JP2012154641A - 電池状態監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】監視回路にて取り扱うデータ量の増大を抑制しつつ、セル電圧の検出タイミングと電流の検出タイミングとを同期させることが可能な電池状態監視装置を提供する。
【解決手段】直列接続された複数の電池セル１００それぞれのセル電圧を、監視側クロック３５に基づく検出タイミングで検出するセル電圧検出回路３２を有する監視ＩＣ３と、組電池１を流れる電流を、制御側クロック８に基づく検出タイミングで検出する電流検出回路４２を有する制御回路４と、所定の通信信号のパルス幅を監視側クロック３５を用いて計測したときの計測値と予め設定された基準値の差に応じて、セル電圧の検出タイミングを電流の検出タイミングと同期させる同期補正を行う同期補正手段（時間計測回路３４、同期補正部４１ａ）と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電池状態監視装置に関する。

従来、複数個の電池セルを直列接続した組電池の各電池セルのセル電圧を検出する電圧検出手段を有する監視回路、および監視回路の作動を制御する制御回路を備えた電池状態監視装置が、例えば特許文献１で提案されている。電池状態監視装置は、監視回路に設けられた電圧検出手段により電池セル毎のセル電圧を検出するように構成されている。このような監視回路は、例えばＩＣとして構成される。

特開２００７−２３２４１７号公報

ところで、一般的な電池状態監視装置では、電池セルの内部抵抗、過充電・過放電等を検出するために、電圧検出手段に加えて、電池セルを流れる電流を検出する電流検出手段を備えている。電池セルの内部抵抗を検出する場合、電圧検出手段にて電池セルのセル電圧を検出するタイミングと、電流検出手段にて電池セルを流れる電流を検出するタイミングとを同期させる必要がある。

セル電圧の検出タイミングと電流の検出タイミングとを同期させる構成として、電圧検出手段が設けられた監視回路中に電流検出手段を設け、監視回路側のクロックに基づいて、セル電圧の検出および電流の検出を実行する構成が考えられる。

しかし、このような構成では、監視回路にて電池セル毎にセル電圧を検出すると共に、電流を検出する必要があるため、監視回路で取り扱うデータが膨大になってしまうという問題がある。

これに対して、監視回路で取り扱うデータの増大を抑制するために、セル電圧の検出タイミングを監視回路側のクロックに基づいて決定すると共に、制御回路に電流検出手段を設け、電流の検出タイミングを制御回路側のクロックに基づいて決定する構成が考えられる。

しかし、このような構成では、監視回路にて取り扱うデータ量の増大を抑制することができるものの、制御回路のクロックと監視回路のクロックとのバラツキによって、セル電圧の検出タイミングと電流の検出タイミングとがずれるといった問題がある。

本発明は上記点に鑑み、監視回路にて取り扱うデータ量の増大を抑制しつつ、セル電圧の検出タイミングと電流の検出タイミングとを同期させることが可能な電池状態監視装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、直列接続された複数の電池セルからなる組電池における複数の電池セルそれぞれのセル電圧を、第１のクロックに基づく第１の検出タイミングで検出するセル電圧検出部を有する監視回路と、組電池を流れる電流を、第１のクロックと異なる第２のクロックに基づく第２の検出タイミングで検出する電流検出部を有する制御回路と、所定の通信信号のパルス幅を第１のクロックを用いて計測したときの計測値と予め設定された基準値との差に応じて、第１の検出タイミングおよび第２の検出タイミングのうち、一方の検出タイミングを他方の検出タイミングと同期させる同期補正を行う同期補正手段と、を備えることを特徴とする。

これによると、電圧検出部を監視回路に設けると共に、電流検出部を制御回路に設ける構成としているので、監視回路に電圧検出部および電流検出部それぞれを設ける構成に比べて、監視回路にて取り扱うデータ量の増大を抑制することができる。

また、第１のクロックを用いて所定の通信信号のパルス幅を計測した際の計測値と、予め設定された基準値の差に応じて、電圧検出部にてセル電圧を検出する検出タイミング、および電流検出部にて組電池に流れる電流を検出する検出タイミングのうち、一方の検出タイミングを補正することで、セル電圧の検出タイミングと電流の検出タイミングとを同期させることができる。

従って、監視回路にて取り扱うデータ量の増大を抑制しつつ、セル電圧の検出タイミングと電流の検出タイミングとを同期させることができる。なお、パルス幅は、通信信号におけるハイ信号の出力期間および通信信号におけるロー信号の出力期間のいずれか、或いは、両方の単発・複数発を意味する。

具体的には、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の電池状態監視装置において、同期補正手段を、基準値をパルス幅とする基準時間信号が入力されると共に、基準時間信号のパルス幅を第１のクロックを用いて計測する基準時間計測部と、基準値と基準時間計測部により計測された計測値との差に応じて、同期補正を行う同期補正部と、を有する構成することができる。

また、請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の電池状態監視装置において、基準時間計測部は、監視回路に設けられており、同期補正部は、制御回路に設けられて、基準値と計測値との差に応じて、第２の検出タイミングを第１の検出タイミングと同期させることを特徴とする。

このように、予め設定された基準値と、第１のクロックを用いた計測値との差に応じて、電流の検出タイミングを補正することで、電流の検出タイミングとセル電圧の検出タイミングとを同期させることができる。

また、請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の電池状態監視装置において、基準時間計測部および前記同期補正部それぞれは、監視回路に設けられ、同期補正部は、基準値と計測値との差に応じて、第１の検出タイミングを第２の検出タイミングと同期させることを特徴とする。

このように、予め設定された基準値と、第１のクロックを用いた計測値との差に応じて、セル電圧の検出タイミングを補正することで、電流の検出タイミングとセル電圧の検出タイミングとを同期させることができる。

また、監視回路側に同期補正手段を設ける構成とすることで、監視回路と制御回路との間の通信量の低減を図ることが可能となる。

また、請求項５に記載の発明では、直列接続された複数の電池セルからなる組電池における複数の電池セルそれぞれのセル電圧を、第１のクロックに基づく第１の検出タイミングで検出するセル電圧検出部を有する監視回路と、組電池を流れる電流を、第１のクロックと異なる第２のクロックに基づく第２の検出タイミングで検出する電流検出部を有する制御回路と、を備え、監視回路は、第１のクロックに基づき所定のパルス幅を有する通信信号を生成して制御回路に出力し、制御回路は、通信信号のパルス幅を第２のクロックを用いて計測する基準時間計測部と、予め設定された基準値と基準時間計測部により計測された計測値との差に応じて、第２の検出タイミングを第１の検出タイミングと同期させる同期補正部と、を有して構成されていることを特徴とする。

これによると、電圧検出部を監視回路に設けると共に、電流検出部を制御回路に設ける構成としているので、監視回路に電圧検出部および電流検出部それぞれを設ける構成に比べて、監視回路にて取り扱うデータ量の増大を抑制することができる。

また、第１のクロックに基づいて生成された通信信号のパルス幅を第２のクロックを用いて計測した計測値と、予め設定された基準値との差に応じて、電流の検出タイミングを補正することで、電流の検出タイミングとセル電圧の検出タイミングとを同期させることができる。

