CN1773767A - 组式电池 - Google Patents

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Abstract

一种组式电池，由多组电压检测电路(2)检测串联连接的多个电池(1)的电压。各个电压检测电路(2)，在输出电压为“高电平”的状态下由输出电阻(6)对电池(1)进行放电。进而组式电池与非放电电池并联连接放电电路(7)，该非放电电池与由输出电阻(6)放电的放电电池串联，该放电电路(7)将平衡电阻(8)和开关元件(9)串联连接。组式电池在电压检测电路(2)的输出电压为“高电平”时，将放电电池设为可放电状态，由放电电路(7)对非放电电池放电，在电压检测电路(2)的输出电压为“低电平”时放电电池为不可放电状态，由放电电路(7)使非放电电池处于不可放电状态，使所有的电池(1)的放电电流平衡。从而可防止电池不平衡放电。

Description

组式电池
技术领域
本发明涉及备有检测电池电压的电压检测电路的组式(pack)电池，特别是涉及由多个电压检测电路检测多个电池的电压的组式电池。
背景技术
内置了多个电池的组式电池，检测各个电池的电压而控制其充放电，可以减少电池的恶化。任一个电池完全放电，电压降低至最低电压时就停止组式电池的放电，或，任一个电池充满电，电压上升到最高电压时就停止组式电池的充电，这样可以防止所有电池的过放电和过充电。组式电池，由一个电路的电压检测电路或多个电压检测电路检测所有的电池电压。由一个电路的电压检测电路检测所有的电池电压的组式电池，因为由电压检测电路检测多个电池的电压，所以不但电压检测电路复杂，而且需要设计使用专用的电压检测电路。由多个电压检测电路检测电池电压的组式电池使用以检测特定通道的电压的方式设计的标准品的电压检测电路，可以检测所有电池电压。
现正在开发由多个电压检测电路检测多个电池电压的组式电池。图1表示了该组式电池的框图。该组式电池，具有电压检测电路32将放电电流不平衡地流入电池31中的缺点。这个问题的原因在于，如图所示，最上一级的电压检测电路32，如箭头A所示将在所有电池31中均相等的放电电流从输出端子流入地，而最下一级的和中间级的电压检测电路32如箭头B和C所示，将放电电流流入一部分的电池31。电压检测电路32的输出中流出的电流虽然是小电流，但是由于是一直连续地流过，因此是导致电池31不平衡放电的原因。
为了防止该弊端，现开发了一种将电池与使电流平衡的平衡电阻并联连接的组式电池(参照特许文件1)。
专利文件1：特许平11-233154号公报。
该公报中记载的组式电池，如图2电路图所示，将消耗电流调整电阻33与特定电池31并联连接。消耗电流调整电阻33，按照平衡以图1的箭头B、C流过的电流的方式连接。在图1的电路中，消耗电流调整电阻，按照与将箭头C相同的电流值的电流流入电池V1～V3的方式连接，而且还按照将与箭头B相同的电流值的电流流入电池V4～V6的方式连接。消耗电流调整电阻33使电压检测电路32流入电池31的非平衡电流平衡。
但是，该组式电池，在电压检测电路的输出电流变动时，流入电池的电流将会不平衡。由电压检测电路将电池电压与设定电压进行比较，根据电极电压是比设定电压高还是低，将输出电压切换为“高电平”和“低电平”，根据电压检测电路输出的“高电平”和“低电平”信号，将输出开关切换为接通/断开这样的组式电池无法使所有电池一直很平衡地放电。例如，电压检测电路的输出在“高电平”的状态下调整消耗电流调整电阻使电池的电流平衡时，则无法使输出切换为“低电平”的状态下达到平衡的。
发明内容
本发明，就是以解决该缺点为目的而开发的。其主要目的在于提供一种可以边由多个电压检测电路检测多个电池，边使所有电池始终平衡地放电而防止电池不平衡放电的组式电池。
