JP6127856B2 - 電池監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載された組電池を監視する電池監視装置に関する。

従来、車両に搭載された組電池を監視する装置では、組電池を構成する各電池の電圧検出回路に加えて、各電池セルのうち、電圧の高い電池セルを抵抗に接続して放電させることで、各電池セルの電圧を均等化する回路を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。なお、特許文献１では、各電池セルの電圧検出を行う車両の運転中ではなく、車両の停止中に各電池セルの電圧の均等化を実行する構成としている。

特開２０１１−１９３２９号公報

しかしながら、従来技術の如く、車両の停止中に各電池セルの均等化を実行する構成とすると、運転時間が比較的長い車両（例えば、タクシー）等では、均等化を実行できない期間が長くなり、各電池セルの電圧のばらつきが拡大してしまうといった問題がある。

一方、車両の運転中に各電池セルの均等化を実行する構成も考えられる。ところが、均等化時に放電電流を流す電気経路の一部が、各電池セルの電圧を検出するための電圧検出線と共用されていると、均等化時の放電電流が電圧検出線に流れることで、電圧検出線の電位が変動して電圧検出回路の検出精度が低下する虞がある。

また、各電池セルの電圧を検出する電圧検出線と、各電池セルの均等化時に放電電流を流す電気経路とを完全に別系統とすること（二重化）も考えられるが、この場合、組電池と電池監視装置と接続する配線系統が複雑化してしまう。

本発明は上記点に鑑みて、組電池に接続するための配線系統の複雑化を抑制しつつ、セル電圧の検出精度の低下を抑制し、且つ、組電池における電圧のばらつきを抑制可能な電池監視装置を提供することを目的とする。

本発明は、複数個の電池セル（１０ａ）を直列に接続した直列接続体である電池ブロック（ＣＢ１、ＣＢ２）を複数直列に接続してなる組電池（１０）を搭載した車両に適用され、組電池を監視する電池監視装置に関する。

上記目的を達成するため、請求項１および請求項２に係る発明は、
電池セルの端子間電圧であるセル電圧を電池セル毎に検出すると共に、電池ブロックの端子間電圧であるブロック電圧を電池ブロック毎に検出可能に構成された電圧検出手段（３２、３７）と、
電圧検出手段を制御して、セル電圧およびブロック電圧を検出する電圧検出処理を実行する検出制御手段（４０ａ）と、
複数個の電池セルのうち、所定の電池セルを放電して、複数個の電池セルのセル電圧を均等化するセル均等化手段（３１）と、
複数の電池ブロックのうち、所定の電池ブロックを放電して、複数の電池ブロックのブロック電圧を均等化するブロック均等化手段（３５、３６、３７）と、
セル均等化手段を制御してセル電圧を均等化するセル均等化処理、およびブロック均等化手段を制御してブロック電圧を均等化するブロック均等化処理を実行する均等化制御手段（４０ｂ）と、を備える。

さらに、請求項１および請求項２に係る発明では、セル均等化手段は、電池セルと電圧検出手段とを接続する複数の電圧検出線（Ｌｖ、Ｌｐ、Ｌｖ１、Ｌｖ２）のうち、セル電圧を検出するための電圧検出線（Ｌｖ、Ｌｖ１）を介して、複数個の電池セルに接続され、ブロック均等化手段は、セル電圧を検出するための電圧検出線（Ｌｖ、Ｌｖ１）とは別系統の電気経路（Ｌｐ、Ｌｂ、Ｌｖ２）を介して、複数の電池ブロックに接続されており、均等化制御手段は、検出制御手段が電圧検出処理の実行を停止する電圧検出停止期間に、セル均等化処理を実行し、検出制御手段が電圧検出処理を実行する電圧検出期間にブロック均等化処理を実行する。
そして、請求項１に係る発明は、電圧検出手段は、電池ブロックを構成する電池セルのセル電圧を検出するセル電圧検出回路（３２）、および電池ブロックのブロック電圧を検出するブロック電圧検出回路（３７）を有して構成されており、ブロック電圧検出回路は、複数の電圧検出線（Ｌｖ、Ｌｐ、Ｌｖ１、Ｌｖ２）のうち、セル電圧を検出するための電圧検出線（Ｌｖ、Ｌｖ１）とは別の電圧検出線（Ｌｐ、Ｌｖ２）を介して、電池ブロックの両端に接続されると共に、ブロック電圧に応じた電圧を出力する分圧回路を有し、分圧回路から出力された電圧に基づいて、ブロック電圧を検出するように構成されており、ブロック均等化手段は、ブロック電圧検出回路にてブロック電圧を検出するための電圧検出線（Ｌｐ、Ｌｖ２）を介して、電池ブロックの両端に接続されると共に、分圧回路の分圧抵抗（３７ａ、３７ｂ）を用いて前記電池ブロックを放電するように構成されていることを特徴としている。

これによると、セル電圧検出停止期間に、セル電圧を検出するための電圧検出線を介して電気経路で各電池セルの均等化を行うことで、セル均等化処理がセル電圧の検出精度へ影響することを回避できる。