従って、監視回路にて取り扱うデータ量の増大を抑制しつつ、セル電圧の検出タイミングと電流の検出タイミングとを同期させることができる。

また、請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電池状態監視装置において、監視回路は、組電池からの電源供給により作動する高圧系回路で構成され、制御回路は、高電圧系回路で取り扱われる電圧よりも電圧が低い低圧電源からの電源供給により作動する低圧系回路で構成され、監視回路と制御回路とが絶縁素子を介して通信可能に構成されていることを特徴とする。

ここで、特に、監視回路が高圧系回路で構成され、制御回路が低圧系回路で構成されると共に、監視回路と制御回路とが絶縁素子を介して通信可能とされる構成では、セル電圧の検出タイミングと電流の検出タイミングとを同じクロックにより設定することが難しいので、セル電圧の検出タイミングと電流の検出タイミングとがずれ易いといった問題がある。また、監視回路にて取り扱うデータ量が増大すると、監視回路と制御回路との通信用の配線、絶縁素子の個数が増大し、電池状態監視装置のコスト増大を招くといった問題がある。

これに対して、本発明では、セル電圧の検出タイミングおよび電流の検出タイミングのうち、一方の検出タイミングが他方の検出タイミングに同期するように補正するので、セル電圧の検出タイミングと電流の検出タイミングとのずれを抑制することができる。

また、本発明では高圧系回路である監視回路にて取り扱うデータ量の増大を抑制することができるので、高圧系回路と低圧系回路との通信用の配線、および高圧系回路と低圧系回路との間に設ける絶縁素子の個数の増大を抑制することができ、電池状態監視装置のコスト低減を図ることが可能となる。

第１実施形態に係る電池状態監視装置の全体構成図である。 第１実施形態に係る電池状態監視装置の要部を示す部分構成図である。 クロック信号とデータ信号との同期通信を説明するための説明図である。 第１実施形態に係る電池状態監視装置の制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る電池状態監視装置の要部の制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る基準時間信号のパルス幅と監視側クロックのクロック周波数の関係を説明する説明図である。 第１実施形態に係るセル電圧の検出タイミングと電流の検出タイミングとの関係を説明する説明図である。 第２実施形態に係る電池状態監視装置の要部を示す部分構成図である。 第２実施形態に係る電池状態監視装置の制御処理を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る電池状態監視装置の要部の制御処理を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る基準時間信号のパルス幅と監視側クロックのクロック周波数の関係を説明する説明図である。 第２実施形態に係るセル電圧の検出タイミングと電流の検出タイミングとの関係を説明する説明図である。 第３実施形態に係る電池状態監視装置の要部を示す部分構成図である。 第３実施形態に係る電池状態監視装置の制御処理を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る電池状態監視装置の要部の制御処理を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る基準時間信号のパルス幅と監視側クロックのクロック周波数の関係を説明する説明図である。 第３実施形態に係るセル電圧の検出タイミングと電流の検出タイミングとの関係を説明する説明図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図７に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る電池状態監視装置の全体構成図であり、図２は、本実施形態に係る電池状態監視装置の要部を示す部分構成図である。なお、説明の便宜のため、図２では、複数のセル監視回路３のうち、代表的なセル監視回路３を１つ図示している。

組電池１は、最小単位である電池セル１０が複数直列に接続されて構成されている。なお、本実施形態の組電池１は、例えば、１２０個〜２４０個程度の電池セル１００が直列接続されて構成される。

本実施形態の組電池１は、所定数の電池セル１００毎（例えば、４個）にグループ化されたブロック１０の直列接続体を構成している。組電池１を構成する電池セル１００としては、例えば充放電可能なリチウムイオン二次電池が用いられる。

電池状態監視装置２は、ハイブリッド車両等の電気自動車に搭載される組電池１の状態を監視する装置である。電池状態監視装置２は、組電池１の各電池セル１００の過充電および過放電を検出する過充放電検出機能、組電池１の各電池セル１０の内部抵抗を監視する内部抵抗検出機能等を有する装置である。

電池状態監視装置２における過充放電検出機能は、電池セル１００のセル電圧と閾値とを比較することにより各電池セル１００の電圧を監視する機能である。つまり、電池状態監視装置２は、電池セル１００のセル電圧が過充電を示す閾値から過放電を示す閾値までの範囲にあるか否かを監視する。また、内部抵抗検出機能は、各電池セル１００のセル電圧および組電池１を流れる電流を用いて、各電池セル１００における内部抵抗を監視する機能である。

これら機能を実現するために、本実施形態の電池状態監視装置２は、図１に示すように、ＩＣで構成される複数のセル監視回路３（以下、監視ＩＣ３と称する。）、図２に示すように、マイクロコンピュータ４１（以下、マイコンと称する。）を有する制御回路４を備えている。

本実施形態では、各監視ＩＣ３それぞれが、対応するブロック１０からの電源供給により作動する高圧系回路を構成し、制御回路４が、車両に搭載された低圧バッテリ５から電源供給される低圧系回路を構成している。

監視ＩＣ３は、組電池１の複数のブロック１０にそれぞれ対応して複数設けられている。本実施形態の各監視ＩＣ３は、入出力を直列に接続するラダー方式を採用している。具体的には、最も高電圧となるブロック１０を監視する監視ＩＣ３が、制御回路４からの電池状態の監視を指示する指示信号を受信し、指示信号に基づいた監視結果である状態信号を生成する。そして、生成した状態信号、および制御回路４からの指示信号を二番目に高電圧となるブロック１０を監視する監視ＩＣ３→三番目に高電圧となるブロック１０を監視する監視ＩＣ３→…→最も低電圧となるブロック１０を監視する監視ＩＣ３の順に次々に伝達する。この際、状態信号は、各監視ＩＣ３の監視結果に応じて更新され、最も低電圧となるブロック１０を監視する監視ＩＣ３が、制御回路４に状態信号を出力する。

このため、最も高電圧側のブロック１０を監視する監視ＩＣ３、および最も低電圧側のブロック１０を監視する監視ＩＣ３だけが、フォトカプラ等の絶縁素子６を介して通信可能に制御回路３に接続される。

このように各監視ＩＣ３をラダー方式で構成することによって、監視ＩＣ３と制御回路４との間の配線７の本数や絶縁素子６の個数を減らすことが可能となる。

このような監視ＩＣ３は、図２に示すように、選択スイッチ３１、セル電圧検出回路３２、通信制御部３３、時間計測回路３４、監視側クロック３５を有して構成されている。

選択スイッチ３１は、ブロック１０を構成する複数の電池セル１００のいずれか１つの正極および負極をセル電圧検出回路３２に電気的に接続するスイッチ回路である。このような選択スイッチ３１は、例えばマルチプレクサで構成することができる。

セル電圧検出回路３２は、ブロック１０を構成する複数の電池セル１００のセル電圧を所定の検出タイミングで検出するセル電圧検出部を構成している。セル電圧検出回路３２は、例えば、コンパレータを用いた回路やフライングキャパシタ式の回路により構成することができる。そして、セル電圧検出回路３２にはセル電圧を増幅する所定のゲインが設定されている。

通信制御部３３は、監視ＩＣ３において信号（指示信号や状態信号等）を入出力する通信処理部、演算処理等を行う制御処理部を有して構成されている。通信制御部３３は、セル電圧検出回路３２で検出したセル電圧のデータを生成すると共に、生成したデータを他の監視ＩＣ３や制御回路４に出力するように構成されている。なお、通信制御部３３で生成したセル電圧のデータは、通信制御部３３の記憶手段であるメモリ等に記憶される。

