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CN104272125B - 电池监视装置和电池系统监视装置 - Google Patents

电池监视装置和电池系统监视装置 Download PDF

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CN104272125B
CN104272125B CN201280072716.1A CN201280072716A CN104272125B CN 104272125 B CN104272125 B CN 104272125B CN 201280072716 A CN201280072716 A CN 201280072716A CN 104272125 B CN104272125 B CN 104272125B
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山内辰美
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Abstract

本发明的对串联连接多个单电池而成的单电池组进行监视的电池监视装置，包括：第一切换电路，其从包括单电池组的各单电池的单电池电压的多种电压中选择任一个作为测定对象电压；差动放大电路，其具有第一输入端子和第二输入端子，对被第一切换电路选择而被输入到第一输入端子与第二输入端子之间的测定对象电压进行差动放大而转换为规定范围的电压；和AD转换器，其测定被第一切换电路选择而被差动放大电路转换后的测定对象电压，输出与测定结果对应的数字信号，用于检测差动放大电路的差动放大特性的异常的异常检测电压输出至AD转换器。

Description

电池监视装置和电池系统监视装置
技术领域
本发明涉及电池监视装置和具备其的电池系统监视装置。
背景技术
在混合动力车(HEV)和电动车(EV)等之中，为了确保期望的高电压，使用将串联连接多个二次电池的单电池而成的单电池组多个串联或串并联连接构成的组合电池(电池系统)。在这样的组合电池中，为了进行各单电池的剩余容量计算和保护管理，在组合电池的监视装置内设置进行单电池电压(单电池的端子间电压)的计测和用于使充电状态(SOC：State of Charge)即剩余容量均等化(均衡)的均衡放电的单电池控制器，进行组合电池的管理(参考专利文献1)。此外，该单电池控制器具备多个集成电路(单电池控制器IC)，进行上述多个单电池组的管理。
专利文献1中公开的集成电路具有由差动放大器和模拟数字转换器构成的电压检测电路，用该电压检测电路计测单电池电压。此外，通过用电压检测电路计测已知的基准电源的电压，能够进行差动放大器和模拟数字转换器是否在正常工作的诊断。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2009-183025号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1中公开的使用已知的基准电源的电压进行的现有的诊断方法中，在用于测定单电池电压的测定系统中某一个电路成为特定的异常状态时，存在不能检测出该异常的情况。例如，在某一个特定的电压范围中模拟数字转换器的误差增大的异常状态；和构成差动放大器的各电阻的值因经年劣化等而变化，变得不均衡，因此使差动放大特性恶化的异常状态，用现有的方法难以正确地检测。
用于解决课题的技术方案
本发明的电池监视装置，对串联连接多个单电池而成的单电池组进行监视，包括：第一切换电路，其从包括单电池组的各单电池的单电池电压的多种电压中选择任一个作为测定对象电压；差动放大电路，其具有第一输入端子和第二输入端子，对被第一切换电路选择而被输入到第一输入端子与第二输入端子之间的测定对象电压进行差动放大而转换为规定范围的电压；和AD转换器，其测定被第一切换电路选择而被差动放大电路转换后的测定对象电压，输出与测定结果对应的数字信号，用于检测差动放大电路的差动放大特性的异常的异常检测电压输出至AD转换器。
本发明的电池系统监视装置包括上述电池监视装置和从电池监视装置接收与从电池监视装置的AD转换器输出的数字信号对应的测定信息的蓄电池控制器。蓄电池控制器根据由AD转换器测定异常检测电压时的测定信息检测差动放大电路的差动放大特性的异常。
发明效果
根据本发明，能够正确地检测用于测定单电池电压的测定系统中的异常状态。
附图说明
图1是表示搭载了具备电池系统监视装置的蓄电装置的混合动力车用电动驱动装置的结构例的图。
图2是表示现有的单电池控制器IC的单电池电压测定系统的结构例的图。
图3是表示在现有的单电池控制器IC中选择各单电池电压和基准电压时的切换电路内的连接的一览表。
图4是表示AD转换器的内部结构的说明图。
图5是表示在逐次逼近型的AD转换器内设置的DA转换器的结构的说明图。
图6是表示在现有的单电池控制器IC中逐次逼近型的AD转换器发生故障的情况下的单电池电压检测特性的一例的图。
图7是表示表达差动放大电路的电阻值发生了变化的情况下产生的电压检测误差与单电池位置的关系的特性线图的一例的图。
图8是表示本发明的第一实施方式的单电池控制器IC的单电池电压测定系统的结构例的图。
图9是表示本发明的第二实施方式的单电池控制器IC的单电池电压测定系统的结构例的图。
图10是表示本发明的第三实施方式的单电池控制器IC的单电池电压测定系统的结构例的图。
图11是表示本发明的第四实施方式的单电池控制器IC的单电池电压测定系统的结构例的图。
图12是表示本发明的第五实施方式的单电池控制器IC的单电池电压测定系统的结构例的图。
图13是表示在本发明的第五实施方式的单电池控制器IC中，选择各单电池电压、基准电压和单电池1的负极端子电压时的切换电路内的连接的一览表。
图14是表示本发明的第六实施方式的单电池控制器IC的单电池电压测定系统的结构例的图。
图15是表示在本发明的第六实施方式的单电池控制器IC中，选择各单电池电压、基准电压和单电池1的负极端子电压时的切换电路内的连接；和选择与单电池组电压对应的分压电压时的切换器内的连接的一览表。
图16是表示本发明的第七实施方式的单电池控制器IC的单电池电压测定系统的结构例的图。
图17是表示在本发明的第七实施方式的单电池控制器IC中，选择各单电池电压、基准电压、单电池1的负极端子电压和单电池12的负极端子电压时的切换电路内的连接的一览表。
图18是表示表达差动放大电路的电阻值发生变化的情况下，使差动放大电路的输入端子与同一个单电池的负极侧分别连接而短路时的电压检测误差与单电池位置的关系的特性线图的一例的图。
具体实施方式
以下，参考附图说明用于实施本发明的方式。以下说明的实施方式是将本发明应用于混合动力车(HEV)等中使用的电池系统监视装置的情况的例子。此外，本发明不限于HEV，能够广泛适用于插电式混合动力车(PHEV)和电动车(EV)、铁道车辆等中搭载的各种电池系统。
以下实施方式中，设想具有电压在3.0～4.2V(平均输出电压：3.6V)的范围中的锂离子电池作为控制的最小单位的蓄电/放电部件，但除此以外只要是在SOC(State ofCharge：充电状态)过高的情况(过充电)和过低的情况(过放电)下限制使用的能够蓄电放电的部件即可，此处，将它们统称为单电池。
