JP2002374630A - 電池パック - Google Patents
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 充放電制御スイッチ素子のオン抵抗を一定に
し、過電流検出の精度を向上させる。 【解決手段】 二次電池１とゲート電圧によりオン抵抗
が変動する充放電制御スイッチ素子Ｑ１、Ｑ２と保護回
路２とを備え、二次電池１と充放電制御スイッチ素子Ｑ
１、Ｑ２を端子間に直列接続し、保護回路２により、二
次電池１の電圧及び充放電制御スイッチ素子Ｑ１、Ｑ２
間電圧を検出し充放電制御スイッチ素子Ｑ１、Ｑ２のゲ
ート電圧を制御してオン、オフを制御する電池パックに
おいて、充放電制御スイッチ素子Ｑ１、Ｑ２のゲート電
圧を一定に制御する定電圧発生手段、さらに、少なくと
も充放電制御スイッチ素子Ｑ１、Ｑ２の温度を検出して
ゲート電圧を検出した温度に応じて制御する温度制御手
段により、充放電制御スイッチ素子Ｑ１、Ｑ２のゲート
電圧をオン抵抗が変動しないように制御する。
し、過電流検出の精度を向上させる。 【解決手段】 二次電池１とゲート電圧によりオン抵抗
が変動する充放電制御スイッチ素子Ｑ１、Ｑ２と保護回
路２とを備え、二次電池１と充放電制御スイッチ素子Ｑ
１、Ｑ２を端子間に直列接続し、保護回路２により、二
次電池１の電圧及び充放電制御スイッチ素子Ｑ１、Ｑ２
間電圧を検出し充放電制御スイッチ素子Ｑ１、Ｑ２のゲ
ート電圧を制御してオン、オフを制御する電池パックに
おいて、充放電制御スイッチ素子Ｑ１、Ｑ２のゲート電
圧を一定に制御する定電圧発生手段、さらに、少なくと
も充放電制御スイッチ素子Ｑ１、Ｑ２の温度を検出して
ゲート電圧を検出した温度に応じて制御する温度制御手
段により、充放電制御スイッチ素子Ｑ１、Ｑ２のゲート
電圧をオン抵抗が変動しないように制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池とゲート
電圧によりオン抵抗が変動する充放電制御スイッチ素子
と保護回路とを備え、前記二次電池と充放電制御スイッ
チ素子を端子間に直列接続し、前記保護回路により、前
記二次電池電圧及び充放電制御スイッチ素子間電圧を検
出し前記充放電制御スイッチ素子のゲート電圧を制御し
て前記充放電制御スイッチ素子のオン、オフを制御する
電池パックに関する。
電圧によりオン抵抗が変動する充放電制御スイッチ素子
と保護回路とを備え、前記二次電池と充放電制御スイッ
チ素子を端子間に直列接続し、前記保護回路により、前
記二次電池電圧及び充放電制御スイッチ素子間電圧を検
出し前記充放電制御スイッチ素子のゲート電圧を制御し
て前記充放電制御スイッチ素子のオン、オフを制御する
電池パックに関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の電池パックの構成例を示す
図であり、１１は二次電池、１２は保護回路、１３はＰ
ＴＣ、１４は電圧検出部、１５はスイッチ制御回路、Ｑ
１は放電制御スイッチ素子、Ｑ２は充電制御スイッチ素
子を示す。
図であり、１１は二次電池、１２は保護回路、１３はＰ
ＴＣ、１４は電圧検出部、１５はスイッチ制御回路、Ｑ
１は放電制御スイッチ素子、Ｑ２は充電制御スイッチ素
子を示す。
【０００３】電池パックの従来の回路は、図４に示すよ
うにリチウムイオン電池やリチウムポリマー電池などの
化学セルである二次電池１１と、温度保護・電流遮断保
護機能を有する素子であり、温度が上昇すると電流を遮
断するＰＴＣ１３やヒューズと、特定方向の電流である
放電電流をオン／オフする放電制御スイッチ素子Ｑ１
と、充電電流をオン／オフする充電制御スイッチ素子Ｑ
２と、過充電や過放電の保護を行う保護回路１２からな
る。保護回路１２は、過充電や過放電の保護を行うため
セル電圧および制御スイッチ素子間電圧の検出を行う電
圧検出部１４、電圧検出部１４により検出した電圧に基
づき放電制御スイッチ素子Ｑ１、充電制御スイッチ素子
Ｑ２をオン／オフ制御するスイッチ制御回路１５などを
