JP5416491B2

JP5416491B2 - 断線検出装置

Info

Publication number: JP5416491B2
Application number: JP2009149767A
Authority: JP
Inventors: 聡石川; 公洋松浦
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2009-06-24
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2029-06-24
Also published as: JP2011007554A

Description

本発明は、断線検出装置に係り、特に、互いに直列接続された複数の単位セルの各々の両端と、前記単位セルの両端電圧を検出する電圧検出手段と、を接続する電路の断線を検出する断線検出装置に関するものである。

近年、エンジンと電動モータとを併用して走行するハイブリッド自動車（以下ＨＥＶ）が普及してきている。このＨＥＶは、エンジン始動用の１２Ｖ程度の低圧バッテリと電動モータ駆動用の高圧バッテリとの２種類のバッテリを備えている。上述した高圧バッテリは、ニッケル−水素電池やリチウム電池といった二次電池を単位セルとして、この単位セルを複数直列接続して高電圧を得ている。

上述した高圧バッテリは充放電を繰り返すうちに各単位セルの両端電圧、即ち充電状態（ＳＯＣ）にばらつきが生じる。バッテリの充放電にあたっては、各単位セルの耐久性や安全確保の観点より、ＳＯＣ（又は両端電圧）の最も高い単位セルが設定上限ＳＯＣ（又は上限両端電圧値）に到達した時点で充電を禁止し、ＳＯＣ（又は両端電圧）の最も低い単位セルが設定下限ＳＯＣ（又は下限両端電圧値）に到達した時点で放電を禁止する必要がある。従って、各単位セルにＳＯＣのバラツキが生じると、実質上、バッテリの使用可能容量が減少することになる。このため、ＨＥＶにおいては、登板時にガソリンエンジンに対して電動モータによりエネルギーを補充したり、降坂時に高圧バッテリにエネルギーを回生したりする、いわゆるアシスト・回生が不十分となり、実車動力性能や燃費を低下させることになる。そこで、各単位セルのＳＯＣを均等化するために、各単位セルの両端電圧を検出する必要がある。

従来では各単位セルの両端を電圧検出手段としての電圧検出ＩＣに接続して、電圧検出ＩＣによって各単位セルの両端電圧を検出していた。しかしながら、上述した単位セルと電圧検出ＩＣとを接続する電路が断線すると、電圧検出ＩＣの内部インピーダンスの影響で断線した電路側の電位が不安定となる。このため、正確に単位セルの両端電圧を検出することができない、という問題があった。

そこで、バイパス抵抗及びバイパス抵抗への通電をオンオフするスイッチ素子から構成されるバイパス回路を単位セルに並列に接続し、バイパス抵抗への通電がオフのときの単位セルの両端電圧とバイパス抵抗への通電がオンのときの単位セルの両端電圧との差が大きいときに電路の断線を検知する断線検知装置が提案されている（特許文献１）。

しかしながら、上述した従来の断線検知装置では、バイパス抵抗を単位セルに並列に設ける必要がある。このため、単位セルの両端と電圧検出ＩＣとの間に接続したノイズフィルタ用や単位セルを均等化するための放電用の抵抗とは別にバイパス抵抗が必要となり、部品点数が増加する、といった問題があった。また、ノイズフィルタ用の抵抗、バイパス抵抗のいずれかの抵抗値が変動した場合は検出電圧が大きく変動するので、抵抗値が変動すると、誤検出の原因となる、という問題があった。

特許第３８３９３９７号公報

そこで、本発明は、電路の断線を検出することができる断線検出装置を安価に提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、互いに直列接続された複数の単位セルの各々の両端と、前記単位セルの両端電圧を検出する電圧検出手段と、を接続する電路の断線を検出する断線検出装置において、前記複数の単位セルの両端と前記電圧検出手段との間を接続する前記電路にそれぞれ設けられた複数の抵抗と、前記抵抗を介して前記単位セルの各々に並列接続された複数のスイッチ素子と、前記抵抗を介して前記単位セル及び前記スイッチ素子の各々に並列接続された複数のコンデンサと、前記スイッチ素子をオン制御することにより前記コンデンサを放電してその両端電圧を０にした後に前記スイッチ素子をオフ制御するスイッチ制御手段と、前記スイッチ制御手段により前記スイッチ素子がオフ制御されてから前記電路の正常時において前記コンデンサの両端電圧が前記単位セルの両端電圧に等しくなるような時間経過した後、かつ、前記電路の断線時において前記コンデンサの両端電圧が前記単位セルの両端電圧に等しくなるような時間が経過する前の前記コンデンサの両端電圧を測定する第１コンデンサ電圧測定手段と、前記第１コンデンサ電圧測定手段よりも後に前記コンデンサの両端電圧を測定する第２コンデンサ電圧測定手段と、前記第１コンデンサ電圧測定手段及び前記第２コンデンサ電圧測定手段により各々測定された前記コンデンサの両端電圧に基づいて前記電路の断線を検出する断線検出手段と、を備えたことを特徴とする断線検出装置に存する。

請求項２記載の発明は、（前記第１コンデンサ電圧測定手段により測定されたコンデンサの両端電圧）／（前記第２コンデンサ電圧測定手段により測定されたコンデンサの両端電圧）が第１閾値以下になったとき、又は、（前記第２コンデンサ電圧測定手段により測定されたコンデンサの両端電圧）／（前記第１コンデンサ電圧測定手段により測定されたコンデンサの両端電圧）が第２閾値以上になったときに、前記断線検出手段が断線を検出することを特徴とする請求項１に記載の断線検出装置に存する。

請求項３記載の発明は、前記スイッチ制御手段により前記スイッチ素子がオフ制御されてから第１所定時間経過したときに前記コンデンサの両端電圧を測定するように、前記第１コンデンサ電圧測定手段が設定され、前記スイッチ制御手段により前記スイッチ素子がオフ制御されてから前記第１所定時間よりも長い第２所定時間経過したときに前記コンデンサの両端電圧を測定するように、前記第２コンデンサ電圧測定手段が設定され、前記第１所定時間が、３×（前記電路正常時の前記コンデンサの充電時定数）よりも長く、かつ、０．４×（前記電路断線時の前記コンデンサの充電時定数）よりも短く設定され、前記第２所定時間が、（前記電路断線時の前記コンデンサの充電時定数）よりも長く設定され、前記第１閾値が０．５以下、又は、前記第２閾値が２以上に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の断線検出装置に存する。