また、通信制御部３３は、セル電圧検出回路３２に対してセル電圧の検出を指示する指令信号を出力する。本実施形態の通信制御部３３では、ＣＲ発振回路等で構成される監視側クロック（第１のクロック）３５のクロック周波数に基づく周期でセル電圧が検出されるように、セル電圧検出回路３２に対して指示信号を出力する。このため、本実施形態では、監視側クロック３５に基づく検出タイミング（第１の検出タイミング）でセル電圧を検出することとなる。

時間計測回路３４は、監視側クロック３５のクロック周波数に基づいて、所定の信号のパルス幅を計測する計測手段である。本実施形態の時間計測回路３４は、制御回路４から所定のパルス幅を有する基準時間信号が入力されると共に、入力された基準時間信号のパルス幅を監視側クロック３５のクロック周波数に基づいて計測する基準時間計測部を構成している。なお、時間計測回路３４で計測した計測値は、通信制御部３３に出力され、通信制御部３３の記憶手段であるメモリ等に記憶される。

制御回路４は、クロック信号ＣＬＫが通るクロックライン７ａおよびデータ信号ＤＡＴＡが通るデータライン７ｂといった複数本の配線（信号線）７で監視ＩＣ３に接続され、各配線７を介して所定の信号を出力することで各監視ＩＣ３に所望の処理を実行させる回路である。具体的には、本実施形態の制御回路４は、複数の監視ＩＣ３のうち、最も高電圧となるブロック１０を監視する監視ＩＣ３に対して、配線７を介して、所定の信号を出力する構成となっている。

ここで、図３は、クロック信号ＣＬＫとデータ信号ＤＡＴＡとの同期通信を説明するための説明図である。図３に示すように、本実施形態では、クロックライン７ａを通るクロック信号ＣＬＫの立ち下がりに同期してデータライン７ｂを通るデータ信号ＤＡＴＡが出力されるように構成されている。これにより、クロック信号ＣＬＫとデータ信号ＤＡＴＡとの同期通信が実現されている。なお、データライン７ｂは、制御回路４と監視ＩＣ３との間で双方向に通信可能な配線で構成されている。

図２に戻り、本実施形態の制御回路４は、内部抵抗演算機能や過充放電判定機能等を実行するマイコン４１、組電池１を流れる電流を検出する電流検出回路４２等を備えて構成されている。

マイコン４１は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って上記各機能を実行する制御手段である。このようなマイコン４１は、各監視ＩＣ３からのデータ信号を取得し、内部抵抗の演算や過充放電判定等を行う。

また、マイコン４１は、内部抵抗を演算する際に、後述する電流検出回路４２での組電池１を流れる電流の検出タイミング（第２の検出タイミング）を、セル電圧の検出タイミングと同期させる。なお、本実施形態では、マイコン４１における電流検出回路４２での組電池１を流れる電流の検出タイミング（第２の検出タイミング）をセル電圧の検出タイミングと同期させるソフトウェアおよびハードウェアを同期補正部４１ａとしている。

具体的には、マイコン４１は、内部抵抗を演算する際に、水晶発振子等で構成される制御側クロック（第２のクロック）８のクロック周波数に基づいて、所定のパルス幅を有する基準時間信号を生成し、生成した基準時間信号を監視ＩＣ３に対して出力する。

そして、マイコン４１は、監視ＩＣ３における時間計測回路３４で計測された基準時間信号のパルス幅の計測値を取得し、取得した計測値と、予め設定された基準値との差（ずれ幅）に応じて、電流検出回路４２での組電池１の電流の検出タイミングを補正する。

ここで、基準値としては、予め極めて誤差の小さい監視側クロック３５を用いて基準時間信号のパルス幅を計測したときの計測値とすることができる。なお、基準値は、マイコン４１における記憶手段であるメモリ等に記憶されている。

電流検出回路４２は、組電池１を流れる電流を検出する電流検出部を構成するもので、例えば、組電池１に接続された電流検出素子９を流れる電流を、図示しない抵抗に流すことによりその電流の大きさを検出する構成とすることができる。

電流検出回路４２は、基本的には、制御側クロック８に基づく検出タイミングで組電池１を流れる電流を検出するが、組電池１の電流の検出タイミングとセル電圧の検出タイミングとがずれる場合には、その検出タイミングがマイコン４１により補正される。

なお、本実施形態では、監視ＩＣ３の時間測定回路３４が同期補正手段の基準時間測定部として機能すると共に、制御回路４のマイコン４１が同期補正手段の同期補正部として機能する。

次に、本実施形態の電池状態監視装置２の特徴的な作動であるセル電圧および組電池１を流れる電流に基づく内部抵抗演算処理について図４〜図６に基づいて説明する。ここで、図４は、本実施形態の電池状態監視装置２の制御処理を示すフローチャートであり、図５は、本実施形態の電池状態監視装置２の要部の制御処理を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、図４の制御処理を制御回路４が実行し、図５の制御処理を監視ＩＣ３の時間計測回路３４が実行する。

この内部抵抗演算処理は、監視ＩＣ３および制御回路４に記憶されたプログラムに基づいて実行される。なお、内部抵抗演算処理は、例えば、マイコン４１の電源がオンされたときや、マイコン４１が外部からの指令信号を受信したときに開始される。

まず、マイコン４１では、図４に示すように、監視ＩＣ３に対して電流の検出タイミングの補正値αの算出を指示する指令信号を出力する（Ｓ１０）。具体的には、マイコン４１は、当該指令信号として、制御側クロック８のクロック周波数に基づいて生成した所定のパルス幅を有する基準時間信号（データ信号）を監視ＩＣ３へ出力する。

マイコン４１が、監視ＩＣ３に対して基準時間信号（データ信号）を出力すると、監視ＩＣ３では、時間計測回路３４においてマイコン４１からの基準時間信号のパルス幅の計測を行う。

具体的には、監視ＩＣ３の時間計測回路３４では、図５に示すように、マイコン４１から入力された基準時間信号（データ信号）の立下りエッジを検出したか否かを判定する（Ｓ２０）。この結果、立下りエッジを検出したと判定された場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）には、監視側クロック３５のクロック周波数に基づいて、基準時間信号（データ信号）のパルス幅の計測を開始する（Ｓ２１）。なお、立下りエッジを検出したと判定されない場合（Ｓ２０：ＮＯ）は、立下りエッジを検出するまで待機する。

ステップＳ２１にて、基準時間信号（データ信号）のパルス幅の計測を開始すると、基準時間信号（データ信号）の立上りエッジを検出したか否かを判定する（Ｓ２２）。この結果、立上りエッジを検出したと判定された場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）には、基準時間信号のパルス幅の計測を終了する（Ｓ２３）。なお、本実施形態の時間計測回路３４では、基準時間信号の立下りエッジから立上りエッジまでの間隔（ロー信号）をパルス幅として計測しているが、これに限らず、例えば、基準時間信号の立上りエッジから立下りエッジまでの間隔（ハイ信号）をパルス幅として計測してもよい。

そして、時間計測回路３４で計測した計測値と予め設定された基準値との差（ずれ幅）に基づいて、電流の検出タイミングの補正値αを算出し、当該補正値αを通信制御部３３に出力して、通信制御部３３の記憶手段であるメモリ等に記憶する（Ｓ２４）。具体的には、基準時間信号のパルス幅の計測値に対する基準値の比を、電流の検出タイミングの補正値αとして算出する。