また、セル電圧検出期間に、セル電圧を検出するための電圧検出線とは別系統の電気経路で各電池ブロックの均等化を行うことで、ブロック均等化処理がセル電圧の検出精度へ影響することを回避できる。

さらに、ブロック均等化手段と各電池ブロックとを接続する電気経路を、セル電圧を検出するための電圧検出線とは別系統にするだけでよいので、セル均等化手段に用いる電気経路と電圧検出線とを二重化する場合に比べて、組電池に接続するための配線系統を簡素化することができる。

従って、請求項１に記載の電池監視装置によれば、組電池に接続するための配線系統の複雑化を抑制しつつ、セル電圧の検出精度の低下を抑制し、且つ、組電池における電圧のばらつきを抑制することが可能となる。

また、請求項２に係る発明は、電池ブロック毎に設けられ、対応する電池ブロックを電源としてブロック電圧よりも小さい定電圧を生成する定電圧生成手段（３３）を備え、ブロック均等化手段は、定電圧生成手段にて生成される定電圧で電池ブロックを放電するように構成されていることを特徴としている。
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。

第１実施形態に係る組電池および電池監視ユニットの全体構成図である。 第１実施形態に係る監視ＩＣの構成図である。 第１実施形態に係る電池セルの均等化を説明するための説明図である。 第１実施形態に係る電池ブロックの均等化を説明するための説明図である。 第１実施形態に係る制御装置が実行する電圧検出処理の流れを示すフローチャートである。 第１実施形態に係る制御装置が実行するセル均等化処理の流れを示すフローチャートである。 第１実施形態に係る制御装置が実行するブロック均等化処理の流れを示すフローチャートである。 セル電圧を検出するための電圧検出線とセル放電回路の電気経路を二重化した構成を示す図である。 セル均等化処理を車両の停止中に実行するケースを示すタイミングチャートである。 第１実施形態に係るセル均等化処理およびブロック均等化処理の実行タイミングを示すタイミングチャートである。 第１実施形態に係るセル均等化処理およびブロック均等化処理の実行タイミングを示すタイミングチャートである。 第２実施形態に係る監視ＩＣの内部構成を示す図である。 第３実施形態に係る監視ＩＣの内部構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、各実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。

（第１実施形態）
本実施形態では、本発明に係る電池監視装置を、車両走行用のモータジェネレータの電源を構成する高電圧バッテリを監視する電池監視ユニット２０に適用した例について説明する。

図１に示すように、高電圧バッテリである組電池１０は、その端子間電圧が例えば１００ｖ以上となるように、複数の電池セル１０ａを直列に接続した直列接続体で構成されている。なお、電池セル１０ａは、リチウムイオン電池等の二次電池で構成されている。

本実施形態の組電池１０は、複数個の電池セル１０ａの直列接続体である第１電池ブロックＣＢ１、および第２電池ブロックＣＢ２を直列に接続したものを例示している。なお、第１電池ブロックＣＢ１は、後述の監視回路３０における第１監視ＩＣ１の監視対象となる電池セル群で構成され、第２電池ブロックＣＢ２は、後述の監視回路３０における第２監視ＩＣ２の監視対象となる電池セル群で構成されている。

続いて、電池監視ユニット２０について説明すると、電池監視ユニット２０は、組電池１０の状態を各電池セル１０ａ単位で監視する監視装置として機能すると共に、各電池セル１０ａの電圧の均等化を行う均等化装置としても機能する。

電池監視ユニット２０は、第１、第２監視ＩＣ１、ＩＣ２で構成される監視回路３０、および制御装置４０等を有している。監視回路３０の各監視ＩＣ１、２は、各電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２それぞれに対応して設けられている。

第１監視ＩＣ１は、第１電池ブロックＣＢ１の電圧（セル電圧およびブロック電圧）を監視すると共に、第１電池ブロックＣＢ１の電圧（セル電圧およびブロック電圧）を均等化する集積回路である。なお、第１監視ＩＣ１は、複数の電圧検出線Ｌｖを介して第１電池ブロックＣＢ１を構成する各電池セル１０ａの両端に接続されると共に、一対の電源線Ｌｐを介して第１電池ブロックＣＢ１の両端に接続されている。

また、第２監視ＩＣ２は、第２電池ブロックＣＢ２の電圧（セル電圧およびブロック電圧）を監視すると共に、第２電池ブロックＣＢ２の電圧を均等化する集積回路である。なお、第２監視ＩＣ２は、複数の電圧検出線Ｌｖを介して第２電池ブロックＣＢ２を構成する各電池セル１０ａの両端に接続されると共に、一対の電源線Ｌｐを介して第２電池ブロックＣＢ２の両端に接続されている。

各監視ＩＣ１、２は、後述の制御装置４０からの制御信号を受信すると共に、制御装置４０に対して監視結果を送信できるように、通信線Ｌｃを介して、制御装置４０に接続されている。なお、本実施形態では、第１監視ＩＣ１が、フォトカプラ等で構成される絶縁素子５０を介して制御装置４０に双方向通信可能に接続されている。