含む保護ＩＣである。放電制御スイッチ素子Ｑ１及び充
電制御スイッチ素子Ｑ２は、通常ＭＯＳ−ＦＥＴが使用
される。
うにリチウムイオン電池やリチウムポリマー電池などの
化学セルである二次電池１１と、温度保護・電流遮断保
護機能を有する素子であり、温度が上昇すると電流を遮
断するＰＴＣ１３やヒューズと、特定方向の電流である
放電電流をオン／オフする放電制御スイッチ素子Ｑ１
と、充電電流をオン／オフする充電制御スイッチ素子Ｑ
２と、過充電や過放電の保護を行う保護回路１２からな
る。保護回路１２は、過充電や過放電の保護を行うため
セル電圧および制御スイッチ素子間電圧の検出を行う電
圧検出部１４、電圧検出部１４により検出した電圧に基
づき放電制御スイッチ素子Ｑ１、充電制御スイッチ素子
Ｑ２をオン／オフ制御するスイッチ制御回路１５などを
含む保護ＩＣである。放電制御スイッチ素子Ｑ１及び充
電制御スイッチ素子Ｑ２は、通常ＭＯＳ−ＦＥＴが使用
される。
【０００４】次に、動作を説明する。通常放電制御スイ
ッチ素子Ｑ１及び充電制御スイッチ素子Ｑ２は、オンの
状態で、電池パックは、充放電可能状態にあり、この状
態を通常状態とする。
ッチ素子Ｑ１及び充電制御スイッチ素子Ｑ２は、オンの
状態で、電池パックは、充放電可能状態にあり、この状
態を通常状態とする。
【０００５】まず、通常状態より充電されると、二次電
池１１は、充電により電圧が徐々に上昇する。その状態
を継続し、電圧検出部１４が検出するセル電圧がある一
定電圧以上になると、スイッチ制御部１５が充電制御ス
イッチ素子Ｑ２をオフにする。充電制御スイッチ素子Ｑ
２がオフになると、充電方向への電流ラインが遮断さ
れ、それ以上は充電できなくなる。このことにより、二
次電池１１に対し過充電保護の役目を果たす。ここで、
放電方向へのラインは遮断されていないため、放電もし
くは二次電池１１の自己放電により電圧が下降すると、
スイッチ制御部１５が充電制御スイッチ素子Ｑ２をオン
にし、通常状態へ移行する。
池１１は、充電により電圧が徐々に上昇する。その状態
を継続し、電圧検出部１４が検出するセル電圧がある一
定電圧以上になると、スイッチ制御部１５が充電制御ス
イッチ素子Ｑ２をオフにする。充電制御スイッチ素子Ｑ
２がオフになると、充電方向への電流ラインが遮断さ
れ、それ以上は充電できなくなる。このことにより、二
次電池１１に対し過充電保護の役目を果たす。ここで、
放電方向へのラインは遮断されていないため、放電もし
くは二次電池１１の自己放電により電圧が下降すると、
スイッチ制御部１５が充電制御スイッチ素子Ｑ２をオン
にし、通常状態へ移行する。
【０００６】同様に、通常状態より放電されると、二次
電池１１は、放電により電圧が徐々に下降する。その状
態を継続し、電圧検出部１４が検出するセル電圧がある
一定電圧以下になると、スイッチ制御部１５が放電制御
スイッチ素子Ｑ１をオフにする。放電制御スイッチ素子
Ｑ１がオフになると、放電方向への電流ラインが遮断さ
れ、それ以上は放電できなくなる。このことにより、二
次電池１１に対し過放電保護の役目を果たす。ここで、
充電方向へのラインは遮断されていないため、充電もし
くは負荷開放による二次電池１１のリバウンド電圧によ
り電圧が上昇すると、スイッチ制御部１５が放電制御ス
イッチ素子Ｑ１をオンにし、通常状態へ移行する。
電池１１は、放電により電圧が徐々に下降する。その状
態を継続し、電圧検出部１４が検出するセル電圧がある
一定電圧以下になると、スイッチ制御部１５が放電制御
スイッチ素子Ｑ１をオフにする。放電制御スイッチ素子
Ｑ１がオフになると、放電方向への電流ラインが遮断さ
れ、それ以上は放電できなくなる。このことにより、二
次電池１１に対し過放電保護の役目を果たす。ここで、
充電方向へのラインは遮断されていないため、充電もし
くは負荷開放による二次電池１１のリバウンド電圧によ
り電圧が上昇すると、スイッチ制御部１５が放電制御ス
イッチ素子Ｑ１をオンにし、通常状態へ移行する。
【０００７】通常状態より放電されているとき、放電制
御スイッチ素子Ｑ１及び充電制御スイッチ素子Ｑ２には
