単位セルの負極の電位に等しくするように変化させる。従って、セルグループの端子電圧は、異常状態が検出された単位セルの位置に応じたレベルに変化するので、異常判定手段は、セルグループのどの単位セルに異常が生じたのかを容易に判定することができる。
【００２２】
請求項７記載の組電池の異常判定装置によれば、異常検出手段は、セルグループを構成する各単位セルの端子電圧を下限電圧と比較して、何れかの単位セルの端子電圧が下限電圧よりも低下した場合に異常を検出する。即ち、組電池の放電時には、各単位セルの端子電圧が次第に低下して行くが、端子電圧が使用可能範囲として定められている下限電圧よりも低下すると単位セルは過放電状態となる。従って、斯様に構成すれば、単位セルの過放電状態を異常として検出することができる。
【００２４】
請求項８記載の組電池の異常判定装置によれば、異常検出手段は、セルグループを構成する各単位セルの端子電圧を上限電圧と比較して、何れかの単位セルの端子電圧が上限電圧よりも上昇した場合に異常を検出する。即ち、組電池の充電時には、各単位セルの端子電圧が次第に上昇して行くが、端子電圧が使用可能範囲として定められている上限電圧よりも上昇すると単位セルは過充電状態となる。従って、斯様に構成すれば、単位セルの過充電状態を異常として検出することができる。
【００２５】
請求項９記載の組電池の異常判定装置によれば、異常検出手段は、セルグループを構成する各単位セルの内少なくとも１つの温度を検出して基準温度と比較し、検出された温度が基準温度を超えた場合に異常を検出する。即ち、斯様に構成すれば、組電池の充放電時において、何れかの単位セルの温度が異常に上昇する過昇温状態になった場合も異常として検出することができる。
【００２６】
請求項１０記載の組電池の異常判定装置によれば、温度検出手段を、セルグループを構成している単位セル数と同数のポジティブサーミスタとして、各ポジティブサーミスタをセルグループの正極側端子とそのセルグループの正側電圧検出線との間に直列に介挿して各単位セルの近傍に配置する。
例えば、単位セルに異常が発生してその温度が一定レベルを超えて著しく上昇すると、ポジティブサーミスタの抵抗値も増大することになり正側電圧検出線は開放状態となる。従って、結果として、異常検出手段，温度検出手段，温度比較手段及び電圧出力手段をポジティブサーミスタによって共通に構成することになるので、構成を大幅に簡単化することができる。
【００２７】
請求項１１記載の組電池の異常判定装置によれば、異常検出手段は、セルグループ内の単位セルより漏出するガスの濃度を検出して基準濃度と比較し、検出されたガス濃度が基準濃度を超えた場合に異常を検出する。即ち、一般に二次電池は電解液などを用いて構成されているため、充放電時の電解作用によって内部でガスが発生する。そして、何らかの原因によって単位セルの筐体の一部が破損した場合などには、内部で発生したガスが外部に漏出することになる。従って、斯様に構成すれば、ガスの漏出または単位セルの筐体の破損などを異常として検出することができる。
【００２９】
請求項１２記載の組電池の異常判定装置によれば、電圧出力手段は、異常検出手段が検出する異常状態の種類に応じて出力電圧を変化させるので、異常判定手段は、その出力電圧レベルに応じて発生した異常状態の種類を判別することが可能となる。
【００３０】
請求項１３記載の組電池の異常判定装置によれば、電圧出力手段は、前記異常検出手段によって異常状態が検出された単位セルの位置に応じて出力電圧を変化させるので、異常判定手段は、その出力電圧の変化レベルによって異常が発生した単位セルがセルグループ内のどの位置にあるのかをも判定することができる。
【００３２】
請求項１４記載の組電池の異常判定装置によれば、異常検出手段及び電圧検出手段によって異常検出装置を構成し、当該異常検出装置と電圧検出手段との間を２本の配線によって接続するので、配線数を削減して組み立てコストを一層低下させることができる。
【００３３】
請求項１５記載の組電池の異常判定装置によれば、対応するセルグループより電圧検出手段に流れる電流を検出して基準電流値と比較し、検出された電流が基準電流値を超えた場合に、電圧検出手段に流れる電流を電流遮断手段によって遮断する。即ち、組電池に接続されている外部回路側で例えば短絡などの異常が発生して、セルグループから電圧検出手段に過電流が流れたような場合には、電流を遮断することで組電池や外部回路を保護することができる。
【００３４】
請求項１６記載の組電池の異常判定装置によれば、異常検出手段及び電圧検出手段は、セルグループより動作用電源を得る。即ち、これらの手段は、何れもＣＰＵなどのように消費電力が大なる要素を用いることなく構成することが可能であり、電源電圧が多少変動しても問題はない。従って、組電池に比較して出力電圧レベルも適当であるセルグループより直接動作用電源を得ることで、別途電源を用意する必要がなくなり、一層低コストで構成することができる。
【００３５】
請求項１７記載の組電池の異常判定装置によれば、異常検出手段及び電圧検出手段を、セルグループを構成する単位セル、若しくはセルグループを収納する筐体または当該筐体を構成する部品と一体化するので、組み付け作業が容易となる。
【００３６】
請求項１８記載の組電池の異常判定装置によれば、異常検出手段及び電圧検出手段を、各単位セル間における端子電圧のばらつきを極力小さくするように調整する電圧調整手段と一体に構成する。即ち、多数の単位セルを直列接続して構成される組電池では、各単位セル間において端子電圧がばらつくと電池の効率が低下することになる。従って、そのようなばらつきを電圧調整手段により調整して組電池の効率を向上させることができると共に、異常検出手段及び電圧検出手段と一体にすることで、機能を追加したことによる構成の複雑化を極力回避することができる。
【００３７】
請求項１９記載の組電池の異常判定装置によれば、グループ間電圧調整手段は、各セルグループ間における出力電圧のばらつきを極力小さくするように調整するので、組電池の効率を一層向上させることができる。
【００３８】
請求項２０記載の組電池の異常判定装置によれば、高いエネルギ密度を有するが、より厳密な過充電，過放電対策が必要とされるリチウム電池を単位セルとする組電池に適用することによって、充放電を安全に制御した上でリチウム電池の性能を十分に引出して活用することができる。
【００３９】
請求項２１記載の組電池の異常判定装置によれば、リチウム電池の正極に、リチウムニッケル酸化物を活物質として使用するので、通常使用範囲と過充電−過放電範囲との電圧変化が比較的緩慢で、セルグループの端子電圧の変化からセルの過充電，過放電を判定しにくい特性であるにもかかわらず、充放電を安全に制御した状態で使用することができる。
【００４０】
請求項２２または２３記載の組電池の異常判定装置によれば、組電池を、電気自動車（請求項２２）またはハイブリッド電気自動車（請求項２３）の駆動用バッテリとするので、駆動用バッテリの使用効率を十分向上させることができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
（第１実施例）
以下、本発明を、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の駆動用バッテリに適用した場合の第１実施例について図１乃至図３を参照して説明する。電気的構成の概略を示す図１において、リチウム二次電池で構成される単位セル１１は、直列接続された４個（Ｃ１〜Ｃ４）毎にセルグループ１２を構成している。また、単位セル１１の正極には、リチウムニッケル酸化物が活物質として使用されている。そして、各セルグループ１２の正極１２ｐ，負極１２ｎ間には、異常検出装置１３及び電圧検出器（電圧検出手段）１４が並列に接続されている。各電圧検出器１４の検出信号は、マルチプレクサ（ＭＰＸ）１５及びＡ／Ｄコンバータ１６を介してＣＰＵ（異常判定手段，電圧制御手段）１７に与えられるようになっている。
【００４２】
