JP6939744B2 - 電池監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の電池セルが直列接続された構成の組電池を監視する電池監視装置に関する。

組電池の状態を監視する電池監視装置は、複数の電池セルの両端子に接続された複数の検出ラインを介して電池セルの電圧を検出する構成となっている。従来、このような電池監視装置において、上記検出ラインの接続不良などの異常を検出する機能を有する構成が種々提案されている。また、電池監視装置には、各電池セルの電圧を均等化する均等化処理を実行するため、電池セルの両端子に接続された一対の検出ライン同士を短絡するための短絡スイッチが設けられている。例えば、特許文献１記載の構成では、上記短絡スイッチのオンオフ動作を実行した際における電池セルの検出電圧の変動に基づいて、検出ラインの異常を検出するようになっている。

特開２０１４−１０２１２７号公報

特許文献１記載の構成では、所定の電池セルに対応した短絡スイッチを動作させた際における所定の電池セルの検出電圧の挙動と、その所定の電池セルに隣接する別の電池セルに対応した短絡スイッチを動作させた際における所定の電池セルの検出電圧の挙動と、を利用して異常を検出するようになっている。このような異常検出の手法では、所定の電池セルに対応した短絡スイッチを動作させるとともに、その所定の電池セルに隣接する別の電池セルに対応した短絡スイッチを動作させる、という２段階の動作が必要となり、異常検出のための時間、つまり診断時間が長引いてしまうという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、検出ラインの異常を検出するための診断時間を短縮することができる電池監視装置を提供することにある。

請求項１に記載の電池監視装置（１、４１）は、複数の電池セル（Ｃｂ）が直列接続された構成の組電池（２）を監視するものであり、複数の電池セルの両端子に接続された複数の検出ライン（Ｌｎ）と、複数の検出ラインを介して電池セルの電圧を検出する電圧検出回路（７）と、フィルタ（６）と、複数の短絡スイッチ（Ｓｄ）と、を備える。フィルタは、複数の電池セルのそれぞれに対応して設けられ、検出ラインと電圧検出回路との間に接続されている。また、短絡スイッチは、複数の電池セルのそれぞれに対応して設けられ、電池セルの両端子に接続された一対の検出ライン同士を短絡するためのスイッチである。

このように、上記電池監視装置は、一般的な電池監視装置が備える構成を有している。そして、上記電池監視装置は、複数の短絡スイッチのオンオフを制御するとともに、検出ラインに異常が生じているか否かを判定する異常判定部（８）を備えている。上記構成において、隣接する電池セルのうち一方の電池セルを第１電池セルとし、その第１電池セルに対応する短絡スイッチを第１スイッチとし、隣接する電池セルのうち他方の電池セルを第２電池セルとし、その第２電池セルに対応する短絡スイッチを第２スイッチとしたとき、異常判定部は、次のようにして検出ラインの異常を判定する。

すなわち、異常判定部は、第１スイッチがオフされた状態で第２スイッチをオフからオンに転じさせた後に再びオフに転じさせるように制御するオンオフ制御を実行する。また、異常判定部は、そのオンオフ制御を実行する前後における第１電池セルの電圧および第２電池セルの電圧を検出する。このとき検出される第１電池セルの電圧および第２電池セルの電圧は、第１電池セルの両端に接続された検出ラインが正常である場合と、当該検出ラインに異常が生じている場合とで互いに異なる挙動を示す。そこで、異常判定部は、それら検出した４つの電圧値に基づいて検出ラインの異常を判定する。

上記構成では、第１電池セルの電圧値だけでなく、その第１電池セルに隣接する第２電池セルの電圧値も利用して検出ラインの異常を判定することにより、隣接する電池セルのうち片方の電池セルに対応して設けられた短絡スイッチをオンオフ制御するだけで異常判定を行うことが可能となる。したがって、上記構成によれば、検出ラインの異常を検出するための時間、つまり診断時間を短縮することができるという優れた効果を得ることができる。

第１実施形態に係る電池監視装置の構成を模式的に示す図 第１実施形態に係る異常判定処理に関する各部の動作を説明するための図 第１実施形態に係る正常時に異常判定処理が実行された際における各部の動作状態および電圧を示すタイミングチャート 第１実施形態に係る異常時に異常判定処理が実行された際おける各部の動作状態および電圧を示すタイミングチャート 比較例に係る異常判定処理に関する各部の動作を説明するための図その１ 比較例に係る異常判定処理に関する各部の動作を説明するための図その２ 比較例に係る正常時に異常判定処理が実行された際における各部の動作状態および電圧を示すタイミングチャート 比較例に係る異常時に異常判定処理が実行された際における各部の動作状態および電圧を示すタイミングチャート 第２実施形態に係る正常時に異常判定処理が実行された際における各部の動作状態および電圧を示すタイミングチャート 第２実施形態に係る異常時に異常判定処理が実行された際における各部の動作状態および電圧を示すタイミングチャート 第２実施形態の変形例に係る正常時に異常判定処理が実行された際における各部の動作状態および電圧を示すタイミングチャート 第２実施形態の変形例に係る異常時に異常判定処理が実行された際における各部の動作状態および電圧を示すタイミングチャート 第３実施形態に係る正常時に異常判定処理が実行された際における各部の動作状態および電圧を示すタイミングチャート 第３実施形態に係る異常時に異常判定処理が実行された際における各部の動作状態および電圧を示すタイミングチャート 第３実施形態に係る正常時に１つの電池セルの検出値にだけノイズが重畳した場合の各部の電圧を示すタイミングチャート 第３実施形態に係る正常時に２つの電池セルの検出値に同相ノイズが重畳した場合の各部の電圧を示すタイミングチャート 第３実施形態に係る正常時に２つの電池セルの検出値に逆相ノイズが重畳した場合の各部の電圧を示すタイミングチャート 第４実施形態に係る電池監視装置の構成を模式的に示す図 第４実施形態に係る正常時に異常判定処理が実行された際における各部の動作状態および電圧を示すタイミングチャート 第４実施形態に係る異常時に異常判定処理が実行された際における各部の動作状態および電圧を示すタイミングチャート

以下、本発明の複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図１〜図８を参照して説明する。

図１に示す電池監視装置１は、組電池２の電圧などの各種状態を検出して組電池２の状態を監視する装置である。組電池２は、例えば車両に搭載されるものであり、複数個の電池セルＣｂが多段に直列接続された構成となっている。この場合、電池セルＣｂは、例えばリチウムイオン電池などの二次電池、燃料電池などである。なお、図１では、４つの電池セルＣｂが示されており、それら４つの電池セルＣｂを区別するために、符号の末尾に１〜４の数字を付している。また、４つの電池セルＣｂのそれぞれに対応して電池監視装置１に設けられる各構成についても、符号の末尾に同様の数字を付して区別することとする。ただし、これら各構成について、区別する必要がない場合には、末尾の数字を省略して総称することとする。

電池監視装置１が備える電池監視ＩＣ３は、各電池セルＣｂの低電位側端子に対応した接続端子Ｐｎを備え、各接続端子Ｐｎは放電用抵抗素子Ｒｎおよび検出ラインＬｎを介して、対応する電池セルＣｂの低電位側端子にそれぞれ接続されている。なお、例えば電池セルＣｂ１の高電位側端子は、その上段側、つまり高電圧側の電池セルＣｂ２の低電位側端子と共通であるから、電池セルＣｂの高電位側端子に対応した接続端子をＰｐとし、放電用抵抗素子をＲｐとし、検出ラインをＬｐとすれば、接続端子Ｐｐ１は接続端子Ｐｎ２に相当し、放電用抵抗素子Ｒｐ１は放電用抵抗素子Ｒｎ２に相当し、検出ラインＬｐ１は検出ラインＬｎ２に相当する。

各電池セルＣｂの高電位側端子と低電位側端子との間には、抵抗素子４およびコンデンサ５の直列回路が接続されている。抵抗素子４およびコンデンサ５は、ＲＣフィルタであるフィルタ６を構成している。電池監視ＩＣ３において、各電池セルＣｂに対応する接続端子Ｐｎ同士の間には、フィルタ接続端子Ｐｆ１〜Ｐｆ４が設けられている。フィルタ接続端子Ｐｆには、抵抗素子４およびコンデンサ５の共通接続点であるフィルタ６の出力端子が接続されている。このように、フィルタ６は、各電池セルＣｂのそれぞれに対応して設けられている。また、フィルタ６は、検出ラインＬｎと後述する電圧検出回路７との間に接続されている。以下、フィルタ接続端子Ｐｆのことを接続端子Ｐｆと省略する。