ある抵抗値を持っており、そこを流れる電流により電圧
が発生している。その放電電流が何らかの不具合で過大
になると、その部分での電圧降下が大きくなる。電圧検
出部１４は、制御スイッチ素子間電圧の検出をも行い、
その電圧がある一定電圧以上になると、スイッチ制御部
１５が放電制御スイッチ素子Ｑ１をオフにする。放電制
御スイッチ素子Ｑ１がオフになると、放電方向への電流
ラインが遮断され、放電できなくなる。このことによ
り、二次電池１１に対し過電流保護の役目を果たす。こ
こで、負荷開放もしくは充電によりスイッチ制御部１５
が放電制御スイッチ素子Ｑ１をオンにすることにより、
通常状態へ移行する。
御スイッチ素子Ｑ１及び充電制御スイッチ素子Ｑ２には
ある抵抗値を持っており、そこを流れる電流により電圧
が発生している。その放電電流が何らかの不具合で過大
になると、その部分での電圧降下が大きくなる。電圧検
出部１４は、制御スイッチ素子間電圧の検出をも行い、
その電圧がある一定電圧以上になると、スイッチ制御部
１５が放電制御スイッチ素子Ｑ１をオフにする。放電制
御スイッチ素子Ｑ１がオフになると、放電方向への電流
ラインが遮断され、放電できなくなる。このことによ
り、二次電池１１に対し過電流保護の役目を果たす。こ
こで、負荷開放もしくは充電によりスイッチ制御部１５
が放電制御スイッチ素子Ｑ１をオンにすることにより、
通常状態へ移行する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の電池パック
のインピーダンスは、化学セルのインピーダンス＋ＰＴ
Ｃ／ヒューズのインピーダンス＋放電制御スイッチ素子
のインピーダンス＋充電制御スイッチ素子のインピーダ
ンス＋各回路ラインのインピーダンスからなり、特にイ
ンピーダンスが変化しやすいものは、放電制御スイッチ
素子Ｑ１と充電制御スイッチ素子Ｑ２のインピーダンス
である。
のインピーダンスは、化学セルのインピーダンス＋ＰＴ
Ｃ／ヒューズのインピーダンス＋放電制御スイッチ素子
のインピーダンス＋充電制御スイッチ素子のインピーダ
ンス＋各回路ラインのインピーダンスからなり、特にイ
ンピーダンスが変化しやすいものは、放電制御スイッチ
素子Ｑ１と充電制御スイッチ素子Ｑ２のインピーダンス
である。
【０００９】放電制御スイッチ素子Ｑ１と充電制御スイ
ッチ素子Ｑ２のインピーダンスは、ＭＯＳ−ＦＥＴの場
合、ゲート電圧によって左右されやすく、電圧が高い時
にはオン抵抗が小さく、電圧が低い時にはオン抵抗が大
きいという特徴を持つ。そのため、電池パックのセル電
圧が変動しゲート電圧が変動すると、過電流検出の精度
が悪くなるという問題がある。また、放電電流が大きく
ＭＯＳ−ＦＥＴの自己発熱が増加したり、環境温度が変
動すると、過電流検出の精度が悪くなるという問題があ
る。
ッチ素子Ｑ２のインピーダンスは、ＭＯＳ−ＦＥＴの場
合、ゲート電圧によって左右されやすく、電圧が高い時
にはオン抵抗が小さく、電圧が低い時にはオン抵抗が大
きいという特徴を持つ。そのため、電池パックのセル電
圧が変動しゲート電圧が変動すると、過電流検出の精度
が悪くなるという問題がある。また、放電電流が大きく
ＭＯＳ−ＦＥＴの自己発熱が増加したり、環境温度が変
動すると、過電流検出の精度が悪くなるという問題があ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するものであって、充放電制御スイッチ素子のオン抵
抗を一定にし、過電流検出の精度を向上させるものであ
る。
決するものであって、充放電制御スイッチ素子のオン抵
抗を一定にし、過電流検出の精度を向上させるものであ
る。
【００１１】そのために本発明は、二次電池とゲート電
圧によりオン抵抗が変動する充放電制御スイッチ素子と
保護回路とを備え、前記二次電池と充放電制御スイッチ
素子を端子間に直列接続し、前記保護回路により、前記
二次電池電圧及び充放電制御スイッチ素子間電圧を検出
し前記充放電制御スイッチ素子のゲート電圧を制御して
前記充放電制御スイッチ素子のオン、オフを制御する電