本发明方式一的组式电池，备有：串联连接的多个电池1；检测各个电池1的电压的多组电压检测电路2；由各个电压检测电路2的输出电压控制为导通截止的输出开关3。组式电池，由电池电压而切换“高电平”和“低电平”并输出的多个电压检测电路2互相串联连接的同时，介由输出电阻6将各个电压检测电路2的输出端子2a与地连接，在电压检测电路2的输出端子2a的电压为“高电平”的状态下，由输出电阻6使与电压检测电路2连接的电池1放电。进而，组式电池，与非放电电池并联连接放电电路7，该非放电电池将由各个电压检测电路2的输出电阻6放电的放电电池串联连接，该放电电路7将平衡电阻8和开关元件9串联连接。组式电池，在电压检测电路2的输出电压为“高电平”的状态下，使与电压检测电路2连接的放电电池处于放电状态，将与非放电电池并联连接的放电电路7的开关元件9导通，由平衡电阻8对非放电电池进行放电，在电压检测电路2的输出电压为“低电平”的状态下，使与电压检测电路2连接的放电电池处于不放电状态，将与非放电电池并联连接的放电电路7的开关元件9截止，使平衡电阻8对非放电电池为非放电状态，使所有的电池1的放电电流平衡。
本发明方式二的组式电池，在各个电压检测电路2的输出侧，连接由开关元件的串联电路组成的与电路13。电压检测电路2在检测电压的所有电池1的电压为可以放电电压时，将“高电平”输出到与电路13，任一个电池1的电压比可以放电电压低时，将“低电平”输出到与电路13。与电路13在从所有的电压检测电路2输入的信号为“高电平”的状态下，将输出开关3设为导通而使组式电池为可放电状态，在任一个电压检测电路2输入的信号为“低电平”的状态下，将输出开关3设为截止而处于切断放电电流的状态。进而，组式电池，其放电电路7的开关元件9可以由电压检测电路2的输出信号切换为导通截止，在电压检测电路2为“高电平”的状态下，将开关元件9导通，在电压检测电路2使放电电池放电的状态下，由平衡电阻8对非放电电池放电。
本发明方式三的组式电池，在各个电压检测电路2的输出侧，连接由开关元件的并联电路组成的或电路15。电压检测电路2在检测电压的所有电池1的电压为可以充电电压时，将“低电平”输出到或电路15，任一个电池1的电压比可以充电电压高时，将“高电平”输出到或电路15。或电路15在从所有的电压检测电路2输入的信号为“低电平”的状态下，将输出开关3设为导通而使组式电池为可充电状态，在从任一个电压检测电路2输入的信号为“高电平”的状态下，将输出开关3设为截止而处于切断充电电流的状态。进而，组式电池，其放电电路7的开关元件9可以由电压检测电路2的输出信号切换为导通截止，在电压检测电路2为“高电平”的状态下，将开关元件9导通，在电压检测电路2使放电电池放电的状态下，由平衡电阻8对非放电电池进行放电。
发明效果
本发明的组式电池，边由多组的电压检测电路检测出多个电池的电压，边传递各自的检测信号的情况下，具有能够防止电池不平衡的容量、很平衡地使所有的电池放电、能够防止电池的不平衡的放电的优点。这是因为，本发明的组式电池，电压检测电路的输出为“高电平”，输出电阻使放电电流放电的充电，将开关元件导通以使放电电路对非放电电池进行放电，以平衡电阻进行放电。特别是，本发明的组式电池，由于在电压检测电路输出“低电平”，通过输出电阻不使电池放电时，进行控制以使放电电路不对电池进行放电，因此具有始终能够很平衡地使所有地电池放电的特征。很平衡地使所有的电池放电的本发明的组式电池，能够消除使特定的电池较早地劣化、寿命变短的弊端，使寿命变长。
附图说明
图1是表示现有组式电池的一例的电路图。
图2是表示现有的组式电池的另一例的电路图。
图3是表示本发明的一实施例相关的组式电池的过放电防止电路的电路图。