本実施形態では、電池監視ＩＣ３と、その電池監視ＩＣ３の外部に設けられるフィルタ６と、により電池監視装置１が構成される。電池監視ＩＣ３は、複数の短絡スイッチＳｄ１〜Ｓｄ４、複数の選択スイッチＳｆ１〜Ｓｆ４、複数の選択スイッチＳｎ１〜Ｓｎ４、電圧検出回路７、制御回路８などを備えている。短絡スイッチＳｄ、選択スイッチＳｆおよび選択スイッチＳｎは、いずれも例えばＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴにより構成されている。

短絡スイッチＳｄは、各電池セルＣｂのそれぞれに対応して設けられている。短絡スイッチＳｄは、電池セルＣｂの両端子に接続された一対の検出ラインＬｎ同士を短絡させるスイッチである。短絡スイッチＳｄは、各電池セルＣｂのうち、他の電池セルＣｂに比べて高電圧となる電池セルＣｂの両端を短絡させ、高電圧となる電池セルＣｂを放電することにより、各電池セルＣｂのセル電圧のばらつきを均等化するために設けられている。所定の電池セルＣｂに対応する短絡スイッチＳｄは、電池監視ＩＣ３の内部において、その所定の電池セルＣｂの高電位側端子へと繋がる接続端子Ｐｎと低電位側端子へと繋がる接続端子Ｐｎとの間に接続されている。例えば、電池セルＣｂ１に対応する短絡スイッチＳｄ１は、接続端子Ｐｎ１とＰｎ２との間に接続されている。

電圧検出回路７は、各電池セルＣｂの両端子に接続された複数の検出ラインＬｎを介して電池セルＣｂの電圧を検出する。制御回路８は、短絡スイッチＳｄ、選択スイッチＳｆおよび選択スイッチＳｎのオン／オフを制御するとともに、後述する各種の処理を実行する。この場合、各電池セルＣｂに対応する接続端子Ｐｎは、選択スイッチＳｎを介して電圧検出回路７の一方の入力端子に接続されている。また、各電池セルＣｂに対応する接続端子Ｐｆは、選択スイッチＳｆを介して電圧検出回路７の他方の入力端子に接続されている。

制御回路８は、選択スイッチＳｆ、Ｓｎのオン／オフを制御して、電圧検出回路７に各電池セルＣｂの電圧を個別に検出させる電圧検出処理を実行する。具体的には、制御回路８は、所定の電池セルＣｂの電圧を検出する際、その所定の電池セルＣｂに対応する選択スイッチＳｆ、Ｓｎをオンするとともに、他の選択スイッチＳｆ、Ｓｎをオフするように制御する。これにより、検出対象となる所定の電池セルＣｂの両端子の電圧が電圧検出回路７へ入力され、電圧検出回路７によって上記所定の電池セルＣｂのセル電圧が検出される。

また、制御回路８は、短絡スイッチＳｄのオン／オフを制御して、各電池セルＣｂ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。均等化処理は、例えば次のように行われる。すなわち、制御回路８は、電圧検出回路７から取得した各電池セルＣｂのセル電圧のばらつきが拡大した際に、各電池セルＣｂのうち高電圧となる電池セルＣｂを放電対象に決定し、その電池セルＣｂの放電時間を算出する。制御回路８は、放電対象となる電池セルＣｂに対応する短絡スイッチＳｄが算出した放電時間だけオンされるように短絡スイッチＳｄのオン／オフを制御する。これにより、各電池セルＣｂの均等化が実現される。

さらに、制御回路８は、検出ラインＬｎに異常が生じているか否かを判定する異常判定処理を実行する。したがって、本実施形態では、制御回路８は、異常判定部に相当する。この場合、隣接する電池セルＣｂうち一方の電池セルＣｂを第１電池セルとし、その第１電池セルに対応する短絡スイッチＳｄを第１スイッチとし、隣接する電池セルＣｂのうち他方の電池セルＣｂを第２電池セルとし、その第２電池セルに対応する短絡スイッチＳｄを第２スイッチとしたとき、制御回路８は、次のように異常判定処理を実行する。

すなわち、制御回路８は、第１スイッチがオフされた状態で第２スイッチをオフからオンに転じさせた後に再びオフに転じさせるように制御するオンオフ制御を実行する。制御回路８は、そのオンオフ制御を実行する前後における第１電池セルの電圧および第２電池セルの電圧を検出し、それら検出した４つの電圧値に基づいて検出ラインＬｎの異常を判定する。具体的には、制御回路８は、上記オンオフ制御を実行する前後における第１電池セルの電圧の差と、上記オンオフ制御を実行する前後における第２電池セルの電圧の差と、に基づいて検出ラインＬｎの異常を判定し、２つの差の和が所定の判定閾値より大きい場合に検出ラインＬｎに異常が生じていると判定する。

上記構成では、電池セルＣｂの電圧であるセル電圧は、例えば３Ｖとなっている。また、上記構成において、放電用抵抗素子Ｒｎの抵抗値は、フィルタ６を構成する抵抗素子４の抵抗値に比べて小さい値となっている。また、各放電用抵抗素子Ｒｎの抵抗値は、互いに同一の値となるように設計されている。

次に、上記構成の作用について図２〜図４を参照して説明する。
［１］異常判定処理の内容
まず、異常判定処理の具体的な処理内容の一例について説明する。ここでは、検出ラインＬｎ３についての異常判定を例にして処理の内容を説明する。図２に示すように、異常判定処理において、制御回路８は、偶数セル群に対応する短絡スイッチＳｄをオフ制御するとともに、奇数セル群に対応する短絡スイッチＳｄをオンオフ制御する。

奇数セル群は、各電池セルＣｂのうち、接続順に数えたときに奇数番目となる電池セルＣｂであり、例えば電池セルＣｂ１、Ｃｂ３である。偶数セル群は、各電池セルＣｂのうち、接続順に数えたときに偶数番目となる電池セルＣｂであり、例えば電池セルＣｂ２、Ｃｂ４である。なお、接続順としては、低電位側から高電位側へと進む順番でもよいし、高電位側から低電位側へと進む順番でもよい。また、以下の説明などにおいて、奇数セル群に対応する短絡スイッチＳｄのことを奇数スイッチとも称し、偶数セル群に対応する短絡スイッチＳｄのことを偶数スイッチとも称することとする。

この場合、制御回路８は、全ての偶数スイッチをオフ制御するとともに、全ての奇数スイッチをオンオフ制御するようになっているが、検出ラインＬｎ３の異常を判定するだけであれば、偶数スイッチのうち少なくとも短絡スイッチＳｄ２、Ｓｄ４をオフ制御するとともに、奇数スイッチのうち少なくとも短絡スイッチＳｄ３をオンオフ制御すればよい。すなわち、異常判定処理において、制御回路８は、判定対象となる検出ラインＬｎ（例えば検出ラインＬｎ３）に接続された電池セルＣｂ（例えば電池セルＣｂ３）に隣接する電池セルＣｂ（例えば電池セルＣｂ２、Ｃｂ４）に対応する短絡スイッチＳｄ（例えばＳｄ２、Ｓｄ４）をオフ制御するとともに、判定対象となる検出ラインＬｎに接続された電池セルＣｂに対応する短絡スイッチＳｄ（例えばＳｄ３）をオンオフ制御すればよい。

図３および図４に示すように、短絡スイッチＳｄ２、Ｓｄ４などの偶数スイッチは、常時オフとなる。また、短絡スイッチＳｄ１、Ｓｄ３などの奇数スイッチは、時点ｔ２以前の期間Ｔａおよび時点ｔ３以降の期間Ｔｃではオフとなり、時点ｔ２〜時点ｔ３の期間Ｔｂではオンとなる。制御回路８は、奇数スイッチをオンオフ制御する前の期間Ｔａにおける任意の時点ｔ１において、電池セルＣｂ２および電池セルＣｂ３の電圧を検出する。また、制御回路８は、奇数スイッチをオンオフ制御した後の期間Ｔｃにおける任意の時点ｔ４において、電池セルＣｂ２および電池セルＣｂ３の電圧を検出する。

制御回路８は、それら検出した４つの電圧値に基づいて検出ラインＬｎの異常を判定する。具体的には、制御回路８は、下記（１）式に示す異常判定式に基づいて検出ラインＬｎの異常を判定する。ただし、時点ｔ１に検出された電池セルＣｂ２、Ｃｂ３の電圧をＶ２ａ、Ｖ３ａとし、時点ｔ４に検出された電池セルＣｂ２、Ｃｂ３の電圧をそれぞれＶ２ｂ、Ｖ３ｂとし、判定閾値をＴｈとする。
｜Ｖ３ａ−Ｖ３ｂ｜＋｜Ｖ２ａ−Ｖ２ｂ｜＞Ｔｈ …（１）

