JP2003157905A - 電池パック - Google Patents
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- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
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- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/267—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders having means for adapting to batteries or cells of different types or different sizes
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡素な制御回路を付加することで電池組の
サイクル寿命特性を向上させる電池パックを提供するこ
と。 【解決手段】 複数の素電池を直列接続してなる電池組
１０において、その電池組１０内の一つの素電池１８を
複数の素電池の中にあって電池組１０の負極端子から数
えて最初の段に配置すると共に、他の素電池より定格容
量の少ない素電池とする。この定格容量の少ない低容量
素電池１８の温度と電圧を検出し、検出結果に基づいて
低容量素電池１８の満充電を判別し、満充電と判別した
ときは電池組１０の充電を停止する。同じく検出結果に
基づいて、低容量素電池１８が過放電状態直前かどうか
を判別し、過放電状態直前と判断したときは電池組１０
の使用を中止する。
サイクル寿命特性を向上させる電池パックを提供するこ
と。 【解決手段】 複数の素電池を直列接続してなる電池組
１０において、その電池組１０内の一つの素電池１８を
複数の素電池の中にあって電池組１０の負極端子から数
えて最初の段に配置すると共に、他の素電池より定格容
量の少ない素電池とする。この定格容量の少ない低容量
素電池１８の温度と電圧を検出し、検出結果に基づいて
低容量素電池１８の満充電を判別し、満充電と判別した
ときは電池組１０の充電を停止する。同じく検出結果に
基づいて、低容量素電池１８が過放電状態直前かどうか
を判別し、過放電状態直前と判断したときは電池組１０
の使用を中止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯用機器の電源
として用いられているニッケルカドミウム電池、ニッケ
ル水素電池及びリチウムイオン電池等の２次電池から構
成される電池パックに関するものである。
として用いられているニッケルカドミウム電池、ニッケ
ル水素電池及びリチウムイオン電池等の２次電池から構
成される電池パックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年，ニッケルカドミウム電池、ニッケ
ル水素電池及びリチウムイオン電池等の２次電池の高容
量化及び大電流による充放電特性の改善は目覚ましいも
のがある。このような性能改善を施した２次電池を接続
板等により直列に接続した電池組は高負荷機器のコード
レス化を可能とした。この電池の改善は必然的に大電流
での充放電が可能となるため、大きな発熱を引き起こ
し、サイクル寿命特性を低減させる。また、特に、素電
池を直列に接続した電池組の場合、電池組内の容量の少
ない素電池が過充電・過放電となりやすい。このように
容量の少ない素電池が繰り返し過充電・過放電される
と、その素電池のみが他の素電池よりも早く寿命となっ
てしまう。
ル水素電池及びリチウムイオン電池等の２次電池の高容
量化及び大電流による充放電特性の改善は目覚ましいも
のがある。このような性能改善を施した２次電池を接続
板等により直列に接続した電池組は高負荷機器のコード
レス化を可能とした。この電池の改善は必然的に大電流
での充放電が可能となるため、大きな発熱を引き起こ
し、サイクル寿命特性を低減させる。また、特に、素電
池を直列に接続した電池組の場合、電池組内の容量の少
ない素電池が過充電・過放電となりやすい。このように
容量の少ない素電池が繰り返し過充電・過放電される
と、その素電池のみが他の素電池よりも早く寿命となっ
てしまう。
【０００３】上記現象を図５に示した電池組の充電特性
を用いて説明する。図に示されているように、電池組の
電圧、温度及び内部圧力は充電初期から満充電近くまで
緩やかに上昇し、満充電付近から急激に上昇する。電池
組の満充電検出は、満充電付近の電圧及び温度の急激な
変化を検出することにより行われる。
を用いて説明する。図に示されているように、電池組の
電圧、温度及び内部圧力は充電初期から満充電近くまで
緩やかに上昇し、満充電付近から急激に上昇する。電池
組の満充電検出は、満充電付近の電圧及び温度の急激な
変化を検出することにより行われる。
【０００４】ところが、図６に示すように、電池組内の
容量の少ない素電池は、他の素電池より早く満充電とな
り、電池組の満充電検出時点では過充電となっている。
また、この時点では、素電池内の温度上昇及び内部圧力
の上昇が大きくなっており、電池の劣化が進行する。こ
のような状態で充放電を繰り返すと、容量の少ない素電
池は過放電・過充電を繰り返し、何れは素電池内の電解
液が漏れ、内部インピーダンスの増大を引き起こす。こ
れに伴い、容量の少ない素電池の容量が激減し、内部短
絡もしくは内部オープン故障に至り、これが原因で電池
パックが寿命に至る。
容量の少ない素電池は、他の素電池より早く満充電とな
り、電池組の満充電検出時点では過充電となっている。
また、この時点では、素電池内の温度上昇及び内部圧力
の上昇が大きくなっており、電池の劣化が進行する。こ
のような状態で充放電を繰り返すと、容量の少ない素電
池は過放電・過充電を繰り返し、何れは素電池内の電解
液が漏れ、内部インピーダンスの増大を引き起こす。こ
れに伴い、容量の少ない素電池の容量が激減し、内部短
絡もしくは内部オープン故障に至り、これが原因で電池
パックが寿命に至る。
【０００５】図７に電池組のサイクル寿命特性を示す。
１００％充電・１００％放電の場合は、満充電になる前
に充電を停止する中途充電（８０％充電）、過放電にな
る前に放電を停止する中途放電（８０％放電）で充放電
を繰り返した時と比べ極端に寿命が短いのは、先に説明
した通りである。
１００％充電・１００％放電の場合は、満充電になる前
に充電を停止する中途充電（８０％充電）、過放電にな
る前に放電を停止する中途放電（８０％放電）で充放電
を繰り返した時と比べ極端に寿命が短いのは、先に説明
した通りである。
【０００６】そこで、例えば、ＨＥＶ（ハイブリッドカ
ー）等に使用する電池組は長寿命化を達成させるため、
図７に示す中途充電・中途放電というような使い方をし
て電池組を過充電・過放電させないようにしてしる。
ー）等に使用する電池組は長寿命化を達成させるため、
図７に示す中途充電・中途放電というような使い方をし
て電池組を過充電・過放電させないようにしてしる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
