JP5870899B2

JP5870899B2 - Battery monitoring device

Info

Publication number: JP5870899B2
Application number: JP2012239130A
Authority: JP
Inventors: 溝口　朝道; 朝道溝口
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2016-03-01
Anticipated expiration: 2032-10-30
Also published as: JP2014089112A

Description

本発明は、複数の電池セルを直列接続して構成される組電池に適用される電池監視装置に関する。 The present invention relates to a battery monitoring device applied to an assembled battery configured by connecting a plurality of battery cells in series.

従来、組電池では、各電池セルの充放電を繰り返すと、セルの個体差や環境温度等の影響により各電池セルの電圧にばらつきが生ずることがある。このような電圧のばらつきが生ずると、組電池の実際に使用可能な電力容量が大きく減少してしまう。 Conventionally, in a battery pack, when charging and discharging of each battery cell is repeated, the voltage of each battery cell may vary due to the influence of individual cell differences, environmental temperature, and the like. When such voltage variations occur, the actually usable power capacity of the assembled battery is greatly reduced.

このため、フィルタ用の抵抗器が設けられた配線を介して各電池セルに接続された監視回路に、各電池セルの両端子を短絡させて放電するための均等化スイッチおよび抵抗器を有する均等化回路を設け、電圧の高い電池セルから均等化スイッチを介して抵抗器に電流を流して放電させることで、各電池セルのセル電圧のバラツキ（セルバランス）を均等化する電池監視装置が知られている（例えば、非特許文献１参照）。 Therefore, a monitoring circuit connected to each battery cell via a wiring provided with a filter resistor has an equalization switch and a resistor for short-circuiting both terminals of each battery cell and discharging them. A battery monitoring device is known that equalizes the cell voltage variation (cell balance) of each battery cell by discharging a current from a high voltage battery cell through an equalization switch and discharging the resistor. (See, for example, Non-Patent Document 1).

この非特許文献１には、ドレイン分離型、放電経路分離型、およびドレイン−ソース分離型といった特徴の異なる３種の回路構成が開示されている。 This non-patent document 1 discloses three types of circuit configurations having different characteristics such as a drain separation type, a discharge path separation type, and a drain-source separation type.

「コスト半減を狙うＬｉイオン電池監視ＩＣ」、日経Automotive Technology、２０１２年７月、p.100-103“Li-ion battery monitoring IC aiming at half the cost”, Nikkei Automotive Technology, July 2012, p.100-103

非特許文献１に記載されたドレイン分離型は、図６に示すように、フィルタ用の抵抗器Ｒｆが設けられた配線に均等化スイッチＳＷを接続する回路構成（以下、Ａ型回路と称する。）とすることで、回路構成の簡素化を図ることができる。 As shown in FIG. 6, the drain separation type described in Non-Patent Document 1 has a circuit configuration in which an equalization switch SW is connected to a wiring provided with a filter resistor Rf (hereinafter referred to as an A-type circuit). ), The circuit configuration can be simplified.

しかし、Ａ型回路では、均等化スイッチＳＷにて電流がリークすると、図６の矢印で示すように、フィルタ用の抵抗器Ｒｆに電流が流れる際の電圧降下によって、監視回路の電圧検出部にて検出するセル電圧の検出値が実際のセル電圧よりも低下してしまう。電圧検出部の検出値が、実際のセル電圧よりも低い場合、電池セルの充電時等に電池セルが過充電となり易く、電池セルの過剰な発熱や発煙等が懸念される。 However, in the A-type circuit, when a current leaks in the equalization switch SW, as indicated by an arrow in FIG. 6, a voltage drop caused when a current flows through the filter resistor Rf causes a voltage detection unit of the monitoring circuit. As a result, the detected value of the detected cell voltage is lower than the actual cell voltage. When the detection value of the voltage detection unit is lower than the actual cell voltage, the battery cell is likely to be overcharged when the battery cell is charged, and there is concern about excessive heat generation or smoke generation of the battery cell.

このような問題は、Ａ型回路に限らず、図７に示すフィルタ用の抵抗器Ｒｆが設けられた配線に均等化スイッチＳＷを接続する回路構成（以下、Ｂ型回路と称する。）にも生ずる。 Such a problem is not limited to the A-type circuit, but also to a circuit configuration (hereinafter referred to as a B-type circuit) in which the equalizing switch SW is connected to the wiring provided with the filter resistor Rf shown in FIG. Arise.

これに対して、非特許文献１に記載された放電経路分離型は、図８に示すように、フィルタ用の抵抗器Ｒｆを設ける配線から分岐させた配線に、均等化用の抵抗器Ｒｂおよび均等化スイッチＳＷを接続し、均等化スイッチＳＷをオンした際にフィルタ用の抵抗器Ｒｆに放電電流が流れない回路構成（以下、Ｃ型回路と称する。）となっている。 On the other hand, the discharge path separation type described in Non-Patent Document 1 has a resistor Rb for equalization and a wire branched from a wire provided with a filter resistor Rf, as shown in FIG. When the equalizing switch SW is connected and the equalizing switch SW is turned on, the circuit configuration (hereinafter referred to as a C-type circuit) is such that no discharge current flows through the filter resistor Rf.

このＣ型回路では、例えば、単一の電池セルを放電させる際の放電電流が、２つの放電用の抵抗器Ｒｂを介して流れる（図８中の破線参照）。これに対して、隣接する電池セルを同時に放電させる際の放電電流も２つの放電用の抵抗器Ｒｂを介して流れる（図８中の実線参照）。 In this C-type circuit, for example, a discharge current when discharging a single battery cell flows through two discharge resistors Rb (see broken lines in FIG. 8). On the other hand, the discharge current when discharging adjacent battery cells simultaneously also flows through the two discharging resistors Rb (see the solid line in FIG. 8).

このため、Ｃ型回路は、回路構成の設計自由度が高いものの、隣接する電池セルを同時に放電させる際の放電電流が、単一の電池セルを放電させる際の放電電流に比べて数倍に増大してしまう。この結果、隣接する電池セルそれぞれを放電させる場合、放電するタイミングをずらす必要があり、セル電圧の均等化に長時間を要するといった課題がある。 For this reason, although the C-type circuit has a high degree of design freedom in the circuit configuration, the discharge current when discharging adjacent battery cells simultaneously is several times the discharge current when discharging a single battery cell. It will increase. As a result, when discharging each adjacent battery cell, it is necessary to shift the discharge timing, and there is a problem that it takes a long time to equalize the cell voltage.

また、非特許文献１に記載されたドレイン−ソース分離型は、図９に示すように、放電用の抵抗器Ｒｂおよび均等化スイッチＳＷを接続する配線と、フィルタ用の抵抗器Ｒｆが設けられた配線とを独立させた回路構成（以下、Ｄ型回路と称する。）となっている。このＤ型回路によれば、隣接する電池セルを同時に放電可能であり、回路構成の設計自由度も高くなるが、監視回路に接続する配線数、および監視回路側に設ける端子数が増加して、監視回路が肥大化してしまうといった課題がある。 Further, as shown in FIG. 9, the separated drain-source type described in Non-Patent Document 1 is provided with a wiring connecting the discharging resistor Rb and the equalizing switch SW, and a filter resistor Rf. The circuit configuration (hereinafter referred to as a D-type circuit) is independent of the wiring. According to this D-type circuit, adjacent battery cells can be discharged at the same time, and the design flexibility of the circuit configuration is increased, but the number of wirings connected to the monitoring circuit and the number of terminals provided on the monitoring circuit side are increased. There is a problem that the monitoring circuit becomes enlarged.

本発明は上記点に鑑みて、監視回路の肥大化、および電池セルの過充電を抑制しつつ、隣接するセルを同時に放電可能な電池監視装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a battery monitoring device capable of simultaneously discharging adjacent cells while suppressing enlargement of a monitoring circuit and overcharging of battery cells.