制御回路８は、上記（１）が成立する場合に検出ラインＬｎに異常が生じていると判定するとともに、上記（１）が成立しない場合に検出ラインＬｎに異常が生じておらず検出ラインＬｎが正常であると判定する。すなわち、制御回路８は、電圧Ｖ３ａおよび電圧Ｖ３ｂの差の絶対値と、電圧Ｖ２ａおよび電圧Ｖ２ｂの差の絶対値との和が、判定閾値Ｔｈより大きい場合、検出ラインＬｎに異常が生じていると判定する。また、制御回路８は、上記和が判定閾値Ｔｈ以下である場合、検出ラインＬｎが正常であると判定する。なお、本実施形態では、判定閾値Ｔｈは、例えば「０」に設定されている。

［２］正常時における異常判定処理に関する動作について
図３に示すように、検出ラインＬｎ３に断線が生じていない正常時、接続端子Ｐｆ３の電圧Ｖ３＿２は、期間Ｔａ、ＴｂおよびＴｃを通じて、電池セルＣｂ３の高電位側端子の電位に相当する電圧Ｖ３ｐとなる。一方、接続端子Ｐｎ３の電圧Ｖ３＿１は、正常時の期間Ｔａでは、電池セルＣｂ３の低電位側端子の電位に相当する電圧Ｖ３ｍとなる。そのため、正常時の期間Ｔａにおける接続端子Ｐｆ３および接続端子Ｐｎ３間の電圧Ｖ３、つまり電池セルＣｂ３の電圧の検出値は、電池セルＣｂ３の電圧に相当する電圧ＶＣ３（例えば３Ｖ）となる。したがって、時点ｔ１における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ａは、電圧ＶＣ３となる。

また、正常時、接続端子Ｐｆ２の電圧Ｖ２＿２は、期間Ｔａ、ＴｂおよびＴｃを通じて、電池セルＣｂ２の高電位側端子の電圧に相当する電圧Ｖ２ｐとなる。一方、接続端子Ｐｎ２の電圧Ｖ２＿１は、正常時の期間Ｔａでは、電池セルＣｂ２の低電位側端子の電位に相当する電圧Ｖ２ｍとなる。そのため、正常時の期間Ｔａにおける接続端子Ｐｆ２および接続端子Ｐｎ２間の電圧Ｖ２、つまり電池セルＣｂ２の電圧の検出値は、電池セルＣｂ２の電圧に相当する電圧ＶＣ２（例えば３Ｖ）となる。したがって、時点ｔ１における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ａは、電圧ＶＣ２となる。

正常時、時点ｔ２において奇数スイッチがオンに転じると、図２に破線の矢印で示すように、電池セルＣｂ３の両端子を放電用抵抗素子Ｒｎ３、Ｒｎ４を介して短絡する経路で電流が流れる。このような電流が流れることにより、正常時の期間Ｔｂには、電池セルＣｂ３の電圧を抵抗値が同一の２つの放電用抵抗素子Ｒｎ３、Ｒｎ４により分圧した電圧が接続端子Ｐｎ３に現れる。そのため、正常の期間Ｔｂでは、接続端子Ｐｎ３の電圧Ｖ３＿１は、電圧Ｖ３ｍより電圧ＶＣ３の１／２程度の電圧だけ高い電圧（＝Ｖ３ｍ＋ＶＣ３／２）となる。したがって、正常時の期間Ｔｂにおける電圧Ｖ３は、電池セルＣｂ３の電圧ＶＣ３の１／２程度の電圧ＶＣ３／２（例えば１．５Ｖ）となる。

この場合、時点ｔ３において奇数スイッチがオフに転じると接続端子Ｐｎ３の電圧が電圧Ｖ３ｍに向けて急峻に変化するため、正常時の期間Ｔｃには、接続端子Ｐｎ３の電圧Ｖ３＿１は、電圧Ｖ３ｍとなる。そのため、正常時の期間Ｔｃにおける電圧Ｖ３は、電池セルＣｂ３の電圧に相当する電圧ＶＣ３（例えば３Ｖ）となる。したがって、時点ｔ４における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ｂは、電圧ＶＣ３となる。

正常時、時点ｔ２において奇数スイッチがオンに転じると、図２に破線の矢印で示すように、電池セルＣｂ１の両端子を放電用抵抗素子Ｒｎ１、Ｒｎ２を介して短絡する経路で電流が流れる。このような電流が流れることにより、正常時の期間Ｔｂには、電池セルＣｂ１の電圧を抵抗値が同一の２つの放電用抵抗素子Ｒｎ１、Ｒｎ２により分圧した電圧が接続端子Ｐｎ２に現れる。そのため、正常時の期間Ｔｂでは、接続端子Ｐｎ２の電圧Ｖ２＿１は、電圧Ｖ２ｍより電圧ＶＣ２の１／２程度の電圧だけ低い電圧（＝Ｖ２ｍ−ＶＣ２／２）となる。したがって、正常時の期間Ｔｂにおける電圧Ｖ２は、電池セルＣｂ２の電圧ＶＣ２の３／２程度の電圧３・ＶＣ２／２（例えば４．５Ｖ）となる。

この場合、時点ｔ３において奇数スイッチがオフに転じると接続端子Ｐｎ２の電圧が電圧Ｖ２ｍに向けて急峻に変化するため、正常時の期間Ｔｃには、接続端子Ｐｎ２の電圧Ｖ２＿１は、電圧Ｖ２ｍとなる。そのため、正常時の期間Ｔｃにおける電圧Ｖ２は、電池セルＣｂ２の電圧に相当する電圧ＶＣ２（例えば３Ｖ）となる。したがって、時点ｔ４における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ｂは、電圧ＶＣ２となる。

このように、正常時、時点ｔ１における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ａと、時点ｔ４における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ｂとは、いずれも電圧ＶＣ３（例えば３Ｖ）となる。また、正常時、時点ｔ１における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ａと、時点ｔ４における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ｂとは、いずれも電圧ＶＣ２（例えば３Ｖ）となる。そのため、これら各検出値を上記（１）式に代入すると、上記（１）式の左辺が０となり、上記（１）が成立しない。したがって、正常時、異常判定処理の結果として、検出ラインＬｎ３が正常であるという結果が得られる。

［３］異常時における異常判定処理に関する動作について
図４に示すように、検出ラインＬｎ３に断線が生じている異常時、接続端子Ｐｆ３の電圧Ｖ３＿２は、正常時と同様、期間Ｔａ、ＴｂおよびＴｃを通じて電圧Ｖ３ｐとなる。なお、図２では、検出ラインＬｎ３の断線箇所に×印を付して示している。また、接続端子Ｐｎ３の電圧Ｖ３＿１は、異常時の期間Ｔａでは、正常時の期間Ｔａと同様、電圧Ｖ３ｍとなる。そのため、異常時の期間Ｔａにおける電圧Ｖ３は、正常時の期間Ｔａと同様、電圧ＶＣ３（例えば３Ｖ）となる。したがって、時点ｔ１における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ａは、電圧ＶＣ３となる。

また、異常時、接続端子Ｐｆ２の電圧Ｖ２＿２は、正常時と同様、期間Ｔａ、ＴｂおよびＴｃを通じて電圧Ｖ２ｐとなる。また、接続端子Ｐｎ２の電圧Ｖ２＿１は、異常時の期間Ｔａでは、正常時の期間Ｔａと同様、電圧Ｖ２ｍとなる。そのため、異常時の期間Ｔａにおける電圧Ｖ２は、正常時の期間Ｔａと同様、電圧ＶＣ２（例えば３Ｖ）となる。したがって、時点ｔ１における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ａは、電圧ＶＣ２となる。

異常時、時点ｔ２において奇数スイッチがオンに転じると、図２に破線の矢印で示す電流は流れず、接続端子Ｐｎ３の電圧Ｖ３＿１は、電池セルＣｂ３の高電位側端子の電位に相当する電圧Ｖ３ｐに向けて変化する。このとき、電池セルＣｂ２に対応するフィルタ６のコンデンサ５に対する充電が行われることから、電圧Ｖ３＿１の変化の傾きは比較的緩やかになる。そのため、異常時の期間Ｔｂでは、接続端子Ｐｎ３の電圧Ｖ３＿１は、電圧Ｖ３ｍから電圧Ｖ３ｐに向けて変化する。したがって、異常時の期間Ｔｂにおける電圧Ｖ３は、電池セルＣｂ３の電圧ＶＣ３から０Ｖに向けて変化する。

