JP5076812B2 - Abnormality diagnosis apparatus - Google Patents

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伸輔 吉田
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Description

本発明は、セルの両端子に設けられた検出端子とセルとの間の断線を検出する装置に関する。 The present invention relates to a device for detecting disconnection between the detection terminal and the cells provided at both terminals of the cell.

従来、組電池を構成する各セルの端子間電圧を入力する検出端子間を所定時間短絡した後、検出端子の短絡を解除した後に所定時間経過しても、検出端子間の電圧がほぼ短絡状態の電圧であるときに、セルと検出端子との間が断線していると判断する装置が知られている(特許文献1参照)。 Conventionally, after short-circuit the detection terminals for inputting a voltage between terminals of each of the cells that form the assembled battery predetermined time, even after the lapse of a predetermined time after releasing the short detection terminal, substantially short-circuited state voltage is between the detection terminals of when a voltage, apparatus for determining a while is disconnected between the cell and the detecting terminal is known (see Patent Document 1).
また、組電池を構成する各セルの端子間電圧を入力する検出端子間を1つおきに短絡させることによって、セルの過放電であるか、断線であるかを判断する装置が知られている(特許文献2参照)。 Moreover, by shorting between the detection terminal for inputting a voltage between terminals of each of the cells that form the assembled battery every other, or an over-discharge of the cell, apparatus for determining whether a disconnection is known (see Patent Document 2).

特開2001−157367号公報 JP 2001-157367 JP 特開2005−168118号公報 JP 2005-168118 JP

しかしながら、従来の装置では、セルと検出端子との間が断線していない場合でも、検出端子間を短絡するスイッチ部分が故障していれば、セルと検出端子との間が断線していると判断されてしまうという問題がある。 However, in the conventional apparatus, even if between the cell and the detection terminal is not broken, when the switch portion for short-circuiting between the detection terminals if failed, when between the cell and the detecting terminal is disconnected there is a problem that is determined.

本発明は、複数のセルを直列にして構成される組電池の異常診断装置に適用され、複数のセルの各セルに並列に接続され、各セルの電圧を検出するセル電圧検出手段と、複数のセルの各セルに並列に接続される放電手段であって、スイッチ手段と抵抗とが直列に接続された放電手段と、スイッチ手段の両端電圧または抵抗の両端電圧を検出する診断電圧検出手段と、スイッチ手段のオンとオフを制御するスイッチ制御手段と、スイッチ制御手段によって各セルに対応するスイッチ手段が1つおきにオンされているときに診断電圧検出手段により検出された電圧と、スイッチ制御手段によってすべてのスイッチ手段がオンされているときに診断電圧検出手段により検出された電圧とに基づいて、各セルと放電手段との間を接続する接続線の断線 The present invention is applied to the abnormality diagnosing apparatus constructed battery pack with a plurality of cells in series, is connected in parallel to each cell of the plurality of cells, and a cell voltage detecting means for detecting a voltage of each cell, a plurality a discharge means connected in parallel to each cell of the cell, and discharge means for the switching means and the resistor are connected in series, the diagnostic voltage detecting means for detecting the voltage across or the voltage across the resistance of the switch means a switch control means for controlling the on and off switching means, a voltage detected by the diagnostic voltage detecting means when the switch means is turned on every second for each cell by the switch control means, the switch control based on the diagnostic voltage voltage detected by the detection means when all the switch means is turned on by means disconnection of the connection lines connecting between the respective cell discharge means あるか、またはスイッチ手段の異常であるかを診断する異常診断手段とを備えることを特徴とする。 Characterized in that it comprises an abnormality diagnosing means for diagnosing whether a certain or abnormal switching means.

本発明による異常診断装置によれば、各セルの電圧異常、接続線の断線、および、スイッチ手段のスイッチング異常を判別して検出することができる。 According to the abnormality diagnostic device according to the present invention, voltage abnormalities of the cells, disconnection of a connection line, and can be detected to determine the switching abnormality of the switching means.

図1は、第一の実施の形態における異常診断装置の全体構成を示す図である。 Figure 1 is a diagram showing the overall configuration of the abnormality diagnostic device of the first embodiment. 組電池1は、充放電可能な複数のセル(例えば、リチウム電池セル)C1〜Cn(nは自然数)を直列に接続して構成されている。 Assembled battery 1, a plurality of chargeable and dischargeable cells (e.g., lithium battery cells) C1 to Cn (n is a natural number) is constructed by connecting in series. 各セルC1〜Cnには、スイッチSW1〜SWnおよび抵抗R1〜Rnを直列に接続した放電回路が並列に接続されている。 Each cell C1 to Cn, the discharge circuit is connected in parallel connected switches SW1~SWn and resistance R1~Rn in series. 例えば、セルC1には、スイッチSW1および抵抗R1を直列に接続した放電回路が並列に接続されている。 For example, in cell C1, a discharge circuit is connected in parallel connected to switch SW1 and the resistor R1 in series. スイッチSW1〜SWnは、例えば、トランジスタにより構成されており、異常診断部10によって、オン/オフの制御が行われる。 Switch SW1~SWn, for example, is constituted by transistors, the abnormality diagnosis section 10, the control ON / OFF is performed. なお、抵抗R1〜Rnの抵抗値はそれぞれ等しい。 The resistance value of the resistor R1~Rn are equal respectively.

ラインL0は、最上位のセルC1の正極端子とスイッチSW1との間を結ぶ線であり、ラインL1〜Lnは、各セルC1〜Cnの負極端子と抵抗R1〜Rnとの間を結ぶ線である。 Line L0 is a line connecting between the positive terminal and the switch SW1 of the cell C1 of the uppermost line L1~Ln is a line connecting between the negative terminal and the resistor R1~Rn of each cell C1~Cn is there. すなわち、各ラインL0〜Lnは、各セルC1〜Cnと、スイッチSW1〜SWnおよび抵抗R1〜Rnを直列に接続して構成されている各放電回路との間を結ぶ接続線である。 That is, each line L0~Ln is a connection line connecting the respective cells C1 to Cn, between each discharge circuit is configured by connecting a switch SW1~SWn and resistance R1~Rn in series.

抵抗電圧検出回路B1〜Bnはそれぞれ、各セルC1〜Cnに対応して設けられている各抵抗R1〜Rnの両端電圧を検出して、異常診断部10に出力する。 Each resistor voltage detecting circuits Bl to Bn, and detects the voltage across each resistor R1~Rn provided corresponding to each cell C1 to Cn, and outputs the error diagnostic portion 10. セル電圧検出回路D1〜Dnはそれぞれ、各セルC1〜Cnの電圧を検出して、異常診断部10に出力する。 Each cell voltage detection circuit Dl to Dn, by detecting the voltage of each cell C1 to Cn, and outputs the error diagnostic portion 10. 異常診断部10は、プロセッサにより構成されており、スイッチSW1〜SWnのオン/オフを制御して、抵抗電圧検出回路B1〜Bnから入力される電圧、および、セル電圧検出回路D1〜Dnから入力される電圧に基づいて、後述する方法により、スイッチSW1〜SWnの異常、ラインL0〜Lnの断線の有無、セルの過放電状態および過充電状態の有無を診断する。 Abnormality diagnosis unit 10 is constituted by a processor, controls the on / off switch SWl to SWn, the voltage inputted from the resistor voltage detecting circuits Bl to Bn, and the input from the cell voltage detection circuit D1~Dn based on a voltage, by a method described later, the abnormality of the switch SWl to SWn, the presence or absence of disconnection of the line L0 to Ln, detects the presence of the over-discharge state and over-charge state of the cell.

各セルC1〜Cnの電圧は、電池の特性上、ある一定の範囲内に収まる。 Voltage of each cell C1~Cn, the nature of the cell, falls within a certain range. ここでは、一定の範囲を、1.0(V)〜4.35(V)とする。 Here, the predetermined range, and 1.0 (V) ~4.35 (V). すなわち、セル電圧が1.0(V)より低下したり、4.35(V)より高くなることはない。 That is, the cell voltage is lowered from 1.0 (V), does not become higher than 4.35 (V). また、各セルC1〜Cnが正常な場合、セル電圧は、所定の範囲内(例えば、2.0(V)から4.3(V)の範囲内)に存在する。 Also, if each cell C1~Cn are normal, the cell voltage is within the predetermined range (e.g., within a range of 2.0 (V) 4.3 in (V)). 異常診断部10は、セル電圧検出回路D1〜Dnによって検出されるセル電圧が所定の過放電しきい値V1(例えば、2.0(V))以下の場合に、そのセルは過放電状態にあると判定し、所定の過充電しきい値V2(例えば、4.3(V))以上の場合に、そのセルは過充電状態にあると判定する。 Abnormality diagnosis unit 10, the cell voltage detection circuit cell voltage detected by D1~Dn the prescribed overdischarge threshold value V1 (e.g., 2.0 (V)) in the following cases, if the cell is overdischarged determined, prescribed overcharge threshold value V2 (e.g., 4.3 (V)) determined as in the case described above, the cell is overcharged.