此外，在以下说明的实施方式中，将串联连接的多个(大致几个～十几个)单电池称为单电池组，将串联连接的多个该单电池组称为电池组件。进而将串联或串并联连接的多个该单电池组或电池组件称为组合电池。按每一个单电池组设置作为检测各单电池的单电池电压、在进行均衡动作等的同时监视电池状态的电池监视装置的单电池控制器IC。
(电动驱动装置的结构)
图1是表示搭载了具备本发明的电池系统监视装置的蓄电装置的混合动力车用电动驱动装置的结构例的图。该电动驱动装置具备车辆控制器400、电动机控制器300、蓄电池控制器200、多个单电池控制器IC100、电池系统130、逆变器340、电动机350等。其中，车辆控制器400、电动机控制器300、蓄电池控制器200、单电池控制器IC100和逆变器340通过车辆内设置的通信电路相互进行信息的传递。
电池系统130由多个单电池组120串联连接而成。各单电池组120又通过串联连接多个锂离子电池等二次电池的单电池110而构成。
电池系统监视装置10具备蓄电池控制器200、多个单电池控制器IC100、包括在各单电池控制器IC100与单电池组120之间设置的电阻和电容器等的连接电路而构成。蓄电装置由该电池系统监视装置10和电池系统130构成。
蓄电池控制器200与多个单电池控制器IC100之间的通信电路环状地连接。从蓄电池控制器200通过信号隔离器201对最上级的单电池控制器IC100传输信号时，从最上级的单电池控制器IC100直到最下级的单电池控制器IC100依次串行地传输信号。最后从最下级的单电池控制器IC100通过信号隔离器202对蓄电池控制器200传输信号。蓄电池控制器200能够通过该环状的通信电路，在与所有单电池控制器IC100之间进行信息的传递。
其中，此处表示了通过环状的通信电路在蓄电池控制器200与各单电池控制器IC200之间进行信号传输的例子，但也能够使用双向通信电路进行信号传输。在该情况下不需要信号隔离器202。进而，虽然未图示，但也能够从蓄电池控制器200对所有单电池控制器IC100并联地连接通信电路，并行地进行信号传输。
车辆控制器400基于来自混合动力车的驾驶员操作的加速踏板和制动踏板、或变速杆等车辆驾驶操作装置的操作信号控制车辆的行驶速度和制动驱动力等。电动机控制器300基于来自车辆控制器400的速度指令和制动驱动力指令控制蓄电池控制器200和逆变器340，对车辆行驶驱动用电动机350的转速和转矩进行控制。
蓄电池控制器200基于用电压传感器210、电流传感器220、温度传感器230分别检测出的电池系统130的电压、电流、温度，控制电池系统130的充放电和SOC(State ofCharge：充电状态)。此外，控制各单电池控制器IC100，对构成电池系统130的多个单电池110(以下称为单电池)的SOC进行管理，进行为了不成为过充电状态而对SOC的不均进行修正的放电(以下称为均衡放电)。
其中，图1所示的实施方式中表示了将使4个单电池110串联连接而成的单电池组120多个串联连接作为电池系统130的例子。但是，构成单电池组120的单电池110的数量不限于此，也可以是4个以上或不足4个。单电池控制器IC100符合单电池组120的规格即可。混合动力车中搭载的电池系统130一般而言是使多个单电池或单电池组串并联连接、两端电压是数百V(伏特)的高电压、高容量的电池系统。本发明也能够适用于这样的高电压、高容量的电池系统。
单电池控制器IC100按将构成电池系统130的多个单电池110按规定个数分组后的各个单电池组120设置。例如，设将串联连接了100个单电池110的电池系统130按每4个单电池110分组，在电池系统130内设置25组单电池组120。该情况下，与单电池组120的数量对应地使用25个单电池控制器IC100。
各单电池控制器IC100检测构成各单电池组120的单电池110各自的端子间电压(单电池电压)，对蓄电池控制器200发送该检测结果。然后，按照来自蓄电池控制器200的指令，为了对各单电池110的SOC的不均进行修正，按每一个单电池110进行均衡电流的通电控制。这样，通过单电池控制器IC100进行单电池组120的监视。其中，均衡电阻102是用于限制各单电池110的放电(均衡放电)的电流的电阻，按每一个单电池110设置。
对电池系统130充电的直流电力，通过正极侧接触器310和负极侧接触器320，对平滑电容器330和逆变器340供给。这样，从电池系统130供给的直流电力通过逆变器340被转换为交流电力并对交流电动机350施加，从而进行交流电动机350的驱动。该从直流电力到交流电力的转换由逆变器340具备的开关元件(未图示)的开关进行。另一方面，车辆制动时，用交流电动机350发电的交流电力通过逆变器340具备的二极管元件(未图示)和平滑用电容器330被转换为直流电力。该直流电力通过正极侧接触器310和负极侧接触器320对电池系统130施加，进行电池系统130的充电。即，在电池系统130与逆变器340之间进行直流电力的传递。
此外，伴随逆变器340的动作发生纹波噪声和开关噪声。这些噪声因平滑用电容器330减少一定程度，但是不能完全除去，流入电池系统130。这时，在各单电池110的单电池电压上叠加与噪声电流成比例的噪声电压。该噪声电压会成为单电池电压的检测误差，因此在单电池控制器IC100内设置的电压测定电路(未图示)中，用RC滤波器等进行抑制。
接着对单电池控制器IC100的详情进行说明。电池系统监视装置10中具备的单电池控制器IC100如后文所详细说明，具备逐次逼近型(逐次変換型)的AD转换器和差动放大电路。因此，可能产生在某一个特定的电压范围中模拟数字转换器的误差增大的异常状态，和构成差动放大电路的各电阻的值因经年劣化等变化而变得不均衡，由此使差动放大特性恶化的异常状态。为了正确地检测这些异常状态，本发明中，在单电池控制器IC100的单电池电压测定系统中进行了各种改进。
(现有的单电池控制器IC)
此处，在说明本发明的单电池控制器IC100之前，对现有的单电池控制器IC进行说明。图2是表示现有的单电池控制器IC100’的单电池电压测定系统的结构例的图。该例中，由串联连接的12个单电池110构成一个单电池组120。以下的说明中，将该12个单电池110按从低电位侧到高电位侧的顺序称为单电池1～单电池12。其中，图2中，省略了单电池3～10的图示。单电池1～12的各正负极端子通过合计13根电压检测线与单电池控制器IC100’连接。
在单电池控制器IC100’中，来自单电池1～12的各正负极端子的电压检测线与切换电路501的输入侧连接。在切换电路501的输入侧，还连接有产生以单电池1的负极端子电压为接地电压的基准电压Vref1的基准电压源504。切换电路501与从未图示的逻辑部输出的切换信号相应地，从它们之中选择性地切换任意两个的组合，对差动放大电路502的输入端子T1、T2分别输出。通过这样的切换电路501的动作，从单电池1～12的各单电池电压和由基准电压源504产生的基准电压Vref1中选择任一个作为测定对象电压。
