JP2018189370A - 電圧検出回路および蓄電システム - Google Patents

Abstract

【課題】直列接続された複数のセルと電圧検出回路間の電圧計測線の断線をより早期に検出する。【解決手段】電圧検出回路（１１）は、直列接続された複数の蓄電セル（Ｂ１〜Ｂ５）間の各ノードと複数の電圧計測線（Ｌ０〜Ｌ５）で接続され、隣接する電圧計測線間の電圧を検出して各蓄電セル（Ｂ１〜Ｂ５）の電圧を検出する。複数の電圧計測線（Ｌ０〜Ｌ５）の隣接する電圧計測線間にそれぞれ蓄電セル（Ｂ１〜Ｂ５）と並列にコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ５）が接続されている。複数のコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ５）の内、１つおきにコンデンサ（Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５）と並列にインピーダンス素子（Ｒ１ｕ、Ｒ３ｕ、Ｒ５ｕ）が接続される。【選択図】図２

Description

本発明は、電圧検出回路および蓄電システムに関する。

近年、車載用途や、バックアップやピークシフト用途に、リチウムイオン電池を用いた蓄電システムが普及してきている。リチウムイオン電池は常用領域と使用禁止領域が近接しているため、他の種類の電池より厳格な電圧管理が必要である。複数のリチウムイオン電池セルが直列に接続された組電池を使用する場合、各電池セルの電圧を検出するための電圧検出回路が設けられる（例えば、特許文献１参照）。

直列接続された複数の電池セル間の各ノードと電圧検出回路は、それぞれ電圧計測線で接続され、電圧検出回路は各電池セル間の両端電圧を検出する。各電圧計測線の検出電位を安定化させるため、複数の電圧計測線において隣接する２本の電圧計測線間にコンデンサを接続する構成が一般的である。

この構成において、ある電圧計測線が断線した場合でも当該電圧計測線の電位は、異常レベルまで直ぐには低下しない。即ち、断線した電圧計測線の電位は断線直後、上側に隣接する電圧計測線との間のコンデンサと、下側に隣接する電圧計測線との間のコンデンサにより、上側に隣接する電圧計測線と下側に隣接する電圧計測線間の電圧の中点電位付近で維持される。その後、両コンデンサに溜まった電荷が抜けるにつれ、断線した電圧計測線の電位が低下していく。

特開２０１４−１４９１６１号公報

上述したように電圧計測線が断線してから、電圧検出回路が断線を検出するまでにタイムラグが発生する。この期間中、断線した電圧計測線に接続された電池セルに過充電や過放電が発生しても電圧検出回路で検出できない状態で、電池が運用されることになる。

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、直列接続された複数のセルと電圧検出回路間の電圧計測線の断線をより早期に検出する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の電圧検出回路は、直列接続された複数の蓄電セル間の各ノードと複数の電圧計測線で接続され、隣接する電圧計測線間の電圧を検出して各蓄電セルの電圧を検出する電圧検出回路であって、前記複数の電圧計測線の隣接する電圧計測線間にそれぞれ蓄電セルと並列にコンデンサが接続されており、前記電圧検出回路は、前記複数のコンデンサの内、１つおきにコンデンサと並列に接続されるインピーダンス素子を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、直列接続された複数のセルと電圧検出回路間の電圧計測線の断線をより早期に検出することができる。

比較例１に係る蓄電システムを説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る蓄電システムを説明するための図である。 比較例２に係る蓄電システムを説明するための図である。 本発明の実施の形態２に係る蓄電システムを説明するための図である。 比較例３に係る蓄電システムを説明するための図である。 本発明の実施の形態３に係る蓄電システムを説明するための図である。 変形例に係る蓄電システムを説明するための図である。

図１は、比較例１に係る蓄電システム１を説明するための図である。蓄電システム１は、組電池２０及び電池管理装置１０を備え、組電池２０は負荷２に電力を供給する。車載用途の場合、負荷２はモータであり、減速時にはモータで発電された回生エネルギーが組電池２０に充電される。

組電池２０は直列接続された複数の電池セルＢ１〜Ｂ５で構成される。比較例１では５つの電池セルＢ１〜Ｂ５が直列接続されて構成される組電池２０を想定する。また電池の種別としてリチウムイオン電池を想定する。