图4是表示本发明的一实施例相关的组式电池的过充电防止电路的电路图。
图5是表示备有保护元件的组式电池的一例的电路图。
图6是表示备有保护元件的组式电池的另一例的电路图。
图7是表示将本发明的一实施例相关的组式电池使用在不间断电源中的一例的框图。
图8是表示消除不平衡放电的组式电池的参考例的电路图。
图中文字说明：1-电池，2-电压检测电路，2A-第一电压检测电路，2B-第二电压检测电路，2C-第三电压检测电路，2a-输出端子，3-输出开关，3A-放电用输出开关，3a-放电控制FET，3B-充电用输出开关，3b-充电控制FET，4-过放电防止电路，5-过充电防止电路，6-输出电阻，7-放电电路，7A-第一放电电路，7B-第二放电电路，8-平衡电阻，9-开关元件，10-输入电路，10A-第一输入电路，10B-第二输入电路，11-输入FET，12-输入电阻，13-与电路，14-二极管，15-或电路，16-保护元件，17-保险丝，18-加热电阻，19-控制电路，20-电流检测电路，21-栅极电压检测电路，22-电流检测电阻，23-主电源，24-备用单元，25-装置，26-N沟道FET，27-控制器，28-寄生二极管，29-光绝缘元件，3 1-电池，32-电压检测电路，33-消耗电流调整电阻。
具体实施方式
下面，根据附图，说明本发明的实施例。但是，以下所示的实施例，是用于例示将本发明的技术思想具体化为组式电池的例子，本发明的组式电池不局限于以下的例子。
进而，本说明书，为了易于理解权利要求的范围，将实施例中所示的部件所对应的号码标记在“权利要求”及“用于解决问题的机构栏”中所示的部件上。但是，在权利要求的范围中所示的部件，并不是由实施例中所确定的部件而决定的。
图3和图4的电路图中所示的组式电池，备有：串联连接的多个电池1；检测各个电池1的电压的多组电压检测电路2；由各个电压检测电路2的输出电压控制为接通/断开的输出开关3。图3表示备有边防止过放电边对电池1放电的过放电防止电路4的组式电池。图4表示备有边防止过充电边对电池1充电的过充电防止电路5的组式电池。备有图3所示的过放电防止电路4和图4所示的过充电防止电路5两者的组式电池，可以边防止电池1的过放电和过充电，边进行充放电。
这样的电路，例如，作为电子机器的备有电源使用，在电池的剩余容量少时，进行充电，同时在工频电能停电时由电池对电子机器进行供电。
图3和图4的组式电池，备有9个电池1和3组电压检测电路2，但是，本发明不限定电池和电压检测电路的个数。电池，可以少于8个或多于10个，另外，电压检测电路也可以设置为2组或4组以上。
图3和图4的组式电池，串联连接多组电压检测电路2。图中的组式电池，将所有的电池1分为第一组、第二组、第三组这3个组。为了检测被分割后的各组的电池电压，备有由第一、第二、第三构成的3组的电压检测电路2。第一电压检测电路2A检测第一组3个电池电压，第二电压检测电路2B检测第二组3个电池电压，第三电压检测电路2C检测第三组3个电池电压。
第一～第三的电池检测电路2中，由被分割为第一～第三这3个组的电池1供给驱动电路工作的电源电压。即，第一电压检测电路2A由第一组电池1供给电源电压，第二电压检测电路2B由第二组电池1供给电源电压，第三电压检测电路2C由第三组电池1供给电源电压。该组式电池，由被分割的各组的电池1对各个电压检测电路2供给电源电压。因此，在多个电池1串联连接而提高输出电压的组式电池中，可以由电压最大额定的低电压检测电路2检测各个电池电压。
另外，在图3、4中，将电池1的最小电位(画面中的最下部的引线)作为地侧，也可以将电池1的最大电位(画面中最上部的引线)作为地侧。
