JP2003199256A - 電源装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池温度と電池電圧を検出するための配線を
簡単にする。電池電圧を検出する配線がショートしたと
きに流れる電流を制限する。 【解決手段】 電源装置は、複数の二次電池２と、各々
の二次電池２の電圧、あるいは二次電池２を直列に接続
している複数の電池モジュール１の電圧を検出する電圧
検出回路３と、二次電池２の温度を検出する温度素子４
とを備える。温度素子４は、電池温度が低いときは電気
抵抗が小さく、電池温度が設定温度よりも高くなると電
気抵抗が増加する温度特性を有する。電圧検出回路３
は、電圧を検出するためのリード線に温度素子４を併用
しており、電池の電圧または電池モジュール１の電圧を
検出すると共に、電池温度も検出している。
簡単にする。電池電圧を検出する配線がショートしたと
きに流れる電流を制限する。 【解決手段】 電源装置は、複数の二次電池２と、各々
の二次電池２の電圧、あるいは二次電池２を直列に接続
している複数の電池モジュール１の電圧を検出する電圧
検出回路３と、二次電池２の温度を検出する温度素子４
とを備える。温度素子４は、電池温度が低いときは電気
抵抗が小さく、電池温度が設定温度よりも高くなると電
気抵抗が増加する温度特性を有する。電圧検出回路３
は、電圧を検出するためのリード線に温度素子４を併用
しており、電池の電圧または電池モジュール１の電圧を
検出すると共に、電池温度も検出している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてハイブリ
ッドカーや電気自動車等の電動車両を走行させるモータ
ーを駆動するのに使用される電源装置であって、電池温
度を検出する回路を備える電源装置に関する。
ッドカーや電気自動車等の電動車両を走行させるモータ
ーを駆動するのに使用される電源装置であって、電池温
度を検出する回路を備える電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電動車両を走行させる電源装置は、出力
を大きくするために大電流で充放電されるので、使用時
に電池温度が高くなることがある。また車両に搭載され
ると、冬の厳寒時と真夏の暑いときとで使用される温度
環境が大幅に変動する。二次電池は、異常に高い温度で
使用されると性能が低下する性質がある。電池温度が異
常に高い温度になると、充放電を停止し、あるいは強制
的に冷却して温度上昇を防止できる。このことを実現す
るために、電源装置は温度を検出する回路を備えてい
る。
を大きくするために大電流で充放電されるので、使用時
に電池温度が高くなることがある。また車両に搭載され
ると、冬の厳寒時と真夏の暑いときとで使用される温度
環境が大幅に変動する。二次電池は、異常に高い温度で
使用されると性能が低下する性質がある。電池温度が異
常に高い温度になると、充放電を停止し、あるいは強制
的に冷却して温度上昇を防止できる。このことを実現す
るために、電源装置は温度を検出する回路を備えてい
る。
【０００３】温度の検出回路を備える電源装置は、たと
えば特開平１０−２７００９４号公報や特開２００１−
５２７６３号公報に記載される。これ等の公報に記載さ
れる電源装置は、電池モジュールの表面に温度素子を固
定している。電池モジュールは、複数の二次電池を直列
に接続したものである。電池モジュールは、各々の二次
電池の表面に温度素子を固定している。電池モジュール
に固定している複数の温度素子は、互いに直列に接続さ
れて温度検出回路に接続している。温度素子には、ＰＴ
Ｃのように電池温度が設定温度よりも高くなると電気抵
抗が急増する素子が使用される。この回路は、電池温度
が設定温度よりも高くなると、直列接続している温度素