電池管理装置１０は、電圧検出回路１１および制御回路１２を備える。電圧検出回路１１は、直列接続された複数の電池セルＢ１〜Ｂ５間の各ノードと複数の電圧計測線Ｌ０〜Ｌ５で接続され、隣接する電圧計測線間の電圧を検出して各電池セルＢ１〜Ｂ５の電圧を検出する。電圧検出回路１１は例えば、専用のカスタムＩＣであるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により構成される。

複数の電圧計測線Ｌ０〜Ｌ５には、それぞれ抵抗Ｒ０〜Ｒ５が挿入される。複数の電圧計測線Ｌ０〜Ｌ５の隣接する２本の電圧計測線間に放電回路が接続される。各放電回路は、放電スイッチＳ１ｄ〜Ｓ５ｄと放電抵抗Ｒ１ｄ〜Ｒ５ｄの直列回路で構成される。放電回路は主に、複数の電池セルＢ１〜Ｂ５の均等化制御に使用される。

複数の電圧計測線Ｌ０〜Ｌ５の隣接する２本の電圧計測線間に複数の電池セルＢ１〜Ｂ５と並列に、それぞれコンデンサＣ１〜Ｃ５が接続される。コンデンサＣ１〜Ｃ５は、複数の電圧計測線Ｌ０〜Ｌ５の各電位を安定化させる作用を担う。

電池管理装置１０は、複数の電圧計測線Ｌ０〜Ｌ５にそれぞれ制御される複数の経路選択スイッチＳ０〜Ｓ５と、Ａ／Ｄ変換器１１１を含む。複数の経路選択スイッチＳ０〜Ｓ５は任意の２本の電圧計測線を選択して、当該２本の電圧計測線の電位をＡ／Ｄ変換器１１１に入力する。Ａ／Ｄ変換器１１１は、入力される２つの電位の電位差をデジタル値に変換して制御回路１２に出力する。

この構成例は、複数の電池セルＢ１〜Ｂ５の電圧を時分割に計測する例である。例えば、最初に第０電圧計測線Ｌ０及び第１電圧計測線Ｌ１を選択して第１電池セルＢ１の電圧を計測し、次に第１電圧計測線Ｌ１及び第２電圧計測線Ｌ２を選択して第２電池セルＢ２の電圧を計測し、・・・、最後に第４電圧計測線Ｌ４及び第５電圧計測線Ｌ５を選択して第５電池セルＢ５の電圧を計測する。この処理を繰り返すことにより複数の電池セルＢ１〜Ｂ５を１つのＡ／Ｄ変換器１１１で計測することができ、電圧検出回路１１のコスト及び回路面積を削減することができる。

なお、複数の電圧計測線Ｌ０〜Ｌ５の隣接する２本の電圧計測線間の全てにＡ／Ｄ変換器を設けてもよい。この場合、複数の経路選択スイッチＳ０〜Ｓ５は不要である。

制御回路１２は電池管理装置１０全体を制御する。制御回路１２の構成は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源として、アナログ回路、ロジック回路、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＦＰＧＡ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてファームウェア等のプログラムを利用できる。

制御回路１２は、電圧検出回路１１から複数の電池セルＢ１〜Ｂ５の電圧値を取得する。電圧検出回路１１と制御回路１２間は例えば、絶縁インタフェースによる通信で信号が送受信される。制御回路１２は、複数の電池セルＢ１〜Ｂ５のいずれかにオーバーボルテージ／アンダーボルテージが発生していないか監視する。オーバーボルテージ／アンダーボルテージが検出された場合、制御回路１２は上位装置にアラートを通知する。車載用途の場合、上位装置としてＥＣＵに通知する。

上述のように複数の経路選択スイッチＳ０〜Ｓ５のオン／オフを切り替えてＡ／Ｄ変換器１１１に接続するチャンネルを順次切り替える構成を採用する場合、制御回路１２は複数の経路選択スイッチＳ０〜Ｓ５のオン／オフを順次切り替える。

また制御回路１２は均等化制御機能を備え、定期的に複数の電池セルＢ１〜Ｂ５の均等化制御を実施する。例えば、複数の電池セルＢ１〜Ｂ５の内、最も電圧が低い電池セルの電圧に他の電池セルの電圧を合わせる。具体的には、当該他の電池セルの放電スイッチをターンオンして当該他の電池セルを放電させる。当該他の電池セルの電圧が、最も電圧が低い電池セルの電圧に到達すると当該他の電池セルの放電スイッチをターンオフする。

