JP7310532B2 - 電圧監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、組電池に適用される電圧監視装置に関する。

従来、この種の電圧監視装置（電圧検出装置）としては、組電池を構成する複数のセルグループのそれぞれについて、セルグループを構成する複数の電池セルのそれぞれの端子間電圧を順次検出するものが知られている。詳しくは、この装置は、電池セルの両端に接続された一対の電気経路と、一対の電気経路を介して電池セルの端子間電圧を検出する機能を有する集積回路（以下、監視回路）とを備えている。

ところで、上記電圧監視装置において、隣接するセルグループのうち一方の正極端子及び他方の負極端子は、導電部材（例えばワイア）によって接続されている。また、一対の電気経路間に過電圧が印加された場合に監視回路の信頼性が低下することを回避すべく、一対の電気経路間をバイパス経路によって短絡したり、一対の電気経路間をツェナーダイオードによって接続したりしている。

ここで、一対の電気経路間を短絡する構成では、組電池に充放電電流が流れる場合において、導電部材のインピーダンスが高いことから導電部材に起電力が生じる。このため、充放電電流が導電部材に隣接する一対の電気経路間を短絡するバイパス経路に流れこみ、一対の電気経路において配線インピーダンス等に起因して電圧降下が生じることとなる。これにより、電池セルの電圧検出精度が悪化する懸念がある。また、一対の電気経路間をツェナーダイオードによって接続する構成でも、組電池に放電電流が流れる場合において、電池セルの電圧検出精度が悪化する懸念がある。

そこで、特許文献１に記載の発明では、導電部材のバイパス経路に双方向ツェナーダイオードを配置している。これにより、導電部材の端子間電圧が規定電圧以下となる場合、バイパス経路に電流を流通させないことから、導電部材に隣接する一対の電気経路に電流が流れ込まなくなる。したがって、一対の電気経路において電圧降下が生じることを回避することができ、ひいては単位電池の電圧検出精度の悪化を好適に回避することができた。

特許第５７８３１９７号公報

ところで、監視回路内には、セルごとに、均等化スイッチや入力電圧保護用のダイオードが設けられていることが一般的である。このため、導電部材に大きな負電圧が生じた場合、その均等化スイッチのボディダイオードや入力電圧保護用のダイオードを介して、監視回路内に電流が回り込むという問題があった。そして、監視回路内に電流が回り込むと、途中経路に設けられているフィルタ抵抗等により電圧降下が発生し、電圧検出精度の悪化が生じてしまっていた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電圧検出精度の悪化を好適に回避することのできる電圧監視装置を提供することにある。

上記課題を解決するための手段は、複数個の電池セルが直列接続されたセルグループを複数直列接続してなる組電池に適用される電圧監視装置において、前記電池セルの端子間電圧を検出する電圧検出部と、前記電池セルの端子間を接続して放電させる均等化スイッチ部と、を有する監視回路と、前記各電池セルの各端子と前記監視回路の入力端子とを接続する電気経路を有する外部回路と、を備え、隣接する前記セルグループのうち一方の正極端子と他方の負極端子との間には、これらの端子を接続する導電部材が設けられ、いずれかの前記セルグループを構成する電池セルのうち、前記導電部材側の端部には、前記導電部材に直列接続されている第１セルが配置されており、前記第１セルの両側端子のうち前記導電部材とは反対側の第１端子は、前記外部回路における第１の電気経路を介して、前記監視回路の第１入力端子に接続されており、前記導電部材の両端のうち、前記第１セルとは反対側は、前記外部回路における第２の電気経路を介して、前記監視回路の第２入力端子に接続されており、前記監視回路の均等化スイッチ部は、前記監視回路において、前記第１入力端子と前記第２入力端子との間の電気経路上に配置され、当該電気経路の通電及び通電遮断を切り替えることにより、前記第１セルの放電を制御するように構成されている。

上記構成により、導電部材に起電力が生じたとしても、第１セルと導電部材は、直列接続されており、かつ、第１セルの端子間電圧は、導電部材の端子間電圧に比較して十分大きいため、第１セルを介して電流が流れることを防止できる。これにより、第２入力端子において電圧降下が生じないため、第１セルの端子間電圧を精度よく検出することが可能となる。

車載高電圧システムの概略を示すブロック図。 外部回路及び監視回路の回路構成を示す回路構成図。 従来における外部回路及び監視回路の回路構成を示す回路構成図。 従来における外部回路及び監視回路の回路構成を示す回路構成図。 第２実施形態の外部回路及び監視回路の回路構成を示す回路構成図。 断線検出処理を示すフローチャート。 正常時における電流の流れを示す回路構成図。 正常時における検出電圧の変化を示すタイミングチャート。 断線時における電流の流れを示す回路構成図。 断線時における検出電圧の変化を示すタイミングチャート。 別例における外部回路及び監視回路の回路構成を示す回路構成図。 別例における外部回路及び監視回路の回路構成を示す回路構成図。 別例における外部回路及び監視回路の回路構成を示す回路構成図。

（第１実施形態）
以下、本発明にかかる組電池の電圧監視装置を車載主機としての回転機の電源となる車載高電圧バッテリに適用した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、高電圧バッテリとしての組電池１０は、車載高電圧システムを構成する複数の電池セルの直列接続体であり、組電池１０の端子間電圧が例えば１００Ｖ以上の高電圧となる。組電池１０は、回転機（モータジェネレータ）などの電気負荷の電源となったり、モータジェネレータの回生制御によって生成される電力を貯蔵したりする。なお、本実施形態では、電池セルとして、リチウムイオン２次電池を用いている。

電圧監視装置１００は、電池セルの状態を監視する監視回路Ｕｗ１～Ｕｗｎ（ｎは任意の自然数）、監視回路Ｕｗ１～Ｕｗｎと各電池セルを接続する外部回路Ｕｆ１～Ｕｆｎ（ｎは任意の自然数）、インターフェース１２及びマイコン１４により構成されている。なお、以下では、監視回路Ｕｗ１～Ｕｗｎを単に監視回路Ｕｗｎと示し、外部回路Ｕｆ１～Ｕｆｎを単に外部回路Ｕｆｎと示す。

組電池１０を構成する複数の電池セルは、集積回路（ＩＣ）として構成された監視回路Ｕｗｎによってその状態が監視される。詳しくは、監視回路Ｕｗｎは、インターフェース１２を介して取り込まれるマイコン１４からの指令に基づき、電池セルの状態監視処理を行い、その結果をインターフェース１２を介してマイコン１４に出力する。

ちなみに、マイコン１４は、車載低電圧システムを構成し、インターフェース１２は、高電圧システムと低電圧システムとの間を絶縁しつつ情報伝達を行う絶縁伝達素子（例えば、光絶縁伝達素子としてのフォトカプラ）を備えて構成されている。また、インターフェース１２を介したマイコン１４及び監視回路Ｕｗｎの間の情報伝達手法は、デイジーチェーン接続方式等、種々の手法を採用することができる。

監視回路Ｕｗｎと組電池１０との間には、外部回路Ｕｆｎが介在している。ここで、図２を用いて、外部回路Ｕｆｎ及び監視回路Ｕｗｎについて説明する。なお、本実施形態では、１つの監視回路Ｕｗｎの監視対象として、２つのセルグループ（電池スタックともいう）であるセルグループＧ１及びセルグループＧ２を例示した。なお、１つの監視回路Ｕｗｎの監視対象となるセルグループは任意に変更可能である。