ここで、図６は、基準時間信号のパルス幅と監視側クロック３５のクロック周波数との関係を説明する説明図である。図６では、監視側クロック３５のクロック周波数の誤差範囲が±３０％としている。

なお、図６の（ａ）が基準時間信号のパルス幅、（ｂ）が監視側クロック３５のクロック周波数が最も低い周波数Ｍｉｎ（本実施形態では、標準的なクロック周波数の０．７倍）となる場合、（ｃ）が監視側クロック３５のクロック周波数が標準的な周波数Ｔｙｐ（誤差のない周波数）となる場合、（ｄ）が監視側クロック３５のクロック周波数が最も高い周波数Ｍａｘ（本実施形態では標準的なクロック周波数の１．３倍）となる場合を示している。

図６（ｂ）に示すように、監視側クロック３５のクロック周波数が最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合、時間計測回路３４の計測値が、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合の計測値（基準値に相当）に比較して小さくなる。このことは、クロック周波数が最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合のセル電圧の検出タイミングが、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合のセル電圧の検出タイミングよりも遅れたタイミングとなることを意味している。

例えば、図６（ｂ）に示す例では、監視側クロック３５のクロック周波数が最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合、時間計測回路３４の計測値が、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合の計測値（基準値）の０．７倍となる。この場合には、セル電圧の検出タイミングが、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合のセル電圧の検出タイミングに対して遅れるため、電流の検出タイミングの補正値α（＝基準値／計測値）を約１．４３（＝１／０．７）に設定する。

一方、図６（ｄ）に示すように、監視側クロック３５のクロック周波数が最も高い周波数Ｍａｘとなる場合、時間計測回路３４の計測値が、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合に比較して大きくなる。このことは、クロック周波数が最も高い周波数Ｍａｘとなる場合のセル電圧の検出タイミングが、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合のセル電圧の検出タイミングよりも早いタイミングとなることを意味している。

例えば、図６（ｄ）に示す例では、監視側クロック３５のクロック周波数が最も高い周波数Ｍａｘとなる場合、時間計測回路３４の計測値が、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合の計測値（基準値）の１．３倍となる。この場合には、セル電圧の検出タイミングが、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合のセル電圧の検出タイミングに対して早まるため、電流の検出タイミングの補正値α（＝基準値／計測値）を約０．７７（＝１／１．３）に設定する。

このように、時間計測回路３４にて、監視側クロック３５を用いて基準時間信号のパルス幅の計測値に基づいて補正値αを設定した後、図４に示すように、マイコン４１では、監視ＩＣ３の通信制御部３３に記憶された電流の検出タイミングの補正値αを取得する（Ｓ１１）。そして、マイコン４１では、監視ＩＣ３の通信制御部３３から取得した補正値αに基づいて、電流の検出タイミングを補正する（Ｓ１２）。具体的には、監視側クロック３５の標準的なクロック周波数に基づくセル電圧の検出タイミングに同期する電流の検出タイミングを基準とし、当該電流の検出タイミング（基準タイミング）に対して補正値α分を考慮した電流の検出タイミングを算出する。

ここで、図７は、セル電圧の検出タイミングＴｖと電流の検出タイミングＴｉとの関係を説明する説明図である。なお、本例では、９個の電池セルＶ１〜Ｖ９をＶ９からＶ１の順に連続してセル電圧を検出するものとしている。また、基準となる電流の検出タイミングＴｉ１〜Ｔｉ９は、監視側クロック３５の標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合のセル電圧の検出タイミングＴｖ１〜Ｔｖ９に同期することとする。なお、本実施形態では、セル電圧の検出タイミングＴｖ１〜Ｔｖ９が所定の時間幅を有し、当該時間幅の範囲で、電流の検出が行われていれば、各検出タイミングが同期することとする。

図７の（ａ）が、監視側クロック３５のクロック周波数が最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合のセル電圧の検出タイミングＴｖと電流の検出タイミングＴｉとを示し、（ｂ）が、監視側クロック３５のクロック周波数が標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合のセル電圧の検出タイミングＴｖと電流の検出タイミング（基準タイミングに相当）Ｔｉとを示し、（ｃ）が、監視側クロック３５のクロック周波数が最も高い周波数Ｍａｘとなる場合のセル電圧の検出タイミングＴｖと電流の検出タイミングＴｉとを示している。図７（ａ）〜（ｃ）中の「ＩＮ」は、選択スイッチ３１等のリセットを行う初期化処理を示している。なお、図７（ａ）は図６（ｂ）に対応し、図７（ｂ）は図６（ｃ）に対応し、図７（ｃ）は図６（ｄ）に対応している。

図７（ａ）に示すように、監視側クロック３５のクロック周波数が最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合に比べて電流の検出タイミングＴｉ１〜Ｔｉ９を補正値α分遅くする（本例では約１．４３倍）。これにより、電流の検出タイミングＴｉ１〜Ｔｉ９をセル電圧の検出タイミングＴｖ１〜Ｔｖ９に同期させることができる。

また、図７（ｃ）に示すように、監視側クロック３５のクロック周波数が最も高い周波数Ｍａｘとなる場合、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合に比べて電流の検出タイミングＴｉ１〜Ｔｉ９を補正値α分早くする（本例では約０．７７倍）。これにより、電流の検出タイミングＴｉ１〜Ｔｉ９をセル電圧の検出タイミングＴｖ１〜Ｔｖ９に同期させることができる。

次に、マイコン４１では、監視ＩＣ３に対して、セル電圧の検出開始を指示する指令信号を出力する（Ｓ１３）。これにより、監視ＩＣ３のセル電圧検出回路３２では、監視側クロック３５のクロック周波数に基づく検出タイミングで、選択スイッチ３１を切り替えて、各電池セル１００のセル電圧を検出する。なお、各電池セル１００のセル電圧は、通信制御部３３の記憶手段であるメモリ等に記憶される。

マイコン４１では、監視ＩＣ３に対して、セル電圧の検出開始を指示する指令信号を出力した後、ステップＳ１２にて補正した電流の検出タイミングであるか否かを判定する（Ｓ１４）。この結果、電流の検出タイミングであると判定された場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）に当該検出タイミングにおける電流を検出し、その検出値（電流値）をマイコン４１の記憶手段であるメモリ等に記憶する（Ｓ１５）。

マイコン４１では、電流値を記憶した後、全電池セル１００の電流の検出を完了したか否かを判定し（Ｓ１６）、全電池セル１００の電流の検出を完了したと判定された場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）に、監視ＩＣ３の通信制御部３３の記憶部に記憶された各電池セル１００のセル電圧のデータを取得する（Ｓ１７）。そして、ステップＳ１５で記憶した電流値およびステップＳ１７で取得したセル電圧から各電池セルの内部抵抗を算出し（Ｓ１８）、内部抵抗演算処理を終了する。

以上説明した本実施形態によれば、電圧検出部であるセル電圧検出回路３２を監視ＩＣ３に設けると共に、電流検出部である電流検出回路４２を制御回路４に設ける構成としているので、監視ＩＣ３にセル電圧検出回路３２および電流検出回路４２それぞれを設ける構成に比べて、監視ＩＣ３にて取り扱うデータ量の増大を抑制することができる。