ＣＰＵ１７は、各マルチプレクサ１５に切り替え制御信号を与えて、電圧検出器１４が検出する各セルグループ１２の端子電圧ＶG を順次参照するようになっている。また、ＣＰＵ１７は、ＲＡＭなどで構成されるメモリ１８にデータを書き込んで記憶させ、必要に応じて読み出すようになっている。
【００４３】
セルグループ１２は、２０個が直列に接続されて組電池１９を構成しており、その組電池１９は、ＨＥＶの駆動用バッテリとして、正極１９ｐ，負極１９ｎが主電流路Ｌ＋，Ｌ−を介して充電器やＨＥＶのモータを駆動するインバータ（何れも図示せず）等に接続されるようになっている。
【００４４】
図２は、異常検出装置１３の詳細な電気的構成を示すものである。単位セル１１（Ｃ１）について説明すると、単位セル１１の正負極間には、分圧抵抗２０ａ，２０ｂの直列回路，抵抗２１及びツェナーダイオード２２の直列回路並びに抵抗２３及びツェナーダイオード２４の直列回路が並列に接続されている。分圧抵抗２０ａ，２０ｂの共通接続点ＶD は、コンパレータ２５の非反転入力端子に接続されていると共に、抵抗２６ａを介してコンパレータ２７の反転入力端子に接続されている。
【００４５】
また、抵抗２１及びツェナーダイオード２２の共通接続点ＶL は、抵抗２８ａを介してコンパレータ２５の反転入力端子に接続されており、抵抗２３及びツェナーダイオード２４の共通接続点ＶH は、コンパレータ２７の非反転入力端子に接続されている。コンパレータ２５の出力端子は、抵抗２８ｂを介して自身の反転入力端子に接続されていると共に、９入力ＡＮＤゲート（異常検出手段）２９の入力端子に接続されており、コンパレータ２７の出力端子は、抵抗２６ｂを介して自身の反転入力端子に接続されていると共に、ＡＮＤゲート２９の他の入力端子に接続されている。
【００４６】
コンパレータ２５は、共通接続点ＶD のレベルが、ツェナーダイオード２２のツェナー電圧ＶZ1で決まる共通接続点ＶL のレベルよりも高い場合はハイレベルを出力し、低い場合はロウレベルを出力する。ツェナー電圧ＶZ1は、リチウム二次電池の下限電圧ＶLLに抵抗２０ａ，２０ｂの分圧比を乗じた値に設定されている。
【００４７】
即ち、コンパレータ２５の出力レベルは、組電池１９の放電時において、単位セル１１の端子電圧ＶC が下限電圧ＶLLよりも高い場合に“Ｈ”となり、下限電圧ＶLLを下回る過放電の状態になると“Ｌ”となる。尚、抵抗２０ａ及び２０ｂ，抵抗２１及びツェナーダイオード２２，コンパレータ２５，抵抗２８ａ及び２８ｂは、下限電圧検出回路（異常検出手段，下限電圧比較手段）３０を構成している。
【００４８】
一方、コンパレータ２７は、共通接続点ＶD のレベルが、ツェナーダイオード２４のツェナー電圧ＶZ2で決まる共通接続点ＶH のレベルよりも低い場合はハイレベルを出力し、高い場合はロウレベルを出力する。ツェナー電圧ＶZ2は、リチウム二次電池の上限電圧ＶHLに抵抗２０ａ，２０ｂの分圧比を乗じた値に設定されている。
【００４９】
即ち、コンパレータ２７の出力レベルは、組電池１９の充電時において、単位セル１１の端子電圧ＶC が下限電圧ＶHLよりも低い場合に“Ｈ”となり、下限電圧ＶHLを上回る過充電の状態になると“Ｌ”となる。尚、抵抗２０ａ及び２０ｂ，抵抗２３及びツェナーダイオード２４，抵抗２６ａ及び２６ｂ，コンパレータ２７は、上限電圧検出回路（異常検出手段，上限電圧比較手段）３１を構成している。
尚、他の単位セル１１（Ｃ２〜Ｃ４）に関する構成も同様であり、Ｃ１の（１）に代えて（２）〜（４）を付して示している。
【００５０】
また、セルグループ１２の正極１２ｐ，負極１２ｎ間には、抵抗３２ａ，３２ｂの直列回路並びに抵抗３３及び（ポジティブ）サーミスタ３４の直列回路が並列に接続されている。そして、抵抗３２ａ，３２ｂの共通接続点は、コンパレータ３５の非反転入力端子に接続されており、抵抗３３及びサーミスタ（温度検出手段）３４の共通接続点は、抵抗３６ａを介してコンパレータ３５の反転入力端子に接続されている。コンパレータ３５の出力端子は、抵抗３６ｂを介して自身の反転入力端子に接続されていると共に、ＡＮＤゲート２９の入力端子に接続されている。
【００５１】
サーミスタ３４は、何れかの単位セル１１（例えば、Ｃ１）の近傍に配置されており、単位セル１１の温度が上昇，下降するのに応じてその抵抗値が増加，減少するようになっている。また、抵抗３２ａと抵抗３３の抵抗値は等しく設定されており、抵抗３２ｂの抵抗値は、単位セル１１の温度が上限温度に達した場合におけるサーミスタ３４の抵抗値に等しく設定されている。
【００５２】
そして、コンパレータ３５は、サーミスタ３４の端子電圧ＶTHと抵抗３２ｂの端子電圧ＶR とを比較して、ＶTH＜ＶR であれば“Ｈ”を出力し、単位セル１１の温度が上限温度を超える過昇温状態となることでＶTH＞ＶR となると“Ｌ”を出力する。尚、抵抗３２ａ及び３２ｂ，抵抗３３及びサーミスタ３４，コンパレータ３５，抵抗３６ａ及び抵抗３６ｂは、過昇温検出回路（異常検出手段，温度比較手段）３７を構成している。
【００５３】
セルグループ１２の正極１２ｐは、スイッチ（電圧変化手段）３８の固定接点３８ａに接続されており、可動接点３８ｂは、正側の電圧検出線Ｗ＋に接続されている。そして、セルグループ１２の負極１２ｎは、負側の電圧検出線Ｗ−に直結されている。
【００５４】
ＡＮＤゲート２９の出力端子は、スイッチ３８の制御端子に接続されており、スイッチ３８は、ＡＮＤゲート２９より与えられる制御信号が“Ｈ”であれば可動接点３８ｂを固定接点３８ａ側に接続し、前記制御信号が“Ｌ”であれば可動接点３８ｂと固定接点３８ａとを開離させるようになっている。
【００５５】
尚、以上において、組電池１９及び異常検出装置１３を除いたものが、組電池１９の制御部３９を構成している。そして、異常検出装置１３を構成するコンパレータ２５，２７及び３５やＡＮＤゲート２９の動作用電源は、セルグループ１２から得るようになっている。また、ＣＰＵ１７は、ＨＥＶが走行する場合に、走行用モータを駆動するインバータの制御装置（何れも図示せず）に制御信号を与えることで、駆動用バッテリたる組電池１９の充放電をも制御するように構成されている。従って、制御部３９は、組電池１９の充放電制御装置（電圧制御装置）としての機能も有している。
【００５６】
次に、本実施例の作用について図３をも参照して説明する。ＡＮＤゲート２９は、全ての入力端子のレベルが“Ｈ”であれば“Ｈ”を出力し、入力端子のレベルが何れか１つでも“Ｌ”であれば“Ｌ”を出力する。即ち、ＨＥＶが走行している場合において、組電池１９に何も異常がなければＡＮＤゲート２９“Ｈ”を出力するので、スイッチ３８は、可動接点３８ｂを固定接点３８ａ側に接続する。従って、電圧検出器１４には、セルグループ１２の出力電圧が４つの単位セル１１の端子電圧の総和であるＥ４（Ｖ）として与えられる。
【００５７】
ＨＥＶは、発進時や低速運転時においてはモータを駆動して走行するので組電池１９を放電させる。また、高速運転時にはガソリンエンジンを駆動して走行すると共に、組電池１９に対する充電を行うようになっている。
【００５８】
そして、図３に示す時刻ｔ１において、組電池１９の充電時における過充電状態，放電時における過放電状態、または、組電池１９の温度が異常に上昇して過昇温状態となる内の何れかの状態が発生すると、ＡＮＤゲート２９は“Ｌ”を出力する。すると、スイッチ３８は、可動接点３８ｂと固定接点３８ａとを開離させるので、電圧検出線Ｗ＋，Ｗ−間はハイインピーダンスとなって電圧検出器１４に与えられるセルグループ１２の出力電圧はＥ４（Ｖ）から０（Ｖ）に変化する。ＣＰＵ１７は、その出力電圧の変化によって当該セルグループ１２に異常状態が発生したことを判定して、充電または放電の電力を制御するようインバータの制御装置に信号を出力するなどの所定の処理を行う。
【００５９】
以上のように本実施例によれば、リチウム二次電池からなる単位セル１１を複数個直列に接続してセルグループ１２を構成し、そのセルグループ１２を複数直列に接続することで組電池１９を構成して、各セルグループ１２と電圧検出器１４との間に異常検出装置１３を配置した。そして、その異常検出装置１３を構成する下限電圧検出回路３０，上限電圧検出回路３１及び過昇温検出回路３７によって、セルグループ１２を構成する各単位セル１１の過放電，過充電または過昇温などの異常状態を検出すると、ＡＮＤゲート２９は、スイッチ３８によって当該セルグループ１２の端子電圧をＥ４（Ｖ）から０（Ｖ）に変化させるようにした。