以上の構成において１本の電圧計測線（図１では第２電圧計測線Ｌ２）が断線した状況を考える。第２電圧計測線Ｌ２が断線しても、第２電池セルＢ２及び第３電池セルＢ３の電圧が直ぐには異常レベルにならず、一定の期間、正常範囲に留まる。この期間は、第２電池セルＢ２又は第３電池セルＢ３のオーバーボルテージ／アンダーボルテージが検出できない状態であり、電池の保護が不十分な状態となる。

第２電池セルＢ２及び第３電池セルＢ３の電圧が直ぐに異常レベルにならないのは、断線箇所の上下の第１電圧計測線Ｌ１と第３電圧計測線Ｌ３間のインピーダンスが釣り合って、第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３内の電荷が直ぐに抜けないことに起因する。即ち、第２コンデンサＣ２と第３コンデンサＣ３間のノードＮａの電位が、断線前の電位付近で維持されてしまう。第２コンデンサＣ２及び第３コンデンサＣ３内の電荷は、電圧検出回路１１内の配線抵抗などにより徐々に抜けていくが、時間がかかる。この期間は電池の保護が不十分な状態であり、特に車載用途では即時応答性が求められるため、このような期間をなくすことが求められる。

図２は、本発明の実施の形態１に係る蓄電システム１を説明するための図である。以下、図２に示す実施の形態１に係る蓄電システム１と、図１の比較例１に係る蓄電システム１との相違点を説明する。実施の形態１では、複数のコンデンサＣ１〜Ｃ５の内、１つおきにコンデンサと並列にアンバランス抵抗を接続する。図２に示す例では、第１コンデンサＣ１が接続される第０電圧計測線Ｌ０と第１電圧計測線Ｌ１間に第１アンバランス抵抗Ｒ１ｕが接続され、第３コンデンサＣ３が接続される第２電圧計測線Ｌ２と第３電圧計測線Ｌ３間に第３アンバランス抵抗Ｒ３ｕが接続され、第５コンデンサＣ５が接続される第４電圧計測線Ｌ４と第５電圧計測線Ｌ５間に第５アンバランス抵抗Ｒ５ｕが接続される。複数のコンデンサＣ１〜Ｃ５の内、両端のコンデンサＣ１、Ｃ５にはアンバランス抵抗Ｒ１ｕ、Ｒ５ｕを接続するようにする。

比較例１と同様に第２電圧計測線Ｌ２が断線した状況を考える。第２電圧計測線Ｌ２が断線すると、第３コンデンサＣ３内のエネルギーが第３アンバランス抵抗Ｒ３ｕで消費されるため、第２コンデンサＣ２と第３コンデンサＣ３間のノードＮａの電位が直ぐに上（第３電圧計測線Ｌ３の電位）に張り付く。従って第２電池セルＢ２の電圧は通常時の約２倍の電圧になり、第３電池セルＢ３の電圧はほぼゼロになる。即ち、断線箇所の上下の第１電圧計測線Ｌ１と第３電圧計測線Ｌ３間のインピーダンスが釣り合わなくなるため、第２コンデンサＣ２と第３コンデンサＣ３間のノードＮａの電位が直ぐに上に張り付くことになる。

なお第３電圧計測線Ｌ３が断線すると、第３コンデンサＣ３内のエネルギーが第３アンバランス抵抗Ｒ３ｕで消費されるため、第３コンデンサＣ３と第４コンデンサＣ４間のノードの電位が直ぐに下（第３電圧計測線Ｌ３の電位）に張り付く。

制御回路１２は、放電スイッチＳ１ｄ〜Ｓ５ｄをターンオンして、複数のコンデンサＣ１〜Ｃ５に溜まった電荷を放電抵抗Ｒ１ｄ〜Ｒ５ｄを介して引き抜くことができる。このようなフェーズを定期的に挿入してもよい。また制御回路１２は、放電スイッチＳ１ｄ〜Ｓ５ｄを１つおきにターンオンすることにより、上記と同様の原理により電圧計測線の断線を検出することができる。このようなフェーズを定期的に挿入してもよい。