請求項４記載の発明は、互いに直列接続された複数の単位セルの各々の両端と、前記単位セルの両端電圧を検出する電圧検出手段と、を接続する電路の断線を検出する断線検出装置において、前記複数の単位セルの両端と前記電圧検出手段との間を接続する前記電路にそれぞれ設けられた複数の抵抗と、前記抵抗を介して前記単位セルの各々に並列接続された複数のスイッチ素子と、前記抵抗を介して前記単位セル及び前記スイッチ素子の各々に並列接続された複数のコンデンサと、前記スイッチ素子をオン制御することにより前記コンデンサを放電してその両端電圧を０にした後に前記スイッチ素子をオフ制御するスイッチ制御手段と、前記スイッチ制御手段により前記スイッチ素子がオフ制御されてから前記電路の正常時において前記コンデンサの両端電圧が前記単位セルの両端電圧に等しくなるような時間経過した後、かつ、前記電路の断線時において前記コンデンサの両端電圧が前記単位セルの両端電圧に等しくなるような時間が経過する前の前記コンデンサの両端電圧を測定する第３コンデンサ電圧測定手段と、前記第３コンデンサ電圧測定手段により測定された前記コンデンサの両端電圧が第３閾値よりも小さいときに断線を検出する断線検出手段と、を備えたことを特徴とする断線検出装置に存する。

請求項５記載の発明は、前記第３閾値が、前記単位セルの正常時の最小両端電圧よりも小さい値に設定されていることを特徴とする請求項４に記載の断線検出装置に存する。

請求項６記載の発明は、前記スイッチ制御手段により前記スイッチ素子がオフ制御されてから第３所定時間経過したときに前記コンデンサの両端電圧を測定するように、前記第３コンデンサ電圧測定手段が設定され、前記第３所定時間が、３×（前記電路正常時の前記コンデンサの充電時定数）よりも長く、かつ、（前記電路断線時の前記コンデンサの充電時定数）よりも短く設定されていることを特徴とする請求項５に記載の断線検出装置に存する。

以上説明したように請求項１記載の発明によれば、電路が正常なときはスイッチ素子をオフすると単位セルによりコンデンサが充電されてコンデンサの両端電圧は短時間で上昇して一定となる。一方、電路が断線しているときはスイッチ素子をオフすると電流検出手段からの微少な漏れ電流によりコンデンサが充電されるためコンデンサの両端電圧は時間をかけてゆっくり上昇した後に一定となる。よって、正常時においては、第１コンデンサ電圧測定手段により測定されたコンデンサの両端電圧と、第１コンデンサ電圧測定手段よりも後に第２コンデンサ電圧測定手段により測定されたコンデンサの両端電圧と、はほとんど同じになる。これに対して、断線時においては、第１コンデンサ電圧測定手段により測定されたコンデンサの両端電圧に比べて第２コンデンサ電圧測定手段により測定されたコンデンサの両端電圧が大きくなる。このため、第１コンデンサ電圧測定手段及び第２コンデンサ電圧測定手段により各々測定されたコンデンサの両端電圧を比較すれば電路の断線を正確に測定することができる。また、単位セルを放電して均等化するために用いられる抵抗及びスイッチ素子、ノイズフィルタ用のコンデンサを利用して断線検出を行うことができる。このため、部品点数の増加を防いで電路の断線を検出することができる。

請求項２記載の発明によれば、簡単に第１コンデンサ電圧測定手段及び第２コンデンサ電圧測定手段により測定されたコンデンサの両端電圧を比較して、断線を検出することができる。

請求項３記載の発明によれば、第１所定時間を３×（電路正常時のコンデンサの充電時定数）よりも長く設定することにより、正常時において第１所定時間経過後のコンデンサの両端電圧を単位セルの両端電圧とほぼ同じにすることができる。また、第１所定時間を０．４×（前記電路断線時の前記コンデンサの充電時定数）よりも短く設定し、第２所定時間を（電路断線時のコンデンサの充電時定数）よりも長く設定することにより、断線時において第１コンデンサ電圧測定手段により測定されるコンデンサの両端電圧を単位セルの両端電圧の０．３３倍以下にし、第２コンデンサ電圧測定手段により測定されるコンデンサの両端電圧を単位セルの両端電圧の０．６３２倍以上にすることができる。よって、（第１コンデンサ電圧測定手段により測定されたコンデンサの両端電圧）／（第２コンデンサ電圧測定手段により測定されたコンデンサの両端電圧）、又は、（第２コンデンサ電圧測定手段により測定されたコンデンサの両端電圧）／（第１コンデンサ電圧測定手段により測定されたコンデンサの両端電圧）、を正常時と断線時とで大きく異ならせることができるので、正確に電路の断線を検出することができる。

請求項４記載の発明によれば、電路が正常なときはスイッチ素子をオフすると単位セルによりコンデンサが充電されてコンデンサの両端電圧は短時間で上昇して一定となる。一方、電路が断線しているときはスイッチ素子をオフすると電流検出手段からの微少な漏れ電流によりコンデンサが充電されるためコンデンサの両端電圧は時間をかけてゆっくり上昇した後に一定となる。よって、正常時においては、第３コンデンサ電圧測定手段により測定されたコンデンサの両端電圧は単位セルの両端電圧とほぼ等しくなる。これに対して、断線時においては、第３コンデンサ電圧測定手段により測定されたコンデンサの両端電圧は単位セルの両端電圧に比べて小さくなる。このため、第３コンデンサ電圧測定手段により測定されたコンデンサの両端電圧と第３閾値とを比較すれば電路の断線を正確に測定することができる。また、単位セルを放電して均等化するために用いられる抵抗及びスイッチ素子、ノイズフィルタ用のコンデンサを利用して断線検出を行うことができる。このため、部品点数の増加を防いで電路の断線を検出することができる。

請求項５記載の発明によれば、第２閾値を単位セルの正常時の最小両端電圧よりも小さい値に設定することにより、単位セルの両端電圧が変動しても正確に断線を検出することができる。

請求項６記載の発明によれば、断線時において第３所定時間経過後のコンデンサの両端電圧を確実に単位セルの正常時の最小両端電圧よりも小さい値にすることができるので、正確に電路の断線を検出することができる。