子の電気抵抗が増加する。したがって、直列接続してい
る温度素子の電気抵抗で電池モジュールの温度が設定温
度よりも高くなったことを検出できる。
えば特開平１０−２７００９４号公報や特開２００１−
５２７６３号公報に記載される。これ等の公報に記載さ
れる電源装置は、電池モジュールの表面に温度素子を固
定している。電池モジュールは、複数の二次電池を直列
に接続したものである。電池モジュールは、各々の二次
電池の表面に温度素子を固定している。電池モジュール
に固定している複数の温度素子は、互いに直列に接続さ
れて温度検出回路に接続している。温度素子には、ＰＴ
Ｃのように電池温度が設定温度よりも高くなると電気抵
抗が急増する素子が使用される。この回路は、電池温度
が設定温度よりも高くなると、直列接続している温度素
子の電気抵抗が増加する。したがって、直列接続してい
る温度素子の電気抵抗で電池モジュールの温度が設定温
度よりも高くなったことを検出できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上の電源装置は、各
々の電池の表面に固定している直列接続の温度素子を、
リード線で温度検出回路に接続する必要がある。さら
に、複数の電池を直列接続している電源装置は、電池モ
ジュールの電圧を検出しながら充放電を制御する必要が
ある。このため、この種の電源装置は、電池温度を検出
するための配線と、電池電圧を検出するための配設とを
別々に設ける必要があり、多数の電池を内蔵する装置に
あっては、その配線が極めて複雑になる欠点があった。
また、電池電圧を検出する配線には高電圧がかかること
があるので、これがショートすると電池に大電流を流し
て危険な状態となる弊害もある。
々の電池の表面に固定している直列接続の温度素子を、
リード線で温度検出回路に接続する必要がある。さら
に、複数の電池を直列接続している電源装置は、電池モ
ジュールの電圧を検出しながら充放電を制御する必要が
ある。このため、この種の電源装置は、電池温度を検出
するための配線と、電池電圧を検出するための配設とを
別々に設ける必要があり、多数の電池を内蔵する装置に
あっては、その配線が極めて複雑になる欠点があった。
また、電池電圧を検出する配線には高電圧がかかること
があるので、これがショートすると電池に大電流を流し
て危険な状態となる弊害もある。
【０００５】本発明は、このような欠点を解決すること
を目的に開発されたものである。本発明の重要な目的
は、電池温度と電池電圧を検出するための配線を簡単に
できる電源装置を提供することにある。また、本発明の
他の大切な目的は電池電圧を検出する配線がショートし
て流れる電流を温度素子で制限して安全性を向上できる
電源装置を提供することにある。
を目的に開発されたものである。本発明の重要な目的
は、電池温度と電池電圧を検出するための配線を簡単に
できる電源装置を提供することにある。また、本発明の
他の大切な目的は電池電圧を検出する配線がショートし
て流れる電流を温度素子で制限して安全性を向上できる
電源装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の電源装置は、複
数の二次電池２と、各々の二次電池２の電圧、あるいは
二次電池２を直列に接続している複数の電池モジュール
１の電圧を検出する電圧検出回路３と、二次電池２の温
度を検出する温度素子４とを備える。温度素子４は、電
池温度が低いときは電気抵抗が小さく、電池温度が設定
温度よりも高くなると電気抵抗が増加する温度特性を有
する。電圧検出回路３は、電圧を検出するためのリード
線に温度素子４を併用しており、電池の電圧または電池
モジュール１の電圧を検出すると共に、電池温度も検出
している。
数の二次電池２と、各々の二次電池２の電圧、あるいは
二次電池２を直列に接続している複数の電池モジュール