続いて、本実施形態の各監視ＩＣ１、ＩＣ２の内部構成について、第２監視ＩＣ２の内部構成を示す図２を用いて説明する。なお、各監視ＩＣ１、ＩＣ２は、殆ど同じ内部構成となっており、本実施形態では、各監視ＩＣ１、ＩＣ２のうち、第２監視ＩＣ２の内部構成を代表して説明し、第１監視ＩＣ１の内部構成についての説明を省略する。

図２に示すように、本実施形態の第２監視ＩＣ２は、セル放電回路３１、電圧検出回路３２、電源回路３３、駆動回路３４、ブロック放電回路３５等を有して構成されている。

セル放電回路３１は、第２電池ブロックＣＢ２内のうち、高電圧となる電池セル１０ａを放電して、第２電池ブロックＣＢ２内の各電池セル１０ａのセル電圧を均等化する回路である。

セル放電回路３１は、電池セル１０ａのセル電圧を検出するための電圧検出線Ｌｖを介して、各電池セル１０ａの両端に接続されている。なお、本実施形態では、各監視ＩＣ１、ＩＣ２におけるセル放電回路３１が「セル均等化手段」を構成している。

本実施形態のセル放電回路３１は、電池セル１０ａを放電するために各電圧検出線Ｌｖ上に設けられた抵抗体Ｒａ、電池セル１０ａの両端に接続される一対の電圧検出線Ｌｖを短絡させるセル放電スイッチＳＷａを有して構成されている。

セル放電回路３１は、図３に示すように、各セル放電スイッチＳＷａの１つがオン操作されると、電池セル１０ａの両端に接続される一対の電圧検出線Ｌｖが短絡し、電池セル１０ａから電流（放電電流）が抵抗体Ｒａを介して流れることで、電池セル１０ａが放電する。

図２に戻り、電圧検出回路３２は、第２電池ブロックＣＢ２を構成する各電池セル１０ａのセル電圧、および第２電池ブロックＣＢ２のブロック電圧を検出可能に構成されている。

本実施形態の電圧検出回路３２は、第２電池ブロックＣＢ２を構成する各電池セル１０ａのセル電圧の合計値をブロック電圧として検出する。なお、本実施形態では、各監視ＩＣ１、ＩＣ２における電圧検出回路３２が「電圧検出手段」を構成している。

続いて、電源回路３３は、一対の電源線Ｌｐを介して第２電池ブロックＣＢ２の両端に接続され、第２電池ブロックＣＢ２を電源として、第２電池ブロックＣＢ２よりも小さい定電圧（例えば、５Ｖ）を生成する定電圧生成手段である。なお、本実施形態の第２監視ＩＣ２は、電源回路３３にて生成した定電圧により駆動する構成となっている。

駆動回路３４は、第２監視ＩＣ２内部にて各種演算処理を行う論理部３４ａ、第２監視ＩＣ２の各機器（セル放電スイッチＳＷａ等）を駆動する駆動部３４ｂ、第１監視ＩＣ１等との通信を行う通信部３４ｃを有して構成されている。

ブロック放電回路３５は、第２電池ブロックＣＢ２のブロック電圧を放電する回路である。このブロック放電回路３５は、第１監視ＩＣ１内のブロック放電回路３５と共に、各電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２内のうち、高電圧となる電池ブロックを放電して、各電池ブロックＣＢ１、Ｂ２のブロック電圧を均等化するものである。

本実施形態のブロック放電回路３５は、電圧検出線Ｌｖとは別系統の一対の電源線Ｌｐおよび均等化配線Ｌｂを介して、第２電池ブロックＣＢ２の両端に接続されている。なお、本実施形態では、各監視ＩＣ１、ＩＣ２におけるブロック放電回路３５が「ブロック均等化手段」を構成している。

ブロック放電回路３５は、一対の電源線Ｌｐそれぞれに接続された均等化配線Ｌｂ上に設けられた抵抗体Ｒｂ、第２電池ブロックＣＢ２の両端に接続された一対の電源線Ｌｐを短絡させるブロック放電スイッチＳＷｂを有して構成されている。

ブロック放電回路３５は、図４に示すように、ブロック放電スイッチＳＷｂがオン操作されると、一対の電源線Ｌｐが短絡し、第２電池ブロックＣＢ２から電流（放電電流）が抵抗体Ｒｂを介して流れることで、第２電池ブロックＣＢ２が放電する。

図２に戻り、制御装置４０は、ＣＰＵ、記憶手段を構成するメモリ等からなるマイクロコンピュータであって、メモリに記憶されたプログラムに従って各種処理を実行する制御手段である。なお、本実施形態の制御装置４０は、車両の運転状態（例えば、車両の運転時間）等を管理する上位制御装置１００と双方向に通信可能に接続されている。