池パックにおいて、前記充放電制御スイッチ素子のゲー
ト電圧をオン抵抗が変動しないように制御するゲート電
圧制御手段を備えたことを特徴とし、前記ゲート電圧制
御手段は、前記充放電制御スイッチ素子のゲート電圧を
一定に制御する定電圧発生手段、さらには、少なくとも
前記充放電制御スイッチ素子の温度を検出してゲート電
圧を前記検出した温度に応じて制御する温度制御手段か
らなることを特徴とするものである。
圧によりオン抵抗が変動する充放電制御スイッチ素子と
保護回路とを備え、前記二次電池と充放電制御スイッチ
素子を端子間に直列接続し、前記保護回路により、前記
二次電池電圧及び充放電制御スイッチ素子間電圧を検出
し前記充放電制御スイッチ素子のゲート電圧を制御して
前記充放電制御スイッチ素子のオン、オフを制御する電
池パックにおいて、前記充放電制御スイッチ素子のゲー
ト電圧をオン抵抗が変動しないように制御するゲート電
圧制御手段を備えたことを特徴とし、前記ゲート電圧制
御手段は、前記充放電制御スイッチ素子のゲート電圧を
一定に制御する定電圧発生手段、さらには、少なくとも
前記充放電制御スイッチ素子の温度を検出してゲート電
圧を前記検出した温度に応じて制御する温度制御手段か
らなることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る電池パック
の実施の形態を示す図であり、１は二次電池、２は保護
回路、３は電流遮断素子、４は定電圧発生器、５は電圧
検出部、６はスイッチ制御回路、Ｑ１は放電制御スイッ
チ素子、Ｑ２は充電制御スイッチ素子を示す。
を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る電池パック
の実施の形態を示す図であり、１は二次電池、２は保護
回路、３は電流遮断素子、４は定電圧発生器、５は電圧
検出部、６はスイッチ制御回路、Ｑ１は放電制御スイッ
チ素子、Ｑ２は充電制御スイッチ素子を示す。
【００１３】図１において、二次電池１は、リチウムイ
オン電池やリチウムポリマー電池などの化学セルであ
る。放電制御スイッチ素子Ｑ１及び充電制御スイッチ素
子Ｑ２は、ゲート電圧によりオン抵抗が変動する充放電
制御スイッチ素子である。保護回路２は、電圧をモニタ
する電圧検出部５、異常電圧などが検出されたときに充
放電の停止させるための制御を行うスイッチ制御回路６
などを有する保護ＩＣであり、電圧検出部５は、過充電
や過放電の保護を行うための電圧として二次電池１のセ
ル電圧および充放電制御スイッチ素子Ｑ１、Ｑ２間電圧
を検出するものであり、スイッチ制御回路６は、電圧検
出部５により検出されるセル電圧および充放電制御スイ
ッチ素子Ｑ１、Ｑ２間電圧が予め設定されたある一定の
電圧（設定電圧）以上か、あるいは一定の電圧以下か、
に応じて放電制御スイッチ素子Ｑ１のオン／オフ、充電
制御スイッチ素子Ｑ２のオン／オフを制御することによ
り、過充電や過放電、過電流時には充放電電流を遮断し
て過充電保護、過放電保護、過電流保護を行うものであ
る。電流遮断素子３は、温度保護・電流遮断保護機能を
有する素子であり、例えば温度が上昇すると電流を遮断
するＰＴＣやヒューズなどからなる。
オン電池やリチウムポリマー電池などの化学セルであ
る。放電制御スイッチ素子Ｑ１及び充電制御スイッチ素
子Ｑ２は、ゲート電圧によりオン抵抗が変動する充放電
制御スイッチ素子である。保護回路２は、電圧をモニタ
する電圧検出部５、異常電圧などが検出されたときに充
放電の停止させるための制御を行うスイッチ制御回路６
などを有する保護ＩＣであり、電圧検出部５は、過充電
や過放電の保護を行うための電圧として二次電池１のセ
ル電圧および充放電制御スイッチ素子Ｑ１、Ｑ２間電圧
を検出するものであり、スイッチ制御回路６は、電圧検
出部５により検出されるセル電圧および充放電制御スイ
ッチ素子Ｑ１、Ｑ２間電圧が予め設定されたある一定の
電圧（設定電圧）以上か、あるいは一定の電圧以下か、
に応じて放電制御スイッチ素子Ｑ１のオン／オフ、充電
制御スイッチ素子Ｑ２のオン／オフを制御することによ