【００６０】
従って、各異常検出装置１３と制御部３９の各電圧検出器１４との間を２本の電圧検出線Ｗ＋，Ｗ−によって接続するだけで、ＣＰＵ１７は、各セルグループ１２内部の単位セルに異常が発生したことを判定することができるので、電圧検出器１４等のような組電池１９制御用の電子部品の数を大きく削減することが可能となり、制御部３９のコストを低下させることができる。また、作業者は、各異常検出装置１３と制御部３９との接続を容易に行うことができる。
【００６１】
また、本実施例によれば、異常検出装置１３をＣＰＵなどを用いることなく構成して、その動作用電源を各セルグループ１２から得るようにした。即ち、異常検出装置１３の消費電力は極めて僅かであり、セルグループ１２は４直列構成であるから、その端子電圧は３．６×４＝１４．４（Ｖ）程度であり、３．３〜５Ｖ程度の動作用電源の作成に好適である。
【００６２】
そして、異常検出装置１３は、電源電圧が多少低下しても動作が可能であることから、セルグループ１２より動作用電源を得ても十分安定した動作ができる。従って、前記動作用電源に対しては相対的に容量が小さい制御用電源（所謂バッテリ）の電力消費を抑制することができる。
【００６３】
更に、本実施例によれば、高いエネルギ密度を有するが、より厳密な過充電，過放電対策が必要とされるリチウム電池を単位セル１１とする組電池１９に適用することによって、充放電を安全に制御した上でリチウム電池の性能を十分に引出して活用することができる。特に、正極にリチウムニッケル酸化物を活物質として使用したリチウム電池のように、通常使用範囲と過充電−過放電範囲との間の電圧変化が比較的緩慢であるような電池に対して特に有効である。
【００６４】
即ち、発明者は、過去に同様の目的及び効果を狙ってリチウムマンガン酸化物を正極に使用したリチウム二次電池のような、過充電や過放電領域の電圧変化が通常使用領域よりも急な特性を利用して、セルグループの端子電圧の変化から各セルの過充電，過放電を判定する発明を特願平１０−３０１２６５号にて提案している。それに対して、本願発明は、そのような顕著な電圧変化特性を持たないリチウムニッケル酸化物を正極に使用したリチウム二次電池についても過充電，過放電を異常として確実に検出するものである。
【００６５】
加えて、本実施例によれば、組電池１９をＨＥＶに使用することで、高出力を得るために多くの単位セル１１を直列接続する構成に対して、上記した各効果を有効に適用することができる。
【００６６】
また、本実施例によれば、スイッチ３８を用いて電圧出力手段を簡単に構成し、対応するセルグループ１２の端子電圧ＶG を自身の出力電圧として０Ｖに変化可能としたので、電圧検出器１４は、正常時にはセルグループ１２の端子電圧ＶG を直接監視することになる。従って、ＣＰＵ１７は、電圧検出器１４の検出出力から、組電池１１の充放電制御などに必要な情報をセルグループ単位で得ることもできる。そして、電圧検出器１４を、異常判定と充放電制御とに兼用することができるので、構成を一層簡単にすることができる。
【００６７】
（第２実施例）
図４及び図５は本発明の第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第２実施例では、第１実施例において１つの単位セル１１（Ｃ１）に対応して設けられていた過昇温検出回路３７を４つ設けて（３７（１）〜３７（４））、残りの３つの単位セル１１（Ｃ２〜Ｃ４）にも対応して配置している。
【００６８】
また、９入力ＡＮＤゲート２９に代えて、４つの単位セル１１に対応する夫々対応する３入力ＡＮＤゲート（異常検出手段）４０（１）〜４０（４）が設けられており、各単位セル１１の下限電圧検出回路３０，上限電圧検出回路３１及び過昇温検出回路３７の出力端子は、夫々のＡＮＤゲート４０の入力端子に接続されている。
【００６９】
また、第１実施例におけるスイッチ３８を３８Ａ（１）として、そのスイッチ３８Ａ（１）とセルグループ１２の正極との間には、３つのスイッチ３８Ａ（２）〜３８Ａ（４）が直列に接続されている。そして、ＡＮＤゲート４０（１）〜４０（４）の各出力端子は、スイッチ３８Ａ（１）〜３８Ａ（４）の制御入力端子に夫々接続されている。尚、スイッチ３８Ａは、固定接点３８ａと可動接点３８ｂとを開離させてＯＦＦとなった場合には、可動接点３８ｂを対応する端子セル１１の負極１１ｎ側に接続するようになっている。以上が、異常検出装置４１を構成している。
【００７０】
次に、第２実施例の作用について図５をも参照して説明する。第２実施例では、各単位セル１１毎に過放電，過充電または過昇温などの異常状態を検出するようになっている。例えば、図５に示すように、時刻ｔ１において単位セル１１（Ｃ４）に上記何れかの異常状態が発生すると、ＡＮＤゲート４０（４）の出力端子が“Ｌ”となってスイッチ３８Ａ（４）がＯＦＦとなり、電圧検出線Ｗ＋は、単位セル１１（Ｃ４）の負極１１ｎに接続される。
【００７１】
すると、電圧検出器１４によって検出されるセルグループ１２の出力電圧は、単位セル１１（Ｃ４）１つ分低下して単位セル１１（Ｃ１〜Ｃ３）の端子電圧の総和となり、Ｅ４（Ｖ）からＥ３（Ｖ）へと変化する。また、時刻ｔ２において異常状態が解消された後、時刻ｔ３において単位セル１１（Ｃ３）に上記何れかの異常状態が発生すると、ＡＮＤゲート４０（３）の出力端子が“Ｌ”となり、電圧検出線Ｗ＋は、スイッチ３８Ａ（３）を介して単位セル１１（Ｃ３）の負極１１ｎに接続される。すると、電圧検出器１４によって検出される出力電圧は単位セル１１（Ｃ１，Ｃ２）の端子電圧の総和となり、Ｅ４（Ｖ）からＥ２（Ｖ）へと変化する。
【００７２】
同様に、時刻ｔ４において異常状態が解消された後、時刻ｔ５において単位セル１１（Ｃ２）に上記何れかの異常状態が発生すると、ＡＮＤゲート４０（２）の出力端子が“Ｌ”となり、電圧検出線Ｗ＋は、スイッチ３８Ａ（２）を介して単位セル１１（Ｃ２）の負極１１ｎに接続される。すると、電圧検出器１４によって検出される出力電圧は、単位セル１１（Ｃ１）の端子電圧となり、Ｅ４（Ｖ）からＥ１（Ｖ）へと変化する。また、時刻ｔ６において異常状態が解消された後、時刻ｔ７において単位セル１１（Ｃ１）に上記何れかの異常状態が発生すると、電圧検出線Ｗ＋は、セルグループ１２の負極１２ｎに接続されて、第１実施例の場合と同様にＥ４（Ｖ）から０（Ｖ）へと変化する。
【００７３】
従って、以上のように構成された第２実施例によれば、ＣＰＵ１７は、電圧検出器１４より得られるセルグループ１２の出力電圧の変化に応じて、当該セルグループ１２を構成する何れの単位セル１１に異常状態が発生したかを判定することができる。
【００７４】
（第３実施例）
図６は本発明の第３実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第３実施例の異常検出装置４２は、第１実施例の異常検出装置１３に、ガス漏れ検出回路（異常検出手段，ガス濃度比較手段）４３と過電流検出回路（異常検出手段，過電流検出手段）４４とを追加したものである。
【００７５】
要部の電気的構成を示す図６において、ガス漏れ検出回路４３は、コンパレータ４５を中心として構成されている。セルグループ１２の両電極１２ｐ，１２ｎ間には、抵抗４６ａ及び４６ｂの直列回路が接続されており、両者の共通接続点は、コンパレータ４５の非反転入力端子に接続されている。ガスセンサ（ガス濃度検出手段）４７の電源側端子４７ａ及びグランド側電極４７ｂは、セルグループ１２の正極１２ｐ及び負極１２ｎに夫々接続されており、出力端子４７ｃは、抵抗４８ａを介してコンパレータ４５の反転入力端子に接続されている。また、電源側端子４７ａと出力端子４７ｃとの間には、抵抗４９が接続されている。
【００７６】