方式は、中途充電・中途放電を可能とするため、電池組
の全ての素電池、もしくは電池組の幾つかの素電池群の
電池電圧及び電池温度をモニタしなければならず、制御
回路が複雑になるという問題がある。そのような複雑な
制御回路を付加した電池パックを民生用機器として使用
する場合には、コスト面で問題が多い。
方式は、中途充電・中途放電を可能とするため、電池組
の全ての素電池、もしくは電池組の幾つかの素電池群の
電池電圧及び電池温度をモニタしなければならず、制御
回路が複雑になるという問題がある。そのような複雑な
制御回路を付加した電池パックを民生用機器として使用
する場合には、コスト面で問題が多い。
【０００８】本発明の目的は，上記従来技術の欠点をな
くし，簡素な制御回路を付加することで電池組のサイク
ル寿命特性を向上させる電池パックを提供することにあ
る。
くし，簡素な制御回路を付加することで電池組のサイク
ル寿命特性を向上させる電池パックを提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
めになされた請求項１記載の発明は、携帯用機器の電源
として使用される電池パックにおいて，複数の素電池を
直列接続してなり、複数の素電池の内の少なくとも一つ
の素電池を他の素電池より定格容量の少ない低容量素電
池とした充電器及び携帯用機器に選択的に接続可能な電
池組と、低容量素電池の満充電を判別する満充電判別手
段と、満充電判別手段により低容量素電池が満充電であ
ると判別されたときは、電池組の充電を停止させる充電
停止信号を充電器に出力する制御手段を備えたことを特
徴としている。
めになされた請求項１記載の発明は、携帯用機器の電源
として使用される電池パックにおいて，複数の素電池を
直列接続してなり、複数の素電池の内の少なくとも一つ
の素電池を他の素電池より定格容量の少ない低容量素電
池とした充電器及び携帯用機器に選択的に接続可能な電
池組と、低容量素電池の満充電を判別する満充電判別手
段と、満充電判別手段により低容量素電池が満充電であ
ると判別されたときは、電池組の充電を停止させる充電
停止信号を充電器に出力する制御手段を備えたことを特
徴としている。
【００１０】このように構成された本発明では、直列接
続された複数の素電池内に他の素電池より定格容量の少
ない低容量素電池を組み込んだので、電池パックを充電
器に接続して充電をすると、この低容量素電池が最初に
満充電となる。この状態で更に充電を継続すると、低容
量素電池は過充電状態となる。そこで、低容量素電池が
満充電であると判別されたときに、電池組の充電を停止
するようにし、低容量素電池の過充電を防止して低容量
素電池の寿命の短命化を防ぎ、もって電池組のサイクル
寿命特性の向上を図っている。
続された複数の素電池内に他の素電池より定格容量の少
ない低容量素電池を組み込んだので、電池パックを充電
器に接続して充電をすると、この低容量素電池が最初に
満充電となる。この状態で更に充電を継続すると、低容
量素電池は過充電状態となる。そこで、低容量素電池が
満充電であると判別されたときに、電池組の充電を停止
するようにし、低容量素電池の過充電を防止して低容量
素電池の寿命の短命化を防ぎ、もって電池組のサイクル
寿命特性の向上を図っている。
【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の構
成において、満充電判別手段は、低容量素電池の温度を
検出する素電池温度検出手段と、低容量素電池の電圧を
検出する素電池電圧検出手段とからなり、素電池温度検
出手段及び素電池電圧検出手段の出力に基づいて低容量
素電池の満充電を判別することを特徴としている。
成において、満充電判別手段は、低容量素電池の温度を
検出する素電池温度検出手段と、低容量素電池の電圧を
検出する素電池電圧検出手段とからなり、素電池温度検
出手段及び素電池電圧検出手段の出力に基づいて低容量
素電池の満充電を判別することを特徴としている。
【００１２】一般に、２次電池は充電を継続すると、電
池電圧が上昇し、電池温度が上昇する。そこで、本発明
でも、低容量素電池の満充電をその電池電圧と電池温度
に基づいて判別するようにしている。ただし、電池電圧
と電池温度のいずれか一方に基づいて判別するようにし
てもよい。
池電圧が上昇し、電池温度が上昇する。そこで、本発明
でも、低容量素電池の満充電をその電池電圧と電池温度
に基づいて判別するようにしている。ただし、電池電圧
と電池温度のいずれか一方に基づいて判別するようにし
てもよい。
【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１若しくは
２のいずれかに記載の構成に加え、電池組の電圧を検出
する電池組電圧検出手段と、電池組電圧検出手段により
検出された電池組の電圧に基づいて電池組の充電時の異
常状態を検出する充電異常状態検出手段とを更に備え、
制御手段は、充電異常状態検出手段により電池組の異常
状態が検出されたときは、電池組の充電を停止させる充
電停止信号を充電器に出力することを特徴としている。
２のいずれかに記載の構成に加え、電池組の電圧を検出
する電池組電圧検出手段と、電池組電圧検出手段により
検出された電池組の電圧に基づいて電池組の充電時の異
常状態を検出する充電異常状態検出手段とを更に備え、
制御手段は、充電異常状態検出手段により電池組の異常
状態が検出されたときは、電池組の充電を停止させる充
電停止信号を充電器に出力することを特徴としている。
【００１４】他の素電池より定格容量の少ない低容量素
電池を組み込んだ電池組は、充電中に過充電等の異常が
発生するとすれば、その原因は低容量素電池にある場合
がほとんどであるが、低容量素電池以外の素電池に原因
がある場合もないとはいえない。そこで、低容量素電池
の電池電圧に着目するだけでなく、電池組全体の電池電
圧にも着目して、たとえば、充電中に電池組の満充電を
判定したにも拘わらず満充電判別手段が満充電と判定し
なかった場合には、電池組に異常があると判断して、電
池組の充電を停止するようにしている。
電池を組み込んだ電池組は、充電中に過充電等の異常が
発生するとすれば、その原因は低容量素電池にある場合
がほとんどであるが、低容量素電池以外の素電池に原因
がある場合もないとはいえない。そこで、低容量素電池
の電池電圧に着目するだけでなく、電池組全体の電池電
圧にも着目して、たとえば、充電中に電池組の満充電を
判定したにも拘わらず満充電判別手段が満充電と判定し
なかった場合には、電池組に異常があると判断して、電
池組の充電を停止するようにしている。
【００１５】請求項４記載の発明は、携帯用機器の電源
として使用される電池パックにおいて，複数の素電池を
直列接続してなり、複数の素電池の内の少なくとも一つ
の素電池を他の素電池より定格容量の少ない低容量素電
池とした充電器及び携帯用機器に選択的に接続可能な電
池組と、低容量素電池の放電時の異常状態を検出する異
常状態検出手段と、異常状態検出手段により低容量素電
池の異常状態が検出されたときは、携帯用機器の駆動を
停止させる駆動停止信号を携帯用機器に出力する制御手
段を備えたことを特徴としている。
として使用される電池パックにおいて，複数の素電池を
直列接続してなり、複数の素電池の内の少なくとも一つ