り、過充電や過放電、過電流時には充放電電流を遮断し
て過充電保護、過放電保護、過電流保護を行うものであ
る。電流遮断素子３は、温度保護・電流遮断保護機能を
有する素子であり、例えば温度が上昇すると電流を遮断
するＰＴＣやヒューズなどからなる。
【００１４】定電圧発生器４は、放電制御スイッチ素子
Ｑ１及び充電制御スイッチ素子Ｑ２のゲート電圧を決め
るゲート電圧制御手段であり、セル電圧に関わらずある
一定電圧を出力する、例えばツェナーダイオードにより
電圧をカットする方法や、レギュレータにより安定化す
る方法で一定の電圧に降圧する降圧形の定電圧回路であ
る。このゲート電圧により充放電制御スイッチ素子のオ
ン抵抗が変動しないように制御する。
Ｑ１及び充電制御スイッチ素子Ｑ２のゲート電圧を決め
るゲート電圧制御手段であり、セル電圧に関わらずある
一定電圧を出力する、例えばツェナーダイオードにより
電圧をカットする方法や、レギュレータにより安定化す
る方法で一定の電圧に降圧する降圧形の定電圧回路であ
る。このゲート電圧により充放電制御スイッチ素子のオ
ン抵抗が変動しないように制御する。
【００１５】次に、仮の電圧を想定して動作を説明す
る。電池パックが４Ｖから２．５Ｖまでの範囲で使用可
能な状態となっている場合、定電圧発生器４は、常に一
定電圧の２．５Ｖに降圧して出力する回路とする。この
ようにすることにより、電池パックが４Ｖから２．５Ｖ
まで変動しても、放電制御スイッチ素子Ｑ１及び充電制
御スイッチ素子Ｑ２のゲート電圧が常に一定になり、放
電制御スイッチ素子Ｑ１及び充電制御スイッチ素子Ｑ２
のインピーダンスを一定にすることができ、セル電圧が
いかなる状態においても安定した過電流検出を行うこと
ができる。ただし、この場合、先に述べたＭＯＳ−ＦＥ
Ｔの特徴から、電池パック全体のインピーダンスが大き
くなってしまう。特に、２直以上の電池パック出力電圧
が高い、セル構成の場合に有効である。
る。電池パックが４Ｖから２．５Ｖまでの範囲で使用可
能な状態となっている場合、定電圧発生器４は、常に一
定電圧の２．５Ｖに降圧して出力する回路とする。この
ようにすることにより、電池パックが４Ｖから２．５Ｖ
まで変動しても、放電制御スイッチ素子Ｑ１及び充電制
御スイッチ素子Ｑ２のゲート電圧が常に一定になり、放
電制御スイッチ素子Ｑ１及び充電制御スイッチ素子Ｑ２
のインピーダンスを一定にすることができ、セル電圧が
いかなる状態においても安定した過電流検出を行うこと
ができる。ただし、この場合、先に述べたＭＯＳ−ＦＥ
Ｔの特徴から、電池パック全体のインピーダンスが大き
くなってしまう。特に、２直以上の電池パック出力電圧
が高い、セル構成の場合に有効である。
【００１６】図２は本発明に係る電池パックの他の実施
の形態を示す図であり、７は定電圧発生器を示す。図２
に示す実施の形態は、昇圧形の定電圧発生器７とし、電
池パックが使用可能な状態の通常の範囲で変動するセル
電圧に関わらず、セル電圧より昇圧した一定電圧を放電
制御スイッチ素子Ｑ１及び充電制御スイッチ素子Ｑ２の
ゲート電圧として出力するように構成したものである。
の形態を示す図であり、７は定電圧発生器を示す。図２
に示す実施の形態は、昇圧形の定電圧発生器７とし、電
池パックが使用可能な状態の通常の範囲で変動するセル
電圧に関わらず、セル電圧より昇圧した一定電圧を放電
制御スイッチ素子Ｑ１及び充電制御スイッチ素子Ｑ２の
ゲート電圧として出力するように構成したものである。
【００１７】例えば上記のように電池パックが４Ｖから
２．５Ｖまでの範囲で使用可能な状態となっている場
合、定電圧発生器７は、電池パックが４Ｖから２．５Ｖ
まで変動しても、常に一定電圧の５Ｖに昇圧して出力す
ることで、放電制御スイッチ素子Ｑ１及び充電制御スイ
ッチ素子Ｑ２のゲート電圧が常に一定になる。このこと
により、放電制御スイッチ素子Ｑ１及び充電制御スイッ
チ素子Ｑ２のインピーダンスを一定にすることができ、
セル電圧がいかなる状態においても安定した過電流検出
を行うことができる。さらに、先に述べたＭＯＳ−ＦＥ