本発明は、電池セル（１０）を直列接続して構成される組電池（１）に適用される電池監視装置を対象としている。 The present invention is directed to a battery monitoring device applied to an assembled battery (1) configured by connecting battery cells (10) in series.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、一端側が複数の電池セルの接続端子に接続された複数の接続ライン（Ｌ）と、複数の接続ラインの他端側に接続され、二股に分岐する一対の分岐ライン（Ｌｄｉｖ）と、一対の分岐ラインそれぞれに設けられた抵抗器（Ｒ）と、複数の接続ライン、および一対の分岐ラインを介して複数の電池セルの接続端子に接続された監視回路（２２）と、を備える。 In order to achieve the above object, in the invention according to claim 1, one end side is connected to the plurality of connection lines (L) connected to the connection terminals of the plurality of battery cells, and the other end side of the plurality of connection lines, A pair of branch lines (Ldiv) bifurcated, a resistor (R) provided on each of the pair of branch lines, a plurality of connection lines, and a connection terminal of a plurality of battery cells via the pair of branch lines And a connected monitoring circuit (22).

そして、監視回路は、隣り合う接続ラインの一方に接続された一対の分岐ラインにおける一方の分岐ライン、および隣り合う接続ラインの他方に接続された一対の分岐ラインにおける一方の分岐ライン間の電位差から電池セルのセル電圧を検出する電圧検出部（２２３）と、複数の電池セルに対応して複数設けられ、隣り合う接続ラインの一方に接続された一対の分岐ラインにおける他方の分岐ライン、および隣り合う接続ラインの他方に接続された一対の分岐ラインにおける他方の分岐ラインを短絡させて、電池セルを放電させる均等化スイッチ（２２１）と、を含んで構成される。 The monitoring circuit detects a potential difference between one branch line in the pair of branch lines connected to one of the adjacent connection lines and one branch line in the pair of branch lines connected to the other of the adjacent connection lines. A voltage detector (223) for detecting a cell voltage of the battery cell; a plurality of voltage detectors corresponding to the plurality of battery cells; the other branch line of the pair of branch lines connected to one of the adjacent connection lines; An equalizing switch (221) for discharging the battery cell by short-circuiting the other branch line of the pair of branch lines connected to the other of the matching connection lines.

ここで、隣接する電池セルのうち、低電位側の電池セル（ＢＣｉ）における負極側の接続端子に接続された接続ライン（Ｌｉ）から分岐した一対の分岐ラインを第１、第２分岐ライン（Ｌｄｉｖ１、Ｌｄｉｖ２）、低電位側の電池セルおよび高電位側の電池セル間の接続端子に接続された接続ライン（Ｌｉ＋１）から分岐した一対の分岐ラインを第３、第４分岐ライン（Ｌｄｉｖ３、Ｌｄｉｖ４）、高電位側の電池セルにおける正極側の接続端子に接続された接続ライン（Ｌｉ＋２）から分岐した一対の分岐ラインを第５、第６分岐ライン（Ｌｄｉｖ５、Ｌｄｉｖ６）とする。 Here, among the adjacent battery cells, a pair of branch lines branched from the connection line (Li) connected to the connection terminal on the negative electrode side in the battery cell (BCi) on the low potential side are first and second branch lines ( Ldiv1, Ldiv2), a pair of branch lines branched from the connection line (Li + 1) connected to the connection terminals between the low potential side battery cells and the high potential side battery cells are the third and fourth branch lines (Ldiv3, Ldiv4) ), A pair of branch lines branched from the connection line (Li + 2) connected to the positive-side connection terminal in the battery cell on the high potential side are defined as fifth and sixth branch lines (Ldiv5, Ldiv6).

この際、電圧検出部は、第２分岐ラインおよび第３分岐ライン間の電位差から低電位側の電池セルのセル電圧を検出すると共に、第４分岐ラインおよび第５分岐ライン間の電位差から高電位側の電池セルのセル電圧を検出するように構成され、低電位側の電池セルに対応する均等化スイッチは、低電位側の電池セルを放電させる際に流れる放電電流が、第４分岐ラインに設けられた抵抗器および第１分岐ラインに設けられた抵抗器を介して流れるように、第１分岐ラインおよび第４分岐ライン間に接続されており、高電位側の電池セルに対応する均等化スイッチは、高電位側の電池セルを放電させる際に流れる放電電流が、第６分岐ラインに設けられた抵抗器、および第３分岐ラインに設けられた抵抗器を介して流れるように、第３分岐ラインおよび第６分岐ライン間に接続されていることを特徴としている。 At this time, the voltage detector detects the cell voltage of the battery cell on the low potential side from the potential difference between the second branch line and the third branch line, and also detects the high potential from the potential difference between the fourth branch line and the fifth branch line. The equalization switch corresponding to the battery cell on the low potential side is configured to detect the cell voltage of the battery cell on the side, and the discharge current flowing when discharging the battery cell on the low potential side is discharged to the fourth branch line. It is connected between the 1st branch line and the 4th branch line so that it may flow through the resistor provided in the provided resistor and the 1st branch line, and equalization corresponding to the battery cell on the high potential side The switch is configured so that the discharge current flowing when discharging the battery cell on the high potential side flows through the resistor provided in the sixth branch line and the resistor provided in the third branch line. Branch lie And it is characterized in that is connected between the sixth branch line.

これによれば、同一の電池セルにおける電圧検出用の配線と、均等化スイッチが接続された配線とが異なる配線となる。このため、電池セルの電圧検出時に、電圧の検出対象となる電池セルに対応する均等化スイッチにて電流がリークしたとしても、電圧検出部にて正常にセル電圧を検出できる。なお、電池セルの電圧検出時に、電圧の検出対象となる電池セルに隣接する電池セルに対応する均等化スイッチにて電流がリークすると、当該リーク電流により電圧検出部の検出値が変動するが、電圧検出部の検出値は、実際のセル電圧よりも高い値となるので、電池セルの充電時等における電池セルの過充電を抑制できる。この結果、電圧の検出対象となる電池セルに対応する均等化スイッチにて電流がリークしたとしても、電池セルの異常な発熱や発煙を効果的に防止可能となる。 According to this, the voltage detection wiring in the same battery cell is different from the wiring to which the equalization switch is connected. For this reason, when the voltage of the battery cell is detected, even if the current leaks by the equalization switch corresponding to the battery cell that is the voltage detection target, the cell voltage can be normally detected by the voltage detection unit. When the voltage of the battery cell is detected, if the current leaks in the equalization switch corresponding to the battery cell adjacent to the battery cell that is the voltage detection target, the detection value of the voltage detection unit varies due to the leak current. Since the detection value of the voltage detector is higher than the actual cell voltage, overcharging of the battery cell during charging of the battery cell can be suppressed. As a result, even if the current leaks in the equalization switch corresponding to the battery cell that is the voltage detection target, it is possible to effectively prevent abnormal heat generation and smoke generation of the battery cell.

また、隣接する電池セルにおける均等化スイッチが接続された配線が異なる配線となり、放電電流が流れる電流経路がそれぞれ独立した閉回路となる。このため、均等化スイッチにて隣接する電池セルそれぞれを放電させた際の放電電流は、均等化スイッチにて単一の電池セルを放電させた場合の際の放電電流と同様となり、隣接する電池セル同士を同時に均等化することが可能となる。 Moreover, the wiring to which the equalization switch in the adjacent battery cell is connected becomes a different wiring, and the current paths through which the discharge current flows become independent closed circuits. Therefore, the discharge current when each adjacent battery cell is discharged by the equalization switch is the same as the discharge current when a single battery cell is discharged by the equalization switch, and the adjacent battery It becomes possible to equalize cells at the same time.

