WO2017199281A1 - 電池制御装置、異常検出方法、及びプログラム - Google Patents

電池制御装置、異常検出方法、及びプログラム Download PDF

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battery
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transistor
control unit
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行田　稔
政則 寺嵜
松岡　誠
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株式会社東芝
東芝インフラシステムズ株式会社
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    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
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    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • Embodiments described herein relate generally to a battery control device, an abnormality detection method, and a program.
  • BMS Battery Management System
  • MOS-FET Metal Oxide Semiconductor Semiconductor Field Field Effect Transistor
  • the conventional battery control device may not be able to accurately detect the failure of the MOS-FET for realizing the charge cutoff function.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a battery control device, an abnormality detection method, and a program capable of accurately detecting an abnormality of the charge interruption function.
  • the battery control device of the embodiment has at least two transistors and a control unit.
  • the at least two transistors are connected in series to the battery and are at least two transistors that control charging of the battery, each having a body diode, and each body diode being in the same direction. Connected in series.
  • the control unit determines that at least one of the at least two transistors is abnormal based on a change in voltage measured by changing a conduction pattern in which the at least two transistors are switched between a conduction state and a non-conduction state. It is determined whether or not.
  • the block diagram which shows an example of the battery unit containing the battery control apparatus of embodiment.
  • the figure which shows an example of switch switching of the voltage measurement of embodiment.
  • the figure which shows an example of the conduction pattern and measurement voltage of charge FET during non-charging.
  • the figure which shows an example of the conduction pattern and measurement voltage of charge FET during charge.
  • the flowchart which shows an example of operation
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a battery unit 100 including the battery control device 1 of the present embodiment.
  • the battery unit 100 includes a battery module 2, charge FETs (31, 32), a measurement switching unit 4, a voltage measurement unit 5, and a control unit 6. Of these components, one excluding the battery module 2 is an example of the battery control device 1.
  • the battery unit 100 of the present embodiment is connected to a load (battery utilization device) (not shown) that operates using the power of the battery module 2. Further, in the battery unit 100, when charging the battery module 2, the battery module 2 is connected to the charging device 7 by the charging switch 8 being in a conductive state. Thereby, the battery module 2 is charged by the electric power supplied from the charging device 7.
  • a load battery utilization device
  • the battery module 2 (an example of a battery) includes a plurality of battery cells 21.
  • the battery cell 21 is a secondary battery such as a lithium ion battery or a lead storage battery.
  • a plurality of battery cells 21 are connected in series and / or in parallel.
  • the negative terminal is described as the first terminal and the positive terminal is described as the second terminal.
  • the positive terminal TN1 is connected to the high potential side of the battery module 2.
  • the negative electrode terminal TN2 is connected to the low potential side of the battery module 2 through, for example, charge FETs (31, 32) described later.
  • charge FETs 31, 32
  • the charge FET 30 will be described as a charge FET 30 unless otherwise distinguished.
  • the charging FET 30 is connected in series to the battery module 2 and controls charging of the battery module 2.
  • the charge FET 30 has, for example, a body diode (parasitic diode).
  • the charge FET 30 is, for example, an N channel MOS-FET.
  • the charge FET 30 is controlled to be in an on state (conducting state) and an off state (non-conducting state) by the control unit 6 described later.
  • the charging FET 30 is turned on by the control unit 6 when the battery module 2 is normally charged, and is controlled to be turned off by the control unit 6 when an abnormality such as overcharging is detected. Is done.
  • the drain terminal is connected to the negative terminal (first terminal) of the battery module 2, the source terminal is connected to the node N1, and the gate terminal is connected to the signal line of the control signal CFET1. ing.
  • the charge FET 31 is turned on (conductive state) when the control signal CFET1 is in a high state, and is turned off (non-conductive state) when the control signal CFET1 is in a low state.
  • the charge FET 31 has a body diode 31D that is a parasitic diode.
  • the body diode 31D is a parasitic diode formed in the forward direction from the source terminal to the drain terminal of the charge FET 31.
  • the charge FET 32 (an example of a second transistor) is connected in series with the charge FET 31.
  • the charge FET 32 has a drain terminal connected to the node N1 of the charge FET 31, a source terminal connected to the negative terminal TN2, and a gate terminal connected to the signal line of the control signal CFET2.
  • the charge FET 32 is turned on when the control signal CFET2 is in a high state, and is turned off when the control signal CFET1 is in a low state.
  • the charge FET 32 has a body diode 32D that is a parasitic diode.
  • the body diode 32D is a parasitic diode formed in the forward direction from the source terminal to the drain terminal of the charge FET 32.
  • the charge FET 31 and the charge FET 32 are connected in series so that the body diodes (31D, 32D) are in the same direction.
  • the body diode 31D and the body diode 32D are described as having the same forward voltage Vf.
  • the measurement switching unit 4 switches a voltage measurement circuit for determining the abnormality (failure) of the charge FET 31 and the charge FET 32 described above.
  • the measurement switching unit 4 includes a circuit (first measurement circuit) that measures the voltage V1 between the positive terminal (first terminal) of the battery module 2 and the source terminal (node N1) of the charging FET 31, and the battery module 2
  • the circuit (second measurement circuit) that measures the voltage V2 between the positive terminal and the source terminal (negative terminal TN2) of the charge FET 32 is switched.
  • the measurement switching unit 4 includes switches (41, 43) and diodes (42, 44).
  • the switch 41 (an example of the first switch) is connected to the source terminal (node N1) of the charge FET 31 and the voltage measuring unit 5 in order to measure the voltage V1 described above based on the control signal CSW1 output from the control unit 6. Connect to node N2. For example, the switch 41 is turned on when the control signal CSW1 is in a high state, and is turned off when the control signal CSW1 is in a low state.
  • the diode 42 has an anode terminal connected to one end of the switch 41 and a cathode terminal connected to the node N1.
  • the diode 42 prevents reverse current flow when detecting an abnormality in the charge FET 30.
  • the switch 43 (an example of the second switch) is configured so that the source terminal (negative terminal TN2) of the charge FET 32 and the voltage measuring unit 5 are used to measure the voltage V2 described above based on the control signal CSW2 output from the control unit 6. To the node N2. For example, the switch 43 is turned on when the control signal CSW2 is in a high state, and is turned off when the control signal CSW2 is in a low state.
  • the diode 44 has an anode terminal connected to one end of the switch 43 and a cathode terminal connected to the negative terminal TN2.
  • the diode 44 prevents reverse current flow when detecting an abnormality in the charge FET 30.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of voltage measurement switch switching according to the present embodiment.
  • the table shown in FIG. 2 shows the state of the control signal CSW1 and the control signal CSW2 with respect to the measurement voltage V1 and the measurement voltage V2.
  • the control signal CSW1 needs to be in a high state
  • the control signal CSW2 needs to be in a low state.
  • the switch 41 is turned on by setting the control signal CSW1 to the high state
  • the switch 43 is turned off by setting the control signal CSW2 to the low state.
  • control signal CSW1 when measuring the measurement voltage V2, it is indicated that the control signal CSW1 needs to be in a low state and the control signal CSW2 needs to be in a high state.
  • the switch 41 when the control signal CSW1 is set to the low state, the switch 41 is turned off, and when the control signal CSW2 is set to the high state, the switch 43 is turned on.
  • the voltage measurement unit 5 is a measurement circuit that measures the voltage V1 and the voltage V2.
  • the voltage measurement unit 5 includes, for example, a resistor (51, 52, 53), an amplifier 54, and an ADC (Analog-to-Digital Converter) 55.
  • the resistors (51, 52, 53) are voltage dividing resistors that convert the voltage V1 and the voltage V2 into a predetermined voltage level that can be input to the amplifier 54.
  • the resistor 51 is connected between the positive terminal of the battery module 2 and the first input terminal of the amplifier 54.
  • the resistor 52 is connected between the first input terminal and the second input terminal of the amplifier 54.
  • the resistor 53 is connected between the second input terminal of the amplifier 54 and the node N2.
  • the amplifier 54 amplifies the voltage across the resistor 52 corresponding to the voltage V1 or the voltage V2 with a predetermined amplification factor, and outputs the amplified voltage to the ADC 55. For example, when the measurement switching unit 4 is switched to the setting for measuring the voltage V1, the amplifier 54 outputs a voltage corresponding to the voltage V1 to the ADC 55. For example, when the measurement switching unit 4 is switched to the setting for measuring the voltage V2, the amplifier 54 outputs a voltage corresponding to the voltage V2 to the ADC 55.
  • the ADC 55 converts the voltage (analog value) corresponding to the voltage V1 or the voltage V2 output from the amplifier 54 into a digital value, and outputs the digital value of the voltage corresponding to the voltage V1 or the voltage V2 to the control unit 6.
  • the control unit 6 is a processor including, for example, a CPU (Central Processing Unit) and controls the battery control device 1 in an integrated manner. For example, the control unit 6 controls the charging of the battery module 2 by controlling the charging FET 30. Further, the control unit 6, for example, of the charging FETs 30 (31, 32) based on a change in voltage measured by sequentially changing the pattern between the ON state and the OFF state of the charging FET 30 (31, 32) and switching them. It is determined whether or not at least one charging FET 30 is abnormal.
  • a CPU Central Processing Unit
  • the control unit 6 controls the control signal CSW1 and the control signal CSW2 as shown in FIG. 2, for example, to control the voltage measurement unit 5 to measure the voltage V1 and the voltage V2. Further, the control unit 6 sequentially switches the pattern of the control signal CFET1 and the control signal CFET2, and sequentially switches the pattern of the on state and the off state of the charge FET 30 (31, 32), and the voltage measurement unit 5 described above performs the measurement. The obtained voltage V1 and voltage V2 are acquired. The control unit 6 determines whether or not the charge FET 30 (31, 32) is abnormal based on the acquired changes in the voltage V1 and the voltage V2.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a conduction pattern and a measurement voltage of the charging FET 30 during non-charging.
  • the charging FET 30 is switched between the on state and the off state.
  • the expected values of the voltage V1 and the voltage V2 measured by changing a pattern (hereinafter referred to as a conduction pattern) are shown.
  • “Pattern A” indicates a conduction pattern in which the control signal CFET1 is in a high state, the control signal CFET2 is in a high state, and both the charge FET 31 and the charge FET 32 are in an on state.
  • the expected value of the voltage V1 in the “pattern A” shown in FIG. 3 is the voltage Vb that is the output voltage (charging voltage) of the battery module 2. Further, the expected value of the voltage V2 in the “pattern A” shown in FIG. 3 is the voltage Vb, similarly to the voltage V1.
  • the control signal CFET1 is in the high state, and the control signal CFET2 is in the low state. That is, “pattern B” indicates a conduction pattern in which the charge FET 31 is in an on state and the charge FET 32 is in an off state.
  • the expected value of the voltage V1 in the “pattern B” shown in FIG. 3 is the voltage Vb. Further, the expected value of the voltage V2 in the “pattern B” shown in FIG. 3 is the voltage (Vb ⁇ Vf).
  • the voltage V2 is the voltage (Vb ⁇ Vf).
  • the control signal CFET1 is in the low state and the control signal CFET2 is in the low state. That is, “pattern C” indicates a conduction pattern in which both the charge FET 31 and the charge FET 32 are in the off state.
  • the expected value of the voltage V1 in the “pattern C” shown in FIG. 3 is the voltage (Vb ⁇ Vf). Further, the expected value of the voltage V2 in the “pattern C” shown in FIG. 3 is the voltage (Vb ⁇ Vf ⁇ 2).
  • the charge FET 32 is in the off state, when measuring the voltage V2, a current flows from the negative terminal TN2 to the negative terminal of the battery module 2 via the body diode 32D and the body diode 31D. Therefore, the potential of the negative terminal TN2 is higher than the potential of the negative terminal of the battery module 2 by the forward voltage Vf of the body diode 31D and the forward voltage Vf of the body diode 32D. From this, in the “pattern C”, the voltage V2 is the voltage (Vb ⁇ Vf ⁇ 2).