电压检测电路2比较检测的电池电压和设定电压，根据电池电压比设定电压高还是低，切换输出为“高电平”和“低电平”。图3的电压检测电路2A、2B、2C是用于防止放电中的电池1过放电的电路。该电压检测电路2将设定电压设定在电池1的最低电压，换而言之，设定为完全放电后的电池电压。该电压检测电路2，在检测的所有电池1的电压比最低电压的设定电压高时，输出“高电平”(图3中，该“高电平”时为可以充放电的通常时刻)。任一个电池电压低于最低电压的设定电压时，输出从“高电平”切换为“低电平”。即因放电某一个电池1的电压低到最低电压，进一步放电时，变为过放电状态，电压检测电路2的输出从“高电平”切换到“低电平”。电压检测电路2的输出为“低电平”时，电压检测电路2变为高阻不流过电流，输出侧不产生电压，输出为“低电平”。电压检测电路2A、2B、2C的输出为“高电平”时，对应的各组的电池1的电流、消耗功率比“低电平”时大。
在图3中，电压检测电路2的输出为“低电平”时，可以抑制对应各组的电池1的电流、消耗功率。
图4的电压检测电路2也是由电池电压比设定电压高或低来切换输出为“高电平”或“低电平”。该电压检测电路2，是防止充电中的组式电池的过充电的电路。该图的电压检测电路2将设定电压设定为电池1的最高电压，换而言之，设定为充满电后的电池电压。该电压检测电路2，在检测的所有电池1的电压比充满电后的电压的最高电压的设定电压低时输出“低电平”(在图4中，该“低电平”时为可充放电的通常时刻)。任一个电池电压比最高电压的设定电压高时，输出从“低电平”切换到“高电平”。即，由于充电任一个电池1的电压升高到最高电压，进一步充电变为过充电状态时，电压检测电路2的输出从“低电平”切换为“高电平”。电压检测电路2的输出为“低电平”时，电压检测电路2为高阻不流过电流，在输出侧不产生电压变为“低电平”输出。电压检测电路2A、2B、2C的输出为“高电平”时，对应各组的电池1的电流、消耗功率比“低电平”时大。
电压检测电路2其输出端子2a与输出电阻6连接，介于该输出电阻6输出与组式电池的地连接。电压检测电路2，在输出端子2a的电压设为“高电平”状态时，由输出电阻6对与电压检测电路2连接的电池1进行放电。在图的组式电池中，输出设为“高电平”的第一电压检测电路2A，对第一组的电池1进行放电，输出设为“高电平”的第二电压检测电路2B，对第一组和第二组的电池1进行放电。进而，输出设为“高电平”的第三电压检测电路2C，使第一、第二、第三组的电池1、即所有的电池1进行放电。第三电压检测电路2C使所有的电池1均进行放电，所以电池1可很平衡地放电。第二电压检测电路2B和第三电压检测电路2C的输出电阻6，不能使所有的电池1平衡地放电，而是使电池1不平衡地放电。
与非放电电池并联连接有放电电路7，非放电电池与由电压检测电路2的输出电阻6进行放电的放电电池串联连接，放电电路7与平衡电阻8和开关元件9串联连接。由于图中的组式电池，将由第一电压检测电路2A进行放电的放电电池设为第一组的电池1，因此第一电压检测电路2A的非放电电池是第二组和第三组的电池1。因此，为了使第一电压检测电路2A对电池1的放电平衡，与非放电电池的第二组和第三组的电池1并联连接有第一放电电路7A。进而，将由第二电压检测电路2B放电的放电电池设为第一组和第二组的电池1，因此，第二电压检测电路2B的非放电电池是第三组的电池1。因此，为了使第二电压检测电路2B对电池1的放电平衡，与非放电电池的第三组电池1并联连接第二放电电路7B。第三电压检测电路2C的输出电阻6使所有的电池1放电，所以不需要使电池1的放电平衡的放电电路。因此，图的组式电池，备有第一放电电路7A和第二放电电路7B，第一放电电路7A与第二和第三组的电池1并联连接，第二放电电路7B与第三组的电池1并联连接。