この場合、時点ｔ３において奇数スイッチがオフに転じても、検出ラインＬｎ３に断線が生じていることから、接続端子Ｐｎ３の電圧Ｖ３＿１は、電圧Ｖ３ｍに向けて変化せず、電圧Ｖ３ｐに近い電圧に維持される。そのため、異常時の期間Ｔｃにおける電圧Ｖ３は、０Ｖとなる。したがって、時点ｔ４における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ｂは、０Ｖとなる。

異常時、時点ｔ２において奇数スイッチがオンに転じると、図２に破線の矢印で示す電流は流れず、接続端子Ｐｆ２の電圧Ｖ２＿２は、接続端子Ｐｎ３の電圧Ｖ３＿１と同様、電圧Ｖ３ｐに向けて変化する。そのため、異常時の期間Ｔｂでは、接続端子Ｐｆ２の電圧Ｖ２＿２は、電圧Ｖ２ｐから電圧Ｖ３ｐに向けて変化する。

異常時、時点ｔ２において奇数スイッチがオンに転じると、正常時と同様、電池セルＣｂ１の両端子を放電用抵抗素子Ｒｎ１、Ｒｎ２を介して短絡する経路で電流が流れる。そのため、異常時の期間Ｔｂでは、接続端子Ｐｎ２の電圧Ｖ２＿１は、正常時の期間Ｔｂと同様、電圧Ｖ２ｍより電圧ＶＣ２の１／２程度の電圧だけ低い電圧（＝Ｖ２ｍ−ＶＣ２／２）となる。したがって、電圧ＶＣ２と電圧ＶＣ３とが同一の電圧値であると仮定すると、正常時の期間Ｔｂにおける電圧Ｖ２は、電圧ＶＣ２から電圧ＶＣ２の５／２程度の電圧５・ＶＣ２／２（例えば７．５Ｖ）に向けて変化する。

この場合、時点ｔ３において奇数スイッチがオフに転じても、検出ラインＬｎ３に断線が生じていることから、接続端子Ｐｆ２の電圧Ｖ２＿２は、電圧Ｖ２ｐに向けて変化せず、電圧Ｖ３ｐに近い電圧に維持される。また、この場合、時点ｔ３において奇数スイッチがオフに転じると接続端子Ｐｎ２の電圧が電圧Ｖ２ｍに向けて急峻に変化するため、正常時の期間Ｔｃには、接続端子Ｐｎ２の電圧Ｖ２＿１は、電圧Ｖ２ｍとなる。そのため、異常時の期間Ｔｃにおける電圧Ｖ２は、電圧ＶＣ２の２倍程度の電圧２・ＶＣ２（例えば６Ｖ）となる。したがって、時点ｔ４における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ｂは、電圧２・ＶＣ２となる。

このように、異常時、時点ｔ１における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ａと、時点ｔ４における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ｂとは、大きく異なる値となっており、各検出値には電池セルＣｂ３の電圧ＶＣ３だけの差が存在する。また、異常時、時点ｔ１における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ａと、時点ｔ４における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ｂとは、大きく異なる値となり、各検出値には電池セルＣｂ２の電圧ＶＣ２だけの差が存在する。そのため、これら各検出値を上記（１）式に代入すると、上記（１）式の左辺がセル電圧の２倍程度の値となり、上記（１）が成立する。したがって、異常時、異常判定処理の結果として、検出ラインＬｎ３が異常であるという結果が得られる。

以上説明したように、本実施形態の異常判定処理では、隣接する電池セルＣｂのうち一方の電池セルである第１電池セルの電圧値だけでなく、その第１電池セルに隣接する電池セルＣｂである第２電池セルの電圧値も利用して検出ラインＬｎの異常を判定するようになっている。このようにすれば、前述した通り、隣接する電池セルＣｂのうち片方の電池セルＣｂに対応して設けられた短絡スイッチＳｄをオンオフ制御するだけで異常判定を行うことが可能となる。したがって、本実施形態によれば、検出ラインＬｎの異常を検出するための時間、つまり診断時間を短縮することができるという優れた効果を得ることができる。

このような本実施形態により得られる効果について、従来技術である特開２０１４−１０２１２７号公報に記載された異常判定処理を本実施形態の構成に適用した比較例と対比して、より詳細に説明する。比較例の異常判定処理では、制御回路８は、図５に示すように、偶数スイッチをオフ制御するとともに奇数スイッチをオンオフ制御し、その後、図６に示すように、奇数スイッチをオフ制御するとともに偶数スイッチをオンオフ制御する。

この場合、図７および図８に示すように、制御回路８は、奇数スイッチをオンオフ制御した後の任意の時点ｔａにおいて電池セルＣｂ２の電圧を検出するとともに、偶数スイッチをオンオフ制御した後の任意の時点ｔｂにおいて電池セルＣｂ２の電圧を検出する。制御回路８は、それら検出した２つの電圧値に基づいて検出ラインＬｎの異常を判定する。具体的には、制御回路８は、下記（２）式に示す異常判定式に基づいて検出ラインＬｎの異常を判定する。ただし、時点ｔａに検出された電池セルＣｂ２の電圧をＶ２ａとし、時点ｔｂに検出された電池セルＣｂ２の電圧をＶ２ｂとし、判定閾値をＴｈとする。
｜Ｖ２ａ−Ｖ２ｂ｜＞Ｔｈ …（２）

制御回路８は、上記（２）式が成立する場合に検出ラインＬｎに異常が生じていると判定するとともに上記（２）式が成立しない場合に検出ラインＬｎが正常であると判定する。このような比較例によっても、図７に示すように、検出ラインＬｎ３に断線が生じておらず正常である正常時、電圧Ｖ２ａと電圧Ｖ２ｂとが同一の値となるため、検出ラインＬｎ３が正常であるという判定結果が得られる。また、このような比較例によっても、図８に示すように、検出ラインＬｎ３に断線が生じている異常時、電圧Ｖ２ａと電圧Ｖ２ｂとが大きく異なる値となるため、検出ラインＬｎ３が異常であるという判定結果が得られる。

しかし、比較例の異常判定処理では、奇数スイッチと偶数スイッチとの両方を交互にオンオフ制御させてから判定が行われるようになっており、検出ラインＬｎの異常を検出するために要する時間、つまり診断時間Ｔｘが比較的長い時間となってしまう。これに対し、本実施形態の異常判定処理では、奇数スイッチまたは偶数スイッチのうち片方をオンオフ制御するだけで異常判定を行うことができる。そのため、図３および図４に示す本実施形態における診断時間Ｔｘは、図７および図８に示す比較例における診断時間Ｔｘに比べ、約半分程度の短い時間に抑えられている。このように、本実施形態によれば、検出ラインＬｎの異常を検出するための診断時間を比較例に比べて大幅に短縮することができるという優れた効果が得られる。

本実施形態の異常判定処理において、制御回路８は、全ての偶数スイッチをオフ制御した状態で全ての奇数スイッチをオンオフ制御し、そのオンオフ制御を実行する前後における電池セルＣｂの電圧値に基づいて検出ラインＬｎの異常を判定するようになっている。このようにすれば、上記動作制御を１回行うことにより、奇数セル群の全ての電池セルＣｂの低電位側端子に接続された検出ラインＬｎの異常を判定することができる。なお、本実施形態で説明した異常判定処理に対し、偶数スイッチと奇数スイッチの制御などを逆にすれば、そのような動作制御を１回行うことにより、偶数セル群の全ての電池セルＣｂの低電位側端子に接続された検出ラインＬｎの異常を判定することができる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図９および図１０を参照して説明する。
第２実施形態では、制御回路８による異常判定処理の具体的な内容が第１実施形態と異なっている。なお、構成については第１実施形態と共通するので、図１なども参照しながら説明する。

本実施形態では、制御回路８は、第１実施形態と同様に、第１スイッチがオフされた状態で第２スイッチをオフからオンに転じさせた後に再びオフに転じさせるように制御するオンオフ制御を実行する。ただし、制御回路８は、第１スイッチがオフされた状態で第２スイッチのオンオフ制御を実行するのに先立って、第２スイッチがオフされた状態で第１スイッチをオフからオンに転じさせた後に再びオフに転じさせるように制御するオンオフ制御を実行する。

