JP6599834B2 - 電池温度監視システム - Google Patents

Description

本発明は、複数の電池セルが接続された電池ブロックの、各電池セルの温度を監視する、電池温度監視システムに関する。

回転電機を駆動源とするハイブリッド車両や電気自動車には、電源である電池モジュール（バッテリモジュール）が搭載されている。電池モジュールでは、５０〜１００個程度の複数の電池セル（単電池）が接続されている。

電池モジュールは、電池セルが例えば数十個単位のグループ（電池ブロック）に分割（小分け）される場合がある。例えばグループ化された電池セルをケーシングに収容させた電池ブロックを複数設けて、各電池ブロックを接続させる場合がある。このようにすることで、全電池セルを一つの大型電池モジュールに収容させた場合と比較して、車内のより小さなスペースに電池セルを配置できる等、車両内の電池セルの配置（レイアウト）の自由度が向上するというメリットがある。

電池セルの各種特性（電圧、ＳＯＣ等）を測定するために、例えば特許文献１には、各電池セルの電圧を監視する電池電圧監視基板が設けられている。この基板はいわゆるサテライト基板と呼ばれるものであり、１つの電池ブロックに対して１つのサテライト基板が割り当てられている。このような構成を備えることで、電池ブロックと監視基板（サテライト基板）のペア単位での、電源系統のレイアウトが可能となる。

特許文献１では、サテライト基板に電圧センサと監視ＩＣが実装される。監視ＩＣは電池ブロック内の全電池セルの電圧を検出し、これをメイン基板の制御マイコン（例えば電池ＥＣＵ）に送る。サテライト基板の監視ＩＣとメイン基板の制御マイコンとはデジタル通信等で信号伝送を行っており、メイン基板は高電圧の電池モジュールに対して絶縁保護される（電気的に切り離される）。

仮に、電池モジュールと制御マイコンとを電気的に接続したり、または、例えば特許文献２のように、電池モジュールと制御マイコンとを跨ぐように漏電（短絡）検出回路を設ける場合には、制御マイコンを高電圧印加から保護する保護回路を設ける必要があるが、上記のように、サテライト基板とメイン基板との信号伝達をデジタル信号通信で行い、制御マイコンを高電圧系から絶縁することで、制御マイコン用の高電圧保護回路は不要になるというメリットがある。

特開２０１５−７９５８５号公報 特開２００４−３４７３７２号公報

ところで、電池ブロックのレイアウト変更等に柔軟に対応可能となるように、サテライト基板に電圧検出回路に加えて温度測定回路部を実装させたいとの要望がある。一般的に温度測定回路部には、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタと、サーミスタに基準電圧を印加する電圧源が実装される。仮に温度測定回路部と電池セルとの間に短絡が発生すると、サーミスタに印加される電圧が基準電圧と大きく乖離してしまい、その結果誤った温度検出値が出力されてしまうことから、温度測定回路部には短絡検出回路が実装される必要がある。

しかしながら、高電圧系のサテライト基板と低電圧系のメイン基板とが電気的に絶縁された回路構成の場合、従来のような高電圧系と低電圧系を跨ぐような短絡検出回路とは異なる回路構成とする必要がある。そこで本発明は、高電圧系と低電圧系を跨がずに、高電圧系のみで完結可能な短絡検出回路を備えた、電池温度監視システムを提供することを目的とする。

本発明は、電池温度監視システムに関する。当該システムは、直列接続された複数の電池セルのそれぞれの温度を検出する温度測定回路部と、前記温度測定回路部に接続され前記電池セルのそれぞれの温度検出値を求める演算部と、を備える。前記温度測定回路部は、複数のサーミスタ、基準電圧源、共通負極線、及び複数の短絡検出用抵抗を備える。サーミスタは、それぞれの前記電池セルのケースに絶縁部材を介して接する。基準電圧源は、前記複数のサーミスタに対して基準電圧を印加する。共通負極線は、前記複数のサーミスタの負極側端子のいずれにも接続されるとともに、直列接続された前記複数の電池セルのうち最も負極側の前記電池セルの負極にも接続される。短絡検出用抵抗は、前記複数のサーミスタのそれぞれの負極側端子と前記共通負極線との間に挿入される。前記演算部は、電圧検出部と、短絡判定部を備える。電圧検出部は、前記サーミスタの正極側端子と前記共通負極線との間の電位を測定する。短絡判定部は、前記測定された電位に基づいて測定対象の前記サーミスタとこれに接する前記電池セルとの短絡有無を判定する。

また、上記発明において、前記基準電圧源から分岐してそれぞれの前記複数のサーミスタに接続される分岐配線よりも前記基準電圧源側に設けられたスイッチを備えてもよい。この場合において前記演算部は、前記短絡有無の判定時に前記スイッチを遮断状態とし、前記サーミスタの電圧に基づいて前記電池セルの温度を求める温度検出時に前記スイッチを導通状態としてもよい。

また、上記発明において、それぞれの前記サーミスタの正極側端子と前記演算部とを繋ぐ正極側配線と、前記共通負極線とを繋ぐ複数のバイパス配線を備えてもよい。さらに、それぞれの前記バイパス配線にツェナーダイオードを設けてもよい。

また、上記発明において、前記短絡検出用抵抗は、ＰＴＣ抵抗から構成されてよい。

本発明によれば、低電圧系を跨がずに、高電圧系のみで完結可能な短絡検出回路を提供可能となる。

本実施形態に係る電池温度監視システムの全体図を例示する図である。 第１実施形態に係るサテライト基板及び電池ブロックの詳細について説明する図である。 第１実施形態に係る演算部のハード構成を例示する図である。 第１実施形態に係る演算部の機能ブロックを例示する図である。 温度検出プロセスを説明する図である。 温度検出フローを例示する図である。 第１実施形態における上側短絡を説明する図である。 第１実施形態における下側短絡を説明する図である。 第１実施形態に係る上側短絡及び下側短絡の温度別出力電圧グラフ（横軸：温度、縦軸：電圧）を例示する図である。 第１短絡判定フローを例示する図である。 第２実施形態に係るサテライト基板及び電池ブロックの詳細について説明する図である。 第２実施形態に係る演算部の機能ブロックを例示する図である。 第１メインフローを例示する図である。 第３実施形態に係るサテライト基板及び電池ブロックの詳細について説明する図である。 第３実施形態における上側短絡を説明する図である。 第３実施形態に係る上側短絡及び下側短絡の温度別出力電圧グラフ（横軸：温度、縦軸：電圧）を例示する図である。 第２短絡判定フローを例示する図である。 第２メインフローを例示する図である。 第４実施形態に係るサテライト基板及び電池ブロックの詳細について説明する図である。 第４実施形態に係る上側短絡及び下側短絡の温度別出力電圧グラフ（横軸：温度、縦軸：電圧）を例示する図である。 第４実施形態における上側短絡を説明する図である。 第４実施形態における下側短絡を説明する図である。 第３メインフローを例示する図である。 第５実施形態に係るサテライト基板及び電池ブロックの詳細について説明する図である。 第５実施形態における上側短絡を説明する図である。 第５実施形態における下側短絡を説明する図である。 第５実施形態に係る上側短絡及び下側短絡の温度別出力電圧グラフ（横軸：温度、縦軸：電圧）を例示する図である。 第４メインフローを例示する図である。 第６実施形態に係るサテライト基板及び電池ブロックの詳細について説明する図である。 第６実施形態における下側短絡（ツェナークランプ時）を説明する図である。 第６実施形態における下側短絡（ツェナーショート時）を説明する図である。 第８実施形態に係る出力電圧の時間変化を例示する図である。