１の電圧を検出する電圧検出回路３と、二次電池２の温
度を検出する温度素子４とを備える。温度素子４は、電
池温度が低いときは電気抵抗が小さく、電池温度が設定
温度よりも高くなると電気抵抗が増加する温度特性を有
する。電圧検出回路３は、電圧を検出するためのリード
線に温度素子４を併用しており、電池の電圧または電池
モジュール１の電圧を検出すると共に、電池温度も検出
している。
【０００７】電圧検出回路３は、温度素子４をリード線
に使用して検出した検出電圧から電池温度を検出するこ
とができる。
に使用して検出した検出電圧から電池温度を検出するこ
とができる。
【０００８】さらに、本発明の電源装置は、互いに平行
に並べた複数の電池モジュール１を備え、この電池モジ
ュール１の表面に、複数の温度素子４を互いに直列に接
続している温度検出ユニット５を設けることができる。
この電源装置は、温度検出ユニット５を電池モジュール
１に接続して、温度検出ユニット５を電池モジュール１
の電圧を検出するリード線に併用する。
に並べた複数の電池モジュール１を備え、この電池モジ
ュール１の表面に、複数の温度素子４を互いに直列に接
続している温度検出ユニット５を設けることができる。
この電源装置は、温度検出ユニット５を電池モジュール
１に接続して、温度検出ユニット５を電池モジュール１
の電圧を検出するリード線に併用する。
【０００９】温度検出ユニット５は、隣接して平行に配
設している二つの電池モジュール１の表面に配設した複
数の温度素子４を直列に接続したものとし、あるいは一
つの電池モジュール１の表面に配設した複数の温度素子
４を直列に接続したものとすることができる。
設している二つの電池モジュール１の表面に配設した複
数の温度素子４を直列に接続したものとし、あるいは一
つの電池モジュール１の表面に配設した複数の温度素子
４を直列に接続したものとすることができる。
【００１０】さらに、本発明の電源装置は、互いに平行
に並べている電池モジュール１をバスバー７で互いに直
列に接続すると共に、このバスバー７に温度検出ユニッ
ト５の一端を接続することができる。
に並べている電池モジュール１をバスバー７で互いに直
列に接続すると共に、このバスバー７に温度検出ユニッ
ト５の一端を接続することができる。
【００１１】さらに、本発明の電源装置は、絶対温度検
出回路８と、この絶対温度検出回路８に接続されると共
に、二次電池２の表面に配設されてなる絶対温度センサ
ー９とを備え、絶対温度センサー９と絶対温度検出回路
８とで電池温度を検出することができる。
出回路８と、この絶対温度検出回路８に接続されると共
に、二次電池２の表面に配設されてなる絶対温度センサ
ー９とを備え、絶対温度センサー９と絶対温度検出回路
８とで電池温度を検出することができる。
【００１２】さらに、電源装置は、電池モジュール１の
表面に配設している温度素子４を、絶対温度センサー９
と直列に接続して第２温度検出ユニット１０とすると共
に、第２温度検出ユニット１０を絶対温度検出回路８に
接続して、温度検出ユニット５を電圧検出回路３に接続
し、絶対温度検出回路８と電圧検出回路３の両方で電池
温度を検出することができる。さらにまた、本発明の電
源装置は、隣接して配設されてなる一方の電池モジュー
ル１に温度検出ユニット５を配設し、他方の電池モジュ
ール１に第２温度検出ユニット１０を配設して電池モジ
ュール１の温度を検出することができる。
表面に配設している温度素子４を、絶対温度センサー９
と直列に接続して第２温度検出ユニット１０とすると共
に、第２温度検出ユニット１０を絶対温度検出回路８に
接続して、温度検出ユニット５を電圧検出回路３に接続
し、絶対温度検出回路８と電圧検出回路３の両方で電池
温度を検出することができる。さらにまた、本発明の電
源装置は、隣接して配設されてなる一方の電池モジュー