コンパレータ４５の出力端子は、ＡＮＤゲート２９に代わる１１入力ＡＮＤゲート（異常検出手段）５０の入力端子に接続されていると共に、抵抗４８ｂを介して自身の反転入力端子に接続されている。ガスセンサ４７は、半導体などで構成された有機系のガスを検出するセンサであり、ガス濃度が上昇するのに応じて出力電圧が上昇するようになっている。そして、抵抗４６ａ及び４６ｂの分圧比は、前記ガスの上限濃度値に応じたガスセンサ４７の出力電圧に合わせて設定されている。
【００７７】
一方、過電流検出回路４４は、コンパレータ５１を中心として構成されている。スイッチ（電流遮断手段）３８の可動接点３８ｂと電圧検出線Ｗ＋との間には、電流検出用のシャント抵抗（出力電流検出手段）５２が介挿されている。抵抗５２のスイッチ３８側の端子５２ａとセルグループ１２の負極１２ｎとの間には、抵抗５３ａ及び５３ｂの直列回路が接続されており、両者の共通接続点は、抵抗５４ａを介してコンパレータ５１の反転入力端子に接続されている。
【００７８】
抵抗５２のもう一方の端子５２ｂは、コンパレータ５１の非反転入力端子に接続されていると共に、抵抗５５を介して負極１２ｎに接続されている。コンパレータ５１の出力端子は、ＡＮＤゲート５０の入力端子に接続されていると共に、抵抗５４ｂを介して自身の反転入力端子に接続されている。そして、抵抗５３ａ及び５３ｂの分圧比は、電圧検出線Ｗ＋に流れる電流の上限値に応じて抵抗５２及び５４ａの共通接続点に現れる電位に合わせて設定されている。その他の構成は第１実施例と同様である。
【００７９】
次に、第３実施例の作用について説明する。単位セル１１を構成するリチウム二次電池には、有機系の電解液を使用されている。従って、例えば、セルグループ１２を収納しているケース（図示せず）の内圧が上昇してケースが破損した場合には、外部に有機系のガスが放出される。
【００８０】
その場合、ガスセンサ４７がガス濃度の上昇を検出して出力電圧が上昇し、ガス濃度が上限濃度値を超えると、コンパレータ４５の出力レベルは“Ｈ”から“Ｌ”に変化する。すると、ＡＮＤゲート５０の出力レベルも“Ｈ”から“Ｌ”に変化して、第１実施例と同様に、スイッチ３８が開くことでセルグープ１２の出力電圧はＥ４（Ｖ）から０（Ｖ）に変化する。
【００８１】
また、例えば、被覆の破損等によって電圧検出線Ｗ＋，Ｗ−間が短絡すると、セルグループ１２から過大な放電電流が流れて破壊に至るおそれがある。そのような場合には、電圧検出線Ｗ＋に流れる電流が上限値を超えると、コンパレータ５１の出力レベルが“Ｈ”から“Ｌ”に変化して、ＡＮＤゲート５０の出力レベルも“Ｈ”から“Ｌ”に変化する。すると、セルグープ１２の出力電圧は、Ｅ４（Ｖ）から０（Ｖ）に変化する。
【００８２】
以上のように第３実施例によれば、異常検出装置４２に、ガス漏れ検出回路４３と過電流検出回路４４とを備えたので、セルグループ１２の収納ケースが破損したり、電圧検出線Ｗ＋，Ｗ−間が短絡して過電流が流れたりするなどの異常状態を検出して、セルグループ１２を保護することができる。また、過電流が流れた場合にはスイッチ３８を開くことで、セルグループ１２に接続されている電圧検出器１４などの外部回路も保護することができる。
【００８３】
（第４実施例）
図７及び図８は本発明の第４実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第４実施例の異常検出装置５６は、第１実施例におけるＡＮＤゲート２９の出力端子とスイッチ３８の制御端子との間に、ＩＮＶ（インバータ）ゲート５７ａ，マルチバイブレータ（ＭＶ）５７ｂ及びＯＲゲート５７ｃによって構成される発振回路（電圧変化手段）５７を介挿したものである。
【００８４】
ＡＮＤゲート２９の出力端子は、ＩＮＶゲート５７ａ及びＯＲゲート５７ｃの入力端子に接続されており、ＯＲゲート５７ｃの出力端子は、スイッチ３８の制御端子に接続されている。ＩＮＶゲート５７ａの出力端子は、マルチバイブレータ５７ｂのトリガ入力端子に接続されており、マルチバイブレータ５７ｂの出力端子は、ＯＲゲート５７ｃの異なる入力端子に接続されている。マルチバイブレータ５７ｂは、トリガ入力端子のレベルが“Ｈ”になると、所定周波数の発振信号を出力するものである。その他の構成は第１実施例と同様である。
【００８５】
次に、第４実施例の作用について図８をも参照して説明する。図８に示すように、セルグループ１２が正常状態である時刻０からｔ１までの期間は、ＡＮＤゲート２９の出力レベルは“Ｈ”であるから、ＯＲゲート５７ｃを介してスイッチ３８の制御端子に与えられる信号も“Ｈ”であり、スイッチ３８は閉じている。また、ＩＮＶゲート５７ａを介してマルチバイブレータ５７ｂのトリガ入力端子に与えられているレベルは“Ｌ”であるから、マルチバイブレータ５７ｂは発振動作しない。
【００８６】
そして、時刻ｔ１において、過放電，過充電または過昇温などの異常状態が検出されてＡＮＤゲート２９の出力レベルが“Ｌ”になると、マルチバイブレータ５７ｂのトリガ入力端子のレベルは“Ｈ”になるので、マルチバイブレータ５７ｂは発振動作して発振信号を出力する。すると、スイッチ３８は、その発振信号の周波数に応じて開閉を繰り返す（スイッチング）ので、セルグループ１２の出力電圧はＥ４（Ｖ）←→０Ｖの間で周期的に変動する。従って、ＣＰＵ１７は、時刻ｔ１から異常状態が解消する時刻ｔ２までの期間に、セルグループ１２の出力電圧を断続的に得ることになる。
【００８７】
即ち、以上のように構成された第４実施例によれば、ＣＰＵ１７は、セルグループ１２に異常が発生している間は当該セルグループ１２の出力電圧を断続的に得ることができるので、その出力電圧レベルの変動によって当該セルグループ１２に異常が発生したことを判定できると共に、異常が発生している期間中のセルグループ１２の出力電圧レベルを検出することもできる。従って、第１実施例とは異なり、前記期間中におけるセルグループ１２の出力電圧の変化を把握することができる。
【００８８】
（第５実施例）
図９及び図１０は本発明の第５実施例を示すものであり、第２または４実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第５実施例の異常検出装置５８は、第２実施例における４つの３入力ＡＮＤゲート４０（１）〜４０（４）に代えて、３つの４入力ＡＮＤゲート（異常検出手段）５９（Ｄ），５９（Ｃ），５９（Ｔ）が配置されている。
【００８９】
そして、ＡＮＤゲート５９（Ｄ）の入力端子には、各単位セル１１（１）〜１１（４）に対応する過放電検出回路３０（１）〜３０（４）の出力端子が夫々接続されている。また、ＡＮＤゲート５９（Ｃ）の入力端子には、同様に、過充電検出回路３１（１）〜３１（４）の出力端子が夫々接続されており、ＡＮＤゲート５９（Ｔ）の入力端子には、過昇温検出回路３７（１）〜３７（４）の出力端子が夫々接続されている。
【００９０】
ＡＮＤゲート５９（Ｄ），５９（Ｃ），５９（Ｔ）の出力端子は、夫々発振回路（電圧変化手段）６０（Ｄ），６０（Ｃ），６０（Ｔ）を介して３入力ＡＮＤゲート（電圧変化手段）６１の入力端子に夫々接続されており、ＡＮＤゲート６１の出力端子は、スイッチ３８の制御端子に接続されている。各発振回路６０（Ｄ），６０（Ｃ），６０（Ｔ）の構成は、基本的には第４実施例における発振回路５７と同様の構成であるが、夫々が内蔵しているマルチバイブレータ（図示せず）の発振周波数ｆD ，ｆC ，ｆT が異なっており、例えば、ｆD ＞ｆC ＞ｆT に設定されている。
【００９１】
次に、第５実施例の作用について図１０をも参照して説明する。図１０に示すように、セルグループ１２が正常状態である時刻０からｔ１までの期間は、ＡＮＤゲート５９（Ｄ），５９（Ｃ），５９（Ｔ）の出力レベルは何れも“Ｈ”であるから、発振回路６０（Ｄ），６０（Ｃ），６０（Ｔ）及びＡＮＤゲート６１をを介してスイッチ３８の制御端子に与えられる信号も“Ｈ”であり、スイッチ３８は閉じている。
【００９２】
そして、時刻ｔ１において、過放電検出回路３０（１）〜３０（４）の何れかによって過放電が検出されると、ＡＮＤゲート５９（Ｄ）の出力レベルは“Ｌ”になる。すると、発振回路６０（Ｄ）が発振動作するので、スイッチ３８は、その発振信号の周波数ｆD に応じてスイッチングされる。従って、セルグループ１２の出力電圧は、Ｅ４（Ｖ）←→０Ｖの間で周波数ｆD によって周期的に変動する。
【００９３】