さらに、隣接する電池セルの一方の電池セルにおける電圧検出用の配線を、他方の電池セルに対応する均等化スイッチを接続する配線として共用する回路構成としているので、均等化スイッチを接続する配線およびフィルタ用抵抗を設ける配線を完全に分離させる回路構成に比べて、監視回路に接続する配線数、および監視回路側に設ける端子数を少なくすることができる。 Further, since the voltage detection wiring in one battery cell of the adjacent battery cells is shared as the wiring for connecting the equalization switch corresponding to the other battery cell, the wiring for connecting the equalization switch and Compared to a circuit configuration in which the wiring for providing the filter resistor is completely separated, the number of wirings connected to the monitoring circuit and the number of terminals provided on the monitoring circuit side can be reduced.

従って、本願の請求項１に記載の発明によれば、監視回路の肥大化、および電池セルの過充電を抑制しつつ、隣接するセルを同時に放電させることが可能となる。 Therefore, according to the invention described in claim 1 of the present application, it is possible to simultaneously discharge adjacent cells while suppressing enlargement of the monitoring circuit and overcharging of the battery cells.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。 In addition, the code | symbol in the parenthesis of each means described in this column and the claim shows an example of a correspondence relationship with the specific means described in the embodiment described later.

実施形態に係る電池監視装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a battery monitoring device according to an embodiment. 実施形態に係る隣接する電池セルと監視回路との接続態様を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the connection aspect of the adjacent battery cell and monitoring circuit which concern on embodiment. 電圧検出時における均等化スイッチのリーク電流の影響を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the influence of the leakage current of the equalization switch at the time of voltage detection. 電池セルの放電時における放電電流の流れを示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the flow of the discharge current at the time of discharge of a battery cell. 実施形態に係る電池監視装置の特徴を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the characteristic of the battery monitoring apparatus which concerns on embodiment. 従来のＡ型回路の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the conventional A type circuit. 従来のＢ型回路の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the conventional B-type circuit. 従来のＣ型回路の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the conventional C-type circuit. 従来のＤ型回路の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the conventional D type circuit.

本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態では、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される組電池１に、本発明の電池監視装置２を適用している。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the battery monitoring device 2 of the present invention is applied to the assembled battery 1 mounted in a hybrid vehicle or an electric vehicle.

組電池１は、図示しない走行用電動モータを主として、車載された各種電気負荷に給電する電源である。本実施形態の組電池１は、図１の全体構成図に示すように、リチウムイオン電池等の二次電池からなる電池セル１０を複数直列に接続した直列接続体として構成されている。なお、図１では、組電池１を構成する複数の電池セル１０のうち、代表的な４つの電池セルＢＣｉ〜ＢＣｉ＋３（ｉは、正の整数）を図示している。 The assembled battery 1 is a power source that mainly supplies a traveling electric motor (not shown) to power various electric loads mounted on the vehicle. The assembled battery 1 of this embodiment is comprised as a serial connection body which connected the battery cell 10 which consists of secondary batteries, such as a lithium ion battery, in series, as shown in the whole block diagram of FIG. In FIG. 1, representative four battery cells BCi to BCi + 3 (i is a positive integer) among the plurality of battery cells 10 constituting the assembled battery 1 are illustrated.

電池監視装置２は、組電池１の状態を監視する装置であり、各電池セル１０の接続端子（電池セル１０同士を接続する端子）Ｐに接続された接続ラインＬ、フィルタ回路２１、監視回路２２、図示しない制御装置等で構成されている。 The battery monitoring device 2 is a device that monitors the state of the assembled battery 1, and includes a connection line L, a filter circuit 21, and a monitoring circuit that are connected to connection terminals (terminals that connect the battery cells 10) P of each battery cell 10. 22. It is comprised by the control apparatus etc. which are not shown in figure.

本実施形態の接続ラインＬｉ〜Ｌｉ＋４は、一端側が各電池セル１０の接続端子Ｐｉ〜Ｐｉ＋４に接続され、他端側が二股に分岐した一対の分岐ラインＬｄｉｖに接続されている。 The connection lines Li to Li + 4 of this embodiment are connected at one end side to the connection terminals Pi to Pi + 4 of each battery cell 10 and at the other end side to a pair of branch lines Ldiv branched into two branches.

一対の分岐ラインＬｄｉｖそれぞれは、接続ラインＬｉ〜Ｌｉ＋４を介して各電池セルＢＣｉ〜ＢＣｉ＋３の接続端子Ｐｉ〜Ｐｉ＋４と監視回路２２に設けられた端子Ｃｄｉｖとを接続する配線である。各分岐ラインＬｄｉｖには、所定の抵抗値を有する抵抗器Ｒが設けられている。この抵抗器Ｒは、電圧検出時にフィルタ用抵抗として機能すると共に、均等化処理時に電流制限用抵抗として機能する。 Each of the pair of branch lines Ldiv is a wiring that connects the connection terminals Pi to Pi + 4 of the battery cells BCi to BCi + 3 and the terminal Cdiv provided in the monitoring circuit 22 via the connection lines Li to Li + 4. Each branch line Ldiv is provided with a resistor R having a predetermined resistance value. The resistor R functions as a filter resistor during voltage detection, and functions as a current limiting resistor during equalization processing.

フィルタ回路２１は、電圧検出時のノイズを除去する回路である。本実施形態のフィルタ回路２１は、各分岐ラインＬｄｉｖに設けられた抵抗器Ｒ、コンデンサＣｆからなるＲＣ回路で構成されている。このコンデンサＣｆは、各分岐ラインＬｄｉｖのうち、電圧検出時に電位差を検出する分岐ラインＬｄｉｖ間に接続されている。 The filter circuit 21 is a circuit that removes noise during voltage detection. The filter circuit 21 of this embodiment is configured by an RC circuit including a resistor R and a capacitor Cf provided in each branch line Ldiv. The capacitor Cf is connected between the branch lines Ldiv that detect a potential difference during voltage detection among the branch lines Ldiv.

監視回路２２は、各電池セル１０の電圧を検出すると共に、電池セル１０を放電させることでの各電池セル１０のセル電圧のばらつきを均等化する回路であり、各分岐ラインＬｄｉｖを接続する端子Ｃｄｉｖを有する。 The monitoring circuit 22 is a circuit that detects the voltage of each battery cell 10 and equalizes variation in the cell voltage of each battery cell 10 by discharging the battery cell 10, and is a terminal that connects each branch line Ldiv. Cdiv.

本実施形態の監視回路２２は、各電池セルＢＣｉ〜ＢＣｉ＋３に対応して設けられて各電池セル１０を放電させる均等化スイッチ２２１（ＳＷｉ〜ＳＷｉ＋３）、各均等化スイッチ２２１のオンオフを切り替えるスイッチ切替回路２２２、各電池セル１０の電圧を検出する電圧検出部２２３で構成されている。 The monitoring circuit 22 of this embodiment is provided corresponding to each of the battery cells BCi to BCi + 3, and switches for switching on / off the equalization switches 221 (SWi to SWi + 3) for discharging the battery cells 10 and each of the equalization switches 221. The circuit 222 includes a voltage detector 223 that detects the voltage of each battery cell 10.

本実施形態の監視回路２２は、各電池セルＢＣｉ〜ＢＣｉ＋３のうち、隣接する電池セルに接続された各分岐ラインＬｄｉｖを均等化時および電流検出時に共用配線とする回路構成となっている。なお、隣接する電池セル１０と監視回路２２との具体的な接続態様については後述する。 The monitoring circuit 22 of the present embodiment has a circuit configuration in which each branch line Ldiv connected to adjacent battery cells among the battery cells BCi to BCi + 3 is used as a common wiring at the time of equalization and current detection. In addition, the specific connection aspect of the adjacent battery cell 10 and the monitoring circuit 22 is mentioned later.