ル１に温度検出ユニット５を配設し、他方の電池モジュ
ール１に第２温度検出ユニット１０を配設して電池モジ
ュール１の温度を検出することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための電源装置を例示するもの
であって、本発明は電源装置を以下のものに特定しな
い。
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための電源装置を例示するもの
であって、本発明は電源装置を以下のものに特定しな
い。
【００１４】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。
【００１５】図１ないし図３に示す電源装置は、ケース
１１に内蔵している複数の二次電池２と、電池モジュー
ル１の電圧を検出する電圧検出回路３と、電池の温度を
検出する温度素子４とを備える。図１ないし図３の電圧
検出回路３は電池モジュール１の電圧を検出するもの
で、各々の二次電池２の電圧を検出しない。ただ、本発
明の電源装置は、電圧検出回路で各々の電池電圧を検出
することもできる。温度素子４は、電池温度が低いとき
は電気抵抗が小さく、電池温度が設定温度よりも高くな
ると電気抵抗が増加する温度特性を有する。この温度素
子４としてＰＴＣが最適である。ＰＴＣは、設定温度よ
りも高温になると電気抵抗が急激に増加するので、電池
温度が設定温度を越えたことを正確に検出できる特長が
ある。ただ、温度素子には、ＰＴＣ以外の素子も使用で
きる。
１１に内蔵している複数の二次電池２と、電池モジュー
ル１の電圧を検出する電圧検出回路３と、電池の温度を
検出する温度素子４とを備える。図１ないし図３の電圧
検出回路３は電池モジュール１の電圧を検出するもの
で、各々の二次電池２の電圧を検出しない。ただ、本発
明の電源装置は、電圧検出回路で各々の電池電圧を検出
することもできる。温度素子４は、電池温度が低いとき
は電気抵抗が小さく、電池温度が設定温度よりも高くな
ると電気抵抗が増加する温度特性を有する。この温度素
子４としてＰＴＣが最適である。ＰＴＣは、設定温度よ
りも高温になると電気抵抗が急激に増加するので、電池
温度が設定温度を越えたことを正確に検出できる特長が
ある。ただ、温度素子には、ＰＴＣ以外の素子も使用で
きる。
【００１６】電圧検出回路３は、電池モジュール１の電
圧を検出すると共に、温度素子４を介して電池温度も検
出する。電圧検出回路３は、電池モジュール１の電圧を
検出して電池温度を検出し、あるいは、入力端子３ａに
流れる電流を検出して電池温度を検出する。電圧検出回
路３は、電圧または電流を検出するために一対の入力端
子３ａを有する。一方の入力端子３ａは、電池モジュー
ル１の一端に接続される。他方の入力端子３ａは、温度
素子４を介して電池モジュール１の他端に接続される。
圧を検出すると共に、温度素子４を介して電池温度も検
出する。電圧検出回路３は、電池モジュール１の電圧を
検出して電池温度を検出し、あるいは、入力端子３ａに
流れる電流を検出して電池温度を検出する。電圧検出回
路３は、電圧または電流を検出するために一対の入力端
子３ａを有する。一方の入力端子３ａは、電池モジュー
ル１の一端に接続される。他方の入力端子３ａは、温度
素子４を介して電池モジュール１の他端に接続される。
【００１７】図４は、電圧検出回路３が電池電圧と温度
素子４の電気抵抗を検出する回路図を示す。この図に示
す電圧検出回路３の入力抵抗Ｒiは、電池温度が設定温
度よりも低いときの温度素子４であるＰＴＣの電気抵抗
Ｒ1、Ｒ2・・Ｒnに比較して充分に大きい。いいかえる
と、入力抵抗Ｒiに比較して温度素子４の電気抵抗Ｒ1、
Ｒ2・・Ｒnが充分に小さいので、温度素子４の両端に発
生する電圧降下を無視して、電圧検出回路３は電池電圧