以上説明したように実施の形態１によれば、電圧検出回路１１の計測チャンネルの１つおきに抵抗を設けることにより、断線した電圧計測線の上下のコンデンサの一方の電荷を意図的に引き抜くことができる。従って断線した電圧計測線の電位を瞬時に上または下に張り付かせることができ、電圧検出回路１１が電圧計測線の断線を瞬時に検出することができる。また受動素子である抵抗の追加で足り、能動素子の追加が不要である。追加する部品点数も少ないため、低コストで本技術を導入でき、故障率も低く抑えることができる。

また放電スイッチＳ１ｄ〜Ｓ５ｄを１つおきにターンオンするフェーズを追加すれば、仮にアンバランス抵抗の外れなどにより電圧計測線の断線検出に不具合が生じている場合でも、当該フェーズで断線を検出することができる。この方式を採用すれば、電圧計測線の断線に対して二重の保護になる。

実施の形態１では電池セルの数、及び各電池セルに並列に接続されるコンデンサの数が奇数の例を説明した。実施の形態２ではそれらの数が偶数の例を説明する。

図３は、比較例２に係る蓄電システム１を説明するための図である。比較例２では４つの電池セルＢ１〜Ｂ４が直列接続されて構成される組電池２０を想定する。以上の構成において、両端の電圧計測線Ｌ０、Ｌ４の内、アンバランス抵抗が接続されていない側の第４電圧計測線Ｌ４が断線した状況を考える。この場合、第４コンデンサＣ４内のエネルギーをアンバランス抵抗で消費させることができないため、第４コンデンサＣ４内のエネルギーが消費されるまでに時間がかかる。

図２に示したように電池セルの数が奇数の場合、１つおきにアンバランス抵抗を挿入する規則を順守しながら複数のコンデンサＣ１〜Ｃ５の両端のコンデンサＣ１、Ｃ５にアンバランス抵抗を接続することができる。一方、図３に示したように電池セルの数が偶数の場合、１つおきにアンバランス抵抗を挿入する規則を順守すると、一方の端のコンデンサＣ４にアンバランス抵抗が接続されない状態となる。

図４は、本発明の実施の形態２に係る蓄電システム１を説明するための図である。以下、図４に示す実施の形態２に係る蓄電システム１と、図３に示した比較例２に係る蓄電システム１との相違点を説明する。実施の形態２では、両端の２つのコンデンサＣ１、Ｃ４の内、上記規則を順守するとアンバランス抵抗が本来接続されない方のコンデンサＣ４にも、調整用アンバランス抵抗Ｒ４ｕを接続する。

その際、上記規則を順守して挿入されるアンバランス抵抗と、調整用アンバランス抵抗の抵抗値を異なる値に設定する。図４に示す例では、第４コンデンサＣ４と並列に、調整用アンバランス抵抗Ｒ４ｕが３つ直列に接続される。即ち、第２電圧計測線Ｌ２と第３電圧計測線Ｌ３間の抵抗値と、第３電圧計測線Ｌ３と第４電圧計測線Ｌ４間の抵抗値の比は１：３になる。なお、第３アンバランス抵抗Ｒ３ｕの抵抗値の３倍の抵抗値を持つ１つの調整用アンバランス抵抗Ｒ４ｕを使用しても同じである。

以下、第３電圧計測線Ｌ３が断線した状況を考える。第３電圧計測線Ｌ３が断線すると、第３コンデンサＣ３内のエネルギーが第３アンバランス抵抗Ｒ３ｕで消費され、第４コンデンサＣ４内のエネルギーが調整用アンバランス抵抗Ｒ４ｕで消費される。その際、調整用アンバランス抵抗Ｒ４ｕの抵抗値の方が大きいので、第４コンデンサＣ４内のエネルギーの方が早く消費される。第２電圧計測線Ｌ２と第４電圧計測線Ｌ４間は１：３に分圧され、第３電池セルＢ３の電圧が正常範囲の下限を下回り、電圧検出回路１１により異常が検出される。

なお第４電圧計測線Ｌ４が断線すると、第４コンデンサＣ４内のエネルギーが調整用アンバランス抵抗Ｒ４ｕで消費される。この場合、第４電池セルＢ４の電圧が正常範囲の上限を上回り、電圧検出回路１１により異常が検出される。

以上説明したように実施の形態２によれば、電池セルの数が偶数の場合でも、アンバランス抵抗が本来接続されない側の端のコンデンサＣ４に、調整用アンバランス抵抗Ｒ４ｕを接続することにより、アンバランス抵抗が本来接続されない側の端の電圧計測線Ｌ４が断線した場合でも瞬時に検出することができる。その他の効果は実施の形態１と同様である。