图3是表示选择单电池1～12的各单电池电压和来自基准电压源504的基准电压Vref1时的切换电路501内的连接的一览表。如该表所示，通过分别切换切换电路501的上侧和下侧的连接，能够在差动放大电路502的输入端子T1与输入端子T2之间，选择性地施加单电池1～12的各单电池电压和基准电压Vref1。例如选择单电池12的单电池电压的情况下，在切换电路501中，选择输入侧的端子A1和端子B1，与输出侧的端子C1、C2分别连接。由此，对差动放大电路502的输入端子T1与输入端子T2之间输出单电池12的正极端子与负极端子之间的单电池电压。同样，通过在切换电路501中依次选择输入侧的端子A1～A12和端子B1～B12并与输出侧的端子C1、C2分别连接，能够选择单电池12～1的各单电池电压并对差动放大电路502输出。此外，选择输入侧的端子A13和端子B12与输出侧的端子C1、C2分别连接时，对差动放大电路502输出来自基准电压源504的基准电压Vref1。此外，图2中，省略了端子A4～A10和端子B4～B10的图示。
差动放大电路502具有设置在输入端子T1一侧的电阻R1、R2，设置在输入端子T2一侧的电阻R3、R4，具有+输入端子和-输入端子的差动放大器U1。差动放大器U1的+输入端子在电阻R1和电阻R2之间连接，-输入端子在电阻R3和电阻R4之间连接。用切换电路501选择并对差动放大电路502的输入端子T1、T2输入的测定对象电压，在差动放大电路502中用差动放大器U1进行差动放大，从而将单电池1的负极端子电压转换为作为基准的规定范围的电压。该转换后的测定对象电压从差动放大电路502对AD转换器503的输入侧输出。
AD转换器503用基准电压源505产生的基准电压Vref0动作，将输入的模拟信号转换为数字信号并输出AD转换值。通过该动作，AD转换器503测定用差动放大电路502转换后的测定对象电压，输出与该测定结果相应的数字信号。该数字信号被发送至未图示的逻辑部，通过逻辑部进行的通信控制，转换为规定的数据格式的测定信息并对图1的蓄电池控制器200发送。
通过从单电池控制器IC100’接收上述这样的测定信息，蓄电池控制器200能够取得单电池1～12的各单电池电压和来自基准电压源504的基准电压Vref1的测定结果。如果这样取得的基准电压Vref1的测定结果在规定范围内，则能够确认单电池控制器IC100’的单电池电压测定系统在正常工作。即，能够判断差动放大电路502、AD转换器503和基准电压源505均是正常的。
图4是表示AD转换器503的内部结构的说明图。此处，表示了使用能够相对高速并且高精度地测定的逐次逼近型的AD转换器的情况下的结构。
图4中，采样保持电路601使对AD转换器503输入的测定电压在AD转换时保持一定地进行采样。来自采样保持电路601的采样保持输出电压与DA转换器603的输出电压一同对比较器602的输入侧施加。比较器602对采样保持输出电压与DA转换器603的输出电压进行比较，对控制逻辑604输出哪一个电压值更大。控制逻辑604基于来自比较器602的输出，输出规定的比特数的数字信号。DA转换器603基于来自基准电压源505的基准电压Vref0，输出与从控制逻辑604输出的数字信号相应的电压。通过这些动作，用比较器602对用采样保持电路601采样保持的测定电压与来自DA转换器603的输出电压反复比较，在控制逻辑604中确定与该比较结果对应的数字信号。通过从AD转换器503输出该数字信号，在AD转换器503中测定电压被转换为数字信号。在AD转换器503中，进行这样的逐次转换动作，测定电压被作为逻辑值输出。
图5是表示在图4所示的逐次逼近型的AD转换器503内设置的DA转换器603的结构的说明图。如图5所示，DA转换器603由连接了多个梯形电阻606的梯形电阻部605、和与来自图4的控制逻辑604的控制相应地切换梯形电阻部606的各梯形电阻606的连接的切换SW部607构成。切换SW部607与基准电压源505连接。通过与来自控制逻辑604的数字信号的各比特的值相应地控制切换SW607的各开关，使各梯形电阻606与基准电压源505之间的连接接通或断开。由此，从DA转换器603对比较器602模拟输出与来自控制逻辑604的数字信号相应的电压。
(在现有的单电池控制器IC中逐次逼近型的AD转换器发生故障的情况下的问题)
接着，对在以上说明的现有的单电池控制器IC100’中，逐次逼近型的AD转换器503发生故障的情况下的问题进行说明。图6是表示在现有的单电池控制器IC100’中逐次逼近型的AD转换器503中发生故障的情况下的单电池电压检测特性的一例的图。此处，表示在图5所示的AD转换器503内的DA转换器603的结构中，发生了切换SW部607的开关之一固定在基准电压源505一侧的故障的情况下的电压检测特性的一例。
图6中，相对于符号610表示的正常时的电压检测特性610，符号611所示的故障时的电压检测特性，在输入电压是约600～1200mV、约1800～2500mV、约3100～3700mV、约4300～5000mV的各电压范围中，电压检测误差分别增大。这是因为，在因故障而固定在基准电压源505一侧的开关原本应断开的电压范围中，来自DA转换器603的输出电压不能按照控制逻辑604的控制输出，因此AD转换器503的逐次转换动作不能正常进行。该电压范围因切换SW部607中固定的开关的位置而不同。即，与来自控制逻辑604的数字信号的LSB侧对应的开关固定的情况下，只是分辨率变差，而与MSB侧对应的开关固定的情况下有时会产生较大的误差。
此处，现有的单电池控制器IC100’中，如图2所示，具备用于诊断包括AD转换器503的单电池电压测定系统的故障的基准电压源504。但是，发生上述这样的逐次逼近型的AD转换器503特有的误差、即仅在某个特定的电压范围下误差增大的故障的情况下，如果来自基准电压源504的基准电压Vref1在该电压范围内，则不能正确地检测出AD转换器503的故障。在现有的单电池控制器IC100’中，逐次逼近型的AD转换器503发生故障的情况下，可能发生这样的问题。
(在现有的单电池控制器IC中差动放大电路发生故障的情况下的问题)
接着，对在现有的单电池控制器IC100’中，差动放大电路502发生故障的情况下的问题进行说明。图7是表示表达差动放大电路502的电阻R1～R4的电阻值发生变化的情况下产生的电压检测误差与单电池位置的关系的特性线图的一例的图。此处，用符号701～704的各特性线图，表示在图2所示的差动放大电路502的结构中，各单电池的单电池电压是4.1V时，差动放大器U1的+输入端子侧的分压比和-输入端子侧的分压比分别从50％各变化了±0.2％的情况下的电压检测误差与单电池位置的关系。即，特性线图701、702分别表示差动放大器U1的+输入端子侧的分压比是49.8％和50.2％时的电压检测误差与单电池位置的关系。此外，特性线图703、704分别表示差动放大器U1的-输入端子侧的分压比是49.8％和50.2％时的电压检测误差与单电池位置的关系。
图7中，可知在各特性线图701～704中，越是与上级连接的电位高的单电池，电压检测误差越大。该例中，最下级的单电池1中的电压检测误差是±20mV程度，与此相对，最上级的单电池12中，电压检测误差增大至±200mV程度。其中，图7中表示了单电池数量是12个的情况下的电压检测误差例，而串联连接的单电池数量越多，最上级单电池中的电压检测误差越大。