制御装置４０は、各監視ＩＣ１、２の電圧検出回路３２を制御して、各監視ＩＣ１、２から各電池セル１０ａのセル電圧Ｖｃ、および各電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２のブロック電圧Ｖｂを取得する電圧検出処理を実行可能となっている。

また、本実施形態の制御装置４０は、各監視ＩＣ１、２から取得した各電池セル１０ａのセル電圧Ｖｃの平均電圧Ｖｃ＿ａｖｇ、および各電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２のブロック電圧Ｖｂの平均電圧Ｖｂ＿ａｖｇを算出可能となっている。

以下、本実施形態の制御装置４０が実行する電圧検出処理の流れについて、図５のフローチャートを用いて説明する。

図５に示すように、まず、各監視ＩＣ１、２に対して、各電池セル１０ａのセル電圧Ｖｃの検出を指示する指示信号を出力して、各監視ＩＣ１、２から各電池セル１０ａのセル電圧Ｖｃを取得する（Ｓ１００）。

そして、各監視ＩＣ１、２から取得した各電池セル１０ａのセル電圧Ｖｃの平均電圧Ｖｃ＿ａｖｇを算出する（Ｓ１１０）。なお、平均電圧Ｖｃ＿ａｖｇは、各電池セル１０ａのセル電圧Ｖｃのばらつき具合等を把握するために算出する。

続いて、各監視ＩＣ１、２に対して、各電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２のブロック電圧Ｖｂの算出を指示する指示信号を出力して、各監視ＩＣ１、２から各電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２のブロック電圧Ｖｂを取得する（Ｓ１２０）。

そして、各監視ＩＣ１、２から取得した各電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２のブロック電圧Ｖｂの平均電圧Ｖｂ＿ａｖｇを算出する（Ｓ１３０）。なお、平均電圧Ｖｂ＿ａｖｇは、各電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２のブロック電圧Ｖｂのばらつき具合等を把握するために算出する。

なお、本実施形態では、制御装置４０のうち、電圧検出回路３２を制御して電圧検出処理を実行する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が検出制御手段４０ａを構成している。

また、制御装置４０は、セル放電回路３１を制御して各電池セル１０ａのセル電圧を均等化するセル均等化処理、およびブロック放電回路３５を制御して各電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２のブロック電圧を均等化するブロック均等化処理を実行可能となっている。

まず、本実施形態の制御装置４０が実行するセル均等化処理の流れについて、図６に示すフローチャートを用いて説明する。なお、セル均等化処理の実行タイミングについては後述する。

図６に示すように、まず、各電池セル１０ａのうち、放電対象とする電池セル１０ａを決定する（Ｓ２００）。具体的には、電圧検出処理にて算出した各電池セル１０ａのセル電圧Ｖｃの平均電圧Ｖｃ＿ａｖｇよりも大きい電圧となる電池セル１０ａを放電対象に決定する。なお、放電対象とする電池セル１０ａは、例えば、平均電圧Ｖｃ＿ａｖｇに対して予め設定した規定電圧より高い電池セル１０ａに決定してもよい。

次に、放電対象に決定した電池セル１０ａを放電する時間（セル放電時間）を設定する（Ｓ２１０）。セル放電時間は、放電対象に決定した電池セル１０ａのセル電圧Ｖｃと平均電圧Ｖｃ＿ａｖｇとの電圧差が予め定めた許容値以下となるまでに要する時間に設定する。例えば、セル放電回路３１で単位時間当たり放電可能な電圧、および放電対象に決定した電池セル１０ａのセル電圧Ｖｃと平均電圧Ｖｃ＿ａｖｇとの電圧差に基づいて、セル放電時間を設定すればよい。

ここで、各電池セル１０ａのセル電圧Ｖｃのばらつきは、車両の運転時間が長くなるに伴って拡大する傾向があることから、車両の運転時間が長くなるに伴って、セル放電時間を延長することが望ましい。この場合、例えば、予め想定されるセル放電回路３１の放電電流（例えば、１０ｍＡ）に対する電流ばらつき（例えば、１ｍＡ）の比に、前回の車両の運転時間（上位制御装置１００から取得可能）を乗じた時間（＝運転時間×（電流ばらつき／放電電流））に設定すればよい。なお、セル放電時間は、予め定めた時間に固定してもよい。

次に、放電対象に決定した電池セル１０ａに対応するセル放電スイッチＳＷａを、セル放電時間オンに維持して、放電対象に決定した電池セル１０ａを放電する（Ｓ２２０）。これにより、各電池セル１０ａのうち、高電圧となる電池セル１０ａが放電されることで、各電池セル１０ａのセル電圧Ｖｃのばらつきが解消される。

続いて、本実施形態の制御装置４０が実行するブロック均等化処理の流れについて、図７に示すフローチャートを用いて説明する。なお、セル均等化処理の実行タイミングについては後述する。