均等化スイッチ２２１は、各電池セルＢＣｉ〜ＢＣｉ＋２のうち、高電圧となる電池セルの両端子を短絡させ、高電圧となる電池セル１０を放電することで、各電池セルＢＣｉ〜ＢＣｉ＋２のセル電圧のばらつきを均等化する均等化手段として機能する。本実施形態では、均等化スイッチ２２１を半導体スイッチであるＭＯＳＦＥＴで構成している。 The equalization switch 221 short-circuits both terminals of the battery cells that are at high voltage among the battery cells BCi to BCi + 2, and discharges the battery cell 10 that is at high voltage, so that the cell voltages of the battery cells BCi to BCi + 2 are discharged. It functions as an equalizing means for equalizing variation. In this embodiment, the equalization switch 221 is configured by a MOSFET that is a semiconductor switch.

スイッチ切替回路２２２は、各均等化スイッチ２２１のオンオフを切り替えるスイッチ切替手段であり、制御装置からの出力信号に応じて、所定の電池セル１０に対応する均等化スイッチ２２１をオンする。 The switch switching circuit 222 is a switch switching unit that switches each equalization switch 221 on and off, and turns on the equalization switch 221 corresponding to a predetermined battery cell 10 in accordance with an output signal from the control device.

電圧検出部２２３は、各分岐ラインＬｄｉｖそれぞれに接続され、各分岐ラインＬｄｉｖにおける２つの分岐ライン間の電位差から電池セルＢＣｉ〜ＢＣｉ＋３のセル電圧（端子間電圧）を検出する。 The voltage detector 223 is connected to each branch line Ldiv, and detects the cell voltages (inter-terminal voltages) of the battery cells BCi to BCi + 3 from the potential difference between the two branch lines in each branch line Ldiv.

本実施形態の電圧検出部２２３は、電位差を検出して制御装置に出力する検出部、および各分岐ラインＬｄｉｖから２つの分岐ラインを選択して検出部に接続するマルチプレクサで構成されている。このマルチプレクサは、電圧検出対象となる電池セル１０を切り替える切替手段として機能するもので、制御装置からの出力信号に応じて制御される。 The voltage detection unit 223 of this embodiment includes a detection unit that detects a potential difference and outputs it to the control device, and a multiplexer that selects two branch lines from each branch line Ldiv and connects to the detection unit. This multiplexer functions as a switching means for switching the battery cell 10 as a voltage detection target, and is controlled according to an output signal from the control device.

ここで、本実施形態の電圧検出部２２３は、隣り合う接続ラインＬの一方に接続された一対の分岐ラインＬｄｉｖにおける一方の分岐ライン、および隣り合う接続ラインＬの他方に接続された一対の分岐ラインＬｄｉｖにおける一方の分岐ライン間の電位差から電池セルのセル電圧を検出する。なお、本実施形態の均等化スイッチ２２１は、隣り合う接続ラインＬの一方に接続された一対の分岐ラインＬｄｉｖにおける他方の分岐ライン、および隣り合う接続ラインＬの他方に接続された一対の分岐ラインにおける他方の分岐ライン間に接続されている。 Here, the voltage detection unit 223 of the present embodiment includes a pair of branches connected to one branch line in the pair of branch lines Ldiv connected to one of the adjacent connection lines L and the other of the adjacent connection lines L. The cell voltage of the battery cell is detected from the potential difference between one branch line in the line Ldiv. The equalization switch 221 according to the present embodiment includes the other branch line in the pair of branch lines Ldiv connected to one of the adjacent connection lines L and the pair of branch lines connected to the other of the adjacent connection lines L. Is connected between the other branch lines.

制御装置は、ＣＰＵ、記憶手段を構成する各種メモリからなるマイクロコンピュータ、およびその周辺機器で構成され、記憶手段に記憶された制御プログラムに従って各種処理を実行するように構成されている。 The control device is composed of a CPU, a microcomputer composed of various memories constituting storage means, and peripheral devices thereof, and is configured to execute various processes according to a control program stored in the storage means.

本実施形態の制御装置は、電圧検出部２２３にて各電池セル１０のセル電圧を検出する電圧検出処理、および各電池セル１０のセル電圧のばらつきを均等化する均等化処理を実行する。 In the control device of the present embodiment, the voltage detection unit 223 performs a voltage detection process for detecting the cell voltage of each battery cell 10 and an equalization process for equalizing variation in the cell voltage of each battery cell 10.

続いて、隣接する電池セル１０と監視回路２２との接続態様について図２を用いて説明する。図２では、各電池セルＢＣｉ〜ＢＣｉ＋３のうち、隣接する電池セルＢＣｉ、ＢＣｉ＋１に対応する回路構成と各分岐ラインＬｄｉｖとの接続態様を図示している。 Next, a connection mode between the adjacent battery cell 10 and the monitoring circuit 22 will be described with reference to FIG. FIG. 2 illustrates a circuit configuration corresponding to the adjacent battery cells BCi and BCi + 1 among the battery cells BCi to BCi + 3 and a connection mode between the branch lines Ldiv.

なお、説明の便宜上、図２に示すように、隣接する電池セルＢＣｉ、ＢＣｉ＋１のうち、低電位側の電池セルＢＣｉにおける負極側の接続端子Ｐｉに接続された接続ラインＬｉから分岐した一対の分岐ラインＬｄｉｖを第１、第２分岐ラインＬｄｉｖ１、Ｌｄｉｖ２として説明する。また、低電位側の電池セルＢＣｉおよび高電位側の電池セルＢＣｉ＋１間の接続端子Ｐｉ＋１に接続された接続ラインＬｉ＋１から分岐した一対の分岐ラインＬｄｉｖを第３、第４分岐ラインＬｄｉｖ３、Ｌｄｉｖ４として説明する。さらに、高電位側の電池セルＢＣｉ＋１における正極側の接続端子Ｐｉ＋２に接続された接続ラインＬｉ＋２から分岐した一対の分岐ラインＬｄｉｖを第５、第６分岐ラインＬｄｉｖ５、Ｌｄｉｖ６として説明する。 For convenience of explanation, as shown in FIG. 2, a pair of branches branched from the connection line Li connected to the connection terminal Pi on the negative electrode side of the battery cell BCi on the low potential side among the adjacent battery cells BCi and BCi + 1. The line Ldiv will be described as first and second branch lines Ldiv1 and Ldiv2. The pair of branch lines Ldiv branched from the connection line Li + 1 connected to the connection terminal Pi + 1 between the battery cell BCi on the low potential side and the battery cell BCi + 1 on the high potential side will be described as the third and fourth branch lines Ldiv3 and Ldiv4. To do. Further, the pair of branch lines Ldiv branched from the connection line Li + 2 connected to the positive connection terminal Pi + 2 in the high potential side battery cell BCi + 1 will be described as fifth and sixth branch lines Ldiv5 and Ldiv6.

本実施形態の電圧検出部２２３は、第２分岐ラインＬｄｉｖ２および第３分岐ラインＬｄｉｖ３間の電位差から低電位側の電池セルＢＣｉのセル電圧を検出すると共に、第４分岐ラインＬｄｉｖ４および第５分岐ラインＬｄｉｖ５間の電位差から高電位側の電池セルＢＣｉ＋１のセル電圧を検出するように構成されている。 The voltage detection unit 223 of the present embodiment detects the cell voltage of the battery cell BCi on the low potential side from the potential difference between the second branch line Ldiv2 and the third branch line Ldiv3, and the fourth branch line Ldiv4 and the fifth branch line. The cell voltage of the battery cell BCi + 1 on the high potential side is detected from the potential difference between Ldiv5.