また、監視ＩＣ３に設けられた監視側クロック３５を用いて所定の通信信号のパルス幅を計測した際の計測値と、予め設定された基準値との差に応じて、制御回路４のマイコン４１にて電流を検出する検出タイミングを補正することで、セル電圧の検出タイミングと電流の検出タイミングとを同期させることができる。

従って、監視ＩＣ３にて取り扱うデータ量の増大を抑制しつつ、セル電圧の検出タイミングと組電池１を流れる電流の検出タイミングとを同期させることができる。

また、本実施形態のように、監視ＩＣ３にて取り扱うデータ量の増大を抑制可能な電池状態監視装置２は、監視ＩＣ３が組電池１からの電源供給により作動する高圧系回路で構成され、制御回路４が低圧バッテリ（低圧電源）５からの電源供給により作動する低圧系回路で構成され、監視ＩＣ３と制御回路４とが絶縁素子６を介して通信可能に構成された装置に適用することが極めて効果的である。

理由としては、監視ＩＣ３が高圧系回路で構成されると共に、制御回路４が低圧系回路で構成される場合、セル電圧の検出タイミングと電流の検出タイミングとを同じクロックに基づいて設定することが困難となるためである。

また、監視ＩＣ３と制御回路４とが絶縁素子６を介して通信可能とされる構成においては、高圧系回路である監視ＩＣ３にて取り扱うデータ量が増大すると、監視ＩＣ３と制御回路４との通信用の配線７や絶縁素子６の個数が増大し、電池状態監視装置２のコスト増大を招くといった問題があるためである。

これに対して、本実施形態では、監視ＩＣ３が高圧系回路で構成されると共に、制御回路４が低圧系回路で構成される場合においても、セル電圧の検出タイミングに応じて電流の検出タイミングを補正するので、セル電圧の検出タイミングと電流の検出タイミングとを同期させることができる。

また、本実施形態では、高圧系回路である監視ＩＣ３にて取り扱うデータ量の増大を抑制することができるので、高圧系回路と低圧系回路との通信用の配線７や高圧系回路と低圧系回路との間に設ける絶縁素子６の個数の増大を抑制することができ、電池状態監視装置２のコスト低減を図ることが可能となる。

ここで、組電池１を流れる電流を検出する電流検出回路４２を各監視ＩＣ３に対応して複数設ける構成とすると、各監視ＩＣ３における供給される電源の電圧レベルが異なるため、各電流検出回路４２において電圧レベルを変換する手段が必要となり、各監視ＩＣ３にて取り扱うデータ量の増大、コスト増大等の要因となる。

これに対して、本実施形態では、セル電圧検出回路３２を監視ＩＣ３に設けると共に、電流検出回路４２を制御回路４に設ける構成としているので、各監視ＩＣ３にて取り扱うデータ量の増大を抑制することができると共に、各電流検出回路４２において電圧レベルを変換する手段を設ける必要がないので、電池状態監視装置２のコスト低減を図ることが可能となる。

また、本実施形態では、電流検出回路４２を制御回路４に設ける構成としているので、組電池１の複数のブロック１０にそれぞれ対応して設けられた複数の監視ＩＣ３それぞれに電流検出回路を設ける構成に比べて、電池状態監視装置２を簡素な構成で実現することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図８〜図１２に基づいて説明する。図８は、本実施形態に係る電池状態監視装置の要部を示す部分構成図である。なお、図８は、第１実施形態の図２に対応している。

本実施形態では、監視ＩＣ３に設けられた時間計測回路３４の計測値と予め設定された基準値との差に応じて、セル電圧の検出タイミングを補正することで、セル電圧の検出タイミングおよび電流の検出タイミングを同期させる点が第１実施形態と相違している。なお、本実施形態では、第１実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。

本実施形態の監視ＩＣ３の通信制御部３３は、時間計測回路３４の計測値と基準値との差に応じて、セル電圧検出回路３２でのセル電圧の検出タイミングを補正する同期補正部３３ａを構成している。

本実施形態の通信制御部３３では、基本的には、監視側クロック３５に基づく検出タイミングで各セル電圧を検出するが、組電池１の電流の検出タイミングとセル電圧の検出タイミングとがずれる場合には、電流の検出タイミングに応じてセル電圧の検出タイミングを補正する。なお、本実施形態では、図８に示すように、通信制御部３３におけるセル電圧検出回路３２でのセル電圧の検出タイミング（第１の検出タイミング）を電流の検出タイミングと同期させるソフトウェアおよびハードウェアを同期補正部３３ａとしている。

また、本実施形態の電流検出回路４２は、制御側クロック８に基づく検出タイミングで組電池１を流れる電流を検出するように構成され、その検出タイミングがマイコン４１により補正されない。

ここで、本実施形態では、監視ＩＣ３の時間計測回路３４が同期補正手段の基準時間測定部として機能すると共に、監視ＩＣ３の通信制御部３３が同期補正手段の同期補正部として機能する。

次に、本実施形態の電池状態監視装置２の特徴的な作動であるセル電圧と組電池１を流れる電流に基づく内部抵抗演算処理について、図９〜図１１に基づいて説明する。ここで、図９は、本実施形態の電池状態監視装置２の制御処理を示すフローチャートであり、図１０は、本実施形態の電池状態監視装置２の要部の制御処理を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、図９の制御処理を制御回路４が実行し、図１０の制御処理を監視ＩＣ３の時間計測回路３４が実行する。

この内部抵抗演算処理は、監視ＩＣ３および制御回路４に記憶されたプログラムに基づいて実行される。図９に示すように、マイコン４１が監視ＩＣ３に対して検出タイミングの補正値βの算出を指示する指令信号を出力すると、監視ＩＣ３では、時間計測回路３４においてマイコン４１からの基準時間信号のパルス幅の計測を行う。

具体的には、時間計測回路３４では、図１０に示すように、マイコン４１から入力された基準時間信号（データ信号）の立下りエッジおよび立上りエッジを検出し、監視側クロック３５のクロック周波数に基づいて、基準時間信号（データ信号）のパルス幅を計測する（Ｓ２０〜Ｓ２３）。

そして、時間計測回路３４で計測した計測値と予め設定された基準値との差（ずれ幅）に基づいて、セル電圧の検出タイミングの補正値βを算出し、当該補正値βを通信制御部３３に出力する（Ｓ２４）。具体的には、基準値に対する監視側クロック３５を用いて基準時間信号のパルス幅の計測値の比を、セル電圧の検出タイミングの補正値βとして算出する。

ここで、図１１は、基準時間信号のパルス幅と監視側クロック３５のクロック周波数との関係を説明する説明図である。なお、図１１の（ａ）が、基準時間信号のパルス幅、（ｂ）が監視側クロック３５のクロック周波数が最も低い周波数Ｍｉｎ（本実施形態では、標準的なクロック周波数の０．７倍）となる場合、（ｃ）が監視側クロック３５のクロック周波数が標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合、（ｄ）が監視側クロック３５のクロック周波数が最も高い周波数Ｍａｘ（本実施形態では標準的なクロック周波数の１．３倍）となる場合を示している。