本発明の断線検出装置を組み込んだ電圧検出装置の一実施形態を示す回路図である。図１に示す電圧検出ＩＣの詳細を示す回路図である。図１に示す第１の絶縁Ｉ／Ｆとしてのフォトカプラを用いたときの詳細な電気接続図である。図１に示す第２の絶縁Ｉ／Ｆとしてのフォトカプラを用いたときの詳細な電気接続図である。図１に示す単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₁₁と電圧検出ＩＣ１１との間の詳細回路図である。（Ａ）は正常時の充電電流を示す回路図であり、（Ｂ）は断線時の充電電流を示す回路図である。第１実施形態の動作を説明するための正常時と断線時とにおけるコンデンサの両端電圧を示すタイムチャートである。第１実施形態における図２に示す制御回路の断線検出処理手順を示すフローチャートである。第２実施形態の動作を説明するための正常時と断線時とにおけるコンデンサの両端電圧を示すタイムチャートである。第２実施形態における図２に示す制御回路の断線検出処理手順を示すフローチャートである。

第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態において、電圧検出装置は車両に搭載されている。図１中の引用符号Ｂ_Lは、低圧バッテリである。低圧バッテリＢ_Lは、図１に示すように、複数の二次電池から構成されている。低圧バッテリＢ_Lは、エンジンを始動するスタータの駆動電源として用いられ、その両端にはＤＣ／ＤＣコンバータを介して高圧バッテリが必要に応じて充電器として接続される。

また、図１中引用符号Ｂ_Hは高圧バッテリである。上記高圧バッテリＢ_Hは、エンジンと電動モータを走行駆動源として併用するＨＥＶにおいて前記電動モータの電源として用いられ、その両端には電動モータが必要に応じて負荷として接続されると共にジェネレータ（発電機）等が必要に応じて充電器として接続される。

高圧バッテリＢ_Hは、例えば５個のブロックＢ１〜Ｂ５に分けられている。各ブロックＢ１〜Ｂ５はそれぞれ例えば１１個の単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₁₁、ＢＴ₁₂〜ＢＴ₂₂、ＢＴ₂₃〜ＢＴ₃₃、ＢＴ₃₄〜ＢＴ₄₄、ＢＴ₄₅〜ＢＴ₅₅から構成されている。単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₅₅はそれぞれ一つの二次電池から構成されている。

電圧検出装置は、スイッチ制御手段としてのメインマイコン１０と、電圧検出手段としての電圧検出ＩＣ１１〜１５と、を備えている。メインマイコン１０は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されており、低圧系電源回路２０から電源供給を受けて動作し、電圧検出ＩＣ１１〜１５を制御する。低圧系電源回路２０は、低圧バッテリＢ_Lの供給電圧からメインマイコン１０の動作電圧ＶＣを生成する。

上記電圧検出ＩＣ１１〜１５は、各ブロックＢ１〜Ｂ５に対応して設けられている。電圧検出ＩＣ１１〜１５は、図２に示すように、複数のブロックＢ１〜Ｂ５のうち対応するブロックＢ１〜Ｂ５を構成する単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₁₁、ＢＴ₁₂〜ＢＴ₂₂、ＢＴ₂₃〜ＢＴ₃₃、ＢＴ₃₄〜ＢＴ₄₄、ＢＴ₄₅〜ＢＴ₅₅のみから電源供給を受けて動作する。即ち、上述した電圧検出ＩＣ１１〜１５は、対応するブロックＢ１〜Ｂ５の負側がグランドレベルになり、互いに異なるグランドレベルとなっている。これにより、電圧検出ＩＣ１１〜１５を構成するデバイスの耐圧を下げることができる。

電圧検出ＩＣ１１〜１５はそれぞれ、選択スイッチ群１６と、差動増幅器ＯＰと、Ａ／Ｄ変換器１７と、制御回路１８と、高圧系電源回路１９と、遮断スイッチＳと、を備えている。上記選択スイッチ群１６は、単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₅₅の両端に各々設けられた常開のスイッチから構成されていて、複数の単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₅₅の一つの両端を差動増幅器ＯＰに接続する。差動増幅器ＯＰは、選択スイッチ群１６によって接続された単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₅₅の両端電圧をＡ／Ｄ変換器１７に対して出力する。Ａ／Ｄ変換器１７は、差動増幅器ＯＰからの単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₅₅の両端電圧をデジタル変換して制御回路１８に出力する。

制御回路１８は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されており、電圧検出ＩＣ１１〜１５全体の制御を司る。高圧系電源回路１９は、対応するブロックＢ１〜Ｂ５の供給電圧から上記差動増幅器ＯＰ、Ａ／Ｄ変換器１７及び制御回路１８の動作電圧Ｖｃｃを生成する。遮断スイッチＳは、各ブロックＢ１〜Ｂ５の正側と高圧系電源回路１９との間に設けられている。遮断スイッチＳは、高圧系電源回路１９に対するブロックＢ１〜Ｂ５の両端電圧の供給をオンオフして、電圧検出ＩＣ１１〜１５に対する電源供給をオンオフするスイッチである。遮断スイッチＳは、例えば、ＰＮＰ型のトランジスタから構成されている。

また、上述した電圧検出装置は、図１などに示すように、第１の通信ラインとしての第１の送信ラインＬＴ１及び第１の受信ラインＬＲ１と、第１の絶縁インタフェース（Ｉ／Ｆ）２１と、を備えている。第１の送信ラインＬＴ１及び第１の受信ラインＬＲ１は、電圧検出ＩＣ１１〜１５を互いに直列に接続するように設けられている。電圧検出ＩＣ１１〜１５は互いにグランドレベルが異なるので、電圧検出ＩＣ１１〜１５間に設けられた第１の送信ラインＬＴ１及び第１の受信ラインＬＲ１にはレベルシフト回路（図示せず）を設ける必要がある。

また、第１の送信ラインＬＴ１及び第１の受信ラインＬＲ１は、電圧検出ＩＣ１１〜１５のうち最下位の電圧検出ＩＣ１１及びメインマイコン１０間を接続するように設けられている。即ち、第１の送信ラインＬＴ１及び第１の受信ラインＬＲ１は、メインマイコン１０、電圧検出ＩＣ１１、電圧検出ＩＣ１２、電圧検出ＩＣ１３、電圧検出ＩＣ１４、電圧検出ＩＣ１５がこの順で互いに直列に接続されるように設けられている。

第１の絶縁Ｉ／Ｆ２１は、最下位の電圧検出ＩＣ１１及びメインマイコン１０間に設けられた第１の送信ラインＬＴ１及び第１の受信ラインＬＲ１上に設けられていて、電圧検出ＩＣ１１とメインマイコン１０とを電気的に絶縁した状態で結合するものである。最下位の電圧検出ＩＣ１１及びメインマイコン１０は、第１の絶縁Ｉ／Ｆ２１によって互いに絶縁した状態で情報の送受信を行うことができる。これにより、高圧バッテリＢ_Hと低圧バッテリＢ_Lとの絶縁を保つことができる。第１の絶縁Ｉ／Ｆ２１としては、例えば発光素子及び受光素子から成るフォトカプラといった光を媒体にしたものや、磁気カプラといった磁気を媒体にしたものが公知である。