そして、低電位側の電池セルＢＣｉに対応する均等化スイッチＳＷｉは、電池セルＢＣｉの電圧検出用の配線となる第２、第３分岐ラインＬｄｉｖ２、Ｌｄｉｖ３とは異なる第１分岐ラインＬｄｉｖ１および第４分岐ラインＬｄｉｖ４間に接続されている。 The equalization switch SWi corresponding to the battery cell BCi on the low potential side is different from the second and third branch lines Ldiv2 and Ldiv3 serving as voltage detection wirings of the battery cell BCi. It is connected between the branch lines Ldiv4.

従って、均等化スイッチＳＷｉをオンして低電位側の電池セルＢＣｉを放電させる際に流れる電流は、電池セルＢＣｉの電圧検出用の配線となる第２、第３分岐ラインＬｄｉｖ２、Ｌｄｉｖ３に流れることなく、第４分岐ラインＬｄｉｖ４に設けられた抵抗器Ｒおよび第１分岐ラインＬｄｉｖ１に設けられた抵抗器Ｒを介して流れる。 Therefore, the current that flows when the equalization switch SWi is turned on to discharge the battery cell BCi on the low potential side flows to the second and third branch lines Ldiv2 and Ldiv3 that are wiring for voltage detection of the battery cell BCi. Instead, the current flows through the resistor R provided in the fourth branch line Ldiv4 and the resistor R provided in the first branch line Ldiv1.

また、高電位側の電池セルＢＣｉ＋１に対応する均等化スイッチＳＷｉ＋１は、電池セルＢＣｉ＋１の電圧検出用の配線となる第４、第５分岐ラインＬｄｉｖ４、Ｌｄｉｖ５とは異なる第３分岐ラインＬｄｉｖ３および第６分岐ラインＬｄｉｖ６間に接続されている。 Further, the equalization switch SWi + 1 corresponding to the battery cell BCi + 1 on the high potential side has the third branch line Ldiv3 and the sixth branch line Ldiv3 different from the fourth and fifth branch lines Ldiv4 and Ldiv5 serving as the voltage detection wiring of the battery cell BCi + 1. It is connected between the branch lines Ldiv6.

このため、均等化スイッチＳＷｉ＋１をオンして高電位側の電池セルＢＣｉ＋１を放電させる際に流れる電流は、電池セルＢＣｉ＋１の電圧検出用の配線となる第４、第５分岐ラインＬｄｉｖ４、Ｌｄｉｖ５に流れることなく、第６分岐ラインＬｄｉｖ６に設けられた抵抗器Ｒ、および第３分岐ラインＬｄｉｖ３に設けられた抵抗器Ｒを介して流れる。 For this reason, the current that flows when the equalization switch SWi + 1 is turned on to discharge the battery cell BCi + 1 on the high potential side flows to the fourth and fifth branch lines Ldiv4 and Ldiv5 that serve as voltage detection wiring of the battery cell BCi + 1. Instead, the current flows through the resistor R provided in the sixth branch line Ldiv6 and the resistor R provided in the third branch line Ldiv3.

なお、電池セルＢＣｉ、ＢＣｉ＋１以外の他の電池セルに対応する回路構成と分岐ラインＬｄｉｖとの接続態様は、電池セルＢＣｉ、ＢＣｉ＋１に対応する回路構成と分岐ラインＬｄｉｖとの接続態様と同様であるため、説明を省略する。 The connection configuration between the circuit configuration corresponding to other battery cells other than the battery cells BCi and BCi + 1 and the branch line Ldiv is the same as the connection configuration between the circuit configuration corresponding to the battery cells BCi and BCi + 1 and the branch line Ldiv. Therefore, the description is omitted.

次に、本実施形態の電池監視装置２の作動について説明する。まず、本実施形態の制御装置が実行する電圧検出処理について説明する。 Next, the operation of the battery monitoring device 2 of this embodiment will be described. First, voltage detection processing executed by the control device of this embodiment will be described.

電圧検出処理は、制御装置が各電池セル１０のセル電圧の検出を指示する制御信号を監視回路２２に入力することで、監視回路２２の電圧検出部２２３が各電池セルのセル電圧を検出する。 In the voltage detection process, the control device inputs a control signal instructing detection of the cell voltage of each battery cell 10 to the monitoring circuit 22, so that the voltage detection unit 223 of the monitoring circuit 22 detects the cell voltage of each battery cell. .

例えば、電池セルＢＣｉのセル電圧を検出する際には、マルチプレクサが図２に示す第２分岐ラインＬｄｉｖ２および第３分岐ラインＬｄｉｖ３を検出部に接続する。これにより、検出部が第２、第３分岐ラインＬｄｉｖ２、Ｌｄｉｖ３間の電位差を電池セルＢＣｉのセル電圧として検出する。 For example, when detecting the cell voltage of the battery cell BCi, the multiplexer connects the second branch line Ldiv2 and the third branch line Ldiv3 shown in FIG. 2 to the detector. Accordingly, the detection unit detects a potential difference between the second and third branch lines Ldiv2 and Ldiv3 as the cell voltage of the battery cell BCi.

また、電池セルＢＣｉ＋１のセル電圧を検出する際には、マルチプレクサが第４分岐ラインＬｄｉｖ４および第５分岐ラインＬｄｉｖ５を検出部に接続する。これにより、検出部が第４、第５分岐ラインＬｄｉｖ５、Ｌｄｉｖ５間の電位差を電池セルＢＣｉ＋１のセル電圧として検出する。 Further, when detecting the cell voltage of the battery cell BCi + 1, the multiplexer connects the fourth branch line Ldiv4 and the fifth branch line Ldiv5 to the detection unit. Accordingly, the detection unit detects the potential difference between the fourth and fifth branch lines Ldiv5 and Ldiv5 as the cell voltage of the battery cell BCi + 1.

ここで、例えば、電池セルＢＣｉに対応する均等化スイッチＳＷｉが何らかの理由により短絡し、リーク電流が、図３の矢印で示すように、第１、第４分岐ラインＬｄｉｖ１、Ｌｄｉｖ４に流れた際の電圧検出時の影響について説明する。 Here, for example, the equalization switch SWi corresponding to the battery cell BCi is short-circuited for some reason, and the leakage current flows to the first and fourth branch lines Ldiv1 and Ldiv4 as shown by the arrows in FIG. The influence at the time of voltage detection is demonstrated.

この場合、電池セルＢＣｉのセル電圧を検出する際には、電位差を検出する第２、第３分岐ラインＬｄｉｖ２、Ｌｄｉｖ３にリーク電流が流れないことから、電圧検出部２２３にて電池セルＢＣｉのセル電圧として正確に検出することができる。 In this case, when detecting the cell voltage of the battery cell BCi, the leakage current does not flow through the second and third branch lines Ldiv2 and Ldiv3 for detecting the potential difference, so the voltage detection unit 223 uses the cell of the battery cell BCi. It can be accurately detected as a voltage.

これに対して、電池セルＢＣｉ＋１のセル電圧を検出する際には、電位差を検出する第４分岐ラインＬｄｉｖ４にリーク電流が流れてしまうことから、電圧検出部２２３にて検出する検出値（第４、第５分岐ラインＬｄｉｖ４、Ｌｄｉｖ５間の電位差）が、実際の電池セルＢＣｉ＋１のセル電圧に対して変動する。 On the other hand, when the cell voltage of the battery cell BCi + 1 is detected, a leak current flows through the fourth branch line Ldiv4 that detects the potential difference, and thus the detection value (fourth value detected by the voltage detection unit 223). , The potential difference between the fifth branch lines Ldiv4 and Ldiv5) varies with respect to the actual cell voltage of the battery cell BCi + 1.