［１］異常判定処理の内容
以下、検出ラインＬｎ３についての異常判定を例にして、本実施形態の異常判定処理の内容を説明する。異常判定処理において、制御回路８は、偶数スイッチをオフ制御するとともに、奇数スイッチをオンオフ制御し、その後、奇数スイッチをオフ制御するとともに、偶数スイッチをオンオフ制御する。

この場合、制御回路８は、全ての偶数スイッチをオフ制御するとともに、全ての奇数スイッチをオンオフ制御するようになっているが、検出ラインＬｎ３の異常を判定するだけであれば、偶数スイッチのうち少なくとも短絡スイッチＳｄ２、Ｓｄ４をオフ制御するとともに、奇数スイッチのうち少なくとも短絡スイッチＳｄ３をオンオフ制御すればよい。また、この場合、制御回路８は、全ての奇数スイッチをオフ制御するとともに、全ての偶数スイッチをオンオフ制御するようになっているが、検出ラインＬｎ３の異常を判定するだけであれば、奇数スイッチのうち少なくとも短絡スイッチＳｄ３をオフ制御するとともに、偶数スイッチのうち少なくとも短絡スイッチＳｄ２、Ｓｄ４をオンオフ制御すればよい。

すなわち、異常判定処理において、制御回路８は、判定対象となる検出ラインＬｎ（例えば検出ラインＬｎ３）に接続された電池セルＣｂに隣接する電池セルＣｂに対応する短絡スイッチＳｄ（例えばＳｄ２、Ｓｄ４）をオフ制御するとともに、判定対象となる検出ラインＬｎに接続された電池セルＣｂに対応する短絡スイッチＳｄ（例えばＳｄ３）をオンオフ制御すればよい。また、異常判定処理において、制御回路８は、判定対象となる検出ラインＬｎに接続された電池セルＣｂに対応する短絡スイッチＳｄ（例えばＳｄ３）をオフ制御するとともに、その電池セルＣｂに隣接する電池セルＣｂに対応する短絡スイッチＳｄ（例えばＳｄ２、Ｓｄ４）をオンオフ制御すればよい。

図９および図１０に示すように、短絡スイッチＳｄ２、Ｓｄ４などの偶数スイッチは、時点ｔ５〜時点ｔ６の期間Ｔｄではオンとなり、その他の期間Ｔａ、Ｔｂ、ＴｃおよびＴｅではオフとなる。また、短絡スイッチＳｄ１、Ｓｄ３などの奇数スイッチは、時点ｔ２〜時点ｔ３の期間Ｔｂではオンとなり、その他の期間Ｔａ、Ｔｃ、ＴｄおよびＴｅではオフとなる。制御回路８は、偶数スイッチをオンオフ制御する前の期間Ｔｃにおける任意の時点ｔ４において、電池セルＣｂ２および電池セルＣｂ３の電圧を検出する。また、制御回路８は、偶数スイッチをオンオフ制御した後の期間Ｔｅにおける任意の時点ｔ７において、電池セルＣｂ２および電池セルＣｂ３の電圧を検出する。

制御回路８は、それら検出した４つの電圧値に基づいて検出ラインＬｎの異常を判定する。具体的には、制御回路８は、（１）式に示した第１実施形態の異常判定式に基づいて検出ラインＬｎの異常を判定する。ただし、この場合、時点ｔ４に検出された電池セルＣｂ２、Ｃｂ３の電圧をＶ２ａ、Ｖ３ａとし、時点ｔ７に検出された電池セルＣｂ２、Ｃｂ３の電圧をそれぞれＶ２ｂ、Ｖ３ｂとし、判定閾値をＴｈとする。そして、制御回路８は、第１実施形態と同様、（１）式の成否に応じて検出ラインＬｎの異常を判定する。

［２］正常時における異常判定処理に関する動作について
図９に示すように、検出ラインＬｎ３に断線が生じていない正常時、期間Ｔａ、ＴｂおよびＴｃにおいて、各電圧は、図３に示した第１実施形態の各電圧と同様の挙動を示している。したがって、時点ｔ４における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ａは、電圧ＶＣ３となり、時点ｔ４における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ａは、電圧ＶＣ２となる。

正常時の期間Ｔｄでは、偶数スイッチがオンされることにより、電圧Ｖ３＿１および電圧Ｖ３は、正常時の期間Ｔｂにおける電圧Ｖ２＿１および電圧Ｖ２と同様の挙動を示している。そのため、正常の期間Ｔｄでは、電圧Ｖ３＿１は、電圧Ｖ３ｍより電圧ＶＣ３の１／２程度の電圧だけ低い電圧（＝Ｖ３ｍ−ＶＣ３／２）となる。したがって、正常時の期間Ｔｄにおける電圧Ｖ３は、電圧ＶＣ３の３／２程度の電圧３・ＶＣ３／２（例えば４．５Ｖ）となる。この場合、時点ｔ６において偶数スイッチがオフに転じると接続端子Ｐｎ３の電圧が電圧Ｖ３ｍに向けて急峻に変化するため、正常時の期間Ｔｅには、電圧Ｖ３＿１は、電圧Ｖ３ｍとなる。そのため、正常時の期間Ｔｅにおける電圧Ｖ３は、電圧ＶＣ３（例えば３Ｖ）となる。したがって、時点ｔ７における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ｂは、電圧ＶＣ３となる。

正常時の期間Ｔｄでは、偶数スイッチがオンされることにより、電圧Ｖ２＿１および電圧Ｖ２は、正常時の期間Ｔｂにおける電圧Ｖ３＿１および電圧Ｖ３と同様の挙動を示している。そのため、正常の期間Ｔｄでは、電圧Ｖ２＿１は、電圧Ｖ２ｍより電圧ＶＣ２の１／２程度の電圧だけ高い電圧（＝Ｖ２ｍ＋ＶＣ２／２）となる。したがって、正常時の期間Ｔｄにおける電圧Ｖ２は、電圧ＶＣ２の１／２程度の電圧ＶＣ２／２（例えば１．５Ｖ）となる。この場合、時点ｔ６において偶数スイッチがオフに転じると接続端子Ｐｎ２の電圧が電圧Ｖ２ｍに向けて急峻に変化するため、正常時の期間Ｔｅには、電圧Ｖ２＿１は、電圧Ｖ２ｍとなる。そのため、正常時の期間Ｔｅにおける電圧Ｖ２は、電圧ＶＣ２（例えば３Ｖ）となる。したがって、時点ｔ７における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ｂは、電圧ＶＣ２となる。

このように、正常時、時点ｔ４における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ａと、時点ｔ７における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ｂとは、いずれも電圧ＶＣ３（例えば３Ｖ）となる。また、正常時、時点ｔ４における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ａと、時点ｔ７における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ｂとは、いずれも電圧ＶＣ２（例えば３Ｖ）となる。そのため、これら各検出値を上記（１）式に代入すると、上記（１）式の左辺が０となり、上記（１）が成立しない。したがって、正常時、異常判定処理の結果として、検出ラインＬｎ３が正常であるという結果が得られる。

［３］異常時における異常判定処理に関する動作について
図１０に示すように、検出ラインＬｎ３に断線が生じている異常時、期間Ｔａ、ＴｂおよびＴｃにおいて、各電圧は、図４に示した第実施形態の各電圧と同様の挙動を示している。したがって、時点ｔ４における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ａは、０Ｖとなり、時点ｔ４における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ｂは、電圧２・ＶＣ２となる。

異常時の期間Ｔｄでは、偶数スイッチがオンされることにより、電圧Ｖ３＿１は、電圧Ｖ２ｍに向けて変化する。そのため、異常時の期間Ｔｄにおける電圧Ｖ３は、０Ｖから電圧ＶＣ３の２倍の電圧２・ＶＣ３に向けて変化する。この場合、時点ｔ６において偶数スイッチがオフに転じても、接続端子Ｐｎ３の電圧Ｖ３＿１は、電圧Ｖ３ｍに向けて変化せず、電圧Ｖ２ｍに近い電圧に維持される。そのため、異常時の期間Ｔｅにおける電圧Ｖ３は、電圧２・ＶＣ３（例えば６Ｖ）となる。したがって、時点ｔ７における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ｂは、電圧２・ＶＣ３となる。