時刻ｔ２において過放電状態が解消された後、時刻ｔ３において過充電検出回路３１（１）〜３１（４）の何れかによって過充電が検出されると、ＡＮＤゲート５９（Ｃ）の出力レベルは“Ｌ”になり発振回路６０（Ｃ）が発振動作するので、スイッチ３８は、その発振信号の周波数ｆC に応じてスイッチングされる。また、時刻ｔ４において過放電状態が解消された後、時刻ｔ５において過昇温検出回路３７（１）〜３７（４）の何れかによって過昇温が検出されると、ＡＮＤゲート５９（Ｔ）の出力レベルは“Ｌ”になり発振回路６０（Ｔ）が発振動作するので、スイッチ３８は、その発振信号の周波数ｆT に応じてスイッチングされる。
【００９４】
即ち、以上のように構成された第５実施例によれば、ＣＰＵ１７は、異常状態の発生によって、電圧検出器１４より得られるセルグループ１２の出力電圧がスイッチングされて断続的となった場合は、そのスイッチング周波数を検出することで発生した異常の種類を識別することが可能となる。
【００９５】
（第６実施例）
図１１乃至図１３は本発明の第６実施例を示すものであり、第２実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第５実施例の異常検出装置６２は、第２実施例の異常検出装置４１の構成に、電圧調整回路（電圧調整手段）６３を加えてなるものである。図１１において、電圧調整回路６３には、各単位セル１１（１）〜１１（４）の正極１１ｐ，負極１１ｎが夫々接続されている。
【００９６】
図１２は、電圧調整回路６３の詳細な電気的構成を示すものである。電圧調整回路６３は、セルグループ１２の端子電圧を４等分圧するために直列接続された４つの抵抗からなる分圧回路６４、その分圧回路６４の３つの分圧点Ｊr1，Ｊr2，Ｊr3の電位と、対応するセルグループ１２の接続端子Ｊc1，Ｊc2，Ｊc3の電位との差を差動増幅する差動増幅器６５（１），６５（２），６５（３）、差動増幅器６５（１）〜６５（３）の出力信号を、極性の正負に応じて微小電圧ＶH ，ＶL と比較するためのコンパレータ６６Ｈ（１），６６Ｌ（１）〜６６Ｈ（３），６６Ｌ（３）、コンパレータ６６Ｈ（１）〜６６Ｌ（３）の出力信号をＩＮＶ，ＡＮＤ，ＯＲゲートにより論理合成する論理回路部６７、抵抗と論理回路部６７の出力信号によって開閉制御されるスイッチとの直列回路で構成される放電回路６８（１）〜６８（４）で構成されている。
【００９７】
ここで、リチウム二次電池からなる単位セル１１を直列接続して構成される組電池１９を高い効率で使用するためには、鉛電池やＮｉ−ＭＨ電池等を用いた場合と比較して、各単位セル１１間の端子電圧のばらつきをより厳密に調整する必要がある。電圧調整回路６３は、そのようなばらつき調整機能を、ＣＰＵを用いたソフトウエア的な処理を行うことなくハードウエアのみによって実現することで、ＣＰＵの周辺回路も不要として回路の小形化及び低コスト化を図ったものである。
尚、電圧調整回路６３の詳細な動作については、特願平１０−２４９８４１号などに開示されているので、ここでは詳述しない。
【００９８】
また、図１３は、制御部３９に代わる制御部６９の構成を示すものである。即ち、各セルグループ１２の電圧検出線Ｗ＋，Ｗ−間には、電圧調整回路６３の放電回路６８と同様に、抵抗７０ａとＣＰＵ１７ａよりデコーダ７１を介して与えられる制御信号によって開閉制御されるスイッチ７０ｂとの直列回路で構成される放電回路７０が接続されている。
【００９９】
そして、ＣＰＵ１７ａは、各セルグループ１２間における出力電圧のばらつきは、夫々に対応する電圧検出器１４より得た値に基づいて放電回路７０のスイッチ７０ｂを閉じることで、セルグループ１２を放電させたり、或いは充電電流をバイパスさせることで調整するようになっている。尚、ＣＰＵ１７ａ，放電回路７０及びデコーダ７１は、グループ間電圧調整手段７２を構成している。
【０１００】
以上のように第６実施例によれば、異常検出装置６２に電圧調整回路６３を備えて、各単位セル１１間の端子電圧のばらつきをハードウエアにより自動調整するようにしたので、組電池１９を高い効率で使用することができると共に、異常検出装置６２の回路規模の増加を極力抑制することができる。また、各セルグループ１２毎にも放電回路７０を設けて、制御部６９のＣＰＵ１７ａによって各セルグループ１２間の出力電圧のばらつきも調整するようにしたので、組電池１９を一層高い効率で使用することができる。
【０１０１】
（第７実施例）
図１４は本発明の第７実施例であり、セルグループ１２の外観を示す斜視図である。単位セル１１は略立方体状をなしており、その上面部に正極端子１１ｐ，負極端子１１ｎが配置されている。そして、４つの単位セル１１（Ｃ１）〜１１（Ｃ４）が縦横２列ずつ配置され、各電極間は、導体板７３（０）〜７３（４）により直列に連結接続されてセルグループ１２を構成している。尚、導体板７３（０），７３（４）は、図示しない他のセルグループ１２の正極１２ｐ，負極１２ｎに夫々接続されている。
【０１０２】
セルグループ１２の上面中央部には、例えば、第６実施例における異常検出装置６２のモジュールが配置されており、その異常検出装置６２から制御部６９には電圧検出線Ｗ＋，Ｗ−の２本のみが配線されるようになっている。
【０１０３】
例えば、従来構成では、同数の単位セルからの制御部への配線は、５本の電圧検出線と５本の温度検出線とが必要であった。これに対して、第７実施例によれば、各セルグループ１２及び異常検出装置６２と制御部６９との間の配線は僅か２本のみで済むので、配線作業を省力化することができ、ＨＥＶに対する組付けを容易に行うことができる。
【０１０４】
（第８実施例）
図１５は本発明の第８実施例を示すものであり、第７実施例に示したセルグループ１２の上面に、例えば樹脂などの絶縁性材料で構成される端子カバー（部品）７４を取り付けるようにした構成である。端子カバー７４の裏面側には、各単位セル１１の電極１１ｐ，１１ｎに電気的に接続される接続端子７５（０）〜７５（４）が配置されており、異常検出装置６２はその端子カバー７４の裏面側に配置されている。そして、２本の電圧検出線Ｗ＋，Ｗ−は、端子カバー７４の裏面側より外部へ配線されるようになっている。
【０１０５】
以上のように構成された第８実施例によれば、セルグループ１２の上面にある端子部を端子カバー７４で覆うようにしたので、作業中の感電や短絡などの発生を防止することができる。
【０１０６】
（第９実施例）
図１６は本発明の第９実施例を示すものであり、第７実施例に示したセルグループ１２を、例えば樹脂などの絶縁性材料で構成される筐体７６の内部に収納してモジュール電池７７としたものである。筐体７６の上面側には、他のセルグループ１２との接続を行うために導体板７３（０），７３（４）のみが外部に露出するようになっていると共に、２本の電圧検出線Ｗ＋，Ｗ−が引き出されるようになっている。
【０１０７】
以上のように構成された第９実施例によれば、セルグループ１２を、異常検出装置６２と共に一個のモジュール電池７７とすることで、取り扱いを容易にすることができる。
【０１０８】
（第１０実施例）
図１７は本発明の第１０実施例を示すものである。第１０実施例では、単位セル１１の形状を、第７〜第９実施例における角形のものに代えて、円筒形状にした単位セル１１Ａを用いたものである。単位セル１１Ａは、円筒の２つの底面に正極端子１１Ａｐ，負極端子１１Ａｎが夫々１つずつ配置されている。４個の単位セル１１Ａは、図１７（ｂ）に示すように、正方形状の板に単位セル１１Ａの直径に合わせた径を有する穴７８ａが４つ設けられているセルホルダ７８に挿入された状態で保持されている。
【０１０９】
そして、単位セル１１Ａ（Ｃ１）〜１１Ａ（Ｃ４）の端子の極性は、一方の側において正，負が交互となるように配置されている。従って、図１７（ａ）において導体板７９（０），７９（２），７９（４）は手前側に位置しており、導体板７９（１）（図示せず），７９（３）（図１７（ｃ）参照）は奥行き側に位置している。
【０１１０】