放电电路7是为了平衡电压检测电路2的输出电阻6对电池1的不平衡放电而设置的电路。多组的电压检测电路2中只一个电压检测电路2使所有的电池1很平衡地放电。因此，组式电池，设置比电压检测电路2的数目少一个的放电电路7，可以消除各个电压检测电路2对电池1的不平衡放电。
放电电路7，备有互相串联的平衡电阻8和开关元件9。平衡电阻8按照以电压检测电路2的输出电阻6对电池1放电相同的电流对电池1进行放电的方式进行电阻设定。放电电路7不是始终对电池1进行放电。在开关元件9切换为导通状态时，对特定的电池1进行放电，在将开关元件9切换为截止的状态下，不对电池1进行放电。电压检测电路2的输出电压为“高电平”的状态下，电压检测电路2的输出电阻6对放电电池进行放电的状态下，将与非放电电池并联连接的放电电路7的开关元件9设为导通，由平衡电阻8对非放电电池进行放电。
电压检测电路2的输出电压在“低电平”的状态下，因为与电压检测电路2连接的放电电池不放电，所以，在该状态下，使与非放电电池并联连接的放电电路7的开关元件9截止，设为由平衡电阻8不使非放电电池放电的状态，平衡所有的电池1的放电电流。
放电电路7介由输入电路10与电压检测电路2的输出侧连接。第一放电电路7A介由第一输入电路10A连接在第一电压检测电路2A的输出侧。第二放电电路7B介由第二输入电路10B连接在第二电压检测电路2B的输出侧。输入电路10备有输入FET11，该输入FET11漏极介由输入电阻12与作为开关元件9的FET的栅极连接。电压检测电路2的输出变为“高电平”时，输入FET11切换为导通。导通的输入FET11将开关元件9切换为导通，由平衡电阻8使电池1放电。
以上的组式电池，在第一电压检测电路2A的输出为“高电平”，使第一组的电池1处于放电的状态时，第一放电电路7A使非放电电池的第二和第三组的电池1放电。这是由于第一电压检测电路2A的输出为“高电平”，切换第一输入电路10A的输入FET11为导通状态，该输入FET11将第一放电电路7A的开关元件9切换为导通的缘故。该状态下，第一电压检测电路2A使第一组的电池1放电，第一放电电路7A使第二组和第三组的电池1放电。放电电路7的平衡电阻8，以与第一电压检测电路2的输出电阻6使电池1放电时的相同的电流对电池1进行放电。因此，在第一电压检测电路2A对放电电池进行放电时，放电电路7的平衡电阻8将非放电电池以相同的电流进行放电，使所有的电池1平衡地进行放电。
同样，第二电压检测电路2B的输出为“高电平”，而使第一组和第二组的放电电池处于放电的状态时，第二放电电路7B使非放电电池的第三组的电池1放电。这是由于第二电压检测电路2B的输出的“高电平”将第二输入电路10B的输入FET11切换为导通，该输入FET11将第二放电电路7B的开关元件9切换为导通的缘故。放电电路7的平衡电阻8，以第二电压检测电路2的输出电阻6使电池1放电相同的电流对电池1进行放电。因此，第二电压检测电路2B对放电电池进行放电时，放电电路7的平衡电阻8以相同的电流使非放电电池放电，从而使所有的电池1很平衡地放电。
另外，第一电压检测电路2A和第二电压检测电路2B的输出为“高电平”时，在上述分别说明过的放电同时进行。
