JP2016044986A - 電池監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの大きな上昇や回路規模の大型化を招くことなく、電池監視の二重化を実現できる技術を提供する。
【解決手段】
電池監視システムは、第１グループに含まれる複数のセルのそれぞれの個別電圧を計測し、第１グループに含まれる全てのセルのグループ電圧を計測する。そして電池監視システムは、第１グループのセルの個別電圧に関する第１セル電圧信号と、第１グループのグループ電圧に関する第１グループ電圧信号とを監視装置に送信するパルストランスと、を同一基板上に備える。監視装置は、基板上以外の位置に配置され、第１セル電圧信号と第１グループ電圧信号とによりセルの電圧の計測状態を判定する。これにより、電池監視システムは、製造コストの大きな上昇や回路規模の大型化を招くことなく、電池監視の二重化を実現できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電池の電圧を監視する装置に関する。

一般に、ハイブリッド自動車や電気自動車（以下、単に「車両」という。）等は、リチウムイオン電池や水素ニッケル電池等の充放電可能な二次電池に蓄えられた電力により、モータを駆動させ、車両の駆動力を得ている。二次電池は、例えば複数のセルが互いに直列に接続されて組電池を構成する電池である。また、車両は回生制動機能、すなわち車両制動時にモータを発電機として用い、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して車両を制動する機能を備えている。変換された電気エネルギーは組電池に充電される。そして車両が加速を行う場合等に充電された電気エネルギーが放電される。

このように組電池の各セルへの充放電が繰り返し行われることで、充電量が所定値を超えて過充電となる状態が続くと、組電池が発火する危険性がある。また組電池の各セルの充電量が所定値を下回り、過放電となる状態が続くと、組電池が劣化する可能性がある。そのため組電池のセルの電圧を検出し、その充電状態を正確に把握する必要がある。従来はセルの電圧を単一系統の計測部で計測していたため、その計測部に異常が生じていると電圧の計測値が正確な値ではない可能性がある。それにより充電状態を正確に把握することができなくなり、過充電や過放電が生じる恐れがある。そのため、セルの電圧を計測する計測部に異常が生じているか否かを判断するために、その計測部とは異なる別系統の電圧計測部を設け、両者の計測値が一致すれば正常と判断する、いわゆる二重系のセル電圧監視が要望されている。

例えば特許文献１では、組電池のセルそれぞれの個別電圧を計測する回路と、複数のセルをひとまとめのブロックとするブロック電圧を計測する回路と、これらの回路が計測したセルの電圧を取得するマイクロコンピュータとが電池監視装置に設けられている。そしてマイクロコンピュータは、２種類の回路から送信されるセルの個別電圧とブロック電圧とを取得し、取得した電圧に基づき２種類の回路の計測値が正常か否かを判断する。このように特許文献１には電池監視の二重化を可能とする技術が開示されている。

特開２０１１−７６７７７号公報

ところで、特許文献１のようにセルの個別電圧を計測する回路、および、ブロック電圧を計測する回路の２種類の回路と、マイクロコンピュータとを電池監視装置内に設けると、マイクロコンピュータが比較的高い電圧の信号を直接取り込むことを防止するため、マイクロコンピュータに絶縁回路を設ける等の対策が必要となる。その結果、部品点数の増加に伴うコストの大幅な上昇を引き起こすことがあった。また、絶縁回路等を設けた場合は回路規模の大型化を招くことがあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、製造コストの大きな上昇や回路規模の大型化を招くことなく、電池監視の二重化を実現できる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、第１グループに含まれる複数のセルのそれぞれの個別電圧を計測する第１個別計測手段と、前記第１グループに含まれる全てのセルのグループ電圧を計測する第１グループ計測手段と、前記第１グループのセルの個別電圧に関する第１セル電圧信号と、前記第１グループのグループ電圧に関する第１グループ電圧信号とを送信するパルストランスと、前記第１セル電圧信号と、前記第１グループ電圧信号とを受信して前記セルの電圧の計測状態を判定する監視装置と、を備え、前記第１個別計測手段、前記第１グループ計測手段、および、前記パルストランスは、同一の基板上に設けられ、前記監視装置は、前記基板上以外の位置に設けられる。

また、請求項２の発明は、第１グループに含まれる複数のセルのそれぞれの個別電圧を計測する第１個別計測手段と、第２グループに含まれる複数のセルのそれぞれの個別電圧を計測する第２個別計測手段と、前記第１グループおよび前記第２グループを含むブロックのブロック電圧を計測するブロック計測手段と、前記第１グループのセルの個別電圧に関する第１セル電圧信号と、前記第２グループのセルの個別電圧に関する第２セル電圧信号と、前記第１グループおよび前記第２グループのブロック電圧に関するブロック電圧信号とを送信するパルストランスと、前記第１セル電圧信号と、前記第２セル電圧信号と、前記ブロック電圧信号とを受信して前記セルの電圧の計測状態を判定する監視装置と、を備え、前記第１個別計測手段、前記第２個別計測手段、前記ブロック計測手段、および、前記パルストランスは、同一の基板上に設けられ、前記監視装置は、前記基板上以外の位置に設けられる。

また、請求項３の発明は、請求項２に記載の電池監視システムにおいて、前記第１個別計測手段は、前記第１グループに含まれる前記複数のセルのそれぞれの個別電圧をＡＤ変換し、前記第２個別計測手段は、前記第２グループに含まれる前記複数のセルのそれぞれの個別電圧をＡＤ変換し、前記ブロック計測手段は、前記第１個別計測手段および前記第２個別計測手段の少なくともいずれか一方を用いて前記ブロック電圧をＡＤ変換する。

また、請求項４の発明は、請求項２に記載の電池監視システムにおいて、前記第１個別計測手段は、前記監視装置の電圧計測要求に基づき、前記第１グループに含まれる一部のセルの個別電圧を計測し、前記ブロック計測手段が前記ブロック電圧を計測した後に、前記第１グループに含まれる残りのセルの個別電圧を計測し、前記第２個別計測手段は、前記監視装置の電圧計測要求に基づき、前記第２グループに含まれる複数のセルの個別電圧を所定の順序で計測する。

また、請求項５の発明は、第１グループに含まれる複数のセルのそれぞれの個別電圧を計測する第１個別計測手段と、前記第１グループに含まれる複数のセルのグループ電圧を計測する第１グループ計測手段と、第２グループに含まれる複数のセルのそれぞれの個別電圧を計測する第２個別計測手段と、前記第２グループに含まれる複数のセルのグループ電圧を計測する第２グループ計測手段と、前記第１グループのセルの個別電圧に関する第１セル電圧信号と、前記第２グループのセルの個別電圧に関する第２セル電圧信号と、前記第１グループのグループ電圧に関する第１グループ電圧信号と、前記第２グループのグループ電圧に関する第２グループ電圧信号とを送信するパルストランスと、前記第１セル電圧信号と、前記第２セル電圧信号と、前記第１グループ電圧信号と、前記第２グループ電圧信号とを受信して前記セルの電圧の計測状態を判定する監視装置と、を備え、前記第１個別計測手段、前記第１グループ計測手段、前記第２個別計測手段、前記第２グループ計測手段、および、前記パルストランスは、同一の基板上に設けられ、前記監視装置は、前記基板上以外の位置に設けられ、前記第１グループ計測手段は、前記第２グループ電圧信号を、前記第１個別計測手段を有する第１計測回路を経由して前記パルストランスへ送信し、前記第２グループ計測手段は、前記第１グループ電圧信号を、前記第２個別計測手段を有する第２計測回路を経由して前記パルストランスへ送信する。