Ｔの特徴から、電池パック全体のインピーダンスを小さ
くして、過電流検出の精度を上げることが可能となる。
しかも、ＭＯＳ−ＦＥＴにおいて安価な駆動電圧が優れ
ない部材も使用できるという特徴を有する。
２．５Ｖまでの範囲で使用可能な状態となっている場
合、定電圧発生器７は、電池パックが４Ｖから２．５Ｖ
まで変動しても、常に一定電圧の５Ｖに昇圧して出力す
ることで、放電制御スイッチ素子Ｑ１及び充電制御スイ
ッチ素子Ｑ２のゲート電圧が常に一定になる。このこと
により、放電制御スイッチ素子Ｑ１及び充電制御スイッ
チ素子Ｑ２のインピーダンスを一定にすることができ、
セル電圧がいかなる状態においても安定した過電流検出
を行うことができる。さらに、先に述べたＭＯＳ−ＦＥ
Ｔの特徴から、電池パック全体のインピーダンスを小さ
くして、過電流検出の精度を上げることが可能となる。
しかも、ＭＯＳ−ＦＥＴにおいて安価な駆動電圧が優れ
ない部材も使用できるという特徴を有する。
【００１８】図３は本発明に係る電池パックのさらに他
の実施の形態を示す図であり、８は定電圧発生器、９は
温度検出制御回路を示す。図３に示す実施の形態におい
て、定電圧発生器８は、図１に示す実施の形態で用いた
降圧形もしくは図２に示す実施の形態で用いた昇圧形の
定電圧を発生する回路であり、温度検出制御回路９は、
放電制御スイッチ素子Ｑ１及び充電制御スイッチ素子Ｑ
２の温度を検出し、さらに定電圧発生器８で発生した電
圧を制御するものである。
の実施の形態を示す図であり、８は定電圧発生器、９は
温度検出制御回路を示す。図３に示す実施の形態におい
て、定電圧発生器８は、図１に示す実施の形態で用いた
降圧形もしくは図２に示す実施の形態で用いた昇圧形の
定電圧を発生する回路であり、温度検出制御回路９は、
放電制御スイッチ素子Ｑ１及び充電制御スイッチ素子Ｑ
２の温度を検出し、さらに定電圧発生器８で発生した電
圧を制御するものである。
【００１９】上記各実施の形態と同様に、定電圧発生器
８が一定電圧を発生して、放電制御スイッチ素子Ｑ１及
び充電制御スイッチ素子Ｑ２のインピーダンスを一定に
なるようにするが、この実施の形態では、さらに温度検
出制御回路９が放電制御スイッチ素子Ｑ１及び充電制御
スイッチ素子Ｑ２の温度を検出し、その温度を基に定電
圧発生器８で発生したゲート電圧を制御する。また、温
度検出制御回路９は、定電圧発生器８を制御して定電圧
発生器８で発生するゲート電圧を制御してもよい。
８が一定電圧を発生して、放電制御スイッチ素子Ｑ１及
び充電制御スイッチ素子Ｑ２のインピーダンスを一定に
なるようにするが、この実施の形態では、さらに温度検
出制御回路９が放電制御スイッチ素子Ｑ１及び充電制御
スイッチ素子Ｑ２の温度を検出し、その温度を基に定電
圧発生器８で発生したゲート電圧を制御する。また、温
度検出制御回路９は、定電圧発生器８を制御して定電圧
発生器８で発生するゲート電圧を制御してもよい。
【００２０】放電制御スイッチ素子Ｑ１及び充電制御ス
イッチ素子Ｑ２は、放電電流が大きいためＭＯＳ−ＦＥ
Ｔの自己発熱が大きくなり高温になった場合や、環境温
度が低温又は高温に変化した場合、ゲート電圧に関係な
くオン抵抗が変化してしまう。このような場合にも、温
度検出制御回路９が放電制御スイッチ素子Ｑ１及び充電
制御スイッチ素子Ｑ２の温度を検出してゲート電圧を制
御することにより、温度の変化に関わらずさらに放電制
御スイッチ素子Ｑ１及び充電制御スイッチ素子Ｑ２のオ
ン抵抗を安定した状態に維持することができる。よっ
て、過電流検出の精度を高めることができる。
イッチ素子Ｑ２は、放電電流が大きいためＭＯＳ−ＦＥ
Ｔの自己発熱が大きくなり高温になった場合や、環境温
度が低温又は高温に変化した場合、ゲート電圧に関係な
くオン抵抗が変化してしまう。このような場合にも、温
度検出制御回路９が放電制御スイッチ素子Ｑ１及び充電
制御スイッチ素子Ｑ２の温度を検出してゲート電圧を制
御することにより、温度の変化に関わらずさらに放電制
御スイッチ素子Ｑ１及び充電制御スイッチ素子Ｑ２のオ