ここで、これらセルグループＧ１，Ｇ２のそれぞれは、隣接する複数個の電池セルの直列接続体として構成されている。本実施形態では、セルグループＧ１，Ｇ２を構成する電池セルの数を、２つとしているが任意に変更可能である。セルグループＧ１を構成する各電池セルを、低電位側から順に、電池セルＶ１、電池セルＶ２と示し、セルグループＧ２を構成する各電池セルを、低電位側から順に、電池セルＶ３、電池セルＶ４と示す。

セルグループＧ１は、導電部材としてのスタック間ワイア４０を介して、セルグループＧ２に直列接続されている。より詳しくは、セルグループＧ１を構成する電池セルのうち、セルグループＧ２の側（高電位側）における端部に配置されている電池セルＶ２は、セルグループＧ２を構成する電池セルのうち、セルグループＧ１の側（低電位側）における端部に配置されている電池セルＶ３に対して、スタック間ワイア４０を介して、直列接続されている。

次に、外部回路Ｕｆｎについて説明する。外部回路Ｕｆｎは、各電池セルＶ１～Ｖ４の各端子に、それぞれ一端が接続された電気経路Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２１、Ｌ２２，Ｌ３，Ｌ４が設けられている。

具体的には、電気経路Ｌ０は、電池セルＶ１の負極端子（より詳しくは、電池セルＶ１の負極端子から図示しないグランド側（低電位側）に向かう電気経路）に一端が接続され、他端が監視回路Ｕｗｎの入力端子Ｓ１に接続されている。

電気経路Ｌ１は、電池セルＶ１の正極端子及び電池セルＶ２の負極端子に（より詳しくは、電池セルＶ１の正極端子と電池セルＶ２の負極端子との間の電気経路に）一端が接続されている。この電気経路Ｌ１は、途中で２つの経路に分岐しており、一方の電気経路Ｌ１ｎ（図２において上側）は、監視回路Ｕｗｎの入力端子Ｓ２に接続されており、他方の電気経路Ｌ１ｐ（図２において下側）は、監視回路Ｕｗｎの入力端子Ｐ１に接続されている。

電気経路Ｌ２１は、電池セルＶ２の正極端子（より詳しくは、電池セルＶ２の正極端子とスタック間ワイア４０との間の電気経路）に一端が接続されており、他端が、監視回路Ｕｗｎの入力端子Ｐ２に接続されている。

電気経路Ｌ２２は、電池セルＶ３の負極端子（より詳しくは、スタック間ワイア４０と電池セルＶ３の負極端子との間の電気経路）に一端が接続されており、他端が、監視回路Ｕｗｎの入力端子Ｓ３に接続されている。

電気経路Ｌ３は、電池セルＶ３の正極端子及び電池セルＶ４の負極端子（より詳しくは、電池セルＶ３の正極端子と電池セルＶ４の負極端子との間の電気経路）に一端が接続されている。この電気経路Ｌ３は、途中で２つの経路に分岐しており、一方の電気経路Ｌ３ｎ（図２において上側）は、監視回路Ｕｗｎの入力端子Ｓ４に接続されており、他方の電気経路Ｌ３ｐ（図２において下側）は、監視回路Ｕｗｎの入力端子Ｐ３に接続されている。

電気経路Ｌ４は、電池セルＶ４の正極端子（より詳しくは、電池セルＶ４の正極端子から図示しない電気負荷側（高電位側）に向かう電気経路）に一端が接続されている。この電気経路Ｌ４は、途中で２つの経路に分岐しており、一方の電気経路Ｌ４ｎ（図２において上側）は、監視回路Ｕｗｎの入力端子Ｓ５に接続されており、他方の電気経路Ｌ４ｐ（図２において下側）は、監視回路Ｕｗｎの入力端子Ｐ４に接続されている。

そして、各電気経路Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２１、Ｌ２２，Ｌ３、Ｌ４には、それぞれヒューズｆｕとインダクタＬとが直列接続されて設けられている。ヒューズｆｕとインダクタＬにより回路の保護がなされる。

また、各電気経路Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２１、Ｌ２２，Ｌ３、Ｌ４の間において、各電池セルＶ１～Ｖ４と並列となるように、コンデンサＣ１、Ｃ２，Ｃ４，Ｃ５が設けられている。例えば、電気経路Ｌ０と、電気経路Ｌ１との間において、電池セルＶ１に対して並列となるコンデンサＣ１が設けられている。コンデンサＣ１の両端は、インダクタＬに対して、電池セルＶ１とは反対側の一端にそれぞれ接続されている。コンデンサＣ２，Ｃ４，Ｃ５も同様である。

また、電気経路Ｌ２１、Ｌ２２の間において、スタック間ワイア４０と並列となるように、コンデンサＣ３が設けられている。コンデンサＣ３の両端は、インダクタＬに対して、スタック間ワイア４０とは反対側の一端にそれぞれ接続されている。

また、各電気経路Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２１、Ｌ２２，Ｌ３、Ｌ４の間において、各電気経路Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２１、Ｌ２２，Ｌ３、Ｌ４を繋ぐように、バイパス経路Ｂ１～Ｂ５が設けられている。例えば、電気経路Ｌ０と、電気経路Ｌ１との間において、バイパス経路Ｂ１が設けられている。バイパス経路Ｂ２～Ｂ５も同様である。そして、バイパス経路Ｂ１，Ｂ２，Ｂ４，Ｂ５においては、低電位側から高電位側への電流の流れを許可するツェナーダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ４，Ｄ５が設けられている。例えば、電気経路Ｌ０と電気経路Ｌ１との間に設けられるツェナーダイオードＤ１のアノードには、電気経路Ｌ１に対して低電位側となる電気経路Ｌ０が接続され、カソードには、電気経路Ｌ０に対して高電位側となる電気経路Ｌ１が接続されている。ツェナーダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ４，Ｄ５を備えることにより、監視回路Ｕｗｎに過電圧が印加されることを抑制することができる。このため、監視回路Ｕｗｎの信頼性が低下することを回避できる。

一方で、電気経路Ｌ２１と電気経路Ｌ２２との間を繋ぐバイパス経路Ｂ３には、双方向ツェナーダイオードＤ３が設けられている。すなわち、バイパス経路Ｂ３には、ツェナーダイオードＤ３ａ及びツェナーダイオードＤ３ｂの直列接続体が設けられている。詳しくは、ツェナーダイオードＤ３ａ及びツェナーダイオードＤ３ｂのカソード同士が接続されている。

なお、本実施形態において、ツェナーダイオードＤ３ａが、バイパス経路５０のうち低電位側から高電位側への電流の流通を許容し、逆方向の電流の流通を自身の端子間電圧がブレークダウン電圧Ｖｚ（「規定電圧」に相当）を超えた場合にのみ許容する「第１の整流素子」に相当する。また、ツェナーダイオードＤ３ｂが、バイパス経路５０のうち高電位側から低電位側への電流の流通を許容し、逆方向の電流の流通を自身の端子間電圧が上記ブレークダウン電圧Ｖｚを超えた場合にのみ許容する「第２の整流素子」に相当する。