  • the control signal CFET1 is in a low state and the control signal CFET2 is in a high state. That is, “pattern D” indicates a conduction pattern in which the charge FET 31 is in an off state and the charge FET 32 is in an on state.
  • the expected value of the voltage V1 in the “pattern D” shown in FIG. 3 is the voltage (Vb ⁇ Vf). Further, the expected value of the voltage V2 in the “pattern D” shown in FIG. 3 is the voltage (Vb ⁇ Vf), similarly to the voltage V1.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a conduction pattern and a measurement voltage of the charging FET 30 during charging.
  • the example shown in FIG. 4 shows the conduction pattern of the charge FET 30 when the charging device 7 is connected to the positive terminal TN1 and the negative terminal TN2 via the charging switch 8 and the charging FET 31 and the charging FET 32 are normal.
  • the expected values of the voltage V1 and the voltage V2 measured by changing are shown.
  • the example shown in FIG. 4 is a case where the charging device 7 performs float charging for supplying a voltage Vc that is a charging voltage substantially equal to the voltage Vb of the battery module 2.
  • the expected value of the voltage V1 and the expected value of the voltage V2 in the “pattern A” shown in FIG. 4 are both the voltage Vc ( ⁇ Vb).
  • the expected value of the voltage V1 in the “pattern B” shown in FIG. 4 is the voltage Vb
  • the expected value of the voltage V2 is the voltage Vc ( ⁇ Vb).
  • the voltage Vc supplied by the charge voltage and the voltage Vb of the battery module 2 are substantially equal, so that no current flows through the body diode 32D. Therefore, in “pattern B”, the voltage V2 is the voltage Vc ( ⁇ Vb).
  • the expected value of the voltage V1 in the “pattern C” shown in FIG. 4 is the voltage (Vb ⁇ Vf), and the expected value of the voltage V2 is the voltage Vc ( ⁇ Vb) as in the “pattern B”. Further, the expected value of the voltage V1 and the expected value of the voltage V2 in the “pattern D” shown in FIG. 4 are both the voltage Vc ( ⁇ Vb). In this case, since the charge FET 32 is on, the node N1 and the negative terminal TN2 have the same potential. Therefore, in “pattern D”, the voltage V1 is a voltage Vc ( ⁇ Vb) that is equal to the voltage V2.
  • control unit 6 changes the control signal CFET1 and the control signal CFET and the control signal CSW1 and the control signal CSW2 to sequentially change the above-mentioned “pattern A” to “pattern D”.
  • the voltage V1 and the voltage V2 measured by the voltage measuring unit 5 are acquired.
  • the controller 6 determines the abnormality of the charge FET 31 based on the change in the voltage V1 measured by changing the above-described conduction pattern, and determines the abnormality in the charge FET 31 based on the change in the voltage V2.
  • the control unit 6 changes the voltage V1 of “pattern B” (hereinafter referred to as voltage V1 B ) and the voltage V1 of “pattern C” (hereinafter referred to as voltage V1 C ). Based on this, it is determined whether or not there is an abnormality in the charge FET 31.
  • the control unit 6 determines that the charge FET 31 is abnormal when the change in the voltage V1 (change between the voltage V1 B and the voltage V1 C ) is outside a predetermined range based on the forward voltage Vf of the charge FET 31. .
  • ⁇ is a predetermined value in consideration of variations that the forward voltage Vf can take. Thus, the control unit 6 determines that the charge FET 31 is abnormal when the change in the voltage V1 is outside the predetermined range based on the forward voltage Vf of the charge FET 31.
  • the control unit 6 determines whether or not the battery module 2 is being charged based on the change in the voltage V1. judge. Further, based on the change in the voltage V1, the control unit 6 charges the voltage V1 B measured in the conduction pattern (“pattern B”) in which the charge FET 31 is in the on state and the charge FET 32 is in the off state. The float charge state is determined based on the change from the voltage V1 D measured in the conduction pattern (“pattern D”) in which the FET 31 is in the off state and the charge FET 32 is in the on state.
  • control part 6 determines abnormality of charge FET32 based on the change of the voltage V2, when it determines with the battery module 2 not charging.
  • the control unit 6 determines that the charge FET 32 is abnormal when the change in the voltage V2 (change between the voltage V2 A and the voltage V2 B ) is outside a predetermined range based on the forward voltage Vf of the charge FET 32. .
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of the operation of the battery control device 1 of the present embodiment.
  • the battery control device 1 executes, for example, a process of determining an abnormality of the charge FET 30 illustrated in FIG. 5 when shifting to the low power consumption mode or periodically.
  • the control unit 6 of the battery control device 1 measures the voltage V1 of the “pattern A” (hereinafter referred to as voltage V1 A ) (step S101).
  • the control unit 6 sets CFET1 and CFET2 to a high state and turns on the charge FET31 and the charge FET32.
  • the control unit 6 sets CSW1 to a high state to turn on the switch 41, and sets CSW2 to a low state to turn off the switch 43.
  • the control part 6 acquires voltage V1 A which the voltage measurement part 5 measured.
  • control unit 6 measures the voltage V2 (voltage V2 A ) of the “pattern A” (step S102).
  • the control unit 6 sets CSW1 to a low state to turn off the switch 41, and sets CSW2 to a high state to turn on the switch 43.
  • the control part 6 acquires voltage V2 A which the voltage measurement part 5 measured.
  • the control unit 6 measures the voltage V1 (voltage V1 B ) of “pattern B” (step S103).
  • the control unit 6 sets the CFET 1 to the high state to turn the charging FET 31 on, and sets the CFET 2 to the low state to turn the charging FET 32 off.
  • the control unit 6 sets CSW1 to a high state to turn on the switch 41, and sets CSW2 to a low state to turn off the switch 43.
  • the control unit 6 acquires the voltage V1 B measured by the voltage measurement unit 5.
  • control unit 6 measures the voltage V2 (voltage V2 B ) of “pattern B” (step S104).
  • the control unit 6 sets CSW1 to a low state to turn off the switch 41, and sets CSW2 to a high state to turn on the switch 43.
  • the control part 6 acquires voltage V2 B which the voltage measurement part 5 measured.
  • the control unit 6 measures the voltage V1 (voltage V1 C ) of the “pattern C” (step S105).
  • the control unit 6 sets the CFET 1 to the low state to turn the charging FET 31 off, and the CFET 2 to the low state to turn the charging FET 32 off.
  • the control unit 6 sets CSW1 to a high state to turn on the switch 41, and sets CSW2 to a low state to turn off the switch 43.
  • the control part 6 acquires the voltage V1 C which the voltage measurement part 5 measured.
  • control unit 6 the voltage V2 of the "pattern C” (hereinafter referred to as the voltage V2 C) to measure (step S106).
  • the control unit 6 sets CSW1 to a low state to turn off the switch 41, and sets CSW2 to a high state to turn on the switch 43.
  • the control part 6 acquires the voltage V2 C which the voltage measurement part 5 measured.
  • control unit 6 the difference between the voltage V1 B of the "pattern B” and the voltage V1 C of "pattern C", in the range of (Vf ⁇ ⁇ ) (Vf- ⁇ ⁇ (V1 B -V1 C) It is determined whether or not ⁇ Vf + ⁇ ) (step S107).
  • Control unit 6 the difference between the voltage V1 C of the voltage V1 B of the "pattern B", "Pattern C", in the range of (Vf ⁇ ⁇ ) (Vf- ⁇ ⁇ (V1 B -V1 C) ⁇ Vf + ⁇ ) If so (step S107: YES), the process proceeds to step S108.
  • step S107 NO
  • the control unit 6 determines that the charge FET 31 is normal.
  • the control unit 6 measures the voltage V1 (voltage V1 D ) of “pattern D” (step S109).
  • the control unit 6 sets the CFET 1 to the low state to turn the charging FET 31 off, and sets the CFET 2 to the high state to turn the charging FET 32 on.
  • the control unit 6 sets CSW1 to a high state to turn on the switch 41, and sets CSW2 to a low state to turn off the switch 43. Then, the control unit 6 obtains the voltage V1 D the voltage measuring unit 5 was measured.
  • control unit 6 the voltage of "pattern D" V2 (hereinafter, referred to as voltage V2 D) measuring the (step S110).
  • the control unit 6 sets CSW1 to a low state to turn off the switch 41, and sets CSW2 to a high state to turn on the switch 43. Then, the control unit 6 obtains the voltage V2 D the voltage measuring unit 5 was measured.
  • step S111 the control unit 6, the difference between the voltage V1 D of the voltage V1 B of the "pattern B", “pattern D” is in the range of (Vf ⁇ ⁇ ) (Vf- ⁇ ⁇ (V1 B -V1 D) It is determined whether or not ⁇ Vf + ⁇ ) (step S111).
  • Control unit 6, the difference between the voltage V1 D of the voltage V1 B of the "pattern B", “pattern D” is in the range of (Vf ⁇ ⁇ ) (Vf- ⁇ ⁇ (V1 B -V1 D) ⁇ Vf + ⁇ ) If so (step S111: YES), the process proceeds to step S112.
  • step S111 NO
  • the control unit 6 determines that the battery module 2 is not being charged.
  • control unit 6 the difference between the voltage V2 B of the voltage V2 A of the "pattern A”, “pattern B”, the range of (Vf ⁇ ⁇ ) (Vf- ⁇ ⁇ (V2 A -V2 B) It is determined whether or not ⁇ Vf + ⁇ ) (step S113).
  • Control unit 6 the difference between the voltage V2 B of the voltage V2 A of the "pattern A”, “pattern B”, the range of (Vf ⁇ ⁇ ) (Vf- ⁇ ⁇ (V2 A -V2 B) ⁇ Vf + ⁇ ) If so (step S113: YES), the process proceeds to step S114.
  • step S113 the control unit 6, the difference between the voltage V2 B of the voltage V2 A of the "pattern A”, "pattern B", outside the range (Vf ⁇ ⁇ ) (Vf- ⁇ > (V2 A -V2 B), Alternatively, if (V2 A ⁇ V2 B )> Vf + ⁇ ) (step S113: NO), the process proceeds to step S120. In step S114, the control unit 6 determines that the charge FET 32 is normal. After the process of step S114, the control unit 6 ends the process.
  • step S115 the control unit 6 determines that the charge FET 31 is abnormal. And the control part 6 performs an abnormality process (step S116). For example, the control unit 6 transmits a warning indicating that the charging FET 31 (charging FET 30) is abnormal to the battery using device. After the process of step S116, the control unit 6 ends the process.
  • step S117 the control unit 6 determines that the battery module 2 is being charged.
  • the control unit 6 determines whether or not the voltage V1 B of “pattern B ” is substantially equal to the voltage V1 D of “pattern D” (V1 B ⁇ V1 D ) (step S118).
  • the control unit 6 determines, for example, depending on whether the difference between the voltage V1 B and the voltage V1 D is a predetermined value beta) or less, whether or not the voltage V1 B and the voltage V1 D substantially equal.
  • Control unit 6 is approximately equal and the voltage V1 B and the voltage V1 D (V1 B ⁇ V1 D ) If (step S118: YES), the process proceeds to step S119.
  • step S119 the control unit 6 determines that the battery module 2 is being float charged. After the process of step S119, the control unit 6 ends the process.
  • step S120 the control unit 6 determines that the charge FET 32 is abnormal. And the control part 6 performs an abnormality process (step S121. The control part 6 transmits the warning which shows that charge FET32 (charge FET30) is abnormal, for example to a battery utilization apparatus. After the process of step S1121 The control unit 6 ends the process.
  • the battery control device 1 has described the example in which the voltage V1 and the voltage V2 are continuously measured after changing the conduction pattern.
  • the voltage V1 with the changed conduction pattern is measured.
  • the voltage V2 with the changed conduction pattern may be measured.
  • the change order of a conduction pattern is not limited to FIG. 5 mentioned above.