図１には、本実施形態に係る電池温度監視システム１０が例示されている。電池温度監視システム１０は、例えばハイブリッド車両や電気自動車等の、回転電機を駆動源とする車両に搭載され、電源である電池モジュール１２の電圧、温度等の特性を監視する。電池温度監視システム１０は、電池モジュール１２、メイン基板１４、及びサテライト基板１６を備える。

電池モジュール１２は、複数の電池セル１８が直列接続される。これら複数の電池セル１８は複数のグループに分割（小分けに）されて電池ブロック２０を構成する。電池ブロック２０は、例えば直列接続された複数の電池セル１８と、これら複数の電池セル１８を収容するケーシング等の筐体を備える。

電池セル１８は、例えばニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池のような、充放電可能な二次電池から構成される。図２に示すように、電池セル１８は、電極２２（正極及び負極）がケース２３（電池缶）に収容されており、例えば角型（いわゆる角型電池）や円柱形状（いわゆる円筒電池）に形成される。

図１に戻り、メイン基板１４には、制御マイコン２４が実装される。制御マイコン２４は、例えばコンピュータであってよく、いわゆる電池ＥＣＵ（電子制御ユニット）であってよい。メイン基板１４は、電池モジュール１２やサテライト基板１６等の高電圧系回路とは電気的に絶縁されている。例えばメイン基板１４と高電圧系回路との間には絶縁部材が設けられる。

また、例えばサテライト基板１６の演算部２９（監視ＩＣ）とメイン基板１４の制御マイコン２４とはフォトカプラ等の絶縁素子を介したデジタル信号通信によって信号伝送を行っており、それ以外の電気的な接続は遮断される。例えば演算部２９と制御マイコン２４は車載ネットワークであるコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）で接続される。フォトカプラ等の絶縁素子を介したデジタル信号通信によって、メイン基板１４を高電圧系回路から絶縁することで、メイン基板１４に実装された制御マイコン２４等の機器に対する高電圧保護回路が不要になる。

サテライト基板１６は、複数の電池ブロック２０のそれぞれに対応して設けられる。例えばサテライト基板１６は、電池ブロック２０と同数設けられる。個々のサテライト基板１６は、電圧測定回路部２６、温度測定回路部２８、及び演算部２９を備える。電圧測定回路部２６は電池ブロック２０内の複数の電池セル１８のそれぞれの電圧を検出する。温度測定回路部２８は、電池ブロック２０内の複数の電池セル１８のそれぞれの温度を検出する。演算部２９は、電圧測定回路部２６及び温度測定回路部２８と接続され、電池ブロック２０内の複数の電池セル１８のそれぞれの電圧検出値を取得するとともに、温度検出値を求める。

＜第１実施形態＞
図２には、サテライト基板１６の温度測定回路部２８及び演算部２９の回路構成が例示されている。なお、電圧測定回路部２６は既知のためここでは図示を省略する。温度測定回路部２８は、複数のサーミスタ３０、及びマルチプレクサ３２を備える。

サーミスタ３０は、それぞれの電池セル１８のケース２３に、絶縁部材３６を介して接するように設けられる。サーミスタ３０は、一つの電池セル１８に対して複数設けられてよい。図２に示す例では、一つの電池セル１８（例えば電池セル１８＿１）のケース２３に２つのサーミスタ３０（例えばサーミスタ３０＿１及び３０＿２）が取り付けられている。サーミスタ３０は、例えば温度上昇に対して抵抗が下がるＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタから構成される。

個々のサーミスタ３０の正極側端子は、マルチプレクサ３２の各チャンネルに接続される。例えばサーミスタ３０＿１、３０＿２、・・・、３０＿ｎの正極側端子は、マルチプレクサ３２のチャンネルＣＨ１、ＣＨ２、・・・、ＣＨｎに接続される。

さらに、それぞれのサーミスタ３０の正極側端子とマルチプレクサ３２のチャンネルとの間に基準電圧印加用の正極線３８が接続される。正極線３８は演算部２９内の基準電圧源４０にも接続される。また、基準電圧源４０と各サーミスタ３０＿１〜３０＿ｎとの間には基準抵抗Ｒ１＿１〜Ｒ１＿ｎが設けられる。このような構成を備えることで、基準電圧源４０から基準抵抗Ｒ１＿１〜Ｒ１＿ｎを介して、各サーミスタ３０＿１、３０＿２、・・・、３０＿ｎに並列に基準電圧Ｖｒｅｆが印加される。

基準抵抗Ｒ１＿１〜Ｒ１＿ｎは、例えば、抵抗値の温度依存性がサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎと比較して小さい固定抵抗器であってよい。また、基準抵抗Ｒ１＿１〜Ｒ１＿ｎの抵抗値はいずれも実質的に等しいものとする。なお、実質的に等しいとは、例えば基準抵抗Ｒ１＿１〜Ｒ１＿ｎの抵抗値のばらつきが、サーミスタ３０＿１〜３０＿ｎの温度変化に伴う抵抗値変化に影響を与えない範囲に収まっていることを意味する。例えば基準抵抗Ｒ１＿１〜Ｒ１＿ｎの抵抗値の最大値と最小値の差分が、基準抵抗Ｒ１＿１〜Ｒ１＿ｎの抵抗値の平均値の１０％未満であればよい。

それぞれのサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎの負極側端子は、いずれも共通負極線４４に接続される。また、共通負極線４４の一端は、電池ブロック２０内の、直列接続された電池セル１８＿１〜１８＿ｍのうち、最も負極側の電池セル１８＿１の負極５１に接続される。負極５１には、母線４８を介して接続されてもよいし、直接接続されてもよい。また、共通負極線４４の他端は、演算部２９に接続される。共通負極線４４は例えば、電圧測定回路部２６の一部であって、電池セル１８＿１〜１８＿ｍ中最も負極側の電池セル１８＿１の電圧検出線であってよい。

それぞれのサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎの負極側端子と共通負極線４４との間には、短絡検出用抵抗Ｒ２＿１〜Ｒ２＿ｎが挿入される。短絡検出用抵抗Ｒ２＿１〜Ｒ２＿ｎは、それぞれのサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎの負極側端子と共通負極線４４とを結ぶ結線上にそれぞれ設けられる。