を検出する。すなわち、温度素子４の電気抵抗Ｒ1、Ｒ2
・・Ｒnが、電圧検出回路３の入力端子３ａに供給する
電池モジュール１の電圧を低下させることはない。した
がって、電池温度が設定温度よりも低いとき、電圧検出
回路３は温度素子４を介して電池モジュール１の電圧を
正確に検出できる。
素子４の電気抵抗を検出する回路図を示す。この図に示
す電圧検出回路３の入力抵抗Ｒiは、電池温度が設定温
度よりも低いときの温度素子４であるＰＴＣの電気抵抗
Ｒ1、Ｒ2・・Ｒnに比較して充分に大きい。いいかえる
と、入力抵抗Ｒiに比較して温度素子４の電気抵抗Ｒ1、
Ｒ2・・Ｒnが充分に小さいので、温度素子４の両端に発
生する電圧降下を無視して、電圧検出回路３は電池電圧
を検出する。すなわち、温度素子４の電気抵抗Ｒ1、Ｒ2
・・Ｒnが、電圧検出回路３の入力端子３ａに供給する
電池モジュール１の電圧を低下させることはない。した
がって、電池温度が設定温度よりも低いとき、電圧検出
回路３は温度素子４を介して電池モジュール１の電圧を
正確に検出できる。
【００１８】電池温度が設定温度よりも高くなると、温
度素子４でＰＴＣの電気抵抗Ｒ1、Ｒ2・・Ｒnは著しく
増加する。この状態になると、温度素子４であるＰＴＣ
の電気抵抗Ｒ1、Ｒ2・・Ｒnが電圧検出回路３の入力抵
抗Ｒiよりも大きくなり、あるいは入力抵抗Ｒiに比較し
て充分に小さい値でなくなる。このため、電気抵抗Ｒ
1、Ｒ2・・Ｒnが大きくなった温度素子４であるＰＴＣ
に電圧降下が発生する。温度素子４の電圧降下は、電池
モジュール１の電圧を低下させて電圧検出回路３の入力
端子３ａに入力される。したがって、電池温度が設定温
度よりも小さくなると、電圧検出回路３の検出電圧が低
くなる。
度素子４でＰＴＣの電気抵抗Ｒ1、Ｒ2・・Ｒnは著しく
増加する。この状態になると、温度素子４であるＰＴＣ
の電気抵抗Ｒ1、Ｒ2・・Ｒnが電圧検出回路３の入力抵
抗Ｒiよりも大きくなり、あるいは入力抵抗Ｒiに比較し
て充分に小さい値でなくなる。このため、電気抵抗Ｒ
1、Ｒ2・・Ｒnが大きくなった温度素子４であるＰＴＣ
に電圧降下が発生する。温度素子４の電圧降下は、電池
モジュール１の電圧を低下させて電圧検出回路３の入力
端子３ａに入力される。したがって、電池温度が設定温
度よりも小さくなると、電圧検出回路３の検出電圧が低
くなる。
【００１９】温度素子４であるＰＴＣの電気抵抗Ｒ1、
Ｒ2・・Ｒnは、電池温度が設定温度より高くなると極め
て大きくなるので、電池モジュール１の電圧が相当に小
さくなって電圧検出回路３の入力端子３ａに入力され
る。したがって、電圧検出回路３の検出電圧が相当に小
さくなると、電圧検出回路３は電池温度が設定温度より
も高くなったと判定する。
Ｒ2・・Ｒnは、電池温度が設定温度より高くなると極め
て大きくなるので、電池モジュール１の電圧が相当に小
さくなって電圧検出回路３の入力端子３ａに入力され
る。したがって、電圧検出回路３の検出電圧が相当に小
さくなると、電圧検出回路３は電池温度が設定温度より
も高くなったと判定する。
【００２０】ただ、電池モジュール１の電圧が低下して
も、電圧検出回路３の検出電圧は低くなる。したがっ
て、電圧検出回路３の検出電圧が低下したときに、電池
モジュール１の電圧が低下したのか、あるいは電池温度
が高くなったのかを判定する必要がある。電池モジュー
ル１の電圧低下と、電池温度の上昇とは、検出電圧が低
下する程度で判定できる。電池モジュール１の電圧が低
下したときの検出電圧の低下に比較して、電池温度が設
定温度よりも高くなったときの検出電圧の低下は大きく
できるからである。電池温度が設定温度よりも高くなる
と、温度素子４であるＰＴＣの電気抵抗Ｒ1、Ｒ2・・Ｒ
nは著しく増加するので、電池温度が設定温度よりも高
くなるとき、電圧検出回路３の入力電圧は著しく低下す
る。電池モジュール１の電圧が低下しても、それほど極