また、請求項６の発明は、請求項５に記載の電池監視システムにおいて、前記第１個別計測手段は、前記監視装置の要求に基づき、前記第１グループに含まれる一部のセルの個別電圧を計測し、前記第１グループ計測手段が前記第１グループのグループ電圧を計測した後に、前記第１グループに含まれる残りのセルの個別電圧を計測し、前記第２個別計測手段は、前記監視装置の要求に基づき、前記第２グループに含まれる一部のセルの個別電圧を計測し、前記第２グループ計測手段が前記第２グループのグループ電圧を計測した後に、前記第２グループに含まれる残りのセルの個別電圧を計測する。

本発明によれば、電池監視システムは、製造コストの大きな上昇や回路規模の大型化を招くことなく、電池監視の二重化を実現できる。

また、本発明によれば、１つのモニタＩＣを経由した１系統の経路で送信されたブロック電圧だけではなく、別のモニタＩＣを経由して別系統の経路で送信されたブロック電圧を判定に用いることで、モニタＩＣのセルの電圧の計測状態をより正確に判定できる。

また、本発明によれば、ＡＤ変換器をサテライト基板に設けることなく、モニタＩＣのＡＤ変換部によりセルの個別電圧とブロック電圧とを計測するため、電圧監視の二重化を実現すると共に、製造コストの上昇を抑制でき、回路規模の大型化を防止できる。

また、本発明によれば、電池監視システムは、セルの個別電圧とブロック電圧との計測のタイミングの差を比較的小さくでき、全てのセルの電圧を合計したセル合計電圧と、ブロック電圧とになるべく電圧差が生じないようにできる。

また、本発明によれば、電池監視システムは、一方のモニタＩＣに属するセルのグループ電圧が、他方のモニタＩＣを経由して監視装置に送信されることで、モニタＩＣのセルの電圧の計測状態をより正確に判定できる。

また、本発明によれば、電池監視システムは、セルの個別電圧と、２つのグループ電圧との計測のタイミングの差を比較的小さくでき、全てのセルの電圧を合計したセル合計電圧と、２つのグループ電圧を合計したブロック電圧とになるべく電圧差が生じないようにできる。

図１は、充放電システムの概要を示す図である。 図２は、第１の実施の形態の電池監視システムの構成を説明するブロック図である。 図３は、セルの個別電圧およびブロック電圧の計測タイミングを説明する図である。 図４は、電池監視システムの処理フローチャート。 図５は、第２の実施の形態の電池監視システムの構成を説明するブロック図である。 図６は、第３の実施の形態の電池監視システムの構成を説明するブロック図である。 図７は、第４の実施の形態の電池監視システムの構成を説明するブロック図である。 図８は、セルの個別電圧およびブロック電圧の計測タイミングを説明する図である。 図９は、第５の実施の形態の電池監視システムの構成を説明するブロック図である。 図１０は、セルの個別電圧およびグループ電圧の計測タイミングを説明する図である。 図１１は、第６の実施の形態の電池監視システムの構成を説明するブロック図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。

＜１．第１の実施の形態＞
＜１−１．充放電システムの概要＞
図１は、充放電システムＳＴの概要を示す図である。充放電システムＳＴは、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）、電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）、および、燃料電池自動車（ＦＣＶ：Fuel Cell Vehicle）等の車両の駆動用電源として用いられる。充放電システムＳＴは、組電池１と、モニタＩＣ１２等を備えた複数のサテライト基板２と、監視装置２１と、車両制御装置３１と、モータ４１と、電圧変換器５１と、リレー６１とを含むシステムである。

組電池１は、複数のブロックにより構成される電池である。１つのブロックでは１６のセルが互いに直列に接続され、これら１６のセルが１つのサテライト基板２に設けられたモニタＩＣ１２と電気的に接続されている。そのため、１つのブロックの各セルの電圧は、１つのサテライト基板２に設けられたモニタＩＣ１２により計測される。なお、１つのサテライト基板２には第１モニタＩＣ１２ａと、第２モニタＩＣ１２ｂとの２つのモニタＩＣが設けられており、第１モニタＩＣ１２ａおよび第２モニタ１２ｂが、１つのブロックのセルを二分して、８セルずつを１つのグループとして受け持つようになっている。
このため、充放電システムＳＴでは、セルを電池の最小単位とし、組電池１は複数のブロック１ａにより構成され、ブロック１ａは複数のグループにより構成され、グループは複数のセルにより構成される。

そして監視装置２１の電圧計測要求に基づき、図２等で後述するモニタＩＣ１２のＡＤ変換部１０２が、１つのブロックに含まれる複数のセルのそれぞれの個別電圧を計測し、サテライト基板２に設けられたＡＤ変換器１５が、１つのブロックに含まれる全てのセルのブロック電圧を計測する。またモニタＩＣ１２は、監視装置２１からの均等化要求に基づき、１つのブロックに含まれる各セルの電圧のばらつきを均等化させる。モニタＩＣ１２は、他のセルに比べて電圧が比較的高いセルが存在する場合、そのセルとモニタＩＣ１２との接続ライン上に設けられた放電抵抗（図示省略）を用いて、セルの電圧を放電させる。モニタＩＣ１２はこのような放電を繰り返し行い、１つのブロックに含まれる各セルの電圧のばらつきを解消させる。

監視装置２１は、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）であり、モニタＩＣ１２に対して電圧計測要求や、電圧取得要求等の各種の要求信号を送信する。そして、監視装置２１は、これらの要求に基づく各モニタＩＣ１２からのセルの電圧に関する信号を受信する。具体的には、監視装置２１はセルの単位電圧が約3.2Vの場合、１つのブロックの電圧としては約51.2V(3.2×16セル）の電圧に関する信号を受信し、ブロック全体、すなわち組電池１の電圧としては、約205Vの電圧に関する信号を受信する。なお、このように組電池１の電圧が約205Vの場合、１つのサテライト基板２には１６のセルが属することから、充放電システムＳＴは、サテライト基板２を４つ（モニタＩＣ１２を８つ）有することとなる。

また、監視装置２１は、モニタＩＣ１２から受信したセルの電圧に関する信号に基づき、セルの電圧の計測状態を判定する。すなわち監視装置２１は、セルの電圧に関する信号に基づいて、モニタＩＣ１２が正常に動作しているか否かを判定する。監視装置２１は、モニタＩＣ１２が正常に動作しておらず故障している可能性があると判断した場合は、フェールセーフ機能を実行する。例えば、監視装置２１は、リレー６１を切り離して、セルに対する充放電が行われないようにするフェールセーフ機能を実行する。

車両制御装置３１は、組電池１の充電状態に応じて、組電池１に対する充放電を行う。具体的には、組電池１が過充電の場合、車両制御装置３１は、組電池１に充電された電圧を電圧変換器５１により直流から交流の電圧に変換させ、モータ４１を駆動させる。その結果、組電池１は電圧を放電させられる。

また組電池１が過放電の場合、車両制御装置３１は、回生制動によりモータ４１が発電した電圧を電圧変換器５１により交流から直流の電圧に変換させる。その結果、組電池１は、電圧を充電させられる。このように車両制御装置３１は、監視装置２１から取得した組電池１の充電状態に基づき、組電池１の電圧を調整する。次に、このような充放電システムＳＴにおいて、組電池１のセルの電圧を監視する電池監視システムＷＳの構成について説明する。