の素電池を他の素電池より定格容量の少ない低容量素電
池とした充電器及び携帯用機器に選択的に接続可能な電
池組と、低容量素電池の放電時の異常状態を検出する異
常状態検出手段と、異常状態検出手段により低容量素電
池の異常状態が検出されたときは、携帯用機器の駆動を
停止させる駆動停止信号を携帯用機器に出力する制御手
段を備えたことを特徴としている。
【００１６】このように構成された本発明では、直列接
続された複数の素電池内に他の素電池より定格容量の少
ない低容量素電池を組み込んだので、電池パックを携帯
用機器の電源として使用すると、低容量素電池以外の素
電池に残容量があっても、この低容量素電池の容量が最
初に空となり、この状態を越えて放電し続ければ、低容
量素電池は過放電状態となる。そこで、このような低容
量素電池の異常状態を検出したときには、携帯用機器の
駆動を停止して低容量素電池の過放電を防止することで
低容量素電池の寿命の短命化を防ぎ、もって電池組のサ
イクル寿命特性の向上を図っている。
続された複数の素電池内に他の素電池より定格容量の少
ない低容量素電池を組み込んだので、電池パックを携帯
用機器の電源として使用すると、低容量素電池以外の素
電池に残容量があっても、この低容量素電池の容量が最
初に空となり、この状態を越えて放電し続ければ、低容
量素電池は過放電状態となる。そこで、このような低容
量素電池の異常状態を検出したときには、携帯用機器の
駆動を停止して低容量素電池の過放電を防止することで
低容量素電池の寿命の短命化を防ぎ、もって電池組のサ
イクル寿命特性の向上を図っている。
【００１７】請求項５記載の発明は、請求項４記載の構
成において、異常状態検出手段は、低容量素電池の温度
を検出する素電池温度検出手段と、低容量素電池の電圧
を検出する素電池電圧検出手段とからなり、素電池温度
検出手段及び素電池電圧検出手段の少なくともいずれか
一方の出力に基づいて低容量素電池の異常状態を判別す
ることを特徴としている。
成において、異常状態検出手段は、低容量素電池の温度
を検出する素電池温度検出手段と、低容量素電池の電圧
を検出する素電池電圧検出手段とからなり、素電池温度
検出手段及び素電池電圧検出手段の少なくともいずれか
一方の出力に基づいて低容量素電池の異常状態を判別す
ることを特徴としている。
【００１８】このように構成された本発明では、電池パ
ックを携帯用機器の電源として使用する場合に、他の素
電池より定格容量の少ない低容量素電池の電圧と温度の
少なくともいずれか一方に着目して、たとえば、低容量
素電池が過放電状態にならないように異常状態を検出す
るようにしている。
ックを携帯用機器の電源として使用する場合に、他の素
電池より定格容量の少ない低容量素電池の電圧と温度の
少なくともいずれか一方に着目して、たとえば、低容量
素電池が過放電状態にならないように異常状態を検出す
るようにしている。
【００１９】請求項６記載の発明は、請求項４若しくは
５のいずれかに記載の構成に加え、電池組の電圧を検出
する電池組電圧検出手段と、電池組電圧検出手段により
検出された電池組の電圧に基づいて電池組の放電時の異
常状態を検出する放電異常状態検出手段とを更に備え、
制御手段は、放電異常状態検出手段により電池組の異常
状態が検出されたときは、携帯用機器の駆動を停止させ
る駆動停止信号を携帯用機器に出力することを特徴とし
ている。
５のいずれかに記載の構成に加え、電池組の電圧を検出
する電池組電圧検出手段と、電池組電圧検出手段により
検出された電池組の電圧に基づいて電池組の放電時の異
常状態を検出する放電異常状態検出手段とを更に備え、
制御手段は、放電異常状態検出手段により電池組の異常
状態が検出されたときは、携帯用機器の駆動を停止させ
る駆動停止信号を携帯用機器に出力することを特徴とし
ている。
【００２０】他の素電池より定格容量の少ない低容量素
電池を組み込んだ電池組は、放電中に異常が発生すると
すれば、その原因は低容量素電池にある場合がほとんど
であるが、低容量素電池以外の素電池に原因がある場合
もないとはいえない。そこで、低容量素電池の放電時の
異常だけでなく、電池組自体の異常も検出できるように
している。たとえば、放電中に電池組の電圧が一定レベ
ル以下に低下したにも拘わらず、携帯用機器の駆動停止
機能が働いていない場合には、制御手段は携帯用機器の
駆動を停止するようにしている。
電池を組み込んだ電池組は、放電中に異常が発生すると
すれば、その原因は低容量素電池にある場合がほとんど
であるが、低容量素電池以外の素電池に原因がある場合
もないとはいえない。そこで、低容量素電池の放電時の
異常だけでなく、電池組自体の異常も検出できるように
している。たとえば、放電中に電池組の電圧が一定レベ
ル以下に低下したにも拘わらず、携帯用機器の駆動停止
機能が働いていない場合には、制御手段は携帯用機器の
駆動を停止するようにしている。
【００２１】請求項７記載の発明は、請求項４乃至６の
いずれか一に記載の構成に加え、低容量素電池の満充電
を判別する満充電判別手段を更に備え、制御手段は、満
充電判別手段により低容量素電池が満充電であると判別
されたときは、電池組の充電を停止させる充電停止信号
を充電器に出力することを特徴としている。
いずれか一に記載の構成に加え、低容量素電池の満充電
を判別する満充電判別手段を更に備え、制御手段は、満
充電判別手段により低容量素電池が満充電であると判別
されたときは、電池組の充電を停止させる充電停止信号
を充電器に出力することを特徴としている。
【００２２】このように、低容量素電池の放電時の異常
状態を検出する異常状態検出手段に加え、低容量素電池
の満充電を判別する満充電判別手段を備えた構成では、
低容量素電池が満充電であると判別されたときに、電池
組の充電を停止することができる。これによって、低容
量素電池の過放電のような放電時の異常状態のみならず
充電時の過充電も防止することができる。
状態を検出する異常状態検出手段に加え、低容量素電池
の満充電を判別する満充電判別手段を備えた構成では、
低容量素電池が満充電であると判別されたときに、電池
組の充電を停止することができる。これによって、低容
量素電池の過放電のような放電時の異常状態のみならず
充電時の過充電も防止することができる。
【００２３】請求項８記載の発明は、請求項１乃至７の
いずれか一に記載の構成に加え、電池組が充電中か放電
中かを検出する充放電検出手段を更に備えたことを特徴
としている。
いずれか一に記載の構成に加え、電池組が充電中か放電
中かを検出する充放電検出手段を更に備えたことを特徴
としている。
【００２４】従って、電池組が充電中と判断されたとき
に、満充電判別手段は低容量素電池が満充電であるかど
うかの判別を行い、電池組が放電中と判断されたとき
に、異常状態検出手段は低容量素電池が異常状態にある
かどうかを検出すればよい。
に、満充電判別手段は低容量素電池が満充電であるかど
うかの判別を行い、電池組が放電中と判断されたとき
に、異常状態検出手段は低容量素電池が異常状態にある
かどうかを検出すればよい。
【００２５】請求項９記載の発明は、請求項１乃至７の
いずれか一に記載の構成において、低容量素電池は複数
の素電池の中にあって電池組の負極端子から数えて最初
の段に配置することを特徴としている。