図７に示すように、まず、各電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２のうち、放電対象とする電池ブロックを決定する（Ｓ３００）。具体的には、電圧検出処理にて算出した各電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２のブロック電圧Ｖｂの平均電圧Ｖｂ＿ａｖｇよりも大きい電圧となる電池ブロックを放電対象に決定する。なお、放電対象とする電池ブロックＣＢは、例えば、平均電圧Ｖｂ＿ａｖｇに対して予め設定した規定電圧より高い電池ブロックＣＢに決定してもよい。

次に、放電対象に決定した電池ブロックを放電する時間（ブロック放電時間）を設定する（Ｓ３１０）。ブロック放電時間は、放電対象に決定した電池ブロックＣＢのブロック電圧Ｖｂと平均電圧Ｖｂ＿ａｖｇとの電圧差が予め定めた許容値以下となるまでに要する時間に設定する。例えば、ブロック放電回路３５で単位時間当たり放電可能な電圧、および放電対象に決定した電池ブロックＣＢのブロック電圧Ｖｂと平均電圧Ｖｂ＿ａｖｇとの電圧差に基づいて、ブロック放電時間を設定すればよい。

ここで、各電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２のブロック電圧Ｖｂのばらつきは、車両の運転時間が長くなるに伴って拡大する傾向があることから、車両の運転時間が長くなるに伴って、ブロック放電時間を延長することが望ましい。この場合、例えば、予め想定されるブロック放電回路３５の放電電流（例えば、１０ｍＡ）に対する電流ばらつき（例えば、１ｍＡ）の比に、前回の車両の運転時間（上位制御装置１００から取得可能）を乗じた時間（＝運転時間×（電流ばらつき／放電電流））に設定すればよい。なお、ブロック放電時間は、予め定めた時間に固定してもよい。

次に、放電対象に決定した電池ブロックに対応するブロック放電スイッチＳＷｂを、ブロック放電時間オンに維持して、放電対象に決定した電池ブロックを放電する（Ｓ３２０）。これにより、各電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２のうち、高電圧となる電池ブロックＣＢが放電されることで、各電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２のブロック電圧Ｖｂのばらつきが解消される。

なお、本実施形態では、制御装置４０のうち、各放電回路３１、３５を制御してセル均等化処理およびブロック均等化処理を実行する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が均等化制御手段４０ｂを構成している。

続いて、本実施形態の制御装置４０による各均等化処理の実行タイミングについて、電池セル１０ａのセル電圧のばらつきが生ずる要因を踏まえて説明する。

まず、各電池セル１０ａのセル電圧Ｖｃのばらつきが生ずる要因について説明すると、各電池セル１０ａのセル電圧Ｖｃのばらつきは、各電池セル１０ａにおける消費電流のばらつきに起因して生ずる。この消費電流は、各電池セル１０ａ内での自己放電（自然放電）による放電電流Ｉａ、監視回路３０による消費電流Ｉｂに大別される。

自己放電による放電電流Ｉａは、車両作動状態が運転中および停止中のいずれであっても生ずるが、監視回路３０による消費電流Ｉｂは、主に車両の運転中に生じ、車両の停止中に生ずることが殆どない（図１１の２段目参照）。なお、車両の運転中とは、車両のイグニッションスイッチ（スタートスイッチ）がオンされた車両作動状態を意味し、車両の停止中とは、車両のイグニッションスイッチがオフされた車両作動状態を意味する。

また、自己放電による放電電流Ｉａが数μｍＡオーダとなるのに対して、監視回路３０による消費電流Ｉｂは、数ｍＡオーダとなることから、各電池セル１０ａのばらつきは、監視回路３０における消費電流Ｉｂのばらつきによるところが大きい。

このため、各電池セル１０ａのセル電圧のばらつきは、監視回路３０による消費電流Ｉｂのばらつきが殆ど生じない車両の停止中に比べて、監視回路３０による消費電流Ｉｂのばらつきが生ずる車両の運転中に拡大し易い傾向がある。

そこで、車両の運転中にセル均等化処理を実行することが考えられるが、車両の運転中に各電池セル１０ａのセル電圧を電圧検出回路３２で正確に検出できなくなってしまう。なお、車両の運転中にセル均等化処理を実行すると、図３に示すように、電圧検出回路３２の電圧検出線Ｌｖ上に放電電流が流れ、電圧検出線Ｌｖの電位が変動することで、電圧検出回路３２におけるセル電圧の検出精度が低下する。

なお、図８に示すように、セル放電回路３１における放電電流が流れる電気経路Ｌａを電圧検出回路３２の電圧検出線Ｌｖと別に設けること（二重化）で、放電電流による電圧検出回路３２の電圧検出線Ｌｖの電位変動を抑制することが考えられる。

しかしながら、セル放電回路３１における放電電流が流れる電気経路Ｌａと電圧検出回路３２の電圧検出線Ｌｖとを別系統とすると、電池監視ユニット２０における各電池セル１０ａに接続するための配線系統が複雑化してしまう。