図３に第１の絶縁Ｉ／Ｆ２１としてフォトカプラを用いたときの図１に示す電圧検出装置の詳細な電気接続図を示す。同図において、電圧検出ＩＣ１１の詳細などは省略してある。同図に示すように、第１の絶縁Ｉ／Ｆ２１は、低圧側システムに設けられた発光素子ＬＥ１及び受光素子ＬＤ２と、高圧側システムに設けられた発光素子ＬＥ２及び受光素子ＬＤ１と、を有している。同図に示すように、発光素子ＬＥ１は、一端がメインマイコン１０に接続され、他端がグランドに接続されていて、メインマイコン１０から電気信号が出力されると電流が流れて発光する。

一方、受光素子ＬＤ１は、ブロックＢ１の高圧系電源回路１９と単位セルＢＴ₁の負側との間に設けられている。受光素子ＬＤ１は、発光素子ＬＥ１からの光を受光するとオンして、第１の送信ラインＬＴ１を通じて制御回路１８に電気信号を供給する。以上の構成によれば、メインマイコン１０から電気的に絶縁した状態で電気信号をブロックＢ１の制御回路１８に送信することができる。

また、発光素子ＬＥ２は、一端が制御回路１８に接続され、他端が単位セルＢＴ₁の負側に接続されていて、制御回路１８から電気信号が出力されると電流が流れて発光する。一方、受光素子ＬＤ２は、低圧系電源回路２０とグランドとの間に設けられている。受光素子ＬＤ２は、発光素子ＬＥ２からの光を受光するとオンして、第１の受信ラインＬＲ１を通じてメインマイコン１０に電気信号を供給する。以上の構成によれば、ブロックＢ１の制御回路１８から電気的に絶縁した状態で電気信号をメインマイコン１０に送信することができる。

また、上述した電圧検出装置は、図１などに示すように、第２の通信ラインとしての第２の送信ラインＬＴ２と、第２の絶縁Ｉ／Ｆ２２と、ｏｎ／ｏｆｆＩ／Ｆ３１〜３５と、を備えていて、これらによりマインマイコン１０からの電源信号の出力に応じて遮断スイッチＳをオンできるようになっている。即ち、第２の送信ラインＬＴ２は、各遮断スイッチＳを構成するＮＰＮ型トランジスタのベースとメインマイコン１０との間に設けられている。第２の送信ラインＬＴ２は、一端がメインマイコン１０側に接続される主線Ｌｓと、この主線Ｌｓの他端から分岐した複数の分岐線Ｌｂ１〜Ｌｂ５と、から構成されている。分岐線Ｌｂ１〜Ｌｂ５は、図４に示すように、その他端が遮断スイッチＳを構成するＰＮＰ型トランジスタのベースに接続されている。

第２の絶縁Ｉ／Ｆ２２は、図１に示すように、主線Ｌｓ上に設けられていて、遮断スイッチＳとメインマイコン１０とを電気的に絶縁した状態で結合するものである。これにより、高圧バッテリＢ_Hと低圧バッテリＢ_Lとの絶縁を保つことができる。第２の絶縁Ｉ／Ｆ２２としては、例えば発光素子及び受光素子から成るフォトカプラといった光を媒体にしたものや、磁気カプラといった磁気を媒体にしたものが公知である。上記ｏｎ／ｏｆｆＩ／Ｆ３１〜３５は、各分岐線ｌｂ１〜ｌｂ５に対応して設けられていて、メインマイコン１０から送信された電源信号を、遮断スイッチＳをオンオフするために適切な信号レベルに変換する。

次に、図４を参照して、上述した第２の通信ラインとしての第２の送信ラインＬＴ２と、第２の絶縁Ｉ／Ｆ２２と、ｏｎ／ｏｆｆＩ／Ｆ３１〜３５と、の詳細な構成について説明する。同図に示すように、第２の絶縁Ｉ／Ｆ２２は、低圧側システムに設けられた発光素子ＬＥ３と、低圧側システムに設けられた受光素子ＬＤ３と、を有している。同図に示すように、発光素子ＬＥ３は、一端がメインマイコン１０に接続され、他端がグランドに接続されていて、メインマイコン１０から電源信号が出力されると電流が流れて発光する。

一方、受光素子ＬＤ３は、一端が最上位のブロックＢ５のプラス側に接続され、他端が分圧抵抗Ｒ１〜Ｒ６を介して最下位のブロックＢ１のマイナス側に接続されている。そして、上記分圧抵抗Ｒ１と分圧抵抗Ｒ２との接点が、ｏｎ／ｏｆｆＩ／Ｆ３１を構成するＮＰＮ型トランジスタのベースに接続されている。分圧抵抗Ｒ２と分圧抵抗Ｒ３との接点が、ｏｎ／ｏｆｆＩ／Ｆ３２を構成するＮＰＮ型トランジスタのベースに接続されている。分圧抵抗Ｒ３と分圧抵抗Ｒ４との接点が、ｏｎ／ｏｆｆＩ／Ｆ３３を構成するＮＰＮ型トランジスタのベースに接続されている。分圧抵抗Ｒ４と分圧抵抗Ｒ５との接点が、ｏｎ／ｏｆｆＩ／Ｆ３４を構成するＮＰＮ型トランジスタのベースに接続されている。分圧抵抗Ｒ５と分圧抵抗Ｒ６との接点が、ｏｎ／ｏｆｆＩ／Ｆ３５を構成するＮＰＮ型トランジスタのベースに接続されている。

ｏｎ／ｏｆｆＩ／Ｆ３１〜３５を構成するＮＰＮ型トランジスタのエミッタは、各ブロックＢ１〜Ｂ５のマイナス側に接続されている。ｏｎ／ｏｆｆＩ／Ｆ３１〜３５を構成するＮＰＮ型トランジスタのコレクタは、遮断スイッチＳを構成するＰＮＰ型トランジスタのベースに接続される。以上の構成によれば、メインマイコン１０が発光素子ＬＥ３に対して電源信号を供給すると、発光素子ＬＥ３に電源が流れて発光する。この発光素子ＬＥ３からの光を受光すると受光素子ＬＤ３がオンする。この受光素子ＬＤ３のオンにより各ｏｎ／ｏｆｆＩ／Ｆ３１〜３５を構成するＮＰＮ型トランジスタがオンする。そして、各ｏｎ／ｏｆｆＩ／Ｆ３１のオンに応じて遮断スイッチＳを構成するＰＮＰ型トランジスタがオンして、各電圧検出ＩＣ１１〜１５に電源が供給される。即ち、メインマイコン１０から電源信号の供給によって、各電圧検出ＩＣ１１〜１５の電源のオンオフを制御することができる。