图3的组式电池，为了一边防止所有的电池1的过放电一边进行放电，采用以下的电路构成。在各个电压检测电路2的输出侧，连接着由3个作为开关元件的FET的串联电路构成的与电路13。与电路13的3个FET，源极与漏极连接而互相串联。各个FET的栅极连接着第一、第二、第三电压检测电路2的输出。第一电压检测电路2A的输出，介由二极管14与与电路13的一个FET的栅极连接。第二和第三电压检测电路2C的输出，将二极管14的输出由电阻分压，输入到各个FET栅极。与电路13在所有的FET中被输入“高电平”的状态下输出“低电平”。对所有的FET输入“高电平”的状态是第一、第二、第三电压检测电路2检测的电池电压比最低电压高的状态，是所有的电池1可以进行放电的状态。因此，组式电池在与电路13输出“低电平”的状态下将放电用的输出开关3A设为导通而设为可放电状态。任一个的电池1的电压比最低电压低时，与电路13的任一个FET被输入“低电平”，与电路13输出“高电平”。因此，在该状态下将放电用的输出开关3A设为截止而设为不可放电状态。对于输出开关3A例如可以使用放电用的放电控制FET。
以上的组式电池中，从所有的电压检测电路2输入到与电路13中的信号为“高电平”的状态下，与电路13的放电用的输出开关3A切换为导通而将组式电池设定为可放电状态。从任一个电压检测电路2输入的与电路13中的信号为“低电平”时，与电路13将放电用的输出开关3A切换为截止而切断放电电流，将组式电池设为不可放电状态。
电压检测电路2在输出“高电平”时，放电电路7由电压检测电路2的输出电阻6使不放电的非放电电池放电，以平衡所有的电池1进行放电。在第一电压检测电路2A的输出为“高电平”的状态下，将第一放大电路7A的开关元件9导通，第二电压检测电路2B的输出为“高电平”的状态下，第二放电电路7B的开关元件9为导通，在电压检测电路2使放电电池放电的状态下，由平衡电阻8对非放电电池放电，而使所有的电池1平衡地放电。
图4的组式电池，为了边防止所有的电池1的过充电边进行放电，采用以下的电路构成。该组式电池，在各个电压检测电路2的输出侧连接作为开关元件的3个FET的并联电路构成的或电路15。或电路15的3个FET，连接所有的漏极，另外，所有的源极均连接，而构成并联连接。对各个FET的栅极，连接第一、第二、第三电压检测电路2的输出。第一电压检测电路2A的输出介于二极管14与或电路15的一个FET的栅极连接。第二和第三电压检测电路2C的输出，将二极管14的输出由电阻分压而输入到各个FET的栅极。或电路15以对所有的FET输入“低电平”的状态输出“高电平”。这是由于输入“低电平”的FET变为截止状态的缘故。对所有的FET输入“低电平”的状态是第一、第二、第三电压检测电路2所检测的电池电压比最高电压低的状态，是所有的电池1的可充电的状态。因此，该组式电池，在或电路15输出“高电平”的状态下，将充电用的输出开关3B设为导通状态而设为可充电状态。任一个电池1的电压比最高电压高时，或电路15的任一个的FET被输入“高电平”，而使或电路15输出“低电平”。因此，在该状态下将充电用的输出开关3B截止而设为不可充电状态。输出开关3B例如可以使用充电用的充电控制FET。
以上的组式电池中，在从所有的电压检测电路2输入到或电路15中的信号为“低电平”的状态下，或电路15将充电用的输出开关3B的充电控制FET3b切换为导通而将组式电池设为可充电状态。从任一个电压检测电路2输入到或电路15的信号为“高电平”时，或电路15将充电用的输出开关3B的充电控制FET3b切换为截止而切断充电电流，将组式电池设为不可充电状态。
进而，该组式电池，在所有的电压检测电路2输出“低电平”时，所有的电池1由放电电路7不进行放电。组式电池，除了电压检测电路2C，在任一个电压检测电路2输出“高电平”时，将电池1用放电电路7平衡变为可放电状态。在第一电压检测电路2A的输出为“高电平”的状态下，将第一放电电路7A的开关元件9导通，在第二电压检测电路2B的输出为“高电平”的状态下，将第二放电电路7B的开关元件9导通，由平衡电阻8使非放电电池放电，从而使所有的电池1平衡放电。