ン抵抗を安定した状態に維持することができる。よっ
て、過電流検出の精度を高めることができる。
【００２１】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上
記実施の形態では、充放電制御スイッチ素子としてＭＯ
Ｓ−ＦＥＴを使用した場合について説明したが、ＭＯＳ
−ＦＥＴ以外の他の素子を使用した場合においても、ゲ
ート電圧の変動によりオン抵抗が変化する素子であれば
同様に適用されることはいうまでもない。
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上
記実施の形態では、充放電制御スイッチ素子としてＭＯ
Ｓ−ＦＥＴを使用した場合について説明したが、ＭＯＳ
−ＦＥＴ以外の他の素子を使用した場合においても、ゲ
ート電圧の変動によりオン抵抗が変化する素子であれば
同様に適用されることはいうまでもない。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、二次電池とゲート電圧によりオン抵抗が変動
する充放電制御スイッチ素子と保護回路とを備え、二次
電池と充放電制御スイッチ素子を端子間に直列接続し、
保護回路により、二次電池電圧及び充放電制御スイッチ
素子間電圧を検出し充放電制御スイッチ素子のゲート電
圧を制御して充放電制御スイッチ素子のオン、オフを制
御する電池パックにおいて、充放電制御スイッチ素子の
ゲート電圧をオン抵抗が変動しないように制御するゲー
ト電圧制御手段として、定電圧発生手段により、充放電
制御スイッチ素子のゲート電圧を一定に制御するので、
セル電圧が変動してもセル電圧に関わらずゲート電圧を
一定にし、オン抵抗を一定にすることができ、過電流検
出の精度を上げることができる。
によれば、二次電池とゲート電圧によりオン抵抗が変動
する充放電制御スイッチ素子と保護回路とを備え、二次
電池と充放電制御スイッチ素子を端子間に直列接続し、
保護回路により、二次電池電圧及び充放電制御スイッチ
素子間電圧を検出し充放電制御スイッチ素子のゲート電
圧を制御して充放電制御スイッチ素子のオン、オフを制
御する電池パックにおいて、充放電制御スイッチ素子の
ゲート電圧をオン抵抗が変動しないように制御するゲー
ト電圧制御手段として、定電圧発生手段により、充放電
制御スイッチ素子のゲート電圧を一定に制御するので、
セル電圧が変動してもセル電圧に関わらずゲート電圧を
一定にし、オン抵抗を一定にすることができ、過電流検
出の精度を上げることができる。
【００２３】さらには、温度制御手段により、少なくと
も充放電制御スイッチ素子の温度を検出してゲート電圧
を検出した温度に応じて制御するので、負荷がパルス放
電や大電流放電となりスイッチ素子の自己発熱が増加し
ても、温度に応じたゲート電圧に制御してオン抵抗を一
定にすることができ、過電流検出の精度を上げることが
できる。
も充放電制御スイッチ素子の温度を検出してゲート電圧
を検出した温度に応じて制御するので、負荷がパルス放
電や大電流放電となりスイッチ素子の自己発熱が増加し
ても、温度に応じたゲート電圧に制御してオン抵抗を一
定にすることができ、過電流検出の精度を上げることが
できる。
【図１】 本発明に係る電池パックの実施の形態を示す
図である。
図である。
【図２】 本発明に係る電池パックの他の実施の形態を
示す図である。
示す図である。
【図３】 本発明に係る電池パックのさらに他の実施の
形態を示す図である。
形態を示す図である。
【図４】 従来の電池パックの構成例を示す図である。
１…二次電池、２…保護回路、３…電流遮断素子、４…
電源制御回路、５…電圧検出部、６…スイッチ制御回
路、７…定電圧発生器、Ｑ１…放電制御スイッチ素子、
Ｑ２…充電制御スイッチ素子
電源制御回路、５…電圧検出部、６…スイッチ制御回
路、７…定電圧発生器、Ｑ１…放電制御スイッチ素子、