＜１−２．電池監視システムの構成＞
図２は、電池監視システムＷＳの構成を説明するブロック図である。電池監視システムＷＳは、サテライト基板２と監視装置２１とを含むシステムである。なお、電池監視システムＷＳは複数のサテライト基板２を備えるが、説明を簡略化するために、図２では１つのサテライト基板２とそれに属する１つのブロック１ａのセル（１６セル）を例に説明する。

サテライト基板２は、基板上に各種の機器を備える基板である。具体的にはサテライト基板２は、第１モニタＩＣ１２ａおよび第２モニタＩＣ１２ｂの２つのモニタＩＣ１２と、メモリ１３と、分圧抵抗１４と、ＡＤ変換器１５と、パルストランス１６とを有する。

第１モニタＩＣ１２ａは、ブロック１ａの１６のセルを二分した一方のセルグループ、すなわち第１グループ１０に含まれる８つのセルそれぞれの個別電圧を計測する。具体的には、第１モニタＩＣ１２ａのＡＤ変換部１０２ａが、第１グループ１０に含まれるセル１０ａ〜１０ｈのそれぞれの個別電圧を計測する。

第２モニタＩＣ１２ｂは、ブロック１ａの１６のセルを二分した他方のセルグループ、すなわち第２グループ１１に含まれる８つのセルそれぞれの個別電圧を計測する。具体的には、第２モニタＩＣ１２ｂのＡＤ変換部１０２ｂが、第２グループ１１に含まれるセル１１ａ〜１１ｈのそれぞれの個別電圧を計測する。

なお、このようなＡＤ変換部１０２による個別電圧の計測は、モニタＩＣ１２が監視装置２１から送信される電圧計測要求を受信した場合に実行される。

ＡＤ変換部１０２ａが計測した第１グループ１０のそれぞれのセルの個別電圧は、メモリ１３ａに記憶される。また、ＡＤ変換部１０２ｂが計測した第２グループ１１のそれぞれのセルの個別電圧は、メモリ１３ｂに記憶される。メモリ１３は、このようにモニタＩＣ１２のＡＤ変換部１０２が計測したセルの電圧を記憶する不揮発性の半導体メモリであり、例えば、ＥＰＲＯＭ（Electrical Erasable Programmable Read-Only memory）やフラッシュメモリ等である。なお、メモリ１３はモニタＩＣの外部に設けられているが、モニタＩＣの内部に設けてもよい。

電池監視システムＷＳは、セルの個別電圧以外にブロック１ａのブロック電圧を計測する。ブロック電圧の計測は、第１モニタＩＣ１２ａが監視装置２１からの電圧計測要求を受信した場合に実行される。具体的には、第１モニタＩＣ１２ａが、監視装置２１の電圧計測要求を受信した場合、ＡＤ変換器１５ａが第１グループ１０と第２グループ１１とを含むブロック１ａのブロック電圧を計測する。より詳細にはＡＤ変換器１５ａは、分圧抵抗１４ａおよび１４ｂがブロック１ａの電圧を所定の抵抗比で分圧した電圧をデジタル値に変換し、第１モニタＩＣ１２ａに出力する。第１モニタＩＣ１２ａは、出力された電圧値をメモリ１３ａに記憶させる。このＡＤ変換器１５ａはサテライト基板２に設けられ、第１モニタＩＣ１２ａの制御により動作する。

ここで、ＡＤ変換部１０２ａ、ＡＤ変換部１０２ｂ、および、ＡＤ変換器１５ａによるセルの個別電圧およびブロック電圧の計測タイミングについて図３を用いて説明する。

＜１−３．セルの個別電圧およびブロック電圧の計測タイミング＞
図３では横軸は時間を示し、電圧を計測する機器とその機器が計測の対象とするセル等が時間軸上に示されている。第１グループ１０のセル１０ａ〜１０ｈの個別電圧は、図３上段に示すようにＡＤ変換部１０２ａにより計測され、ブロック１ａのブロック電圧は、ＡＤ変換器１５ａにより計測される。また第２グループ１１のセル１１ａ〜１１ｈの個別電圧は、図３下段に示すようにＡＤ変換部１０２ｂにより計測される。ここで、ＡＤ変換部１０２ｂは、第２グループ１１のセルの個別電圧を所定の順序で計測する。具体的にはＡＤ変換部１０２は、時間ｔ１〜ｔ２までセル１１ａ〜セル１１ｄの４つのセルの電圧を計測し、時間ｔ２〜ｔ３までセル１１ｅの電圧を計測した後、時間ｔ４までセル１１ｈの電圧を計測する。

ＡＤ変換部１０２ａも上述のＡＤ変換部１０２ｂと同様に、第１グループ１０のセルの個別電圧を所定の順序で計測する。しかし、ＡＤ変換部１０２ａの電圧の計測が、ＡＤ変換部１０２ｂの電圧の計測と異なる点がある。ＡＤ変換部１０２ａが第１グループ１０のセルの個別電圧を計測している間に、ＡＤ変換器１５ａがブロック電圧を計測する点である。

具体的には、ＡＤ変換部１０２ａは時間ｔ１〜ｔ２まで第１グループ１０のセル１０ａ〜１０ｄの４つのセルの電圧、すなわち第１グループ１０に含まれる一部のセルの個別電圧を計測する。次にＡＤ変換器１５ａが時間ｔ２〜ｔ３までブロック１ａのブロック電圧を計測する。その後、ＡＤ変換部１０２ａは第１グループ１０のセル１０ｅ〜１０ｈの４つのセルの電圧、すなわち第１グループ１０に含まれる残りのセルの個別電圧を計測する。このように、ＡＤ変換部１０２ａが第１グループ１０の約半分のセルの個別電圧の計測を終了したときに、ＡＤ変換器１５ａはブロック電圧を計測する。ブロック電圧の計測後、ＡＤ変換部１０２ａは残り約半分のセルの個別電圧を計測する。これにより、電池監視システムＷＳは、セルの個別電圧とブロック電圧との計測のタイミングの差を比較的小さくでき、全てのセルの電圧を合計したセル合計電圧と、ブロック電圧とになるべく電圧差が生じないようにできる。

図２に戻り、監視装置２１の電圧計測要求に基づき計測され、メモリ１３に記憶されたセルの電圧値は、監視装置２１の電圧取得要求に基づき、各モニタＩＣ１２から監視装置２１に送信される。具体的には、第１モニタＩＣ１２ａは、監視装置２１の電圧取得要求に基づき、メモリ１３ａに記憶された第１グループ１０のセルの個別電圧と、第１グループ１０および第２グループ１１を含むブロック電圧とを読出し、パルストランス１６ａを介して第１グループ１０のセルの個別電圧に関する信号（以下、「第１セル電圧信号」という。）と、ブロック電圧に関する信号（以下、「ブロック電圧信号」という。）とを監視装置２１に送信する。このようにメモリ１３ａから読み出された第１セル電圧信号およびブロック電圧信号は、第１モニタＩＣ１２ａおよびパルストランス１６ａを経由して監視装置２１に送信される。

また、第２モニタＩＣ１２ｂは、監視装置２１の電圧取得要求に基づき、メモリ１３ｂに記憶された第２グループ１１の個別電圧を読出し、パルストランス１６ｂを介して第２グループ１１のセルの電圧に関する信号（以下、「第２セル電圧信号」という。）を監視装置２１に送信する。このようにメモリ１３ｂから読み出された第２セル電圧信号は、第２モニタＩＣ１２ｂおよびパルストランス１６ｂを経由して監視装置２１に送信される。

パルストランス１６は、モニタＩＣ１２と監視装置２１との接続ライン間に設けられ、セルの電圧に関する信号を伝送するとともに、１次巻線および２次巻線の構成により監視装置２１への比較的高い電圧の進入を遮断する。