図１１（ｂ）に示すように、監視側クロック３５のクロック周波数が標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合、時間計測回路３４の計測値が、最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合の計測値（本実施形態の基準値に相当）に比較して大きくなる。このことは、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合のセル電圧の検出タイミングが、クロック周波数が最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合のセル電圧の検出タイミングよりも早いタイミングとなることを意味している。

例えば、図１１（ｂ）に示す例では、監視側クロック３５のクロック周波数が標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合、時間計測回路３４の計測値が、最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合の計測値（基準値）の１．４３倍（＝１／０．７）となる。この場合には、セル電圧の検出タイミングが、最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合のセル電圧の検出タイミングに対して早まるため、セル電圧の検出タイミングの補正値β（＝計測値／基準値）を約１．４３（＝１／０．７）に設定する。

一方、図１１（ｃ）に示すように、監視側クロック３５のクロック周波数が最も高い周波数Ｍａｘとなる場合、時間計測回路３４の計測値が、最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合の計測値に比較して大きくなる。このことは、クロック周波数が最も高い周波数Ｍａｘとなる場合のセル電圧の検出タイミングが、クロック周波数が低い高い周波数Ｍｉｎとなる場合のセル電圧の検出タイミングよりも早いタイミングとなることを意味している。

例えば、図１１（ｃ）に示す例では、監視側クロック３５のクロック周波数が最も高い周波数Ｍａｘとなる場合、時間計測回路３４の計測値が、クロック周波数が最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合の計測値（基準値）の約１．８６倍（＝１．３／０．７）となる。この場合には、セル電圧の検出タイミングが、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合のセル電圧の検出タイミングに対して早まるため、セル電圧の検出タイミングの補正値β（＝計測値／基準値）を約１．８６（＝１．３／０．７）に設定する。

次に、通信制御部３３では、算出したセル電圧の検出タイミングの補正値βに基づいて、セル電圧の検出タイミングを設定する（Ｓ２５）。具体的には、監視側クロック３５の最も低い周波数Ｍｉｎとなるクロック周波数に基づくセル電圧の検出タイミングを基準とし、当該セル電圧の検出タイミングに対して補正値β分を考慮したセル電圧の検出タイミングを算出する。そして、補正したセル電圧の検出タイミングを通信制御部３３の記憶部に記憶する。

ここで、図１２は、セル電圧の検出タイミングＴｖと電流の検出タイミングＴｉとの関係を説明する説明図である。なお、本例では、９個の電池セルＶ１〜Ｖ９をＶ９からＶ１の順に連続してセル電圧を検出するものとしている。また、電流の検出タイミングＴｉは、監視側クロック３５の最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合のセル電圧の検出タイミングＴｖに同期するものとする。

図１２の（ａ）が監視側クロック３５のクロック周波数が最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合のセル電圧の検出タイミング（基準タイミングに相当）Ｔｖと電流の検出タイミングＴｉとを示し、（ｂ）が監視側クロック３５のクロック周波数が標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合のセル電圧の検出タイミングＴｖと電流の検出タイミングＴｉとを示し、（ｃ）が監視側クロック３５のクロック周波数が最も高い周波数Ｍａｘとなる場合のセル電圧の検出タイミングＴｖと電流の検出タイミングＴｉとを示している。なお、図１２（ａ）は図１１（ｂ）に対応し、図１２（ｂ）は図１１（ｃ）に対応し、図１２（ｃ）は図１１（ｄ）に対応している。

図１２（ｂ）に示すように、監視側クロック３５のクロック周波数が標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合、最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合に比べてセル電圧の検出タイミングＴｖ１〜Ｔｖ９を補正値β分遅くする（本例では補正前のタイミングの約１．４３倍）。これにより、セル電圧の検出タイミングＴｖ１〜Ｔｖ９を電流の検出タイミングＴｉ１〜Ｔｉ９に同期させることができる。

また、図１２（ｃ）に示すように、監視側クロック３５のクロック周波数が最も高い周波数Ｍａｘとなる場合、最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合に比べてセル電圧の検出タイミングＴｖ１〜Ｔｖ９を補正値β分遅くする（本例では補正前のタイミングの約１．８６倍）。これにより、セル電圧の検出タイミングＴｖ１〜Ｔｖ９を電流の検出タイミングＴｉ１〜Ｔｉ９に同期させることができる。

このように、監視ＩＣ３の通信制御部３３にて、セル電圧の検出タイミングが補正されると、図９に示すように、マイコン４１では、監視ＩＣ３に対して、セル電圧の検出開始を指示する指令信号を出力する（Ｓ１３）。

これにより、監視ＩＣ３のセル電圧検出回路３２では、ステップＳ２５にて補正したセル電圧の検出タイミングに基づいて、選択スイッチ３１を切り替えて、各電池セル１００のセル電圧を検出する。なお、各電池セル１００のセル電圧は、通信制御部３３の記憶手段であるメモリ等に記憶される。

以上説明した本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、監視ＩＣ３にて取り扱うデータ量の増大を抑制しつつ、セル電圧の検出タイミングと組電池１を流れる電流の検出タイミングとを同期させることができる。

また、監視ＩＣ３側に、同期補正手段の基準時間計測部を構成する時間計測回路３４と同期補正部３３ａを設ける構成としているので、監視ＩＣ３と制御回路４との間の通信量の低減を図ることができる。この結果、高圧系回路である監視ＩＣ３と低圧系回路である制御回路４との通信用の配線７や絶縁素子６の個数の増大を抑制することができ、電池状態監視装置２のコスト低減を図ることが可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１３〜図１７に基づいて説明する。図１３は、本実施形態に係る電池状態監視装置の要部を示す部分構成図である。なお、図１３は、第１実施形態の図２および第２実施形態の図８に対応している。

本実施形態では、監視ＩＣ３から出力される所定のデータ信号のパルス幅を制御側クロック８にて計測し、制御側クロック８での計測値と基準値との差に応じて、電流の検出タイミングを補正する点が第１、第２実施形態と相違している。なお、本実施形態では、第１、第２実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。

本実施形態の監視ＩＣ３の通信制御部３３は、制御回路４から指令信号が入力されると、当該指令信号に対する応答信号として、監視側クロック３５のクロック周波数に基づく所定のパルス幅を有するデータ信号を出力するように構成されている。

本実施形態の制御回路４は、図１３に示すように、制御側クロック８に基づいて、所定の信号のパルス幅を計測する計測手段として時間計測回路４３を備えている。本実施形態の時間計測回路４３は、監視ＩＣ３から所定のパルス幅を有するデータ信号が入力されると共に、入力されたデータ信号のパルス幅を制御側クロック８に基づいて計測する基準時間計測部を構成している。なお、時間計測回路４３で計測した計測値は、マイコン４１に出力され、マイコン４１の記憶手段であるメモリ等に記憶される。

また、本実施形態の制御回路４は、時間計測回路４３で計測されたデータ信号のパルス幅の計測値を取得し、取得した計測値と、予め設定された基準値との差（ずれ幅）に応じて、電流検出回路４２での組電池１の電流の検出タイミングを補正する。

ここで、本実施形態では、制御回路４の時間計測回路４３が同期補正手段の基準時間測定部として機能すると共に、制御回路４のマイコン４１が同期補正手段の同期補正部として機能する。