本実施形態において、ツェナーダイオードＤ３ａ及びツェナーダイオードＤ３ｂのブレークダウン電圧Ｖｚは、組電池１０が充放電される場合においてスタック間ワイア４０の端子間電圧の取り得る最大値よりも高い電圧に設定されている。なお、ツェナーダイオードＤ３ａ及びツェナーダイオードＤ３ｂのブレークダウン電圧Ｖｚと、ツェナーダイオードＤ１、Ｄ２，Ｄ４，Ｄ５のブレークダウン電圧（「所定電圧」に相当）とは、同一の値であってもよいし、異なる値であってもよい。

また、電気経路Ｌ０，Ｌ１ｎ，Ｌ２２，Ｌ３ｎ，Ｌ４ｎには、抵抗体Ｒ０ｎ，Ｒ１ｎ，Ｒ２ｎ，Ｒ３ｎ，Ｒ４ｎがそれぞれ設けられている。これら抵抗体Ｒ０ｎ，Ｒ１ｎ，Ｒ２ｎ，Ｒ３ｎ，Ｒ４ｎは、監視回路Ｕｗｎを過電流から保護する役割を果たす。

また、電気経路Ｌ１ｐ，Ｌ２１，Ｌ３ｐ、Ｌ４ｐには、ローパスフィルタＦ１～Ｆ４（ＲＣ回路）がそれぞれ設けられている。より詳しくは、各電気経路Ｌ１ｐ，Ｌ２１，Ｌ３ｐ、Ｌ４ｐの経路上に、ローパスフィルタＦ１～Ｆ４を構成する抵抗体ＦＲ１～ＦＲ４が設けられている。そして、ローパスフィルタＦ１～Ｆ４を構成するコンデンサＦＣ１～ＦＣ４は、各電池セルＶ１～Ｖ４と並列になるように、設けられている。例えば、電気経路Ｌ０と、電気経路Ｌ１ｐとの間において、コンデンサＦＣ１が設けられている。コンデンサＦＣ１の一端は、電気経路Ｌ０において、抵抗体Ｒ０ｎを介して入力端子Ｓ１に接続されている。そして、コンデンサＦＣ１の他端は、電気経路Ｌ１ｐにおいて、抵抗体ＦＲ１と入力端子Ｐ１との間に接続されている。他のコンデンサＦＣ２～ＦＣ４も同様である。このローパスフィルタＦ１～Ｆ４によりノイズが低減される。

次に監視回路Ｕｗｎについて説明する。監視回路Ｕｗｎは、ＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチ素子である均等化スイッチＳＷ１～ＳＷ４と、電圧検出部３０と、を備える。均等化スイッチＳＷ１～ＳＷ４は、入力端子Ｓ１と入力端子Ｓ２との間、入力端子Ｓ２と入力端子Ｓ３との間、入力端子Ｓ３と入力端子Ｓ４との間、入力端子Ｓ４と入力端子Ｓ５との間をそれぞれ短絡するように設けられている。

均等化スイッチＳＷ１～ＳＷ４は、各電池セルＶ１～Ｖ４を放電させることにより、電池セルＶ１～Ｖ４の端子間電圧の均等化を図るために設けられている。例えば、電池セルＶ１を放電させる場合、均等化スイッチＳＷ１を閉操作する。これにより、電池セルＶ１→電気経路Ｌ１→電気経路Ｌ１ｎ→均等化スイッチＳＷ１→電気経路Ｌ０→電池セルＶ１から構成される閉回路に電流が流れ、電池セルＶ１が放電される。均等化スイッチＳＷ１～ＳＷ４は、例えば、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチにより構成されている。

各均等化スイッチＳＷ１～ＳＷ４には、それぞれ低電位側から高電位側への電流を許容するダイオードＤ１１～Ｄ１４が並列に接続されている。これらのダイオードＤ１１～Ｄ１４は、均等化スイッチＳＷ１～ＳＷ４のボディダイオードにより構成されていてもよい。そして、均等化スイッチＳＷ１～ＳＷ４は、マイコン１４などによりオンオフ制御される。均等化スイッチＳＷ１～ＳＷ４、及び当該均等化スイッチＳＷ１～ＳＷ４に並列接続されるダイオードＤ１１～Ｄ１４が、均等化スイッチ部に相当する。

電圧検出部３０は、各電池セルＶ１～Ｖ４の電圧を検出する回路である。詳しくは、電圧検出部３０は、入力端子Ｐ１と入力端子Ｓ１との間の電圧（電位差）を検出する入力チャネル（電圧検出チャネル）を有している。そして、電圧検出部３０は、入力端子Ｐ１と入力端子Ｓ１との間の電圧（電位差）に基づいて電池セルＶ１の電圧を取得する。同様に、電圧検出部３０は、入力端子Ｐ２と入力端子Ｓ２との間の電圧（電位差）を検出する入力チャネルを有している。そして、電圧検出部３０は、入力端子Ｐ２と入力端子Ｓ２との間の電圧（電位差）に基づいて電池セルＶ２の電圧を取得する。また、電圧検出部３０は、入力端子Ｐ３と入力端子Ｓ３との間の電圧（電位差）を検出する入力チャネルを有している。そして、電圧検出部３０は、入力端子Ｐ３と入力端子Ｓ３との間の電圧（電位差）に基づいて電池セルＶ３の電圧を取得する。また、電圧検出部３０は、入力端子Ｐ４と入力端子Ｓ４との間の電圧（電位差）を検出する入力チャネルを有している。そして、電圧検出部３０は、入力端子Ｐ４と入力端子Ｓ４との間の電圧（電位差）に基づいて電池セルＶ４の電圧を取得する。

なお、電圧検出部３０は、図示しないマルチプレクサやＡＤ変換器などを備えている。そして、電圧検出部３０は、マルチプレクサにより入力チャネルを選択することにより、検出される各電池セルＶ１～Ｖ４の電圧を選択する。そして、電圧検出部３０は、ＡＤ変換器などによりデジタル信号に変換して、出力するように構成されている。出力されたデジタル信号は、インターフェース１２を介してマイコン１４に入力される。

ところで、上述した外部回路Ｕｆｎでは、監視回路Ｕｗｎの信頼性の低下を回避しつつ、監視回路Ｕｗｎによる電圧検出精度の悪化を回避するために、バイパス経路Ｂ３を設け、さらに双方向ツェナーダイオードＤ３を設けている。

すなわち、スタック間ワイア４０のインピーダンスが高いことから、組電池１０に充放電電流が流れると、スタック間ワイア４０に起電力が生じることが知られている。しかしながら、スタック間ワイア４０の端子間電圧（起電力）がツェナーダイオードＤ３ａ，Ｄ３ｂのブレークダウン電圧Ｖｚ以下であれば、バイパス経路Ｂ３には、電流が流れない。これにより、スタック間ワイア４０に隣接する一対の電気経路Ｌ２１，Ｌ２２に電流が流れ込まなくなり、一対の電気経路Ｌ２１，Ｌ２２において電圧降下が生じることを回避することができる。したがって、スタック間ワイア４０に隣接する電池セルＶ２，Ｖ３の電圧検出精度の悪化を好適に回避することができる。

なお、スタック間ワイア４０の端子間電圧（起電力）がブレークダウン電圧Ｖｚを超えたときには、バイパス経路Ｂ３に電流を流通させる。このため、スタック間ワイア４０に隣接する一対の電気経路Ｌ２１，Ｌ２２間の電位差が増大することを回避でき、監視回路Ｕｗｎの信頼性が低下することを好適に回避できる。