異常時の期間Ｔｄでは、電圧Ｖ２＿２は、電圧Ｖ２ｍに向けて変化するものの、電圧Ｖ２＿１は、電圧Ｖ２ｍから変化しない。そのため、異常時の期間Ｔｄにおける電圧Ｖ２は、電圧２・ＶＣ２から０Ｖに向けて変化する。この場合、時点ｔ６において偶数スイッチがオフに転じても、接続端子Ｐｎ２の電圧Ｖ２＿２は、電圧Ｖ２ｐに向けて変化せず、電圧Ｖ２ｍに近い電圧に維持される。したがって、時点ｔ７における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ｂは、０Ｖとなる。

このように、異常時、時点ｔ４における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ａと、時点ｔ７における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ｂとは、大きく異なる値となっており、各検出値には電圧ＶＣ３の２倍の電圧差が存在する。また、異常時、時点ｔ４における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ａと、時点ｔ７における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ｂとは、大きく異なる値となり、各検出値には電池セルＣｂ２の電圧ＶＣ２の２倍の電圧差が存在する。そのため、これら各検出値を上記（１）式に代入すると、上記（１）式の左辺がセル電圧の４倍程度の値となり、上記（１）が成立する。したがって、異常時、異常判定処理の結果として、検出ラインＬｎ３が異常であるという結果が得られる。

以上説明した本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態の異常判定処理によれば、異常時において、電圧Ｖ３ａおよび電圧Ｖ３ｂの差と、電圧Ｖ２ａおよび電圧Ｖ２ｂの差と、がいずれも第１実施形態に比べて２倍程度大きくなる。したがって、本実施形態の異常判定処理によれば、異常時における（１）式の左辺の値が、第１実施形態の異常判定処理による異常時における（１）式の左辺の値の約２倍の値となる。

したがって、本実施形態によれば、第１実施形態および比較例に対し、電池セルＣｂの電圧が同程度であれば検出ラインＬｎの異常を検出する検出感度を２倍程度向上させることができる。また、本実施形態によれば、第１実施形態および比較例に対し、電池セルＣｂの電圧が１／２程度に低下した場合でも、第１実施形態および比較例と同程度の検出感度で検出ラインＬｎの異常を検出することが可能となる。

＜第２実施形態の異常判定処理の変形例＞
なお、第２実施形態の異常判定処理では、期間Ｔｂおよび期間Ｔｄを、フィルタ６のコンデンサ５の充放電に関する待ち時間を十分に確保した長さに設定することにより、検出感度を２倍程度向上させるようにしていた。しかし、検出感度を２倍まで向上させる必要がなければ、その必要とされる検出感度が得られる程度にフィルタの待ち時間を最適化、つまり期間Ｔｂおよび期間Ｔｄの長さを最適化すればよい。

例えば、図１１および図１２に示すように、期間Ｔｂおよび期間Ｔｄの長さを、第２実施形態に比べて１／２程度の時間にしてもよい。このような変形例の場合、異常時、電圧Ｖ３ａは０よりも１Ｖ程度高い電圧（＝０＋１Ｖ）となり、電圧Ｖ３ｂはセル電圧の２倍の電圧よりも１Ｖ程度低い電圧（＝２・ＶＣ３−１Ｖ）となる。また、電圧Ｖ２ａはセル電圧の２倍の電圧よりも１Ｖ程度低い電圧（＝２・ＶＣ２−１Ｖ）となり、電圧Ｖ２ｂは０よりも１Ｖ程度高い電圧（＝０＋１Ｖ）となる。そのため、これら各検出値を上記（１）式に代入すると、上記（１）式の左辺が８Ｖ程度の値となる。したがって、変形例によれば、第１実施形態および比較例に対して検出感度を向上させることができるとともに、比較例に対して診断時間を短縮することができる。

（第３実施形態）
以下、第３実施形態について図１３〜図１７を参照して説明する。
第３実施形態では、制御回路８による異常判定処理の具体的な内容が上記各実施形態と異なっている。なお、構成については第１実施形態と共通するので、図１なども参照しながら説明する。

本実施形態では、制御回路８は、第２実施形態と同様に、各短絡スイッチＳｄの制御を行うようになっている。ただし、本実施形態では、制御回路８は、オンオフ制御を実行する前における第１電池セルの電圧および第２電池セルの電圧の差と、オンオフ制御を実行した後における第１電池セルの電圧および第２電池セルの電圧の差と、に基づいて検出ラインＬｎの異常を判定するようになっている。

［１］異常判定処理の内容
以下、検出ラインＬｎ３についての異常判定を例にして、本実施形態の異常判定処理の内容を説明する。異常判定処理において、制御回路８は、第２実施形態と同様に偶数スイッチおよび奇数スイッチの動作を制御する。図１３および図１４に示すように、制御回路８は、奇数スイッチをオンオフ制御する前の期間Ｔａにおける任意の時点ｔ１において、電池セルＣｂ２および電池セルＣｂ３の電圧を検出する。また、制御回路８は、偶数スイッチをオンオフ制御する前の期間Ｔｃにおける任意の時点ｔ４において、電池セルＣｂ２および電池セルＣｂ３の電圧を検出する。さらに、制御回路８は、偶数スイッチをオンオフ制御した後の期間Ｔｅにおける任意の時点ｔ７において、電池セルＣｂ２および電池セルＣｂ３の電圧を検出する。

制御回路８は、それら検出した６つの電圧値に基づいて検出ラインＬｎの異常を判定する。具体的には、制御回路８は、下記（３）式に示す異常判定式に基づいて検出ラインＬｎの異常を判定する。ただし、この場合、時点ｔ１に検出された電池セルＣｂ２、Ｃｂ３の電圧をＶ２ｉ、Ｖ３ｉとし、時点ｔ４に検出された電池セルＣｂ２、Ｃｂ３の電圧をＶ２ａ、Ｖ３ａとし、時点ｔ７に検出された電池セルＣｂ２、Ｃｂ３の電圧をそれぞれＶ２ｂ、Ｖ３ｂとし、判定閾値をＴｈとする。
｜(V3i−V3a)−(V2i−V2a)｜＋｜(V3i−V3b)−(V2i−V2b)｜＞Th …（３）

制御回路８は、上記（３）が成立する場合に検出ラインＬｎに異常が生じていると判定するとともに、上記（３）が成立しない場合に検出ラインＬｎが正常であると判定する。なお、本実施形態では、判定閾値Ｔｈは、例えば「０」に設定されている。

［２］正常時における異常判定処理に関する動作について
図１３に示すように、検出ラインＬｎ３に断線が生じていない正常時、各電圧は、図９に示した第２実施形態の各電圧と同様の挙動を示している。したがって、正常時、時点ｔ１における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ｉは、電圧ＶＣ３となり、時点ｔ１における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ｉは、電圧ＶＣ２となる。

また、正常時、時点ｔ４における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ａは、電圧ＶＣ３となり、時点ｔ４における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ａは、電圧ＶＣ２となる。さらに、正常時、時点ｔ７における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ｂは、電圧ＶＣ３となり、時点ｔ７における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ｂは、電圧ＶＣ２となる。

このように、正常時、電圧Ｖ３ｉ、電圧Ｖ３ａおよび電圧Ｖ３ｂは、いずれも電圧ＶＣ３（例えば３Ｖ）となる。また、正常時、電圧Ｖ２ｉ、電圧Ｖ２ａおよび電圧Ｖ２ｂは、いずれも電圧ＶＣ２（例えば３Ｖ）となる。そのため、これら各検出値を上記（３）式に代入すると、上記（３）式の左辺が０となり、上記（３）が成立しない。したがって、正常時、異常判定処理の結果として、検出ラインＬｎ３が正常であるという結果が得られる。

［３］異常時における異常判定処理に関する動作について
図１４に示すように、検出ラインＬｎ３に断線が生じている異常時、各電圧は、図１０に示した第２実施形態の各電圧と同様の挙動を示している。したがって、異常時、時点ｔ１における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ｉは、電圧ＶＣ３となり、時点ｔ１における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ｉは、電圧ＶＣ２となる。

また、異常時、時点ｔ４における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ａは、０Ｖとなり、時点ｔ４における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ａは、電圧２・ＶＣ２となる。さらに、正常時、時点ｔ７における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ｂは、電圧２・ＶＣ３となり、時点ｔ７における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ｂは、０Ｖとなる。これら各検出値を上記（３）式に代入すると、上記（３）式の左辺がセル電圧の４倍程度の値（例えば１２Ｖ）となり、上記（３）式が成立する。したがって、異常時、異常判定処理の結果として、検出ラインＬｎ３が異常であるという結果が得られる。