次に、上述した電圧検出装置に組み込まれた断線検出装置３０の構成について図５を参照して説明する。断線検出装置３０は、上述した単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₅₅の各々の両端と、電圧検出ＩＣ１１〜１５と、を接続する電路の断線を検出する装置である。同図に示すように、ブロックＢ１において断線検出装置３０は、抵抗Ｒ１００〜Ｒ１１１と、複数のスイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ１１と、複数のコンデンサＣ１０１〜Ｃ１１１と、を備えている。

複数の抵抗Ｒ１００〜Ｒ１１１は、複数の単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₁₁の両端と電圧検出ＩＣ１１との間にそれぞれ設けられている。互いに隣り合う単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₁₁の接続部は共通の抵抗Ｒ１００〜Ｒ１１１を介して電圧検出ＩＣ１１に接続される。よって、抵抗Ｒ１００〜Ｒ１１１は、単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₁₁の数＋１個設けられている。複数のスイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ１１は、上記抵抗Ｒ１００〜Ｒ１１１を介して単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₁₁の各々に並列接続される。

複数のコンデンサＣ１０１〜Ｃ１１１は、上記抵抗Ｒ１００〜Ｒ１１１を介して単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₁₁の各々に並列接続される。上記複数のスイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ１１及びコンデンサＣ１０１〜Ｃ１１１は、単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₁₁と同じ数設けられている。上述した単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₁₁の両端に設けた抵抗Ｒ１００〜Ｒ１１１と、単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₁₁に並列に接続されたコンデンサＣ１０１〜Ｃ１１１と、で単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₁₁の両端電圧からノイズ成分を除去するノイズフィルタ回路を構成している。また、上記抵抗Ｒ１００〜Ｒ１１１と、スイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ１１と、で単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₁₁を放電するバイパス回路を構成している。即ち、両端電圧が高い単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₁₁に対応するスイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ１１をオンして単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₁₁を放電することにより、単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₁₁の両端電圧を均等化することができる。また、ブロックＢ２〜Ｂ５についてもブロックＢ１と同様の構成であるため、ここでは詳細な説明は省略する。

次に、上述した電圧検出装置に組み込まれた断線検出装置３０の断線検出原理について図６及び図７を参照して説明する。説明を簡単にするために電圧検出ＩＣ１１に接続されるブロックＢ１についてのみ説明するが、ブロックＢ２〜Ｂ５についても同様である。スイッチ素子ＳＷｎ（ｎは任意の整数）をオンするとスイッチ素子ＳＷｎに並列に接続されたコンデンサＣ１０ｎが放電されて、コンデンサＣ１０ｎの両端電圧が０となる。その後、スイッチ素子ＳＷｎをオフすると、図６（Ａ）に示すように、断線が生じていない正常時においては、単位セルＢＴ_nからの充電電流ｉ１が抵抗Ｒ１０ｎを介してコンデンサＣ１０ｎに供給されてコンデンサＣ１０ｎが充電される。これにより、図７の実線で示すように、コンデンサＣ１０ｎの両端電圧は、短時間で上昇して単位セルＢＴ_nの両端電圧Ｅに達するとその電圧を保持して一定になる。

一方、図６（Ｂ）に示すように、単位セルＢＴ_nの正側の一端と電圧検出ＩＣ１１とを接続する電路が断線しているときにおいては、スイッチ素子ＳＷｎをオフすると、電圧検出ＩＣ１１から微少な漏れ電流ｉ２によりコンデンサＣ１０ｎが充電される。これにより、図７の一点鎖線で示すように、コンデンサＣ１０ｎの両端電圧は、時間をかけてゆっくり上昇した後に一定となる。

より詳しく説明すると、正常時は単位セルＢＴ_nからの充電電流ｉ１が抵抗Ｒ１０ｎを介してコンデンサＣ１０ｎに充電されるため、コンデンサＣ１０ｎは、抵抗Ｒ１０ｎとコンデンサＣ１０ｎにより決定される時定数で充電される。一方、断線時は電圧検出ＩＣ１１からの漏れ電流ｉ２によりコンデンサＣ１０ｎが充電されるため、コンデンサＣ１０ｎは、電圧検出ＩＣ１１の内部インピーダンスとコンデンサＣ１０ｎにより決定される時定数で充電される。

そして、上述した抵抗Ｒ１００〜Ｒ１１１は、電圧検出ＩＣ１１の内部インピーダンスよりも小さく設定されている。例えば、電圧検出ＩＣ１１の内部インピーダンスが１００ｋΩ以上である場合は、抵抗Ｒ１００〜Ｒ１１１は数百Ω以下に設定されている。よって、正常時のコンデンサＣ１０ｎの充電時定数が、断線時のコンデンサＣ１０ｎの充電時定数よりも小さくなるため、図７に示すように、正常時のコンデンサＣ１０ｎの両端電圧の方が、断線時のコンデンサＣ１０ｎの両端電圧に比べて短時間で上昇して一定になる。

今、断線が生じていない正常時にスイッチ素子ＳＷｎをオフ制御してコンデンサＣ１０ｎを充電した場合にコンデンサＣ１０ｎの両端電圧が０から単位セルＢＴ_nの両端電圧とほぼ等しくなるまでにかかる時間をＴ１、断線時にスイッチ素子ＳＷｎをオフ制御してコンデンサＣ１０ｎを充電した場合にコンデンサＣ１０ｎの両端電圧が０から単位セルＢＴｎの両端電圧とほぼ等しくなるまでにかかる時間をＴ２、とする。

図７に示すように、スイッチ素子ＳＷｎをオフ制御してからの充電時間が上記時間Ｔ１より長く、かつ、時間Ｔ２より短い期間Ｔ３においては、断線が生じていない正常時の場合、コンデンサＣ１０ｎの両端電圧はほとんど変化しない。一方、断線が生じている断線時の場合、コンデンサＣ１０ｎの両端電圧は充電時間の経過に応じてだんだん大きくなる。よって、上記期間Ｔ３におけるコンデンサＣ１０ｎの両端電圧の変化率を求め、変化がほとんどなければ正常、大きな変化があれば断線と検出できることが分かった。