しかしながら、従来の外部回路においても、本実施形態と同様に、バイパス経路Ｂ３を設け、さらに双方向ツェナーダイオードＤ３を設けているものもあったが、電圧検出精度が悪化する場合があった。ここで、従来の回路構成を図３に例示し、電圧検出精度が悪化する場合における原因について説明する。

図３に示すように、従来の外部回路Ｕｆｎでは、他の電気経路Ｌ０，Ｌ１，Ｌ３，Ｌ４と同様に、スタック間ワイア４０の一端（低電位側）に接続されている電気経路Ｌ２１は、途中で２つの電気経路Ｌ２１ｎ，Ｌ２１ｐに分岐している。そして、一方の電気経路Ｌ２１ｎ（図３において上側）は、監視回路の入力端子Ｓ４０に接続されており、他方の電気経路Ｌ２１ｐ（図３において下側）は、監視回路の入力端子Ｐ２に接続されている。なお、電気経路Ｌ２１ｎには、抵抗体Ｒ４０が設けられている。

同様に、スタック間ワイア４０の他端（高電位側）に接続されている電気経路Ｌ２２は、途中で２つの電気経路Ｌ２２ｎ，Ｌ２２ｐに分岐している。そして、一方の電気経路Ｌ２２ｎ（図３において上側）は、監視回路の入力端子Ｓ３に接続されており、他方の電気経路Ｌ２２ｐ（図３において下側）は、監視回路の入力端子Ｐ４０に接続されている。なお、電気経路Ｌ２２ｐには、他の電気経路Ｌ１ｐ，Ｌ３ｐ，Ｌ４ｐのローパスフィルタＦ１，Ｆ３，Ｆ４と同様に、ローパスフィルタＦ４０が設けられている。

そして、監視回路Ｕｗｎにおいては、ＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチ素子である均等化スイッチＳＷ４０が設けられている。均等化スイッチＳＷ４０は、入力端子Ｓ４０と入力端子Ｓ３との間を短絡するように設けられている。また、均等化スイッチＳＷ４０には、低電位側から高電位側への電流を許容するダイオードＤ４０が並列に接続されている。ダイオードＤ４０は、均等化スイッチＳＷ４０のボディダイオードである。

なお、監視回路Ｕｗｎにおいて、スタック間ワイア４０と並列に接続される箇所においてのみ回路構成や接続態様を変更することは、製造上において手間がかかるという理由により、均等化スイッチＳＷ４０が設けられている。同様の理由から、入力端子Ｐ４０と入力端子Ｓ４０との間の電圧を検出可能なように、電圧検出部３０の入力チャネルが確保されている。

このように構成することにより、スタック間ワイア４０に起電力（負電圧）が生じると、破線に示すように、スタック間ワイア４０→電気経路Ｌ２１→電気経路Ｌ２１ｎ→入力端子Ｓ４０→ダイオードＤ４０→入力端子Ｓ３→電気経路Ｌ２２ｎ→電気経路Ｌ２２→スタック間ワイア４０という閉回路において電流が流れる。つまり、バイパス経路Ｂ３を迂回して、電流が流れる。これにより、電気経路Ｌ２２ｎにおいて、電圧降下が生じるため、入力端子Ｐ３と入力端子Ｓ３との間の電圧を検出する際、その精度が悪化することとなる。

また、従来においては、ダイオードＤ４０を介して電流が迂回することによる電圧検出精度の悪化を防止すべく、図４のような回路構成が考えられていた。図３に示す外部回路Ｕｆｎとの違いについて説明する。図４に示す外部回路Ｕｆｎでは、電気経路Ｌ３と電気経路Ｌ２２との間に、バイパス経路Ｂ４に対して並列となるバイパス経路Ｂ１０がさらに設けられている。このバイパス経路Ｂ１０では、ツェナーダイオードＤ１０ａとツェナーダイオードＤ１０ｂとが直列接続されて、設けられている。これらのツェナーダイオードＤ１０ａ，Ｄ１０ｂは、低電位側から高電位側への電流の流れを許容するように設けられている。

そして、図４において、外部回路Ｕｆｎには、電気経路Ｌ１０ｎ，Ｌ１０ｐが設けられている。図４において電気経路Ｌ３ｐの下側に設けられている電気経路Ｌ１０ｎの一端は、バイパス経路Ｂ１０において、ツェナーダイオードＤ１０ａとツェナーダイオードＤ１０ｂの間の接続点Ｍ１に、接続されており、他端は、監視回路Ｕｗｎの入力端子Ｓ１０に接続されている。また、電気経路Ｌ１０ｎには、抵抗体Ｒ１０が設けられている。なお、ローパスフィルタＦ３を構成するコンデンサＦＣ３の一端は、電気経路Ｌ１０ｎにおいて、抵抗体Ｒ１０に対して、入力端子Ｓ１０の反対側に接続されている。また、コンデンサＣ４の一端は、電気経路Ｌ１０ｎに接続されている。

図４において電気経路Ｌ１０ｎの下側に設けられている電気経路Ｌ１０ｐの一端は、電気経路Ｌ１０ｎに接続されており、他端は監視回路Ｕｗｎの入力端子Ｐ１０に接続されている。なお、電気経路Ｌ１０ｐの一端は、電気経路Ｌ１０ｎにおいて、コンデンサＣ４とコンデンサＦＣ３との間の接続点Ｍ２に接続されている。

また、電気経路Ｌ１０ｐには、ローパスフィルタＦ１０が設けられている。より詳しくは、電気経路Ｌ１０ｐの経路上に、ローパスフィルタＦ１０を構成する抵抗体ＦＲ１０が設けられている。そして、ローパスフィルタＦ１０を構成するコンデンサＦＣ１０は、電気経路Ｌ１０ｐと、電気経路Ｌ２２ｎとの間に設けられている。具体的には、コンデンサＦＣ１０の一端は、電気経路Ｌ２２ｎにおいて、抵抗体Ｒ２ｎを介して入力端子Ｓ３に接続されている。そして、コンデンサＦＣ１０の他端は、電気経路Ｌ１０ｐにおいて、抵抗体ＦＲ１０と入力端子Ｐ１０との間に接続されている。

また、電気経路Ｌ１０ｎと、電気経路Ｌ２２ｎとの間において、ツェナーダイオードＤ１０ｂと平行となるように、抵抗体Ｒ１１が設けられている。抵抗体Ｒ１１の一端は、電気経路Ｌ１０ｎにおいて、接続点Ｍ１と、電気経路Ｌ１０ｎと電気経路Ｌ１０ｐとの接続点Ｍ２との間に接続されている。抵抗体Ｒ１１の他端は、電気経路Ｌ２２ｎにおいて、接続点Ｍ３と接続点Ｍ４との間に接続されている。接続点Ｍ３は、ツェナーダイオードＤｂのカソード側の接続点であり、接続点Ｍ４は、電気経路Ｌ２２ｎと電気経路Ｌ２２ｐとの接続点である。