また、４つの単位セル１１Ａ（Ｃ１）〜１１Ａ（Ｃ４）に囲まれた中央部分には、断面が菱形をなす柱状に形成された異常検出装置６２Ａが配置されている。セルホルダ７８には、その異常検出装置６２Ａの断面形状に合わせた菱形の穴７８ｂも設けられており、セルホルダ７８は、異常検出装置６２Ａをも同時に保持するようになっている。従って、異常検出装置６２Ａと導体板７９（０），７９（２），７９（４）との電気的接続は手前側でなされており、導体板７９（１），７９（３）との電気的接続は奥行き側でなされている。また、電圧検出線Ｗ＋，Ｗ−は、異常検出装置６２Ａの奥行き側の端面から外部に引き出されている。以上がセルグループ１２Ａを構成している。
【０１１１】
以上のように構成された第１０実施例によれば、異常検出装置６２Ａの断面形状を菱形とすることで、円筒形の単位セル１１Ａを４本まとめて配置した場合に中央部分に現れるデッドスペースを有効に活用して、異常検出装置６２Ａを配置することができる。また、例えば、図１７（ｂ）に示す矢印方向に冷却風が流れる場合に、異常検出装置６２Ａの外形によって、冷却風が単位セル１１Ａの円筒面に沿うようにガイドすることができるので、セルグループ１２Ａの冷却効率を向上させることができる。
【０１１２】
（第１１実施例）
図１８は本発明の第１１実施例を示すものである。第１１実施例の異常検出装置８０は、４つのポジティブサーミスタ（異常検出手段，温度検出手段，温度比較手段，電圧出力手段）８１（１），８１（２），８１（３），８１（４）によって構成されており、これら４つのサーミスタ８１（１）〜８１（４）は、セルグループ１２の正側端子１２ｐと電圧検出線Ｗ＋との間に直列に介挿されている。また、各サーミスタ８１（１）〜８１（４）は、各単位セル１１（Ｃ１）〜１１（Ｃ４）の近傍に夫々配置されており、それらの温度を検出するようになっている。
【０１１３】
次に、第１１実施例の作用について説明する。単位セル１１（Ｃ１）〜１１（Ｃ４）の何れかに異常が発生しその温度が上昇すると、異常が発生した単位セル１１に対応するサーミスタ８１の抵抗値もそれに伴って増大する。そして、前記単位セル１１の温度が一定値を超えると、サーミスタ８１の抵抗値が極めて大きくなることによって電圧検出線Ｗ＋は開放状態となる。すると、電圧検出器１４によって検出される異常検出装置８０の出力電圧は略０Ｖとなることから、ＣＰＵ１７は、当該セルグループ１２に異常が発生したと判定することができる。
【０１１４】
以上のように第１１実施例によれば、４つのサーミスタ８１（１）〜８１（４）をセルグループ１２の正側端子１２ｐと電圧検出線Ｗ＋との間に直列に介挿し、夫々を各単位セル１１（Ｃ１）〜１１（Ｃ４）の近傍に配置したので、サーミスタ８１により異常検出手段，温度検出手段，温度比較手段，電圧出力手段を共通に構成することになり、構成を大幅に簡単化することができる。
【０１１５】
（第１２実施例）
図１９及び図２０は本発明の第１２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。図１９に示すように、第１２実施例の異常検出装置１３ａでは、第１実施例の異常検出装置１３よりスイッチ３８を除いて、ＡＮＤゲート２９の出力信号ＳC を直接外部に出力するようになっている。即ち、ＡＮＤゲート２９は、電圧出力手段をも兼ねた構成となっている。
【０１１６】
そして、図２０に示すように、各異常検出装置１３ａより出力される信号ＳC は、各異常検出装置１３ａ毎に設けられている電圧検出器８２に与えられており、各電圧検出器８２の出力信号は、マルチプレクサ８３及びＡ／Ｄコンバータ９０を介してＣＰＵ１７の入力ポートに与えられている。尚、電圧検出器８２を必要とするのは、各異常検出装置１３ａのグランドレベルは、制御部８４のグランドレベルと異なっているため、出力信号ＳC のレベルを直接参照できないからである。
【０１１７】
次に、第１２実施例の作用について説明する。ＡＮＤゲート２９の出力信号ＳC は、第１実施例と同様に、セルグループ１２が正常であれば“Ｈ”であり、セルグループ１２に異常が発生すると“Ｌ”となる。従って、ＣＰＵ１７は、マルチプレクサ８３の入力を順次切替えて各異常検出装置１３ａからの出力信号ＳC のレベルを参照することで、何れのセルグループ１２に異常が発生したのかを判定できる。
【０１１８】
以上のように第１２実施例によれば、電圧検出線Ｗ＋，Ｗ−とは独立の信号線を使用することにより、ＣＰＵ１７は、セルグループ１２に異常が発生した場合でもそのセルグループ１２の出力電圧を電圧検出器１４によって常時検出することが可能となり、信頼性を向上させることができる。
【０１１９】
また、第１２実施例では、出力信号ＳC のレベル検出用の電圧検出器８２については“Ｈ”，“Ｌ”の判定ができれば良いので、精度が低く低コストなものを用いることが可能である。例えば、電圧検出器８２に代えて、出力信号ＳC のレベルをＣＰＵ１７の“Ｈ（例えば５Ｖ）”，“Ｌ（０Ｖ）”レベルに変換するレベル変換回路を配置しても良く、その場合、Ａ／Ｄコンバータ９０は不要となる。また、電圧検出器８２に代えて、フォトカプラのように入出力間を電気的に絶縁する素子を用いても良い。ＡＮＤゲート２９の出力レベルを反転させて、異常検出時に“Ｈ”を出力するようにしても良い。
【０１２０】
（第１３実施例）
図２１及び図２２は本発明の第１３実施例を示すものであり、第１及び第４実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。図２１に示すように、第１３実施例の異常検出装置５６ａでは、第４実施例の異常検出装置５６よりスイッチ３８を除き、発振回路５７の出力信号をスイッチ（電圧出力手段）８５の制御端子に与えるようになっている。図２２に示すように、スイッチ８５は、一端が制御部３９Ａの制御用電源に接続され、他端がＣＰＵ１７の入力ポートに接続されている異常検出線８６に介挿されている。
【０１２１】
次に、第１３実施例の作用について説明する。各セルグループ１２が正常である場合、各異常検出装置５６ａのＡＮＤゲート２９の出力レベルは“Ｈ”でありスイッチ８５は閉路されているので、ＣＰＵ１７の入力ポートのレベルは、制御用電源レベルの“Ｈ”となっている。
【０１２２】
そして、何れかのセルグループ１２に異常が発生すると、対応する異常検出装置５６ａのＡＮＤゲート２９の出力レベルは“Ｌ”となって、発振回路５７からは発振信号が出力されるので、スイッチ８５はその発振周波数によってスイッチング動作する。従って、ＣＰＵ１７の入力ポートのレベルは、間欠的に“Ｌ”となるので、ＣＰＵ１７は、そのレベル変化によってセルグループ１２における異常の発生を判定することができる。
【０１２３】
この場合、各セルグループ１２に対応する各異常検出装置５６ａの発振回路５７の発振周波数を夫々異なるものに設定すれば、ＣＰＵ１７は、その発振周波数を検出することで何れのセルグループ１２に異常が発生したのかも知ることができるようになる。
【０１２４】
以上のように第１３実施例によれば、第１２実施例と同様に、電圧検出線Ｗ＋，Ｗ−とは独立の信号線８６を使用することにより、ＣＰＵ１７は、セルグループ１２に異常が発生した場合でもそのセルグループ１２の出力電圧を電圧検出器１４によって常時検出することができる。
また、何れのセルグループ１２に異常が発生したのかを知る必要がない場合には、発振回路５７を省略して、ＡＮＤゲート２９の出力信号でスイッチ８５を開離させても良い。
【０１２５】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
１セルグループ当たりの単位セルの直列接続数は、“４”に限ることはない。直列接続数が多くなる程セルグループの総数は減るので、制御部側の出力電圧検出数が減ることになるが、その一方で、セルグループの出力電圧が上昇することから耐圧のより高い部品が必要となる。従って、両者のトレードオフによって定まるコストを考慮して直列接続数を適宜設定すれば良い。例えば、特に高耐圧仕様として設計されていない汎用の電子部品で構成することを想定すると、セルグループの出力電圧は２０Ｖ程度に抑えるのが好ましい。従って、上記実施例のように、単位セルが最高電圧４．２Ｖのリチウム電池の場合は、４〜５直列が適当であると考えられる。