短絡検出用抵抗Ｒ２＿１〜Ｒ２＿ｎは、例えば、抵抗値の温度依存性がサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎと比較して小さい固定抵抗器であってよい。また、短絡検出用抵抗Ｒ２＿１〜Ｒ２＿ｎの抵抗値はいずれも実質的に等しいものとする。なお、実質的に等しいとは、例えば短絡検出用抵抗Ｒ２＿１〜Ｒ２＿ｎの抵抗値のばらつきが、サーミスタ３０＿１〜３０＿ｎの温度変化に伴う抵抗値変化に影響を与えない範囲に収まっていることを意味する。例えば短絡検出用抵抗Ｒ２＿１〜Ｒ２＿ｎの抵抗値の最大値と最小値の差分が、短絡検出用抵抗Ｒ２＿１〜Ｒ２＿ｎの抵抗値の平均値の１０％未満であればよい。

後述するように、短絡検出用抵抗Ｒ２＿１〜Ｒ２＿ｎを備えることで、電池セル１８＿１〜１８＿ｍとサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎ間の短絡の発生有無を判定可能となる。特に、後述する下側短絡が発生した際に、短絡検出用抵抗Ｒ２＿１〜Ｒ２＿ｎによってこれ（下側短絡）を確実に検出可能となる。

演算部２９（監視ＩＣ）は、温度測定回路部２８に接続され、それぞれの電池セル１８の温度検出値を求める。また、電池セル１８＿１〜１８＿ｍとサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎ間の短絡の発生有無を判定する。

演算部２９は演算処理回路を備えており、例えば高耐圧型のＬＳＩから構成される。図３には演算部２９のハード構成が例示されている。演算部２９は、ＣＰＵ５６（マイクロプロセッサ）、メモリ５８（ＤＲＡＭモジュール）、及び入出力インターフェース６０を備え、これらの機器がシステムバスを介してそれぞれ接続される。

メモリ５８に記憶された電池温度検出プログラム及び短絡有無判定プログラムをＣＰＵ５６が実行することで、演算部２９には図４にて例示する各機能部が構成される。すなわち、演算部２９には、チャンネル選択部６２、電圧検出部６４、温度変換部６６、短絡判定部６８、及び温度信号合成部７０が構成される。

チャンネル選択部６２は、マルチプレクサ３２のチャンネルを選択するスイッチング信号を出力する。電圧検出部６４は、サーミスタ３０＿１〜３０＿ｎの正極側端子と共通負極線４４との間の電位差Ｖｏｕｔ＿１〜Ｖｏｕｔ＿ｎを検出する。電圧検出部６４は、例えば電圧センサを備えていてよい。なお、便宜上以下では、電位差Ｖｏｕｔ＿１〜Ｖｏｕｔ＿ｎを出力電圧と呼ぶ。

また、電圧検出部６４は、チャンネル選択部６２に対して、マルチプレクサ３２のチャンネルを選択するスイッチング信号をリセットする（ｋ→１）リセット指令信号を出力可能となっている。

図５に示すように、マルチプレクサ３２の任意のチャンネルＣＨｋが選択されると、図５に示すように、サーミスタ３０の正極側端子と共通負極線４４との電位差Ｖｏｕｔ＿ｋが検出される。図５から、サーミスタ３０の抵抗Ｒｔ、基準抵抗Ｒ１、短絡検出用抵抗Ｒ２を用いて、出力電圧Ｖｏｕｔは下記の数式（１）のように表すことができる。

上述したように、基準電圧Ｖｒｅｆ定電圧であり、基準抵抗Ｒ１及び短絡検出用抵抗Ｒ２は既知の固定値として捉えられるから、検出電圧値Ｖｏｕｔの変動はサーミスタ３０の温度による抵抗値変化を反映している。したがって、サーミスタ３０の温度に応じた抵抗値変化特性と、出力電圧Ｖｏｕｔとによって、サーミスタ３０が取り付けられた電池セル１８の温度を検出可能となる。

温度変換部６６は、電圧検出部６４が検出した出力電圧Ｖｏｕｔ＿１〜Ｖｏｕｔ＿ｎと、図示しない電圧−温度換算マップを参照して、出力電圧Ｖｏｕｔ＿１〜Ｖｏｕｔ＿ｎに対応するサーミスタ温度Ｔｔ＿１〜Ｔｔ＿ｎを求める。

温度信号合成部７０は、チャンネル選択部６２が出力したスイッチング信号を受信して、これと、図示しないスイッチング信号と電池セルＩＤとの対応マップから、温度検出対象の電池セル１８を特定する。対応マップには、例えばチャンネルＣＨ１と電池セル１８＿１の負極端子側とが対応し、チャンネルＣＨ２と電池セル１８＿１の正極端子側とが対応する、といった対応関係が記憶されている。

温度信号合成部７０は、さらに温度変換部６６からサーミスタ温度Ｔｔ＿１〜Ｔｔ＿ｎを取得する。温度信号合成部７０は、電池セル１８のＩＤとサーミスタ温度Ｔｔ＿１〜Ｔｔ＿ｎ（温度検出値）とを組み合わせた信号を合成した信号（電池セルＩＤ，温度Ｔｔ）を、制御マイコン２４に送信する。

図６には、第１実施形態に係る温度検出フローが例示されている。温度検出フローは、所定のインターバルを置いて（例えば１０秒置き）繰り返し実行される。

電圧検出部６４は、チャンネル選択部６２に対してチャンネル番号ＣＨｋをＣＨ１に設定させるリセット指令信号を送信する（Ｓ１０）。チャンネル選択部６２はマルチプレクサ３２のチャンネルＣＨ１を選択するスイッチング信号を送信する。電圧検出部６４はチャンネルＣＨ１の接続先のサーミスタ３０＿１に対応する出力電圧Ｖｏｕｔ＿１を取得する（Ｓ１２）。

続いて温度変換部６６は、図示しない電圧−温度換算マップを参照して、出力電圧Ｖｏｕｔ＿１に対応するサーミスタ温度Ｔｔ＿１を求める（Ｓ１４）。求めたサーミスタ温度Ｔｔ＿１は温度信号合成部７０に送られる。温度信号合成部７０では、チャンネル選択部６２に選択されたチャンネルに対応する電池セルＩＤ（例えば電池セル１８＿１）を抽出するとともに、電池セルＩＤとサーミスタ温度Ｔｔ＿１とを組み合わせたデータをメモリ５８等の記憶部に記憶させる。

続いて電圧検出部６４は、マルチプレクサ３２のチャンネルが最後のチャンネルＣＨｎに到達したか否かを判定する（Ｓ１６）。到達していない場合は、チャンネル番号をインクリメントして（Ｓ１８）、ステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１６を繰り返し実行する。

ステップＳ１６にてマルチプレクサ３２のチャンネルが最後のチャンネルＣＨｎに到達した場合、温度信号合成部７０は、サテライト基板１６の全てのサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎに対応するサーミスタ温度Ｔｔ＿１〜Ｔｔ＿ｎを電池セル１８＿１〜１８＿ｍのＩＤとともに制御マイコン２４に送信する（Ｓ２０）。

短絡判定部６８は、電圧検出部６４から、出力電圧Ｖｏｕｔ＿１〜Ｖｏｕｔ＿ｎを取得する。また、チャンネル選択部６２から、マルチプレクサ３２の選択チャンネルＣＨｋを取得する。