端に電圧は低下しない。したがって、電圧検出回路３の
検出電圧がわずかに低下するときは電池モジュール１の
電圧を検出しており、検出電圧が極端に低下するとき、
電池温度が設定温度よりも高くなったと判定できる。
も、電圧検出回路３の検出電圧は低くなる。したがっ
て、電圧検出回路３の検出電圧が低下したときに、電池
モジュール１の電圧が低下したのか、あるいは電池温度
が高くなったのかを判定する必要がある。電池モジュー
ル１の電圧低下と、電池温度の上昇とは、検出電圧が低
下する程度で判定できる。電池モジュール１の電圧が低
下したときの検出電圧の低下に比較して、電池温度が設
定温度よりも高くなったときの検出電圧の低下は大きく
できるからである。電池温度が設定温度よりも高くなる
と、温度素子４であるＰＴＣの電気抵抗Ｒ1、Ｒ2・・Ｒ
nは著しく増加するので、電池温度が設定温度よりも高
くなるとき、電圧検出回路３の入力電圧は著しく低下す
る。電池モジュール１の電圧が低下しても、それほど極
端に電圧は低下しない。したがって、電圧検出回路３の
検出電圧がわずかに低下するときは電池モジュール１の
電圧を検出しており、検出電圧が極端に低下するとき、
電池温度が設定温度よりも高くなったと判定できる。
【００２１】図１ないし図３の電源装置は、互いに平行
に並べられてケース１１に入れている各々の電池モジュ
ール１の表面に、複数の温度素子４を直列接続している
温度検出ユニット５を固定している。これらの図に示す
温度検出ユニット５は、二つの二次電池２に対して一つ
の温度素子４を配設している。図の電源装置は、１０本
の二次電池２を直列接続して電池モジュール１としてい
る。したがって、温度検出ユニット５は、一つの電池モ
ジュール１に対して５個の温度素子４を配設している。
温度検出ユニット５の各温度素子４は、互いに隣接する
二次電池２の境界部分に固定しており、一つの温度素子
４で二つの二次電池２の温度を検出するようにしてい
る。複数の温度素子４をこのように配置する構造は、温
度素子４の数を二次電池２の数の半分として、全ての二
次電池２の温度を検出できる特長がある。ただ、温度素
子の数は、二次電池の数の半分よりも少なくすること
も、多くすることもできる。二次電池の数の半分よりも
少なく配設される温度素子は、特定の二次電池の温度を
検出する。二次電池の数の半分よりも多く配設される温
度素子は、好ましくは、全ての二次電池の温度が検出で
きるように配設される。
に並べられてケース１１に入れている各々の電池モジュ
ール１の表面に、複数の温度素子４を直列接続している
温度検出ユニット５を固定している。これらの図に示す
温度検出ユニット５は、二つの二次電池２に対して一つ
の温度素子４を配設している。図の電源装置は、１０本
の二次電池２を直列接続して電池モジュール１としてい
る。したがって、温度検出ユニット５は、一つの電池モ
ジュール１に対して５個の温度素子４を配設している。
温度検出ユニット５の各温度素子４は、互いに隣接する
二次電池２の境界部分に固定しており、一つの温度素子
４で二つの二次電池２の温度を検出するようにしてい
る。複数の温度素子４をこのように配置する構造は、温
度素子４の数を二次電池２の数の半分として、全ての二
次電池２の温度を検出できる特長がある。ただ、温度素
子の数は、二次電池の数の半分よりも少なくすること
も、多くすることもできる。二次電池の数の半分よりも
少なく配設される温度素子は、特定の二次電池の温度を
検出する。二次電池の数の半分よりも多く配設される温
度素子は、好ましくは、全ての二次電池の温度が検出で
きるように配設される。
【００２２】図１に示す電源装置は、各々の電池モジュ
ール１に温度検出ユニット５を設けている。この温度検
出ユニット５は、一つの電池モジュール１の表面に配設
している複数の温度素子４を直列に接続している。図２