此处，现有的单电池控制器IC100’，通过如上所述地测定来自与AD转换器503的基准电压源505不同的独立的基准电压源504的基准电压Vref1，检测单电池电压测定系统的异常。但是，该来自基准电压源504的基准电压Vref1是以单电池控制器IC100’的接地电压、即单电池1的负极端子电压为基准的电压。因此，差动放大电路502的电阻R1～R4的电阻值发生变化的情况下，即使测定来自基准电压源505的基准电压Vref1，也只能测定相当于图7的各特性线图701～704中最下级的单电池1的电压检测误差。即，在现有的单电池控制器IC100’这样的故障诊断方法中，对于差动放大电路502的电阻值的变动的灵敏度较低，难以将上述的误差正确地检测为故障。在现有的单电池控制器IC100’中，差动放大电路502发生故障的情况下，可能发生这样的问题。
此外，发生以上说明的AD转换器503和差动放大电路502的故障的情况下，不能正确地测定单电池电压，所以存在各单电池过充电或过放电的可能性。特别是锂离子电池的情况下，过充电时存在单电池破裂/冒烟/起火的危险性，因此必须避免这样的状态。此外，即使单电池不达到过充电/过放电的状态，也可能因单电池在设想外的电压范围充放电，使电池系统130的特性较早地劣化。
于是，本发明的单电池控制器IC100为了正确地检测上述这样的AD转换器503和差动放大电路502的故障，在单电池电压测定系统中进行了各种改进。在以下第一～第七各实施方式中分别说明其内容。
(第一实施方式)
图8是表示本发明的第一实施方式的单电池控制器IC100的单电池电压测定系统的结构例的图。该图8的结构中，与图2所示的现有的单电池控制器IC100’的不同点在于，具备在基准电压源504之外还具有基准电压源506的基准电压产生电路500A，和在切换电路501中设置了端子A14。
在基准电压产生电路500A中，基准电压源504和基准电压源506分别产生相互不同的基准电压Vref1、Vref2。具体而言，基准电压源504的-端子与单电池1的负极端子侧连接，以单电池1的负极端子电压为基准产生基准电压Vref1。另一方面，基准电压源506的+端子与单电池12的正极端子侧连接，以单电池12的正极端子电压为基准产生基准电压Vref2。
判断本实施方式的单电池控制器IC100中单电池电压测定系统是否在正常工作的情况下，切换电路501选择输入侧的端子A13和端子B12，并且选择输入侧的端子A1和端子B13，作为输出侧的端子C1、C2的连接对象。通过这样切换选择基准电压源504和基准电压源506，对差动放大电路502分别输出基准电压Vref1和Vref2，使从基准电压产生电路500A输出的基准电压变化。从单电池控制器IC100对图1的蓄电池控制器200发送对此时的基准电压Vref1和Vref2的各测定结果。
相对于预先规定的基准电压Vref1、Vref2，上述基准电压Vref1和Vref2的各测定结果中的至少一方的测定结果脱离规定范围的情况下，蓄电池控制器200判断为单电池控制器IC100的单电池电压测定系统发生了故障。由此，即使发生了在逐次逼近型的AD转换器503中仅在特定的电压范围中误差增大的上述故障的情况下，只要基准电压Vref1和Vref2中的至少一方在该电压范围内，就能够正确地检测AD转换器503的异常。
此外，优选基准电压源504和基准电压源506中的至少一方产生与对于各单电池的过充电电压大致一致的电压作为基准电压Vref1或Vref2。这样，能够提高过充电电压附近的故障检测性能，因此能够进一步提高蓄电装置整体的安全性。
根据以上说明的本发明的第一实施方式，实现了以下(1)～(3)这样的作用效果。
(1)单电池控制器IC100对将多个单电池110串联连接而成的单电池组120进行监视。该单电池控制器IC100包括产生可变的基准电压的基准电压产生电路500A、从包括单电池组120的各单电池110的单电池电压和基准电压的多种电压中选择任一个作为测定对象电压的切换电路501、测定由切换电路501选择的测定对象电压并输出与该测定结果对应的数字信号的AD转换器503。蓄电池控制器200从单电池控制器IC100接收与从AD转换器503输出的数字信号对应的测定信息。然后，根据由AD转换器503测定基准电压时的测定信息检测AD转换器503的异常。由此，能够正确地检测单电池控制器IC100内的用于测定单电池电压的测定系统中的异常状态。
(2)基准电压产生电路500A具有分别产生相互不同的基准电压Vref1、Vref2的基准电压源504和506。单电池控制器IC100通过用切换电路501切换选择这些基准电压源504、506，使来自基准电压产生电路500A的基准电压变化。由此，能够以简单的电路结构使基准电压容易地变化。
(3)可以使基准电压源504和基准电压源506中的至少一方产生与用于判定单电池110的过充电的规定的过充电电压大致一致的电压作为基准电压Vref1或基准电压Vref2。由此，能够在过充电电压附近的电压范围中，可靠地检测单电池电压测定系统的异常。从而，能够实现蓄电装置整体的安全性的提高。
此外，以上说明的第一实施方式中，说明了基准电压产生电路500A具有两个基准电压源504和506，从这些基准电压源分别产生分别以单电池1的负极端子电压和单电池12的正极端子电压为基准的基准电压Vref1、Vref2的例子。但是，基准电压源504、506分别产生的基准电压不限于这些。此外，也可以在基准电压产生电路500A中搭载三个以上的基准电压源，从它们分别产生相互不同的基准电压。即，只要具有分别产生相互不同的基准电压的多个基准电压源，就不限于图8所示的方式，能够应用各种结构的基准电压产生电路500A。
(第二实施方式)
图9是表示本发明的第二实施方式的单电池控制器IC100的单电池电压测定系统的结构例的图。在该图9的结构中，与图2所示的现有的单电池控制器IC100’的结构的不同点在于，代替基准电压源504而具备包括DA转换器508的基准电压产生电路500B。
在基准电压产生电路500B中，DA转换器508基于来自基准电压源507的基准电压Vref3，产生用未图示的逻辑部设定的任意的基准电压。即，DA转换器508作为产生设定的任意的基准电压的基准电压源工作。
判断本实施方式的单电池控制器IC100中单电池电压测定系统是否在正常工作的情况下，切换电路501选择输入侧的端子A13和端子B12作为输出侧的端子C1、C2的连接对象。然后，通过变更DA转换器508的设定值，使从基准电压产生电路500B输出的基准电压在单电池电压可以取到的范围内变化。从单电池控制器IC100对图1的蓄电池控制器200发送此时的基准电压的测定结果。
相对于DA转换器508的设定值，上述基准电压的测定结果脱离规定范围的情况下，蓄电池控制器200判断为单电池控制器IC100的单电池电压测定系统发生了故障。由此，即使发生了在逐次逼近型的AD转换器503中仅在特定的电压范围中误差增大的上述故障的情况下，也能够通过用DA转换器508在单电池电压可以取到的范围内的整个区域使基准电压变化，从而正确地检测AD转换器503的异常。
此外，以上说明的DA转换器508的设定值的变更和单电池电压测定系统的故障诊断也可以在使用蓄电装置时使单电池组120充放电时进行。该情况下，通过在逐渐改变DA转换器508的设定电压的同时反复进行单电池电压测定系统的诊断，能够在较广的电压范围中实时地检测AD转换器503的故障。
根据以上说明的本发明的第二实施方式，在与第一实施方式中说明的(1)同样的作用效果之外，进一步实现了以下的(4)这样的作用效果。
(4)基准电压产生电路500B具有作为产生设定的任意的基准电压的基准电压源工作的DA转换器508。由此，能够使基准电压在任意的电压范围中容易地变化。
(第三实施方式)