そして、図４に示す監視回路Ｕｗｎにおいては、ＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチ素子である均等化スイッチＳＷ１０が設けられている。均等化スイッチＳＷ１０は、入力端子Ｓ１０と入力端子Ｓ３との間を短絡するように設けられている。また、均等化スイッチＳＷ１０には、低電位側から高電位側への電流を許容するダイオードＤ１０が並列に接続されている。ダイオードＤ１０は、均等化スイッチＳＷ１０のボディダイオードである。また、電圧検出部３０には、入力端子Ｐ１０と入力端子Ｓ３との間の電圧を検出可能なように、入力チャネルが確保されている。また、電圧検出部３０には、入力端子Ｐ３と入力端子Ｓ１０との間の電圧を検出可能なように、入力チャネルが確保されており、入力端子Ｐ３と入力端子Ｓ１０との間の電圧を検出することにより、電池セルＶ３の電圧を取得するようになっている。

このように構成することにより、スタック間ワイア４０に起電力が生じると、図３と同様に、電流が流れる（図４において破線で示す）。しかしながら、当該電流は、電気経路Ｌ２２ｎを流れ、電気経路Ｌ１０ｎを流れない。このため、入力端子Ｐ３と入力端子Ｓ１０との間における電圧には影響を与えない。したがって、図４に示す回路構成により、電池セルＶ３の電圧検出の精度悪化を防止できる。

その一方、このように構成することにより、外部回路Ｕｆｎは、冗長となり、複雑化するという問題がある。すなわち、電気経路Ｌ１０ｎ，Ｌ１０ｐやローパスフィルタＦ１０などを設ける必要がある。また、電圧を検出する必要がないにもかかわらず、入力端子Ｐ４０，Ｓ４０，Ｐ１０，Ｓ３を設け、さらに、入力端子Ｐ４０，Ｓ４０間、及び入力端子Ｐ１０，Ｓ３間において、電圧検出部３０の入力チャネルを設けている。同様に、放電させる必要がないにもかかわらず、均等化スイッチＳＷ１０，ＳＷ４０も余分に設けている。なお、電圧検出部３０の入力チャネル、入力端子Ｐ４０，Ｓ４０，Ｐ１０，Ｓ３や均等化スイッチＳＷ１０，ＳＷ４０を省略することも考えられるが、監視回路Ｕｗｎを一律に構成できなくなり、この場合においても製造上の手間が増えるという問題がある。

そこで、本実施形態では、図２に示すような回路構成とすることにより、電圧検出の精度悪化を防止しつつ、余分な構成を省略している。すなわち、セルグループＧ１を構成する電池セルＶ１，Ｖ２のうち、スタック間ワイア４０側の端部には、スタック間ワイア４０に直列接続されている第１セルとしての電池セルＶ２が配置されている。第１セルの両側端子のうちスタック間ワイア４０とは反対側の第１端子としての負極端子には、第１の電気経路としての電気経路Ｌ１を介して、監視回路Ｕｗｎの第１入力端子としての入力端子Ｓ２に接続されている。

また、スタック間ワイア４０の両端のうち、電池セルＶ２とは反対側は、第２の電気経路としての電気経路Ｌ２２を介して、監視回路Ｕｗｎの第２入力端子としての入力端子Ｓ３に接続されている。

そして、監視回路Ｕｗｎの均等化スイッチ部としての均等化スイッチＳＷ２は、監視回路Ｕｗｎにおいて、入力端子Ｓ２と入力端子Ｓ３との間の電気経路上に配置され、当該電気経路の通電及び通電遮断を切り替えることにより、電池セルＶ２の放電を制御するように構成されている。

これにより、電池セルＶ２側が高電位となるようにスタック間ワイア４０に起電力が生じたとしても、電池セルＶ２の正極端子とスタック間ワイア４０とが、直列接続されているため、電流は流れない。つまり、電池セルＶ２の端子間電圧は、スタック間ワイア４０の端子間電圧よりも十分高いため、起電力に基づいて、スタック間ワイア４０→電池セルＶ２→電気経路Ｌ１→電気経路Ｌ１ｎ→入力端子Ｓ２→ダイオードＤ１２→入力端子Ｓ３→電気経路Ｌ２２→スタック間ワイア４０となる閉回路において電流が流れることはない。これにより、入力端子Ｓ２において電圧降下が生じないため、電気経路Ｌ１と電気経路Ｌ２１との間の電圧、すなわち、入力端子Ｐ２と入力端子Ｓ２の間の電圧に基づいて、電池セルＶ２の端子間電圧を精度よく検出することが可能となる。

一方で、電池セルＶ２を放電させる場合には、均等化スイッチＳＷ２をオンすることにより放電させることができる。すなわち、図２において破線で示すように、電池セルＶ２→スタック間ワイア４０→電気経路Ｌ２２→入力端子Ｓ３→均等化スイッチＳＷ２→入力端子Ｓ２→電気経路Ｌ１ｎ→電気経路Ｌ１→電池セルＶ２となる閉回路において電流を流すことができる。

また、図２に示すように、図３や図４に示すような従来の回路構成に比較して、電圧検出部３０の入力チャネルや、均等化スイッチ、及び監視回路Ｕｗｎの入力端子（ピン端子）の数を減らすことができる。その一方で監視回路Ｕｗｎの構成及び外部回路Ｕｆｎとの接続態様を一律にすることができ、設計を簡単にすることができ、簡単に製造することが可能となる。また、外部回路Ｕｆｎにおいて電気経路などを一部省くことができ、設計や製造を容易に行うことができる。また、電圧検出部３０は、スタック間ワイア４０において生じる電圧を検出しないように構成されている。つまり電圧検出部３０は、入力端子Ｐ３と入力端子Ｓ３との間の電圧、及び入力端子Ｐ２と入力端子Ｓ２との間の電圧を検出するように構成されている。このため、電圧検出精度が悪化することを抑制することができる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。図５に、第２実施形態にかかる外部回路及び監視回路の構成図を示す。第２実施形態において、第１実施形態で説明した構成と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。

第１実施形態の回路構成（図２）では、スタック間ワイア４０における起電力により、電気経路Ｌ２１に電流が流れなくなるように構成している。また、均等化スイッチＳＷ２をオンした場合においても、図２において破線で示すように、電気経路Ｌ２１に電流が流れることはない。このため、電気経路Ｌ２１において、断線が生じていたとしても検出することができない。なお、電気経路Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２２，Ｌ３，Ｌ４では、均等化スイッチＳＷ１～ＳＷ４をオンすれば、電流が流れるため、断線を検出することが可能となっている。

そこで、第２実施形態では、電気経路Ｌ２１における断線を検出可能とすべく、外部回路Ｕｆｎの構成を一部変更した。具体的には、図５において破線で囲まれた回路を加えている。詳しく説明すると、電気経路Ｌ３ｎにおいて、抵抗体Ｒ３ｎと入力端子Ｓ４との間に一端が接続されている第１スイッチ部としてのスイッチＳＷ２１が設けられている。スイッチＳＷ２１は、抵抗体Ｒ３１を介して、電気経路Ｌ２１において、ローパスフィルタＦ２を構成する抵抗体ＦＲ２とインダクタＬとの間の接続点Ｍ２０に接続されている。また、スイッチＳＷ２１に対して、並列に接続されているダイオードＤ２１が設けられている。ダイオードＤ２１は、低電位側から高電位側への電流の流れを許容するように設けられている。ダイオードＤ２１は、スイッチＳＷ２１のボディダイオードであってもよい。