スイッチSW1〜SWnの異常診断方法について説明する。 It will be described abnormality diagnosis method of switch SW1~SWn. ここでは、スイッチSW1を取り上げて説明するが、他のスイッチSW2〜SWnについても同様である。 Here it is described by taking the switch SW1, which is the same for the other switches SW2 to SWn. スイッチSW1がオンの場合、抵抗R1には、セルC1から電流が流れるので、抵抗R1の両端電圧は、セルC1の電圧から、スイッチSW1のオン抵抗電圧を引いた電圧値となる。 If the switch SW1 is turned on, the resistor R1, current flows from the cell C1, the voltage across the resistor R1 from the voltage of the cell C1, a voltage value obtained by subtracting the on-resistance voltage of the switch SW1. 一方、スイッチSW1がオフの場合、抵抗R1には電流が流れないので、抵抗R1の両端電圧は、ほぼ0(V)となる。 On the other hand, when the switch SW1 is off, since the resistor R1 is not a current flows, the voltage across the resistor R1 becomes approximately 0 (V).

異常診断部10は、スイッチSW1をオン/オフするための制御信号、および、抵抗電圧検出回路B1によって検出される抵抗R1の両端電圧に基づいて、スイッチSW1の異常を診断する。 Abnormality diagnosis unit 10, a control signal for turning on / off the switch SW1, and on the basis of the voltage across the resistor R1 detected by the resistor voltage detecting circuits B1, diagnoses an abnormality of the switch SW1. すなわち、スイッチSW1をオンさせる制御を行った時に、抵抗R1の両端電圧が所定の電圧範囲内(例えば、1.0(V)から3.8(V)の範囲内)にあれば、スイッチSW1は正常であり、スイッチSW1をオフさせる制御を行った時に、抵抗R1の両端電圧が所定電圧V3(例えば、0.1(V))以下であれば、スイッチSW1〜SWnは正常であると判定する。 That is, when performing the control to turn on the switch SW1, the voltage across a predetermined voltage range of the resistor R1 (for example, from 1.0 (V) 3.8 (within the range of V)) if the switch SW1 is normal determines that when performing the control to turn off the switch SW1, the voltage across the predetermined voltage of the resistor R1 V3 (e.g., 0.1 (V)) equal to or less than, the switch SW1~SWn is normal.

なお、セルC1が過充電状態、例えば、セル電圧が上限電圧である4.35(V)の場合でも、スイッチSW1のオン抵抗電圧を減算した抵抗R1の両端電圧は、3.8(V)未満となるため、所定の電圧範囲内に含まれる。 It is to be noted that the cell C1 is overcharged, for example, even when the cell voltage is the upper limit voltage 4.35 of (V), the voltage across the resistor R1 which is obtained by subtracting the on-resistance voltage of the switch SW1, since less than 3.8 (V) , it contained within a predetermined voltage range. また、セルC1が過放電状態の場合も、抵抗R1の両端電圧は所定の電圧範囲内に含まれる。 The cell C1 is the case of the overdischarged state, the voltage across the resistor R1 is included within a predetermined voltage range.

図2は、一実施の形態における異常診断装置によって行われる診断処理内容を示すフローチャートである。 Figure 2 is a flowchart showing a diagnosis processing performed by the abnormality diagnosis device according to an embodiment. 異常診断部10は、任意のタイミングでステップS10の処理を開始して、スイッチSW1〜SWnの異常、ラインL0〜Lnの断線の有無、セルの過放電状態および過充電状態の有無を診断する。 Abnormality diagnosis unit 10 starts the processing in step S10 at an arbitrary timing, the abnormality of the switch SWl to SWn, the presence or absence of disconnection of the line L0 to Ln, it detects the presence of the over-discharge state and over-charge state of the cell.

ステップS10では、組電池1を構成する最上位のセルC1から1セルおきに、セルと対応して設けられているスイッチをオンさせる信号を出力する(第一の診断ステップ)。 At step S10, and outputs to one cell every from the cell C1 highest constituting the battery pack 1, a signal for turning on a switch provided corresponding to the cell (the first diagnosis step). すなわち、奇数番目のセルC1,C3,C5,…と対応して設けられているスイッチSW1,SW3,SW5,…をオンさせる信号を出力する。 That is, the odd-numbered cell C1, C3, C5, switch SW1 is provided ... in correspondence with, SW3, SW5, and outputs a signal for turning on ... the. 偶数番目のセルC2,C4,…と対応して設けられているスイッチSW2,SW4,…はオフのままとする。 Even-numbered cell C2, C4, ... it corresponds provided with switches SW2, SW4, ... has been left off.

ステップS10に続くステップS20では、抵抗電圧検出回路B1〜Bnによって検出される各抵抗R1〜Rnの両端電圧(抵抗電圧)に基づいて、抵抗電圧が正常であるか否かを判定する(診断電圧検出ステップ)。 In subsequent step S10 step S20, the resistor voltage based on the voltage across each resistor R1~Rn detected by the detection circuit Bl to Bn (resistance voltage) (diagnostic voltage determines the resistance voltage whether it is normal detection step). すなわち、オンされた奇数番目のスイッチと対応して設けられている抵抗の両端電圧が所定の電圧範囲内(例えば、1.0(V)から3.8(V)の範囲内)にあれば、抵抗電圧は正常であると判定し、オフされている偶数番目のスイッチと対応して設けられている抵抗の両端電圧が所定電圧V3(例えば、0.1(V))以下であれば、抵抗電圧は正常であると判定する。 That is, if in the turned-on odd-numbered switches and corresponding voltage range the voltage across the predetermined resistance which is provided (e.g., in the range of 1.0 (V) from 3.8 (V)), the resistor voltage was determined to be normal, off by the voltage across the resistor provided in correspondence with the even-numbered switches are predetermined voltage V3 (for example,, 0.1 (V)) equal to or less than, the resistance voltage is normal It determines that.

ステップS20において、全ての抵抗電圧が正常であると判定すると、ステップS30に進む。 In step S20, if all of the resistance voltage is determined to be normal, the process proceeds to step S30. ステップS30では、セル電圧検出回路D1〜Dnによって検出されるセル電圧のうち、所定の過充電しきい値V2(例えば、4.3(V))以上のセル電圧が存在するか否かを判定する(セル電圧検出ステップ)。 In step S30, of the cell voltages detected by the cell voltage detection circuit Dl to Dn, prescribed overcharge threshold value V2 (e.g., 4.3 (V)) determines whether more cells voltage present ( cell voltage detecting step). 所定の過充電しきい値V2以上のセル電圧が存在すると判定すると、ステップS40に進む。 If it is determined that the predetermined overcharge threshold value V2 or more cells voltage is present, the flow advances to step S40. ステップS40では、過充電状態のセルが存在すると判断する。 At step S40, it is determined that an overcharged cell exists. この場合、図示しないインジケータを点灯させる等して、異常の発生をユーザーに報知することができる。 In this case, it is possible to for example, illuminating an indicator (not shown), to notify the occurrence of abnormality to the user.

一方、ステップS30の判定を否定すると、ステップS50に進む。 On the other hand, when negative determination of step S30, the process proceeds to step S50. ステップS50では、セル電圧検出回路D1〜Dnによって検出されるセル電圧のうち、所定の過放電しきい値V1(例えば、2.0(V))以下のセル電圧が存在するか否かを判定する。 At step S50 determines, of the cell voltages detected by the cell voltage detection circuit Dl to Dn, the prescribed overdischarge threshold value V1 (e.g., 2.0 (V)) whether the following cell voltages are present. 所定の過放電しきい値V1以下のセル電圧が存在すると判定すると、ステップS60に進む。 If it is determined that the prescribed overdischarge threshold value V1 or less of the cell voltage is present, the procedure goes to step S60. ステップS60では、過放電状態のセルが存在すると判断する。 In step S60, it is determined that an overdischarged cell exists. この場合、図示しないインジケータを点灯させる等して、異常の発生をユーザーに報知することができる。 In this case, it is possible to for example, illuminating an indicator (not shown), to notify the occurrence of abnormality to the user.

一方、ステップS50の判定を否定すると、ステップS70に進む。 On the other hand, when negative determination of step S50, the process proceeds to step S70. ステップS70では、偶数番目のセルC2、C4、・・・と対応して設けられているスイッチSW2、SW4、・・・をオンさせる信号を出力する(第三の診断ステップ)。 At step S70, the even-numbered cell C2, C4, the switch SW2 is provided in correspondence with ..., SW4, and outputs a signal for turning on the ... (third diagnosis step). なおこのとき、奇数番目のセルC1、C3、・・・と対応して設けられているスイッチSW1、SW3、・・・はオフのままとする。 At this time, the odd-numbered cell C1, C3, the switch SW1, SW3 provided in correspondence with ..., ... has been left off.