以上説明したように、本実施形態の異常判定処理では、オンオフ制御を実行する前における電圧Ｖ２ａおよび電圧Ｖ３ａの差と、オンオフ制御を実行した後における電圧Ｖ２ｂおよび電圧Ｖ３ｂの差と、に基づいて検出ラインＬｎの異常を判定するようになっている。このような異常判定処理によっても、第２実施形態の異常判定処理と同様の効果が得られる。

ただし、この場合、異常判定式の左辺は、電池セルＣｂ２、Ｃｂ３という異なる電池セルＣｂの電圧同士の減算結果を足し合わせる形となっている。異なる電池セルの電圧は、必ずしも同一の電圧値とはならない可能性があり、仮に電池セルＣｂ２、Ｃｂ３の電圧に大きな差が定常的に存在すると、異常判定の精度が低下するおそれがある。しかし、本実施形態では、奇数スイッチをオンオフ制御する前の期間Ｔａにおける電池セルＣｂ２、Ｃｂ３の電圧を検出し、それらを初期電圧として異常判定式による演算に用いるようにしている。そのため、電池セルＣｂ２、Ｃｂ３の電圧に差が存在する場合でも、異常判定の精度を良好に維持することができる。

さらに、本実施形態によれば、ノイズに対するノイズ耐性が向上するという効果が得られる。以下、このような効果について、第１実施形態で説明した比較例と比較するとともに、具体的な数値例を提示しながら説明する。まず、本実施形態では、第２実施形態と同様、比較例に比べて検出感度を２倍程度に向上させることができる。したがって、本実施形態の判定閾値は、比較例の判定閾値に比べて２倍の値とすることができる。ここでは、本実施形態の判定閾値が３００ｍＶであり、比較例の判定閾値が１５０ｍＶであると仮定する。

まず、図１５に示すように、電池セルＣｂ２の検出値Ｖ２ａ、Ｖ２ｂにだけ１００ｍＶのノイズが重畳した場合を考える。このような場合、比較例の手法では、正常時、（２）式の左辺は、判定閾値である１５０ｍＶよりも大きい値である２００ｍＶとなる。そのため、比較例の手法では、このようなケースにおいて、検出ラインＬｎが正常であるにもかかわらず異常であると判定する誤判定が生じてしまう。これに対し、本実施形態の手法では、正常時、（３）式の左辺は、判定閾値である３００ｍＶよりも小さい値である２００ｍＶとなる。そのため、本実施形態の手法では、このようなケースにおいて、誤判定が生じることはない。

続いて、図１６に示すように、電池セルＣｂ２の検出値Ｖ２ａ、Ｖ２ｂと、電池セルＣｂ３の検出値Ｖ３ａ、Ｖ３ｂと、に同相ノイズが重畳した場合を考える。なお、この場合も、ノイズの大きさは１００ｍＶであるとする。このような場合、比較例の手法では、正常時、（２）式の左辺は、判定閾値である１５０ｍＶよりも大きい値である２００ｍＶとなる。そのため、比較例の手法では、このようなケースにおいても、誤判定が生じてしまう。これに対し、本実施形態の手法では、正常時、（３）式の左辺は、判定閾値である３００ｍＶよりも小さい値である０Ｖとなる。そのため、本実施形態の手法では、このようなケースにおいても、誤判定が生じることはない。

なお、図１７に示すように、電池セルＣｂ２の検出値Ｖ２ａ、Ｖ２ｂと、電池セルＣｂ３の検出値Ｖ３ａ、Ｖ３ｂと、に逆相ノイズが重畳した場合、比較例の手法および本実施形態の手法のいずれでも誤判定が生じてしまう。しかし、一般に、電池セルの電圧検出値に影響を及ぼすノイズは、電池セルへの電流入出力により発生するため、同相ノイズが想定される。したがって、本実施形態によれば、ノイズに対するノイズ耐性、特に、電池セルの電圧検出値に影響を及ぼすと考えられる同相ノイズに対するノイズ耐性が向上するという効果が得られる。

（第４実施形態）
以下、第４実施形態について図１８〜図２０を参照して説明する。
図１８に示すように、第４実施形態の電池監視装置４１は、第１実施形態の電池監視装置１に対し、検出ラインと電圧検出回路との間に接続されるフィルタの構成が変更されており、その変更に伴い、フィルタに接続される各構成も変更されている。

電池監視装置４１を構成する電池監視ＩＣ４２は、各電池セルＣｂの高電位側端子に対応した接続端子Ｐｐと、各電池セルＣｂの低電位側端子に対応した接続端子に対応した接続端子Ｐｎを備えている。各接続端子Ｐｐは、フィルタ６の抵抗素子４および検出ラインＬｎを介して電池セルＣｂの高電位側端子に接続されている。各接続端子Ｐｎは、放電用抵抗素子Ｒｎおよび検出ラインＬｎを介して電池セルＣｂの低電位側端子に接続されている。

この場合、フィルタ６を構成する抵抗素子４およびコンデンサ５の直列回路は、電池セルＣｂの高電位側端子と接続端子Ｐｎとの間に接続されている。抵抗素子４およびコンデンサ５の共通接続点であるフィルタ６の出力端子は、接続端子Ｐｐに接続されている。短絡スイッチＳｄは、電池監視ＩＣ４２の内部において、接続端子Ｐｐと接続端子Ｐｎとの間に接続されている。

図示は省略するが、電池監視ＩＣ４２は、第１実施形態と同様の異常判定処理を実行する制御回路８を備えている。すなわち、図１８に示すように、制御回路８は、異常判定処理において、偶数セル群に対応する短絡スイッチＳｄをオフ制御するとともに、奇数セル群に対応する短絡スイッチＳｄをオンオフ制御する。図１９および図２０に示すように、制御回路８は、奇数スイッチをオンオフ制御する前の期間Ｔａにおける任意の時点ｔ１において電池セルＣｂ２、Ｃｂ３の電圧を検出し、奇数スイッチをオンオフ制御した後の期間Ｔｃにおける任意の時点ｔ４において電池セルＣｂ２、Ｃｂ３の電圧を検出する。制御回路８は、それら検出した４つの電圧値に基づいて検出ラインＬｎの異常を判定する。この場合も、（１）式に示した異常判定式が用いられる。

［１］正常時における異常判定処理に関する動作について
図１９に示すように、検出ラインＬｎ３に断線が生じていない正常時、期間Ｔａにおける接続端子Ｐｐ３および接続端子Ｐｎ３間の電圧Ｖ３、つまり電池セルＣｂ３の電圧の検出値は、電池セルＣｂ３の電圧に相当する電圧ＶＣ３（例えば３Ｖ）となる。したがって、時点ｔ１における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ａは、電圧ＶＣ３となる。また、正常時、期間Ｔａにおける接続端子Ｐｐ２および接続端子Ｐｎ２間の電圧Ｖ２、つまり電池セルＣｂ２の電圧の検出値は、電池セルＣｂ２の電圧に相当する電圧ＶＣ２（例えば３Ｖ）となる。したがって、時点ｔ１における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ａは、電圧ＶＣ２となる。

正常時、時点ｔ２において奇数スイッチがオンに転じると、接続端子Ｐｐ３およびＰｎ３間が短絡されるため、正常時の期間Ｔｂにおける電圧Ｖ３は、０Ｖとなる。この場合、時点ｔ３において奇数スイッチがオフに転じると、電池セルＣｂ３によりフィルタ６のコンデンサ５が充電されることにより、電圧Ｖ３が電圧ＶＣ３に向けて変化する。このときの電圧Ｖ３の変化の傾きは、フィルタ６の時定数により定まるものであり、比較的緩やかな傾きとなる。

その後、正常時の期間Ｔｃにおいて、フィルタ６のコンデンサ５に対する充電が完了したときに電圧Ｖ３が電圧ＶＣ３に到達する。本実施形態において、時点ｔ４は、コンデンサ５に対する充電時間を考慮し、電圧Ｖ３が電圧ＶＣ３に到達した時点またはそれ以降の時点に設定されているものとする。したがって、時点ｔ４における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ｂは、電圧ＶＣ３となる。

正常時、時点ｔ２において奇数スイッチがオンに転じると、接続端子Ｐｐ１およびＰｎ１間が短絡される。ここで、電池セルＣｂ１の電圧と電池セルＣｂ２の電圧とが同一の電圧値であると仮定すると、正常時の期間Ｔｂにおける電圧Ｖ２は、電池セルＣｂ２の電圧ＶＣ２から、その２倍の電圧２・ＶＣ２に向けて変化する。この場合、時点ｔ３において奇数スイッチがオフに転じると、フィルタ６のコンデンサ５が放電されることにより、電圧Ｖ２が電圧ＶＣ２に向けて変化する。