  • movement of the battery control apparatus 1 of this embodiment is demonstrated.
  • FIG. 6 is a flowchart showing another example of the operation of the battery control device 1 of the present embodiment. Similarly to the example illustrated in FIG. 5, the battery control device 1 executes processing for determining an abnormality of the charge FET 30 illustrated in FIG. 6, for example, when shifting to the low power consumption mode or periodically.
  • the control unit 6 measures the voltage V1 (voltage V1 B ) of “pattern B” (step S201).
  • the control unit 6 sets the CFET 1 to the high state to turn the charging FET 31 on, and sets the CFET 2 to the low state to turn the charging FET 32 off.
  • the control unit 6 sets CSW1 to a high state to turn on the switch 41, and sets CSW2 to a low state to turn off the switch 43.
  • the control unit 6 acquires the voltage V1 B measured by the voltage measurement unit 5.
  • control unit 6 measures the voltage V1 (voltage V1 C ) of “pattern C” (step S202).
  • the control unit 6 sets CFET1 and CFET2 to the low state, and turns off the charge FET31 and the charge FET32. And the control part 6 acquires the voltage V1 C which the voltage measurement part 5 measured.
  • control unit 6 the difference between the voltage V1 B of the "pattern B” and the voltage V1 C of "pattern C", in the range of (Vf ⁇ ⁇ ) (Vf- ⁇ ⁇ (V1 B -V1 C) It is determined whether or not ⁇ Vf + ⁇ ) (step S203).
  • Control unit 6 the difference between the voltage V1 C of the voltage V1 B of the "pattern B", "Pattern C", in the range of (Vf ⁇ ⁇ ) (Vf- ⁇ ⁇ (V1 B -V1 C) ⁇ Vf + ⁇ ) If so (step S203: YES), the process proceeds to step S204.
  • step S203 the control unit 6, the difference between the voltage V1 C of the voltage V1 B of the "pattern B", "Pattern C", out of range (Vf ⁇ ⁇ ) (Vf- ⁇ > (V1 B -V1 C), Alternatively, if (V1 B ⁇ V1 C )> Vf + ⁇ ) (step S203: NO), the process proceeds to step S212. In step S204, the control unit 6 determines that the charge FET 31 is normal.
  • control unit 6 measures the voltage V1 (voltage V1 D ) of the “pattern D” (step S205).
  • the control unit 6 sets the CFET 1 to the low state to turn the charging FET 31 off, and sets the CFET 2 to the high state to turn the charging FET 32 on. Then, the control unit 6 obtains the voltage V1 D the voltage measuring unit 5 was measured.
  • step S206 the control unit 6, the difference between the voltage V1 D of the voltage V1 B of the "pattern B", “pattern D” is in the range of (Vf ⁇ ⁇ ) (Vf- ⁇ ⁇ (V1 B -V1 D) It is determined whether or not ⁇ Vf + ⁇ ) (step S206). Control unit 6, the difference between the voltage V1 D of the voltage V1 B of the "pattern B", “pattern D” is in the range of (Vf ⁇ ⁇ ) (Vf- ⁇ ⁇ (V1 B -V1 D) ⁇ Vf + ⁇ ) If so (step S206: YES), the process proceeds to step S207.
  • step S206 the control unit 6, the difference between the voltage V1 D of the voltage V1 B “pattern D" of the "pattern B", outside the range (Vf ⁇ ⁇ ) (Vf- ⁇ > (V1 B -V1 D), Alternatively, if (V1 B ⁇ V1 D )> Vf + ⁇ ) (step S206: NO), the process proceeds to step S214. In step S207, the control unit 6 determines that the battery module 2 is not being charged.
  • the control unit 6 measures the voltage V2 (voltage V2 B) of the "pattern B" (step S208).
  • the control unit 6 sets the CFET 1 to the high state to turn the charging FET 31 on, and sets the CFET 2 to the low state to turn the charging FET 32 off. Further, the control unit 6 sets CSW1 to a low state to turn off the switch 41, and sets CSW2 to a high state to turn on the switch 43. And the control part 6 acquires voltage V2 B which the voltage measurement part 5 measured.
  • control unit 6 measures the voltage V2 (voltage V2 A ) of the “pattern A” (step S209).
  • the control unit 6 sets CFET1 and CFET2 to a high state and turns on the charge FET31 and the charge FET32. And the control part 6 acquires voltage V2 A which the voltage measurement part 5 measured.
  • control unit 6 the difference between the voltage V2 B of the voltage V2 A of the "pattern A”, “pattern B”, the range of (Vf ⁇ ⁇ ) (Vf- ⁇ ⁇ (V2 A -V2 B) It is determined whether or not ⁇ Vf + ⁇ ) (step S210).
  • Control unit 6 the difference between the voltage V2 B of the voltage V2 A of the "pattern A”, “pattern B”, the range of (Vf ⁇ ⁇ ) (Vf- ⁇ ⁇ (V2 A -V2 B) ⁇ Vf + ⁇ ) If so (step S210: YES), the process proceeds to step S211.
  • step S210 NO
  • the control unit 6 determines that the charge FET 32 is normal. After the process of step S211, the control unit 6 ends the process.
  • step S212 and step S213 is the same as the processing of step S115 and step S116 of FIG. 5 described above, the description thereof is omitted here. Further, since the processing from step S214 to step S216 is the same as the processing from step S117 to step S119 of FIG. 5 described above, the description thereof is omitted here.
  • step S217 and step S218 are the same as the processing of step S120 and step S121 of FIG. 5 described above, description thereof is omitted here.
  • the battery control device 1 of this embodiment includes at least two charging FETs 30 (transistors) and the control unit 6. At least two charging FETs 30 are connected in series to the battery module 2 (battery), and are at least two charging FETs 30 (for example, a charging FET 31 and a charging FET 32) that control charging of the battery module 2, each of which is a body. It has diodes (for example, body diode 31D and body diode 32D), and each body diode is connected in series so as to be in the same direction.
  • the control unit 6 changes the voltage (for example, the voltage V1 or the voltage V2) measured by changing the conduction pattern in which the at least two charging FETs 30 are switched between the on state (conduction state) and the off state (non-conduction state). Based on the above, it is determined whether or not at least one of the at least two charging FETs 30 is abnormal.
  • the battery control device 1 of the present embodiment can accurately determine the abnormality of the charge FET 30, it is possible to accurately detect the abnormality of the charge cutoff function.
  • the battery control device 1 according to the present embodiment includes at least two charging FETs 30, so that even when one of the at least two charging FETs 30 fails, the charging current is appropriately cut off during overcharging. be able to.
  • the control unit 6 determines that the charge FET 31 is abnormal when the change in voltage (for example, the voltage V1 or the voltage V2) is outside a predetermined range based on the forward voltage of the charge FET 30. To do. Thereby, the battery control apparatus 1 of this embodiment can determine correctly abnormalities, such as a short circuit failure of charge FET 30, for example with a simple structure by utilizing the forward voltage of charge FET30.
  • the at least two charge FETs 30 include a charge FET 31 (first transistor) whose drain terminal is connected to the negative terminal (first terminal) of the battery module 2, and a drain terminal as the source terminal of the charge FET 31. Is connected to the charge FET 32 (second transistor).
  • the control unit 6 determines an abnormality of the charge FET 31 based on a change in the voltage V1 (first voltage) measured by changing the conduction pattern, and based on a change in the voltage V2 (second voltage). Then, the abnormality of the charge FET 32 is determined.
  • the voltage V ⁇ b> 1 is a voltage between the positive terminal (second terminal) of the battery module 2 and the source terminal of the charging FET 31.
  • the voltage V ⁇ b> 2 is a voltage between the positive terminal of the battery module 2 and the source terminal of the charging FET 32.
  • the battery control apparatus 1 of this embodiment can determine abnormality of charge FET31 and charge FET32 correctly with a simple structure.
  • the battery control device 1 of the present embodiment uses, for example, the battery module 2 by using two charging FETs 30 (charging FET 31 and charging FET 32) and changes in two measurement voltages (voltage V1 and voltage V2). It can be determined whether or not is charging. Therefore, the battery control device 1 of the present embodiment can reduce erroneous determination of abnormality of the charging FET 30 due to the battery module 2 being charged.
  • the control part 6 determines whether the battery module 2 is charging based on the change of the voltage V1. When it is determined that the battery module 2 is not being charged, the control unit 6 determines an abnormality in the charging FET 32 based on the change in the voltage V2. Thereby, the battery control apparatus 1 of this embodiment can reduce the erroneous determination of abnormality of the charge FET 32 due to the battery module 2 being charged. Moreover, the battery control apparatus 1 of this embodiment can determine correctly abnormality of charge FET32.
  • the control unit 6 charges the voltage V1 (voltage V1 B ) measured in the conduction pattern (“pattern B”) in which the charge FET 31 is in the on state and the charge FET 32 is in the off state.
  • the abnormality of the charge FET 31 is determined based on the change from the voltage V1 (voltage V1 C ) measured in the conduction pattern (“pattern C”) in which both the FET 31 and the charge FET 32 are off.
  • the battery control apparatus 1 of this embodiment can determine correctly abnormality of charge FET32.
  • the control unit 6 determines that the voltage V2 (voltage V2 A ) measured in the conduction pattern (“pattern A”) in which both the charge FET 31 and the charge FET 32 are on and the charge FET 31 is on. , and the and the charging FET 32 is based on a change of the conducting pattern is off voltage V2 measured at (the "pattern B") (voltage V2 B), and determines an abnormality of the charging FET 32.
  • the battery control apparatus 1 of this embodiment can determine correctly abnormality of charge FET32.
  • the control unit 6 when it is determined that the charging FET 31 is normal based on the change in the voltage V1, the control unit 6 is in the on state and the charging FET 32 is in the off state. Measured in the voltage V1 (voltage V1 B ) measured in the continuity pattern (“pattern B”) and the continuity pattern (“pattern D”) in which the charge FET 31 is in the off state and the charge FET 32 is in the on state. based on the change in the voltage V1 (voltage V1 D), it determines float charge condition. Thereby, the battery control device 1 of the present embodiment can accurately determine that the battery module 2 is being float-charged with a simple configuration.
  • the control unit 6 changes at least one of the at least two charging FETs 30 based on a change in voltage measured by changing all the conduction patterns (“pattern A” to “pattern D”).
  • the abnormality of one charging FET 30 is determined.
  • the battery control apparatus 1 of this embodiment can determine the abnormality of the charge FET 30 more accurately by changing all the conduction patterns (“pattern A” to “pattern D”).
  • the abnormality detection method of the present embodiment includes at least two charge FETs 30 that are connected in series to the battery module 2 and control the charging of the battery module 2, each having a body diode (31D, 32D).
  • the battery control device 1 measures the voltage by changing the conduction pattern in which the at least two charging FETs 30 are switched between the on state and the off state.
  • the battery control device 1 determines whether or not at least one of the at least two charge FETs 30 is abnormal based on the change in voltage measured in the measurement step.
  • the abnormality detection method of this embodiment can determine the abnormality of charge FET30 correctly like the battery control apparatus 1 mentioned above, it can detect the abnormality of a charge interruption
  • the determination processing by the control unit 6 is not limited to the processing procedures of FIGS. 5 and 6 described above, and may be other processing procedures.
  • the control unit 6 executes various determination processes based on changes in voltages (voltage V1 and voltage V2) measured by changing some conduction patterns. Although the example to do was demonstrated, you may make it perform various determination processes, after changing and measuring all the conduction patterns.
  • the conduction pattern used for the various determination processes described above is not limited to the above-described embodiment, and the control unit 6 executes the various determination processes based on a change in voltage due to another conduction pattern. Also good.
  • an example in which an N-channel MOS-FET is used as the charging FET 30 and is connected in series to the negative terminal of the battery module 2 has been described.
  • the present invention is not limited to this.
  • a P-channel MOS-FET may be used as the charging FET 30 and connected in series to the positive terminal of the battery module 2.