Ｑ２…充電制御スイッチ素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G035 AA01 AB03 AC01 AC15 AD03 AD08 AD45 AD56 5G003 AA01 BA01 DA07 DA13 FA04 FA08 GA01 5H030 AA01 AA03 AA04 AS20 BB02 BB27 DD01 FF26 FF43 FF44 5H040 AA27 AY04 DD08
Claims (3)
- 【請求項１】 二次電池とゲート電圧によりオン抵抗が
変動する充放電制御スイッチ素子と保護回路とを備え、
前記二次電池と充放電制御スイッチ素子を端子間に直列
接続し、前記保護回路により、前記二次電池電圧及び充
放電制御スイッチ素子間電圧を検出し前記充放電制御ス
イッチ素子のゲート電圧を制御して前記充放電制御スイ
ッチ素子のオン、オフを制御する電池パックにおいて、
前記充放電制御スイッチ素子のゲート電圧をオン抵抗が
変動しないように制御するゲート電圧制御手段を備えた
ことを特徴とする電池パック。 - 【請求項２】 前記ゲート電圧制御手段は、前記充放電
制御スイッチ素子のゲート電圧を一定に制御する定電圧
発生手段であることを特徴とする請求項１記載の電池パ
ック。 - 【請求項３】 前記ゲート電圧制御手段は、前記充放電
制御スイッチ素子のゲート電圧を一定に制御する定電圧
発生手段及び少なくとも前記充放電制御スイッチ素子の
温度を検出してゲート電圧を前記検出した温度に応じて
制御する温度制御手段からなることを特徴とする請求項
１記載の電池パック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001178231A JP2002374630A (ja) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | 電池パック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001178231A JP2002374630A (ja) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | 電池パック |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002374630A true JP2002374630A (ja) | 2002-12-26 |
Family
ID=19018965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001178231A Withdrawn JP2002374630A (ja) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | 電池パック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002374630A (ja) |
Cited By (6)
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-
2001
- 2001-06-13 JP JP2001178231A patent/JP2002374630A/ja not_active Withdrawn
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| WO2021111849A1 (ja) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | 工機ホールディングス株式会社 | 電池パック及び電気機器システム |
| JPWO2021111849A1 (ja) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | ||
| JP7424392B2 (ja) | 2019-12-06 | 2024-01-30 | 工機ホールディングス株式会社 | 電池パック及び電気機器システム |
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