電池セル１８＿１〜１８＿ｍとサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎとの短絡は、図７に示す「上側短絡」と、図８に示す「下側短絡」の２態様が挙げられる。図７を参照して、上側短絡とは、サーミスタ３０の正極端子側と電池セル１８のケース２３とが短絡した短絡態様であり、電池セル１８とサーミスタ３０とは、電池セル１８の電解液抵抗Ｒｓ及びケース２３を介して導通される。このとき、サーミスタ３０及び短絡検出用抵抗Ｒ２には、基準電圧源４０から共通負極線４４に流れる駆動電流Ｉ１の他に、短絡電流Ｉ２が流れる。

このとき、出力電圧Ｖｏｕｔは下記数式（２）のようになり、数式（３）のように、短絡の無いときと比較して短絡電流Ｉ２分、出力電圧Ｖｏｕｔが増加する。

図９上段には、電池セル１８＿１〜１８＿ｍとサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎとのいずれにも短絡が生じていない正常時と、電池セル１８＿１〜１８＿ｍとサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎとのいずれかに上側短絡が生じた場合との、出力電圧Ｖｏｕｔの差異が示されている。なお、横軸は温度を示し、縦軸は電圧を示す。グラフ中、１番目、２番目・・・との番号は、図２の電池セル１８＿１、１８＿２に対応するものであり、要するに短絡した電池セル１８が負極側から数えて何番目の電池セル１８であるかを表している。

一般的に、サーミスタ抵抗Ｒｔには温度依存性があるので、温度に応じて出力電圧Ｖｏｕｔは変動する。この変動幅が正常時と短絡時とで異なり、さらに短絡態様によっても変動幅が異なる。また、短絡した電池セル１８が正極側になるほど、短絡回路に含まれる電池セル１８は増えるから、出力電圧Ｖｏｕｔはその分増加する。

図９上段のグラフに示されるように、上側短絡では、正常時（無短絡時）と短絡時とで電圧に有意な差が生じており、正常時と短絡時との判別が可能であることが理解される。さらに、短絡する電池セル１８間でも（例えば１番目短絡と２番目短絡）電圧に有意な差が生じることから、上側短絡では、短絡対象の絞込みが可能であることが理解される。

図８を参照して、下側短絡は、サーミスタ３０の負極端子側と電池セル１８とが短絡した短絡態様であり、典型的にはサーミスタ抵抗Ｒｔを通らずに電池セル１８とサーミスタ３０とが短絡する短絡態様である。このとき、短絡検出用抵抗Ｒ２には、基準電圧源４０から共通負極線４４に流れる駆動電流Ｉ１の他に、短絡電流Ｉ２が流れる。

このとき、出力電圧Ｖｏｕｔは下記数式（４）のようになり、上記数式（３）のように、短絡の無いときと比較して出力電圧Ｖｏｕｔが増加する。

このように、本実施形態では、短絡検出用抵抗Ｒ２を設けることで、上側短絡はもちろんのこと、サーミスタ抵抗Ｒｔを経由しないような下側短絡も検出可能となる。

図９下段には、電池セル１８＿１〜１８＿ｍとサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎとのいずれにも短絡が生じていない正常時と、電池セル１８＿１〜１８＿ｍとサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎとのいずれかに下側短絡が生じた場合との、出力電圧Ｖｏｕｔの差異が示されている。なお、図９上段と同様に、横軸は温度を示し、縦軸は電圧を示す。グラフ中、１番目、２番目・・・との番号は、下側短絡した電池セル１８が負極側から数えて何番目の電池セル１８であるかを表している。

図９下段のグラフの、特に高温側（グラフ右側）では、下側短絡では、正常時（無短絡時）と短絡時とで電圧に有意な差が生じており、正常時と短絡時との判別が可能であることが理解される。さらに、短絡する電池セル１８によっても電圧に有意な差が生じることから、短絡対象の絞込みが可能であることが理解される。

なお、温度の低下に伴い、出力電圧Ｖｏｕｔの差が縮まっていく。これは、ＮＴＣサーミスタの特性によるものである。ＮＴＣサーミスタは温度低下に伴い抵抗が増加する。したがって、温度低下に伴い、数式（４）の第１項の影響が第２項と比較して大きくなり、短絡電流Ｉ２の寄与分が相対的に小さくなる。

図９上段及び下段の特性を踏まえて、短絡判定部６８は、出力電圧Ｖｏｕｔ＿１〜Ｖｏｕｔ＿ｎに基づいて、電池セル１８＿１〜１８＿ｍとサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎとの短絡有無を判定する。図１０には、第１実施形態による短絡判定フローが例示されている。なお、後述する実施形態における短絡フローと識別するために、以下では第１短絡判定フローと呼ぶ。第１短絡判定フローは、所定のインターバルを置いて（例えば３０秒置きに）繰り返し実行される。

短絡判定部６８は、チャンネル選択部６２に対してチャンネル番号ＣＨｋをＣＨ１に設定させるリセット指令信号を送信する（Ｓ３０）。チャンネル選択部６２はマルチプレクサ３２のチャンネルＣＨ１を選択するスイッチング信号を、マルチプレクサ３２及び短絡判定部６８に送信する。電圧検出部６４はチャンネルＣＨ１の接続先のサーミスタ３０＿１に対応する出力電圧Ｖｏｕｔ＿１を取得する（Ｓ３２）。取得された出力電圧Ｖｏｕｔ＿１は短絡判定部６８に送られる。

続いて短絡判定部６８は、マルチプレクサ３２のチャンネルが最後のチャンネルＣＨｎに到達したか否かを判定する（Ｓ３４）。到達していない場合は、チャンネル番号をインクリメントして（Ｓ３６）、ステップＳ３２、Ｓ３４が繰り返し実行される。

ステップＳ３４にてマルチプレクサ３２のチャンネルが最後のチャンネルＣＨｎに到達した場合、短絡判定部６８は、サテライト基板１６の全てのサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎに対応する出力電圧Ｖｏｕｔ＿１〜Ｖｏｕｔ＿ｎの平均値Ｖａｖｅ（平均出力電圧）を求める（Ｓ３８）。

さらに短絡判定部６８は、チャンネル選択部６２に対してチャンネル番号ＣＨｋをＣＨ１に設定させるリセット指令信号を送信する（Ｓ４０）。チャンネル選択部６２はマルチプレクサ３２のチャンネルＣＨ１を選択するスイッチング信号を、マルチプレクサ３２及び短絡判定部６８に送信する。電圧検出部６４はチャンネルＣＨ１の接続先のサーミスタ３０＿１に対応する出力電圧Ｖｏｕｔ＿１を再度取得する。または再度取得せずに、ステップＳ３２にて取得済みの出力電圧Ｖｏｕｔ＿１を呼び出す。出力電圧Ｖｏｕｔ＿１は短絡判定部６８に送られる。

続いて短絡判定部６８は、取得した出力電圧Ｖｏｕｔ＿１と平均出力電圧Ｖａｖｅとの差の絶対値｜Ｖｏｕｔ＿ｋ−Ｖａｖｅ｜を求め、この値が所定の閾値Ｖｔｈ未満であるか否かを判定する（Ｓ４２）。つまり、電池セル１８と正常に絶縁された、多数のサーミスタ３０の集団から、電池セル１８と短絡したサーミスタ３０を浮かび上がらせる（あぶり出す）。