第一电压检测电路2A的输出为“低电平”的状态下，第一放电电路7A将开关元件9截止，平衡电阻8不能使电池1放电。另外，即使在第二电压检测电路2B的输出为“低电平”的状态下，第二放电电路7将开关元件9设为截止，不能由平衡电阻8对电池1放电。这是由于电压检测电路2的状态在“低电平”的状态下，电压检测电路2的输出电阻6不能使电池1放电的缘故。
在组式电池在输出侧串联连接放电用的输出开关3A和充电用的输出开关3B。放电用的输出开关3A，在任一个电池1放电到过放电时从导通切换到截止而切断放电电流。充电用的输出开关3B，在任一个的电池1充电到充满电时，从导通切换到截止而切断充电电流。放电用的输出开关3A和充电用的输出开关3B正常动作时，可以防止电池1的过放电和过充电。但是，放电用的输出开关3A和充电用的输出开关3B发生故障而不能切断电流时，电池1就会过放电或过充电。
图5和图6的组式电池，备有检测放电用的输出开关3A或充电用的输出开关3B的故障的电路，在放电用的输出开关3A或充电用的输出开关3B发生故障而不能切断电流时，保护元件16切断电流。保护元件16备有热熔断保险丝17和加热该保险丝17而使其熔断的加热电阻18。加热电阻18由控制电路19控制，在由于放电用输出开关3A或充电用输出开关3B发生故障而流过过大的电流时，熔断保险丝17。图中的组式电池，将放电用的输出开关3A作为放电控制FET3a，将充电用的输出开关3B作为充电控制FET3b。
控制电路19，以从电流检测电路20输入的电流信号，和从检测相对放电控制FET3a或充电控制FET3b的源极的栅极电压的栅极电压检测电路21输入的电压信号，控制加热电阻18的通电。图5的组式电池，检测电流检测电阻22的两端的电压并检测流入组式电池的电流。图6的组式电池检测放电控制FET3a和充电控制FET3b的压降并检测流入到组式电池中的电流。流入组式电池中的电流，为流入放电控制FET3a和充电控制FET3b等的输出FET的漏极的电流。
控制电路19，根据输入FET的电流和输出FET的栅极电压判断输出FET的故障，熔断保险丝17。控制电路19，将漏极电流流入输入FET，且在栅极电压大于阈值电压时，判断输出FET正常。另外，输出FET不流过漏极电流，且栅极电压大致为0V时，判断输出FET正常。但是，尽管流过漏极电流，栅极电压大致为0V时，判断输出FET发生故障，电流流入加热电阻18使保险丝17熔断。另外，栅极电压比阈值电压高，在未流过漏极电流的状态下也判断为FET发生故障，而熔断保险丝17。
图中的组式电池中，因为放电控制FET3a和充电控制FET3b的FET串联连接，所以，控制电路19检测放电控制FET3a和充电控制FET3b的栅极电压，进而检测两方的FET的漏极电流，可以判断任一个的FET发生故障。在任一个FET发生故障时，控制电路19对加热电阻18通电，熔断保险丝17而使组式电池处于不可充放电状态。
本发明的组式电池，可以使用于图7所示的不间断电源中。不间断电源，由于停电而主电源23不能供电时，从组式电池A对负载的备用单元24或装置25供电。这样的组式电池A可以使用图3、图4所示的组式电池。该不间断电源，在低端侧即组式电池和地之间连接N沟道的FET26。N沟道FET26，通过导通从组式电池向负载供电，通过截止切断放电电流，设为向负载不供电的状态。N沟道FET26，通过控制器27控制为导通截止。控制器27，组式电池完全被放电时，将N沟道的FET26截止并停止放电。N沟道FET26因为具有寄生二极管28，可以在导通截止两方对组式电池充电。另外，N沟道的FET26在截止状态下进行充电时，通过寄生二极管28流过充电电流而使FET的发热量增大。该弊端通过在寄生二极管相同方向上连接正向的压降小的外置二极管可解决。以上的不间断电源，制作成本低。这是由于在低端侧连接N沟道的FET26而使电路构成简单的缘故。