いずれか一に記載の構成において、低容量素電池は複数
の素電池の中にあって電池組の負極端子から数えて最初
の段に配置することを特徴としている。
【００２６】かかる構成により、簡素な回路で低容量素
電池の電池電圧を検出することができる。
電池の電池電圧を検出することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電池パックの実施
の形態を、図１乃至図３を用いて説明する。図１は電池
パック１を充電器１００に接続した状態を示す図で、図
２は電池パック１を携帯用機器２００に接続した状態を
示す図である。
の形態を、図１乃至図３を用いて説明する。図１は電池
パック１を充電器１００に接続した状態を示す図で、図
２は電池パック１を携帯用機器２００に接続した状態を
示す図である。
【００２８】図１において、電池パック１の正極端子２
と負極端子３は、充電器１００に設けられている正極端
子１０１と負極端子１０２とそれぞれ接続されている。
充電器１００には情報伝達端子１０３が形成されてい
る。この情報伝達端子１０３には、後述するマイクロコ
ンピュータ６０（以下、「マイコン６０」という。）の
出力ポート６６から電池パック１の情報伝達端子４を介
して出力される充電停止信号が印加される。また、図２
に示されているように、電池パック１を携帯用機器２０
０に接続した場合には、マイコン６０の出力ポート６６
から出力される駆動停止信号は情報伝達端子４を介して
携帯用機器２００の情報伝達端子２０３に印加される。
なお、図示されていないが、使用時、充電器１００は１
００Ｖの交流電源に接続される。
と負極端子３は、充電器１００に設けられている正極端
子１０１と負極端子１０２とそれぞれ接続されている。
充電器１００には情報伝達端子１０３が形成されてい
る。この情報伝達端子１０３には、後述するマイクロコ
ンピュータ６０（以下、「マイコン６０」という。）の
出力ポート６６から電池パック１の情報伝達端子４を介
して出力される充電停止信号が印加される。また、図２
に示されているように、電池パック１を携帯用機器２０
０に接続した場合には、マイコン６０の出力ポート６６
から出力される駆動停止信号は情報伝達端子４を介して
携帯用機器２００の情報伝達端子２０３に印加される。
なお、図示されていないが、使用時、充電器１００は１
００Ｖの交流電源に接続される。
【００２９】電池パック１には、素電池１１〜１８を接
続板で直列接続されてなる電池組１０が内包されてい
る。このうち素電池１１〜１７は定格容量Ｑ１Ａｈであ
り、素電池１８の定格容量はこれより２割少ない０．８
×Ｑ１Ａｈである。定格容量の少ない素電池１８（以
下、「低容量素電池１８」という。）は、８個の素電池
の中にあってＧＮＤである負極端子３から数えて最初の
段に配置される。
続板で直列接続されてなる電池組１０が内包されてい
る。このうち素電池１１〜１７は定格容量Ｑ１Ａｈであ
り、素電池１８の定格容量はこれより２割少ない０．８
×Ｑ１Ａｈである。定格容量の少ない素電池１８（以
下、「低容量素電池１８」という。）は、８個の素電池
の中にあってＧＮＤである負極端子３から数えて最初の
段に配置される。
【００３０】図１に示したように、電池パック１と充電
器１００を接続して電池パック１を充電する場合には、
充電器１００の正極端子１０１から電池組１０の正極側
に、そして電池組１０の負極側から充電器１００の負極
端子１０２の方向に充電電流が流れる。逆に、図２に示
したように、電池パック１と携帯用機器２００を接続
し、電池パック１を電源として携帯用機器２００を駆動
する場合には、電池組１０の正極端子２から携帯用機器
２００を介して電池組１０の負極端子３の方向に負荷電
流が流れる。
器１００を接続して電池パック１を充電する場合には、
充電器１００の正極端子１０１から電池組１０の正極側
に、そして電池組１０の負極側から充電器１００の負極
端子１０２の方向に充電電流が流れる。逆に、図２に示
したように、電池パック１と携帯用機器２００を接続
し、電池パック１を電源として携帯用機器２００を駆動
する場合には、電池組１０の正極端子２から携帯用機器
２００を介して電池組１０の負極端子３の方向に負荷電
流が流れる。
【００３１】この電流経路には、素電池電圧検出部２
０，定電圧電源３０，電池組電圧検出部４０，素電池温
度検出部５０，充放電検出部７０が接続されており、こ
れら各部は制御手段たるマイコン６０に接続されてい
る。
０，定電圧電源３０，電池組電圧検出部４０，素電池温
度検出部５０，充放電検出部７０が接続されており、こ
れら各部は制御手段たるマイコン６０に接続されてい
る。
【００３２】マイコン６０は、中央処理装置（ＣＰＵ）
６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、タイマ６４、Ａ／Ｄコ
ンバータ６５、出力ポート６６、リセット入力ポート６
７から構成され、これらは内部バスにより相互に接続さ
れている。
６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、タイマ６４、Ａ／Ｄコ
ンバータ６５、出力ポート６６、リセット入力ポート６
７から構成され、これらは内部バスにより相互に接続さ
れている。
【００３３】素電池電圧検出部２０は抵抗２１のみで構
成されている。当該抵抗２１は素電池１７，１８を接続
する金属板とマイコン６０のＡ／Ｄコンバータ６５の間
に接続されており、低容量素電池１８の電圧をＡ／Ｄコ
ンバータ６５に入力するための制限抵抗である。
成されている。当該抵抗２１は素電池１７，１８を接続
する金属板とマイコン６０のＡ／Ｄコンバータ６５の間
に接続されており、低容量素電池１８の電圧をＡ／Ｄコ
ンバータ６５に入力するための制限抵抗である。
【００３４】前述した低容量素電池１８は、ＧＮＤであ
る負極端子から数えて最初に配置するようにしたので、
低容量素電池１８の電圧検出を抵抗２１のみの簡素な回
路で実現できる。ここで、低容量素電池１８を負極端子
から数えて最初の段に配置しないようにした場合、例え
ば、素電池１７と１８とを入れ替えた場合、当然のこと
ながら、ＧＮＤとの関係上、低容量素電池１８のみ電圧
を検出するには減算回路等が必要になり、電圧検出の回
路構成が複雑になる。
る負極端子から数えて最初に配置するようにしたので、
低容量素電池１８の電圧検出を抵抗２１のみの簡素な回
路で実現できる。ここで、低容量素電池１８を負極端子
から数えて最初の段に配置しないようにした場合、例え
ば、素電池１７と１８とを入れ替えた場合、当然のこと
ながら、ＧＮＤとの関係上、低容量素電池１８のみ電圧
を検出するには減算回路等が必要になり、電圧検出の回
路構成が複雑になる。
【００３５】定電圧電源３０は、３端子レギュレータ
（ＲＥＧ．）３１、平滑コンデンサ３２、３３、リセッ
トＩＣ３４から構成されており、定電圧電源３０から出
力される定電圧ＶＣＣは、素電池温度検出部５０、マイ
コン６０及び電流検出部７０の電源となる。リセットＩ
Ｃ３４はマイコン６０のリセット入力ポート６７に接続
されており、マイコン６０を初期状態にするためにリセ
ット信号をリセット入力ポート６７に対して出力する。
（ＲＥＧ．）３１、平滑コンデンサ３２、３３、リセッ
トＩＣ３４から構成されており、定電圧電源３０から出