また、電気経路Ｌ１ｎにおいて、抵抗体Ｒ１ｎと入力端子Ｓ２との間に一端が接続されている第２スイッチ部としてのスイッチＳＷ２２が設けられている。スイッチＳＷ２２の他端は、スイッチＳＷ２１と抵抗体Ｒ３１との間に接続されている。つまり、スイッチＳＷ２２は、抵抗体Ｒ３１を介して、電気経路Ｌ２１の接続点Ｍ２０に接続されているともいえる。また、スイッチＳＷ２２に対して、並列に接続されているダイオードＤ２２が設けられている。ダイオードＤ２２は、低電位側から高電位側への電流の流れを許容するように設けられている。ダイオードＤ２２は、スイッチＳＷ２２のボディダイオードであってもよい。

すなわち、図５の回路構成では、電池セルＶ２の両側端子のうちスタック間ワイア４０に接続されている第２端子としての正極端子は、第３の電気経路としての電気経路Ｌ２１を介して、監視回路Ｕｗｎに接続されている。また、スタック間ワイア４０の両端のうち、電池セルＶ２とは反対側には、スタック間ワイア４０に直列接続されている第２セルとしての電池セルＶ３が設けられている。そして、スイッチＳＷ２１は、電池セルＶ３の両側端子のうち、スタック間ワイア４０とは反対側の端子（正極端子）に接続された第４の電気経路としての電気経路Ｌ３と電気経路Ｌ２１との間で、通電及び通電遮断を切り替えるように設けられている。また、スイッチＳＷ２２は、電池セルＶ２に対して並列に接続され、電気経路Ｌ１と電気経路Ｌ２１との間で、通電及び通電遮断を切り替えるように設けられている。そして、コンデンサＣ２は、電気経路Ｌ１と電気経路Ｌ２１との間で、電池セルＶ２に対して並列に接続されている。

電気経路Ｌ２１を判定する判定部としてのマイコン１４は、スイッチＳＷ２１及びスイッチＳＷ２２を交互にオンオフ制御させる判定期間において、電圧検出部３０により電気経路Ｌ１と電気経路Ｌ２１との間における電位差を検出し、検出した電位差に基づいて断線を判定している。より具体的には、マイコン１４は、電圧検出部３０により入力端子Ｐ２と入力端子Ｓ２との間の電圧（電位差）を検出し、検出した電圧に基づいて断線を判定している。図６に基づいて、電気経路Ｌ２１における断線検出処理の流れについてより詳しく説明する。断線検出処理は、例えば、マイコン１４などにより、所定のタイミング、例えば、システム始動時などに実行される。

断線検出処理が開始されると、まず、スイッチＳＷ２１をオフ（通電遮断）させつつ、スイッチＳＷ２２をオン（通電）させる（ステップＳ１０１）。そして、予め決められた第１の期間経過後、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２を共にオフさせる（ステップＳ１０２）。スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２を共にオフさせてから予め決められた第２の期間経過後、電圧検出部３０により、入力端子Ｐ２と入力端子Ｓ２との間の電圧を第１の電圧として検出させる（ステップＳ１０３）。

次に、スイッチＳＷ２１をオンさせつつ、スイッチＳＷ２２をオフさせる（ステップＳ１０４）。予め決められた第３の期間経過後、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２を共にオフさせる（ステップＳ１０５）。スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２を共にオフさせてから予め決められた第４の期間経過後、電圧検出部３０により、入力端子Ｐ２と入力端子Ｓ２との間の電圧を第２の電圧として検出させる（ステップＳ１０６）。

そして、第１の電圧と第２の電圧とを比較し、所定の閾値以上の差があるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。所定の閾値以上の差が存在する場合（すなわち、ステップＳ１０７の判定結果が肯定の場合）には、断線していると判定する（ステップＳ１０８）。一方、閾値未満の差である場合（すなわち、ステップＳ１０７の判定結果が否定の場合）には、断線していないと判定する（ステップＳ１０９）。そして、断線検出処理を終了する。

ここで、入力端子Ｐ２と入力端子Ｓ２との間の電圧に基づいて、断線の有無を判定可能である原理について説明する。まず、電気経路Ｌ２１が断線していないときにおいて、検出電圧がどのように変化するかについて説明する。

図７に示すように、電気経路Ｌ２１が断線していないとき、スイッチＳＷ２２をオンした場合、電池セルＶ２→電気経路Ｌ２１→スイッチＳＷ２２→電気経路Ｌ１ｎ→電気経路Ｌ１→電池セルＶ２の閉回路において電流が流れる（破線で示す）。

図８に示すように、スイッチＳＷ２２をオンした場合（時点ｔ１～ｔ２）、入力端子Ｐ２と入力端子Ｓ２との間の電圧は、抵抗体Ｒ３１及び抵抗体ＦＲ２により分圧されることにより、電池セルＶ２の電圧よりも低くなる。ただし、ゼロとはならない。

そして、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２が共にオフとなると（時点ｔ２～ｔ３）、電気経路Ｌ２１が断線していないため、入力端子Ｐ２と入力端子Ｓ２との間の電圧は、電池セルＶ２の電圧と一致する。つまり、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２が共にオフしてから第２の期間経過後（時点Ｔａ）に検出される第１の電圧は、電池セルＶ２の電圧と一致することとなる。

また、図７に示すように、電気経路Ｌ２１が断線していないとき、スイッチＳＷ２１をオンした場合（時点ｔ３～ｔ４）、電池セルＶ３→電気経路Ｌ３→電気経路Ｌ３ｎ→スイッチＳＷ２１→電気経路Ｌ２１→スタック間ワイア４０→電池セルＶ３の閉回路において電流が流れる（二点鎖線で示す）。そして、図８に示すように、この期間において、電池セルＶ２から電流が流れることはないので、入力端子Ｐ２と入力端子Ｓ２との間の電圧は、電池セルＶ２の電圧と一致することとなる。

その後、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２が共にオフとなると（時点ｔ４～）、電気経路Ｌ２１が断線していないため、入力端子Ｐ２と入力端子Ｓ２との間の電圧は、電池セルＶ２の電圧と一致する。つまり、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２が共にオフしてから第４の期間経過後（時点Ｔｂ）に検出される第２の電圧は、電池セルＶ２の電圧と一致することとなる。

したがって、電気経路Ｌ２１が断線していない場合、第１の電圧及び第２の電圧は、電池セルＶ２の電圧とほぼ一致し、その差は、ゼロに近くなる。

次に、電気経路Ｌ２２が断線しているときにおいて、検出電圧がどのように変化するかについて説明する。電気経路Ｌ２１が断線しているとき、スイッチＳＷ２２をオンしても、電池セルＶ２から電流がながれることはない。この場合、電池セルＶ２に対して並列に接続されているコンデンサＣ２に蓄えられている電荷が放電される。

具体的には、図９に示すように、コンデンサＣ２→電気経路Ｌ２１→スイッチＳＷ２２→電気経路Ｌ１ｎ→電気経路Ｌ１→コンデンサＣ２の閉回路において電流が流れる（破線で示す）。そして、図１０に示すように、スイッチＳＷ２２をオンした場合（時点ｔ１～ｔ２）、入力端子Ｐ２と入力端子Ｓ２との間の電圧は、コンデンサＣ２の放電に従って、低くなり、その後、ゼロとなる。

そして、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２が共にオフとなると（時点ｔ２～ｔ３）、電気経路Ｌ２１が断線しており、かつ、コンデンサＣ２の電圧もゼロとなっているため、入力端子Ｐ２と入力端子Ｓ２との間の電圧は、引き続きゼロとなる。つまり、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２が共にオフしてから第２の期間経過後（時点Ｔａ）に検出される第１の電圧は、ゼロとなる。