一方、車両の停止中にセル均等化処理を実行する場合、例えば、図９に示すように、車両の停止期間が短い業務用の車両（例えば、タクシー）等では、セル均等化処理の実行時間を充分に確保できず、各電池セル１０ａのセル電圧のばらつきが徐々に拡大してしまう虞がある（図９の３段目参照）。

上記事項を踏まえて、本実施形態の制御装置４０は、図１０、図１１のタイミングチャートで示すように、車両の運転中における電圧検出処理を実行する電圧検出期間に、前述のブロック均等化処理を実行し、車両の停止中における電圧検出処理を実行していない電圧検出停止期間に、前述のセル均等化処理を実行する。

具体的には、本実施形態の制御装置４０は、電圧検出処理を実行する車両の運転開始時にブロック均等化処理を実行し、車両の停止中における電圧検出処理を実行していない期間にセル均等化処理を実行する。なお、電圧検出期間は、車両の運転期間、および車両の停止中に周期的（例えば、１時間毎）に実行される電圧検出処理の実行期間を含む期間である。また、電圧検出停止期間は、車両の運転期間、および車両の停止中における電圧検出処理の実行期間の双方を除いた期間である。

これによれば、車両の運転中に各電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２のブロック電圧Ｖｂのばらつきを適切に抑えることができる（図１１の６段目参照）。また、車両の停止中に各電池セル１０ａのセル電圧Ｖｃのばらつきを適切に抑えることができる（図１１の５段目参照）。この結果、車両の停止期間が短い業務用の車両においても、充分に組電池１０における電圧を適切に均等化することが可能となる。

以上説明した本実施形態では、電圧検出停止期間に、セル電圧Ｖｃを検出するための電圧検出線Ｌｖを介して接続されたセル均等化回路３１によりセル均等化処理を実行する構成としている。これによれば、セル均等化回路３１によるセル均等化処理が、電圧検出回路３２によるセル電圧Ｖｃの検出精度へ影響することを回避できる。

また、電圧検出期間に、セル電圧Ｖｃを検出するための電圧検出線Ｌｖとは別系統の電気経路（均等化配線Ｌｂ、および電源線Ｌｐ）を介して組電池１０に接続されるブロック均等化回路３５により、ブロック均等化処理を実行する構成としている。これによれば、ブロック均等化回路３５によるブロック均等化処理が、電圧検出回路３２によるセル電圧Ｖｃの検出精度へ影響することを回避できる。

さらに、ブロック放電回路３５と各電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２の両端とを接続する電気経路Ｌｂ、Ｌｐを、セル電圧を検出するための電圧検出線Ｌｖとは別系統にするだけでよい。つまり、本実施形態の構成によれば、セル放電回路３１に用いる電気経路Ｌａと電圧検出線Ｌｖとを二重化する場合に比べて、電池監視ユニット２０における組電池１０に接続するための配線系統を簡素化することができる。

従って、本実施形態の電池監視ユニット２０によれば、組電池１０に接続するための配線系統の複雑化を抑制しつつ、セル電圧Ｖｃの検出精度の低下を抑制し、且つ、組電池１０における電圧のばらつきを抑制することが可能となる。

また、本実施形態の電圧検出回路３２は、電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２を構成する各電池セル１０ａのセル電圧Ｖｃの合計値を電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２のブロック電圧Ｖｂとして検出するように構成されている。

これによれば、セル電圧Ｖｃを検出する電圧検出回路、およびブロック電圧Ｖｂを検出する電圧検出回路を個別に設ける必要がないので、電池監視ユニット２０における電圧検出手段を簡素な構成で実現することが可能となる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。

本実施形態では、図１２に示すように、電源回路３３にて生成される定電圧で電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２が放電されるように、ブロック放電回路３６を電源回路３３の出力側に接続する構成としている。

その他の構成および作動は第１実施形態と同様である。従って、本実施形態の構成によれば、第１実施形態と同様に、組電池１０に接続するための配線系統の複雑化を抑制しつつ、セル電圧Ｖｃの検出精度の低下を抑制し、且つ、組電池１０における電圧のばらつきを抑制することが可能となる。

加えて、本実施形態では、ブロック放電回路３６が、ブロック電圧Ｖｂよりも低い定電圧で電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２を放電する構成となっている。このため、本実施形態の構成によれば、ブロック電圧Ｖｂで電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２を直接的に放電する第１実施形態の構成に比べて、ブロック放電回路３６を耐電圧の低い部品で構成できる。この結果、電池監視ユニット２０のコスト増加を抑制することができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。なお、本実施形態では、第１、第２実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。

本実施形態では、図１３に示すように、セル電圧Ｖｃを検出する電圧検出回路（セル電圧検出回路）３２とは別に、ブロック電圧Ｖｂを検出するブロック電圧検出回路３７を追加している。なお、本実施形態の電圧検出回路３２は、セル電圧Ｖｃを検出するだけで、ブロック電圧Ｖｂについては算出しない構成となっている。