力される定電圧ＶＣＣは、素電池温度検出部５０、マイ
コン６０及び電流検出部７０の電源となる。リセットＩ
Ｃ３４はマイコン６０のリセット入力ポート６７に接続
されており、マイコン６０を初期状態にするためにリセ
ット信号をリセット入力ポート６７に対して出力する。
【００３６】電池組電圧検出部４０は、電池組１０全体
の電池電圧を検出するためのもので、抵抗４１〜４３か
らなる。電池組１０の正極端子とＧＮＤ間に直列接続さ
れた抵抗４１，４２の接続点は、抵抗４３を介してマイ
コン６０のＡ／Ｄコンバータ６５に接続されている。Ａ
／Ｄコンバータ６５からは、検出した電池電圧に対応す
るデジタル値が出力され、マイコン６０のＣＰＵ６１
は、当該デジタル値とＲＯＭ６２に記憶されている所定
電圧とを比較して、電池組１０が正常電圧を維持してい
るかどうかを監視する。
の電池電圧を検出するためのもので、抵抗４１〜４３か
らなる。電池組１０の正極端子とＧＮＤ間に直列接続さ
れた抵抗４１，４２の接続点は、抵抗４３を介してマイ
コン６０のＡ／Ｄコンバータ６５に接続されている。Ａ
／Ｄコンバータ６５からは、検出した電池電圧に対応す
るデジタル値が出力され、マイコン６０のＣＰＵ６１
は、当該デジタル値とＲＯＭ６２に記憶されている所定
電圧とを比較して、電池組１０が正常電圧を維持してい
るかどうかを監視する。
【００３７】素電池温度検出部５０は、低容量素電池１
８の近傍に配置して当該素電池の温度を検出するもので
あり、感温素子としてのサーミスタ５１、抵抗５２〜５
４から構成されている。サーミスタ５１は抵抗５３を介
してマイコン６０のＡ／Ｄコンバータ６５に接続されて
いる。Ａ／Ｄコンバータ６５からは、検出した電池温度
に対応するデジタル値が出力され、マイコン６０のＣＰ
Ｕ６１は、当該デジタル値と予め設定した所定値とを比
較し、低容量素電池１８の電池温度が異常高温であるか
どうかの判断を行う。
８の近傍に配置して当該素電池の温度を検出するもので
あり、感温素子としてのサーミスタ５１、抵抗５２〜５
４から構成されている。サーミスタ５１は抵抗５３を介
してマイコン６０のＡ／Ｄコンバータ６５に接続されて
いる。Ａ／Ｄコンバータ６５からは、検出した電池温度
に対応するデジタル値が出力され、マイコン６０のＣＰ
Ｕ６１は、当該デジタル値と予め設定した所定値とを比
較し、低容量素電池１８の電池温度が異常高温であるか
どうかの判断を行う。
【００３８】充放電検出部７０は、電流検出抵抗７１及
び充放電電流検出回路７２から構成され、電池組１０が
充電中か放電中かを検出する。充放電電流検出回路７２
は、例えば、反転増幅回路と、非反転増幅回路の両方を
備えた構成で、電流検出抵抗７１に流れる電流の方向及
び大きさによって生じる電位を、反転増幅及び非反転増
幅することにより、充電及び放電に対応して反転増幅回
路、または非反転増幅回路に出力が生じ、この出力に基
づいてマイコン６０のＡ／Ｄコンバータ６５でＡ／Ｄ変
換し、ＣＰＵ６１は電池組１０が充電中か放電中かを判
別する。
び充放電電流検出回路７２から構成され、電池組１０が
充電中か放電中かを検出する。充放電電流検出回路７２
は、例えば、反転増幅回路と、非反転増幅回路の両方を
備えた構成で、電流検出抵抗７１に流れる電流の方向及
び大きさによって生じる電位を、反転増幅及び非反転増
幅することにより、充電及び放電に対応して反転増幅回
路、または非反転増幅回路に出力が生じ、この出力に基
づいてマイコン６０のＡ／Ｄコンバータ６５でＡ／Ｄ変
換し、ＣＰＵ６１は電池組１０が充電中か放電中かを判
別する。
【００３９】次に図１及び図２の回路図と図３のフロー
チャートを参照して動作を説明する。
チャートを参照して動作を説明する。
【００４０】プログラムがスタートすると、マイコン６
０は素電池電圧検出部２０の出力をＡ／Ｄコンバータ６
５でＡ／Ｄ変換し、低容量素電池１８の電圧Ｖ１８を取
り込む（ステップ３０１）。また、素電池温度検出部５
０の出力を同じくＡ／Ｄコンバータ６５でＡ／Ｄ変換
し、低容量素電池１８の温度Ｔ１８を取り込む（ステッ
プ３０２）。引き続き、充放電検出部７０の出力をＡ／
Ｄコンバータ６５でＡ／Ｄ変換し、電池パック１が充電
中か否かを判別する（ステップ３０３）。電池パック１
が充電中と判別したときは（ステップ３０３：ＹＥ
Ｓ）、低容量素電池１８の満充電判別を行う（ステップ
３０４）。
０は素電池電圧検出部２０の出力をＡ／Ｄコンバータ６
５でＡ／Ｄ変換し、低容量素電池１８の電圧Ｖ１８を取
り込む（ステップ３０１）。また、素電池温度検出部５
０の出力を同じくＡ／Ｄコンバータ６５でＡ／Ｄ変換
し、低容量素電池１８の温度Ｔ１８を取り込む（ステッ
プ３０２）。引き続き、充放電検出部７０の出力をＡ／
Ｄコンバータ６５でＡ／Ｄ変換し、電池パック１が充電
中か否かを判別する（ステップ３０３）。電池パック１
が充電中と判別したときは（ステップ３０３：ＹＥ
Ｓ）、低容量素電池１８の満充電判別を行う（ステップ
３０４）。
【００４１】低容量素電池１８の満充電判別は、図６に
示した低容量素電池の充電特性に従い、検出した電圧Ｖ
１８及び温度Ｔ１８の変化に基づいて判別する。前記の
満充電判別方式によって低容量素電池１８が満充電でな
い場合は（ステップ３０４：ＮＯ）、ステップ３０１に
戻る。ステップ３０４において、低容量素電池１８が満
充電と判別したときは（ステップ３０４：ＹＥＳ）、マ
イコン６０の出力ポート６６から充電器１００の充電を
停止させる充電停止信号を出力する（ステップ３０
５）。充電停止信号は、電池パック１の情報伝達端子４
から充電器１００の情報伝達端子１０３に入力され、充
電器１００の出力を停止させる。
示した低容量素電池の充電特性に従い、検出した電圧Ｖ
１８及び温度Ｔ１８の変化に基づいて判別する。前記の
満充電判別方式によって低容量素電池１８が満充電でな
い場合は（ステップ３０４：ＮＯ）、ステップ３０１に
戻る。ステップ３０４において、低容量素電池１８が満
充電と判別したときは（ステップ３０４：ＹＥＳ）、マ
イコン６０の出力ポート６６から充電器１００の充電を
停止させる充電停止信号を出力する（ステップ３０
５）。充電停止信号は、電池パック１の情報伝達端子４
から充電器１００の情報伝達端子１０３に入力され、充
電器１００の出力を停止させる。
【００４２】ステップ３０３において、電池パック１が
充電中でない場合は（ステップ３０３：ＮＯ）、充放電
検出部７０の出力をマイコン６０のＡ／Ｄコンバータ６
５でＡ／Ｄ変換し、電池パック１が放電中か否かを判別
する（ステップ３０６）。電池パック１が放電中と判別
したときは（ステップ３０６：ＹＥＳ）、低容量素電池
１８の電圧Ｖ１８が所定値以下の電圧まで放電されたか
否かの判別を行う（ステップ３０７）。この判別は、低
容量素電池１８が過放電とならないようにするためのも
のであり、よって、電圧Ｖ１８が所定値以下と判別され
たときにも低容量素電池１８が過放電状態にないように
所定値を選定する必要がある。
充電中でない場合は（ステップ３０３：ＮＯ）、充放電
検出部７０の出力をマイコン６０のＡ／Ｄコンバータ６
５でＡ／Ｄ変換し、電池パック１が放電中か否かを判別
する（ステップ３０６）。電池パック１が放電中と判別
したときは（ステップ３０６：ＹＥＳ）、低容量素電池