｜Ｖｏｕｔ＿ｋ−Ｖａｖｅ｜が閾値Ｖｔｈ未満である場合には、短絡判定部６８は、判定対象のサーミスタ３０＿１に対して短絡無しと判定する（Ｓ４４）。一方、｜Ｖｏｕｔ＿ｋ−Ｖａｖｅ｜が閾値Ｖｔｈ以上である場合には、短絡判定部６８は、判定対象のサーミスタ３０＿１に対して短絡有りと判定する（Ｓ４６）。この短絡有り／無しの判定結果は、判定対象のサーミスタ３０＿１のＩＤとともに、メモリ５８等の記憶部に記憶される。

次に短絡判定部６８は、マルチプレクサ３２のチャンネルが最後のチャンネルＣＨｎに到達したか否かを判定する（Ｓ４８）。到達していない場合は、チャンネル番号をインクリメントして（Ｓ５０）、ステップＳ４２〜Ｓ４８を繰り返し実行する。

ステップＳ４８にてマルチプレクサ３２のチャンネルが最後のチャンネルＣＨｎに到達した場合、短絡判定部６８は、サテライト基板１６の全てのサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎに対応する短絡無判定結果を、制御マイコン２４に送信する（Ｓ５２）。

＜第２実施形態＞
図１１には、第２実施形態に係る温度測定回路部２８及びこれに接続された演算部２９が例示されている。第１実施形態（図２）との違いは、短絡検出用抵抗Ｒ２＿１〜Ｒ２＿ｎのそれぞれに並列にバイパススイッチＳＷ１＿１〜ＳＷ１＿ｎを接続させた点にある。残りの構成については図２と同様であることから、以下では適宜説明を省略する。

なお、後述の実施形態におけるバイパススイッチとの識別のため、本実施形態におけるバイパススイッチを、以下では第１バイパススイッチと呼ぶ。

短絡検出用抵抗Ｒ２＿１〜Ｒ２＿ｎを設けた結果、通常の温度検出フローにおいて、温度検出の感度が低下するおそれがある。例えば数式（１）において、温度に対して一定値である短絡検出用抵抗Ｒ２が含まれることで、短絡検出用抵抗Ｒ２が無い場合と比較して、サーミスタ抵抗Ｒｔの変化（温度変化に対応した抵抗変化）に対する出力電圧Ｖｏｕｔの変化量が減少する。つまりサーミスタ３０の温度変化に対する感度が低下するおそれがある。

そこで第２実施形態では、温度検出フローの実行時には第１バイパススイッチＳＷ１＿１〜ＳＷ１＿ｎをＯＮ（閉止、導通）にして短絡検出用抵抗Ｒ２＿１〜Ｒ２＿ｎの影響を取り除いた上で温度検出を行う。一方、短絡判定フローの実行時には第１バイパススイッチＳＷ１＿１〜ＳＷ１＿ｎをＯＦＦ（開放、遮断）にする。

図１２には、第２実施形態に係る演算部２９の機能ブロック図が例示されている。第１実施形態における演算部２９の機能ブロック（図４）との違いは、短絡判定部６８がスイッチのＯＮ／ＯＦＦ指令を出力可能となった点にある。

図１３には、短絡判定フロー及び温度検出フローの実行可否を判定するメインフローが例示されている。なお、後述の実施形態におけるメインフローとの識別のため、本メインフローを以下では第１メインフローと呼ぶ。

短絡判定部６８は、短絡診断を実施するか否かを判定する（Ｓ６０）。例えば、前回の短絡診断から所定のインターバル（待ち時間）が経過しているか否かを判定する。短絡診断を実施しない場合は、ステップＳ６６までスキップする。

短絡診断を実施すると判定した場合、例えば前回の短絡診断から所定のインターバルが経過している場合、短絡判定部６８は、第１バイパススイッチＳＷ１＿１〜ＳＷ１＿ｎをＯＦＦ（開放、遮断）状態に設定する（Ｓ６２）。その後、図１０に示す第１短絡判定フローが実行される（Ｓ６４）。

第１短絡判定フローの実行後、または、ステップＳ６０にて短絡診断を実施しないと判定された場合、短絡判定部６８は、第１バイパススイッチＳＷ１＿１〜ＳＷ１＿ｎをＯＮ（閉止、導通）状態に設定する（Ｓ６６）。その後、図６に示す温度検出フローが実行される（Ｓ６８）。

＜第３実施形態＞
図１４には、第３実施形態に係る温度測定回路部２８とそれに接続された演算部２９が例示されている。第１実施形態（図２）との違いは、基準抵抗Ｒ１＿１〜Ｒ１＿ｎと短絡検出用抵抗Ｒ２＿１〜Ｒ２＿ｎの配線間に、サーミスタ３０＿１〜３０＿ｎと並列に、サーミスタ３０＿１〜３０＿ｎをバイパスする第２バイパススイッチＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎを設けた点にある。残りの構成については図２と同様であることから、以下では適宜説明を省略する。

なお、演算部２９の機能ブロックは、第２実施形態で例示した機能ブロック（図１２）と同様であり、短絡判定部６８は、第２バイパススイッチＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎにＯＮ／ＯＦＦ信号を出力可能となっている。

第３実施形態では、短絡検出の精度向上に重点を置いている。すなわち、温度検出フローでは、第２バイパススイッチＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎをＯＦＦ状態（開放、遮断）にする。一方、短絡判定フロー実行時には、図１５に示すように、第２バイパススイッチＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎをＯＮ状態（閉止、導通）にする。

第２バイパススイッチＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎをＯＮ状態にしてサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎを回避することで、短絡が発生していないときの出力電圧Ｖｏｕｔは、下記数式（５）のように表せる。また、上側短絡時及び下側短絡時の出力電圧Ｖｏｕｔは下記数式（６）のように表せる。

数式（５）（６）より、温度依存性のない（サーミスタ３０と比べて温度による抵抗変化を無視してよい）短絡検出用抵抗Ｒ２のみが抵抗成分となる。したがって、図１６に示すように、出力電圧Ｖｏｕｔは、温度変化に左右されずに一定値を取る。また、数式（６）に示すように上側短絡時と、下側短絡時とで、ｋ番目短絡時の出力電圧Ｖｏｕｔが同一の値となる。

このような短絡時の特性から、本実施形態では短絡判定フローを図１０の第１短絡判定フローと比較して簡略化させている。以下では本実施形態に係る短絡判定フローを第２短絡判定フローと呼ぶ。

図１７には、第２短絡判定フローが例示されている。短絡判定部６８は、チャンネル選択部６２に対してチャンネル番号ＣＨｋをＣＨ１に設定させるリセット指令信号を送信する（Ｓ７０）。チャンネル選択部６２はマルチプレクサ３２のチャンネルＣＨ１を選択するスイッチング信号を、マルチプレクサ３２及び短絡判定部６８に送信する。電圧検出部６４はチャンネルＣＨ１の接続先のサーミスタ３０＿１に対応する出力電圧Ｖｏｕｔ＿１を取得する（Ｓ７２）。取得された出力電圧Ｖｏｕｔ＿１は短絡判定部６８に送られる。