しかし、この場合、リーク電流は、第４分岐ラインＬｄｉｖ４に設けられた抵抗器Ｒを
隣接する電池セルＢＣｉ、ＢＣｉ＋１間の接続端子Ｐｉ＋１から監視回路２２側の端子Ｃｄｉｖに流れ、監視回路２２側の端子Ｃｄｉｖの電位が下がる。 However, in this case, the leakage current flows through the resistor R provided on the fourth branch line Ldiv4 from the connection terminal Pi + 1 between the adjacent battery cells BCi and BCi + 1 to the terminal Cdiv on the monitoring circuit 22 side. The potential of the terminal Cdiv is lowered.

これにより、電圧検出部２２３の検出値は、実際の電池セルＢＣｉ＋１のセル電圧よりも高い値となるため、電池セルＢＣｉ＋１の充電時等における電池セルＢＣｉ＋１の過充電を抑制できる。この結果、電池セルＢＣｉ＋１の異常な発熱や発煙を効果的に防止できる。 Thereby, since the detection value of the voltage detection part 223 becomes a value higher than the cell voltage of actual battery cell BCi + 1, the overcharge of battery cell BCi + 1 at the time of charge of battery cell BCi + 1, etc. can be suppressed. As a result, abnormal heat generation and smoke generation of the battery cell BCi + 1 can be effectively prevented.

続いて、本実施形態の制御装置が実行する均等化処理について説明する。均等化検出処理は、制御装置が各電池セル１０のうち、放電対象となる電池セル１０を決定し、当該電池セル１０の放電を指示する制御信号を監視回路２２に入力することで、監視回路２２のスイッチ切替回路２２２が、放電対象となる電池セル１０に対応する均等化スイッチ２２１をオンに切り替える。 Next, the equalization process executed by the control device of this embodiment will be described. In the equalization detection process, the control device determines a battery cell 10 to be discharged from each battery cell 10 and inputs a control signal instructing discharge of the battery cell 10 to the monitoring circuit 22. The 22 switch switching circuits 222 switch on the equalization switch 221 corresponding to the battery cell 10 to be discharged.

例えば、電池セルＢＣｉが放電対象となる場合、スイッチ切替回路２２２が、電池セルＢＣｉに対応する均等化スイッチＳＷｉをオンに切り替える。 For example, when the battery cell BCi is to be discharged, the switch switching circuit 222 switches on the equalization switch SWi corresponding to the battery cell BCi.

これにより、電池セルＢＣｉの両端の接続端子Ｐｉ、Ｐｉ＋１に接続された各接続ラインＬｉ、Ｌｉ＋１から分岐した第１分岐ラインＬｄｉｖ１、および第４分岐ラインＬｄｉｖ４が短絡する。そして、図４の実線矢印で示すように、電池セルＢＣｉ、第１、第４分岐ラインＬｄｉｖ１、Ｌｄｉｖ４で構成される閉回路内を放電電流が流れて、電池セルＢＣｉが放電する。なお、電池セルＢＣｉを放電させる際の放電電流は、電池セルＢＣｉの電圧と第１、第４分岐ラインＬｄｉｖ１、Ｌｄｉｖ４に設けられた２つの抵抗器Ｒの抵抗値により決まる。 As a result, the first branch line Ldiv1 and the fourth branch line Ldiv4 branched from the connection lines Li and Li + 1 connected to the connection terminals Pi and Pi + 1 at both ends of the battery cell BCi are short-circuited. Then, as indicated by a solid line arrow in FIG. 4, a discharge current flows through the closed circuit including the battery cell BCi and the first and fourth branch lines Ldiv1 and Ldiv4, and the battery cell BCi is discharged. The discharge current when discharging the battery cell BCi is determined by the voltage of the battery cell BCi and the resistance values of the two resistors R provided on the first and fourth branch lines Ldiv1 and Ldiv4.

一方、電池セルＢＣｉ＋１が放電対象となる場合、スイッチ切替回路２２２が、電池セルＢＣｉ＋１に対応する均等化スイッチＳＷｉ＋１をオンに切り替える。 On the other hand, when the battery cell BCi + 1 is to be discharged, the switch switching circuit 222 switches on the equalization switch SWi + 1 corresponding to the battery cell BCi + 1.

これにより、電池セルＢＣｉ＋１の両端の接続端子Ｐｉ＋１、Ｐｉ＋２に接続された各接続ラインＬｉ＋１、Ｌｉ＋２から分岐した第３、第６分岐ラインＬｄｉｖ３、Ｌｄｉｖ６が短絡する。そして、図４の破線矢印で示すように、電池セルＢＣｉ＋１、第３、第６分岐ラインＬｄｉｖ３、Ｌｄｉｖ６で構成される閉回路内を放電電流が流れて、電池セルＢＣｉ＋１が放電する。なお、電池セルＢＣｉ＋１を放電させる際の放電電流は、電池セルＢＣｉ＋１の電圧と第３、第６分岐ラインＬｄｉｖ３、Ｌｄｉｖ６に設けられた２つの抵抗器Ｒの抵抗値により決まる。 Thereby, the third and sixth branch lines Ldiv3 and Ldiv6 branched from the connection lines Li + 1 and Li + 2 connected to the connection terminals Pi + 1 and Pi + 2 at both ends of the battery cell BCi + 1 are short-circuited. Then, as indicated by a broken line arrow in FIG. 4, a discharge current flows through the closed circuit formed by the battery cell BCi + 1, the third and sixth branch lines Ldiv3, Ldiv6, and the battery cell BCi + 1 is discharged. The discharge current when discharging the battery cell BCi + 1 is determined by the voltage of the battery cell BCi + 1 and the resistance values of the two resistors R provided on the third and sixth branch lines Ldiv3 and Ldiv6.

また、例えば、隣接する電池セルＢＣｉ、ＢＣｉ＋１それぞれが放電対象となり、各電池セルＢＣｉ、ＢＣｉ＋１を同時に放電させる場合、スイッチ切替回路２２２が、各電池セルＢＣｉ、ＢＣｉ＋１に対応する均等化スイッチＳＷｉ、ＳＷｉ＋１をオンに切り替える。 Further, for example, when adjacent battery cells BCi and BCi + 1 are to be discharged and the battery cells BCi and BCi + 1 are discharged at the same time, the switch switching circuit 222 has equalization switches SWi and SWi + 1 corresponding to the battery cells BCi and BCi + 1. Switch on.

これにより、第１、第４分岐ラインＬｄｉｖ１、Ｌｄｉｖ４が短絡すると共に、第３、第６分岐ラインＬｄｉｖ３、Ｌｄｉｖ６が短絡し、図４の実線矢印および破線矢印で示すように、放電電流が流れて、各電池セルＢＣｉ、ＢＣｉ＋１が放電する。 As a result, the first and fourth branch lines Ldiv1 and Ldiv4 are short-circuited, and the third and sixth branch lines Ldiv3 and Ldiv6 are short-circuited. As shown by the solid line arrows and the broken line arrows in FIG. The battery cells BCi and BCi + 1 are discharged.

この際、放電電流は、各電池セルＢＣｉ、ＢＣｉ＋１の電圧と第１、第３、第４、第６分岐ラインＬｄｉｖ１、Ｌｄｉｖ３、Ｌｄｉｖ４、Ｌｄｉｖ６に設けられた４つの抵抗器Ｒの抵抗値により決まることとなるので、単一の電池セル１０を放電させる際の放電電流と同様となる。つまり、隣接する電池セルＢＣｉ、ＢＣｉ＋１を同時に放電させる際の穂電電流は、単一の電池セル１０を放電させる際の放電電流と同様となる。このことは、隣接する他の電池セル同士を同時に放電させる場合について同じである。 At this time, the discharge current is determined by the voltage of each battery cell BCi, BCi + 1 and the resistance values of the four resistors R provided in the first, third, fourth, and sixth branch lines Ldiv1, Ldiv3, Ldiv4, and Ldiv6. Therefore, it becomes the same as the discharge current when discharging a single battery cell 10. That is, the spike current when discharging adjacent battery cells BCi and BCi + 1 simultaneously is the same as the discharge current when discharging a single battery cell 10. This is the same for the case where other adjacent battery cells are simultaneously discharged.