  • At least two charging FETs 30 connected in series to the battery module 2 and controlling the charging of the battery module 2, each of which has a body diode (31D, 32D). And at least two charge FETs 30 connected in series so that the body diodes (31D, 32D) are in the same direction, and a conduction pattern in which the on state and the off state of at least two charge FETs 30 are switched.
  • a control unit 6 that determines whether at least one of the at least two charging FETs 30 is abnormal based on a change in the voltage (for example, the voltage V1 or the voltage V2) that has been changed and measured. By holding it, it is possible to accurately detect abnormality of the charge interruption function.
  • said battery control apparatus 1 has a computer system inside.
  • the determination process of the battery control device 1 described above is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the above process is performed by the computer reading and executing this program.
  • the computer-readable recording medium means a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like.
  • the computer program may be distributed to the computer via a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the program.
  • SYMBOLS 1 Battery control apparatus, 2 ... Battery module, 4 ... Measurement switching part, 5 ... Voltage measurement part, 6 ... Control part, 7 ... Charging apparatus, 8 ... Charge switch, 21 ... Battery cell, 30, 31, 32 ... Charging FET, 31D, 32D ... body diode, 41, 43 ... switch, 42, 44 ... diode, 51, 52, 53 ... resistor, 54 ... amplifier, 55 ... ADC, 100 ... battery unit

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Abstract

実施形態の電池制御装置は、少なくとも２つのトランジスタと、制御部とを持つ。少なくとも２つのトランジスタは、電池に対して直列に接続され、前記電池の充電を制御する少なくとも２つのトランジスタであって、それぞれがボディダイオードを有し、それぞれのボディダイオードが同一の向きになるように直列に接続されている。制御部は、前記少なくとも２つのトランジスタの導通状態と非導通状態とを切り替えた導通パターンを変更して測定された電圧の変化に基づいて、前記少なくとも２つのトランジスタのうちの少なくとも１つのトランジスタが異常であるか否かを判定する。

Description

電池制御装置、異常検出方法、及びプログラム
　本発明の実施形態は、電池制御装置、異常検出方法、及びプログラムに関する。
　近年、二次電池を監視及び制御する電池制御装置（例えば、ＢＭＳ：Battery Management System）には、二次電池の過充電を防止するための充電遮断機能を備えるものがある。このような充電遮断機能を実現するために、ＭＯＳ－ＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を使用する手法が知られている。しかしながら、従来の電池制御装置では、充電遮断機能を実現するためのＭＯＳ－ＦＥＴの故障を正確に検出できない場合があった。
特開２０１１－７８１４７号公報 特開２０１３－１４３０７７号公報 特開２００４－３３３１８６号公報
　本発明が解決しようとする課題は、充電遮断機能の異常を正確に検出することができる電池制御装置、異常検出方法、及びプログラムを提供することである。
　実施形態の電池制御装置は、少なくとも２つのトランジスタと、制御部とを持つ。少なくとも２つのトランジスタは、電池に対して直列に接続され、前記電池の充電を制御する少なくとも２つのトランジスタであって、それぞれがボディダイオードを有し、それぞれのボディダイオードが同一の向きになるように直列に接続されている。制御部は、前記少なくとも２つのトランジスタの導通状態と非導通状態とを切り替えた導通パターンを変更して測定された電圧の変化に基づいて、前記少なくとも２つのトランジスタのうちの少なくとも１つのトランジスタが異常であるか否かを判定する。
実施形態の電池制御装置を含む電池ユニットの一例を示すブロック図。 実施形態の電圧測定のスイッチ切り替えの一例を示す図。 非充電中の充電ＦＥＴの導通パターンと測定電圧との一例を示す図。 充電中の充電ＦＥＴの導通パターンと測定電圧との一例を示す図。 実施形態の電池制御装置の動作の一例を示すフローチャート。 実施形態の電池制御装置の動作の別の一例を示すフローチャート。
　以下、実施形態の電池制御装置、異常検出方法、及びプログラムを、図面を参照して説明する。
　図１は、本実施形態の電池制御装置１を含む電池ユニット１００の一例を示すブロック図である。
　図１に示すように、電池ユニット１００は、電池モジュール２と、充電ＦＥＴ（３１、３２）と、測定切替部４と、電圧測定部５と、制御部６とを備える。また、これらの構成要素のうち、電池モジュール２を除いたものが、電池制御装置１の一例である。
　なお、本実施形態の電池ユニット１００は、電池モジュール２の電力を利用して動作する図示しない負荷（電池利用装置）に接続される。
　また、電池ユニット１００において、電池モジュール２を充電する場合には、充電スイッチ８が導通状態となることで、電池モジュール２が充電装置７に接続される。これによって、充電装置７から供給される電力により、電池モジュール２が充電される。
　電池モジュール２（電池の一例）は、複数の電池セル２１を備える。電池セル２１は、例えば、リチウムイオン電池や鉛蓄電池などの二次電池である。電池モジュール２では、複数の電池セル２１が直列、且つ／又は、並列に接続されている。なお、本実施形態の電池モジュール２において、負極端子を第１端子とし、正極端子を第２端子として説明する。
　正極端子ＴＮ１は、電池モジュール２の高電位側に接続される。また、負極端子ＴＮ２は、例えば、後述する充電ＦＥＴ（３１、３２）を介して、電池モジュール２の低電位側に接続される。
　なお、本実施形態において、充電ＦＥＴ３１と、充電ＦＥＴ３２とは、同一の構成を有するため、これらを特に区別しない場合には、充電ＦＥＴ３０として説明する。
　充電ＦＥＴ３０は、電池モジュール２に対して直列に接続され、電池モジュール２の充電を制御する。充電ＦＥＴ３０は、例えば、ボディダイオード（寄生ダイオード）を有する。充電ＦＥＴ３０は、例えば、ＮチャネルＭＯＳ－ＦＥＴである。充電ＦＥＴ３０は、後述する制御部６によってオン状態（導通状態）とオフ状態（非導通状態）とが制御される。例えば、充電ＦＥＴ３０は、電池モジュール２が正常に充電されている場合に、制御部６によってオン状態にされており、過充電などの異常が検出された場合に、制御部６によってオフ状態に制御される。
　充電ＦＥＴ３１（第１トランジスタの一例）では、ドレイン端子が電池モジュール２の負極端子（第１端子）に接続され、ソース端子がノードＮ１に接続され、ゲート端子が制御信号ＣＦＥＴ１の信号線に接続されている。充電ＦＥＴ３１は、制御信号ＣＦＥＴ１がハイ状態である場合にオン状態（導通状態）になり、制御信号ＣＦＥＴ１がロウ状態である場合にオフ状態（非導通状態）になる。また、充電ＦＥＴ３１は、寄生ダイオードであるボディダイオード３１Ｄを有している。
　ボディダイオード３１Ｄは、充電ＦＥＴ３１のソース端子からドレイン端子に向けて順方向に形成された寄生ダイオードである。
　充電ＦＥＴ３２（第２トランジスタの一例）は、充電ＦＥＴ３１と直列に接続されている。充電ＦＥＴ３２は、ドレイン端子が充電ＦＥＴ３１のノードＮ１に接続され、ソース端子が負極端子ＴＮ２に接続され、ゲート端子が制御信号ＣＦＥＴ２の信号線に接続されている。充電ＦＥＴ３２は、制御信号ＣＦＥＴ２がハイ状態である場合にオン状態になり、制御信号ＣＦＥＴ１がロウ状態である場合にオフ状態になる。また、充電ＦＥＴ３２は、寄生ダイオードであるボディダイオード３２Ｄを有している。
　ボディダイオード３２Ｄは、充電ＦＥＴ３２のソース端子からドレイン端子に向けて順方向に形成された寄生ダイオードである。
　なお、充電ＦＥＴ３１と充電ＦＥＴ３２とは、ボディダイオード（３１Ｄ、３２Ｄ）が同一の向きになるように直列に接続されている。また、本実施形態において、ボディダイオード３１Ｄとボディダイオード３２Ｄとは、順電圧Ｖｆが等しい値であるものとして説明する。
　測定切替部４は、上述した充電ＦＥＴ３１及び充電ＦＥＴ３２の異常（故障）を判定するための電圧測定の回路を切り替える。測定切替部４は、電池モジュール２の正極端子（第１端子）と、充電ＦＥＴ３１のソース端子（ノードＮ１）との間の電圧Ｖ１を測定する回路（第１測定回路）と、電池モジュール２の正極端子と、充電ＦＥＴ３２のソース端子（負極端子ＴＮ２）との間の電圧Ｖ２を測定する回路（第２測定回路）とを切り替える。また、測定切替部４は、スイッチ（４１、４３）と、ダイオード（４２、４４）とを備える。
　スイッチ４１（第１スイッチの一例）は、制御部６から出力される制御信号ＣＳＷ１に基づいて、上述した電圧Ｖ１を測定するために、充電ＦＥＴ３１のソース端子（ノードＮ１）と電圧測定部５のノードＮ２とを接続する。スイッチ４１は、例えば、制御信号ＣＳＷ１がハイ状態である場合にオン状態になり、制御信号ＣＳＷ１がロウ状態である場合にオフ状態になる。