続くステップS71では、抵抗電圧検出回路B1〜Bnによって検出される各抵抗R1〜Rnの両端電圧(抵抗電圧)に基づいて、抵抗電圧が正常であるか否かを判定する。 In step S71, based on the voltage across each resistor R1 to Rn (resistor voltages) detected by the resistor voltage detecting circuits Bl to Bn, it determines the resistance voltage whether it is normal. すなわち、オンされた偶数番目のスイッチSW2、SW4、・・・と対応して設けられている抵抗R2、R4、・・・の両端電圧が所定の電圧範囲内(例えば1.0(V)から3.8(V)の範囲内)にあれば、抵抗電圧は正常であると判定し、オフされている奇数番目のスイッチSW1、SW3、・・・と対応して設けられている抵抗R1、R3、・・・の両端電圧が所定電圧V3(例えば0.1(V))以下であれば、抵抗電圧は正常であると判定する。 That is, the even numbered switches SW2, SW4, which are turned on, the resistance provided in correspondence with ... R2, R4, the voltage across the ... are within a predetermined voltage range (e.g., 1.0 (V) if 3.8 within the range of (V)), the resistance voltage is determined to be normal, odd switch SW1 is turned off, SW3, resistors are provided in correspondence with · · · R1, R3, determines the voltage across the ... is equal to a predetermined voltage V3 (for example, 0.1 (V)) or less, and the resistor voltage is normal.

ステップS71の判定を否定した場合はステップS72へ進む。 If you deny the judgment of step S71 advances to step S72. ステップS72では、奇数番目のスイッチSW1、SW3、・・・の中にスイッチをオフできないスイッチング異常、もしくは偶数番目のスイッチSW2、SW4、・・・の中にスイッチをオンできないスイッチング異常が発生していると判断する。 At step S72, the odd-numbered switches SW1, SW3, switching abnormality that can not turn off the switch in., Or even numbered switches SW2, SW4, can not turn the switch into the ... switching abnormality occurs it is determined that there. この場合、図示しないインジケータを点灯させる等して、異常の発生をユーザーに報知することができる。 In this case, it is possible to for example, illuminating an indicator (not shown), to notify the occurrence of abnormality to the user.

一方、ステップS71で全ての抵抗電圧が正常であると判定した場合はステップS73へ進む。 On the other hand, if all the resistor voltage is determined to be normal in step S71 advances to step S73. ステップS73では、ラインL0〜Lnの断線は生じていないと判断するとともに、スイッチSW1〜SWnの異常、および、セルの過放電異常および過充電異常は生じていないと判断する。 In step S73, while determined to not occur breakage of the lines L0 to Ln, abnormality of switches SWl to SWn, and the over-discharge abnormality and overcharge abnormality of the cell is determined not to occur.

ステップS20において、少なくとも1つの抵抗電圧が所定の電圧範囲内にないと判定すると、ステップS80に進む。 In step S20, when the at least one resistor voltage is determined not within the predetermined voltage range, the process proceeds to step S80. この場合、下記(1)〜(4)のいずれかに該当しているため、ステップS80以降の処理において、(1)〜(4)を識別する処理を行う。 In this case, since the any of the following (1) to (4), carried out in the process after step S80, the process of identifying (1) to (4).
(1)ラインL0が断線(2)ラインL1〜Lnのいずれかが断線(3)セルが過放電状態または過充電状態(4)スイッチSW1〜SWnのいずれかが異常 (1) line L0 is disconnected (2) any disconnection of the line L1 to Ln (3) cells over-discharge state or over-charge state (4) one of the switches SW1~SWn abnormal

図3は、全てのスイッチSW1〜SWnをオンにした状態で、ラインL0に断線が生じた場合の図である。 3, all the switches SW1~SWn while on, is a diagram of when a disconnection occurs in the line L0. この場合、抵抗電圧検出回路B1で検出される電圧は、ほぼ0(V)となる。 In this case, the voltage detected by the resistor voltage detecting circuit B1 is substantially 0 (V). すなわち、抵抗電圧検出回路B1の検出電圧は、スイッチオン時の正常電圧範囲内(例えば、1.0(V)から3.8(V)の範囲内)には含まれない。 That is, the detection voltage of the resistor voltage detecting circuit B1 is within the normal voltage range at the time of switch-on (for example, from 1.0 (V) 3.8 (within the range of V)) is not included in the. また、セル電圧検出回路D1で検出される電圧もほぼ0(V)となるため、セル電圧検出回路D1の検出電圧は、所定の過放電しきい値V1以下と判定される。 Further, since the voltage almost 0 detected by the cell voltage detection circuit D1 (V), the detection voltage of the cell voltage detection circuit D1 is determined to be equal to or lower than the prescribed overdischarge threshold value V1.

図4は、全てのスイッチSW1〜SWnをオンにした状態で、ラインL2に断線が生じた場合の図である。 4, all the switches SW1~SWn while on, is a diagram of when a disconnection occurs in the line L2. ただし、各セルC1〜Cnは、過放電でも過充電でもない正常な状態とする。 However, each cell C1~Cn is a normal state nor overcharged in overdischarge. ラインL2に断線が生じると、セルC2の正極から、スイッチSW2、抵抗R2、スイッチSW3、抵抗R3を介して、セルC3の負極に電流が流れる。 When disconnection occurs in the line L2, from the positive electrode of the cell C2, the switch SW2, the resistor R2, the switch SW3, via a resistor R3, a current flows to the negative electrode of the cell C3. この場合、抵抗R2および抵抗R3には、セルC2およびセルC3の平均電圧がそれぞれ加わる。 In this case, the resistor R2 and the resistor R3, the average voltage of the cell C2 and the cell C3 is applied, respectively. 従って、抵抗電圧検出回路B2およびB3で検出される電圧はそれぞれ、スイッチオン時の正常電圧範囲内に含まれる。 Therefore, each voltage detected by the resistor voltage detecting circuits B2 and B3 are within the normal voltage range at the time of switch-on. また、セル電圧検出回路D2およびD3で検出される電圧もセルC2およびセルC3の平均電圧となるため、所定の過放電しきい値V1より高く、所定の過充電しきい値V2より低い値となる。 Further, since the voltage detected by the cell voltage detection circuits D2 and D3 also becomes the average voltage of the cell C2 and the cell C3, higher than the prescribed overdischarge threshold V1, the value lower than the predetermined overcharge threshold value V2 Become. なお、図4では、ラインL2に断線が生じた場合について説明したが、ラインL1,L3,L4,…,Lnに断線が生じた場合も同様である。 In FIG. 4, but broken line L2 has been described the case arising, lines L1, L3, L4, ..., are the same when disconnection Ln has occurred.

図5は、スイッチSW3に異常が発生して、異常診断部10からオン信号が出力されたにも関わらず、オフ状態となっている場合の図である。 Figure 5 is abnormality occurs in the switch SW3, despite the ON signal is outputted from the abnormality diagnosing unit 10 is a diagram of a case where in the OFF state. スイッチSW3以外の他の全てのスイッチはオンとなっている。 All of the other switches other than the switch SW3 is turned on. また、各セルC1〜Cnは、過放電でも過充電でもない正常な状態とする。 Further, each cell C1~Cn is a normal state nor overcharged in overdischarge. この場合、抵抗電圧検出回路B3で検出される電圧は、ほぼ0(V)となるため、スイッチオン時の正常電圧範囲内には含まれない。 In this case, the voltage detected by the resistor voltage detecting circuit B3 is to become substantially 0 (V), not included within the normal voltage range at the time of switch-on. セル電圧検出回路D3で検出される電圧は、セルC3の電圧であるため、所定の過放電しきい値V1より高く、所定の過充電しきい値V2より低い値となる。 The voltage detected by the cell voltage detection circuit D3 are the voltage of the cell C3, higher than the prescribed overdischarge threshold V1, the value lower than the predetermined overcharge threshold value V2. なお、図5では、スイッチSW3に異常が発生した場合について説明したが、他のスイッチSW1,SW2,SW4,…,SWnに異常が発生した場合も同様である。 In FIG. 5, the abnormality in the switch SW3 is described as being generated, the other switches SW1, SW2, SW4, ..., is the same when an abnormality occurs in SWn.