詳しくは、スイッチ素子ＳＷｎをオフ制御してから上記期間Ｔ３内に設定された第１所定時間Ｔｃ１経過したときのコンデンサＣ１０ｎの両端電圧Ｖ１と、スイッチ素子ＳＷｎをオフ制御してから上記第１所定時間Ｔｃ１よりも長い第２所定時間Ｔｃ２経過したときのコンデンサＣ１０ｎの両端電圧Ｖ２と、をそれぞれ計測してコンデンサＣ１０ｎの両端電圧の変化率Ｖ１／Ｖ２を求め、求めた変化率Ｖ１／Ｖ２が第１閾値以下のときに断線を検出することができる。

なお、上記第１所定時間Ｔｃ１としては上記時間Ｔ１のなるべく近くに設定し、上記第２所定時間Ｔｃ２としては上記時間Ｔ２のなるべく近くに設定すると、非断線時の変化率Ｖ１／Ｖ２が小さくなり、正常時と断線時とで変化率Ｖ１／Ｖ２を大きく異ならせることができ、より正確に断線を検出することができる。

次に、上記第１所定時間Ｔｃ１、第２所定時間Ｔｃ２の設定について詳しく説明する。今、電圧検出ＩＣ１１の内部インピーダンスとコンデンサＣ１０ｎにより決定される断線時のコンデンサＣ１０ｎの充電時定数をτ１、抵抗Ｒ１０ｎとコンデンサＣ１０ｎにより決定される正常時のコンデンサＣ１０ｎの充電時定数をτ２、とする。図７からも明らかなように、断線時においてスイッチ素子ＳＷｎをオフ制御してから時定数τ１以上経過すると、コンデンサＣ１０ｎの両端電圧は単位セルＢＴ_nの両端電圧Ｅの０．６３２倍以上になる。

一方、断線時においてスイッチ素子ＳＷｎをオフ制御してから０．４×時定数τ１経過する前においては、コンデンサＣ１０ｎの両端電圧は単位セルＢＴ_nの両端電圧Ｅの０．３３倍以下になる。また、上述した時間Ｔ１は、時定数τ２の３倍とほぼ等しいことが知られている（∵３×τ２≒Ｔ１）。よって、第１所定時間Ｔｃ１を３×時定数τ２より長く、かつ、０．４×時定数τ１より短く設定し、第２所定時間Ｔｃ２を時定数τ１より長く短く設定すれば、断線時の上記変化率Ｖ１／Ｖ２を０．５（≒０．３３／０．６３２）以下にすることができる。よって、変化率Ｖ１／Ｖ２が０．５（第１閾値）以下であれば断線と判断し、０．５よりも高ければ正常と判断することができる。

上述した断線検出原理を踏まえて電圧検出装置の断線検出処理について図８を参照して説明する。断線検出処理において、まず、制御回路１８は、ｎを１にセットする（ステップＳ１）。次に、制御回路１８は、スイッチ素子ＳＷｎをオン制御する（ステップＳ２）。制御回路１８は、オン制御してから時間Ｔｄが経過するのを待って（ステップＳ３でＹ）、スイッチ素子ＳＷｎをオフ制御する（ステップＳ４）。時間Ｔｄは、スイッチ素子ＳＷｎをオン制御してからコンデンサＣ１０ｎが放電して両端電圧が０になるような時間に設定されている。よって、ステップＳ４でスイッチ素子ＳＷｎをオフ制御した直後はコンデンサＣ１０ｎの両端電圧は０である。そして、スイッチ素子ＳＷｎのオフ制御によりコンデンサＣ１０ｎは、単位セルＢＴ_nからの充電電流ｉ１又は電圧検出ＩＣ１１からの漏れ電流ｉ２によって充電されて両端電圧が０から上昇する。以上のことから明らかなように、ステップＳ２〜Ｓ４において制御回路１８はスイッチ制御手段として働く。

次に、制御回路１８は、スイッチ素子ＳＷｎをオフ制御してから図７に示すように、３×時定数τ２より長く、かつ、０．４×時定数τ１より短く設定された第１所定時間Ｔｃ１が経過するのを待って（ステップＳ５でＹ）、第１コンデンサ電圧測定手段として働き、コンデンサＣ１０ｎの両端電圧を測定して両端電圧Ｖ１としてＲＡＭに格納する（ステップＳ６）。即ち、制御回路１８は、選択スイッチ群１６を制御して単位セルＢＴ_nの両端、即ちコンデンサＣ１０ｎの両端電圧を差動増幅器ＯＰに接続する。これにより、差動増幅器ＯＰからコンデンサＣ１０ｎの両端電圧がＡ／Ｄ変換器１７を介して制御回路１８に供給される。

制御回路１８は、供給されたコンデンサＣ１０ｎの両端電圧を取り込んで両端電圧Ｖ１として図示しないＲＡＭに格納する。その後、制御回路１８は、スイッチ素子ＳＷｎをオフ制御してから図７に示すように、時定数τ１より長く設定された第２所定時間Ｔｃ２が経過するのを待って（ステップＳ７でＹ）、第２コンデンサ電圧測定手段として働き、コンデンサＣ１０ｎの両端電圧を測定して両端電圧Ｖ２としてＲＡＭに格納する（ステップＳ８）。その後、制御回路１８は、断線検出手段として働き、変化率（Ｖ１／Ｖ２）を求めて、求めた変化率（Ｖ１／Ｖ２）が０．５以下であれば（ステップ９でＹ）、単位セルＢＴ_nと電圧検出ＩＣ１１とを接続する電路が断線していると判断し、その旨を断線検出結果としてＲＡＭに格納する（ステップＳ１０）。

これに対して、制御回路１８は、求めた変化率（Ｖ１／Ｖ２）が０．５よりも大きければ（ステップＳ９でＮ）、単位セルＢＴ_nと電圧検出ＩＣ１１とを接続する電路は正常であると判断し、その旨を断線検出結果としてＲＡＭに格納する（ステップＳ１１）。次に、制御回路１８は、ｎが１１に達したか否かを判断する（ステップＳ１２）。ｎが１１に達していない場合（ステップＳ１２でＮ）、制御回路１８は、ｎをインクリメントした後に（ステップＳ１３）、再びステップＳ２に戻る。

一方、ｎが１１に達している場合（ステップＳ１１でＹ）、制御回路１８は、ブロックＢ１を構成する全ての単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₁₁と電圧検出ＩＣ１１との間の電路の断線検出が終了したと判断して、ステップ１０及びＳ１１でＲＡＭ内に格納した断線検出結果をメインマイコン１０に対して送信した後（ステップＳ１４）、処理を終了する。ブロックＢ２〜Ｂ５の制御回路１８も同様に断線検出処理を行う。メインマイコン１０は、各ブロックＢ１〜Ｂ５の断線検出結果を受け取り、断線があると判断すれば、その旨を報知する。