１８の電圧Ｖ１８が所定値以下の電圧まで放電されたか
否かの判別を行う（ステップ３０７）。この判別は、低
容量素電池１８が過放電とならないようにするためのも
のであり、よって、電圧Ｖ１８が所定値以下と判別され
たときにも低容量素電池１８が過放電状態にないように
所定値を選定する必要がある。
【００４３】具体的には、ニッケルカドミウム電池やニ
ッケル水素電池の場合は１．０Ｖ程度、リチウムイオン
電池で、例えば、３．６Ｖ系のものであれば、２．５Ｖ
程度を所定値とする。
ッケル水素電池の場合は１．０Ｖ程度、リチウムイオン
電池で、例えば、３．６Ｖ系のものであれば、２．５Ｖ
程度を所定値とする。
【００４４】前記の放電時の電圧判別で低容量素電池１
８の電圧Ｖ１８が所定値以下でない場合は（ステップ３
０７：ＮＯ）、低容量素電池１８の温度Ｔ１８が所定値
以上か否かの判別を行う（ステップ３０８）。低容量素
電池１８の放電時の温度判別は、低容量素電池１８の温
度が異常な温度上昇をひきおこす前に行い、異常な温度
上昇をひきおこす前であっても温度Ｔ１８が所定値を越
えた場合には、放電を停止するようにする。前記の放電
時の温度判別で低容量素電池１８が所定値以上の温度上
昇となっていない場合は（ステップ３０８：ＮＯ）、ス
テップ３０１に戻る。ステップ３０８において、低容量
素電池１８が所定値以上の温度上昇を引き起こしたとき
は（ステップ３０８：ＹＥＳ）、マイコン６０の出力ポ
ート６６から携帯用機器２００の駆動を停止させる駆動
停止信号を出力する（ステップ３０９）。
８の電圧Ｖ１８が所定値以下でない場合は（ステップ３
０７：ＮＯ）、低容量素電池１８の温度Ｔ１８が所定値
以上か否かの判別を行う（ステップ３０８）。低容量素
電池１８の放電時の温度判別は、低容量素電池１８の温
度が異常な温度上昇をひきおこす前に行い、異常な温度
上昇をひきおこす前であっても温度Ｔ１８が所定値を越
えた場合には、放電を停止するようにする。前記の放電
時の温度判別で低容量素電池１８が所定値以上の温度上
昇となっていない場合は（ステップ３０８：ＮＯ）、ス
テップ３０１に戻る。ステップ３０８において、低容量
素電池１８が所定値以上の温度上昇を引き起こしたとき
は（ステップ３０８：ＹＥＳ）、マイコン６０の出力ポ
ート６６から携帯用機器２００の駆動を停止させる駆動
停止信号を出力する（ステップ３０９）。
【００４５】駆動停止信号は、電池パック１の情報伝達
端子４から携帯用機器２００の情報伝達端子２０３に印
加され、例えば、携帯用機器のスイッチをオフさせて携
帯用機器２００の駆動を停止する。また、ステップ３０
７において低容量素電池１８の電圧Ｖ１８が所定値以下
の時は（ステップ３０７：ＹＥＳ）、ステップ３０８を
スキップし、前述したステップ３０９の処理を行う。
端子４から携帯用機器２００の情報伝達端子２０３に印
加され、例えば、携帯用機器のスイッチをオフさせて携
帯用機器２００の駆動を停止する。また、ステップ３０
７において低容量素電池１８の電圧Ｖ１８が所定値以下
の時は（ステップ３０７：ＹＥＳ）、ステップ３０８を
スキップし、前述したステップ３０９の処理を行う。
【００４６】上記の実施の形態において、ステップ３０
４の低容量素電池１８の満充電判別は、低容量素電池１
８が他の素電池１１〜１７と比較し定格容量を小さくし
ているので、必然的に低容量素電池１８が先に満充電に
なり、他の素電池１１〜１７は中途充電状態が確保され
るので、低容量素電池１８のみに注力して過充電しない
ようにすれば良い。具体的には図６に示すように、電池
内部圧力が急激な上昇を起こす前に満充電判別を行うよ
うにする。これにより中途充電状態が可能となる。同様
にステップ３０７における低容量素電池１８の放電時の
電圧判別は、充電効率の関係上、低容量素電池１８の充
電容量が、他の素電池１１〜１７に比べて少なくなるの
で、必然的に低容量素電池１８が先に空になり、他の素
電池１１〜１７は中途放電状態が確保されるので、低容
量素電池１８のみに注力して過放電しないようにすれば
良い。
４の低容量素電池１８の満充電判別は、低容量素電池１
８が他の素電池１１〜１７と比較し定格容量を小さくし
ているので、必然的に低容量素電池１８が先に満充電に
なり、他の素電池１１〜１７は中途充電状態が確保され
るので、低容量素電池１８のみに注力して過充電しない
ようにすれば良い。具体的には図６に示すように、電池
内部圧力が急激な上昇を起こす前に満充電判別を行うよ
うにする。これにより中途充電状態が可能となる。同様
にステップ３０７における低容量素電池１８の放電時の
電圧判別は、充電効率の関係上、低容量素電池１８の充
電容量が、他の素電池１１〜１７に比べて少なくなるの
で、必然的に低容量素電池１８が先に空になり、他の素
電池１１〜１７は中途放電状態が確保されるので、低容
量素電池１８のみに注力して過放電しないようにすれば
良い。
【００４７】また低容量素電池１８の定格容量は他の素
電池１１〜１７に比べ８割程度の定格容量としたが、こ
れに限るものではなく、素電池の製造上の容量公差を考
慮して、必ず低容量素電池１８が他の素電池より容量が
少なくなるように設定すればよい。
電池１１〜１７に比べ８割程度の定格容量としたが、こ
れに限るものではなく、素電池の製造上の容量公差を考
慮して、必ず低容量素電池１８が他の素電池より容量が
少なくなるように設定すればよい。
【００４８】次に、図３に示した実施の形態の変形例を
図４のフローチャートを参照しながら説明する。
図４のフローチャートを参照しながら説明する。
【００４９】プログラムがスタートすると、ステップ４
０１とステップ４０２において、図３のフローチャート
のステップ３０１とステップ３０２と同じ処理を行う。
すなわち、低容量素電池１８の電圧Ｖ１８と温度Ｔ１８
を取り込む。
０１とステップ４０２において、図３のフローチャート
のステップ３０１とステップ３０２と同じ処理を行う。
すなわち、低容量素電池１８の電圧Ｖ１８と温度Ｔ１８
を取り込む。
【００５０】次に、電池組電圧検出部４０の出力をＡ／
Ｄコンバータ６５でＡ／Ｄ変換し、電池組１０の電圧を
検出する（ステップ４０３）。引き続き、電池パック１
が充電中か否かを判別する（ステップ４０４）。これは
図３のフローチャートにおけるステップ３０３と同じ処
理である。電池パック１が充電中のときは（ステップ４
０４：ＹＥＳ）、低容量素電池１８の満充電判別を行う
（ステップ４０５）。
Ｄコンバータ６５でＡ／Ｄ変換し、電池組１０の電圧を
検出する（ステップ４０３）。引き続き、電池パック１
が充電中か否かを判別する（ステップ４０４）。これは
図３のフローチャートにおけるステップ３０３と同じ処
理である。電池パック１が充電中のときは（ステップ４
０４：ＹＥＳ）、低容量素電池１８の満充電判別を行う
（ステップ４０５）。
【００５１】ステップ４０５において、低容量素電池１
８が満充電と判別されたときと（ステップ４０５：ＹＥ
Ｓ）、低容量素電池１８は満充電でないが（ステップ４
０５：ＮＯ）、電池組１０が満充電と判別されたときは
（ステップ４０６：ＹＥＳ）、マイコン６０の出力ポー
ト６６から充電器１００の充電を停止させる充電停止信
号を出力する（ステップ４０７）。電池組１０が満充電
でない場合は（ステップ４０６：ＮＯ）、ステップ４０
１に戻る。