　ダイオード４２は、アノード端子がスイッチ４１の一端に接続され、カソード端子がノードＮ１に接続されている。ダイオード４２は、充電ＦＥＴ３０の異常を検出する際に電流の逆流を防止する。
　スイッチ４３（第２スイッチの一例）は、制御部６から出力される制御信号ＣＳＷ２に基づいて、上述した電圧Ｖ２を測定するために、充電ＦＥＴ３２のソース端子（負極端子ＴＮ２）と電圧測定部５のノードＮ２とを接続する。スイッチ４３は、例えば、制御信号ＣＳＷ２がハイ状態である場合にオン状態になり、制御信号ＣＳＷ２がロウ状態である場合にオフ状態になる。
　ダイオード４４は、アノード端子がスイッチ４３の一端に接続され、カソード端子が負極端子ＴＮ２に接続されている。ダイオード４４は、充電ＦＥＴ３０の異常を検出する際に電流の逆流を防止する。
　ここで、図２を参照して、電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２を測定する際のスイッチ４１及びスイッチ４３の設定について説明する。
　図２は、本実施形態の電圧測定のスイッチ切り替えの一例を示す図である。
　図２に示す表では、測定電圧Ｖ１、及び測定電圧Ｖ２に対する制御信号ＣＳＷ１及び制御信号ＣＳＷ２の状態を示している。例えば、測定電圧Ｖ１を測定する場合、制御信号ＣＳＷ１をハイ状態にし、且つ、制御信号ＣＳＷ２をロウ状態にする必要があることを示している。この場合、制御信号ＣＳＷ１がハイ状態にされることにより、スイッチ４１がオン状態になり、制御信号ＣＳＷ２がロウ状態にされることにより、スイッチ４３がオフ状態になる。
　また、例えば、測定電圧Ｖ２を測定する場合、制御信号ＣＳＷ１をロウ状態にし、且つ、制御信号ＣＳＷ２をハイ状態にする必要があることを示している。この場合、制御信号ＣＳＷ１がロウ状態にされることにより、スイッチ４１がオフ状態になり、制御信号ＣＳＷ２がハイ状態にされることにより、スイッチ４３がオン状態になる。
　図１に戻り、電圧測定部５は、電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２を測定する測定回路である。電圧測定部５は、例えば、抵抗（５１、５２、５３）と、アンプ５４と、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter：アナログ-デジタル変換器）５５とを備える。
　抵抗（５１、５２、５３）は、電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２をアンプ５４に入力可能な所定の電圧レベルに変換する分圧抵抗である。抵抗５１は、電池モジュール２の正極端子とアンプ５４の第１の入力端子との間に接続されている。また、抵抗５２は、アンプ５４の第１の入力端子と第２の入力端子との間に接続されている。抵抗５３は、アンプ５４の第２の入力端子とノードＮ２との間に接続されている。
　アンプ５４は、電圧Ｖ１又は電圧Ｖ２に対応した抵抗５２の両端の電圧を所定の増幅率で増幅して、ＡＤＣ５５に出力する。例えば、測定切替部４が電圧Ｖ１を測定する設定に切り替えられている場合、アンプ５４は、電圧Ｖ１に対応する電圧をＡＤＣ５５に出力する。また、例えば、測定切替部４が電圧Ｖ２を測定する設定に切り替えられている場合、アンプ５４は、電圧Ｖ２に対応する電圧をＡＤＣ５５に出力する。
　ＡＤＣ５５は、アンプ５４が出力する電圧Ｖ１又は電圧Ｖ２に対応した電圧（アナログ値）をデジタル値に変換し、当該電圧Ｖ１又は電圧Ｖ２に対応した電圧のデジタル値を制御部６に出力する。
　制御部６は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを含むプロセッサであり、電池制御装置１を統括的に制御する。制御部６は、例えば、充電ＦＥＴ３０を制御することにより、電池モジュール２の充電を制御する。また、制御部６は、例えば、充電ＦＥＴ３０（３１、３２）のオン状態とオフ状態とを順次パターンを変更して切り替えて測定した電圧の変化に基づいて、充電ＦＥＴ３０（３１、３２）のうちの少なくとも１つの充電ＦＥＴ３０が異常であるか否かを判定する。
　制御部６は、例えば、制御信号ＣＳＷ１及び制御信号ＣＳＷ２を、図２に示すように制御して、電圧測定部５に電圧Ｖ１と電圧Ｖ２とを測定させる制御を行う。また、制御部６は、制御信号ＣＦＥＴ１及び制御信号ＣＦＥＴ２を順次パターンを切り替えて、充電ＦＥＴ３０（３１、３２）のオン状態とオフ状態とのパターンを順次切り替えて、上述した電圧測定部５が測定した電圧Ｖ１と電圧Ｖ２とを取得する。制御部６は、取得した電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２の変化に基づいて、充電ＦＥＴ３０（３１、３２）が異常であるか否か判定する。
　図３は、非充電中の充電ＦＥＴ３０の導通パターンと測定電圧との一例を示す図である。
　図３に示す例は、正極端子ＴＮ１及び負極端子ＴＮ２に充電装置７が接続されていない、且つ、充電ＦＥＴ３１及び充電ＦＥＴ３２が正常である場合に、充電ＦＥＴ３０のオン状態とオフ状態とを切り替えたパターン（以下、導通パターンという）を変更して測定される電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２の期待値を示している。
　図３において、「パターンＡ」は、制御信号ＣＦＥＴ１がハイ状態であり、且つ、制御信号ＣＦＥＴ２がハイ状態であり、充電ＦＥＴ３１及び充電ＦＥＴ３２がいずれもオン状態である導通パターンを示している。図３に示す「パターンＡ」における電圧Ｖ１の期待値は、電池モジュール２の出力電圧（充電電圧）である電圧Ｖｂとなる。また、図３に示す「パターンＡ」における電圧Ｖ２の期待値は、電圧Ｖ１と同様に、電圧Ｖｂとなる。
　また、「パターンＢ」は、制御信号ＣＦＥＴ１がハイ状態であり、且つ、制御信号ＣＦＥＴ２がロウ状態である。すなわち、「パターンＢ」は、充電ＦＥＴ３１がオン状態であり、且つ、充電ＦＥＴ３２がオフ状態である導通パターンを示している。図３に示す「パターンＢ」における電圧Ｖ１の期待値は、電圧Ｖｂとなる。また、図３に示す「パターンＢ」にける電圧Ｖ２の期待値は、電圧（Ｖｂ－Ｖｆ）となる。
　すなわち、「パターンＢ」において、充電ＦＥＴ３２がオフ状態であるため、電圧Ｖ２を測定する場合に、ボディダイオード３２Ｄを介して、負極端子ＴＮ２からノードＮ１に電流が流れる。そのため、負極端子ＴＮ２の電位は、ノードＮ１の電位より、ボディダイオード３２Ｄの順電圧Ｖｆ分高い電位となる。また、充電ＦＥＴ３１がオン状態であるため、ノードＮ１と電池モジュール２の負極端子とは同電位となる。これらのことから、「パターンＢ」において、電圧Ｖ２は、電圧（Ｖｂ－Ｖｆ）となる。
　また、「パターンＣ」は、制御信号ＣＦＥＴ１がロウ状態であり、且つ、制御信号ＣＦＥＴ２がロウ状態である。すなわち、「パターンＣ」は、充電ＦＥＴ３１及び充電ＦＥＴ３２がいずれもオフ状態である導通パターンを示している。図３に示す「パターンＣ」における電圧Ｖ１の期待値は、電圧（Ｖｂ－Ｖｆ）となる。また、図３に示す「パターンＣ」における電圧Ｖ２の期待値は、電圧（Ｖｂ－Ｖｆ×２）となる。
　すなわち、「パターンＣ」において、充電ＦＥＴ３１がオフ状態であるため、電圧Ｖ１を測定する場合に、ボディダイオード３１Ｄを介して、ノードＮ１から電池モジュール２の負極端子に電流が流れる。そのため、ノードＮ１の電位は、電池モジュール２の負極端子の電位より、ボディダイオード３１Ｄの順電圧Ｖｆ分高い電位となる。このことから、「パターンＣ」において、電圧Ｖ１は、電圧（Ｖｂ－Ｖｆ）となる。
　また、さらに充電ＦＥＴ３２がオフ状態であるため、電圧Ｖ２を測定する場合に、ボディダイオード３２Ｄ及びボディダイオード３１Ｄを介して、負極端子ＴＮ２から電池モジュール２の負極端子に電流が流れる。そのため、負極端子ＴＮ２の電位は、電池モジュール２の負極端子の電位より、ボディダイオード３１Ｄの順電圧Ｖｆ及びボディダイオード３２Ｄの順電圧Ｖｆ分高い電位となる。このことから、「パターンＣ」において、電圧Ｖ２は、電圧（Ｖｂ－Ｖｆ×２）となる。
　また、「パターンＤ」は、制御信号ＣＦＥＴ１がロウ状態であり、且つ、制御信号ＣＦＥＴ２がハイ状態である。すなわち、「パターンＤ」は、充電ＦＥＴ３１がオフ状態であり、且つ、充電ＦＥＴ３２がオン状態である導通パターンを示している。図３に示す「パターンＤ」における電圧Ｖ１の期待値は、電圧（Ｖｂ－Ｖｆ）となる。また、図３に示す「パターンＤ」における電圧Ｖ２の期待値は、電圧Ｖ１と同様に、電圧（Ｖｂ－Ｖｆ）となる。
　すなわち、「パターンＤ」において、充電ＦＥＴ３１がオフ状態であるため、電圧Ｖ１を測定する場合に、ボディダイオード３１Ｄを介して、ノードＮ１から電池モジュール２の負極端子に電流が流れる。そのため、ノードＮ１の電位は、電池モジュール２の負極端子の電位より、ボディダイオード３１Ｄの順電圧Ｖｆ分高い電位となる。このことから、「パターンＤ」において、電圧Ｖ１は、電圧（Ｖｂ－Ｖｆ）となる。
　また、充電ＦＥＴ３２がオン状態であるため、ノードＮ１と負極端子ＴＮ２とは同電位となる。そのため、「パターンＤ」において、電圧Ｖ２は、電圧Ｖ１と等しい電圧である電圧（Ｖｂ－Ｖｆ）となる。
　また、図４は、充電中の充電ＦＥＴ３０の導通パターンと測定電圧との一例を示す図である。
　図４に示す例は、正極端子ＴＮ１及び負極端子ＴＮ２に充電装置７が充電スイッチ８を介して接続されている、且つ、充電ＦＥＴ３１及び充電ＦＥＴ３２が正常である場合に、充電ＦＥＴ３０の導通パターンを変更して測定される電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２の期待値を示している。
　図４に示す例は、充電装置７が、電池モジュール２の電圧Ｖｂとほぼ等しい充電電圧である電圧Ｖｃを供給するフロート充電を行っている場合である。
　図４に示す「パターンＡ」における電圧Ｖ１の期待値及び電圧Ｖ２の期待値は、いずれも電圧Ｖｃ（≒Ｖｂ）となる。
　また、図４に示す「パターンＢ」における電圧Ｖ１の期待値は、電圧Ｖｂとなり、電圧Ｖ２の期待値は、電圧Ｖｃ（≒Ｖｂ）となる。この場合、充電ＦＥＴ３２がオフ状態であるが、充電電圧が供給する電圧Ｖｃと電池モジュール２の電圧Ｖｂとがほぼ等しいため、ボディダイオード３２Ｄに電流が流れない。そのため、「パターンＢ」において、電圧Ｖ２は、電圧Ｖｃ（≒Ｖｂ）となる。
　また、図４に示す「パターンＣ」における電圧Ｖ１の期待値は、電圧（Ｖｂ－Ｖｆ）となり、電圧Ｖ２の期待値は、「パターンＢ」と同様に、電圧Ｖｃ（≒Ｖｂ）となる。
　また、図４に示す「パターンＤ」における電圧Ｖ１の期待値及び電圧Ｖ２の期待値は、いずれも電圧Ｖｃ（≒Ｖｂ）となる。この場合、充電ＦＥＴ３２がオン状態であるため、ノードＮ１と負極端子ＴＮ２とは同電位となる。そのため、「パターンＤ」において、電圧Ｖ１は、電圧Ｖ２と等しい電圧である電圧Ｖｃ（≒Ｖｂ）となる。