また、セルグループの直列接続数についても“２０”に限らず、組電池として必要な出力電圧に応じて適宜設定すれば良い。
【０１２６】
例えば、第２実施例の構成と第５実施例の構成とを組み合わせることで、発生した異常の種類に応じてセルグループ１２の出力電圧を異なるレベルに変化させるようにしても良い。また、異常が発生した単位セル１１の位置に応じて異なる周波数で出力電圧を変動させるようにしても良い。
過放電検出回路３０，過充電検出回路３１，過昇温検出回路３７の内、何れか１つまたは２つのみを設けても良い。
第３実施例において、ガス漏れ検出回路４３，過電流検出回路４４の何れか一方のみを設けても良い。
単位セルは、リチウム電池に限らず、鉛電池やニッケル系電池であっても同様に適用が可能である。
【０１２７】
電圧出力手段は、セルグループ１２の端子電圧ＶG を出力電圧として変化可能とするものに限らず、セルグループ１２を構成する少なくとも１つ以上の単位セル１１の端子電圧を出力電圧とするものでも良い。
ＣＰＵ１７は、異常判定機能のみを行うものでも良い。その場合、例えば、第１２実施例においては、電圧検出器１４，ＭＰＸ１５，Ａ／Ｄコンバータ１６の信号系統は別個のＣＰＵに与えて、インバータ等の制御装置に対するインターフェイス機能を行わせても良い。
電気自動車やＨＥＶに限ることなく、その他、ノート型パーソナルコンピュータや携帯用ＶＴＲ等の小形民生機器や電力貯蔵用の二次電池設備などのように、複数の単位セルを直列に接続して構成されるバッテリを使用するものであれば適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をハイブリッド電気自動車の駆動用バッテリに適用した場合の第１実施例であり、電圧制御部全体の電気的構成を示す機能ブロック図
【図２】異常検出装置の詳細な電気的構成を示す図
【図３】時間経過に伴うセルグループの出力電圧の変化の一例を示す図
【図４】本発明の第２実施例を示す図２相当図
【図５】図３相当図
【図６】本発明の第３実施例を示す要部の図２相当図
【図７】本発明の第４実施例を示す図６相当図
【図８】図３相当図
【図９】本発明の第５実施例を示す図６相当図
【図１０】図３相当図
【図１１】本発明の第６実施例を示す図２相当図
【図１２】電圧調整回路の詳細な電気的構成を示す図
【図１３】図１相当図
【図１４】本発明の第７実施例を示すものであり、セルグループの外形を示す斜視図
【図１５】本発明の第８実施例を示す図１４相当図
【図１６】本発明の第９実施例を示す図１４相当図
【図１７】（ａ）は、本発明の第１０実施例を示す図１４相当図、（ｂ）はセルホルダの正面図、（ｃ）はセルグループの平面図
【図１８】本発明の第１１実施例を示す図２相当図
【図１９】本発明の第１２実施例を示す図２相当図
【図２０】図１相当図
【図２１】本発明の第１３実施例を示す図２相当図
【図２２】図１相当図
【図２３】従来技術を示す図１相当図
【符号の説明】
１１，１１Ａは単位セル（リチウム電池）、１２，１２Ａはセルグループ、１３，１３ａは異常検出装置、１４は電圧検出器（電圧検出手段）、１７，１７ａはＣＰＵ（異常判定手段，電圧制御手段）、１９は組電池（駆動用バッテリ）、２９はＡＮＤゲート（異常検出手段，電圧出力手段）、３０は下限電圧検出回路（異常検出手段，下限電圧比較手段）、３１は上限電圧検出回路（異常検出手段，上限電圧比較手段）、３４はサーミスタ（温度検出手段）、３７は過昇温検出回路（異常検出手段，温度比較手段）、３８はスイッチ（電圧出力手段，電流遮断手段）、３９，３９Ａは制御部、４０はＡＮＤゲート（異常検出手段）、４１，４２は異常検出装置、４３はガス漏れ検出回路（異常検出手段，ガス濃度比較手段）、４４は過電流検出回路（異常検出手段，過電流検出手段）、４７はガスセンサ（ガス濃度検出手段）、５０はＡＮＤゲート（異常検出手段）、５２はシャント抵抗（出力電流検出手段）、５６及び５６ａは異常検出装置、５７は発振回路（電圧出力手段）、５８は異常検出装置、５９はＡＮＤゲート（異常検出手段）、６０は発振回路（電圧出力手段）、６１はＡＮＤゲート（異常検出手段）、６２は異常検出装置、６３は電圧調整回路（電圧調整手段）、６９は制御部、７２はグループ間電圧調整手段、７４は端子カバー（部品）、７７はモジュール電池、８１はポジティブサーミスタ（異常検出手段，温度検出手段，温度比較手段，電圧出力手段）、８４は制御部、８５はスイッチ（電圧出力手段）を示す。

Claims

二次電池からなる単位セルを複数個直列に接続して構成されるセルグループを複数直列に接続してなる組電池について、充放電時における異常の発生を判定する異常判定装置において、
前記複数のセルグループに発生する異常状態を夫々検出する複数の異常検出手段と、
これら複数の異常検出手段が異常状態を検出すると、出力電圧を変化させる複数の電圧出力手段と、
これら複数の電圧出力手段からの出力電圧を夫々検出する複数の電圧検出手段と、
これら複数の電圧検出手段により検出される前記出力電圧に変化が生じた場合に、当該セルグループを構成する単位セルに異常が発生したと判定する異常判定手段とを備え、
前記電圧出力手段は、前記異常検出手段が異常状態を検出すると、出力電圧を周期的に変動させることを特徴とする組電池の異常判定装置。
前記電圧出力手段は、前記異常検出手段が検出する異常状態の種類に応じて、出力電圧の変動周期を変化させることを特徴とする請求項１記載の組電池の異常判定装置。
前記異常検出手段は、異常状態の検出出力を、対応するセルグループ内の各単位セル毎に出力可能に構成されており、
前記電圧出力手段は、前記異常検出手段によって異常状態が検出された単位セルの位置に応じて、出力電圧の変動周期を変化させることを特徴とする請求項１記載の組電池の異常判定装置。
前記電圧出力手段は、対応するセルグループを構成する少なくとも１つ以上の単位セルの端子電圧を自身の出力電圧として変化可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の組電池の異常判定装置。
前記電圧出力手段は、対応するセルグループの端子電圧を自身の出力電圧として変化可能に構成されていることを特徴とする請求項４記載の組電池の異常判定装置。
前記電圧出力手段は、前記異常検出手段が異常状態を検出すると、当該異常状態が検出されたセルグループの出力電圧を、当該セルグループにおいて異常が検出された単位セルの負極の電位に等しくするように変化させることを特徴とする請求項５記載の組電池の異常判定装置。
前記異常検出手段は、セルグループを構成する各単位セルの端子電圧を下限電圧と比較する下限電圧比較手段を備え、
何れかの単位セルの端子電圧が前記下限電圧よりも低下した場合に異常を検出することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の組電池の異常判定装置。
前記異常検出手段は、セルグループを構成する各単位セルの端子電圧を上限電圧と比較する上限電圧比較手段を備え、
何れかの単位セルの端子電圧が前記上限電圧よりも上昇した場合に異常を検出することを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の組電池の異常判定装置。
前記異常検出手段は、セルグループを構成する各単位セルの内少なくとも１つの温度を検出する温度検出手段と、
この温度検出手段によって検出された温度を基準温度と比較する温度比較手段とを備え、
前記温度検出手段により検出された温度が前記基準温度を超えた場合に異常を検出することを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の組電池の異常判定装置。
前記温度検出手段を、セルグループを構成している単位セル数と同数のポジティブサーミスタによって構成し、
前記各ポジティブサーミスタを、セルグループの正極側端子とそのセルグループの正側電圧検出線との間に直列に介挿して各単位セルの近傍に配置したことを特徴とする請求項９記載の組電池の異常判定装置。
前記異常検出手段は、セルグループ内の単位セルより漏出するガスの濃度を検出するガス濃度検出手段と、