本发明的组式电池，为了消除电压检测电路2对电池1的不平衡放电，设置放电电路7。图8表示没有设置放电电路，消除电池1的不平衡放电的组式电池。但是，该组式电池并不局限于本发明的实施例，仅作为参考例表示。该组式电池，在电压检测电路2的输出连接光耦合器或光MOS继电器等光绝缘元件29，传送电压检测电路2的输出信号。因为光绝缘元件29不是连接在地侧，与地绝缘而传送信号，所以可以使电池1平衡地放电。

Claims (3)

1、一种组式电池，备有：串联连接的多个电池(1)；检测各个电池(1)的电压的多组电压检测电路(2)；由各个电压检测电路(2)的输出电压控制为导通截止的输出开关(3)，
在由电池电压而切换“高电平”和“低电平”并输出的多个电压检测电路(2)互相串联连接的同时，介由输出电阻(6)将各个电压检测电路(2)的输出端子(2a)与地连接，在电压检测电路(2)的输出端子(2a)的电压为“高电平”的状态下，由输出电阻(6)使与电压检测电路(2)连接的电池(1)放电，其中，
与非放电电池并联连接放电电路(7)，该非放电电池将由各个电压检测电路(2)的输出电阻(6)放电的放电电池串联连接，该放电电路(7)将平衡电阻(8)和开关元件(9)串联连接，
在电压检测电路(2)的输出电压为“高电平”的状态下，使与电压检测电路(2)连接的放电电池处于放电状态，将与非放电电池并联连接的放电电路(7)的开关元件(9)导通，由平衡电阻(8)对非放电电池进行放电，
在电压检测电路(2)的输出电压为“低电平”的状态下，使与电压检测电路(2)连接的放电电池处于不放电状态，将与非放电电池并联连接的放电电路(7)的开关元件(9)截止，使平衡电阻(8)对非放电电池为非放电状态，使所有的电池(1)的放电电流平衡。
2、根据权利要求1所述的组式电池，其特征在于，
在各个电压检测电路(2)的输出侧，连接由开关元件的串联电路组成的与电路(13)，电压检测电路(2)在检测电压的所有电池(1)的电压为可以放电电压时，将“高电平”输入到与电路(13)，任一个电池(1)的电压比可以放电电压低时，将“低电平”输出到与电路(13)，
与电路(13)在从所有的电压检测电路(2)输入的信号为“高电平”的状态下，将输出开关(3)设为导通而使组式电池为可放电状态，在从任一个电压检测电路(2)输入的信号为“低电平”的状态下，将输出开关(3)设为截止而处于切断放电电流的状态，
放电电路(7)的开关元件(9)可以由电压检测电路(2)的输出信号切换为导通截止，在电压检测电路(2)为“高电平”的状态下，将开关元件(9)导通，在电压检测电路(2)使放电电池放电的状态下，由平衡电阻(8)对非放电电池进行放电。
3、根据权利要求1所述的组式电池，其特征在于，
在各个电压检测电路(2)的输出侧，连接由开关元件的并联电路组成的或电路(15)，电压检测电路(2)在检测电压的所有电池(1)的电压为可以充电电压时，将“低电平”输出到或电路(15)，在任一个电池(1)的电压比可以充电电压高时，将“高电平”输出到或电路(15)，
或电路(15)在从所有的电压检测电路(2)输入的信号为“低电平”的状态下，将输出开关(3)设为导通而使组式电池为可充电状态，在从任一个电压检测电路(2)输入的信号为“高电平”的状态下，将输出开关(3)设为截止而处于切断充电电流的状态，
放电电路(7)的开关元件(9)可以由电压检测电路(2)的输出信号切换为导通截止，在电压检测电路(2)为“高电平”的状态下，将开关元件(9)导通，在电压检测电路(2)使放电电池放电的状态下，由平衡电阻(8)对非放电电池进行放电。
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