图10是表示本发明的第三实施方式的单电池控制器IC100的单电池电压测定系统的结构例的图。该图10的结构中，与图2所示的现有的单电池控制器IC100’的结构的不同点在于，具备在基准电压源504之外还具有振荡器509的基准电压产生电路500C。
在基准电压产生电路500C中，振荡器509产生随时间经过在规定的电压范围内变化的基准电压。优选该振荡器509使基准电压变化的周期与AD转换器503中的测定对象电压的测定周期相比充分长。此外，优选振荡器509使基准电压变化的范围包括单电池电压可以取到的范围。其中，能够使用例如三角波或正弦波等在规定范围内周期性地变化的波形作为来自振荡器509的基准电压波形。
判断本实施方式的单电池控制器IC100中单电池电压测定系统是否在正常工作的情况下，切换电路501选择输入侧的端子A13和端子B12，并且定期地选择输入侧的端子A14和端子B12，作为输出侧的端子C1、C2的连接对象。选择端子A13和端子B12时，测定周期性地变化的来自振荡器509的基准电压，选择端子A13和端子B12时，测定来自基准电压源504的基准电压Vref1。从单电池控制器IC100对图1的蓄电池控制器200发送这些基准电压的测定结果。
基准电压Vref1的测定结果在规定范围内，且来自振荡器509的基准电压的测定结果与上述基准电压波形相应地单调变化的情况下，蓄电池控制器200判断为单电池控制器IC100的单电池电压测定系统正常。另一方面，基准电压Vref1的测定结果脱离规定范围的情况、或来自振荡器509的基准电压的测定结果中的变化的状况与基准电压波形不同的情况下，蓄电池控制器200判断为单电池控制器IC100的单电池电压测定系统发生了故障。由此，即使发生了在逐次逼近型的AD转换器503中仅在特定的电压范围中误差增大的上述故障的情况下，也能够通过用振荡器509使基准电压周期性地变化，从而正确地检测AD转换器503的异常。
根据以上说明的本发明的第三实施方式，在与第一实施方式中说明的(1)同样的作用效果之外，进一步实现了以下的(5)、(6)这样的作用效果。
(5)基准电压产生电路500C具有作为产生随时间经过在规定的电压范围内变化的基准电压的基准电压源的振荡器509。由此，能够使基准电压在任意的电压范围中容易地变化。
(6)因为用振荡器509使基准电压周期性地变化，所以能够根据该基准电压的测定结果中的变化的状况，容易地判断AD转换器503是否异常。
(第四实施方式)
图11是表示本发明的第四实施方式的单电池控制器IC100的单电池电压测定系统的结构例的图。该图11的结构中，与图2所示的现有的单电池控制器IC100’的结构的不同点在于，具备在基准电压源504之外还具有切换器510和恒定电流源511的基准电压产生电路500D，和在单电池控制器IC100的外部设置了电容器512。
在基准电压产生电路500D中，切换器510设置在电容器512与恒定电流源511之间。切换器510的切换状态被控制为从恒定电流源511向电容器512的方向流过电流而对电容器512充电，之后，向相反方向流过电流而使电容器512放电。由此，电容器512的两端电压随时间经过在规定的电压范围内变化。
此外，一般而言在单电池控制器IC内，设置有用于各种目的的多个开关和恒定电流源。因此，通过将它们直接用作切换器510和恒定电流源511，仅在外部追加电容器512，就能够容易地构成图11这样的单电池电压测定系统。
判断本实施方式的单电池控制器IC100中单电池电压测定系统是否在正常工作的情况下，切换电路501选择输入侧的端子A13和端子B12，并且定期地选择输入侧的端子A14和端子B12，作为输出侧的端子C1、C2的连接对象。选择端子A13和端子B12时，通过如上所述地控制切换器510的切换状态使电容器512充放电，测定与该充放电状态相应地变化的电容器512的两端电压作为基准电压。此外，选择端子A13和端子B12时，测定来自基准电压源504的基准电压Vref1。从单电池控制器IC100对图1的蓄电池控制器200发送这些基准电压的测定结果。
基准电压Vref1的测定结果在规定范围内，且作为基准电压测定的电容器512的两端电压的测定结果与切换器510的切换状态相应地单调变化的情况下，蓄电池控制器200判断为单电池控制器IC100的单电池电压测定系统正常。另一方面，基准电压Vref1的测定结果脱离规定范围的情况、或电容器512的两端电压的测定结果中的变化的状况与切换器510的切换状态不对应的情况下，蓄电池控制器200判断为单电池控制器IC100的单电池电压测定系统发生了故障。由此，即使发生了在逐次逼近型的AD转换器503中仅在特定的电压范围中误差增大的上述故障的情况下，也能够通过使电容器512充放电，使其两端电压变化，从而正确地检测AD转换器503的异常。
根据以上说明的本发明的第四实施方式，在与第一实施方式中说明的(1)同样的作用效果之外，进一步实现了以下的(7)这样的作用效果。
(7)基准电压产生电路500D通过输出用切换器510和恒定电流源511使电容器512充放电时的两端电压作为基准电压，产生随时间经过在规定的电压范围内变化的基准电压。由此，与基准电压的测定时刻相应地使基准电压变化，能够容易地判断AD转换器503是否异常。
(第五实施方式)
图12是表示本发明的第五实施方式的单电池控制器IC100的单电池电压测定系统的结构例的图。该图12的结构中，与图2所示的现有的单电池控制器IC100’的结构的不同点在于，具备在基准电压源504之外还具有基准电压源506的基准电压产生电路500A，和在切换电路501中设置了用于使差动放大电路502的输入端子T1与接地电压连接的端子A14。其中，图12所示的单电池电压测定系统的结构，与图8所示的第一实施方式的单电池控制器IC100的单电池电压测定系统的结构相同。
图13是表示在本发明的第五实施方式的单电池控制器IC100中，选择单电池1～12的各单电池电压、来自基准电压源504、506的基准电压Vref1、Vref2和单电池1的负极端子电压即接地电压时的切换电路501内的连接的一览表。如该表所示，通过分别切换切换电路501的上侧和下侧的连接，能够在差动放大电路502的输入端子T1与输入端子T2之间，选择性地施加单电池1～12的各单电池电压和基准电压Vref1、Vref2。此外，通过使输入端子T1和输入端子T2同时与接地电压连接能够使它们之间短路。
本实施方式的单电池控制器IC100中，用AD转换器503测定将来自基准电压源506的基准电压Vref2用差动放大电路502转换后的电压，作为用于检测差动放大电路502的差动放大特性的异常的异常检测电压。此时，切换电路501选择输入侧的端子A1和端子B13作为输出侧的端子C1、C2的连接对象。由此，选择来自基准电压源506的基准电压Vref2而对差动放大电路502输入，对AD转换器503输出将该基准电压Vref2用差动放大电路502转换后的电压作为异常检测电压。从单电池控制器IC100对图1的蓄电池控制器200发送用AD转换器503测定该异常检测电压时的测定信息。
进而，本实施方式的单电池控制器IC100中，在上述异常检测电压的测定结果表现出异常的情况下，为了判断该异常是否因差动放大电路502的差动放大特性而产生，进行偏置误差和增益误差的测定。偏置误差是指因差动放大电路502和AD转换器503的偏置电压而产生的误差，增益误差是指与差动放大电路502和AD转换器503的增益对应的误差。这些误差的测定值均在规定的误差范围内时，若异常检测电压的测定结果表现出异常，则能够判断为差动放大电路502的电阻R1～R4的电阻值如上所述发生变化，差动放大特性发生了异常。