続いて短絡判定部６８は、取得した出力電圧Ｖｏｕｔ＿１が所定の閾値Ｖｔｈ未満であるか否かを判定する（Ｓ７４）。閾値Ｖｔｈは、例えば図１６のグラフ中、正常と１番目短絡との間の任意の電圧値であってよい。

出力電圧Ｖｏｕｔ＿１が閾値Ｖｔｈ未満である場合、短絡判定部６８は、判定対象のサーミスタ３０＿１に対して短絡無しと判定する（Ｓ７６）。一方、出力電圧Ｖｏｕｔ＿１が閾値Ｖｔｈ以上である場合、短絡判定部６８は、判定対象のサーミスタ３０＿１に対して短絡有りと判定する（Ｓ７８）。これらの判定結果はチャンネル選択部６２から送られるチャンネル番号ＣＨｋに対応するサーミスタ３０のＩＤと併せて、メモリ５８等の記憶部に記憶される。

次に短絡判定部６８は、マルチプレクサ３２のチャンネルが最後のチャンネルＣＨｎに到達したか否かを判定する（Ｓ８０）。到達していない場合は、チャンネル番号をインクリメントして（Ｓ８２）、ステップＳ７２〜Ｓ８０を繰り返し実行する。

ステップＳ８０にてマルチプレクサ３２のチャンネルが最後のチャンネルＣＨｎに到達した場合、短絡判定部６８は、サテライト基板１６の全てのサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎに対応する短絡無判定結果を、制御マイコン２４に送信する（Ｓ８４）。

図１８には、短絡判定フロー及び温度検出フローの実行可否を判定する第２メインフローが例示されている。短絡判定部６８は、短絡診断を実施するか否かを判定する（Ｓ９０）。例えば、前回の短絡診断から所定のインターバル（待ち時間）が経過しているか否かを判定する。短絡診断を実施しない場合は、ステップＳ９６までスキップする。

短絡診断を実施すると判定した場合、例えば前回の短絡診断から所定のインターバルが経過している場合、短絡判定部６８は、第２バイパススイッチＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎをＯＮ（閉止、導通）状態に設定する（Ｓ９２）。その後、図１７に示す第２短絡判定フローが実行される（Ｓ９４）。

第２短絡判定フローの実行後、または、ステップＳ９０にて短絡診断を実施しないと判定された場合、短絡判定部６８は、第２バイパススイッチＳＷ２＿１〜ＳＷ２＿ｎをＯＦＦ（開放、遮断）状態に設定する（Ｓ９６）。その後、図６に示す温度検出フローが実行される（Ｓ９８）。

＜第４実施形態＞
図１９には、第４実施形態に係る温度測定回路部２８及びこれに接続された演算部２９が例示されている。第１実施形態（図２）との違いは、基準電圧源４０と基準抵抗Ｒ１＿１〜Ｒ１＿ｎとの間に、基準電圧源４０からの電圧Ｖｒｅｆの印加を遮断可能な基準電圧遮断スイッチＳＷ３を設けた点にある。基準電圧遮断スイッチＳＷ３は、正極線３８から基準抵抗Ｒ１＿１〜Ｒ１＿ｎに分岐する分岐点よりも基準電圧源４０側に設けられていてよい。例えば基準電圧源４０から分岐してそれぞれのサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎに接続される分岐配線よりも基準電圧源４０側の配線上に基準電圧遮断スイッチＳＷ３が設けられる。

このような構成とすることで、基準電圧遮断スイッチＳＷ３の設置数を１とすることができる。例えば基準電圧遮断スイッチＳＷ３は、正極線３８に設けられた独立したスイッチ素子であってもよいし、演算部２９内に内蔵（集積）させてもよい。なお、基準電圧遮断スイッチＳＷ３を除く他の構成については図２と同様であることから、以下では適宜説明を省略する。

また、演算部２９の機能ブロックは、第２実施形態で例示した機能ブロック（図１２）と同様であり、短絡判定部６８は、基準電圧遮断スイッチＳＷ３にＯＮ／ＯＦＦ信号を出力可能となっている。

第４実施形態では、第３実施形態と同様に、第１短絡判定フローと比較して簡略化された第２短絡判定フローによる短絡有無判定が可能となっている。その上、第３実施形態と比較して、サテライト基板１６に設けるスイッチが少数で済むというメリットがある。

第４実施形態では、短絡判定フロー（第２短絡判定フロー）の実行時に、基準電圧遮断スイッチＳＷ３をＯＦＦ（開放、遮断）状態に設定する。この場合において、基準電圧源４０から遮断されることから、サーミスタ３０には駆動電流Ｉ１が流れない。したがって、図２０に例示するように、電池セル１８＿１〜１８＿ｍ及びサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎのいずれも絶縁された正常時において、出力電圧Ｖｏｕｔは、いずれの温度帯においても０［Ｖ］となる。

一方、電池セル１８＿１〜１８＿ｍ及びサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎのいずれかに短絡が発生した場合、図２０上段及び図２１で示す上側短絡の場合には、サーミスタ３０及び短絡検出用抵抗Ｒ２に短絡電流Ｉ２が流れ、これに伴って出力電圧Ｖｏｕｔは非ゼロの値となる。

具体的には、上側短絡（図２０上段）の場合、サーミスタ抵抗Ｒｔの影響を受けて、温度に応じて出力電圧Ｖｏｕｔは変化する。しかしながら、いずれの温度帯においても、上側短絡時の出力電圧Ｖｏｕｔは、正常時の出力電圧Ｖｏｕｔ＝０を超過した値となる。

また、下側短絡（図２０下段及び図２２）の場合、短絡電流Ｉ２はサーミスタ３０を回避するために、どの温度帯においても出力電圧Ｖｏｕｔは一定値となり、さらに、正常時の出力電圧Ｖｏｕｔ＝０を超過した値となる。

図２３には、第４実施形態における第３メインフローが例示されている。なお、図１８の第２メインフローと同一のステップについては同じステップ符号を付し、適宜説明を省略する。

ステップＳ９０にて、短絡診断を実施する旨の判定がなされると、演算部２９の短絡判定部６８は、基準電圧遮断スイッチＳＷ３をＯＦＦ状態（開放、遮断）に設定する（Ｓ１００）。その後、第２短絡判定フロー（図１７）が実行される（Ｓ９４）。

第２短絡判定フローの実行後、演算部２９の短絡判定部６８は、基準電圧遮断スイッチＳＷ３をＯＮ状態（閉止、導通）に設定する（Ｓ１０２）。その後、温度検出フロー（図６）が実行される（Ｓ９８）。

＜第５実施形態＞
図２４には、第５実施形態に係る温度測定回路部２８及びこれに接続された演算部２９が例示されている。第１実施形態（図２）との違いは、基準電圧源４０と基準抵抗Ｒ１＿１〜Ｒ１＿ｎと間に設けられたノードと、短絡検出用抵抗Ｒ２＿１〜Ｒ２＿ｎと演算部２９との間に設けられたノードを繋ぐ配線７２を設けるとともに、当該配線７２に基準電圧バイパススイッチＳＷ４を設けた点にある。残りの構成については図２と同様であることから、以下では適宜説明を省略する。