その後、スイッチＳＷ２１をオンすると（時点ｔ３～ｔ４）、図９に示すように、電池セルＶ２→スタック間ワイア４０→電池セルＶ３→電気経路Ｌ３→電気経路Ｌ３ｎ→スイッチＳＷ２１→コンデンサＣ２→電気経路Ｌ１→電池セルＶ２の閉回路において電流が流れる（二点鎖線で示す）。これにより、コンデンサＣ２が充電される。

そして、この場合（スイッチＳＷ２１をオンした場合）、図１０に示すように、入力端子Ｐ２と入力端子Ｓ２との間の電圧は、コンデンサＣ２の充電に従って、高くなり、電池セルＶ２の電圧と電池セルＶ３の合計電圧と一致する。

その後、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２が共にオフとなると（時点ｔ４～）、電気経路Ｌ２１が断線しており、コンデンサＣ２を含む閉回路は存在しない。このため、コンデンサＣ２から放電されないため、コンデンサＣ２の電圧は、引き続き、電池セルＶ２の電圧と電池セルＶ３の合計電圧と一致することとなる。したがって、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２が共にオフしてから第４の期間経過後（時点Ｔｂ）に検出される第２の電圧は、電池セルＶ２の電圧と電池セルＶ３の合計電圧と同じとなる。したがって、電気経路Ｌ２１が断線している場合、第１の電圧と第２の電圧の差は、電池セルＶ２の電圧と電池セルＶ３の合計電圧とほぼ同じとなる。以上により、第１の電圧と第２の電圧を比較することにより、電気経路Ｌ２１が断線しているか否かを判定することができる。

（他の実施形態）
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。

・上記実施形態において、ツェナーダイオードＤ３ａ，Ｄ３ｂの代わりに、バイパス経路Ｂ３を開閉するスイッチを備えるものであってもよい。例えば、監視回路Ｕｗｎによって検出されたスタック間ワイア４０の端子間電圧が規定電圧以下となる場合にスイッチを開操作し、上記端子間電圧が規定電圧を超えた場合にスイッチを閉操作すればよい。これにより、スタック間ワイア４０の端子間電圧が規定電圧を超えた場合にのみバイパス経路Ｂ３の電流の流通を許可することができる。

・上記実施形態において「第１の整流素子」及び「第２の整流素子」としては、ツェナーダイオードに限らない。要は、バイパス経路のうち低電位側から高電位側（又は高電位側から低電位側）への電流の流通を許容し、逆方向の電流の流通を自身の端子間電圧が規定電圧を超えた場合にのみ許容する機能を有するなら、他の素子であってもよい。

・上記実施形態において、セルグループＧ１及びセルグループＧ２を構成する電池セルの数が相違していてもよい。また、監視回路の監視対象となる電池セルの数は、監視回路毎に相違してもよい。

・上記実施形態において、「導電部材」としては、ワイアに限らない。例えば、組電池を構成するセルグループのうちバスバーによって接続されたセルグループもあることから、「導電部材」をバスバーとしてもよい。

・上記実施形態において、「電池セル」としては、リチウムイオン２次電池に限らず、例えばニッケル水素２次電池であってもよい。

・上記第１実施形態において、図１１に示すような回路構成とすることにより、電圧検出の精度悪化を防止しつつ、余分な構成を省略してもよい。すなわち、セルグループＧ２を構成する電池セルＶ３，Ｖ４のうち、スタック間ワイア４０側の端部には、スタック間ワイア４０に直列接続されている第１セルとしての電池セルＶ３が配置されている。そして、電池セルＶ３の両側端子のうちスタック間ワイア４０とは反対側の第１端子としての正極端子は、第１の電気経路としての電気経路Ｌ３を介して、監視回路Ｕｗｎの第１入力端子としての入力端子Ｓ４に接続されている。

また、スタック間ワイア４０の両端のうち、電池セルＶ３とは反対側は、第２の電気経路としての電気経路Ｌ２１を介して、監視回路Ｕｗｎの第２入力端子としての入力端子Ｓ４０に接続されている。なお、電気経路Ｌ２１は、途中で電気経路Ｌ２１ｐと電気経路Ｌ２１ｎに分岐している。電気経路Ｌ２１ｎ上には抵抗体Ｒ４０が設けられており、入力端子Ｓ４０に接続されている。一方、電気経路Ｌ２１ｐは、ローパスフィルタＦ２が設けられており、入力端子Ｐ２に接続されている。

均等化スイッチＳＷ３は、監視回路Ｕｗｎにおいて、入力端子Ｓ４と入力端子Ｓ４０との間の電気経路上に配置され、当該電気経路の通電及び通電遮断を切り替えることにより、電池セルＶ３の放電を制御するように構成されている。なお、均等化スイッチＳＷ２は、入力端子Ｓ２と入力端子Ｓ４０とを短絡するように構成されている。

これにより、電池セルＶ２側が高電位となるようにスタック間ワイア４０に起電力が生じたとしても、電池セルＶ３とスタック間ワイア４０とが、直列接続されているため、電流は流れない。つまり、電池セルＶ３の端子間電圧は、スタック間ワイア４０の端子間電圧よりも十分高いため、起電力に基づいて、スタック間ワイア４０→電気経路Ｌ２１→電気経路Ｌ２１ｎ→入力端子Ｓ４０→ダイオードＤ１３→入力端子Ｓ４→電気経路Ｌ３ｎ→電気経路Ｌ３→電池セルＶ３→スタック間ワイア４０となる閉回路において電流が流れることはない。これにより、電圧降下が生じないため、入力端子Ｐ３と入力端子Ｓ３の間の電圧に基づいて、電池セルＶ３の端子間電圧を精度よく検出することが可能となる。

一方で、電池セルＶ３を放電させる場合には、均等化スイッチＳＷ３をオンすることにより放電させることができる。すなわち、図１１において破線で示すように、電池セルＶ３→電気経路Ｌ３→電気経路Ｌ３ｎ→入力端子Ｓ４→均等化スイッチＳＷ３→入力端子Ｓ４０→電気経路Ｌ２１ｎ→電気経路Ｌ２１→スタック間ワイア４０→電池セルＶ３となる閉回路において電流を流すことができる。

また、図１１に示すように、図３や図４に示すような従来の回路構成に比較して、電圧検出部３０の入力チャネルや、均等化スイッチ、及び監視回路Ｕｗｎの入力端子（ピン端子）の数を減らすことができる。また、外部回路Ｕｆｎにおいて電気経路などを一部省くことができ、設計や製造を容易に行うことができる。

・上述したように、図１１に示すような別例の回路構成にした場合、電気経路Ｌ２２に電流が流れなくなるため、第２実施形態と同様に、電気経路Ｌ２２の断線を検出することができなくなる。そこで、図１２，１３に示すような回路構成にしてもよい。

すなわち、電池セルＶ３の両側端子のうちスタック間ワイア４０に接続されている第２端子としての負極端子は、第３の電気経路としての電気経路Ｌ２２を介して、監視回路Ｕｗｎに接続されている。スタック間ワイア４０の両端のうち、電池セルＶ３とは反対側には、スタック間ワイア４０に直列接続されている第２セルとしての電池セルＶ２が設けられている。