上述したように、セルが過放電状態となっている場合には、過放電状態となっているセルに対応して設けられているセル電圧検出回路によって検出される電圧が所定の過放電しきい値V1以下となる。 As described above, when the cell is in the overdischarged state, the overdischarge state becomes the voltage detected by the cell voltage detection circuit is provided corresponding to the cell of the predetermined has overdischarge threshold a value less than or equal to V1. また、セルが過充電状態となっている場合には、過充電状態となっているセルに対応して設けられているセル電圧検出回路によって検出される電圧が所定の過充電しきい値V2以上となる。 Also, when the cell is in the overcharge state, the overcharge state going on voltages detected by the cell voltage detection circuit is provided corresponding to the cell is larger than a predetermined overcharge threshold value V2 to become. セルが過放電または過充電となっている場合でも、抵抗電圧検出回路で検出される抵抗電圧は、スイッチオン時の正常電圧範囲内(例えば、1.0(V)から3.8(V)の範囲内)に含まれる。 Even if a cell is overdischarged or overcharged, the resistor voltage detected by the resistor voltage detecting circuit, within the normal voltage range at the time of switch-on (for example, in the range of 1.0 (V) 3.8 in (V)) include.

図2に示すフローチャートのステップS80では、全てのスイッチSW1〜SWnをオンさせる信号を出力して(第二の診断ステップ)、ステップS90に進む。 In step S80 of the flowchart shown in FIG. 2, and outputs a signal for turning on all the switches SWl to SWn (second diagnosis step), the process proceeds to step S90. ステップS90では、各抵抗電圧検出回路B1〜Bnによって検出される各抵抗R1〜Rnの両端電圧に基づいて、抵抗電圧が正常であるか否かを判定する。 In step S90, based on the voltage across each resistor R1~Rn detected by the resistor voltage detecting circuits Bl to Bn, it determines the resistance voltage whether it is normal. すなわち、各抵抗電圧検出回路B1〜Bnの検出電圧が所定の電圧範囲内(例えば、1.0(V)から3.8(V)の範囲内)に含まれていれば、抵抗電圧は正常であると判定し、所定の電圧範囲内に含まれていないと判定すると、抵抗電圧は異常であると判定する。 In other words, it determines that the detected voltage of each resistor voltage detecting circuit B1~Bn is within a predetermined voltage range (e.g., 1.0 (within the range of V) 3.8 in (V)) if it is included in, the resistance voltage is normal and it determines, when determined that it is not within a predetermined voltage range, the resistance voltage is abnormal. 抵抗電圧が正常であると判定すると、ステップS100に進み、異常であると判定すると、ステップS150に進む。 If the resistance voltage is determined to be normal, the process proceeds to step S100, it is determined to be abnormal, the process proceeds to step S150.

ステップS100では、セル電圧検出回路D1〜Dnによって検出されるセル電圧のうち、所定の過充電しきい値V2以上の検出電圧が存在するか否かを判定する。 At step S100, of the cell voltages detected by the cell voltage detection circuit Dl to Dn, it determines whether more detection voltage predetermined overcharge threshold value V2 exists. 全ての検出電圧が所定の過充電しきい値V2より低いと判定するとステップS110に進み、いずれかの検出電圧が所定の過充電しきい値V2以上であると判定すると、ステップS140に進む。 If it is determined all the detected voltage is lower than a predetermined overcharge threshold value V2 proceeds to step S110, if any of the detected voltage is determined to be equal to or greater than the predetermined overcharge threshold value V2, the process proceeds to step S140. ステップS140では、過充電状態のセルが存在すると判断する。 In step S140, it is determined that an overcharged cell exists. この場合、図示しないインジケータを点灯させる等して、異常の発生をユーザーに報知することができる。 In this case, it is possible to for example, illuminating an indicator (not shown), to notify the occurrence of abnormality to the user.

ステップS110では、セル電圧検出回路D1〜Dnによって検出されるセル電圧のうち、所定の過放電しきい値V1以下の検出電圧が存在するか否かを判定する。 In step S110, of the cell voltages detected by the cell voltage detection circuit Dl to Dn, it determines whether the prescribed overdischarge threshold value V1 following the detection voltage is present. 全ての検出電圧が所定の過放電しきい値V1より高いと判定するとステップS120に進み、いずれかの検出電圧が所定の過放電しきい値V1以下であると判定すると、ステップS130に進む。 Proceeds to all detection when the voltage is determined to be higher than the prescribed overdischarge threshold value V1 step S120, when any of the detected voltage is equal to or less than the prescribed overdischarge threshold V1, the process proceeds to step S130. ステップS130では、過放電状態のセルが存在すると判断する。 In step S130, it is determined that an overdischarged cell exists. この場合、図示しないインジケータを点灯させる等して、異常の発生をユーザーに報知することができる。 In this case, it is possible to for example, illuminating an indicator (not shown), to notify the occurrence of abnormality to the user.

ステップS120では、図4を用いて説明したように、最上位のラインL0を除くラインL1〜Lnのいずれかに断線が生じたと判断する。 In step S120, as described with reference to FIG. 4, it is determined that the disconnection in any of lines L1~Ln except line L0 topmost occurs. この場合、図示しないインジケータを点灯させる等して、異常の発生をユーザーに報知することができる。 In this case, it is possible to for example, illuminating an indicator (not shown), to notify the occurrence of abnormality to the user.

一方、ステップS150では、セル電圧検出回路D1〜Dnによって検出されるセル電圧のうち、所定の過放電しきい値V1以下の検出電圧が存在するか否かを判定する。 On the other hand, in step S150, the of the cell voltages detected by the cell voltage detection circuit Dl to Dn, it determines whether the prescribed overdischarge threshold value V1 following the detection voltage is present. 全ての検出電圧が所定の過放電しきい値V1より高いと判定するとステップS160に進み、いずれかの検出電圧が所定の過放電しきい値V1以下であると判定すると、ステップS170に進む。 Proceeds to all detection when the voltage is determined to be higher than the prescribed overdischarge threshold value V1 step S160, when any of the detected voltage is equal to or less than the prescribed overdischarge threshold V1, the process proceeds to step S170. ステップS160では、図5を用いて説明したように、スイッチSW1〜SWnのうちの少なくとも1つのスイッチに異常が発生したと判断する。 In step S160, as described with reference to FIG. 5, it is determined that the abnormality in at least one of the switches SW1~SWn occurs. この場合、図示しないインジケータを点灯させる等して、異常の発生をユーザーに報知することができる。 In this case, it is possible to for example, illuminating an indicator (not shown), to notify the occurrence of abnormality to the user.

ステップS170では、図3を用いて説明したように、最上位のラインL0に断線が生じたと判断する。 In step S170, as described with reference to FIG. 3, it is determined that the disconnection line L0 topmost occurs. この場合、図示しないインジケータを点灯させる等して、異常の発生を報知することができる。 In this case, it is possible to for example, illuminating an indicator (not shown), to notify the occurrence of abnormality.

図6は、スイッチSW1〜SWnの制御状態、抵抗電圧、および、各セルの電圧に応じた各種異常の判定方法をまとめた図である。 6, the control state of the switch SWl to SWn, the resistor voltages, and is a diagram in which various summarizes determination method of abnormality corresponding to the voltage of each cell. 各種異常には、上述したスイッチSW1〜SWnのスイッチング異常、最上位セルC1の正極と接続されているラインL0の断線、ラインL1〜Lnの断線、および、セルC1〜Cnの過充電異常および過放電異常が含まれる。 The various abnormal, switching abnormalities of the switches SW1~SWn described above, breakage of the line L0 connected to the positive electrode of the uppermost cell C1, disconnection of lines L1 to Ln, and, overcharge abnormality and over cell C1~Cn abnormal discharge is included.

一実施の形態における異常診断装置によれば、各セルC1〜Cnと並列に接続されている各放電回路を構成する各スイッチSW1〜SWnの制御状態、各セルの電圧、および、各放電回路を構成する各抵抗R1〜Rnの両端子間電圧に基づいて、各セルC1〜Cnの電圧異常、各セルと各放電回路との間を結ぶ接続線の断線、および、スイッチSW1〜SWnのスイッチング異常を判別して検出する。 According to the abnormality diagnostic device according to one embodiment, the control states of the switches SW1~SWn constituting each discharge circuit connected in parallel with each cell C1 to Cn, the voltage of each cell, and, each discharge circuit based on the voltage between both terminals of each resistor R1~Rn constituting, voltage abnormality of the cells C1 to Cn, breaks the connection line connecting between the cell and the discharge circuit and the switching abnormalities of the switches SW1~SWn to detect and determine the. これにより、各セルC1〜Cnの電圧異常、接続線の断線、および、スイッチSW1〜SWnのスイッチング異常を識別して検出することができる。 Thus, abnormal voltage of each cell C1 to Cn, breaks the connection line, and can be detected by identifying a switching abnormality of switches SWl to SWn.