　再び、図１に戻り、制御部６は、制御信号ＣＦＥＴ１及び制御信号ＣＦＥＴと、制御信号ＣＳＷ１及び制御信号ＣＳＷ２とを変更して、上述した「パターンＡ」から「パターンＤ」に順次変更して、電圧測定部５によって測定された電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２を取得する。制御部６は、上述した導通パターンを変更して測定された電圧Ｖ１の変化に基づいて、充電ＦＥＴ３１の異常を判定するとともに、電圧Ｖ２の変化に基づいて、充電ＦＥＴ３１の異常を判定する。
　制御部６は、第１の判定処理Ｓ１として、例えば、「パターンＢ」の電圧Ｖ１（以下、電圧Ｖ１Ｂという）と「パターンＣ」の電圧Ｖ１（以下、電圧Ｖ１Ｃという）との変化に基づいて、充電ＦＥＴ３１に異常があるか否かを判定する。制御部６は、当該電圧Ｖ１の変化（電圧Ｖ１Ｂと電圧Ｖ１Ｃとの変化）が、充電ＦＥＴ３１の順電圧Ｖｆに基づく所定の範囲外である場合に、充電ＦＥＴ３１が異常であると判定する。
　すなわち、制御部６は、電圧Ｖ１Ｂ（＝Ｖｂ）と電圧Ｖ１Ｃ（＝Ｖｂ－Ｖｆ）との差の電圧が電圧（Ｖｆ－α）から電圧（Ｖｆ＋α）の範囲内である場合に、充電ＦＥＴ３１が正常であると判定する。また、制御部６は、電圧Ｖ１Ｂ（＝Ｖｂ）と電圧Ｖ１Ｃ（＝Ｖｂ－Ｖｆ）との差の電圧が電圧（Ｖｆ－α）から電圧（Ｖｆ＋α）の範囲外である場合に、充電ＦＥＴ３１が異常であると判定する。ここで、αは、順電圧Ｖｆが取り得るバラツキを考慮した所定の値である。
　このように、制御部６は、電圧Ｖ１の変化が、充電ＦＥＴ３１の順電圧Ｖｆに基づく所定の範囲外である場合に、充電ＦＥＴ３１が異常であると判定する。
　また、制御部６は、第２の判定処理Ｓ２として、例えば、「パターンＢ」の電圧Ｖ１Ｂと「パターンＤ」の電圧Ｖ１（以下、電圧Ｖ１Ｄという）との変化に基づいて、電池モジュール２が充電中であるか否かを判定する。制御部６は、例えば、図３に示すように、電圧Ｖ１Ｄが、電圧（Ｖｂ－Ｖｆ）である場合には、電池モジュール２が充電中でないと判定する。すなわち、制御部６は、電圧Ｖ１Ｂ（＝Ｖｂ）と電圧Ｖ１Ｄ（＝Ｖｂ－Ｖｆ）との差の電圧が電圧（Ｖｆ－α）から電圧（Ｖｆ＋α）の範囲内である場合に、電池モジュール２が充電中でないと判定する。また、制御部６は、電圧Ｖ１Ｂ（＝Ｖｂ）と電圧Ｖ１Ｄ（＝Ｖｂ－Ｖｆ）との差の電圧が電圧（Ｖｆ－α）から電圧（Ｖｆ＋α）の範囲外である場合に、電池モジュール２が充電中であると判定する。なお、制御部６は、例えば、図４に示すように、電圧Ｖ１Ｄが、電圧Ｖｃ（≒Ｖｂ）である場合には、電池モジュール２がフロート充電中である判定する。
　このように、制御部６は、電圧Ｖ１の変化に基づいて、充電ＦＥＴ３１が正常であると判定された場合に、電圧Ｖ１の変化に基づいて、電池モジュール２が充電中であるか否かを判定する。さらに、制御部６は、電圧Ｖ１の変化に基づいて、充電ＦＥＴ３１がオン状態であり、且つ、充電ＦＥＴ３２がオフ状態である導通パターン（「パターンＢ」）において測定された電圧Ｖ１Ｂと、充電ＦＥＴ３１がオフ状態であり、且つ、充電ＦＥＴ３２がオン状態である導通パターン（「パターンＤ」）において測定された電圧Ｖ１Ｄとの変化に基づいて、フロート充電状態を判定する。
　また、制御部６は、電池モジュール２が充電中でないと判定した場合に、電圧Ｖ２の変化に基づいて、充電ＦＥＴ３２の異常を判定する。制御部６は、第３の判定処理Ｓ３として、例えば、「パターンＡ」の電圧Ｖ２（以下、電圧Ｖ２Ａという）と「パターンＢ」の電圧Ｖ２（以下、電圧Ｖ２Ｂという）との変化に基づいて、充電ＦＥＴ３２が異常であるか否かを判定する。制御部６は、当該電圧Ｖ２の変化（電圧Ｖ２Ａと電圧Ｖ２Ｂとの変化）が、充電ＦＥＴ３２の順電圧Ｖｆに基づく所定の範囲外である場合に、充電ＦＥＴ３２が異常であると判定する。
　すなわち、制御部６は、電圧Ｖ２Ａ（＝Ｖｂ）と電圧Ｖ２Ｂ（＝Ｖｂ－Ｖｆ）との差の電圧が電圧（Ｖｆ－α）から電圧（Ｖｆ＋α）の範囲内である場合に、充電ＦＥＴ３２が正常であると判定する。また、制御部６は、電圧Ｖ２Ａ（＝Ｖｂ）と電圧Ｖ２Ｂ（＝Ｖｂ－Ｖｆ）との差の電圧が電圧（Ｖｆ－α）から電圧（Ｖｆ＋α）の範囲外である場合に、充電ＦＥＴ３２が異常であると判定する。
　次に、図面を参照して、本実施形態の電池制御装置１の動作について説明する。
　図５は、本実施形態の電池制御装置１の動作の一例を示すフローチャートである。
　電池制御装置１は、例えば、低消費電力モードに移行する際、又は定期的に、図５に示す充電ＦＥＴ３０の異常を判定する処理を実行する。
　図５において、まず、電池制御装置１の制御部６は、「パターンＡ」の電圧Ｖ１（以下、電圧Ｖ１Ａという）を測定する（ステップＳ１０１）。制御部６は、ＣＦＥＴ１及びＣＦＥＴ２をハイ状態にして、充電ＦＥＴ３１及び充電ＦＥＴ３２をオン状態にする。また、制御部６は、ＣＳＷ１をハイ状態にしてスイッチ４１をオン状態にするとともに、ＣＳＷ２をロウ状態にしてスイッチ４３をオフ状態にする。そして、制御部６は、電圧測定部５が測定した電圧Ｖ１Ａを取得する。
　次に、制御部６は、「パターンＡ」の電圧Ｖ２（電圧Ｖ２Ａ）を測定する（ステップＳ１０２）。制御部６は、ＣＳＷ１をロウ状態にしてスイッチ４１をオフ状態にするとともに、ＣＳＷ２をハイ状態にしてスイッチ４３をオン状態にする。そして、制御部６は、電圧測定部５が測定した電圧Ｖ２Ａを取得する。
　次に、制御部６は、「パターンＢ」の電圧Ｖ１（電圧Ｖ１Ｂ）を測定する（ステップＳ１０３）。制御部６は、ＣＦＥＴ１をハイ状態にして充電ＦＥＴ３１をオン状態にするとともに、ＣＦＥＴ２をロウ状態にして充電ＦＥＴ３２をオフ状態にする。また、制御部６は、ＣＳＷ１をハイ状態にしてスイッチ４１をオン状態にするとともに、ＣＳＷ２をロウ状態にしてスイッチ４３をオフ状態にする。そして、制御部６は、電圧測定部５が測定した電圧Ｖ１Ｂを取得する。
　次に、制御部６は、「パターンＢ」の電圧Ｖ２（電圧Ｖ２Ｂ）を測定する（ステップＳ１０４）。制御部６は、ＣＳＷ１をロウ状態にしてスイッチ４１をオフ状態にするとともに、ＣＳＷ２をハイ状態にしてスイッチ４３をオン状態にする。そして、制御部６は、電圧測定部５が測定した電圧Ｖ２Ｂを取得する。
　次に、制御部６は、「パターンＣ」の電圧Ｖ１（電圧Ｖ１Ｃ）を測定する（ステップＳ１０５）。制御部６は、ＣＦＥＴ１をロウ状態にして充電ＦＥＴ３１をオフ状態にするとともに、ＣＦＥＴ２をロウ状態にして充電ＦＥＴ３２をオフ状態にする。また、制御部６は、ＣＳＷ１をハイ状態にしてスイッチ４１をオン状態にするとともに、ＣＳＷ２をロウ状態にしてスイッチ４３をオフ状態にする。そして、制御部６は、電圧測定部５が測定した電圧Ｖ１Ｃを取得する。
　次に、制御部６は、「パターンＣ」の電圧Ｖ２（以下、電圧Ｖ２Ｃという）を測定する（ステップＳ１０６）。制御部６は、ＣＳＷ１をロウ状態にしてスイッチ４１をオフ状態にするとともに、ＣＳＷ２をハイ状態にしてスイッチ４３をオン状態にする。そして、制御部６は、電圧測定部５が測定した電圧Ｖ２Ｃを取得する。
　次に、制御部６は、「パターンＢ」の電圧Ｖ１Ｂと「パターンＣ」の電圧Ｖ１Ｃとの差が、（Ｖｆ±α）の範囲内（Ｖｆ－α≦(Ｖ１Ｂ－Ｖ１Ｃ) ≦Ｖｆ＋α）であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。制御部６は、「パターンＢ」の電圧Ｖ１Ｂと「パターンＣ」の電圧Ｖ１Ｃとの差が、（Ｖｆ±α）の範囲内（Ｖｆ－α≦(Ｖ１Ｂ－Ｖ１Ｃ)≦Ｖｆ＋α）である場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）に処理をステップＳ１０８に進める。また、制御部６は、「パターンＢ」の電圧Ｖ１Ｂと「パターンＣ」の電圧Ｖ１Ｃとの差が、（Ｖｆ±α）の範囲外（Ｖｆ－α＞(Ｖ１Ｂ－Ｖ１Ｃ)、又は(Ｖ１Ｂ－Ｖ１Ｃ)＞Ｖｆ＋α）である場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）に処理をステップＳ１１５に進める。
　ステップＳ１０８において、制御部６は、充電ＦＥＴ３１が正常であると判定する。
　次に、制御部６は、「パターンＤ」の電圧Ｖ１（電圧Ｖ１Ｄ）を測定する（ステップＳ１０９）。制御部６は、ＣＦＥＴ１をロウ状態にして充電ＦＥＴ３１をオフ状態にするとともに、ＣＦＥＴ２をハイ状態にして充電ＦＥＴ３２をオン状態にする。また、制御部６は、ＣＳＷ１をハイ状態にしてスイッチ４１をオン状態にするとともに、ＣＳＷ２をロウ状態にしてスイッチ４３をオフ状態にする。そして、制御部６は、電圧測定部５が測定した電圧Ｖ１Ｄを取得する。
　次に、制御部６は、「パターンＤ」の電圧Ｖ２（以下、電圧Ｖ２Ｄという）を測定する（ステップＳ１１０）。制御部６は、ＣＳＷ１をロウ状態にしてスイッチ４１をオフ状態にするとともに、ＣＳＷ２をハイ状態にしてスイッチ４３をオン状態にする。そして、制御部６は、電圧測定部５が測定した電圧Ｖ２Ｄを取得する。
　次に、制御部６は、「パターンＢ」の電圧Ｖ１Ｂと「パターンＤ」の電圧Ｖ１Ｄとの差が、（Ｖｆ±α）の範囲内（Ｖｆ－α≦(Ｖ１Ｂ－Ｖ１Ｄ) ≦Ｖｆ＋α）であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。制御部６は、「パターンＢ」の電圧Ｖ１Ｂと「パターンＤ」の電圧Ｖ１Ｄとの差が、（Ｖｆ±α）の範囲内（Ｖｆ－α≦(Ｖ１Ｂ－Ｖ１Ｄ)≦Ｖｆ＋α）である場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）に処理をステップＳ１１２に進める。また、制御部６は、「パターンＢ」の電圧Ｖ１Ｂと「パターンＤ」の電圧Ｖ１Ｄとの差が、（Ｖｆ±α）の範囲外（Ｖｆ－α＞(Ｖ１Ｂ－Ｖ１Ｄ)、又は(Ｖ１Ｂ－Ｖ１Ｄ)＞Ｖｆ＋α）である場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）に処理をステップＳ１１７に進める。
　ステップＳ１１２において、制御部６は、電池モジュール２が充電中でないと判定する。
　次に、制御部６は、「パターンＡ」の電圧Ｖ２Ａと「パターンＢ」の電圧Ｖ２Ｂとの差が、（Ｖｆ±α）の範囲内（Ｖｆ－α≦(Ｖ２Ａ－Ｖ２Ｂ) ≦Ｖｆ＋α）であるか否かを判定する（ステップＳ１１３）。制御部６は、「パターンＡ」の電圧Ｖ２Ａと「パターンＢ」の電圧Ｖ２Ｂとの差が、（Ｖｆ±α）の範囲内（Ｖｆ－α≦(Ｖ２Ａ－Ｖ２Ｂ)≦Ｖｆ＋α）である場合（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）に処理をステップＳ１１４に進める。また、制御部６は、「パターンＡ」の電圧Ｖ２Ａと「パターンＢ」の電圧Ｖ２Ｂとの差が、（Ｖｆ±α）の範囲外（Ｖｆ－α＞(Ｖ２Ａ－Ｖ２Ｂ)、又は(Ｖ２Ａ－Ｖ２Ｂ)＞Ｖｆ＋α）である場合（ステップＳ１１３：ＮＯ）に処理をステップＳ１２０に進める。
　ステップＳ１１４において、制御部６は、充電ＦＥＴ３２が正常であると判定する。ステップＳ１１４の処理後に、制御部６は、処理を終了する。
　ステップＳ１１５において、制御部６は、充電ＦＥＴ３１が異常であると判定する。そして、制御部６は、異常処理を実行する（ステップＳ１１６）。制御部６は、例えば、充電ＦＥＴ３１（充電ＦＥＴ３０）が異常である旨を示す警告を電池利用機器に送信する。ステップＳ１１６の処理後に、制御部６は、処理を終了する。
　ステップＳ１１７において、制御部６は、電池モジュール２が充電中であると判定する。