また、電池セルＶ２の両側端子のうち、スタック間ワイア４０とは反対側の端子（負極端子）に接続された第４の電気経路としての電気経路Ｌ１と電気経路Ｌ２２との間で、通電及び通電遮断を切り替える第１スイッチ部としてのスイッチＳＷ３２が設けられている。そして、電池セルＶ３に対して並列に接続され、電気経路Ｌ３と電気経路Ｌ２２との間で、通電及び通電遮断を切り替える第２スイッチ部としてのスイッチＳＷ３１が設けられている。また、電気経路Ｌ３と電気経路Ｌ２２との間で、電池セルＶ３に対して並列に接続されたコンデンサＣ４が設けられている。

そして、マイコン１４は、第２実施形態と同様にして、スイッチＳＷ３２及びスイッチＳＷ３１を交互にオンオフ制御させる判定期間において、電圧検出部３０により電気経路Ｌ３と電気経路Ｌ２２との間における電圧を検出し、検出した電圧に基づいて断線を判定する。具体的には、入力端子Ｐ３と入力端子Ｓ３との間の電圧を検出して断線を判定する。

すなわち、電気経路Ｌ２２が断線していない場合、スイッチＳＷ３１をオンした場合には、図１２の破線で示す閉回路を電流が流れる。したがって、スイッチＳＷ３１をオフすれば、入力端子Ｐ３と入力端子Ｓ３との間の電圧（電気経路Ｌ３と電気経路Ｌ２２との間の電圧）は、電池セルＶ３の電圧と一致する。そして、電気経路Ｌ２２が断線していない場合、スイッチＳＷ３２をオンした場合には、図１２の２点鎖線で示す閉回路を電流が流れる。したがって、スイッチＳＷ３２をオフすれば、入力端子Ｐ３と入力端子Ｓ３との間の電圧は、電池セルＶ３の電圧と一致する。

一方、電気経路Ｌ２２が断線している場合、スイッチＳＷ３１をオンした場合には、図１３の破線で示す閉回路を電流が流れる。つまり、コンデンサＣ４が放電する。したがって、スイッチＳＷ３１のオン後、スイッチＳＷ３１をオフすると、入力端子Ｐ３と入力端子Ｓ３との間の電圧は、ゼロとなる。

そして、電気経路Ｌ２２が断線している場合、スイッチＳＷ３２をオンした場合には、図１３の２点鎖線で示す閉回路を電流が流れる。すなわち、コンデンサＣ４が充電され、コンデンサＣ４の電圧は、電池セルＶ２と電池セルＶ３の合計電圧となる。したがって、スイッチＳＷ３２のオン後、スイッチＳＷ３２をオフすると、入力端子Ｐ３と入力端子Ｓ３との間の電圧は、電池セルＶ２と電池セルＶ３の合計電圧となる。以上により、第２実施形態と同様に、検出された電圧を比較することにより、電気経路Ｌ２２の断線を判定することが可能となっている。

・上記実施形態の監視回路Ｕｗｎにおいて、入力端子Ｓ３と入力端子Ｐ２との間に双方向ツェナーダイオードを設けてもよい。

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

１０…組電池、３０…電圧検出部、４０…スタック間ワイア、１００…電圧監視装置、Ｇ１，Ｇ２…セルグループ、Ｌ１，Ｌ２２…電気経路、Ｓ２，Ｓ３…入力端子、ＳＷ１～ＳＷ４…均等化スイッチ、Ｕｆｎ…外部回路、Ｕｗｎ…監視回路、Ｖ１～Ｖ４…電池セル。

Claims (2)

1. 複数個の電池セル（Ｖ１～Ｖ４）が直列接続されたセルグループ（Ｇ１，Ｇ２）を複数直列接続してなる組電池（１０）に適用される電圧監視装置（１００）において、
   前記電池セルの端子間電圧を検出する電圧検出部（３０）と、前記電池セルの端子間を接続して放電させる均等化スイッチ部（ＳＷ１～ＳＷ４）と、を有する監視回路（Ｕｗｎ）と、
   前記各電池セルの各端子と前記監視回路の入力端子とを接続する電気経路を有する外部回路（Ｕｆｎ）と、を備え、
   隣接する前記セルグループのうち一方の正極端子と他方の負極端子との間には、これらの端子を接続する導電部材（４０）が設けられ、
   いずれかの前記セルグループを構成する電池セルのうち、前記導電部材側の端部には、前記導電部材に直列接続されている第１セル（Ｖ２）が配置されており、前記第１セルの両側端子のうち前記導電部材とは反対側の第１端子は、前記外部回路における第１の電気経路（Ｌ１）を介して、前記監視回路の第１入力端子（Ｓ２）に接続されており、
   前記導電部材の両端のうち、前記第１セルとは反対側は、前記外部回路における第２の電気経路（Ｌ２２）を介して、前記監視回路の第２入力端子（Ｓ３）に接続されており、
   前記監視回路の均等化スイッチ部（ＳＷ２）は、前記監視回路において、前記第１入力端子と前記第２入力端子との間の電気経路上に配置され、当該電気経路の通電及び通電遮断を切り替えることにより、前記第１セルの放電を制御するように構成されており、
   前記第１セルの両側端子のうち前記導電部材に接続されている第２端子は、前記外部回路における第３の電気経路（Ｌ２１）を介して、前記監視回路に接続されており、
   前記導電部材の両端のうち、前記第１セルとは反対側には、前記導電部材に直列接続されている第２セル（Ｖ３）が設けられており、前記第２セルの両側端子のうち、前記導電部材とは反対側の端子に接続された第４の電気経路（Ｌ３）と前記第３の電気経路（Ｌ２１）との間で、通電及び通電遮断を切り替える第１スイッチ部（ＳＷ２１）と、
   前記第１の電気経路（Ｌ１）と前記第３の電気経路（Ｌ２１）との間で、前記第１セルに対して並列に接続されたコンデンサ（Ｃ２）と、
   前記第１セルに対して並列に接続され、前記第１の電気経路と前記第３の電気経路との間で、通電及び通電遮断を切り替える第２スイッチ部（ＳＷ２２）と、
   前記第３の電気経路の断線を判定する判定部（１４）と、を備え、
   前記判定部は、前記第１スイッチ部及び前記第２スイッチ部を交互にオンオフ制御させる判定期間において、前記電圧検出部により前記第１の電気経路（Ｌ１）と前記第３の電気経路（Ｌ２１）との間における電位差を検出し、検出した電位差に基づいて断線を判定する電圧監視装置。
2. 前記導電部材の両端のうち一方に接続された前記第２の電気経路（Ｌ２２）及び他方に接続された第３の電気経路（Ｌ２１）を接続するバイパス経路（Ｂ３）と、
   前記バイパス経路に設けられ、前記バイパス経路のうち低電位側から高電位側への電流の流通を許容し、逆方向の電流の流通を自身の端子間電圧が規定電圧を超えた場合にのみ許容する第１の整流素子（Ｄ３ａ）と、
   前記バイパス経路に設けられ、前記バイパス経路のうち高電位側から低電位側への電流の流通を許容し、逆方向の電流の流通を自身の端子間電圧が前記規定電圧を超えた場合にのみ許容する第２の整流素子（Ｄ３ｂ）と、を備える請求項１に記載の電圧監視装置。

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