特に、一実施の形態における異常診断装置によれば、複数のセルが1つ置きに短絡されるようにスイッチSW1〜SWnのオン/オフが制御されている状態において、抵抗電圧がスイッチSW1〜SWnのオン/オフに応じた正常電圧範囲内にあれば、接続線の断線は生じていないと判断する。 In particular, according to the abnormality diagnosis device according to an embodiment, in a state where the switch SW1~SWn on / off so that a plurality of cells is shorted to every other one is controlled, the resistance voltage switch SW1~SWn if the on / within the normal voltage range corresponding to off, the disconnection of the connection line is determined not to occur. これにより、接続線の断線が生じていないことを確実に検出することができる。 This makes it possible to reliably detect that the disconnection of the connection line is not generated.

また、一実施の形態における異常診断装置によれば、複数のセルが1つ置きに短絡されるようにスイッチSW1〜SWnのオン/オフが制御されている状態において、抵抗電圧が正常電圧範囲内に無い場合には、全てのスイッチSW1〜SWnをオンさせた後、抵抗電圧が正常電圧範囲内にあれば、各セルの電圧異常、および、最上位のセルの正極と接続されている接続線以外の接続線の断線のうちのいずれかの異常が生じていると判断する。 Further, according to the abnormality diagnosis device according to an embodiment, in a state where the switch SW1~SWn on / off so that a plurality of cells is shorted to every other one is controlled, the resistance voltage is within the normal voltage range when not in, after turning on all the switches SWl to SWn, if the resistance voltage is within the normal voltage range, the voltage abnormality of each cell, and the connecting line connected to the positive electrode of the highest cell it is determined that any abnormality of the disconnection of the other connection line occurs. 特に、複数のセルが全て短絡されるように全てのスイッチをオンさせた時のセル電圧が所定の過充電しきい値以上であれば、過充電状態のセルが存在すると判断し、セル電圧が所定の過放電しきい値以下であれば、過放電状態のセルが存在すると判断する。 In particular, if the cell voltage when the plurality of cells are turned on all the switches so that all short-circuit is equal to or higher than the predetermined overcharge threshold value, determines that an overcharged cell exists, the cell voltage not more than the prescribed overdischarge threshold, it determines that an overdischarged cell exists. また、セル電圧が所定の過充電しきい値より低く、かつ、所定の過放電しきい値より高い場合には、最上位のセルの正極と接続されている接続線以外の接続線の断線が生じていると判断する。 Further, lower than the cell voltage is predetermined overcharge threshold, and if higher than the prescribed overdischarge threshold, disconnection of the positive electrode other than the connection line connected to the connection lines of the highest cell occurs is determined that. これにより、セルの過充電異常、過放電異常、および、最上位のセルの正極と接続されている接続線以外の接続線の断線を確実に検出することができる。 Thus, overcharge abnormality of the cell, over-discharge abnormality, and it is possible to reliably detect the disconnection of the connection line other than the connection line connected to the positive electrode of the highest cell.

一実施の形態における異常診断装置によれば、複数のセルが全て短絡されるように全てのスイッチSW1〜SWnをオンさせた時の抵抗電圧が所定の電圧範囲内に無い場合には、スイッチSW1〜SWnのスイッチング異常および最上位のセルの正極と接続されている接続線の断線のうちのいずれか一方の異常が生じていると判断する。 According to the abnormality diagnostic device in the embodiment, when the resistance voltage when a plurality of cells were turned on all the switches SW1~SWn as all shorted is not within the predetermined voltage range, the switch SW1 it is determined that one of the abnormal one of the disconnection of the switching abnormalities and connection line connected to the positive electrode of the uppermost cell of ~SWn has occurred. 特に、複数のセルが全て短絡されるように全てのスイッチSW1〜SWnをオンさせた時のセル電圧が所定の過放電しきい値以下であれば、最上位のセルの正極と接続されている接続線の断線が生じていると判断する。 In particular, if the cell voltage when the plurality of cells are turned on all the switches SW1~SWn as all shorted than the prescribed overdischarge threshold, is connected to the positive electrode of the highest cell it is determined that the disconnection of the connection line has occurred. これにより、最上位のセルの正極と接続されている接続線の断線を確実に検出することができる。 This makes it possible to reliably detect the disconnection of the connection line connected to the positive electrode of the highest cell. また、複数のセルが全て短絡されるように全てのスイッチSW1〜SWnをオンさせた時のセル電圧が所定の過放電しきい値より高ければ、スイッチSW1〜SWnのスイッチング異常が生じていると判断するので、スイッチSW1〜SWnのスイッチング異常を確実に検出することができる。 Further, if the cell voltage when the plurality of cells are turned on all the switches SW1~SWn as all shorted is higher than the prescribed overdischarge threshold, the switching abnormalities of the switches SW1~SWn occurs since it is determined, it is possible to reliably detect the switching abnormality of switches SWl to SWn.

本発明によれば、ラインL0〜Lnの断線、スイッチSW1〜SWnの異常、セルの過放電異常および過充電異常を判別して検出することができるので、例えばインジケータを点灯して異常をユーザーに報知するだけでなく、異常の内容に応じて組電池の動作を変更することが可能となる。 According to the present invention, disconnection of the line L0 to Ln, abnormality of switches SWl to SWn, can be detected to determine the over-discharge abnormality and overcharge abnormality of cells, abnormality of the user by lighting the example indicator in addition to broadcast, it is possible to change the behavior of the battery in accordance with the abnormality content.

例えば、ラインL0〜Lnの内のいずれかに断線が発生している場合には、断線しているラインに対応するセルの両端電圧を検出することができない状態であるから、組電池1からの電力の供給もしくは組電池1への充電を禁止もしくは制限する必要がある。 For example, when a disconnection in one of the lines L0~Ln has occurred, because the state can not be detected voltage across the cell corresponding to the line is disconnected, from the assembled battery 1 it is necessary to prohibit or limit the charge to the feed or the assembled battery 1 power. 一方、スイッチSW1〜SWnの内のいずれかに異常が発生している場合には、各セルC1〜Cnの両端電圧を検出することができるから、各セルC1〜Cnの電圧が正常な状態にある限り組電池1からの電力の供給もしくは組電池1への充電を継続可能であって、例えば電力量を制限する程度で修理を促せばよい。 On the other hand, when an abnormality in any of the switches SW1~SWn has occurred, since it is possible to detect the voltage across each cell C1 to Cn, the voltage is the normal state of each cell C1 to Cn a can continue the charging to the power supply or battery pack 1 from the finite assembled battery 1, Unagase repairs extent to limit the example electric energy. つまり、異常の内容に応じて必ずしも組電池1からの電力の供給もしくは組電池1への充電を禁止する必要がないときは、組電池1からの電力の供給もしくは組電池1への充電が可能となり、ユーザーにとって好適な結果をもたらす。 That is, when there is no need to prohibit necessarily charge to the power supply or battery pack 1 from the assembled battery 1 in accordance with the abnormality content, it can be charged to the power supply or battery pack 1 from the assembled battery 1 next, resulting in good results for the user.

《第二の実施の形態》 "The second embodiment"
本発明は、上述した一実施の形態に限定されることはない。 The present invention is not limited to the embodiment described above. 例えば、上述した一実施の形態では、抵抗電圧検出回路B1〜Bnによって、抵抗R1〜Rnの両端子間電圧を検出したが、抵抗の両端子間電圧を検出する代わりに、スイッチSW1〜SWnの両端子間電圧を検出することもできる。 For example, in one embodiment described above, the resistor voltage detecting circuits Bl to Bn, has been detected a voltage between both terminals of the resistor R1 to Rn, instead of detecting the voltage between both terminals of the resistor, the switch SW1~SWn it is also possible to detect a voltage between both terminals.

図7は、スイッチSW1〜SWnの両端子間電圧を検出するためのスイッチ電圧検出回路E1〜Enを設けた他の実施の形態の構成図である。 Figure 7 is a block diagram of another embodiment in which a switch voltage detector circuit E1~En for detecting voltage between both terminals of the switch SWl to SWn. なお、図1に示す一実施の形態の構成と同様な機器に対しては同一の符号を付して説明する。 Incidentally, it is denoted by the same reference numerals with respect to the embodiment of the configuration similar to equipment shown in Figure 1.

図8は、図7に示す他の実施の形態の診断処理内容を示すフローチャートである。 Figure 8 is a flowchart showing a diagnostic processing contents of another embodiment shown in FIG. 異常診断部10は任意のタイミングでこの診断処理プログラムを開始し、スイッチSW1〜SWnの異常、ラインL0〜Lnの断線の有無、セルの過放電状態および過充電状態の有無を診断する。 Abnormality diagnosis unit 10 starts the diagnostic program at an arbitrary timing, the abnormality of the switch SWl to SWn, the presence or absence of disconnection of the line L0 to Ln, it detects the presence of the over-discharge state and over-charge state of the cell.