次に、本実施形態の電池監視装置２の特徴について説明する。本実施形態の電池監視装置２によれば、図５に示すように、図６に示すＡ型回路、図７に示すＢ型回路、図８に示すＣ型回路、図９に示すＤ型回路といった従来の回路構成で課題となっていた事項を解消することができる。 Next, features of the battery monitoring device 2 of the present embodiment will be described. According to the battery monitoring apparatus 2 of the present embodiment, as shown in FIG. 5, an A-type circuit shown in FIG. 6, a B-type circuit shown in FIG. 7, a C-type circuit shown in FIG. 8, and a D-type circuit shown in FIG. The matter which became a subject by the conventional circuit structure of such can be eliminated.

具体的には、本実施形態では、同一の電池セル１０における電圧検出用の分岐ラインＬｄｉｖと、均等化スイッチ２２１が接続された分岐ラインＬｄｉｖ配線とが異なる配線となる回路構成としている。 Specifically, in the present embodiment, the circuit configuration is such that the voltage detection branch line Ldiv in the same battery cell 10 and the branch line Ldiv wiring to which the equalization switch 221 is connected are different wires.

例えば、図２における低電位側の電池セルＢＣｉにおける電圧検出用の配線は、第２、第３分岐ラインＬｄｉｖ２、Ｌｄｉｖ３となり、均等化スイッチＳＷｉが接続された配線は、第１、第４分岐ラインＬｄｉｖ１、Ｌｄｉｖ４となる。また、高電位側の電池セルＢＣｉ＋１における電圧検出用の配線は、第４、第５分岐ラインＬｄｉｖ４、Ｌｄｉｖ５となり、均等化スイッチ２２１が接続された配線は、第３、第６分岐ラインＬｄｉｖ３、Ｌｄｉｖ６となる。 For example, the voltage detection wires in the low potential side battery cell BCi in FIG. 2 are the second and third branch lines Ldiv2 and Ldiv3, and the wires connected to the equalization switch SWi are the first and fourth branch lines. Ldiv1 and Ldiv4. In addition, the voltage detection wiring in the high-potential side battery cell BCi + 1 is the fourth and fifth branch lines Ldiv4 and Ldiv5, and the wiring to which the equalization switch 221 is connected is the third and sixth branch lines Ldiv3 and Ldiv6. It becomes.

このため、電池セル１０の電圧検出時に、電圧の検出対象となる電池セル１０に対応する均等化スイッチ２２１にて電流がリークしたとしても、電圧検出部２２３にて正常にセル電圧を検出できる。 For this reason, when the voltage of the battery cell 10 is detected, even if the current leaks in the equalization switch 221 corresponding to the battery cell 10 that is the voltage detection target, the voltage detection unit 223 can detect the cell voltage normally.

なお、電池セル１０の電圧検出時に、電圧の検出対象となる電池セル１０に隣接する電池セル１０に対応する均等化スイッチ２２１にて電流がリークすると、当該リーク電流により電圧検出部２２３の検出値が変動する。 When the voltage of the battery cell 10 is detected, if a current leaks in the equalization switch 221 corresponding to the battery cell 10 adjacent to the battery cell 10 that is the voltage detection target, the detection value of the voltage detection unit 223 is caused by the leak current. Fluctuates.

しかし、図６に示すＡ型回路や図７に示すＢ型回路と異なり、電圧検出部２２３の検出値は、実際のセル電圧よりも高い値となるので、電池セル１０の充電時等における電池セル１０の過充電を抑制できる。この結果、電圧の検出対象となる電池セルに対応する均等化スイッチ２２１にて電流がリークしたとしても、電池セルの異常な発熱や発煙を効果的に防止可能となる。 However, unlike the A-type circuit shown in FIG. 6 and the B-type circuit shown in FIG. 7, the detection value of the voltage detection unit 223 is higher than the actual cell voltage. The overcharge of the cell 10 can be suppressed. As a result, even if the current leaks in the equalization switch 221 corresponding to the battery cell that is the voltage detection target, it is possible to effectively prevent abnormal heat generation and smoke generation of the battery cell.

また、本実施形態の回路構成では、隣接する電池セル１０における均等化スイッチ２２１が接続された配線が異なる配線となり、放電電流が流れる電流経路がそれぞれ独立した閉回路となる。 Further, in the circuit configuration of the present embodiment, the wiring to which the equalization switch 221 in the adjacent battery cells 10 is connected is a different wiring, and the current paths through which the discharge current flows are independent closed circuits.

例えば、図２における低電位側の電池セルＢＣｉに対応する均等化スイッチＳＷｉが接続された配線は、第１、第４分岐ラインＬｄｉｖ１、Ｌｄｉｖ４となり、放電電流は、低電位側の電池セルＢＣｉ、第１、第４分岐ラインＬｄｉｖ１、Ｌｄｉｖ４で構成される閉回路内を流れる。また、高電位側の電池セルＢＣｉ＋１に対応する均等化スイッチＳＷｉ＋１が接続された配線は、第３、第６分岐ラインＬｄｉｖ３、Ｌｄｉｖ６となり、放電電流は、高電位側の電池セルＢＣｉ＋１、第３、第６分岐ラインＬｄｉｖ３、Ｌｄｉｖ６で構成される閉回路内を流れる。 For example, the wiring to which the equalization switch SWi corresponding to the low-potential side battery cell BCi in FIG. 2 is connected becomes the first and fourth branch lines Ldiv1 and Ldiv4, and the discharge current is low-potential side battery cell BCi, It flows in a closed circuit constituted by the first and fourth branch lines Ldiv1 and Ldiv4. In addition, the wiring to which the equalization switch SWi + 1 corresponding to the high potential side battery cell BCi + 1 is connected becomes the third and sixth branch lines Ldiv3 and Ldiv6, and the discharge current is the high potential side battery cell BCi + 1, third, It flows in a closed circuit constituted by sixth branch lines Ldiv3 and Ldiv6.

このため、均等化スイッチ２２１にて隣接する電池セル１０それぞれを放電させた際の放電電流は、均等化スイッチ２２１にて単一の電池セル１０を放電させた場合の際の放電電流と同様となり、隣接する電池セル１０同士を同時に均等化することが可能となる。この結果、均等化処理に要する時間の短縮化を図ることができる。 For this reason, the discharge current when each adjacent battery cell 10 is discharged by the equalization switch 221 is the same as the discharge current when the single battery cell 10 is discharged by the equalization switch 221. Adjacent battery cells 10 can be equalized at the same time. As a result, the time required for the equalization process can be shortened.

さらに、本実施形態では、隣接する電池セル１０の一方の電池セルにおける電圧検出用の配線を、他方の電池セルに対応する均等化スイッチ２２１を接続する配線として共用する回路構成としている。 Furthermore, in the present embodiment, a circuit configuration is used in which the voltage detection wiring in one battery cell of the adjacent battery cells 10 is shared as wiring for connecting the equalization switch 221 corresponding to the other battery cell.