また、演算部２９の機能ブロックは、第２実施形態で例示した機能ブロック（図１２）と同様であり、短絡判定部６８は、基準電圧バイパススイッチＳＷ４にＯＮ／ＯＦＦ信号を出力可能となっている。第５実施形態では、短絡判定フローの実行時に、基準電圧バイパススイッチＳＷ４をＯＮ（閉止、導通）状態に設定する。また、温度検出フローの実行時に、基準電圧バイパススイッチＳＷ４をＯＦＦ（開放、遮断）状態に設定する。

上述したように、第４実施形態（図１９）では、短絡判定フローの実行時に基準電圧遮断スイッチＳＷ３をＯＦＦ状態（開放、遮断）に設定する。この場合において、電池セル１８＿１〜１８＿ｍのうち、高電圧側の電池セル１８＿ｍ等に短絡が生じると、高電圧が温度測定回路部２８に印加され、開放状態の基準電圧遮断スイッチＳＷ３が絶縁破壊されて導通されるおそれがある。絶縁破壊を回避するには基準電圧遮断スイッチＳＷ３を高耐圧のスイッチとする必要がある。

これに対して第５実施形態では、短絡判定フロー実行時には基準電圧バイパススイッチＳＷ４がＯＮ状態（閉止、導通）に設定されることから、短絡発生時に上記のような絶縁破壊が免れる。例えば基準電圧バイパススイッチＳＷ４は、ＯＦＦ状態に設定される温度検出フロー時に絶縁破壊から免れるように、基準電圧Ｖｒｅｆを超過する程度の耐圧性能を備えていればよい。

図２５には、第５実施形態に係る温度測定回路部２８において、短絡判定フロー実行時（基準電圧バイパススイッチＳＷ４：ＯＮ）に上側短絡が発生した際の回路図が例示されている。短絡電流はサーミスタ３０を経由する第１短絡電流Ｉ２及び基準抵抗Ｒ１を経由する第２短絡電流Ｉ２’に分流される。

図２７の上段に例示されるように、第１短絡電流Ｉ２がサーミスタ３０を通過することで、出力電圧Ｖｏｕｔは温度変化の影響を受けて変動する。具体的にはサーミスタ抵抗Ｒｔが増加する低温帯において出力電圧Ｖｏｕｔが増加する。しかしながら、短絡のない正常状態（Ｖｏｕｔ＝０［Ｖ］）と、いずれかのサーミスタ３０＿１〜３０＿ｎに短絡が発生した場合とで、全温度帯に亘り有意な差異が表れていることが理解される。

図２６には、第５実施形態に係る温度測定回路部２８において、短絡判定フロー実行時（基準電圧バイパススイッチＳＷ４：ＯＮ）に下側短絡が発生した際の回路図が例示されている。短絡電流は図２５と同様に第１短絡電流Ｉ２及び第２短絡電流Ｉ２’に分流される。

ここで、第２短絡電流Ｉ２’は図２５の第１短絡電流Ｉ２とは異なり、サーミスタ３０の負極側から正極側に流れる。これを受けて、図２７の下段に示すように、出力電圧Ｖｏｕｔは、上側短絡時とは対となるような振る舞いとなる。すなわち、サーミスタ抵抗Ｒｔが増加する低温帯において、短絡の有無や短絡箇所に関わらず、出力電圧Ｖｏｕｔは０［Ｖ］に収束する。このような特性から、例えば所定の高温度帯域に絞って短絡判定フローを実行するようにしてもよい。

図２８には、第５実施形態における第４メインフローが例示されている。なお、図２３の第３メインフローと同一のステップについては同じステップ符号を付し、適宜説明を省略する。

ステップＳ９０にて、短絡診断を実施する旨の判定がなされると、短絡判定部６８は、基準電圧バイパススイッチＳＷ４をＯＮ状態（閉止、導通）に設定する（Ｓ１０４）。その後、第２短絡判定フロー（図１７）が実行される（Ｓ９４）。

第２短絡判定フローの実行後、短絡判定部６８は、基準電圧バイパススイッチＳＷ４をＯＦＦ状態（開放、遮断）に設定する（Ｓ１０６）。その後、温度検出フロー（図６）が実行される。

＜第６実施形態＞
図２９には、第６実施形態に係る温度測定回路部２８及びこれに接続された演算部２９が例示されている。第６実施形態では、短絡が発生して高電圧が温度測定回路部に印加されたときに、マルチプレクサ３２や演算部２９等への高電圧印加を回避するためにツェナーダイオードを設けた点に特徴がある。

図２９に示されているように、サーミスタ３０の正極側端子とマルチプレクサ３２とを繋ぎ、マルチプレクサ３２を介してサーミスタ３０の正極側端子と演算部２９とを繋ぐ正極側配線７４と、サーミスタ３０の負極側端子と共通負極線４４とを繋ぐ負極側配線７６とを繋ぐように、双方向ツェナーダイオードＺＤ１がサーミスタ３０に並列にそれぞれ接続される。これにより、短絡検出用抵抗Ｒ２＿１〜Ｒ２＿ｎの大電流供給に伴う過熱が抑制される。

さらに、正極側配線７４と共通負極線４４とを繋ぐ配線７８（バイパス配線）が設けられるとともに、当該配線７８（バイパス配線）に片方向ツェナーダイオードＺＤ２が設けられる。これにより、マルチプレクサ３２及び演算部２９への高電圧印加が抑制される。

なお、双方向ツェナーダイオードＺＤ１及び片方向ツェナーダイオードＺＤ２は、高電圧印加に対する保護回路素子として機能するため、少なくとも高電位側の電池セル１８に対応して設けられる。例えば、電池セル１８＿１〜１８＿ｍのうち、半分から高電位側の電池セル１８＿ｍ／２〜１８＿ｍに対応するサーミスタ３０＿ｎ／２〜３０＿ｎに並列に双方向ツェナーダイオードＺＤ１＿ｎ／２〜ＺＤ１＿ｎが設けられる。また、サーミスタ３０＿ｎ／２〜３０＿ｎの正極側配線７４＿ｎ／２〜７４＿ｎと共通負極線４４とを繋ぐ配線７８＿ｎ／２〜７８＿ｎ（バイパス配線）が設けられるとともに、当該配線７８＿ｎ／２〜７８＿ｎに片方向ツェナーダイオードＺＤ２＿ｎ／２〜ＺＤ２＿ｎが設けられる。

また、第４実施形態と同様に、基準電圧源４０と基準抵抗Ｒ１＿１〜Ｒ１＿ｎとの間に、基準電圧源４０からの電圧Ｖｒｅｆの印加を遮断可能な基準電圧遮断スイッチＳＷ３を設ける。第４実施形態と同様にして、本実施形態でも、短絡判定フローの実行時に、基準電圧遮断スイッチＳＷ３がＯＦＦ（開放、遮断）状態に設定され、短絡判定フローの実行時に、基準電圧遮断スイッチＳＷ３がＯＮ（開放、遮断）状態に設定される。