ステップS210において、組電池1を構成する最上位のセルC1から1セルおきに、セルと対応して設けられているスイッチSW1〜SWnをオンさせる信号を出力する。 In step S210, it outputs a signal for turning on one cell every from the cell C1 highest constituting the battery pack 1, the switch SW1~SWn provided corresponding to the cell. この実施の形態では、偶数番目のセルC2、C4、・・・と対応して設けられているスイッチSW2、SW4、・・・をオンさせる信号を出力する(第一の診断ステップ)。 In this embodiment, the even-numbered cell C2, C4, the switch SW2 is provided in correspondence with ..., SW4, and outputs a signal for turning on the ... (first diagnosis step). なお、奇数番目のセルC1、C3、・・・と対応して設けられているスイッチSW1、SW3、・・・はオフのままとする。 Incidentally, the odd-numbered cell C1, C3, the switch SW1, SW3 provided in correspondence with ..., ... has been left off.

続くステップS220で、スイッチ電圧検出回路B1〜Bnによって検出される各スイッチSW1〜SWnの両端電圧(スイッチ電圧)に基づいて、スイッチ電圧が正常であるか否かを判定する。 In step S220, based on the voltage across each switch SW1~SWn detected by the switch voltage detecting circuits Bl to Bn (switch voltage) determines whether the switch voltage is normal. すなわち、オンされた偶数番目のスイッチSW2、SW4、・・・の両端電圧が所定の電圧(例えば、1.0(V))以下であり、オフされている奇数番目のスイッチSW1、SW3、・・・の両端電圧が上記所定電圧より高い場合には、スイッチ電圧は正常であると判定する。 In other words, the turned-on even numbered switches SW2, SW4, the voltage across the ... predetermined voltage (e.g., 1.0 (V)) or less, the odd-numbered switch SW1 is turned off, SW3, ... when the voltage across is higher than the predetermined voltage, it determines that the switch voltages are normal.

全てのスイッチ電圧が正常であると判定するとステップS230へ進み、すべてのスイッチSW1〜SWnをオンにする(第二の診断ステップ)。 The process proceeds to step S230 when determining all the switch voltage is normal, to turn on all the switches SWl to SWn (second diagnosis step). そして、ステップ240でスイッチ電圧検出回路E1〜EnによりすべてのスイッチSW1〜SWnのスイッチ電圧を検出する。 Then, to detect the switch voltages of all the switches SW1~SWn by the switch voltage detecting circuits E1~En at step 240. すべてのスイッチ電圧がすべて上記所定電圧(例えば1.0(V))以下であれば、スイッチ電圧は正常であると判定してステップS260へ進む。 If less all switches voltages all the predetermined voltage (e.g., 1.0 (V)), the process proceeds to determine the switch voltage is normal to step S260. 一方、いずれかのスイッチ電圧が上記所定電圧より高い場合は、スイッチ電圧が異常であるとしてステップ250へ進む。 On the other hand, if any of the switch voltages is higher than the predetermined voltage, the process proceeds to step 250 as a switch voltage is abnormal.

偶数番目のスイッチSW2、SW4、・・・をオンにし、奇数番目のスイッチSW1、SW3、・・・をオフにしたときにすべてのスイッチ電圧が正常であったのに、すべてのスイッチSW1〜SWnをオンしたらいずれかのスイッチ電圧に異常が発見された場合は、ステップS250で、奇数番目のスイッチSW1、SW3、・・・の内のいずれかがオンしないオープン故障が発生していると判定し、図示しないインジケータを点灯させる等して異常の発生をユーザーに報知する。 The even-numbered switches SW2, SW4, to turn on the ..., the odd-numbered switches SW1, SW3, to all of the switch voltage when you turn off ... it was normal, all the switches SW1~SWn the if the on abnormality in any of the switch voltages Once is found, in step S250, it determines that the open failure of the odd-numbered switches SW1, SW3, one of the ... are not turned on has occurred , it reports the occurrence of the abnormality for example, illuminating an indicator (not shown) to the user.

ステップS240ですべてのスイッチ電圧が正常と判定された場合は、ステップS260ですべてのスイッチSW1〜SWnをオフにする。 If all switches voltage is determined to be normal in step S240, turn off all switches SW1~SWn in step S260. 続くステップS270でスイッチ電圧検出回路E1〜EnによりすべてのスイッチSW1〜SWnのスイッチ電圧を検出する。 Detecting the switch voltages of all the switches SW1~SWn by the switch voltage detecting circuits E1~En In step S270. すべてのスイッチ電圧がすべて上記所定電圧(例えば1.0(V))より高ければ、スイッチ電圧は正常であると判定してステップS290へ進む。 Is higher than all the switch voltage all the predetermined voltage (e.g., 1.0 (V)), the switch voltage proceeds to step S290 and determined to be normal. 一方、いずれかのスイッチ電圧が上記所定電圧以下である場合は、スイッチ電圧が異常であるとしてステップ280へ進む。 On the other hand, if any of the switch voltages is equal to or less than the predetermined voltage, the process proceeds to step 280 as a switch voltage is abnormal.

ステップS270でいずれかのスイッチ電圧に異常が発見された場合は、ステップ280で、奇数番目のスイッチSW1、SW3、・・・の内のいずれかがオフしないクローズ故障が発生していると判定し、図示しないインジケータを点灯させる等して異常の発生をユーザーに報知する。 If the abnormality in one of the switches voltage is found at step S270, at step 280, it is determined that close failure odd numbered switches SW1, SW3, one of the ... are not turned off has occurred , it reports the occurrence of the abnormality for example, illuminating an indicator (not shown) to the user.

ステップS270ですべてのスイッチ電圧が正常と判定された場合は、ステップS290で、セル電圧検出回路D1〜Dnによって検出されるセル電圧の中に、所定の過放電しきい値V1(例えば、2.0(V))以下のセル電圧が存在するか否かを判定する。 If all switches voltage is determined to be normal in step S270, in step S290, in the cell voltages detected by the cell voltage detection circuit Dl to Dn, the prescribed overdischarge threshold value V1 (e.g., 2.0 ( V)) determines whether the following cell voltages are present. 所定の過放電しきい値V1以下のセル電圧が存在すると判定すると、ステップS300へ進む。 If it is determined that the prescribed overdischarge threshold value V1 or less of the cell voltage is present, the process proceeds to step S300. ステップS300では過放電状態のセルが存在すると判断し、図示しないインジケータを点灯させる等して異常の発生をユーザーに報知する。 It determines that the step S300 in the overdischarged cell exists and informs the occurrence of the abnormality for example, illuminating an indicator (not shown) to the user.

ステップS290ですべてのセル電圧が過放電しきい値V1より高く、過放電状態のセルが存在しないと判定された場合はステップS310へ進む。 All cell voltage in step S290 is higher than the overdischarge threshold V1, if an overdischarged cell is determined that there is no the process proceeds to step S310. ステップ310では、セル電圧検出回路D1〜Dnによって検出されるセル電圧の中に、所定の過充電しきい値V2(例えば、4.3(V))以上のセル電圧が存在するか否かを判定する。 At step 310, in the cell voltages detected by the cell voltage detection circuit Dl to Dn, prescribed overcharge threshold value V2 (e.g., 4.3 (V)) whether more cells voltage is present determines . 所定の過充電しきい値V2以上のセル電圧が存在すると判定すると、ステップS320へ進む。 If it is determined that the predetermined overcharge threshold value V2 or more cells voltage is present, the process proceeds to step S320. ステップS320では過充電状態のセルが存在すると判断し、図示しないインジケータを点灯させる等して異常の発生をユーザーに報知する。 It determines that the step S320 in the overcharged state cell exists and informs the occurrence of the abnormality for example, illuminating an indicator (not shown) to the user.

ステップS310ですべてのセル電圧が過充電しきい値V2より低く、過充電状態のセルが存在しないと判定された場合はステップS330へ進む。 All cell voltage in step S310 is lower than the overcharge threshold V2, if an overcharged cell is determined that there is no the process proceeds to step S330. ステップS330では、ラインL0〜Lnの断線、スイッチSW1〜SWnの異常、セルの過放電および過充電は発生しておらず、正常な状態であると判断する。 In step S330, the disconnection of the line L0 to Ln, abnormality of switches SWl to SWn, overdischarge and overcharge of the cell is not generated, it is determined that the normal state.