本実施形態のブロック電圧検出回路３７は、直列接続された一対の分圧抵抗３７ａ、３７ｂ、スイッチ３７ｃからなる分圧回路、および一対の分圧抵抗３７ａ、３７ｂの間に接続されて分圧回路の出力電圧に基づいて、ブロック電圧Ｖｂを検出する検出部３７ｄを備える。なお、ブロック電圧検出回路３７は、セル電圧Ｖｃを検出するための電圧検出線Ｌｖ１とは別の電圧検出線Ｌｖ２および電源線Ｌｐを介して、電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２の両端に接続されている。

続いて、本実施形態のブロック放電回路３８は、ブロック電圧検出回路３７の分圧抵抗３７ａ、３７ｂ、スイッチ３７ｃを用いて電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２を放電する構成となっている。なお、本実施形態のブロック放電回路３８は、ブロック電圧検出回路３７にてブロック電圧Ｖｂを検出するための電圧検出線Ｌｖ２および電源線Ｌｐを介して、電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２の両端に接続されていることになる。

その他の構成および作動は第１実施形態と同様である。従って、本実施形態の構成によれば、第１実施形態と同様に、組電池１０に接続するための配線系統の複雑化を抑制しつつ、セル電圧Ｖｃの検出精度の低下を抑制し、且つ、組電池１０における電圧のばらつきを抑制することが可能となる。

加えて、本実施形態では、ブロック放電回路３８と電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２の両端とを接続する電気経路を、ブロック電圧を検出するための電圧検出線Ｌｖ２および電源線Ｌｐと共用する構成であるため、電池監視ユニット２０における組電池１０に接続するための配線系統を簡素化することができる。

さらに、本実施形態では、ブロック電圧検出回路３７とブロック放電回路３８とで部品の一部を共用する構成としているので、電池監視ユニット２０を簡素な構成で実現することが可能となる。

（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。

（１）上述の各実施形態では、監視回路３０を第１、第２監視ＩＣ１、２で構成し、各監視ＩＣ１、２にて第１、第２電池ブロックＣＢ１、ＣＢ２を監視する例について説明したが、これに限定されない。監視回路３０を３つ以上の監視ＩＣで構成し、監視ＩＣの数に応じて分類した組電池１０の電池セル群を電池ブロックＣＢとして、各監視ＩＣで監視するようにしてもよい。

（２）上述の各実施形態では、均等化配線Ｌｂ等を介して、ブロック放電回路３５を各電池ブロックＣＢの両端に接続する例について説明したが、これに限定されない。ブロック放電回路３５は、各電池ブロックＣＢを構成する電池セル群の端子のうち、電位差の大きい端子間（消費電流の大きい端子間）に接続するようにしてもよい。なお、ブロック放電回路３５は、１つではなく複数の放電回路を直列に接続して構成してもよい。

（３）上述の第３実施形態では、ブロック電圧検出回路３７を抵抗分圧式の電圧検出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、例えば、ブロック電圧検出回路３７をフライングキャパシタ方式の電圧検出回路で構成してもよい。

また、電池監視ユニット２０の簡素化を図る上では、ブロック電圧検出回路３７とブロック放電回路３８とで部品を共用する構成とすることが望ましいが、これに限らず、ブロック電圧検出回路３７およびブロック放電回路３８を別部品で構成してもよい。

（４）上述の各実施形態において、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。

（５）上述の各実施形態において、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。

（６）上述の各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。

２０ 電池監視ユニット（電池監視装置）
３１ セル放電回路（セル均等化手段）
３２ 電圧検出回路（電圧検出手段）
３５ ブロック放電回路（ブロック均等化手段）
４０ａ 検出制御手段
４０ｂ 均等化制御手段

Claims (4)