組電池２０の電池セル数は様々であり用途や仕様ごとに異なる。車載用途であっても車種ごとに異なる。チップメーカが、電池セル数が異なる組電池２０ごとに個別に電圧検出回路１１を用意することが理想的であるが、製造コストや管理コストが増大する。そこで、電圧検出回路１１の電圧計測線の端子数が、電池セル数と一致しない場合でも、端子数が電池セル数より多ければ、その電圧検出回路を使用することがある。実施の形態３では電圧検出回路１１の電圧計測線の端子数より、電池セル数が少ない場合の例を説明する。

図５は、比較例３に係る蓄電システム１を説明するための図である。比較例３では図２の蓄電システム１の構成から第３電池セルＢ３、第２抵抗Ｒ２、第３コンデンサＣ３、第３放電スイッチＳ３ｄ、第３放電抵抗Ｒ３ｄが省略された構成である。即ち、電池セル数が４、電圧検出回路１１の電圧計測線の端子数が６の例であり、電圧検出回路１１の第３チャンネルを飛ばして４つの電池セルＢ１、Ｂ２、Ｂ４、Ｂ５が電圧検出回路１１に接続される。この回路構成において第３電圧計測線Ｌ３が断線した場合、第２コンデンサＣ２及び第４コンデンサＣ４内のエネルギーをアンバランス抵抗で消費させることができないため、第２コンデンサＣ２及び第４コンデンサＣ４内のエネルギーが消費されるまでに時間がかかる。

図６は、本発明の実施の形態３に係る蓄電システム１を説明するための図である。実施の形態３ではアンバランス抵抗を、複数のコンデンサの内、１つおき以上のコンデンサと並列に接続する。その際、隣接する２つのアンバランス抵抗を、それぞれの電圧計測線間にスイッチを介して接続する。

図６に示す例では、第２電圧計測線Ｌ２（蓄電セルに未接続）と第３電圧計測線Ｌ３間に第３アンバランス抵抗Ｒ３ｕと第３抵抗選択スイッチＳ３ｕの直列回路が接続される。また第３電圧計測線Ｌ３と第４電圧計測線Ｌ４間に第４アンバランス抵抗Ｒ４ｕと第４抵抗選択スイッチＳ４ｕの直列回路が接続される。

電池セル間のノードに非接続の電圧計測線に、アンバランス抵抗と抵抗選択スイッチの直列回路が接続されている場合、当該スイッチをオフに設定し、当該アンバランス抵抗を無効にする。図６では第２電圧計測線Ｌ２に接続されている第３抵抗選択スイッチＳ３ｕをオフに設定する。アンバランス抵抗と抵抗選択スイッチの直列回路と並列に接続されたコンデンサが存在しない場合は、当該抵抗選択スイッチをオフに設定して、当該アンバランス抵抗を無効にすると考えてもよい。

複数のコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ４、Ｃ５の内、１つおきにアンバランス抵抗を接続する規則に従えば、図６において第１コンデンサＣ１と第４コンデンサＣ４と並列にアンバランス抵抗を接続することになる。従って第３電圧計測線Ｌ３と第４電圧計測線Ｌ４間の第４抵抗選択スイッチＳ４ｕをオンに設定して、第４アンバランス抵抗Ｒ４ｕを有効にする。

また図６に示す回路は電池セルの数が偶数であるため、実施の形態２で説明したように、両端の２つのコンデンサＣ１、Ｃ５の内、上記規則を順守するとアンバランス抵抗が本来接続されない方のコンデンサＣ５にも、調整用アンバランス抵抗Ｒ５ｕを接続する。調整用アンバランス抵抗Ｒ５ｕの抵抗値は、第４アンバランス抵抗Ｒ４ｕの抵抗値と異なる値に設定される。

第３抵抗選択スイッチＳ３ｕ及び第４抵抗選択スイッチＳ４ｕのオン／オフは出荷時に、使用する組電池２０の電池セル数に応じて予め設定され固定される。また蓄電システム１が使用開始されると、第３抵抗選択スイッチＳ３ｕ及び第４抵抗選択スイッチＳ４ｕの制御端子（スイッチにＦＥＴを使用する場合はゲート端子）に、制御回路１２内のロジック回路から固定レベルを蓄電システム１の使用終了まで印加し続ける構成でもよい。