このように比較的高い電圧となるセルの電圧を計測する機器と、比較的高い電圧に関する信号を送信する機器とは、サテライト基板２に設けられる。セルの電圧を計測する機器は、モニタＩＣ１２のＡＤ変換部１０２およびＡＤ変換器１５であり、セルの電圧に関する信号を送信する機器は、パルストランス１６である。これに対して監視装置２１は、パルストランス１６を介してセルの電圧に関する信号を受信するため、監視装置２１への比較的高い電圧の進入が遮断される。その結果、監視装置２１は、サテライト基板２以外の位置に配置可能となる。具体的には、監視装置２１は、組電池１とサテライト基板２とを含む比較的電圧が高い電池パックの外側（例えば、車室内の座席の下部等）に設けることが可能となり、監視装置２１が電池パック内に設けられる場合と比べて配置の制限が解消する。また、監視装置２１に対して絶縁回路等を設ける必要がなくなり、部品点数の増加を抑制でき、コストの大幅な上昇を回避できる。さらに、絶縁回路等が不要となるため、回路規模の大型化を防止できる。

＜１−４．電池監視システムの処理＞
次に、電池監視システムＷＳの監視装置２１の機能について説明する。監視装置２１は図２に示すように、計測要求部２０１、取得要求部２０２、および、判定部２０３を主に備えている。監視装置２１のこれらの機能について図４に示す電池監視システムＷＳの処理フローチャートを用いて説明する。なお、このフローチャートでは監視装置２１の処理を示すと共に、監視装置２１と通信する第１モニタＩＣ１２ａ、および、第２モニタＩＣ１２ｂの処理を示す。なおこの図４に示す処理は、所定周期で繰り返し行われる。

監視装置２１の計測要求部２０１は、第１モニタＩＣ１２ａおよび第２モニタＩＣ１２ｂにセルの電圧計測要求を送信する（ステップＳ１０１）。具体的には、監視装置２１の計測要求部２０１が、第１モニタＩＣ１２ａに第１グループ１０に含まれる複数のセルの個別電圧と、ブロック１ａのブロック電圧との計測要求を送信する。また計測要求部２０１は、第２モニタＩＣ１２ｂに第２グループ１１に含まれる複数のセルの個別電圧の計測要求を送信する。

第１モニタＩＣ１２ａ、および、第２モニタＩＣ１２ｂは、計測要求部２０１から送信された要求信号を受信する（ステップＳ２０１、Ｓ３０１）ことで、第１モニタＩＣ１２ａのＡＤ変換部１０２ａが第１グループ１０のセルの個別電圧を計測し、第２モニタＩＣ１２ｂのＡＤ変換部１０２ｂが第２グループ１１のセルの個別電圧を計測し、ＡＤ変換器１５ａがブロック１ａのブロック電圧を計測する（ステップＳ２０２、３０２）。計測されたセルの個別電圧およびブロック電圧の電圧値は、メモリ１３に記憶される。

次に監視装置２１の取得要求部２０２は、第１モニタＩＣ１２ａおよび第２モニタＩＣ１２ｂに電圧取得要求を送信する（ステップＳ１０２）。具体的には、取得要求部２０２が、第１モニタＩＣ１２ａに対して第１グループ１０のセルの個別電圧と、ブロック１ａのブロック電圧との取得要求を送信する。また取得要求部２０２は、第２モニタＩＣ１２ｂに第２グループ１１のセルの個別電圧の取得要求を送信する。

第１モニタＩＣ１２ａ、および、第２モニタＩＣ１２ｂは、取得要求部２０２から送信された電圧取得要求を受信する（ステップＳ２０３、Ｓ３０３）ことで、メモリ１３から各電圧値を読み出し、第１セル電圧信号と、第２セル電圧信号と、ブロック電圧信号とをパルストランス１６を介して監視装置２１に送信する（ステップＳ２０４、Ｓ３０４）。

監視装置２１は、パルストランス１６を介して送信された各電圧に関する信号を受信する（ステップＳ１０３）。監視装置２１の判定部２０３は、モニタＩＣ１２から取得した第１セル電圧信号と、第２セル電圧信号と、ブロック電圧信号とに基づき、セルの電圧の計測状態を判定する（ステップＳ１０４）。具体的には、判定部２０３は、第１セル電圧信号と、第２セル電圧信号とに基づく電圧を合計したセル合計電圧と、ブロック電圧信号に基づくブロック電圧とを比較する。

そしてセルの合計電圧と、ブロック電圧との電圧差が所定値以上の場合（ステップＳ１０４でＹｅｓ）、判定部２０３は、２つのモニタＩＣ１２のうち少なくともいずれかのモニタＩＣが異常状態、すなわち故障していると判定する。その結果、監視装置２１はリレー６１を切断する（ステップＳ１０５）。これにより電池監視システムＷＳは、電池監視の二重化を実現でき、セルの電圧の異常判定の信頼性を向上させられる。そして電池監視システムＷＳは、モニタＩＣ１２が故障している場合は、早急にセルの充放電を停止でき、車両のユーザの安全を確保できる。

ステップＳ１０４において両方の電圧差が所定値未満の場合（ステップＳ１０４でＮｏ）、判定部２０３は２つのモニタＩＣ１２が正常状態であると判定し、処理は終了する。

なお、図４説明した処理は、監視装置２１と２つのモニタＩＣ１２との通信や処理を例に説明したが、実際には監視装置２１は、複数のサテライト基板２に設けられた各モニタＩＣ１２から送信されるセルの個別電圧やブロック電圧等に基づきセルの電圧の計測状態を判定する。

＜１−５．まとめ＞
以上のように第１の実施の形態の電池監視システムＷＳでは、比較的高い電圧となるセルの電圧を計測する機器と、比較的高い電圧に関する信号を送信する機器とは、同一基板上に設けられる。セルの電圧を計測する機器は、モニタＩＣ１２のＡＤ変換部１０２およびＡＤ変換器１５であり、セルの電圧に関する信号を送信する機器は、パルストランス１６である。これに対して監視装置２１は、パルストランス１６を介してセルの電圧に関する信号を受信するため、監視装置２１への比較的高い電圧の進入が遮断される。その結果、監視装置２１は、サテライト基板２以外の位置に配置可能となる。具体的には、監視装置２１は、組電池１とサテライト基板２とを含む比較的電圧が高い電池パックの外側（例えば、車室内の座席の下部等）に設けることが可能となり、監視装置２１が電池パック内に設けられる場合と比べて配置の制限が解消する。また、監視装置２１に対して絶縁回路等を設ける必要がなくなり、部品点数の増加を抑制でき、コストの大幅な上昇を回避できる。また、絶縁回路等が不要となるため、回路規模の大型化を防止できる。

そして、監視装置２１の電圧計測要求によりサテライト基板２に設けられたＡＤ変換部１０２およびＡＤ変換器１５によりセルの個別電圧とブロック電圧とが計測され、監視装置２１の電圧取得要求によりこれらの電圧の電圧値が監視装置２１に送信される。その結果、監視装置２１は、セル合計電圧とブロック電圧とに基づき、モニタＩＣ１２によるセルの電圧の計測状態を判定し、モニタＩＣ１２が故障していると判定した場合は、リレー６１を切断し、組電池１への電圧の充放電を停止させる。これにより電池監視システムＷＳは、電池監視の二重化を実現でき、セルの電圧の異常判定の信頼性を向上させられる。そして電池監視システムＷＳは、モニタＩＣ１２が故障している場合は、早急にセルの充放電を停止でき、車両のユーザの安全を確保できる。このようにして電池監視システムＷＳは、製造コストの大きな上昇や回路規模の大型化を招くことなく、電池監視の二重化を実現できる。