図３０には、下側短絡時の回路図が例示されている。下側短絡時、短絡検出用抵抗Ｒ２を通過する短絡経路Ｌ１と、双方向ツェナーダイオードＺＤ１及び片方向ツェナーダイオードＺＤ２を通過する短絡経路Ｌ２とに分岐される。このうち後者は双方向ツェナーダイオードＺＤ１及び片方向ツェナーダイオードＺＤ２にクランプされ、出力電圧Ｖｏｕｔは、片方向ツェナーダイオードＺＤ２のクランプ電圧Ｖｚと等しくなる。

上述したように、短絡判定フローの実行時には、基準電圧遮断スイッチＳＷ３がＯＦＦ（開放、遮断）状態に設定されるから、出力電圧Ｖｏｕｔが非ゼロの電圧値を検出することで、短絡発生を検知可能となる。

図３１には、片方向ツェナーダイオードＺＤ２に印加される電圧が降伏電圧（ツェナー電圧）を超過してショート（白抜きで表示）したときの例が示されている。このとき、片方向ツェナーダイオードＺＤ２の両端電圧は０［Ｖ］となり、出力電圧Ｖｏｕｔもこれと等しく０［Ｖ］となる。

このように、片方向ツェナーダイオードＺＤ２がショートすることで、出力電圧Ｖｏｕｔが０［Ｖ］となり、電圧値上では短絡が発生していないときと同じことになる。そこで、本実施形態では、温度検出フローの検出結果も利用して、短絡有無の判定を行う。

温度検出フロー実行時には、基準電圧遮断スイッチＳＷ３がＯＮ状態となり、正常時（無短絡時）には、これに応じて出力電圧Ｖｏｕｔには非ゼロの電圧値が検出される。一方、短絡時には片方向ツェナーダイオードＺＤ２がショートすることで、基準電圧遮断スイッチＳＷ３がＯＮ状態であっても、出力電圧Ｖｏｕｔが０［Ｖ］となる。このように、基準電圧遮断スイッチＳＷ３がＯＮ状態となる温度検出フロー実行時に出力電圧Ｖｏｕｔが０［Ｖ］となることをもって、短絡の発生を検知可能となる。

＜第７実施形態＞
第１〜第６実施形態では、短絡検出用抵抗Ｒ２を通常の抵抗器としていたが、本実施形態では当該抵抗Ｒ２としてＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）抵抗を用いる。

ＰＴＣ抵抗は、温度の上昇に対して抵抗が増加する特性を備える。これを踏まえて、短絡発生時に大電流が温度測定回路部２８に流れた際に、ＰＴＣ抵抗からなる短絡検出用抵抗Ｒ２の温度が上昇して抵抗値が増加し、その結果電流が絞られる。これにより、温度測定回路部２８の過熱が抑制される。

＜第８実施形態＞
上述したように、図１０の第１実施形態では、平均出力電圧Ｖａｖｅと所定の出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｋとの比較により、当該所定の出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｋに対応する電池セル１８＿ｋの短絡有無を判定した。一方、図９に示すように、特に下側短絡において低温領域では短絡時と正常時との差異が小さくなり、平均出力電圧Ｖａｖｅとの有意な差が得られないおそれがある。

図３２には、出力電圧の時間変化が例示されている。上段、中段、下段のいずれのグラフも、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示す。破線は測定タイミングを表している。例えば図３２の上段には、２つの出力電圧Ｖｏｕｔ＿１とＶｏｕｔ＿２の電圧変化が示されている。横軸は時間、縦軸は電圧を示す。図３２の中段は、Ｖｏｕｔ＿１とＶｏｕｔ＿２の差分をとったものである。この値は、平均出力電圧Ｖａｖｅと所定の出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｋとの比較に対応するものである。

図３２の上段に示すように、時刻ｔ０にて出力電圧Ｖｏｕｔ＿１に対応するサーミスタ３０＿１と電池セル１８＿１とが短絡する。しかしながらその後の測定タイミングにおいて、中段のグラフに示されているように、短絡発生時のＶｏｕｔ＿１とＶｏｕｔ＿２の差分値と、短絡の無い正常時における同差分値とで有意な差異が表れないおそれがある。

そこで、短絡発生時には出力電圧Ｖｏｕｔが急増する点に着目して、図３２の下段に示すように、出力電圧Ｖｏｕｔ＿１の温度変化量（微分値）を求め、これに基づいて短絡有無を判定してもよい。これにより、高精度な短絡発生の有無検知が可能となる。

１０ 電池温度監視システム、１２ 電池モジュール、１４ メイン基板、１６ サテライト基板、１８ 電池セル、２０ 電池ブロック、２３ ケース、２４ 制御マイコン、２８ 温度測定回路部、２９ 演算部、３０ サーミスタ、３２ マルチプレクサ、３４ 電流センサ、３６ 絶縁部材、３８ 正極線、４０ 基準電圧源、４４ 共通負極線、５０ 短絡検出線、６２ チャンネル選択部、６４ 電圧検出部、６６ 温度変換部、６８ 短絡判定部、７０ 温度信号合成部。

Claims (4)

1. 直列接続された複数の電池セルのそれぞれの温度を検出する温度測定回路部と、
   前記温度測定回路部に接続され前記電池セルのそれぞれの温度検出値を求める演算部と、
   を備える、電池温度監視システムであって、
   前記温度測定回路部は、
   それぞれの前記電池セルのケースに絶縁部材を介して接する、複数のサーミスタと、
   前記複数のサーミスタに対して基準電圧を印加する基準電圧源と、
   前記複数のサーミスタの負極側端子のいずれにも接続されるとともに、直列接続された前記複数の電池セルのうち最も負極側の前記電池セルの負極にも接続される、共通負極線と、
   前記複数のサーミスタのそれぞれの負極側端子と前記共通負極線との間に挿入される短絡検出用抵抗と、
   を備え、
   前記演算部は、
   前記サーミスタの正極側端子と前記共通負極線との間の電位を測定する電圧検出部と、
   前記測定された電位に基づいて測定対象の前記サーミスタとこれに接する前記電池セルとの短絡有無を判定する短絡判定部と、
   を備える、
   ことを特徴とする、電池温度監視システム。
2. 請求項１に記載の電池温度監視システムであって、
   前記基準電圧源から分岐してそれぞれの前記複数のサーミスタに接続される分岐配線よりも前記基準電圧源側に設けられたスイッチを備え、
   前記演算部は、前記短絡有無の判定時に前記スイッチを遮断状態とし、前記サーミスタの電圧に基づいて前記電池セルの温度を求める温度検出時に前記スイッチを導通状態とする、
   ことを特徴とする、電池温度監視システム。
3. 請求項１又は２に記載の電池温度監視システムであって、
   それぞれの前記サーミスタの正極側端子と前記演算部とを繋ぐ正極側配線と、前記共通負極線とを繋ぐ複数のバイパス配線と、
   それぞれの前記バイパス配線に設けられたツェナーダイオードと、
   を備えることを特徴とする、電池温度監視システム。
4. 請求項１から３のいずれか一つに記載の電池温度監視システムであって、
   前記短絡検出用抵抗は、ＰＴＣ抵抗から構成されることを特徴とする、電池温度監視システム。