上述した第１実施形態によれば、制御回路１８が、スイッチ素子ＳＷｎをオン制御することによりコンデンサＣ１０ｎを放電してその両端電圧を０にした後にスイッチ素子ＳＷｎをオフ制御する。また、制御回路１８は、スイッチ素子ＳＷｎをオフ制御してから第１所定時間Ｔｃ１後と第２所定時間Ｔｃ２（＞Ｔｃ１）後にコンデンサＣ１０ｎの両端電圧Ｖ１、Ｖ２を計測して変化率（Ｖ１／Ｖ２）を求め、求めた変化率（Ｖ１／Ｖ２）が０．５以下のときに断線を検出している。これにより、単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₅₅を放電して均等化するために用いられる抵抗Ｒ１００〜Ｒ１１１及びスイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ１１、ノイズフィルタ用のコンデンサＣ１０１〜Ｃ１１１を利用して断線検出を行うことができる。このため、部品点数の増加を防いで電路の断線を検出することができる断線検出装置を安価に提案することができる。

また、上述した第１実施形態によれば、第１所定時間Ｔｃ１を３×時定数τ２よりも長く設定している。これにより、正常時において第１所定時間Ｔｃ１経過後のコンデンサＣ１０ｎの両端電圧を単位セルＢＴ_nの両端電圧とほぼ同じにすることができる。また、第１所定時間Ｔｃ１を０．４×時定数τ１よりも短く設定し、第２所定時間Ｔｃ２を時定数τ１よりも長く設定している。これにより、断線時において第１所定時間Ｔｃ１経過後のコンデンサＣ１０ｎの両端電圧を単位セルＢＴ_nの両端電圧Ｅの０．３３倍以下にし、第２所定時間Ｔｃ２経過後の単位セルＢＴ_nの両端電圧Ｅの０．６３２倍以上にすることができる。よって、変化率Ｖ１／Ｖ２を正常時と断線時とで大きく異ならせることができるので、正確に電路の断線を検出することができる。

なお、上述した第１実施形態では、第１閾値として０．５が設定されていたが、本発明はこれに限ったものではない。３×時定数τ２＜第１所定時間Ｔｃ１＜０．４×時定数τ１、時定数τ１＜第２所定時間Ｔｃ２の場合、第１閾値としては０．５以下に設定されていればよい。

また、上述した第１実施形態では、変化率（Ｖ１／Ｖ２）が０．５（第１閾値）以下のときに断線を検出していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、変化率（Ｖ２／Ｖ１）が第２閾値以上のときに断線を検出してもよい。この場合、第１実施形態と同様に３×時定数τ２＜第１所定時間Ｔｃ１＜０．４×時定数τ１、時定数τ１＜第２所定時間Ｔｃ２であれば、断線時の変化率（Ｖ２／Ｖ１）は２以上となるので、第２閾値としては２以上を設定することができる。

第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態における電圧検出装置の構成は、第１実施形態と同様のため、その詳細な説明は省略する。まず、上述した電圧検出装置に組み込まれた断線検出装置３０の断線検出原理について図９を参照して説明する。説明を簡単にするために電圧検出ＩＣ１１に接続されるブロックＢ１についてのみ説明するが、ブロックＢ２〜Ｂ５についても同様である。

上述した第１実施形態では、コンデンサＣ１０ｎの両端電圧の変化率（Ｖ１／Ｖ２）に基づいて断線を検出していた。第２実施形態では、スイッチ素子ＳＷｎがオフされてから第３所定時間Ｔｃ３経過したときのコンデンサＣ１０ｎの両端電圧Ｖ３が第３閾値以下のときに断線を検出する。上記第３所定時間Ｔｃ３は、３×時定数τ２よりも長く、かつ、時定数τ１よりも短く設定されている。

このように第３所定時間Ｔｃ３を設定すれば、断線時において第３所定時間Ｔｃ３経過後のコンデンサＣ１０ｎの両端電圧は、単位セルＢＴ_nの両端電圧Ｅの０．６３２倍以下となる。単位セルＢＴ_nの両端電圧Ｅ×０．６３２は、単位セルＢＴｎの正常時の最小両端電圧よりも大きい。一方、正常時において第３所定時間Ｔｃ３経過後のコンデンサＣ１０ｎの両端電圧は、単位セルＢＴ_nの両端電圧とほぼ等しいため、単位セルＢＴｎの正常時の最小両端電圧より下回ることはない。そこで、上述したように第３所定時間Ｔｃ３を３×時定数τ２よりも長く、かつ、時定数τ１よりも短く設定し、第３閾値を単位セルＢＴｎの正常時の最小両端電圧よりも小さい値に設定すれば、両端電圧Ｖ３が第３閾値以下のとき断線を検出することができる。

次に、第２実施形態における電圧検出装置の断線検出処理について図１０を参照して説明する。なお、図８について上述した第１実施形態で既に説明した断線検出処理と同等のステップについては同一符号を付してその詳細な説明を省略する。まず、制御回路１８は、第１実施形態と同様に、ステップＳ１〜Ｓ４に進む。次に、制御回路１８は、スイッチ素子ＳＷｎをオフ制御してから図１０に示すように、３×時定数τ２より長く、かつ、時定数τ１より短く設定された第３所定時間Ｔｃ３が経過するのを待って（ステップＳ１５でＹ）、第３コンデンサ電圧測定手段として働き、コンデンサＣ１０ｎの両端電圧を測定して両端電圧Ｖ３としてＲＡＭに格納する（ステップＳ１６）。

その後、制御回路１８は、取り込んだ両端電圧Ｖ３が第３閾値以下のとき（ステップＳ１７でＹ）、単位セルＢＴ_nと電圧検出ＩＣ１１とを接続する電路が断線していると判断し、その旨を断線検出結果としてＲＡＭに格納する（ステップＳ１０）。これに対して、制御回路１８は、取り込んだ両端電圧Ｖ３が第３閾値よりも大きいとき（ステップＳ１７でＮ）、単位セルＢＴ_nと電圧検出ＩＣ１１とを接続する電路は正常であると判断し（ステップＳ１１）、その旨を断線検出結果としてＲＡＭに格納する（ステップＳ１２）。以降、第１実施形態と同様のためここでは詳細な説明は省略する。