　次に、制御部６は、「パターンＢ」の電圧Ｖ１Ｂと「パターンＤ」の電圧Ｖ１Ｄとがほぼ等しい（Ｖ１Ｂ≒Ｖ１Ｄ）か否かを判定する（ステップＳ１１８）。制御部６は、例えば、電圧Ｖ１Ｂと電圧Ｖ１Ｄとの差が所定の値β）以下であるか否かにより、電圧Ｖ１Ｂと電圧Ｖ１Ｄとがほぼ等しいか否かを判定する。制御部６は、電圧Ｖ１Ｂと電圧Ｖ１Ｄとがほぼ等しい（Ｖ１Ｂ≒Ｖ１Ｄ）場合（ステップＳ１１８：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ１１９に進める。また、制御部６は、電圧Ｖ１Ｂと電圧Ｖ１Ｄとがほぼ等しくない（Ｖ１Ｂ≠Ｖ１Ｄ）場合（ステップＳ１１８：ＹＥＳ）に、処理を終了する。
　ステップＳ１１９において、制御部６は、電池モジュール２がフロート充電中であると判定する。ステップＳ１１９の処理後に、制御部６は、処理を終了する。
　ステップＳ１２０において、制御部６は、充電ＦＥＴ３２が異常であると判定する。そして、制御部６は、異常処理を実行する（ステップＳ１２１。制御部６は、例えば、充電ＦＥＴ３２（充電ＦＥＴ３０）が異常である旨を示す警告を電池利用機器に送信する。ステップＳ１１２１の処理後に、制御部６は、処理を終了する。
　なお、上述した図５に示す例では、電池制御装置１が、導通パターンを変更した後に、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２を連続して測定する例を説明したが、導通パターンを変更した電圧Ｖ１を測定した後で、導通パターンを変更した電圧Ｖ２を測定してもよい。また、導通パターンの変更順序は、上述した図５に限定されるものではない。そこで、次に、図６を参照して、本実施形態の電池制御装置１の動作の変形例について説明する。
　図６は、本実施形態の電池制御装置１の動作の別の一例を示すフローチャートである。
　電池制御装置１は、図５に示す例と同様に、例えば、低消費電力モードに移行する際、又は定期的に、図６に示す充電ＦＥＴ３０の異常を判定する処理を実行する。
　図６において、まず、制御部６は、「パターンＢ」の電圧Ｖ１（電圧Ｖ１Ｂ）を測定する（ステップＳ２０１）。制御部６は、ＣＦＥＴ１をハイ状態にして充電ＦＥＴ３１をオン状態にするとともに、ＣＦＥＴ２をロウ状態にして充電ＦＥＴ３２をオフ状態にする。また、制御部６は、ＣＳＷ１をハイ状態にしてスイッチ４１をオン状態にするとともに、ＣＳＷ２をロウ状態にしてスイッチ４３をオフ状態にする。そして、制御部６は、電圧測定部５が測定した電圧Ｖ１Ｂを取得する。
　次に、制御部６は、「パターンＣ」の電圧Ｖ１（電圧Ｖ１Ｃ）を測定する（ステップＳ２０２）。制御部６は、ＣＦＥＴ１及びＣＦＥＴ２をロウ状態にして、充電ＦＥＴ３１及び充電ＦＥＴ３２をオフ状態にする。そして、制御部６は、電圧測定部５が測定した電圧Ｖ１Ｃを取得する。
　次に、制御部６は、「パターンＢ」の電圧Ｖ１Ｂと「パターンＣ」の電圧Ｖ１Ｃとの差が、（Ｖｆ±α）の範囲内（Ｖｆ－α≦(Ｖ１Ｂ－Ｖ１Ｃ) ≦Ｖｆ＋α）であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。制御部６は、「パターンＢ」の電圧Ｖ１Ｂと「パターンＣ」の電圧Ｖ１Ｃとの差が、（Ｖｆ±α）の範囲内（Ｖｆ－α≦(Ｖ１Ｂ－Ｖ１Ｃ)≦Ｖｆ＋α）である場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）に処理をステップＳ２０４に進める。また、制御部６は、「パターンＢ」の電圧Ｖ１Ｂと「パターンＣ」の電圧Ｖ１Ｃとの差が、（Ｖｆ±α）の範囲外（Ｖｆ－α＞(Ｖ１Ｂ－Ｖ１Ｃ)、又は(Ｖ１Ｂ－Ｖ１Ｃ)＞Ｖｆ＋α）である場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）に処理をステップＳ２１２に進める。
　ステップＳ２０４において、制御部６は、充電ＦＥＴ３１が正常であると判定する。
　次に、制御部６は、「パターンＤ」の電圧Ｖ１（電圧Ｖ１Ｄ）を測定する（ステップＳ２０５）。制御部６は、ＣＦＥＴ１をロウ状態にして充電ＦＥＴ３１をオフ状態にするとともに、ＣＦＥＴ２をハイ状態にして充電ＦＥＴ３２をオン状態にする。そして、制御部６は、電圧測定部５が測定した電圧Ｖ１Ｄを取得する。
　次に、制御部６は、「パターンＢ」の電圧Ｖ１Ｂと「パターンＤ」の電圧Ｖ１Ｄとの差が、（Ｖｆ±α）の範囲内（Ｖｆ－α≦(Ｖ１Ｂ－Ｖ１Ｄ) ≦Ｖｆ＋α）であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。制御部６は、「パターンＢ」の電圧Ｖ１Ｂと「パターンＤ」の電圧Ｖ１Ｄとの差が、（Ｖｆ±α）の範囲内（Ｖｆ－α≦(Ｖ１Ｂ－Ｖ１Ｄ)≦Ｖｆ＋α）である場合（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）に処理をステップＳ２０７に進める。また、制御部６は、「パターンＢ」の電圧Ｖ１Ｂと「パターンＤ」の電圧Ｖ１Ｄとの差が、（Ｖｆ±α）の範囲外（Ｖｆ－α＞(Ｖ１Ｂ－Ｖ１Ｄ)、又は(Ｖ１Ｂ－Ｖ１Ｄ)＞Ｖｆ＋α）である場合（ステップＳ２０６：ＮＯ）に処理をステップＳ２１４に進める。
　ステップＳ２０７において、制御部６は、電池モジュール２が充電中でないと判定する。
　次に、制御部６は、「パターンＢ」の電圧Ｖ２（電圧Ｖ２Ｂ）を測定する（ステップＳ２０８）。制御部６は、ＣＦＥＴ１をハイ状態にして充電ＦＥＴ３１をオン状態にするとともに、ＣＦＥＴ２をロウ状態にして充電ＦＥＴ３２をオフ状態にする。また、制御部６は、ＣＳＷ１をロウ状態にしてスイッチ４１をオフ状態にするとともに、ＣＳＷ２をハイ状態にしてスイッチ４３をオン状態にする。そして、制御部６は、電圧測定部５が測定した電圧Ｖ２Ｂを取得する。
　次に、制御部６は、「パターンＡ」の電圧Ｖ２（電圧Ｖ２Ａ）を測定する（ステップＳ２０９）。制御部６は、ＣＦＥＴ１及びＣＦＥＴ２をハイ状態にして、充電ＦＥＴ３１及び充電ＦＥＴ３２をオン状態にする。そして、制御部６は、電圧測定部５が測定した電圧Ｖ２Ａを取得する。
　次に、制御部６は、「パターンＡ」の電圧Ｖ２Ａと「パターンＢ」の電圧Ｖ２Ｂとの差が、（Ｖｆ±α）の範囲内（Ｖｆ－α≦(Ｖ２Ａ－Ｖ２Ｂ) ≦Ｖｆ＋α）であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。制御部６は、「パターンＡ」の電圧Ｖ２Ａと「パターンＢ」の電圧Ｖ２Ｂとの差が、（Ｖｆ±α）の範囲内（Ｖｆ－α≦(Ｖ２Ａ－Ｖ２Ｂ)≦Ｖｆ＋α）である場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）に処理をステップＳ２１１に進める。また、制御部６は、「パターンＡ」の電圧Ｖ２Ａと「パターンＢ」の電圧Ｖ２Ｂとの差が、（Ｖｆ±α）の範囲外（Ｖｆ－α＞(Ｖ２Ａ－Ｖ２Ｂ)、又は(Ｖ２Ａ－Ｖ２Ｂ)＞Ｖｆ＋α）である場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）に処理をステップＳ２１７に進める。
　ステップＳ２１１において、制御部６は、充電ＦＥＴ３２が正常であると判定する。ステップＳ２１１の処理後に、制御部６は、処理を終了する。
　ステップＳ２１２及びステップＳ２１３の処理は、上述した図５のステップＳ１１５及びステップＳ１１６の処理と同様であるので、ここではその説明を省略する。
　また、ステップＳ２１４からステップＳ２１６までの処理は、上述した図５のステップＳ１１７からステップＳ１１９までの処理と同様であるので、ここではその説明を省略する。
　また、ステップＳ２１７及びステップＳ２１８の処理は、上述した図５のステップＳ１２０及びステップＳ１２１の処理と同様であるので、ここではその説明を省略する。
　以上説明したように、本実施形態の電池制御装置１は、少なくとも２つの充電ＦＥＴ３０（トランジスタ）と、制御部６とを備える。少なくとも２つの充電ＦＥＴ３０は、電池モジュール２（電池）に対して直列に接続され、電池モジュール２の充電を制御する少なくとも２つの充電ＦＥＴ３０（例えば、充電ＦＥＴ３１及び充電ＦＥＴ３２）であって、それぞれがボディダイオード（例えば、ボディダイオード３１Ｄ及びボディダイオード３２Ｄ）を有し、それぞれのボディダイオードが同一の向きになるように直列に接続されている。制御部６は、少なくとも２つの充電ＦＥＴ３０のオン状態（導通状態）とオフ状態（非導通状態）とを切り替えた導通パターンを変更して測定された電圧（例えば、電圧Ｖ１又は電圧Ｖ２）の変化に基づいて、少なくとも２つの充電ＦＥＴ３０のうちの少なくとも１つの充電ＦＥＴ３０が異常であるか否かを判定する。
　これにより、本実施形態の電池制御装置１は、充電ＦＥＴ３０の異常を正確に判定することができるため、充電遮断機能の異常を正確に検出することができる。また、本実施形態の電池制御装置１は、少なくとも２つの充電ＦＥＴ３０を備えることにより、少なくとも２つの充電ＦＥＴ３０のうちの１つが故障した場合であっても、過充電時に適切に充電電流を遮断することができる。
　また、本実施形態では、制御部６は、電圧（例えば、電圧Ｖ１又は電圧Ｖ２）の変化が、充電ＦＥＴ３０の順電圧に基づく所定の範囲外である場合に、充電ＦＥＴ３１が異常であると判定する。
　これにより、本実施形態の電池制御装置１は、充電ＦＥＴ３０の順電圧を利用することで、例えば、充電ＦＥＴ３０の短絡故障などの異常を、簡易な構成により正確に判定することができる。
　また、本実施形態では、少なくとも２つの充電ＦＥＴ３０には、電池モジュール２の負極端子（第１端子）にドレイン端子が接続された充電ＦＥＴ３１（第１トランジスタ）と、充電ＦＥＴ３１のソース端子にドレイン端子が接続された充電ＦＥＴ３２（第２トランジスタ）とが含まれる。制御部６は、導通パターンを変更して測定された、電圧Ｖ１（第１の電圧）の変化に基づいて、充電ＦＥＴ３１の異常を判定するとともに、電圧Ｖ２（第２の電圧）の変化に基づいて、充電ＦＥＴ３２の異常を判定する。ここで、電圧Ｖ１は、電池モジュール２の正極端子（第２端子）と充電ＦＥＴ３１のソース端子との間の電圧である。また、電圧Ｖ２は、電池モジュール２の正極端子と充電ＦＥＴ３２のソース端子との間の電圧である。
　これにより、本実施形態の電池制御装置１は、簡易な構成により正確に充電ＦＥＴ３１及び充電ＦＥＴ３２の異常を判定することができる。また、本実施形態の電池制御装置１は、２つの充電ＦＥＴ３０（充電ＦＥＴ３１及び充電ＦＥＴ３２）と、２つの測定電圧（電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２）の変化とを利用することで、例えば、電池モジュール２が充電中であるか否かを判定することが可能である。そのため、本実施形態の電池制御装置１は、電池モジュール２が充電中であることによる充電ＦＥＴ３０の異常の誤判定を低減することができる。
　また、本実施形態では、制御部６は、電圧Ｖ１の変化に基づいて、電池モジュール２が充電中であるか否かを判定する。制御部６は、電池モジュール２が充電中でないと判定した場合に、電圧Ｖ２の変化に基づいて、充電ＦＥＴ３２の異常を判定する。