また、本実施の形態のブロック１ａのセルを１６セルから８セルとした場合、１つのモニタＩＣ１２のＡＤ変換部１０２が１つのグループに含まれる複数のセルのそれぞれの個別電圧を計測し、ＡＤ変換器１５がグループに含まれる全てのセルのグループ電圧を計測する。そしてグループのセルの個別電圧に関する第１セル電圧信号と、第１グループのグループ電圧に関する第１グループ電圧信号とをモニタＩＣ１２がパルストランス１６を介して監視装置２１に送信する。なお、モニタＩＣ１２と、ＡＤ変換器１５と、パルストランス１６とは同一基板上であるサテライト基板２に設けられ、監視装置２１は、サテライト基板２以外の位置に配置される。そして監視装置２１は、第１セル電圧信号と第１グループ電圧信号とによりセルの電圧の計測状態を判定する。これにより、電池監視システムＷＳは、製造コストの大きな上昇や回路規模の大型化を招くことなく、電池監視の二重化を実現できる。

＜２．第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態ではＡＤ変換器１５ａが計測したブロック電圧は、第１モニタＩＣ１２ａに出力され、メモリ１３ａに記憶されると説明した。これに対して第２の実施の形態では、ブロック電圧は第２モニタＩＣ１２ｂにも出力され、第２モニタＩＣ１２ｂと電気的に接続されているメモリ１３ｂに記憶される。

第２の実施の形態の電池監視システムＷＳの構成および処理は、第１の実施の形態とほぼ同様であるが、ＡＤ変換器１５ａから出力される信号の経路が一部異なる。以下、図５を用いて説明する。

＜２−１．電池監視システムの構成＞
図５は、第２の実施の形態の電池監視システムＷＳの構成を示す図である。図５の電池監視システムＷＳにおいて、ＡＤ変換器１５ａが計測したブロック電圧は、第１モニタＩＣ１２ａおよび第２モニタＩＣ１２ｂのそれぞれに出力される。第１モニタＩＣ１２ａはブロック電圧の電圧値をメモリ１３ａに記憶し、第２モニタＩＣ１２ｂはブロック電圧の電圧値をメモリ１３ｂに記憶する。

そして、第１モニタＩＣ１２ａは、監視装置２１の取得要求部２０２の電圧取得要求に基づき、メモリ１３ａから第１グループ１０のセルの個別電圧の電圧値と、ブロック１ａのブロック電圧の電圧値とを読出し、第１セル電圧信号とブロック電圧信号とをパルストランス１６ａを介して監視装置２１に送信する。また、第２モニタＩＣ１２ｂは、電圧取得要求に基づき、メモリ１３ｂから第２グループ１１のセルの個別電圧の電圧値と、ブロック電圧の電圧値とを読出し、第２セル電圧信号とブロック電圧信号とをパルストランス１６ｂを介して監視装置２１に送信する。

監視装置２１の判定部２０３は、第１セル電圧信号と、第２セル電圧信号と、第１モニタＩＣ１２ａを経由して送信された第１ブロック電圧信号と、第２モニタＩＣ１２ｂを経由して送信された第２ブロック電圧信号とによりモニタＩＣ１２のセルの電圧の計測状態を判定する。具体的には、判定部２０３は、第１セル電圧信号と、第２セル電圧信号とに基づく電圧を合計したセル合計電圧と、第１ブロック電圧信号に基づく第１ブロック電圧と、第２ブロック電圧信号に基づく第２ブロック電圧との３つの電圧を比較し、これらの電圧に所定値以上の電圧差があればモニタＩＣ１２が異常状態であると判定する。これにより、電池監視システムＷＳは、１つのモニタＩＣ１２を経由した１系統の経路で送信された第１ブロック電圧だけではなく、別のモニタＩＣ１２を経由して別系統の経路で送信された第２ブロック電圧を判定に用いることで、モニタＩＣ１２のセルの電圧の計測状態をより正確に判定できる。

＜３．第３の実施の形態＞
次に、第３の実施の形態について説明する。この第３の実施の形態は、第２の実施の形態のサテライト基板２に設けられた分圧抵抗１４ａおよび１４ｂに替えて、スイッチ１７（１７ａ〜１７ｄ）と、コンデンサ１８ａとを設けた構成である。

第３の実施の形態の電池監視システムＷＳの構成および処理は、第２の実施の形態とほぼ同様であるが、ＡＤ変換器１５ａがブロック電圧を計測する回路構成が一部異なる。以下、図６を用いて説明する。

＜３−１．電池監視システムの構成＞
図６は、第３の実施の形態の電池監視システムの構成を説明するブロック図である。図６のサテライト基板２にはコンデンサ１８ａが設けられている。ＡＤ変換器１５ａがブロック電圧を計測する場合、このコンデンサ１８ａに溜まった電荷がＡＤ変換器１５ａに出力され、ブロック電圧が計測される。具体的には、第１モニタＩＣ１２ａは、監視装置２１の計測要求部２０１の電圧計測要求に基づき、ブロック１ａのブロック電圧を計測するタイミングで、スイッチ１７ａおよび１７ｂをオンに切り替える。スイッチ１７ａおよび１７ｂがオンに切り替わることで、ブロック１ａに含まれる全てのセルの電荷、すなわちブロックの電荷がコンデンサ１８ａに流れ込む。次に、第１モニタＩＣ１２ａはスイッチ１７ａおよび１７ｂをオフに切り替えた後、スイッチ１７ｃおよび１７ｄをオンに切り替える。その結果、コンデンサ１８ａに溜まったブロックの電荷がＡＤ変換器１５ａに出力され、ブロック電圧が計測される。このように、スイッチ１７とコンデンサ１８ａとを設けることで、電池監視システムＷＳは、ブロック電圧を計測するタイミングでより正確なブロック電圧を計測できる。

＜４．第４の実施の形態＞
次に、第４の実施の形態について説明する。この第４の実施の形態は、サテライト基板２にブロック電圧を計測するＡＤ変換器１５ａを設けることなく、第１モニタＩＣ１２ａのＡＤ変換部１０２ａ、および、第２モニタＩＣ１２ｂのＡＤ変換部１０２ｂにより、ブロック電圧を計測する構成である。

第４の実施の形態の電池監視システムＷＳの構成および処理は、第２の実施の形態とほぼ同様であるが、ＡＤ変換器１５ａに替えてＡＤ変換部１０２によりブロック電圧を計測する構成が異なる。以下、図７および図８を用いて説明する。

＜４−１．電池監視システムの構成＞
図７は、第４の実施の形態の電池監視システムＷＳの構成を説明するブロック図である。図７の電池監視システムＷＳでは、サテライト基板２の第１モニタＩＣ１２ａと、第１グループ１０のセル１０ｈのプラス側の端子との接続ライン間に、スイッチＷ１が設けられている。このスイッチＷ１は端子Ｔ１ａおよびＴ１ｂを有しており、スイッチＷ１が端子Ｔ１ａ側に接続されている場合は、ＡＤ変換部１０２ａがセル１０ｈの個別電圧を計測する。また、スイッチＷ１が端子Ｔ１ｂ側に接続されている場合は、ＡＤ変換部１０２ａがブロック１ａのブロック電圧を計測する。なお、図７に示すスイッチＷ１は端子Ｔ１ｂ側に接続されており、このスイッチＷ１の制御は、第１モニタＩＣ１２ａが監視装置２１の計測要求部２０１からの電圧計測要求に基づき行う。