次に、本実施形態の電池状態監視装置２の特徴的な作動であるセル電圧と組電池１を流れる電流に基づく内部抵抗演算処理について、図１４〜図１７に基づいて説明する。ここで、図１４は、本実施形態の電池状態監視装置２の制御処理を示すフローチャートであり、図１５は、本実施形態の電池状態監視装置２の要部の制御処理を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、図１４の制御処理および図１５の制御処理それぞれを制御回路４が実行する。

図１４に示すように、まず、マイコン４１にて電流の検出タイミングの補正値γを算出する（Ｓ１９）。この補正値γの算出処理（Ｓ１９）の詳細については、図１５に基づいて説明する。

図１５に示すように、ステップＳ１９の処理では、マイコン４１が監視ＩＣ３から所定のパルス幅を有するデータ信号を取得する（Ｓ１９０）。例えば、マイコン４１から所定の指令信号を出力し、その際、監視ＩＣ３側からの応答信号（データ信号）を取得する。

そして、マイコン４１では、監視ＩＣ３から取得したデータ信号の立上りエッジを検出したか否かを判定する（Ｓ１９１）。この結果、立上りエッジを検出したと判定された場合（Ｓ１９１：ＹＥＳ）には、制御側クロック８のクロック周波数に基づいて、データ信号のパルス幅の計測を開始する（Ｓ１９２）。なお、立上りエッジを検出したと判定されない場合（Ｓ１９１：ＮＯ）は、立上りエッジを検出するまで待機する。

ステップＳ１９２にて、データ信号のパルス幅の計測を開始すると、データ信号の立下りエッジを検出したか否かを判定する（Ｓ１９３）。この結果、立下りエッジを検出したと判定された場合（Ｓ１９３：ＹＥＳ）には、データ信号のパルス幅の計測を終了する（Ｓ１９４）。なお、本実施形態の時間計測回路４３では、データ信号の立上りエッジから立下りエッジまでの間隔（ハイ信号）をパルス幅として計測している。

そして、時間計測回路４３で計測した計測値と予め設定された基準値との差（ずれ幅）に基づいて、電流の検出タイミングの補正値γを算出し、当該補正値γをマイコン４１の記憶手段であるメモリ等に記憶する（Ｓ１９５）。具体的には、データ信号のパルス幅の計測値に対する基準値の比を電流の検出タイミングの補正値γとして算出する。

ここで、図１６は、データ信号のパルス幅と制御側クロック８のクロック周波数との関係を説明する説明図である。図１６では、制御側クロック８のクロック周波数の誤差範囲が極めて小さく、無視できるものとしている。なお、図１６の（ａ）が、制御側クロック８のクロック周波数、（ｂ）が監視側クロック３５のクロック周波数が最も低い周波数Ｍｉｎ（本実施形態では、標準的なクロック周波数Ｔｙｐの０．７倍）となる場合のデータ信号、（ｃ）が監視側クロック３５のクロック周波数が標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合のデータ信号、（ｄ）が監視側クロック３５のクロック周波数が最も高い周波数Ｍａｘ（本実施形態では標準的なクロック周波数Ｔｙｐの１．３倍）となる場合のデータ信号を示している。

図１６（ｂ）に示すように、監視側クロック３５のクロック周波数が最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合のデータ信号のパルス幅は、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合のデータ信号のパルス幅（本実施形態の基準値に相当）に比較して大きくなる。このことは、クロック周波数が最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合のセル電圧の検出タイミングが、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合のセル電圧の検出タイミングよりも遅いタイミングとなることを意味している。

例えば、図１６（ｂ）に示す例では、監視側クロック３５のクロック周波数が最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合におけるデータ信号のパルス幅を時間計測回路４３にて計測すると、その計測値が、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合におけるデータ信号のパルス幅の計測値（基準値）の約１．４３倍（＝１／０．７）となる。この場合、セル電圧の検出タイミングが、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合のセル電圧の検出タイミングに対して遅れるため、電流の検出タイミングの補正値γ（＝基準値／計測値）は、約１．４３倍（＝１／０．７）に設定される。

一方、図１６（ｄ）に示すように、監視側クロック３５のクロック周波数が最も高い周波数Ｍａｘとなる場合におけるデータ信号のパルス幅を時間計測回路４３にて計測すると、その計測値が、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合のデータ信号のパルス幅（本実施形態の基準値に相当）の計測値に比較して小さくなる。このことは、クロック周波数が最も高い周波数Ｍａｘとなる場合の電圧の検出タイミングは、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合のセル電圧の検出タイミングよりも早いタイミングとなることを意味している。

例えば、図１６（ｄ）に示す例では、監視側クロック３５のクロック周波数が最も高い周波数Ｍａｘとなる場合におけるデータ信号のパルス幅を時間計測回路４３にて計測すると、その計測値が、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合におけるデータ信号のパルス幅の計測値（基準値）の約０．７７倍（＝１．０／１．３）となる。この場合、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合のセル電圧の検出タイミングに対して早まるため、電流の検出タイミングの補正値γ（＝基準値／計測値）は、約０．７７倍（＝１．０／１．３）に設定される。

次に、マイコン４１では、設定された補正値γに基づいて、電流の検出タイミングを補正する（Ｓ１９５）。具体的には、監視側クロック３５の標準的な周波数Ｔｙｐとなるクロック周波数に基づくセル電圧の検出タイミングに同期する電流の検出タイミングを基準とし、当該電流の検出タイミングに対して補正値γ分を考慮した電流の検出タイミングを算出する。

ここで、図１７は、セル電圧の検出タイミングＴｖと電流の検出タイミングＴｉとの関係を説明する説明図である。なお、図１７の（ａ）が監視側クロック３５のクロック周波数が最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合のセル電圧の検出タイミングＴｖと電流の検出タイミングＴｉとを示し、（ｂ）が監視側クロック３５のクロック周波数が標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合のセル電圧の検出タイミングＴｖと電流の検出タイミング（基準タイミングに相当）Ｔｉとを示し、（ｃ）が監視側クロック３５のクロック周波数が最も高い周波数Ｍａｘとなる場合のセル電圧の検出タイミングＴｖと電流の検出タイミングＴｉとを示している。

図１７（ａ）に示すように、監視側クロック３５のクロック周波数が最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合、標準的な周波数Ｔｙｐとなる場合に比べて電流の検出タイミングＴｖ１〜Ｔｖ９を補正値γ分遅くする（本例では補正前のタイミングの約１．４３倍）。これにより、電流の検出タイミングＴｉ１〜Ｔｉ９をセル電圧の検出タイミングＴｖ１〜Ｔｖ９に同期させることができる。

また、図１７（ｃ）に示すように、監視側クロック３５のクロック周波数が最も高い周波数Ｍａｘとなる場合、最も低い周波数Ｍｉｎとなる場合に比べて電流の検出タイミングＴｖ１〜Ｔｖ９を補正値γ分早くする（本例では補正前のタイミングの約０．７７倍）。これにより、電流の検出タイミングＴｉ１〜Ｔｉ９をセル電圧の検出タイミングＴｖ１〜Ｔｖ９に同期させることができる。

次に、マイコン４１では、監視ＩＣ３に対して、セル電圧の検出開始を指示する指令信号を出力する（Ｓ１３）。これにより、監視ＩＣ３のセル電圧検出回路３２で、監視側クロック３５のクロック周波数に基づいて、各電池セル１００のセル電圧を検出する。なお、各電池セル１００のセル電圧は、通信制御部３３の記憶手段であるメモリ等に記憶される。