　これにより、本実施形態の電池制御装置１は、電池モジュール２が充電中であることによる充電ＦＥＴ３２の異常の誤判定を低減することができる。また、本実施形態の電池制御装置１は、充電ＦＥＴ３２の異常を正確に判定することができる。
　また、本実施形態では、制御部６は、充電ＦＥＴ３１がオン状態であり、且つ、充電ＦＥＴ３２がオフ状態である導通パターン（「パターンＢ」）において測定された電圧Ｖ１（電圧Ｖ１Ｂ）と充電ＦＥＴ３１及び充電ＦＥＴ３２がいずれもオフ状態である導通パターン（「パターンＣ」）において測定された電圧Ｖ１（電圧Ｖ１Ｃ）との変化に基づいて、充電ＦＥＴ３１の異常を判定する。
　これにより、本実施形態の電池制御装置１は、充電ＦＥＴ３２の異常を正確に判定することができる。
　また、本実施形態では、制御部６は、充電ＦＥＴ３１及び充電ＦＥＴ３２がいずれもオン状態である導通パターン（「パターンＡ」）において測定された電圧Ｖ２（電圧Ｖ２Ａ）と、充電ＦＥＴ３１がオン状態であり、且つ、充電ＦＥＴ３２がオフ状態である導通パターン（「パターンＢ」）において測定された電圧Ｖ２（電圧Ｖ２Ｂ）との変化に基づいて、充電ＦＥＴ３２の異常を判定する。
　これにより、本実施形態の電池制御装置１は、充電ＦＥＴ３２の異常を正確に判定することができる。
　また、本実施形態では、制御部６は、電圧Ｖ１の変化に基づいて、充電ＦＥＴ３１が正常であると判定された場合に、充電ＦＥＴ３１がオン状態であり、且つ、充電ＦＥＴ３２がオフ状態である導通パターン（「パターンＢ」）において測定された電圧Ｖ１（電圧Ｖ１Ｂ）と、充電ＦＥＴ３１がオフ状態であり、且つ、充電ＦＥＴ３２がオン状態である導通パターン（「パターンＤ」）において測定された電圧Ｖ１（電圧Ｖ１Ｄ）との変化に基づいて、フロート充電状態を判定する。
　これにより、本実施形態の電池制御装置１は、簡易な構成により、電池モジュール２がフロート充電中であることを正確に判定することができる。
　また、本実施形態では、制御部６は、全ての導通パターン（「パターンＡ」から「パターンＤ」）を変更して測定された電圧の変化に基づいて、少なくとも２つの充電ＦＥＴ３０のうちの少なくとも１つの充電ＦＥＴ３０の異常を判定する。
　これにより、本実施形態の電池制御装置１は、全ての導通パターン（「パターンＡ」から「パターンＤ」）を変更することにより、さらに正確に充電ＦＥＴ３０の異常を判定することができる。
　また、本実施形態の異常検出方法は、電池モジュール２に対して直列に接続され、電池モジュール２の充電を制御する少なくとも２つの充電ＦＥＴ３０であって、それぞれがボディダイオード（３１Ｄ、３２Ｄ）を有し、それぞれのボディダイオードが同一の向きになるように直列に接続された少なくとも２つの充電ＦＥＴ３０を備える電池制御装置１によって実行される異常検出方法であって、測定ステップと、判定ステップとを含んでいる。測定ステップにおいて、電池制御装置１は、少なくとも２つの充電ＦＥＴ３０のオン状態とオフ状態とを切り替えた導通パターンを変更して電圧を測定する。判定ステップにおいて、電池制御装置１は、測定ステップによって測定された電圧の変化に基づいて、少なくとも２つの充電ＦＥＴ３０のうちの少なくとも１つの充電ＦＥＴ３０が異常であるか否かを判定する。
　これにより、本実施形態の異常検出方法は、上述した電池制御装置１と同様に、充電ＦＥＴ３０の異常を正確に判定することができるため、充電遮断機能の異常を正確に検出することができる。
　なお、制御部６による判定処理は、上記の図５及び図６の処理手順に限定されるものではなく、他の処理手順であってもよい。例えば、上記の図５及び図６の処理手順において、制御部６は、一部の導通パターンを変更して測定された電圧（電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２）の変化に基づいて、各種判定処理を実行する例を説明したが、全ての導通パターンを変更して測定した後に、各種判定処理を実行するようにしてもよい。
　また、上述した各種判定処理に使用する導通パターンは、上記の実施形態に限定されるものではなく、制御部６は、他の導通パターンによる電圧の変化に基づいて、各種判定処理を実行してもよい。
　また、上記の実施形態において、充電ＦＥＴ３０にＮチャネルＭＯＳ－ＦＥＴを用い、電池モジュール２の負極端子に直列に接続する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、充電ＦＥＴ３０にＰチャネルＭＯＳ－ＦＥＴを用い、電池モジュール２の正極端子に直列に接続するようにしてもよい。
　以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、電池モジュール２に対して直列に接続され、電池モジュール２の充電を制御する少なくとも２つの充電ＦＥＴ３０であって、それぞれがボディダイオード（３１Ｄ、３２Ｄ）を有し、それぞれのボディダイオード（３１Ｄ、３２Ｄ）が同一の向きになるように直列に接続された少なくとも２つの充電ＦＥＴ３０と、少なくとも２つの充電ＦＥＴ３０のオン状態とオフ状態とを切り替えた導通パターンを変更して測定された電圧（例えば、電圧Ｖ１又は電圧Ｖ２）の変化に基づいて、少なくとも２つの充電ＦＥＴ３０のうちの少なくとも１つの充電ＦＥＴ３０が異常であるか否かを判定する制御部６とを持つことにより、充電遮断機能の異常を正確に検出することができる。
　なお、上記の電池制御装置１は、内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した電池制御装置１の判定処理過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
　１…電池制御装置、２…電池モジュール、４…測定切替部、５…電圧測定部、６…制御部、７…充電装置、８…充電スイッチ、２１…電池セル、３０，３１，３２…充電ＦＥＴ、３１Ｄ，３２Ｄ…ボディダイオード、４１，４３…スイッチ、４２，４４…ダイオード、５１，５２，５３…抵抗、５４…アンプ、５５…ＡＤＣ、１００…電池ユニット

Claims (9)

  1. 　電池に対して直列に接続され、前記電池の充電を制御する少なくとも２つのトランジスタであって、それぞれがボディダイオードを有し、それぞれのボディダイオードが同一の向きになるように直列に接続された少なくとも２つのトランジスタと、
    　前記少なくとも２つのトランジスタの導通状態と非導通状態とを切り替えた導通パターンを変更して測定された電圧の変化に基づいて、前記少なくとも２つのトランジスタのうちの少なくとも１つのトランジスタが異常であるか否かを判定する制御部と
    　を備える電池制御装置。
  2. 　前記制御部は、
    　前記電圧の変化が、前記少なくとも１つのトランジスタの順電圧に基づく所定の範囲外である場合に、前記少なくとも１つのトランジスタが異常であると判定する
    　請求項１に記載の電池制御装置。
  3. 　前記少なくとも２つのトランジスタには、前記電池の第１端子にドレイン端子が接続された第１トランジスタと、前記第１トランジスタのソース端子にドレイン端子が接続された第２トランジスタとが含まれ、
    　前記制御部は、
    　前記導通パターンを変更して測定された、前記電池の第２端子と前記第１トランジスタのソース端子との間の第１の電圧の変化に基づいて、前記第１トランジスタの異常を判定するとともに、前記電池の第２端子と前記第２トランジスタのソース端子との間の第２の電圧の変化に基づいて、前記第２トランジスタが異常であるか否かを判定する
    　請求項１又は請求項２に記載の電池制御装置。
  4. 　前記制御部は、
    　前記第１の電圧の変化に基づいて、前記電池が充電中であるか否かを判定し、
    　前記電池が充電中でないと判定した場合に、前記第２の電圧の変化に基づいて、前記第２トランジスタが異常であるか否かを判定する
    　請求項３に記載の電池制御装置。
  5. 　前記制御部は、
    　前記第１トランジスタが導通状態であり、且つ、前記第２トランジスタが非導通状態である前記導通パターンにおいて測定された前記第１の電圧と、
    　前記第１トランジスタ及び前記第２トランジスタがいずれも非導通状態である前記導通パターンにおいて測定された前記第１の電圧との変化に基づいて、
    　前記第１トランジスタが異常であるか否かを判定する
    　請求項３又は請求項４に記載の電池制御装置。
  6. 　前記制御部は、
    　前記第１トランジスタ及び前記第２トランジスタがいずれも導通状態である前記導通パターンにおいて測定された前記第２の電圧と、
    　前記第１トランジスタが導通状態であり、且つ、前記第２トランジスタが非導通状態である前記導通パターンにおいて測定された前記第２の電圧との変化に基づいて、
    　前記第２トランジスタが異常であるか否かを判定する
    　請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の電池制御装置。
  7. 　前記制御部は、
    　前記第１の電圧の変化に基づいて、前記第１トランジスタが正常であると判定した場合に、
    　前記第１トランジスタが導通状態であり、且つ、前記第２トランジスタが非導通状態である前記導通パターンにおいて測定された前記第１の電圧と、
    　前記第１トランジスタが非導通状態であり、且つ、前記第２トランジスタが導通状態である前記導通パターンにおいて測定された前記第１の電圧との変化に基づいて、
    　前記電池がフロート充電状態であるか否かを判定する
    　請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の電池制御装置。
  8. 　電池に対して直列に接続され、前記電池の充電を制御する少なくとも２つのトランジスタであって、それぞれがボディダイオードを有し、それぞれのボディダイオードが同一の向きになるように直列に接続された少なくとも２つのトランジスタを備える電池制御装置において実行される異常検出方法であって、
    　前記少なくとも２つのトランジスタの導通状態と非導通状態とを切り替えた導通パターンを変更して電圧を測定する測定ステップと、
    　前記測定ステップによって測定された前記電圧の変化に基づいて、前記少なくとも２つのトランジスタのうちの少なくとも１つのトランジスタが異常であるか否かを判定する判定ステップと
    　を含む異常検出方法。
  9. 　電池に対して直列に接続され、前記電池の充電を制御する少なくとも２つのトランジスタであって、それぞれがボディダイオードを有し、それぞれのボディダイオードが同一の向きになるように直列に接続された少なくとも２つのトランジスタを備える電池制御装置のコンピュータに、
    　前記少なくとも２つのトランジスタの導通状態と非導通状態とを切り替えた導通パターンを変更して電圧を測定する測定ステップと、
    　前記測定ステップによって測定された前記電圧の変化に基づいて、前記少なくとも２つのトランジスタのうちの少なくとも１つのトランジスタが異常であるか否かを判定する判定ステップと
    　を実行させるためのプログラム。
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