このときの電圧Ｖ２の変化の傾きはフィルタ６の時定数により定まるものであり、比較的緩やかな傾きとなる。その後、正常時の期間Ｔｃにおいて、フィルタ６のコンデンサ５の放電が完了したときに電圧Ｖ２が電圧ＶＣ２に到達する。本実施形態において時点ｔ４は、コンデンサ５に対する放電時間を考慮し、電圧Ｖ２が電圧ＶＣ２に到達した時点またはそれ以降の時点に設定されているものとする。したがって、時点ｔ４における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ｂは、電圧ＶＣ２となる。

このように、正常時、時点ｔ１における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ａと、時点ｔ４における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ｂとは、いずれも電圧ＶＣ３（例えば３Ｖ）となる。また、正常時、時点ｔ１における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ａと、時点ｔ４における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ｂとは、いずれも電圧ＶＣ２（例えば３Ｖ）となる。そのため、これら各検出値を上記（１）式に代入すると、上記（１）式の左辺が０となり、上記（１）が成立しない。したがって、正常時、異常判定処理の結果として、検出ラインＬｎ３が正常であるという結果が得られる。

［２］異常時における異常判定処理に関する動作について
図２０に示すように、検出ラインＬｎ３に断線が生じている異常時、期間Ｔａにおける電圧Ｖ３は、正常時の期間Ｔａと同様、電圧ＶＣ３（例えば３Ｖ）となる。したがって、時点ｔ１における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ａは、電圧ＶＣ３となる。また、異常時の期間Ｔａにおける電圧Ｖ２は、正常時の期間Ｔａと同様、電圧ＶＣ２（例えば３Ｖ）となる。したがって、時点ｔ１における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ａは、電圧ＶＣ２となる。

異常時の期間Ｔｂにおける電圧Ｖ３は、時点ｔ２において奇数スイッチがオンに転じることにより、正常時の期間Ｔｂと同様、０Ｖとなる。ただし、この場合、時点ｔ３において奇数スイッチがオフに転じても、検出ラインＬｎ３が断線していることから、電池セルＣｂ３によりフィルタ６のコンデンサ５が充電されず、電圧Ｖ３は０Ｖに維持される。そのため、その後の期間Ｔｃの時点ｔ４における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ｂは、０Ｖとなる。

異常時の期間Ｔｂにおける電圧Ｖ２は、時点ｔ２において奇数スイッチがオンに転じることにより、正常時の期間Ｔｂと同様、電圧ＶＣ２から上昇する。ただし、この場合、検出ラインＬｎ３が断線していることから、電圧Ｖ２は、電池セルＣｂ２の電圧ＶＣ２から、その２．５倍の電圧５・ＶＣ２／２に向けて変化する。この場合、時点ｔ３において奇数スイッチがオフに転じると、フィルタ６のコンデンサ５が放電されることにより、電圧Ｖ２が低下する。

ただし、この場合、検出ラインＬｎ３が断線していることから、電圧Ｖ２は、電圧ＶＣ２の２倍の電圧２・ＶＣ２に向けて変化する。その後、異常時の期間Ｔｃにおいて、フィルタ６のコンデンサ５の放電が完了したときに電圧Ｖ２が電圧２・ＶＣ２に到達する。本実施形態において時点ｔ４は、コンデンサ５に対する放電時間を考慮し、電圧Ｖ２が電圧２・ＶＣ２に到達した時点またはそれ以降の時点に設定されているものとする。したがって、時点ｔ４における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ｂは、電圧２・ＶＣ２となる。

このように、異常時、時点ｔ１における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ａと、時点ｔ４における電池セルＣｂ３の電圧の検出値である電圧Ｖ３ｂとは、大きく異なる値となっており、各検出値には電池セルＣｂ３の電圧ＶＣ３だけの差が存在する。また、異常時、時点ｔ１における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ａと、時点ｔ４における電池セルＣｂ２の電圧の検出値である電圧Ｖ２ｂとは、大きく異なる値となり、各検出値には電池セルＣｂ２の電圧ＶＣ２だけの差が存在する。そのため、これら各検出値を上記（１）式に代入すると、上記（１）式の左辺がセル電圧の２倍程度の値となり、上記（１）が成立する。したがって、異常時、異常判定処理の結果として、検出ラインＬｎ３が異常であるという結果が得られる。

以上説明したように、第１実施形態に対し検出ラインと電圧検出回路との間に接続されるフィルタの構成などが変更された本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。なお、本実施形態の構成では、正常時にもフィルタ６のコンデンサ５に対する充放電に起因する待機時間が発生する。そのため、本実施形態によれば、第１実施形態に比べて診断時間が若干長期化するものの、比較例に比べると診断時間を短縮することができる。

（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態で示した数値などは例示であり、それに限定されるものではない。
短絡スイッチＳｄとしては、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴに限らずともよく、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴ、バイポーラトランジスタなどの各種の半導体スイッチング素子、アナログスイッチなどを採用することができる。
フィルタ６は、検出ラインＬｎと電圧検出回路７との間に接続される構成であればよく、その具体的な構成は適宜変更することができる。

判定閾値Ｔｈは、０に限らずともよく、適用される回路における各種の誤差を考慮したうえで検出ラインＬｎの異常を判定できるような値に設定すればよい。また、判定閾値Ｔｈとして、所定の範囲を持つような値に設定してもよい。さらに、異常判定式は、上記各実施形態で示したものに限らずともよく、適宜変更することができる。
本発明は、車両に搭載される組電池２を監視する電池監視装置１、４１に限らず、複数の電池セルが直列接続された構成の組電池を監視する電池監視装置全般に適用することができる。

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

１、４１…電池監視装置、２…組電池、６…フィルタ、７…電圧検出回路、８…制御回路、Ｃｂ…電池セル、Ｌｎ…検出ライン、Ｓｄ…短絡スイッチ。

Claims (5)

1. 複数の電池セル（Ｃｂ）が直列接続された構成の組電池（２）を監視する電池監視装置（１、４１）であって、
   前記複数の電池セルの両端子に接続された複数の検出ライン（Ｌｎ）と、
   前記複数の検出ラインを介して前記電池セルの電圧を検出する電圧検出回路（７）と、
   前記複数の電池セルのそれぞれに対応して設けられ、前記検出ラインと前記電圧検出回路との間に接続されたフィルタ（６）と、
   前記複数の電池セルのそれぞれに対応して設けられ、前記電池セルの両端子に接続された一対の前記検出ライン同士を短絡するための複数の短絡スイッチ（Ｓｄ）と、
   前記複数の短絡スイッチのオンオフを制御するとともに、前記検出ラインに異常が生じているか否かを判定する異常判定部（８）と、
   を備え、
   隣接する前記電池セルのうち一方の電池セルを第１電池セルとし、その第１電池セルに対応する前記短絡スイッチを第１スイッチとし、前記隣接する電池セルのうち他方の電池セルを第２電池セルとし、その第２電池セルに対応する前記短絡スイッチを第２スイッチとしたとき、
   前記異常判定部は、
   前記第１スイッチがオフされた状態で前記第２スイッチをオフからオンに転じさせた後に再びオフに転じさせるように制御するオンオフ制御を実行し、
   そのオンオフ制御を実行する前後における前記第１電池セルの電圧および前記第２電池セルの電圧を検出し、
   それら検出した４つの電圧値に基づいて前記検出ラインの異常を判定する電池監視装置。
2. 前記異常判定部は、
   前記第１スイッチがオフされた状態で前記第２スイッチのオンオフ制御を実行するのに先立って、前記第２スイッチがオフされた状態で前記第１スイッチをオフからオンに転じさせた後に再びオフに転じさせるように制御するオンオフ制御を実行する請求項１に記載の電池監視装置。
3. 前記異常判定部は、
   前記オンオフ制御を実行する前後における前記第１電池セルの電圧の差と、前記オンオフ制御を実行する前後における前記第２電池セルの電圧の差と、に基づいて前記検出ラインの異常を判定する請求項１または２に記載の電池監視装置。
4. 前記異常判定部は、
   前記オンオフ制御を実行する前における前記第１電池セルの電圧および前記第２電池セルの電圧の差と、前記オンオフ制御を実行した後における前記第１電池セルの電圧および前記第２電池セルの電圧の差と、に基づいて前記検出ラインの異常を判定する請求項１または２に記載の電池監視装置。
5. 前記異常判定部は、前記２つの差の和が所定の判定閾値より大きい場合に前記検出ラインに異常が生じていると判定する請求項３または４に記載の電池監視装置。

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