ステップS220でいずれかのスイッチ電圧が異常と判定された場合は、ステップS340ですべてのスイッチSW1〜SWnをオンにする。 If any of the switch voltage is determined to be abnormal at step S220, to turn on all the switches SW1~SWn in step S340. 続くステップS350で、スイッチ電圧検出回路E1〜Enによって検出されるスイッチ電圧の中に、所定電圧(例えば1.0(V))より高いスイッチ電圧が存在するか否かを判定する。 In step S350, it determines in the switch voltage detected by the switch voltage detecting circuits E1 to En, whether higher switching voltage than a predetermined voltage (e.g., 1.0 (V)) is present. 所定電圧より高いスイッチ電圧が発見された場合はスイッチ電圧に異常があるとしてステップS360へ進み、偶数番目のスイッチSW2、SW4、・・・の内のいずれかがオフしないオープン故障が発生していると判定し、図示しないインジケータを点灯する等して異常発生をユーザーに報知する。 If higher switching voltage than a predetermined voltage is found the process proceeds to step S360 as an abnormality in the switch voltage, open failure has occurred in which the even numbered switches SW2, SW4, one of the ... are not turned off determined that, by example, by illuminating an indicator (not shown) to inform the user of the abnormality.

ステップS350ですべてのスイッチ電圧が正常と判定された場合はステップS370へ進み、セル電圧検出回路E1〜Enによってすべてのセル電圧が所定の範囲内(例えば、2.0(V)から4.3(V)の範囲内)にあるか否かを判定する。 If all switches voltage in step S350 is determined to be normal proceeds to step S370, in the range of all of the cell voltages by the cell voltage detection circuit E1~En is in a predetermined (e.g., 2.0 (V) from 4.3 (V) It determines it is within range). いずれかのセル電圧が所定範囲を超えている場合は、セル電圧が異常であると判定してステップS380へ進む。 If any of the cell voltage exceeds the predetermined range, the process proceeds to determine the cell voltage is abnormal to step S380. すべてのスイッチSW1〜SWnをオンした状態ですべてのスイッチ電圧が正常であるのに、いずれかのセル電圧が所定範囲内にない場合には、ステップS380でラインL0が断線していると判断し、図示しないインジケータを点灯する等して異常発生をユーザーに報知する。 For all switch voltage at all while turning on the switch SW1~SWn is normal, if any of the cell voltages is not within the predetermined range, it is determined that the line L0 in step S380 is disconnected , and the like, illuminating an indicator (not shown) to inform the user of the abnormality.

ステップS370ですべてのセル電圧が所定範囲内にあって正常であると判定された場合はステップS390へ進み、すべてのスイッチSW1〜SWnをオフする。 If all cell voltages in step S370 is determined to be normal be within a predetermined range the flow proceeds to step S390, turns off all the switches SWl to SWn. 続くステップS400で、セル電圧検出回路D1〜Dnにより検出されるすべてのセル電圧が上記所定範囲内にあって正常か否かを判定する。 In subsequent step S400, all the cell voltages detected by the cell voltage detection circuit D1~Dn determines whether normally be within the predetermined range. すべてのセル電圧が正常であればステップS410へ進み、奇数番目のスイッチSW1、SW3、・・・のうちのいずれかがオフしないクローズ故障が発生していると判断し、図示しないインジケータを点灯する等して異常発生をユーザーに報知する。 All cell voltages proceeds to step S410 if successful, it is determined that the odd-numbered switches SW1, SW3, close failure of any of the ... are not turned off has occurred, turns on the indicator (not shown) to inform the user of the abnormality by equally.

ステップS400でいずれかのセル電圧に異常があると判定された場合はステップS420へ進み、ラインL1〜Lnの内のいずれかが断線していると判断し、図示しないインジケータを点灯する等して異常発生をユーザーに報知する。 If it is determined that there is an abnormality in any of the cell voltage in step S400 proceeds to step S420, it determines that one of the line L1~Ln is disconnected, and the like, illuminating an indicator (not shown) to inform the user of the abnormality.

なお、上述した一実施の形態では、組電池を構成するセルは、リチウムイオン電池セルとして説明したが、他の種類の電池を用いることもできる。 In the embodiment described above, cells that form the assembled battery has been described as the lithium ion battery cells, it is also possible to use other types of batteries. また、セル電圧や抵抗の両端子間電圧と比較する電圧しきい値の値も、上述した値に限定されることはない。 The value of the voltage threshold to be compared with the voltage between the two terminals of the cell voltage and resistance is not limited to the above values.

また、本発明による異常診断装置は、電池を搭載するハイブリッド車、電気自動車、燃料電池車などの車両や、車両以外の電池を使用するシステムに適用することができる。 Also, the abnormality diagnostic device according to the present invention can be applied hybrid vehicle equipped with a battery, electric vehicles, and vehicles such as a fuel cell vehicle, a system using a battery other than a vehicle.

特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。 Correspondence between the component and the components of an embodiment of the claims is as follows. すなわち、セル電圧検出回路D1〜Dnがセル電圧検出手段を、抵抗電圧検出回路B1〜Bnまたはスイッチ電圧検出回路E1〜Enが診断電圧検出手段を、スイッチSW1〜SWnおよび抵抗R1〜Rnが放電手段を、異常診断部10がスイッチ制御手段および異常診断手段をそれぞれ構成する。 That is, the cell voltage detection circuit D1~Dn the cell voltage detecting unit, the resistor voltage detecting circuit B1~Bn or switch voltage detector circuit E1~En is a diagnostic voltage detection means, switch SW1~SWn and resistance R1~Rn discharge means the abnormality diagnosis unit 10 respectively constituting the switch control means and abnormality diagnosis means. なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係に何ら限定されるものではない。 The above description is merely an example, in interpreting invention and are not intended to be limited to the correspondence between the components of the components and the present invention of the above embodiment.

一実施の形態における異常診断装置の全体構成を示す図 It shows an overall structure of the troubleshooting apparatus according to an embodiment 一実施の形態における異常診断装置によって行われる診断処理内容を示すフローチャート Flowchart showing a diagnosis processing performed by the abnormality diagnosis device according to an embodiment 全てのスイッチSW1〜SWnをオンにした状態で、ラインL0に断線が生じた場合の図 All switches SW1~SWn while turned on, illustrates a case where disconnection occurs in the line L0 全てのスイッチSW1〜SWnをオンにした状態で、ラインL2に断線が生じた場合の図 All switches SW1~SWn while turned on, illustrates a case where disconnection occurs in the line L2 スイッチSW3に異常が発生して、異常診断部10からオン信号が出力されたにも関わらず、オフ状態となっている場合の図 Figure when an abnormality in the switch SW3 occurs, despite the ON signal is outputted from the abnormality diagnosing portion 10, in an off state スイッチの制御状態、抵抗電圧、および、各セルの電圧に応じた各種異常の判定方法をまとめた図 Switch control state of the resistor voltages, and summarizes the various abnormality determination method according to the voltage of each cell Figure スイッチの両端子間電圧を検出するためのスイッチ電圧検出回路を設けた場合の、他の実施の形態の異常診断装置の構成図 In the case where a switch voltage detector circuit for detecting a voltage between both terminals of the switch, block diagram of the abnormality diagnosis apparatus according to another embodiment 他の実施の形態の異常診断処理内容を示すフローチャート Flow chart illustrating an abnormality diagnosis processing contents of the other embodiments

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…組電池、10…異常診断部、B1〜Bn…抵抗電圧検出回路、C1〜Cn…セル、D1〜Dn…セル電圧検出回路、E1〜En…スイッチ電圧検出回路、R1〜Rn…抵抗、SW1〜SWn…スイッチ、L0〜Ln…接続線 1 ... the assembled battery, 10 ... error diagnostic portion, Bl to Bn ... resistor voltage detecting circuits, C1 to Cn ... cell, Dl to Dn ... cell voltage detection circuit, E1 to En ... switch voltage detector circuit, R1 to Rn ... resistance, SW1~SWn ... switch, L0~Ln ... connecting line

Claims (8)