また、第２モニタＩＣ１２ｂと、第２グループ１１のセル１１ｈのプラス側の端子との接続ライン間には、スイッチＷ２が設けられている。このスイッチＷ２は端子Ｔ２ａおよびＴ２ｂを有しており、スイッチＷ２が端子Ｔ２ａ側に接続されている場合は、ＡＤ変換部１０２ｂがセル１１ｈの個別電圧を計測する。また、スイッチＷ２が端子Ｔ２ｂ側に接続されている場合は、ＡＤ変換部１０２ａがブロック電圧を計測する。なお、図７に示すスイッチＷ２は端子Ｔ２ａ側に接続されており、このスイッチＷ２の制御は、モニタＩＣ１２ｂが計測要求部２０１からの電圧計測要求に基づき行う。

次にＡＤ変換部１０２ａ、および、ＡＤ変換部１０２ｂによるセルの個別電圧およびブロック電圧の計測タイミングについて図８を用いて説明する。

＜４−２．セルの個別電圧およびブロック電圧の計測タイミング＞
図８では、ＡＤ変換部１０２ａおよびＡＤ変換部１０２ｂは、時間ｔ１〜ｔ２まで一部のセルの個別電圧を計測する。具体的には、ＡＤ変換部１０２ａはセル１０ａ〜１０ｄの電圧を計測し、ＡＤ変換部１０２ｂはセル１１ａ〜１１ｄの電圧を計測する。

次に、ＡＤ変換部１０２ａおよびＡＤ変換部１０２ｂは、時間ｔ２〜ｔ３までブロック電圧を計測する。具体的には、ＡＤ変換部１０２ａはブロック１ａのブロック電圧を計測し、ＡＤ変換部１０２ｂもこのブロック電圧を計測する。このとき、第１モニタＩＣ１２ａは端子Ｔ１ｂ側に接続されるようスイッチＷ１を制御し、第２モニタＩＣ１２ｂは端子Ｔ２ｂ側に接続されるようスイッチＷ２を制御する。

その後、ＡＤ変換部１０２ａおよびＡＤ変換部１０２ｂは、時間ｔ３〜ｔ５まで残りのセルの個別電圧を計測する。具体的には、ＡＤ変換部１０２ａはセル１０ｅ〜１０ｈの電圧を計測し、ＡＤ変換部１０２ｂはセル１１ｅ〜１１ｈの電圧を計測する。このとき、第１モニタＩＣ１２ａは、セル１０ｈの電圧を計測する前（時間ｔ４よりも前）に、端子Ｔ１ｂ側からＴ１ａ側に接続されるようスイッチＷ１を制御する。また、第２モニタＩＣ１２ｂは、セル１１ｈの電圧が計測される前（時間ｔ４よりも前）に、端子Ｔ２ｂ側から端子Ｔ２ａ側に接続されるようスイッチＷ２を制御する。

このようにＡＤ変換器１５をサテライト基板２に設けることなく、モニタＩＣ１２のＡＤ変換部１０２によりセルの個別電圧とブロック電圧とを計測するため、電圧監視の二重化を実現すると共に、製造コストの上昇を抑制でき、回路規模の大型化を防止できる。

＜５．第５の実施の形態＞
次に、第５の実施の形態について説明する。第５の実施の形態では、サテライト基板２にＡＤ変換器１５を２つ設け、これらのＡＤ変換器１５によりブロック１ａのブロック電圧ではなく、第１グループ１０および第２グループ１１のグループごとの電圧を計測する。各グループの電圧は、異なるグループの個別電圧を計測するＡＤ変換部１０２の有するモニタＩＣ１２に出力される。

＜５−１．電池監視システムの構成＞
第５の実施の形態の電池監視システムＷＳの構成および処理は、第１の実施の形態とほぼ同様であるが、ブロック電圧ではなくグループの電圧を計測することや、グループの電圧の出力の経路等が異なる。以下、図９および図１０を用いて説明する。

図９は、第５の実施の形態の電池監視システムＷＳの構成を説明するブロック図である。図９の電池監視システムＷＳでは、サテライト基板２にＡＤ変換器１５ｂおよび１５ｃの２つのＡＤ変換器１５が設けられている。ＡＤ変換器１５ｂは、第１グループ１０に含まれるセル１０ａ〜１０ｈの合計電圧（以下、「第１グループ電圧」という。）を計測する。またＡＤ変換器１５ｃは、第２グループ１１に含まれるセル１１ａ〜１１ｈの合計電圧(以下「第２グループ電圧」という。）を計測する。なお、第１グループ１０の電圧は、分圧抵抗１４ｃおよび１４ｄにより所定の抵抗比で分圧され、ＡＤ変換器１５ｂに出力される。また、第２グループ１１の電圧は、分圧抵抗１４ｅおよび１４ｆにより所定の抵抗比で分圧され、ＡＤ変換器１５ｃに出力される。

ＡＤ変換器１５ｂは、第１グループ電圧を第２モニタＩＣ１２ｂに出力する。これに対して、第２モニタＩＣ１２ｂのＡＤ変換部１０２ｂは、第２グループ１１の個別電圧を計測する。またＡＤ変換器１５ｃは、第２グループ電圧を第１モニタＩＣ１２ａに出力する。これに対して、第１モニタＩＣ１２ａのＡＤ変換部１０２ａは、第１グループ１０の個別電圧を計測する。このようにモニタＩＣ１２のＡＤ変換部１０２が計測するグループの個別電圧と、ＡＤ変換器１５が計測してモニタＩＣ１２に出力するグループ電圧とは、それぞれが異なるグループの個別電圧とグループ電圧となる。そのため、メモリ１３ａには第１グループ１０のセルの個別電圧値と、第２グループ１１のグループ電圧値とが記憶され、メモリ１３ｂには第２グループ１１のセルの個別電圧値と、第１グループ１０のグループ電圧値とが記憶される。

そして、モニタＩＣ１２は、監視装置２１の取得要求部２０２の電圧取得要求に基づき、メモリ１３に記憶された電圧値を、パルストランス１６を介して監視装置２１に送信する。具体的には、第１モニタＩＣ１２ａは、第１セル電圧信号と、第２グループの電圧値に関する第２グループ電圧信号とをパルストランス１６ａを介して監視装置２１に送信する。また、第２モニタＩＣ１２ｂは、第２セル電圧信号と、第１グループの電圧値に関する第１グループ電圧信号とをパルストランス１６ｂを介して監視装置２１に送信する。このような電圧に関する信号の送信は、ＡＤ変換器１５ｂに計測された第１グループ電圧を、ＡＤ変換部１０２ｂを有する第２モニタＩＣ１２ｂを経由して送信し、ＡＤ変換器１５ｃに計測された第２グループ電圧を、ＡＤ変換部１０２ａを有する第１モニタＩＣ１２ａを経由して送信するともいえる。

監視装置２１の判定部２０３は、第１セル電圧信号と第２セル電圧信号とに基づくセル合計電圧と、第１グループ電圧信号と第２グループ電圧信号とを合計した電圧に基づくグループ合計電圧とを比較し、両方の電圧差が所定値以上の場合、モニタＩＣ１２が異常状態であると判定する。そしてこのような場合、判定部２０３は、２つのモニタＩＣ１２のうち少なくともいずれかのモニタＩＣが異常状態、すなわち故障していると判定する。