マイコン４１では、監視ＩＣ３に対して、セル電圧の検出開始を指示する指令信号を出力した後、ステップＳ１２にて補正した電流の検出タイミングとなる度に、当該検出タイミングにおける電流を検出し、その検出値（電流値）をマイコン４１の記憶部（ＲＡＭ等）に記憶する（Ｓ１４、Ｓ１５）。

以上説明した本実施形態によれば、セル電圧検出回路３２を監視ＩＣ３に設けると共に、電流検出回路４２を制御回路４に設ける構成としているので、監視ＩＣ３にセル電圧検出回路３２および電流検出回路４２それぞれを設ける構成に比べて、監視ＩＣ３にて取り扱うデータ量の増大を抑制することができる。

また、監視側クロック３５に基づいて生成された応答信号（通信信号）のパルス幅を、制御側クロック８を用いて計測した計測値と、予め設定された基準値との差に応じて、電流の検出タイミングを補正することで、電流の検出タイミングとセル電圧の検出タイミングとを同期させることができる。

従って、監視ＩＣ３にて取り扱うデータ量の増大を抑制しつつ、セル電圧の検出タイミングと電流の検出タイミングとを同期させることができる。

また、制御回路４側に、同期補正手段の基準時間計測部を構成する時間計測回路４３と同期補正部４１ａを設ける構成としているので、監視ＩＣ３と制御回路４との間の通信量の低減を図ることができる。この結果、高圧系回路である監視ＩＣ３と低圧系回路である制御回路４との通信用の配線７や絶縁素子６の個数の増大を抑制することができ、電池状態監視装置のコスト低減を図ることが可能となる。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。例えば、以下のように種々変形可能である。

（１）上述の各実施形態では、監視ＩＣ３を組電池１の複数のブロック１０それぞれに対応して設ける構成としているが、これに限定されない。例えば、組電池１を構成する電池セル１００が少ない場合等には、監視ＩＣ３を組電池１に対応して設ける構成としてもよい。

（２）上述の各実施形態で説明したように、監視ＩＣ３と制御回路４との間の配線７の本数や絶縁素子６の個数の低減を図る観点から、複数の監視ＩＣ３を直列に接続するラダー方式を採用する構成が好ましいが、これに限定されず、例えば、複数の監視ＩＣ３それぞれを制御回路４に接続する構成としてもよい。

（３）上述の各実施形態では、各監視ＩＣ３それぞれをブロック１０からの電源供給により作動する高圧系回路で構成し、制御回路４を車両に搭載された低圧バッテリ５から電源供給される低圧系回路で構成する例について説明したが、これに限定されない。例えば、制御回路４を組電池１からの電力供給により作動する高圧系回路で構成してもよい。

（４）上述の各実施形態では、電池状態監視装置２を、監視ＩＣ３と制御回路４との間で送受信するクロック信号ＣＬＫとデータ信号ＤＡＴＡとが同期する構成に適用した例を説明したが、クロック信号とデータ信号とが同期する構成に限らず、クロック信号ＣＬＫとデータ信号ＤＡＴＡとが非同期となる構成に適用してもよい。

（５）上述の第３実施形態では、制御回路４の時間計測回路４３にて、マイコン４１からの指令信号に対して監視ＩＣ３から出力される応答信号の立上りエッジを検出してから立下りエッジを検出するまでの期間を計測する構成としているが、これに限定されない。例えば、制御回路４の時間計測回路４３にて、マイコン４１から指令信号を監視ＩＣ３に対して出力してから当該指令信号に対する応答信号の立下がりエッジまたは立上りエッジを検出するまでの期間を計測するようにしてもよい。

（６）上述の各実施形態では、電池状態監視装置２を、電気自動車に搭載される組電池の状態を監視する装置に適用した例を説明したが、電気自動車に搭載される組電池に限定されず、組電池を備える様々な機器に適用することができる。

１ 組電池
１００ 電池セル
３ 監視ＩＣ（監視回路）
３２ 電圧検出回路（電流検出部）
３３ａ 同期補正部
３４ 時間計測回路（基準時間計測部）
３５ 監視側クロック（第１のクロック）
４ 制御回路
４１ マイコン
４１ａ 同期補正部
４２ 電流検出回路（電流検出部）
４３ 時間計測回路（基準時間計測部）
５ 低圧バッテリ（低圧電源）
６ 絶縁素子
８ 制御側クロック（第２のクロック）

Claims (6)

1. 直列接続された複数の電池セルからなる組電池における前記複数の電池セルそれぞれのセル電圧を、第１のクロックに基づく第１の検出タイミングで検出するセル電圧検出部を有する監視回路と、
   前記組電池を流れる電流を、前記第１のクロックと異なる第２のクロックに基づく第２の検出タイミングで検出する電流検出部を有する制御回路と、
   所定の通信信号のパルス幅を前記第１のクロックを用いて計測したときの計測値と予め設定された基準値との差に応じて、前記第１の検出タイミングおよび前記第２の検出タイミングのうち、一方の検出タイミングを他方の検出タイミングと同期させる同期補正を行う同期補正手段と、
   を備えることを特徴とする電池状態監視装置。
2. 前記同期補正手段は、
   前記基準値をパルス幅とする基準時間信号が入力されると共に、前記基準時間信号のパルス幅を前記第１のクロックを用いて計測する基準時間計測部と、
   前記基準値と前記基準時間計測部により計測された計測値との差に応じて、前記同期補正を行う同期補正部と、を有して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電池状態監視装置。
3. 前記基準時間計測部は、前記監視回路に設けられており、
   前記同期補正部は、前記制御回路に設けられて、前記基準値と前記計測値との差に応じて、前記第２の検出タイミングを前記第１の検出タイミングと同期させることを特徴とする請求項２に記載の電池状態監視装置。
4. 前記基準時間計測部および前記同期補正部それぞれは、前記監視回路に設けられ、
   前記同期補正部は、前記基準値と前記計測値との差に応じて、前記第１の検出タイミングを前記第２の検出タイミングと同期させることを特徴とする請求項２に記載の電池状態監視装置。
5. 直列接続された複数の電池セルからなる組電池における前記複数の電池セルそれぞれのセル電圧を、第１のクロックに基づく第１の検出タイミングで検出するセル電圧検出部を有する監視回路と、
   前記組電池を流れる電流を、前記第１のクロックと異なる第２のクロックに基づく第２の検出タイミングで検出する電流検出部を有する制御回路と、を備え、
   前記監視回路は、前記第１のクロックに基づき所定のパルス幅を有する通信信号を生成して前記制御回路に出力し、
   前記制御回路は、
   前記通信信号のパルス幅を前記第２のクロックを用いて計測する基準時間計測部と、
   予め設定された基準値と前記基準時間計測部により計測された計測値との差に応じて、前記第２の検出タイミングを前記第１の検出タイミングと同期させる同期補正部と、
   を有して構成されていることを特徴とする電池状態監視装置。
6. 前記監視回路は、前記組電池からの電源供給により作動する高圧系回路で構成され、
   前記制御回路は、前記高電圧系回路で取り扱われる電圧よりも電圧が低い低圧電源からの電源供給により作動する低圧系回路で構成され、
   前記監視回路と前記制御回路とが絶縁素子を介して通信可能に構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電池状態監視装置。

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