このガス濃度検出手段によって検出されたガス濃度を基準濃度と比較する濃度比較手段とを備え、
前記ガス濃度検出手段により検出されたガス濃度が前記基準濃度を超えた場合に異常を検出することを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の組電池の異常判定装置。
前記電圧出力手段は、前記異常検出手段が検出する異常状態の種類に応じて出力電圧を変化させることを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の組電池の異常判定装置。
前記異常検出手段は、異常状態の検出出力を、対応するセルグループ内の各単位セル毎に出力可能に構成されており、
前記電圧出力手段は、前記異常検出手段によって異常状態が検出された単位セルの位置に応じて出力電圧を変化させることを特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載の組電池の異常判定装置。
前記異常検出手段及び前記電圧検出手段によって異常検出装置を構成し、
前記異常検出装置と前記電圧検出手段との間を、２本の配線によって接続したことを特徴とする請求項１乃至１３の何れかに記載の組電池の異常判定装置。
対応するセルグループより電圧検出手段に流れる電流を検出する出力電流検出手段と、
この出力電流検出手段によって検出された電流を基準電流値と比較する電流値比較手段と、
前記出力電流検出手段により検出された電流が前記基準電流値を超えた場合に、前記電圧検出手段に流れる電流を遮断する電流遮断手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至１４の何れかに記載の組電池の異常判定装置。
前記異常検出手段及び前記電圧検出手段は、セルグループより動作用電源を得ることを特徴とする請求項１乃至１５の何れかに記載の組電池の異常判定装置。
前記異常検出手段及び前記電圧検出手段は、セルグループを構成する単位セル、若しくはセルグループを収納する筐体または当該筐体を構成する部品と一体化されていることを特徴とする請求項１乃至１６の何れかに記載の組電池の異常判定装置。
セルグループを構成する各単位セル間における端子電圧のばらつきを極力小さくするように調整する電圧調整手段を備え、
前記異常検出手段及び前記電圧検出手段は、前記電圧調整手段と一体に構成されていることを特徴とする請求項１乃至１７の何れかに記載の組電池の異常判定装置。
各セルグループ間における出力電圧のばらつきを極力小さくするように調整するグループ間電圧調整手段を備えたことを特徴とする請求項１８記載の組電池の異常判定装置。
前記単位セルは、リチウム電池であることを特徴とする請求項１乃至１９の何れかに記載の組電池の異常判定装置。
前記リチウム電池は、正極にリチウムニッケル酸化物を活物質として使用することを特徴とする請求項２０記載の組電池の異常判定装置。
前記組電池は、電気自動車の駆動用バッテリとして用いられることを特徴とする請求項１乃至２１の何れかに記載の組電池の異常判定装置。
前記組電池は、ハイブリッド電気自動車の駆動用バッテリとして用いられることを特徴とする請求項１乃至２２の何れかに記載の組電池の異常判定装置。
二次電池からなる単位セルを複数個直列に接続して構成されるセルグループを複数直列に接続してなる組電池について、充放電時における異常の発生を判定する異常判定方法において、
前記セルグループ毎に設けられている異常検出手段が当該セルグループに発生した異常状態を検出すると、対応する電圧出力手段が出力電圧を周期的に変動させ、
前記電圧出力手段が出力電圧を変化させたことを電圧検出手段によって検出すると、当該セルグループを構成する単位セルに異常が発生したと判定することを特徴とする組電池の異常判定方法。
前記電圧出力手段は、前記異常検出手段が検出する異常状態の種類に応じて、出力電圧の変動周期を変化させることを特徴とする請求項２４記載の組電池の異常判定方法。
前記異常検出手段は、異常状態の検出出力を、対応するセルグループ内の各単位セル毎に出力し、
前記電圧出力手段は、前記異常検出手段によって異常状態が検出された単位セルの位置に応じて、出力電圧の変動周期を変化させることを特徴とする請求項２４記載の組電池の異常判定方法。
前記電圧出力手段は、対応するセルグループを構成する少なくとも１つ以上の単位セルの端子電圧を自身の出力電圧として変化させることを特徴とする請求項２４乃至２６の何れかに記載の組電池の異常判定方法。
前記電圧出力手段は、対応するセルグループの端子電圧を自身の出力電圧として変化させることを特徴とする請求項２７記載の組電池の異常判定方法。
前記電圧出力手段は、前記異常検出手段が異常状態を検出すると、当該異常状態が検出されたセルグループの出力電圧を、当該セルグループにおいて異常が検出された単位セルの負極の電位に等しくするように変化させることを特徴とする請求項２８記載の組電池の異常判定方法。
前記異常検出手段は、セルグループを構成する各単位セルの端子電圧を下限電圧と比較して、何れかの単位セルの端子電圧が前記下限電圧よりも低下した場合には、異常を検出することを特徴とする請求項２４乃至２９の何れかに記載の組電池の異常判定方法。
前記異常検出手段は、セルグループを構成する各単位セルの端子電圧を上限電圧と比較して、何れかの単位セルの端子電圧が前記上限電圧よりも上昇した場合には、異常を検出することを特徴とする請求項２４乃至３０の何れかに記載の組電池の異常判定方法。
前記異常検出手段は、セルグループを構成する各単位セルの内少なくとも１つの温度を基準温度と比較して、前記温度が前記基準温度を超えた場合に、異常を検出することを特徴とする請求項２４乃至３１の何れかに記載の組電池の異常判定方法。
前記異常検出手段は、セルグループ内の単位セルより漏出するガスの濃度を基準濃度と比較して、前記ガス濃度が前記基準濃度を超えた場合に、異常を検出することを特徴とする請求項２４乃至３２の何れかに記載の組電池の異常判定方法。
前記電圧出力手段は、前記異常検出手段が検出する異常状態の種類に応じて出力電圧を変化させることを特徴とする請求項２４乃至３３の何れかに記載の組電池の異常判定方法。
前記異常検出手段は、異常状態の検出出力を、対応するセルグループ内の各単位セル毎に出力し、
前記電圧出力手段は、前記異常検出手段によって異常状態が検出された単位セルの位置に応じて出力電圧を変化させることを特徴とする請求項２４乃至３４の何れかに記載の組電池の異常判定方法。
対応するセルグループより電圧検出手段に流れる電流を検出して基準電流値と比較し、前記電流が前記基準電流値を超えた場合に、前記電圧検出手段に流れる電流を遮断することを特徴とする請求項２４乃至３５の何れかに記載の組電池の異常判定方法。
前記単位セルは、リチウム電池であることを特徴とする請求項２４乃至３６の何れかに記載の組電池の異常判定方法。
前記リチウム電池は、正極にリチウムニッケル酸化物を活物質として使用することを特徴とする請求項３７記載の組電池の異常判定方法。
前記組電池は、電気自動車の駆動用バッテリとして用いられることを特徴とする請求項２４乃至３８の何れかに記載の組電池の異常判定方法。
前記組電池は、ハイブリッド電気自動車の駆動用バッテリとして用いられることを特徴とする請求項２４乃至３９の何れかに記載の組電池の異常判定方法。
二次電池からなる単位セルを複数個直列に接続して構成されるセルグループを複数直列に接続してなる組電池の異常の発生を判定する異常判定装置において、
各単位セルの端子電圧が所定の下限電圧を下回る過放電の状態であるか否かのみを検出する下限電圧検出回路と、
各単位セルの端子電圧が所定の上限電圧を上回る過充電の状態であるか否かのみを検出する上限電圧検出回路と、
前記下限電圧検出回路が過放電状態を検出した場合，又は前記上限電圧検出回路が過充電状態を検出した場合に、対応する単位セルの異常を検出する異常検出手段と、
前記セルグループ内の各単位セルの端子電圧の総和を検出する電圧検出器とを備え、
前記電圧検出器による電圧検出中において前記異常検出手段によって単位セルの異常を検出したときには異常信号を出力することを特徴とする組電池の異常判定装置。