  1. 複数のセルを直列にして構成される組電池の異常診断装置において、 In the abnormality diagnosis device constructed battery pack with a plurality of cells in series,
    前記複数のセルの各セルに並列に接続され、前記各セルの電圧を検出するセル電圧検出手段と、 Is connected in parallel to each cell of said plurality of cells, and a cell voltage detection means for detecting the voltage of each cell,
    前記複数のセルの各セルに並列に接続される放電手段であって、スイッチ手段と抵抗とが直列に接続された放電手段と、 A discharge means connected in parallel to each cell of said plurality of cells, and discharge means for the switching means and the resistor are connected in series,
    前記スイッチ手段の両端電圧または前記抵抗の両端電圧を検出する診断電圧検出手段と、 Diagnostic voltage detecting means for detecting the voltage across or the voltage across the resistance of the switch means,
    前記スイッチ手段のオンとオフを制御するスイッチ制御手段と、 A switch control means for controlling the on and off said switch means,
    前記スイッチ制御手段によって前記各セルに対応する前記スイッチ手段が1つおきにオンされているときに前記診断電圧検出手段により検出された電圧と、前記スイッチ制御手段によってすべての前記スイッチ手段がオンされているときに前記診断電圧検出手段により検出された電圧とに基づいて、前記各セルと前記放電手段との間を接続する接続線の断線であるか、または前記スイッチ手段の異常であるかを診断する異常診断手段とを備えることを特徴とする異常診断装置。 A voltage detected by the diagnostic voltage detecting means, all of the switch means by said switch control means is turned on when the switch means corresponding to each cell by the switch control unit is turned on every other and when said on the basis of the diagnosis voltage voltage detected by the detecting means and the or a disconnection of the connection lines connecting between said discharge means and each cell, or the abnormal either of said switch means troubleshooting apparatus characterized by comprising an abnormality diagnosing means for diagnosing.
  2. 請求項1に記載の異常診断装置において、 In the abnormality diagnosis device according to claim 1,
    前記異常診断手段は、前記各セルに対応する前記スイッチ手段の内の最上位から奇数番目の前記スイッチ手段をオンしたときに前記抵抗のいずれかの両端電圧が異常電圧であり、次に前記スイッチ手段をすべてオンしたときに、前記抵抗のいずれかの両端電圧が異常電圧であり、かつ、前記セルのいずれかの電圧が異常電圧である場合には前記接続線が断線していると診断し、前記抵抗のいずれかの両端電圧が異常電圧であり、かつ、前記セルのすべての電圧が正常電圧である場合には前記スイッチ手段のいずれかに異常があると診断することを特徴とする異常診断装置。 The abnormality diagnosis means, wherein a one of the voltage across the resistor when turned on odd the switching means from the highest abnormal voltage of said switching means corresponding to each cell, then the switch when turned on all the means, either the voltage across the resistor is abnormal voltages, and, when either voltage of the cell is abnormal voltage is diagnosed as the connecting line is disconnected , either the voltage across the resistor is abnormal voltage, and, if all the voltage of the cell is normal voltage abnormality, characterized in that the diagnosis that there is an abnormality in one of said switch means diagnostic equipment.
  3. 請求項2に記載の異常診断装置において、 In the abnormality diagnosis device according to claim 2,
    前記異常診断手段は、前記各セルに対応する前記スイッチ手段の内の最上位から奇数番目の前記スイッチ手段をオンしたときに前記抵抗のいずれかの両端電圧が異常電圧であり、次に前記スイッチ手段をすべてオンしたときに前記抵抗のすべての両端電圧と前記セルのすべての電圧が正常電圧である場合には、前記接続線が断線していると診断することを特徴とする異常診断装置。 The abnormality diagnosis means, wherein a one of the voltage across the resistor when turned on odd the switching means from the highest abnormal voltage of said switching means corresponding to each cell, then the switch all when voltage is normal voltage, the abnormality diagnostic device, characterized in that diagnosis of the connection line is disconnected for any voltage across said cell of said resistor when turned on all means.
  4. 請求項1に記載の異常診断装置において、 In the abnormality diagnosis device according to claim 1,
    前記異常診断手段は、前記各セルに対応する前記スイッチ手段の内の最上位から奇数番目の前記スイッチ手段をオンしたときに前記抵抗のすべての両端電圧が正常電圧であり、次に前記各セルに対応する前記スイッチ手段の内の最上位から偶数番目の前記スイッチ手段をオンしたときに、前記抵抗のいずれかの両端電圧が異常電圧である場合には前記スイッチ手段のいずれかに異常があると診断し、前記抵抗のすべての両端電圧が正常電圧である場合には前記接続線の断線と前記スイッチ手段の異常はないと診断することを特徴とする異常診断装置。 The abnormality diagnosis means, wherein a said all the voltage across the normal voltage of the resistor when turned on odd the switching means from the top of said switching means corresponding to each cell, and then each cell when you turn on the even-numbered of said switch means from the top of said switching means corresponding to, there is an abnormality in one of said switching means when any one of the voltage across the resistor is abnormal voltage diagnosis of abnormality diagnosis device when all of the voltage across the resistor is normal voltage, characterized in that diagnosis of abnormality is not of the switching means and disconnection of the connection lines.
  5. 請求項1に記載の異常診断装置において、 In the abnormality diagnosis device according to claim 1,
    前記異常診断手段は、前記各セルに対応する前記スイッチ手段の内の最上位から偶数番目の前記スイッチ手段をオンしたときに前記スイッチ手段のいずれかの両端電圧が異常電圧であり、次に前記スイッチ手段をすべてオンしたときに、前記スイッチ手段のいずれかの両端電圧が異常電圧である場合には前記スイッチ手段のいずれかに異常があると診断し、前記セルのいずれかの電圧が異常電圧である場合には前記接続線が断線していると診断することを特徴とする異常診断装置。 The abnormality diagnosis means, wherein a one of the voltage across said switch means when turned on even-numbered said switch means from the highest abnormal voltage of said switching means corresponding to each cell, then the when turned on all the switch means, wherein when one of the voltage across the switching means is abnormal voltage is diagnosed that there is an abnormality in one of said switch means, one of the voltage of the cell is abnormal voltage abnormality diagnosis apparatus characterized by diagnostic for the connecting line is broken when it is.
  6. 請求項5に記載の異常診断装置において、 In the abnormality diagnosis device according to claim 5,
    前記異常診断手段は、前記各セルに対応する前記スイッチ手段の内の最上位から偶数番目の前記スイッチ手段をオンしたときに前記スイッチ手段のいずれかの両端電圧が異常電圧であり、次に前記スイッチ手段をすべてオンしたときに前記スイッチ手段のすべての両端電圧と前記セルのすべての電圧が正常電圧であり、さらに前記スイッチ手段をすべてオフしたときに、前記セルのすべての電圧が正常電圧である場合には前記スイッチ手段のいずれかが異常であると診断し、前記セルのいずれかの電圧が異常電圧である場合には前記接続線が断線していると診断することを特徴とする異常診断装置。 The abnormality diagnosis means, wherein a one of the voltage across said switch means when turned on even-numbered said switch means from the highest abnormal voltage of said switching means corresponding to each cell, then the all voltages of all the voltage across said cell of said switch means when the switch means all turned on are normal voltage, further the switching means when all off, and all voltages normal voltage of the cell in some cases diagnosed as either is abnormal of said switch means, when either voltage of the cell is abnormal voltage abnormality, characterized in that the diagnosis and the connecting line is disconnected diagnostic equipment.
  7. 請求項1に記載の異常診断装置において、 In the abnormality diagnosis device according to claim 1,
    前記異常診断手段は、前記各セルに対応する前記スイッチ手段の内の最上位から偶数番目の前記スイッチ手段をオンしたときに前記スイッチ手段のすべての両端電圧が正常電圧であり、次に前記スイッチ手段をすべてオンしたときに前記スイッチ手段のいずれかの両端電圧が異常電圧の場合には、前記スイッチ手段のいずれかが異常であると診断することを特徴とする異常診断装置。 The abnormality diagnosis means, wherein are all voltage across the normal voltage of said switching means when the turn on the even-numbered of said switch means from the top of said switching means corresponding to each cell, then the switch If any of the voltage across said switch means when all the unit was turned on abnormal voltage abnormality diagnosis apparatus characterized by one of said switch means it is diagnosed as abnormal.
  8. 請求項1に記載の異常診断装置において、 In the abnormality diagnosis device according to claim 1,
    前記異常診断手段は、前記各セルに対応する前記スイッチ手段の内の最上位から偶数番目の前記スイッチ手段をオンしたときに前記スイッチ手段のすべての両端電圧が正常電圧であり、次に前記スイッチ手段をすべてオンしたときに前記スイッチ手段のすべての両端電圧が正常電圧であり、さらに前記スイッチ手段をすべてオフしたときに前記スイッチ手段のいずれかの両端電圧が異常である場合には、前記スイッチ手段のいずれかが異常であると診断し、前記スイッチ手段のすべての両端電圧と前記セルのすべての電圧が正常電圧である場合には、前記接続線の断線と前記スイッチ手段の異常はないと診断することを特徴とする異常診断装置。 The abnormality diagnosis means, wherein are all voltage across the normal voltage of said switching means when the turn on the even-numbered of said switch means from the top of said switching means corresponding to each cell, then the switch are all voltage across the normal voltage of said switching means when turned on all the means, if further any of the voltage across said switch means when turned off all the switch means is abnormal, the switch any means is diagnosed as abnormal, if all of the voltages of all the voltage across said cell of said switch means is normal voltage, the disconnection of the connecting line when the abnormality of the switching means is not abnormality diagnosis apparatus characterized by diagnosis.
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