図６ではアンバランス抵抗と抵抗選択スイッチの直列回路を、隣接する２つのチャンネルに接続する例を挙げたが、３つ以上のチャンネルに当該直列回路を接続してもよいし、全てのチャンネルに当該直列回路を接続してもよい。電池セルの数が偶数の場合、一方の端に接続されるアンバランス抵抗の抵抗値を他のアンバランス抵抗の抵抗値と異なる値に設定しておけばよい。

以上説明したように実施の形態３によれば、隣接する２つのチャンネルに、アンバランス抵抗と抵抗選択スイッチの直列回路を接続することにより、電圧検出回路１１のチャンネル数と、組電池２０の電池セル数が異なっているケースでも、電圧計測線の断線を瞬時に検出することができる。その他の効果は実施の形態１と同様である。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

図７は、変形例に係る蓄電システム１を説明するための図である。上述の実施の形態では、電圧検出回路１１の計測チャンネルの１つおきにアンバランス抵抗を挿入することにより、隣接する２つの計測チャンネル間のインピーダンス比を崩す構成を説明した。変形例では全ての計測チャンネルにアンバランス抵抗Ｒｕ１〜Ｒｕ５を挿入し、隣接する２つのアンバランス抵抗の抵抗値が異なるように設計する。これによっても上述の実施の形態と同様の効果が得られる。

上述の実施の形態では、隣接する２つのチャンネル間のインピーダンス比を崩すために一方のチャンネルにアンバランス抵抗を挿入する例を説明した。この点、２つのチャンネル間のインピーダンス比を崩すことができれば抵抗以外のインピーダンス素子を使用してもよい。例えば、ゲート又はベースがオン状態に固定されたトランジスタを使用してもよい。当該トランジスタのオン抵抗で、隣接する２つのチャンネル間のインピーダンス比を崩すことができる。また、配線による抵抗成分を利用して隣接する２つの放電経路間のインピーダンス値を異ならせることも考えられる。

また上述の実施の形態では、リチウムイオン電池を使用する例を想定したが、ニッケル水素電池や鉛電池などの他の種別の電池を使用してもよい。また電池の代わりに、キャパシタ（例えば、電気二重層キャパシタ）を用いてもよい。

なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。

［項目１］
直列接続された複数の蓄電セル（Ｂ１〜Ｂ５）間の各ノードと複数の電圧計測線（Ｌ０〜Ｌ５）で接続され、隣接する電圧計測線間の電圧を検出して各蓄電セル（Ｂ１〜Ｂ５）の電圧を検出する電圧検出回路（１１）であって、
前記複数の電圧計測線（Ｌ０〜Ｌ５）の隣接する電圧計測線間にそれぞれ蓄電セル（Ｂ１〜Ｂ５）と並列にコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ５）が接続されており、
前記電圧検出回路（１１）は、
前記複数のコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ５）の内、１つおきにコンデンサ（Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５）と並列に接続されるインピーダンス素子（Ｒ１ｕ、Ｒ３ｕ、Ｒ５ｕ）を備えることを特徴とする電圧検出回路（１１）。
これによれば、電圧計測線の断線時に当該電圧計測線の電位を瞬時に上または下に張り付けることができ、断線の検出タイミングを早めることができる。
［項目２］
前記複数のコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ５）の数が奇数のとき、両端の２つのコンデンサ（Ｃ１、Ｃ５）にそれぞれインピーダンス素子（Ｒ１ｕ、Ｒ５ｕ）が接続されるように、前記複数のインピーダンス素子（Ｒ１ｕ、Ｒ３ｕ、Ｒ５ｕ）が１つおきに接続されることを特徴とする項目１に記載の電圧検出回路（１１）。
これにより、どの電圧計測線（Ｌ０〜Ｌ５）が断線しても瞬時に断線を検出することができる。
［項目３］
前記複数のコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ４）の数が偶数のとき、両端の２つのコンデンサ（Ｃ１、Ｃ４）の内、前記インピーダンス素子（Ｒ１ｕ、Ｒ３ｕ）が本来接続されない方のコンデンサ（Ｃ４）と並列に接続される調整用インピーダンス素子（Ｒ４ｕ）をさらに備え、
前記１つおきに接続されるインピーダンス素子（Ｒ１ｕ、Ｒ３ｕ）のインピーダンス値と、前記調整用インピーダンス素子（Ｒ４ｕ）のインピーダンス値が異なることを特徴とする項目１に記載の電圧検出回路（１１）。
これにより、インピーダンス素子が本来接続されない側の端の電圧計測線が断線しても瞬時に断線を検出することができる。
［項目４］
前記インピーダンス素子（Ｒ１ｕ、Ｒ３ｕ、Ｒ４ｕ、Ｒ５ｕ）は、前記複数のコンデンサの内、１つおき以上のコンデンサ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４、Ｃ５）と並列に接続され、
前記複数のインピーダンス素子（Ｒ１ｕ、Ｒ３ｕ、Ｒ４ｕ、Ｒ５ｕ）の内、少なくとも１組の隣接する２つのインピーダンス素子（Ｒ３ｕ、Ｒ４ｕ）は、それぞれの電圧計測線間にスイッチ（Ｓ３ｕ、Ｓ４ｕ）を介して接続されることを特徴とする項目１に記載の電圧検出回路（１１）。
これにより、インピーダンス素子を接続するか接続しないかを任意に選択できるチャンネルを設けることができ、電圧検出回路１１と組電池２０の柔軟な組み合わせが可能となる。
［項目５］
前記複数の蓄電セル（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ４、Ｂ５）の数より、前記電圧検出回路（１１）のチャンネル数が多い場合において、
前記電圧検出回路（１１）の複数の電圧計測線（Ｌ０〜Ｌ５）の内、前記蓄電セル間のノードに非接続の電圧計測線（Ｌ２）に前記インピーダンス素子（Ｒ３ｕ）と前記スイッチ（Ｓ３ｕ）が接続されている場合、当該スイッチ（Ｓ３ｕ）がオフに設定されることを特徴とする項目４に記載の電圧検出回路（１１）。
［項目６］
直列接続された複数の蓄電セル（Ｂ１〜Ｂ５）間の各ノードと複数の電圧計測線（Ｌ０〜Ｌ５）で接続され、隣接する電圧計測線間の電圧を検出して各蓄電セル（Ｂ１〜Ｂ５）の電圧を検出する電圧検出回路（１１）であって、
前記複数の電圧計測線（Ｌ０〜Ｌ５）の隣接する電圧計測線間にそれぞれ蓄電セル（Ｂ１〜Ｂ５）と並列にコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ５）が接続されており、
前記電圧検出回路（１１）は、
前記複数のコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ５）と並列にそれぞれ形成される複数の放電経路を備え、
前記複数の放電経路において、隣接する２つの放電経路間のインピーダンス値が異なることを特徴とする電圧検出回路（１１）。
これによれば、電圧計測線の断線時に当該電圧計測線の電位を瞬時に上または下に張り付けることができ、断線の検出タイミングを早めることができる。
［項目７］
直列接続された複数の蓄電セル（Ｂ１〜Ｂ５）間の各ノードと複数の電圧計測線（Ｌ０〜Ｌ５）で接続され、隣接する電圧計測線間の電圧を検出して各蓄電セル（Ｂ１〜Ｂ５）の電圧を検出する電圧検出回路（１１）であって、
前記複数の電圧計測線（Ｌ０〜Ｌ５）の隣接する電圧計測線間にそれぞれ蓄電セル（Ｂ１〜Ｂ５）と並列にコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ５）が接続されており、
前記電圧検出回路（１１）は、
前記複数のコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ５）と並列にそれぞれ接続される複数のインピーダンス素子（Ｒ１ｕ〜Ｒ５ｕ）を備え、
前記複数のインピーダンス素子（Ｒ１ｕ〜Ｒ５ｕ）において、隣接する２つのインピーダンス素子間のインピーダンス値が異なることを特徴とする電圧検出回路（１１）。
これによれば、電圧計測線の断線時に当該電圧計測線の電位を瞬時に上または下に張り付けることができ、断線の検出タイミングを早めることができる。
［項目８］
直列接続された複数の蓄電セル（Ｂ１〜Ｂ５）と、
前記複数の蓄電セル（Ｂ１〜Ｂ５）のそれぞれの電圧を検出する項目１から６のいずれかに記載の電圧検出回路（１１）と、
を備えることを特徴とする蓄電システム（１）。
これによれば、電圧計測線の断線時に当該電圧計測線の電位を瞬時に上または下に張り付けることができ、断線の検出タイミングを早めることができる。