1. 複数個の電池セル（１０ａ）を直列に接続した直列接続体である電池ブロック（ＣＢ１、ＣＢ２）を複数直列に接続してなる組電池（１０）を搭載した車両に適用され、前記組電池を監視する電池監視装置であって、
   前記電池セルの端子間電圧であるセル電圧を前記電池セル毎に検出すると共に、前記電池ブロックの端子間電圧であるブロック電圧を前記電池ブロック毎に検出可能に構成された電圧検出手段（３２、３７）と、
   前記電圧検出手段を制御して、前記セル電圧および前記ブロック電圧を検出する電圧検出処理を実行する検出制御手段（４０ａ）と、
   前記複数個の電池セルのうち、所定の電池セルを放電して、前記複数個の電池セルの前記セル電圧を均等化するセル均等化手段（３１）と、
   複数の前記電池ブロックのうち、所定の電池ブロックを放電して、前記複数の電池ブロックの前記ブロック電圧を均等化するブロック均等化手段（３５、３６、３７）と、
   前記セル均等化手段を制御して前記セル電圧を均等化するセル均等化処理、および前記ブロック均等化手段を制御して前記ブロック電圧を均等化するブロック均等化処理を実行する均等化制御手段（４０ｂ）と、を備え、
   前記セル均等化手段は、前記電池セルと前記電圧検出手段とを接続する複数の電圧検出線（Ｌｖ、Ｌｐ、Ｌｖ１、Ｌｖ２）のうち、前記セル電圧を検出するための電圧検出線（Ｌｖ、Ｌｖ１）を介して、前記複数個の電池セルに接続されており、
   前記ブロック均等化手段は、前記セル電圧を検出するための電圧検出線（Ｌｖ、Ｌｖ１）とは別系統の電気経路（Ｌｐ、Ｌｂ、Ｌｖ２）を介して、前記複数の電池ブロックに接続されており、
   前記均等化制御手段は、
   前記検出制御手段が前記電圧検出処理の実行を停止する電圧検出停止期間に、前記セル均等化処理を実行し、
   前記検出制御手段が前記電圧検出処理を実行する電圧検出期間に前記ブロック均等化処理を実行するように構成されており、
   前記電圧検出手段は、前記電池ブロックを構成する前記電池セルの前記セル電圧を検出するセル電圧検出回路（３２）、および前記電池ブロックの前記ブロック電圧を検出するブロック電圧検出回路（３７）を有して構成されており、
   前記ブロック電圧検出回路は、前記複数の電圧検出線（Ｌｖ、Ｌｐ、Ｌｖ１、Ｌｖ２）のうち、前記セル電圧を検出するための電圧検出線（Ｌｖ、Ｌｖ１）とは別の電圧検出線（Ｌｐ、Ｌｖ２）を介して、前記電池ブロックの両端に接続されると共に、前記ブロック電圧に応じた電圧を出力する分圧回路を有し、前記分圧回路から出力された電圧に基づいて、前記ブロック電圧を検出するように構成されており、
   前記ブロック均等化手段は、前記ブロック電圧検出回路にて前記ブロック電圧を検出するための電圧検出線（Ｌｐ、Ｌｖ２）を介して、前記電池ブロックの両端に接続されると共に、前記分圧回路の分圧抵抗（３７ａ、３７ｂ）を用いて前記電池ブロックを放電するように構成されていることを特徴とする電池監視装置。
2. 複数個の電池セル（１０ａ）を直列に接続した直列接続体である電池ブロック（ＣＢ１、ＣＢ２）を複数直列に接続してなる組電池（１０）を搭載した車両に適用され、前記組電池を監視する電池監視装置であって、
   前記電池セルの端子間電圧であるセル電圧を前記電池セル毎に検出すると共に、前記電池ブロックの端子間電圧であるブロック電圧を前記電池ブロック毎に検出可能に構成された電圧検出手段（３２、３７）と、
   前記電圧検出手段を制御して、前記セル電圧および前記ブロック電圧を検出する電圧検出処理を実行する検出制御手段（４０ａ）と、
   前記複数個の電池セルのうち、所定の電池セルを放電して、前記複数個の電池セルの前記セル電圧を均等化するセル均等化手段（３１）と、
   複数の前記電池ブロックのうち、所定の電池ブロックを放電して、前記複数の電池ブロックの前記ブロック電圧を均等化するブロック均等化手段（３５、３６、３７）と、
   前記セル均等化手段を制御して前記セル電圧を均等化するセル均等化処理、および前記ブロック均等化手段を制御して前記ブロック電圧を均等化するブロック均等化処理を実行する均等化制御手段（４０ｂ）と、
   前記電池ブロック毎に設けられ、対応する前記電池ブロックを電源として前記ブロック電圧よりも小さい定電圧を生成する定電圧生成手段（３３）と、を備え、
   前記セル均等化手段は、前記電池セルと前記電圧検出手段とを接続する複数の電圧検出線（Ｌｖ、Ｌｐ、Ｌｖ１、Ｌｖ２）のうち、前記セル電圧を検出するための電圧検出線（Ｌｖ、Ｌｖ１）を介して、前記複数個の電池セルに接続されており、
   前記ブロック均等化手段は、前記セル電圧を検出するための電圧検出線（Ｌｖ、Ｌｖ１）とは別系統の電気経路（Ｌｐ、Ｌｂ、Ｌｖ２）を介して、前記複数の電池ブロックに接続されており、
   前記均等化制御手段は、
   前記検出制御手段が前記電圧検出処理の実行を停止する電圧検出停止期間に、前記セル均等化処理を実行し、
   前記検出制御手段が前記電圧検出処理を実行する電圧検出期間に前記ブロック均等化処理を実行するように構成されており、
   前記ブロック均等化手段は、前記定電圧生成手段にて生成される前記定電圧で前記電池ブロックを放電するように構成されていることを特徴とする電池監視装置。
3. 前記電圧検出手段（３２）は、前記電池ブロックを構成する前記電池セルの前記セル電圧の合計値を前記ブロック電圧として検出することを特徴とする請求項２に記載の電池監視装置。
4. 前記電圧検出手段は、前記電池ブロックを構成する前記電池セルの前記セル電圧を検出するセル電圧検出回路（３２）、および前記電池ブロックの前記ブロック電圧を検出するブロック電圧検出回路（３７）を有して構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電池監視装置。

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