８が満充電と判別されたときと（ステップ４０５：ＹＥ
Ｓ）、低容量素電池１８は満充電でないが（ステップ４
０５：ＮＯ）、電池組１０が満充電と判別されたときは
（ステップ４０６：ＹＥＳ）、マイコン６０の出力ポー
ト６６から充電器１００の充電を停止させる充電停止信
号を出力する（ステップ４０７）。電池組１０が満充電
でない場合は（ステップ４０６：ＮＯ）、ステップ４０
１に戻る。
【００５２】ステップ４０４において、電池パック１が
充電中でない場合は（ステップ４０４：ＮＯ）、電池パ
ック１０が放電中か否かを判別する（ステップ４０
８）。電池パック１０が放電中のときは（ステップ４０
８：ＹＥＳ）、低容量素電池１８の電圧Ｖ１８が所定値
以下の電圧まで放電されたか否かの判別を行う（ステッ
プ４０９）。
充電中でない場合は（ステップ４０４：ＮＯ）、電池パ
ック１０が放電中か否かを判別する（ステップ４０
８）。電池パック１０が放電中のときは（ステップ４０
８：ＹＥＳ）、低容量素電池１８の電圧Ｖ１８が所定値
以下の電圧まで放電されたか否かの判別を行う（ステッ
プ４０９）。
【００５３】低容量素電池１８の電圧Ｖ１８が所定値以
下でない場合は（ステップ４０９：ＮＯ）、電池組１０
の電圧が所定値以下でないかどうか判別する（ステップ
４１０）。電池組１０の電圧が所定値以下でなければ
（ステップ４１０：ＮＯ）、低容量素電池１８の温度Ｔ
１８が所定値以上か否かの判別を行う（ステップ４１
１）。低容量素電池１８が所定値以上の温度上昇となっ
ていない場合は（ステップ４１１：ＮＯ）、ステップ４
０１に戻る。低容量素電池１８の電圧Ｖ１８が所定値以
下の場合（ステップ４０９：ＹＥＳ）、電池組１０の電
圧が所定値以下の場合（ステップ４１０：ＹＥＳ）及び
低容量素電池１８の温度が所定値以上の場合には（ステ
ップ４１１：ＹＥＳ）、マイコン６０の出力ポート６６
から携帯用機器２００の駆動を停止させる駆動停止信号
を出力する（ステップ４１２）。なお、低容量素電池１
８の電圧Ｖ１８と比較する所定値と電池組１０の電圧と
比較する所定値が異なる値をとることは言うまでもな
い。
下でない場合は（ステップ４０９：ＮＯ）、電池組１０
の電圧が所定値以下でないかどうか判別する（ステップ
４１０）。電池組１０の電圧が所定値以下でなければ
（ステップ４１０：ＮＯ）、低容量素電池１８の温度Ｔ
１８が所定値以上か否かの判別を行う（ステップ４１
１）。低容量素電池１８が所定値以上の温度上昇となっ
ていない場合は（ステップ４１１：ＮＯ）、ステップ４
０１に戻る。低容量素電池１８の電圧Ｖ１８が所定値以
下の場合（ステップ４０９：ＹＥＳ）、電池組１０の電
圧が所定値以下の場合（ステップ４１０：ＹＥＳ）及び
低容量素電池１８の温度が所定値以上の場合には（ステ
ップ４１１：ＹＥＳ）、マイコン６０の出力ポート６６
から携帯用機器２００の駆動を停止させる駆動停止信号
を出力する（ステップ４１２）。なお、低容量素電池１
８の電圧Ｖ１８と比較する所定値と電池組１０の電圧と
比較する所定値が異なる値をとることは言うまでもな
い。
【００５４】上記した変形例では、定格容量の少ない低
容量素電池のみならず電池組自体にも着目し、少なくと
もいずれか一方が満充電に達した場合に充電を停止する
と共に、少なくともいずれか一方が過放電直前にあると
判断された場合には放電を停止するようにしている。
容量素電池のみならず電池組自体にも着目し、少なくと
もいずれか一方が満充電に達した場合に充電を停止する
と共に、少なくともいずれか一方が過放電直前にあると
判断された場合には放電を停止するようにしている。
【００５５】本発明による電池パックは上述した実施の
形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種
々の変形や改良が可能である。例えば、上記実施の形態
では、複数の素電池の中に一つ低容量素電池を組み込ん
だが、電池組を構成する素電池の数に応じて、２若しく
はそれ以上の低容量素電池を組み込んでも構わない。ま
た、低容量素電池１８の電圧Ｖ１８が所定値以下であり
（ステップ３０７，４０９：ＹＥＳ）、かつ、低容量素
電池１８の温度Ｔ１８が所定値以上（ステップ３０８，
４１１：ＹＥＳ）の場合にのみ、放電時における低容量
素電池１８が過放電直前にあると判断するようにしても
よい。
形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種
々の変形や改良が可能である。例えば、上記実施の形態
では、複数の素電池の中に一つ低容量素電池を組み込ん
だが、電池組を構成する素電池の数に応じて、２若しく
はそれ以上の低容量素電池を組み込んでも構わない。ま
た、低容量素電池１８の電圧Ｖ１８が所定値以下であり
（ステップ３０７，４０９：ＹＥＳ）、かつ、低容量素
電池１８の温度Ｔ１８が所定値以上（ステップ３０８，
４１１：ＹＥＳ）の場合にのみ、放電時における低容量
素電池１８が過放電直前にあると判断するようにしても
よい。
【００５６】
【発明の効果】請求項１記載の電池パックによれば，複
数の素電池から構成される電池組の中に他の素電池より
定格容量の少ない低容量素電池を組み込んだので、当該
低容量素電池の満充電を検出した時に充電を停止するこ
とで、すべての素電池が過充電と状態となることがな
く、電池パックのサイクル寿命を飛躍的に向上させるこ
とができる。
数の素電池から構成される電池組の中に他の素電池より
定格容量の少ない低容量素電池を組み込んだので、当該
低容量素電池の満充電を検出した時に充電を停止するこ
とで、すべての素電池が過充電と状態となることがな
く、電池パックのサイクル寿命を飛躍的に向上させるこ
とができる。
【００５７】請求項２記載の電池パックによれば，充電
中の低容量素電池の電池温度と電池電池電圧の双方に基
づいて満充電判断をするようにしたので、満充電時の低
容量素電池の電池電圧は電池組のそれに比べて低いにも
拘わらず、正確な判断をすることができる。
中の低容量素電池の電池温度と電池電池電圧の双方に基
づいて満充電判断をするようにしたので、満充電時の低
容量素電池の電池電圧は電池組のそれに比べて低いにも
拘わらず、正確な判断をすることができる。
【００５８】請求項３記載の電池パックによれば，低容
量素電池以外の原因で、たとえば、充電時の電池組の電
圧が過充電直前の状態にある場合のように、何らかの異
常状態が検出された場合でも、電池組の充電を即座に停
止することができる。
量素電池以外の原因で、たとえば、充電時の電池組の電
圧が過充電直前の状態にある場合のように、何らかの異
常状態が検出された場合でも、電池組の充電を即座に停
止することができる。
【００５９】請求項４記載の電池パックによれば，複数
の素電池から構成される電池組の中に他の素電池より定
格容量の少ない低容量素電池を組み込んだので、当該低
容量素電池が、たとえば、過放電直前の状態になったよ
うな場合には、即座に電池組の更なる放電を禁止するこ
とで、当該低容量素電池を含むすべての素電池が過放電
となることを防止することができ、電池パックのサイク
ル寿命を飛躍的に向上させることができる。
の素電池から構成される電池組の中に他の素電池より定
格容量の少ない低容量素電池を組み込んだので、当該低
容量素電池が、たとえば、過放電直前の状態になったよ