上述した第２実施形態は、制御回路１８が、スイッチ素子ＳＷｎをオフしてから第３所定時間Ｔｃ３経過後のコンデンサＣ１０ｎの両端電圧が第３閾値以下か否かに基づいて電路の断線を検出している。よって、第１実施形態と同様に、単位セルＢＴ₁〜ＢＴ₅₅を放電して均等化するために用いられる抵抗Ｒ１００〜Ｒ１１１及びスイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ１１、ノイズフィルタ用のコンデンサＣ１０１〜Ｃ１１１を利用して断線検出を行うことができる。このため、部品点数の増加を防いで電路の断線を検出することができる断線検出装置を安価に提案することができる。

また、上述した第２実施形態によれば、第３閾値を単位セルＢＴ_nの正常時の最小両端電圧よりも小さい値に設定することにより、単位セルＢＴ_nの両端電圧が変動しても正確に断線を検出することができる。

また、上述した第２実施形態によれば、第３所定時間Ｔｃ３を３×時定数τ２よりも長く、かつ、時定数τ１よりも短く設定することにより、確実に断線時において第３所定時間Ｔｃ３経過後のコンデンサＣ１０ｎの両端電圧を単位セルＢＴ_nの正常時の最小両端電圧よりも小さい値にすることができるので、正確に電路の断線を検出することができる。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１１〜１５電圧検出ＩＣ（電圧検出手段）
１８制御回路（スイッチ制御手段、第１コンデンサ電圧測定手段、第２コンデンサ電圧測定手段、第３コンデンサ電圧測定手段、断線検出手段）
ＢＴ₁〜ＢＴ₅₅ 単位セル
Ｃ１０１〜Ｃ１１１コンデンサ
ＳＷ１〜ＳＷ１１スイッチ素子

Claims

互いに直列接続された複数の単位セルの各々の両端と、前記単位セルの両端電圧を検出する電圧検出手段と、を接続する電路の断線を検出する断線検出装置において、
前記複数の単位セルの両端と前記電圧検出手段との間を接続する前記電路にそれぞれ設けられた複数の抵抗と、
前記抵抗を介して前記単位セルの各々に並列接続された複数のスイッチ素子と、
前記抵抗を介して前記単位セル及び前記スイッチ素子の各々に並列接続された複数のコンデンサと、
前記スイッチ素子をオン制御することにより前記コンデンサを放電してその両端電圧を０にした後に前記スイッチ素子をオフ制御するスイッチ制御手段と、
前記スイッチ制御手段により前記スイッチ素子がオフ制御されてから前記電路の正常時において前記コンデンサの両端電圧が前記単位セルの両端電圧に等しくなるような時間経過した後、かつ、前記電路の断線時において前記コンデンサの両端電圧が前記単位セルの両端電圧に等しくなるような時間が経過する前の前記コンデンサの両端電圧を測定する第１コンデンサ電圧測定手段と、
前記第１コンデンサ電圧測定手段よりも後に前記コンデンサの両端電圧を測定する第２コンデンサ電圧測定手段と、
前記第１コンデンサ電圧測定手段及び前記第２コンデンサ電圧測定手段により各々測定された前記コンデンサの両端電圧に基づいて前記電路の断線を検出する断線検出手段と、
を備えたことを特徴とする断線検出装置。
（前記第１コンデンサ電圧測定手段により測定されたコンデンサの両端電圧）／（前記第２コンデンサ電圧測定手段により測定されたコンデンサの両端電圧）が第１閾値以下になったとき、又は、（前記第２コンデンサ電圧測定手段により測定されたコンデンサの両端電圧）／（前記第１コンデンサ電圧測定手段により測定されたコンデンサの両端電圧）が第２閾値以上になったときに、前記断線検出手段が断線を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の断線検出装置。
前記スイッチ制御手段により前記スイッチ素子がオフ制御されてから第１所定時間経過したときに前記コンデンサの両端電圧を測定するように、前記第１コンデンサ電圧測定手段が設定され、
前記スイッチ制御手段により前記スイッチ素子がオフ制御されてから前記第１所定時間よりも長い第２所定時間経過したときに前記コンデンサの両端電圧を測定するように、前記第２コンデンサ電圧測定手段が設定され、
前記第１所定時間が、３×（前記電路正常時の前記コンデンサの充電時定数）よりも長く、かつ、０．４×（前記電路断線時の前記コンデンサの充電時定数）よりも短く設定され、
前記第２所定時間が、（前記電路断線時の前記コンデンサの充電時定数）よりも長く設定され、
前記第１閾値が０．５以下、又は、前記第２閾値が２以上に設定されている
ことを特徴とする請求項２に記載の断線検出装置。
互いに直列接続された複数の単位セルの各々の両端と、前記単位セルの両端電圧を検出する電圧検出手段と、を接続する電路の断線を検出する断線検出装置において、
前記複数の単位セルの両端と前記電圧検出手段との間を接続する前記電路にそれぞれ設けられた複数の抵抗と、
前記抵抗を介して前記単位セルの各々に並列接続された複数のスイッチ素子と、
前記抵抗を介して前記単位セル及び前記スイッチ素子の各々に並列接続された複数のコンデンサと、
前記スイッチ素子をオン制御することにより前記コンデンサを放電してその両端電圧を０にした後に前記スイッチ素子をオフ制御するスイッチ制御手段と、
前記スイッチ制御手段により前記スイッチ素子がオフ制御されてから前記電路の正常時において前記コンデンサの両端電圧が前記単位セルの両端電圧に等しくなるような時間経過した後、かつ、前記電路の断線時において前記コンデンサの両端電圧が前記単位セルの両端電圧に等しくなるような時間が経過する前の前記コンデンサの両端電圧を測定する第３コンデンサ電圧測定手段と、
前記第３コンデンサ電圧測定手段により測定された前記コンデンサの両端電圧が第３閾値よりも小さいときに断線を検出する断線検出手段と、
を備えたことを特徴とする断線検出装置。
前記第３閾値が、前記単位セルの正常時の最小両端電圧よりも小さい値に設定されている
ことを特徴とする請求項４に記載の断線検出装置。
前記スイッチ制御手段により前記スイッチ素子がオフ制御されてから第３所定時間経過したときに前記コンデンサの両端電圧を測定するように、前記第３コンデンサ電圧測定手段が設定され、
前記第３所定時間が、３×（前記電路正常時の前記コンデンサの充電時定数）よりも長く、かつ、（前記電路断線時の前記コンデンサの充電時定数）よりも短く設定されている
ことを特徴とする請求項５に記載の断線検出装置。