测定偏置误差的情况下，切换电路501选择输入侧的端子A14和端子B12作为输出侧的端子C1、C2的连接对象。由此，使差动放大电路502的输入端子T1和T2均与单电池组120内最低电位的单电池1的负极侧连接而使输入端子T1与输入端子T2之间短路。对AD转换器503输出此时的来自差动放大电路502的输出电压、即对差动放大电路502输入接地电压时的输出，作为用于测定偏置误差的偏置误差电压。将用AD转换器503测定该偏置误差电压时的测定信息也从单电池控制器IC100对图1的蓄电池控制器200发送。
测定增益误差的情况下，切换电路501选择输入侧的端子A13和端子B12作为输出侧的端子C1、C2的连接对象。由此，选择来自基准电压源504的基准电压Vref1而对差动放大电路502输入。对AD转换器503输出将该基准电压Vref1用差动放大电路502转换后的电压，作为用于测定增益误差的增益误差电压。将用AD转换器503测定该增益误差电压时的测定信息也从单电池控制器IC100对图1的蓄电池控制器200发送。
蓄电池控制器200如上所述基于从单电池控制器IC100发送的异常检测电压、偏置误差电压和增益误差电压的各测定信息，检测差动放大电路502的差动放大特性的异常。此时，蓄电池控制器200基于测定偏置误差电压时的来自单电池控制器IC100的测定信息、和测定增益误差电压时的来自单电池控制器IC100的测定信息，分别测定偏置误差和增益误差。结果，这些误差均在规定的误差范围内，且测定异常检测电压时的测定信息的值相对于预先规定的基准电压Vref2脱离规定范围的情况下，蓄电池控制器200判断为单电池控制器IC100中差动放大电路502的差动放大特性异常。由此，能够正确地检测因差动放大电路502的电阻R1～R4的电阻值变化而产生的差动放大特性的异常。
另一方面，偏置误差和增益误差在规定的误差范围内，且测定异常检测电压时的测定信息的值在规定范围内的情况下，蓄电池控制器200判断为单电池控制器IC100的单电池电压测定系统正常。此外，偏置误差或增益误差脱离规定的误差范围的情况下，判断为差动放大电路502和AD转换器503中的至少一方发生了偏置异常或增益异常。这样，能够详细地检测单电池电压测定系统中的异常。
根据以上说明的本发明的第五实施方式，实现了以下的(8)～(10)这样的作用效果。
(8)单电池控制器IC100对将多个单电池110串联连接而成的单电池组120进行监视。该单电池控制器IC100包括：从包括单电池组120的各单电池110的单电池电压的多种电压中选择任一个作为测定对象电压的切换电路501、具有输入端子T1和T2并对由切换电路501选择的输入到端子T1与输入端子T2之间的测定对象电压进行差动放大而转换为规定范围的电压的差动放大电路502、测定由切换电路501选择而被差动放大电路502转换后的测定对象电压且输出与该测定结果对应的数字信号的AD转换器503，对AD转换器503输出用于检测差动放大电路502的差动放大特性的异常的异常检测电压。蓄电池控制器200从单电池控制器IC100接收与从AD转换器503输出的数字信号对应的测定信息。然后，根据由AD转换器503测定异常检测电压时的测定信息检测差动放大电路502的差动放大特性的异常。由此，能够正确地检测用于测定单电池电压的测定系统中的异常状态。
(9)单电池控制器IC100包括产生基准电压Vref2的基准电压源506，通过由切换电路501选择基准电压Vref2而对AD转换器503输出由差动放大电路502转换后的基准电压Vref2作为异常检测电压。由此，能够直接使用第一实施方式中说明的用于检测AD转换器503的异常的电路结构，输出异常检测电压。
(10)单电池控制器IC100包括与单电池组120中的最低电位的单电池1的负极侧连接、产生以单电池1的负极侧的电位为基准的基准电压Vref1的基准电压源504。对AD转换器503输出通过切换电路501将输入端子T1和T2均连接到单电池1的负极侧而使输入端子T1与输入端子T2之间短路时的来自差动放大电路502的输出电压作为偏置误差电压。此外，通过用切换电路501选择基准电压Vref1，对AD转换器503输出用差动放大电路502转换后的基准电压Vref1作为增益误差电压。蓄电池控制器200根据用AD转换器503测定偏置误差电压时的测定信息，测定差动放大电路502和AD转换器503的偏置误差。此外，根据用AD转换器503测定增益误差电压时的测定信息测定差动放大电路502和AD转换器503的增益误差。偏置误差在规定的误差范围内，增益误差在规定的误差范围内，且用AD转换器503测定异常检测电压时的测定信息的值在规定范围外的情况下，判断为差动放大电路502的差动放大特性异常。由此，在差动放大电路502的差动放大特性发生了异常的情况下，能够可靠地检测出异常。
其中，以上说明的第五实施方式中，说明了使基准电压源506的+端子与单电池12的正极侧连接，从基准电压源506产生以单电池12的正极端子电压为基准的基准电压Vref2的例子。但是，基准电压源506产生的基准电压只要是以比基准电压源504产生的基准电压Vref1更高的电压为基准的，就不限于此。即，基准电压源506能够与除了单电池组120中的最低电位的单电池1的负极侧以外的、单电池组120的各单电池中的任一个单电池的正极侧或负极侧连接，产生以该单电池的正极侧或负极侧的电位为基准的任意的电压作为基准电压Vref2。
(第六实施方式)
图14是表示本发明的第六实施方式的单电池控制器IC100的单电池电压测定系统的结构例的图。该图14的结构中，与图2所示的现有的单电池控制器IC100’的结构的不同点在于，具备分压电路514和切换器513，以及在切换电路501中设置了用于使差动放大电路502的输入端子T1与接地电压连接的端子A14。
分压电路514在单电池12的正极侧与单电池1的负极侧之间连接，输出与它们的电压差、即由单电池1～12构成的单电池组120的电压(单电池组电压)对应的分压电压。切换器513选择从分压电路514输出的分压电压或来自差动放大电路502的输出电压中的任一者来对AD转换器503输出。
图15是表示在本发明的第六实施方式的单电池控制器IC100中，选择单电池1～12的各单电池电压、来自基准电压源504的基准电压Vref1和单电池1的负极端子电压即接地电压时的切换电路501内的连接，和选择与单电池组电压对应的分压电压时的切换器513内的连接的一览表。如该表所示，通过分别切换切换电路501的上侧和下侧的连接，能够在差动放大电路502的输入端子T1与输入端子T2之间，选择性地施加单电池1～12的各单电池电压和基准电压Vref1。此外，能够使输入端子T1和输入端子T2均与接地电压连接而使它们之间短路。进而，通过切换切换器513的连接，在来自差动放大电路502的输出电压之外，还能够对AD转换器503输出从分压电路514输出的分压电压。