１ 蓄電システム、 ２ 負荷、 １０ 電池管理装置、 １１ 電圧検出回路、 １１１ Ａ／Ｄ変換器、 １２ 制御回路、 ２０ 組電池、 Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５ 電池セル、 Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５ 抵抗、 Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５ コンデンサ、 Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５ 経路選択スイッチ、 Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５ 電圧計測線、 Ｓ１ｄ，Ｓ２ｄ，Ｓ３ｄ，Ｓ４ｄ，Ｓ５ｄ 放電スイッチ、 Ｒ１ｄ，Ｒ２ｄ，Ｒ３ｄ，Ｒ４ｄ，Ｒ５ｄ 放電抵抗、 Ｒ１ｕ，Ｒ２ｕ，Ｒ３ｕ，Ｒ４ｕ，Ｒ５ｕ アンバランス抵抗、 Ｓ３ｕ，Ｓ４ｕ 抵抗選択スイッチ。

Claims (8)

1. 直列接続された複数の蓄電セル間の各ノードと複数の電圧計測線で接続され、隣接する電圧計測線間の電圧を検出して各蓄電セルの電圧を検出する電圧検出回路であって、
   前記複数の電圧計測線の隣接する電圧計測線間にそれぞれ蓄電セルと並列にコンデンサが接続されており、
   前記電圧検出回路は、
   前記複数のコンデンサの内、１つおきにコンデンサと並列に接続されるインピーダンス素子を備えることを特徴とする電圧検出回路。
2. 前記複数のコンデンサの数が奇数のとき、両端の２つのコンデンサにそれぞれインピーダンス素子が接続されるように、前記複数のインピーダンス素子が１つおきに接続されることを特徴とする請求項１に記載の電圧検出回路。
3. 前記複数のコンデンサの数が偶数のとき、両端の２つのコンデンサの内、前記インピーダンス素子が本来接続されない方のコンデンサと並列に接続される調整用インピーダンス素子をさらに備え、
   前記１つおきに接続されるインピーダンス素子のインピーダンス値と、前記調整用インピーダンス素子のインピーダンス値が異なることを特徴とする請求項１に記載の電圧検出回路。
4. 前記インピーダンス素子は、前記複数のコンデンサの内、１つおき以上のコンデンサと並列に接続され、
   前記複数のインピーダンス素子の内、少なくとも１組の隣接する２つのインピーダンス素子は、それぞれの電圧計測線間にスイッチを介して接続されることを特徴とする請求項１に記載の電圧検出回路。
5. 前記複数の蓄電セルの数より、前記電圧検出回路のチャンネル数が多い場合において、
   前記電圧検出回路の複数の電圧計測線の内、前記蓄電セル間のノードに非接続の電圧計測線に前記インピーダンス素子と前記スイッチが接続されている場合、当該スイッチがオフに設定されることを特徴とする請求項４に記載の電圧検出回路。
6. 直列接続された複数の蓄電セル間の各ノードと複数の電圧計測線で接続され、隣接する電圧計測線間の電圧を検出して各蓄電セルの電圧を検出する電圧検出回路であって、
   前記複数の電圧計測線の隣接する電圧計測線間にそれぞれ蓄電セルと並列にコンデンサが接続されており、
   前記電圧検出回路は、
   前記複数のコンデンサと並列にそれぞれ形成される複数の放電経路を備え、
   前記複数の放電経路において、隣接する２つの放電経路間のインピーダンス値が異なることを特徴とする電圧検出回路。
7. 直列接続された複数の蓄電セル間の各ノードと複数の電圧計測線で接続され、隣接する電圧計測線間の電圧を検出して各蓄電セルの電圧を検出する電圧検出回路であって、
   前記複数の電圧計測線の隣接する電圧計測線間にそれぞれ蓄電セルと並列にコンデンサが接続されており、
   前記電圧検出回路は、
   前記複数のコンデンサと並列にそれぞれ接続される複数のインピーダンス素子を備え、
   前記複数のインピーダンス素子において、隣接する２つのインピーダンス素子間のインピーダンス値が異なることを特徴とする電圧検出回路。
8. 直列接続された複数の蓄電セルと、
   前記複数の蓄電セルのそれぞれの電圧を検出する請求項１から７のいずれかに記載の電圧検出回路と、
   を備えることを特徴とする蓄電システム。

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