例えば、図２における低電位側の電池セルＢＣｉにおける電圧検出用の第３分岐ラインＬｄｉｖ３は、高電位側の電池セルＢＣｉ＋１に対応する均等化スイッチＳＷｉ＋１を接続する配線として機能する。また、高電位側の電池セルＢＣｉ＋１における電圧検出用の第４分岐ラインＬｄｉｖ４は、低電位側の電池セルＢＣｉに対応する均等化スイッチＳＷｉを接続する配線として機能する。 For example, the third branch line Ldiv3 for voltage detection in the battery cell BCi on the low potential side in FIG. 2 functions as a wiring that connects the equalization switch SWi + 1 corresponding to the battery cell BCi + 1 on the high potential side. Further, the fourth branch line Ldiv4 for voltage detection in the battery cell BCi + 1 on the high potential side functions as a wiring for connecting the equalization switch SWi corresponding to the battery cell BCi on the low potential side.

このため、本実施形態の回路構成によれば、図９に示すＤ型回路の如く均等化スイッチＳＷを接続する配線およびフィルタ用抵抗Ｒｆを設ける配線を完全に分離させる回路構成に比べて、監視回路２２に接続する配線数、および監視回路２２側に設ける端子数を少なくすることができる。 For this reason, according to the circuit configuration of the present embodiment, compared to the circuit configuration in which the wiring for connecting the equalization switch SW and the wiring for providing the filter resistor Rf are completely separated as in the D-type circuit shown in FIG. The number of wirings connected to the circuit 22 and the number of terminals provided on the monitoring circuit 22 side can be reduced.

従って、本実施形態の構成によれば、監視回路２２の肥大化、および電池セル１０の過充電を抑制しつつ、隣接する電池セル１０を同時に放電させることが可能となる。 Therefore, according to the configuration of the present embodiment, it is possible to simultaneously discharge adjacent battery cells 10 while suppressing enlargement of the monitoring circuit 22 and overcharging of the battery cells 10.

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。例えば、以下のように種々変形可能である。 (Other embodiments)
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, In the range described in the claim, it can change suitably. For example, various modifications are possible as follows.

（１）上述の実施形態では、フィルタ回路２１を抵抗器ＲおよびコンデンサＣｆからなるＲＣ回路で構成する例について説明したが、これに限定されず、その他の回路でフィルタ回路２１を構成してもよい。 (1) In the above-described embodiment, the example in which the filter circuit 21 is configured by the RC circuit including the resistor R and the capacitor Cf has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the filter circuit 21 may be configured by other circuits. Good.

（２）上述の実施形態では、均等化スイッチ２２１をＭＯＳＦＥＴで構成した例について説明したが、これに限定されず、均等化スイッチ２２１を他の半導体スイッチで構成してもよい。 (2) In the above-described embodiment, the example in which the equalization switch 221 is configured by a MOSFET has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the equalization switch 221 may be configured by another semiconductor switch.

（３）上述の実施形態では、監視回路２２に均等化スイッチ２２１のオンオフを切り替えるスイッチ切替回路２２２を設ける例について説明したが、これに限らず、スイッチ切替回路２２２を監視回路２２の外部に設ける構成としてもよい。 (3) In the above-described embodiment, the example in which the switch switching circuit 222 for switching on / off the equalization switch 221 is provided in the monitoring circuit 22 has been described. It is good also as a structure.

（４）上述の実施形態では、電圧検出部２２３を検出部およびマルチプレクサで構成する例について説明したが、これに限定されない。例えば、各電池セル１０に対応して複数の検出部を設け、各検出部により電圧検出部２２３を構成するようにしてもよい。 (4) In the above-described embodiment, the example in which the voltage detection unit 223 includes the detection unit and the multiplexer has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a plurality of detection units may be provided corresponding to each battery cell 10 and the voltage detection unit 223 may be configured by each detection unit.

（５）上述の実施形態では、電池監視装置２をハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される組電池１に適用する例を説明したが、車載された組電池１に限らず、据置型の組電池１等に適用してもよい。 (5) In the above-described embodiment, the example in which the battery monitoring device 2 is applied to the assembled battery 1 mounted on a hybrid vehicle or an electric vehicle has been described. However, the battery monitoring device 2 is not limited to the assembled battery 1 mounted on the vehicle, and is a stationary assembled battery. You may apply to 1 grade | etc.,.

（６）上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 (6) In the above-described embodiment, the elements constituting the embodiment are not necessarily essential unless explicitly stated as essential and clearly considered essential in principle. Needless to say.

（７）上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。 (7) In the above-described embodiment, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is clearly indicated that it is essential and clearly specified in principle. It is not limited to the specific number except in a limited case.

１組電池
１０電池セル
２２監視回路
２２１均等化スイッチ
２２３電圧検出部
Ｒ抵抗器
Ｌ接続ライン
Ｌｄｉｖ分岐ライン
Ｌｄｉｖ１第１分岐ライン
Ｌｄｉｖ２第２分岐ライン
Ｌｄｉｖ３第３分岐ライン
Ｌｄｉｖ４第４分岐ライン
Ｌｄｉｖ５第５分岐ライン
Ｌｄｉｖ６第６分岐ライン 1 assembled battery 10 battery cell 22 monitoring circuit 221 equalization switch 223 voltage detection unit R resistor L connection line Ldiv branch line Ldiv1 first branch line Ldiv2 second branch line Ldiv3 third branch line Ldiv4 fourth branch line Ldiv5 fifth branch Line Ldiv6 6th branch line

Claims

A battery monitoring device applied to an assembled battery (1) configured by connecting a plurality of battery cells (10) in series,
A plurality of connection lines (L) whose one end side is connected to connection terminals of the plurality of battery cells;
A pair of branch lines (Ldiv) connected to the other end of the plurality of connection lines and bifurcated;
Resistors (R) provided in each of the pair of branch lines;
A monitoring circuit (22) connected to the connection terminals of the plurality of battery cells via the plurality of connection lines and the pair of branch lines,
The monitoring circuit is
From the potential difference between one branch line in the pair of branch lines connected to one of the adjacent connection lines and one branch line in the pair of branch lines connected to the other of the adjacent connection lines, the battery A voltage detector (223) for detecting a cell voltage of the cell;
A plurality of battery cells corresponding to the plurality of battery cells, the other branch line of the pair of branch lines connected to one of the adjacent connection lines, and the pair of pairs connected to the other of the adjacent connection lines An equalization switch (221) for short-circuiting the other branch line in the branch line and discharging the battery cell,
Among the adjacent battery cells, the pair of branch lines branched from the connection line (Li) connected to the connection terminal on the negative electrode side in the battery cell (BCi) on the low potential side are first and second branch lines ( Ldiv1, Ldiv2), the pair of branch lines branched from the connection line (Li + 1) connected to the connection terminals between the low-potential side battery cells and the high-potential side battery cells are the third and fourth branch lines ( Ldiv3, Ldiv4), the pair of branch lines branched from the connection line (Li + 2) connected to the connection terminal on the positive electrode side in the battery cell on the high potential side are the fifth and sixth branch lines (Ldiv5, Ldiv6) When
The voltage detector detects a cell voltage of the battery cell on the low potential side from a potential difference between the second branch line and the third branch line, and a potential difference between the fourth branch line and the fifth branch line. Configured to detect a cell voltage of the battery cell on the high potential side from
The equalization switch corresponding to the low-potential side battery cell has a discharge current that flows when the low-potential side battery cell is discharged, the resistor provided in the fourth branch line, and the first branch. Connected between the first branch line and the fourth branch line so as to flow through the resistor provided in a line;
The equalization switch corresponding to the high-potential side battery cell has a discharge current flowing when the high-potential side battery cell is discharged, the resistor provided in the sixth branch line, and the third A battery monitoring device, wherein the battery monitoring device is connected between the third branch line and the sixth branch line so as to flow through the resistor provided in the branch line.

Capacitors (Cf) are connected between the second branch line and the third branch line, and between the fourth branch line and the fifth branch line, respectively.
The battery monitoring apparatus according to claim 1, wherein the capacitor forms a filter circuit together with the resistor provided in the branch line.