本実施の電池監視システムＷＳでは、ＡＤ変換器１５ｂは一方のグループ（第２グループ１１）のグループ電圧を計測し、第１モニタＩＣ１２ａに一方のグループのグループ電圧を出力する。第１モニタＩＣ１２ａは他方のグループ（第１グループ１０）のセルの個別電圧を計測するＡＤ変換部１０２ａを有する。そのため、第１モニタＩＣ１２ａを経由してそれぞれが異なるグループの個別電圧と、グループ電圧とが監視装置２１に送信される。

また、ＡＤ変換器１５ｃは、他方のグループのグループ電圧を計測し、第２モニタＩＣ１２ｂに他方のグループのグループ電圧を出力する。第２モニタＩＣ１２ｂは一方のグループのセルの個別電圧を計測するＡＤ変換部１０２ｂを有する。そのため、第２モニタＩＣ１２ｂを経由してそれぞれが異なるグループの個別電圧と、グループ電圧とが監視装置２１に送信される。その結果、電池監視システムＷＳは、モニタＩＣ１２のセルの電圧の計測状態をより正確に判定できる。

＜５−２．セルの個別電圧およびブロック電圧の計測タイミング＞
図１０では、ＡＤ変換部１０２ａおよびＡＤ変換部１０２ｂは、時間ｔ１〜ｔ２までグループに含まれる一部のセルの個別電圧を計測する。具体的には、ＡＤ変換部１０２ａは第１グループ１０のセル１０ａ〜１０ｄの電圧を計測し、ＡＤ変換部１０２ｂは第２グループ１１のセル１１ａ〜１１ｄの電圧を計測する。

次に、ＡＤ変換器１５ｂおよびＡＤ変換器１５ｃは、時間ｔ２〜ｔ３までグループ電圧を計測する。具体的には、ＡＤ変換器１５ｂは第１グループ１０の第１グループ電圧を計測し、ＡＤ変換器１５ｃは第２グループ１１の第２グループ電圧を計測する。その後、ＡＤ変換部１０２ａおよびＡＤ変換部１０２ｂは、時間ｔ３〜ｔ５までグループの残りのセルの個別電圧を計測する。具体的には、ＡＤ変換部１０２ａは第１グループ１０のセル１０ｅ〜１０ｈの電圧を計測し、ＡＤ変換部１０２ｂは第２グループ１１のセル１１ｅ〜１１ｈの電圧を計測する。

本実施の形態の電池監視システムＷＳでは、ＡＤ変換部１０２ａが第１グループ１０の約半分のセルの個別電圧の計測を終了したときに、ＡＤ変換器１５ｂは第１グループ１０のグループ電圧を計測する。グループ電圧の計測後、ＡＤ変換部１０２ａは残り約半分のセルの個別電圧を計測する。また、ＡＤ変換部１０２ｂが第２グループ１１の約半分のセルの個別電圧の計測を終了したときに、ＡＤ変換器１５ｃは第２グループ１１のグループ電圧を計測する。そしてＡＤ変換部１０２ｂは残り約半分のセルの個別電圧を計測する。これにより、電池監視システムＷＳは、セルの個別電圧と、２つのグループ電圧との計測のタイミングの差を比較的小さくでき、全てのセルの電圧を合計したセル合計電圧と、２つのグループ電圧を合計したブロック電圧とになるべく電圧差が生じないようにできる。

＜６．第６の実施の形態＞
次に、第６の実施の形態について説明する。この第６の実施の形態は、第５の実施の形態のサテライト基板２に設けられた分圧抵抗１４ｃおよび１４ｄに替えて、スイッチ１７（１７ｅ〜１７ｈ）と、コンデンサ１８ｂとを設けた構成である。また分圧抵抗１４ｅおよび１４ｆに替えて、スイッチ１７（１７ｍ〜１７ｐ）と、コンデンサ１８ｃとを設けた構成である。

第６の実施の形態の電池監視システムＷＳの構成および処理は、第５の実施の形態とほぼ同様であるが、ＡＤ変換器１５ｂおよび１５ｃがグループ電圧を計測する回路構成が一部異なる。以下、図１１を用いて説明する。

＜６−１．電池監視システムの構成＞
図１１は、第６の実施の形態の電池監視システムの構成を説明するブロック図である。図１１のサテライト基板２にはコンデンサ１８ｂおよびコンデンサ１８ｃが設けられている。ＡＤ変換器１５ｂが第１グループ１０のグループ電圧を計測する場合、このコンデンサ１８ｂに溜まった電荷がＡＤ変換器１５ｂに出力され、第１グループ電圧が計測される。具体的には第１モニタＩＣ１２ａは、電圧計測要求に基づき、第１グループ電圧を計測するタイミングで、スイッチ１７ｅおよび１７ｆをオンに切り替える。スイッチ１７ｅおよび１７ｆがオンに切り替わることで、第１グループ１０に含まれる全てのセルの電荷がコンデンサ１８ｂに流れ込む。次に、第１モニタＩＣ１２ａはスイッチ１７ｅおよび１７ｆをオフに切り替えた後、スイッチ１７ｇおよび１７ｈをオンに切り替える。その結果、コンデンサ１８ｂに溜まった第１グループ１０の電荷がＡＤ変換器１５ｂに出力され、第１グループ電圧が計測される。

また、ＡＤ変換器１５ｃが第２グループ１１のグループ電圧を計測する場合、このコンデンサ１８ｃに溜まった電荷がＡＤ変換器１５ｃに出力され、第２グループ電圧が計測される。具体的には、第２モニタＩＣ１２ｂは、計測要求部２０１の電圧計測要求に基づき、第２グループ電圧を計測するタイミングで、スイッチ１７ｍおよび１７ｎをオンに切り替える。スイッチ１７ｍおよび１７ｎがオンに切り替わることで、第２グループ１１に含まれる全てのセルの電荷がコンデンサ１８ｃに流れ込む。次に、第２モニタＩＣ１２ｂがスイッチ１７ｍおよび１７ｎをオフに切り替えた後、スイッチ１７ｏおよび１７ｐをオンに切り替える。その結果、コンデンサ１８ｃに溜まった第２グループ１１の電荷がＡＤ変換器１５ｃに出力され、第２グループ電圧が計測される。このように、スイッチ１７とコンデンサ１８とを設けることで、電池監視システムＷＳは、グループ電圧を計測するタイミングでより正確なグループ電圧を計測できる。

＜７．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。以下では、このような変形例について説明する。上記実施の形態及び以下で説明する形態を含む全ての形態は、適宜に組み合わせ可能である。

上記実施の形態では、１つのグループのセルの数を１６と説明したが、１つのグループのセルの数は１６以外の他の数でもよい。

また、上記実施の形態では、１つのモニタＩＣ１２に属するセルの数は８と説明したが、１つのモニタＩＣ１２に属するセルの数は８以外の他の数でもよい。

また、上記実施の形態では、１つのサテライト基板に含まれるモニタＩＣ１２の数を２と説明したが、モニタＩＣ１２の数は２以外の他の数でもよい。

また、上記実施の形態では、セルの電圧の計測は所定周期で行われることについて説明した。ここでセルの電圧は、車両の走行状態に応じて比較的大きく変動する。そのため、監視装置２１は、電圧計測要求を車両が比較的低速で走行している場合や、停車中の場合にモニタＩＣ１２に送信し、ＡＤ変換部１０２やＡＤ変換器１５がセルの電圧が計測するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、プログラムに従ったＣＰＵの演算処理によってソフトウェア的に各種の機能が実現されると説明したが、これら機能のうちの一部は電気的なハードウェア回路により実現されてもよい。また逆に、ハードウェア回路によって実現されるとした機能のうちの一部は、ソフトウェア的に実現されてもよい。