在本实施方式的单电池控制器IC100中，用AD转换器503测定来自分压电路514的分压电压，作为检测差动放大电路502的差动放大特性的异常的异常检测电压。此时切换器513选择输入侧的端子D2作为输出侧的端子D3的连接对象。由此选择来自分压电路514的分压电压，对AD转换器503输出不经过差动放大电路502而输出的分压电压作为异常检测电压。从单电池控制器IC100对图1的蓄电池控制器200发送用AD转换器503测定该异常检测电压时的测定信息。
进而，在本实施方式的单电池控制器IC100中，与第五实施方式中说明的同样进行偏置误差和增益误差的测定。即，对AD转换器503输出使输入端子T1与输入端子T2之间短路而对差动放大电路502输入接地电压时的输出作为偏置误差电压。此外，对AD转换器503输出将来自基准电压源504的基准电压Vref1用差动放大电路502转换后的电压作为增益误差电压。将测定这些电压时的测定信息也从单电池控制器IC100对图1的蓄电池控制器200发送。
蓄电池控制器200根据从单电池控制器IC100发送的异常检测电压的测定信息，计算出单电池组电压。对该单电池组电压与各单电池电压的测定值的总和进行比较，如果它们的差异在规定范围外，则判断为单电池控制器IC100中差动放大电路502的差动放大特性异常。即，通过不经过差动放大电路502而对AD转换器503输出来自分压电路514的分压电压作为异常检测电压，从单电池控制器IC100发送不包括因差动放大电路502的差动放大特性引起的误差的测定信息。因此，通过对基于该测定信息计算出的单电池组电压、与通过差动放大电路502测定的各单电池电压的测定值的总和进行比较，能够判断差动放大电路502的差动放大特性是否异常。
进而，蓄电池控制器200用与第五实施方式中说明的同样的方法，进行偏置误差和增益误差的测定。即，基于测定偏置误差电压时的来自单电池控制器IC100的测定信息、和测定增益误差电压时的来自单电池控制器IC100的测定信息，分别测定偏置误差和增益误差。
上述偏置误差和增益误差均在规定的误差范围内，且测定异常检测电压时的测定信息的值相对于各单电池电压的测定值的总和脱离规定范围的情况下，蓄电池控制器200判断为在单电池控制器IC100中差动放大电路502的差动放大特性异常。由此，能够正确地检测因差动放大电路502的电阻R1～R4的电阻值变化而产生的差动放大特性的异常。
另一方面，偏置误差和增益误差在规定的误差范围内，且测定异常检测电压时的测定信息的值在规定范围内的情况下，蓄电池控制器200判断为单电池控制器IC100的单电池电压测定系统正常。此外，偏置误差或增益误差脱离规定的误差范围的情况下，判断为在差动放大电路502和AD转换器503中的至少一方发生了偏置异常或增益异常。这样，能够详细地检测单电池电压测定系统的异常。
根据以上说明的本发明的第六实施方式，在与第五实施方式中说明的(8)和(10)同样的作用效果之外，进一步实现了以下的(11)这样的作用效果。
(11)单电池控制器IC100包括在单电池组120中的最高电位的单电池12的正极侧与最低电位的单电池1的负极侧之间连接并输出与单电池组电压对应的分压电压的分压电路514、选择从分压电路514输出的分压电压或来自差动放大电路502的输出电压中的任一者并对AD转换器503输出的切换器513。通过用切换器513选择分压电压，对AD转换器503输出不经过差动放大电路502而输出的分压电压作为异常检测电压。由此，能够输出能够准确地判断差动放大电路502的差动放大特性是否异常的异常检测电压。
(第七实施方式)
图16是表示本发明的第七实施方式的单电池控制器IC100的单电池电压测定系统的结构例的图。在该图16的结构中，与图2所示的现有的单电池控制器IC100’的结构的不同点在于，在切换电路501中设置了用于使差动放大电路502的输入端子T1与接地电压连接的端子A14。
图17是表示在本发明的第七实施方式的单电池控制器IC100中，选择单电池1～12的各单电池电压、来自基准电压源504的基准电压Vref1、单电池1的负极端子电压即接地电压和单电池12的负极端子电压时的切换电路501内的连接的一览表。如该表所示，通过分别切换切换电路501的上侧和下侧的连接，能够对差动放大电路502的输入端子T1与输入端子T2之间选择性地施加单电池1～12的各单电池电压和基准电压Vref1。此外，能够使输入端子T1和输入端子T2均与接地电压或单电池12的负极端子连接而使它们之间短路。
本实施方式的单电池控制器IC100中，在单电池12的负极侧均连接差动放大电路502的输入端子T1和T2而使输入端子T1与输入端子T2之间短路。用AD转换器503测定此时的来自差动放大电路502的输出电压，作为用于检测差动放大电路502的差动放大特性的异常的异常检测电压。此时，切换电路501选择输入侧的端子A2和端子B1作为输出侧的端子C1、C2的连接对象。从单电池控制器IC100对图1的蓄电池控制器200发送用AD转换器503测定该异常检测电压时的测定信息。
图18是表示表达差动放大电路502的电阻R1～R4的电阻值发生变化的情况下，使差动放大电路502的输入端子T1和T2与同一个单电池的负极侧分别连接而短路时的电压检测误差与单电池位置的关系的特性线图的一例的图。此处，用符号801、802的各特性线图表示了各单电池的单电池电压是4.1V时，差动放大器U1的+输入端子侧的分压比和-输入端子侧的分压比分别从50％各变化±0.2％的情况下的电压检测误差与单电池位置的关系。即，特性线图801表示差动放大器U1的+输入端子侧或-输入端子侧的分压比是49.8％时的电压检测误差与单电池位置的关系。此外，特性线图802表示差动放大器U1的+输入端子侧或-输入端子侧的分压比是50.2％时的电压检测误差与单电池位置的关系。
图18中，在各特性线图801、802中，越是与上级连接的电位高的单电池，电压检测误差越大。即，可知输出使输入端子T1和T2均与任一个单电池的正极侧或负极侧连接而短路时的来自差动放大电路502的输出电压作为异常检测电压的情况下，该单电池的位置越是上级，检测的误差越大。从而，能够更容易地检测差动放大电路502的差动放大特性的异常。因此，本实施方式中如上所述，使差动放大电路502的输入端子T1和T2均与最上级的单电池12的负极侧连接，对AD转换器503输出此时的来自差动放大电路502的输出电压作为异常检测电压。
进而，在本实施方式的单电池控制器IC100中，与第五实施方式中说明的同样进行偏置误差和增益误差的测定。即，对AD转换器503输出使输入端子T1与输入端子T2之间短路并对差动放大电路502输入接地电压时的输出作为偏置误差电压。此外，对AD转换器503输出将来自基准电压源504的基准电压Vref1用差动放大电路502转换后的电压作为增益误差电压。测定这些电压时的测定信息也从单电池控制器IC100对图1的蓄电池控制器200发送。
蓄电池控制器200根据从单电池控制器IC100发送的异常检测电压、偏置误差电压和增益误差电压的各测定信息，检测差动放大电路502的差动放大特性的异常。此时，蓄电池控制器200用与第五实施方式中说明的同样的方法进行偏置误差和增益误差的测定。即，基于测定偏置误差电压时的来自单电池控制器IC100的测定信息和测定增益误差电压时的来自单电池控制器IC100的测定信息，分别测定偏置误差和增益误差。
上述偏置误差和增益误差均在规定的误差范围内，且测定异常检测电压时的测定信息的值在规定范围外的情况下，蓄电池控制器200判断为单电池控制器IC100中差动放大电路502的差动放大特性异常。由此，能够正确地检测因差动放大电路502的电阻R1～R4的电阻值变化而产生的差动放大特性的异常。