うな場合には、即座に電池組の更なる放電を禁止するこ
とで、当該低容量素電池を含むすべての素電池が過放電
となることを防止することができ、電池パックのサイク
ル寿命を飛躍的に向上させることができる。
【００６０】請求項５記載の電池パックによれば、放電
中の低容量素電池の電池温度と電池電池電圧の少なくと
もいずれか一方に基づいて放電時の異常状態を検出する
ようにしたので、信頼性の高い異常状態の検出を行うこ
とができる。
中の低容量素電池の電池温度と電池電池電圧の少なくと
もいずれか一方に基づいて放電時の異常状態を検出する
ようにしたので、信頼性の高い異常状態の検出を行うこ
とができる。
【００６１】請求項６記載の電池パックによれば，低容
量素電池以外の原因で、たとえば、放電時の電池組の電
圧が過放電直前の状態にある場合のように、何らかの異
常状態が検出された場合でも、電池組の放電を即座に停
止することができる。
量素電池以外の原因で、たとえば、放電時の電池組の電
圧が過放電直前の状態にある場合のように、何らかの異
常状態が検出された場合でも、電池組の放電を即座に停
止することができる。
【００６２】請求項７記載の電池パックによれば，低容
量素電池の放電時の異常状態と、同じく低容量素電池の
充電時の満充電状態を検出することができるので、充電
時と放電時いずれの場合であっても、電池パックのサイ
クル寿命を短縮するような要因を除去することができ
る。
量素電池の放電時の異常状態と、同じく低容量素電池の
充電時の満充電状態を検出することができるので、充電
時と放電時いずれの場合であっても、電池パックのサイ
クル寿命を短縮するような要因を除去することができ
る。
【００６３】請求項８記載の電池パックによれば，充放
電検出手段はハードウエア的には簡単な構成で実現する
ことができ、また、充放電検出手段からの出力により制
御手段が実行する各種判断をソフトウエア的に簡易に実
現することができる。
電検出手段はハードウエア的には簡単な構成で実現する
ことができ、また、充放電検出手段からの出力により制
御手段が実行する各種判断をソフトウエア的に簡易に実
現することができる。
【００６４】請求項９記載の電池パックによれば，簡素
な回路で低容量素電池の電池電圧を検出することができ
る。
な回路で低容量素電池の電池電圧を検出することができ
る。
【図１】本発明の電池パックと充電器との関係を示す回
路図。
路図。
【図２】本発明の電池パックと携帯用機器との関係を示
す回路図。
す回路図。
【図３】本発明の電池パックの動作説明用フローチャー
ト。
ト。
【図４】本発明の変形例による電池パックの動作説明用
フローチャート。
フローチャート。
【図５】電池組の充電特性の一例を示すグラフ。
【図６】容量の少ない素電池の充電特性を示すグラフ。
【図７】電池組のサイクル寿命特性の一例を示すグラ
フ。
フ。
１…電池パック
４…電池パック１の情報伝達端子
１０…電池組
１１〜１８…素電池
２０…素電池電圧検出部
４０…電池組電圧検出部
５０…素電池温度検出部
６０…マイクロコンピュータ
７０…充放電検出部
１００…充電器
１０３…充電器１００の情報伝達端子
２００…携帯用機器
２０３…携帯用機器２００の情報伝達端子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０２Ｊ 7/02 Ｈ０２Ｊ 7/02 Ｈ
Claims (9)
- 【請求項１】 携帯用機器の電源として使用される電池
パックにおいて，複数の素電池を直列接続してなり、前
記複数の素電池の内の少なくとも一つの素電池を他の素
電池より定格容量の少ない低容量素電池とした充電器及
び前記携帯用機器に選択的に接続可能な電池組と、 前記低容量素電池の満充電を判別する満充電判別手段
と、 前記満充電判別手段により前記低容量素電池が満充電で
あると判別されたときは、前記電池組の充電を停止させ
る充電停止信号を前記充電器に出力する制御手段を備え
たことを特徴とする電池パック。 - 【請求項２】 前記満充電判別手段は、前記低容量素電
池の温度を検出する素電池温度検出手段と、前記低容量
素電池の電圧を検出する素電池電圧検出手段とからな
り、前記素電池温度検出手段及び前記素電池電圧検出手
段の出力に基づいて前記低容量素電池の満充電を判別す
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】 前記電池組の電圧を検出する電池組電圧
検出手段と、前記電池組電圧検出手段により検出された
前記電池組の電圧に基づいて前記電池組の充電時の異常
状態を検出する充電異常状態検出手段とを更に備え、前
記制御手段は、前記充電異常状態検出手段により前記電
池組の異常状態が検出されたときは、前記電池組の充電
を停止させる充電停止信号を前記充電器に出力すること
を特徴とする請求項１若しくは２のいずれかに記載の電
池パック。 - 【請求項４】 携帯用機器の電源として使用される電池
パックにおいて，複数の素電池を直列接続してなり、前
記複数の素電池の内の少なくとも一つの素電池を他の素
電池より定格容量の少ない低容量素電池とした充電器及
び前記携帯用機器に選択的に接続可能な電池組と、 前記低容量素電池の放電時の異常状態を検出する異常状
態検出手段と、 前記異常状態検出手段により前記低容量素電池の異常状
態が検出されたときは、前記携帯用機器の駆動を停止さ
せる駆動停止信号を前記携帯用機器に出力する制御手段
を備えたことを特徴とする電池パック。 - 【請求項５】 前記異常状態検出手段は、前記低容量素
電池の温度を検出する素電池温度検出手段と、前記低容
量素電池の電圧を検出する素電池電圧検出手段とからな
り、前記素電池温度検出手段及び前記素電池電圧検出手
段の少なくともいずれか一方の出力に基づいて前記低容
量素電池の異常状態を判別することを特徴とする請求項
４記載の電池パック。 - 【請求項６】 前記電池組の電圧を検出する電池組電圧
検出手段と、前記電池組電圧検出手段により検出された
前記電池組の電圧に基づいて前記電池組の放電時の異常
状態を検出する放電異常状態検出手段とを更に備え、前
記制御手段は、前記放電異常状態検出手段により前記電
池組の異常状態が検出されたときは、前記携帯用機器の
駆動を停止させる駆動停止信号を前記携帯用機器に出力
することを特徴とする請求項４若しくは５のいずれかに
記載の電池パック。 - 【請求項７】 前記低容量素電池の満充電を判別する満
充電判別手段を更に備え、前記制御手段は、前記満充電
判別手段により前記低容量素電池が満充電であると判別
されたときは、前記電池組の充電を停止させる充電停止
信号を前記充電器に出力することを特徴とする請求項４
乃至６のいずれか一に記載の電池パック。 - 【請求項８】 前記電池組が充電中か放電中かを検出す
る充放電検出手段を更に備えたことを特徴とする請求項
１乃至７のいずれか一に記載の電池パック。 - 【請求項９】 前記低容量素電池は前記複数の素電池の
中にあって前記電池組の負極端子から数えて最初の段に
配置することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一
に記載の電池パック。
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