また、上記第１の実施の形態では、ＡＤ変換器１５ａによるブロック電圧の計測は、第１モニタＩＣ１２ａの制御により実行されることを説明した。これに対してＡＤ変換器１５ａによるブロック電圧の計測は、第２モニタＩＣ１２ｂの制御により実行されてもよい。この場合、図４を用いて説明した時間ｔ２〜ｔ３のブロック電圧の計測は、ＡＤ変換部１０２ａに替わり、ＡＤ変換部１０２ｂが実行する。

また、上記第４の実施の形態では、ＡＤ変換部１０２ａが、第１グループ１０のセルの個別電圧と、ブロック電圧とを計測し、ＡＤ変換部１０２ｂが、第２グループ１１のセルの個別電圧と、ブロック電圧とを計測することについて説明した。これに対して、ＡＤ変換部１０２ａおよび１０２ｂのそれぞれがセルの個別電圧を計測することなく、ブロック電圧のみを計測するようにしてもよい。そして、判定部２０３が２つのＡＤ変換部１０２が計測したブロック電圧に基づき、モニタＩＣ１２のセルの電圧の計測状態を判定するようにしてもよい。これにより電池監視システムＷＳは、セルの個別電圧とブロック電圧との計測のタイミングを合わせる必要がなくなり、モニタＩＣ１２のセルの電圧の計測状態を判定する処理が簡素化できる。

また、上記第４の実施の形態では、第１モニタＩＣ１２ａがスイッチＷ１を制御し、第２モニタＩＣ１２ｂがスイッチＷ２を制御することで、ブロック電圧をＡＤ変換部１０２ａおよび１０２ｂの２つのＡＤ変換部１０２で変換することについて説明した。これに対して、ブロック電圧は、ＡＤ変換部１０２ａおよび１０２ｂのいずれか一方のＡＤ変換器により変換するようにしてもよい。

また、上記第４の実施の形態で説明したサテライト基板２にブロック電圧を計測するＡＤ変換器１５ａを設けることなく、第１モニタＩＣ１２ａのＡＤ変換部１０２ａ、および、第２モニタＩＣ１２ｂのＡＤ変換部１０２ｂにより、ブロック電圧を計測する構成は、他の実施の形態でも適用できる。例えば、第３の実施の形態の電池監視システムＷＳに適用できる。

１ 組電池
２ サテライト基板
２１ 監視装置
３１ 車両制御装置
４１ モータ
５１ 電圧変換器
６１ リレー

Claims (6)

1. 第１グループに含まれる複数のセルのそれぞれの個別電圧を計測する第１個別計測手段と、
   前記第１グループに含まれる全てのセルのグループ電圧を計測する第１グループ計測手段と、
   前記第１グループのセルの個別電圧に関する第１セル電圧信号と、前記第１グループのグループ電圧に関する第１グループ電圧信号とを送信するパルストランスと、
   前記第１セル電圧信号と、前記第１グループ電圧信号とを受信して前記セルの電圧の計測状態を判定する監視装置と、
   を備え、
   前記第１個別計測手段、前記第１グループ計測手段、および、前記パルストランスは、同一の基板上に設けられ、
   前記監視装置は、前記基板上以外の位置に設けられること、
   を特徴とする電池監視システム。
   
2. 第１グループに含まれる複数のセルのそれぞれの個別電圧を計測する第１個別計測手段と、
   第２グループに含まれる複数のセルのそれぞれの個別電圧を計測する第２個別計測手段と、
   前記第１グループおよび前記第２グループを含むブロックのブロック電圧を計測するブロック計測手段と、
   前記第１グループのセルの個別電圧に関する第１セル電圧信号と、前記第２グループのセルの個別電圧に関する第２セル電圧信号と、前記第１グループおよび前記第２グループのブロック電圧に関するブロック電圧信号とを送信するパルストランスと、
   前記第１セル電圧信号と、前記第２セル電圧信号と、前記ブロック電圧信号とを受信して前記セルの電圧の計測状態を判定する監視装置と、
   を備え、
   前記第１個別計測手段、前記第２個別計測手段、前記ブロック計測手段、および、前記パルストランスは、同一の基板上に設けられ、
   前記監視装置は、前記基板上以外の位置に設けられること、
   を特徴とする電池監視システム。
   
3. 請求項２に記載の電池監視システムにおいて、
   前記第１個別計測手段は、前記第１グループに含まれる前記複数のセルのそれぞれの個別電圧をＡＤ変換し、
   前記第２個別計測手段は、前記第２グループに含まれる前記複数のセルのそれぞれの個別電圧をＡＤ変換し、
   前記ブロック計測手段は、前記第１個別計測手段および前記第２個別計測手段の少なくともいずれか一方を用いて前記ブロック電圧をＡＤ変換すること、
   を特徴とする電池監視システム。
   
4. 請求項２に記載の電池監視システムにおいて、
   前記第１個別計測手段は、前記監視装置の電圧計測要求に基づき、前記第１グループに含まれる一部のセルの個別電圧を計測し、前記ブロック計測手段が前記ブロック電圧を計測した後に、前記第１グループに含まれる残りのセルの個別電圧を計測し、
   前記第２個別計測手段は、前記監視装置の電圧計測要求に基づき、前記第２グループに含まれる複数のセルの個別電圧を所定の順序で計測すること、
   を特徴とする電池監視システム。
   
5. 第１グループに含まれる複数のセルのそれぞれの個別電圧を計測する第１個別計測手段と、
   前記第１グループに含まれる複数のセルのグループ電圧を計測する第１グループ計測手段と、
   第２グループに含まれる複数のセルのそれぞれの個別電圧を計測する第２個別計測手段と、
   前記第２グループに含まれる複数のセルのグループ電圧を計測する第２グループ計測手段と、
   前記第１グループのセルの個別電圧に関する第１セル電圧信号と、前記第２グループのセルの個別電圧に関する第２セル電圧信号と、前記第１グループのグループ電圧に関する第１グループ電圧信号と、前記第２グループのグループ電圧に関する第２グループ電圧信号とを送信するパルストランスと、
   前記第１セル電圧信号と、前記第２セル電圧信号と、前記第１グループ電圧信号と、前記第２グループ電圧信号とを受信して前記セルの電圧の計測状態を判定する監視装置と、
   を備え、
   前記第１個別計測手段、前記第１グループ計測手段、前記第２個別計測手段、前記第２グループ計測手段、および、前記パルストランスは、同一の基板上に設けられ、
   前記監視装置は、前記基板上以外の位置に設けられ、
   前記第１グループ計測手段は、前記第２グループ電圧信号を、前記第１個別計測手段を有する第１計測回路を経由して前記パルストランスへ送信し、
   前記第２グループ計測手段は、前記第１グループ電圧信号を、前記第２個別計測手段を有する第２計測回路を経由して前記パルストランスへ送信すること、
   を特徴とする電池監視システム。
   
6. 請求項５に記載の電池監視システムにおいて、
   前記第１個別計測手段は、前記監視装置の要求に基づき、前記第１グループに含まれる一部のセルの個別電圧を計測し、前記第１グループ計測手段が前記第１グループのグループ電圧を計測した後に、前記第１グループに含まれる残りのセルの個別電圧を計測し、
   前記第２個別計測手段は、前記監視装置の要求に基づき、前記第２グループに含まれる一部のセルの個別電圧を計測し、前記第２グループ計測手段が前記第２グループのグループ電圧を計測した後に、前記第２グループに含まれる残りのセルの個別電圧を計測すること、
   を特徴とする電池監視システム。

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