另一方面，偏置误差和增益误差在规定的误差范围内，且测定异常检测电压时的测定信息的值在规定范围内的情况下，蓄电池控制器200判断为单电池控制器IC100的单电池电压测定系统正常。此外，偏置误差或增益误差脱离规定的误差范围的情况下，判断为差动放大电路502和AD转换器503中的至少一方发生了偏置异常或增益异常。这样，能够详细地检测单电池电压测定系统的异常。
根据以上说明的本发明的第七实施方式，在与第五实施方式中说明的(8)和(10)同样的作用效果之外，进一步实现了以下的(12)这样的作用效果。
(12)单电池控制器IC100对AD转换器503输出通过切换电路501在单电池12的负极侧同时连接输入端子T1和T2而使输入端子T1与输入端子T2之间短路时的来自差动放大电路502的输出电压作为异常检测电压。由此，无需设置第五实施方式中说明的基准电压源506这样独立的基准电压源，就能够输出能够准确地判断差动放大电路502的差动放大特性是否异常的异常检测电压。
其中，以上说明的第七实施方式中，说明了通过在单电池12的负极侧同时连接输入端子T1和T2使它们之间短路，对AD转换器503输出异常检测电压的例子。但是，只要是在差动放大电路502的电阻R1～R4的电阻值发生变化、差动放大特性变得异常时，输出与该电阻值的变化对应的异常电压检测误差作为异常检测电压的测定结果，连接输入端子T1和T2的单电池的位置就不限于此。即，能够对AD转换器503输出在除了单电池组120中的最低电位的单电池1的负极侧以外的、单电池组120的各单电池中的任一个单电池的正极侧或负极侧同时连接输入端子T1和T2而使它们之间短路时的来自差动放大电路502的输出电压，作为异常检测电压。
此外，以上说明的各实施方式是本发明的实施方式的一例，本发明不受这些实施方式限定。如果是本行业从业者，则能够不损害本发明的特征地实施各种变形。从而，在本发明的技术思想的范围内可以考虑的其他方式，也包括在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种对串联连接多个单电池而成的单电池组进行监视的电池监视装置，其特征在于，包括：
第一切换电路，其从包括所述单电池组的各单电池的单电池电压的多种电压中选择任一个作为测定对象电压；
差动放大电路，其具有第一输入端子和第二输入端子，对被所述第一切换电路选择而被输入到所述第一输入端子与所述第二输入端子之间的测定对象电压进行差动放大而转换为规定范围的电压；
AD转换器，其测定被所述第一切换电路选择而被所述差动放大电路转换后的测定对象电压，输出与测定结果对应的数字信号；
第一基准电压源，其与除所述单电池组中的最低电位的单电池的负极侧以外的所述单电池组的各单电池中的任一个单电池的正极侧或负极侧连接，产生以该单电池的正极侧或负极侧的电位为基准的第一基准电压；和
第二基准电压源，其与所述最低电位的单电池的负极侧连接，产生以所述最低电位的单电池的负极侧的电位为基准的第二基准电压，
通过由所述第一切换电路选择所述第一基准电压，来将所述差动放大电路进行转换后的所述第一基准电压作为用于检测所述差动放大电路的差动放大特性的异常的异常检测电压输出至所述AD转换器，
将通过所述第一切换电路使所述第一输入端子和所述第二输入端子均与所述最低电位的单电池的负极侧连接而使所述第一输入端子与所述第二输入端子之间短路时的来自所述差动放大电路的输出电压，作为用于测定所述差动放大电路和所述AD转换器的偏置误差的偏置误差电压被输入至所述AD转换器，
通过由所述第一切换电路选择所述第二基准电压，来将由所述差动放大电路进行转换后的所述第二基准电压作为用于测定所述差动放大电路和所述AD转换器的增益误差的增益误差电压输出至所述AD转换器。
2.如权利要求1所述的电池监视装置，其特征在于，还包括：
分压电路，其被连接在所述单电池组中的最高电位的单电池的正极侧与最低电位的单电池的负极侧之间，输出与单电池组电压对应的分压电压；和
第二切换电路，其选择从所述分压电路输出的分压电压或来自所述差动放大电路的输出电压中的一者并将其输出至所述AD转换器，
通过由所述第二切换电路选择所述分压电压，来将不经过所述差动放大电路而被输出的所述分压电压作为所述异常检测电压输出至所述AD转换器。
3.如权利要求2所述的电池监视装置，其特征在于：
还包括基准电压源，其与所述最低电位的单电池的负极侧连接，产生以所述最低电位的单电池的负极侧的电位为基准的基准电压，
将通过所述第一切换电路使所述第一输入端子和所述第二输入端子均与所述最低电位的单电池的负极侧连接而使所述第一输入端子与所述第二输入端子之间短路时的来自所述差动放大电路的输出电压，作为用于测定所述差动放大电路和所述AD转换器的偏置误差的偏置误差电压被输出至所述AD转换器，
通过由所述第一切换电路选择所述基准电压，来将由所述差动放大电路进行转换后的所述基准电压作为用于测定所述差动放大电路和所述AD转换器的增益误差的增益误差电压输出至所述AD转换器。
4.如权利要求1所述的电池监视装置，其特征在于：
将通过所述第一切换电路使所述第一输入端子和所述第二输入端子均与除所述单电池组中的最低电位的单电池的负极侧以外的所述单电池组的各单电池中的任一个单电池的正极侧或负极侧连接而使所述第一输入端子与所述第二输入端子之间短路时的来自所述差动放大电路的输出电压，作为所述异常检测电压被输出至所述AD转换器。
5.如权利要求4所述的电池监视装置，其特征在于：
还包括基准电压源，其与所述最低电位的单电池的负极侧连接，产生以所述最低电位的单电池的负极侧的电位为基准的基准电压，
将通过所述第一切换电路使所述第一输入端子和所述第二输入端子均与所述最低电位的单电池的负极侧连接而使所述第一输入端子与所述第二输入端子之间短路时的来自所述差动放大电路的输出电压，作为用于测定所述差动放大电路和所述AD转换器的偏置误差的偏置误差电压被输出至所述AD转换器，
通过由所述第一切换电路选择所述基准电压，来将由所述差动放大电路进行转换后的所述基准电压作为用于测定所述差动放大电路和所述AD转换器的增益误差的增益误差电压输出至所述AD转换器。
6.一种电池系统监视装置，其特征在于，包括：
权利要求1～5中任意一项所述的电池监视装置；和
蓄电池控制器，其从所述电池监视装置接收与从所述电池监视装置的AD转换器输出的数字信号对应的测定信息，
所述蓄电池控制器根据由所述AD转换器测定所述异常检测电压时的所述测定信息检测所述差动放大电路的差动放大特性的异常。
7.一种电池系统监视装置，其特征在于，包括：
权利要求1、3或5所述的电池监视装置；和
蓄电池控制器，其从所述电池监视装置接收与从所述电池监视装置的AD转换器输出的数字信号对应的测定信息，
所述蓄电池控制器，
根据由所述AD转换器测定所述偏置误差电压时的所述测定信息测定所述差动放大电路和所述AD转换器的偏置误差，
根据由所述AD转换器测定所述增益误差电压时的所述测定信息测定所述差动放大电路和所述AD转换器的增益误差，
在所述偏置误差在规定的第一误差范围内、所述增益误差在规定的第二误差范围内且由所述AD转换器测定所述异常检测电压时的所述测定信息的值在规定范围之外的情况下，判断为所述差动放大电路的差动放大特性异常。
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