の電源装置は、二つの電池モジュール１に一つの温度検
出ユニット５を設けている。この温度検出ユニット５
は、隣接して平行に配設している二つの電池モジュール
１の表面に配設している複数の温度素子４を交互に直列
接続している。このように、複数の温度素子４を交互に
接続する温度検出ユニット５は、隣接する二つの電池モ
ジュール１に配設された複数の温度素子４を最短に接続
できる特長がある。
ール１に温度検出ユニット５を設けている。この温度検
出ユニット５は、一つの電池モジュール１の表面に配設
している複数の温度素子４を直列に接続している。図２
の電源装置は、二つの電池モジュール１に一つの温度検
出ユニット５を設けている。この温度検出ユニット５
は、隣接して平行に配設している二つの電池モジュール
１の表面に配設している複数の温度素子４を交互に直列
接続している。このように、複数の温度素子４を交互に
接続する温度検出ユニット５は、隣接する二つの電池モ
ジュール１に配設された複数の温度素子４を最短に接続
できる特長がある。
【００２３】温度検出ユニット５は、電池モジュール１
に接続されて、電池モジュール１の電圧を検出するリー
ド線に併用される。このため、温度検出ユニット５の一
端は、電池モジュール１の一端に接続され、他端は電圧
検出回路３の入力端子３ａに接続される。図１ないし図
３に示す電源装置は、互いに平行に並べている電池モジ
ュール１をバスバー７で互いに直列に接続して、このバ
スバー７に温度検出ユニット５の一端を接続している。
さらに、図の電源装置は、保護抵抗６を介して電池モジ
ュール１と温度検出ユニット５を電圧検出回路３の入力
端子３ａに接続している。保護抵抗６は、温度検出ユニ
ット５を接続している回路がショートしたときに大電流
が流れるのを防止する。保護抵抗６の抵抗値は、ショー
ト電流を制限できると共に、電圧検出回路３の入力抵抗
に比較して充分に小さくて、電池モジュール１の電圧を
正確に検出できる値である。ただ、保護抵抗は必ずしも
必要なく、温度検出ユニットと電池モジュールを直接に
電圧検出回路に接続することもできる。
に接続されて、電池モジュール１の電圧を検出するリー
ド線に併用される。このため、温度検出ユニット５の一
端は、電池モジュール１の一端に接続され、他端は電圧
検出回路３の入力端子３ａに接続される。図１ないし図
３に示す電源装置は、互いに平行に並べている電池モジ
ュール１をバスバー７で互いに直列に接続して、このバ
スバー７に温度検出ユニット５の一端を接続している。
さらに、図の電源装置は、保護抵抗６を介して電池モジ
ュール１と温度検出ユニット５を電圧検出回路３の入力
端子３ａに接続している。保護抵抗６は、温度検出ユニ
ット５を接続している回路がショートしたときに大電流
が流れるのを防止する。保護抵抗６の抵抗値は、ショー
ト電流を制限できると共に、電圧検出回路３の入力抵抗
に比較して充分に小さくて、電池モジュール１の電圧を
正確に検出できる値である。ただ、保護抵抗は必ずしも
必要なく、温度検出ユニットと電池モジュールを直接に
電圧検出回路に接続することもできる。
【００２４】さらに、図１ないし図３に示す電源装置
は、絶対温度検出回路８と、この絶対温度検出回路８に
接続されて二次電池２の温度を検出する絶対温度センサ
ー９も備える。絶対温度センサー９は、二次電池２の表
面に配設されて電池温度を検出する。図の装置は、絶対
温度センサー９と絶対温度検出回路８からなる温度を検
出する回路と、温度素子４と電圧検出回路３からなる回
路の両方で電池温度を検出する。絶対温度センサー９
は、サーミスタのように温度で電気抵抗が変化する素子
である。絶対温度センサー９と温度素子４は、同じよう
に電池温度を検出する素子であるが、温度を検出する状
態が異なる。絶対温度センサー９は、電池の絶対温度を
正確に検出する素子、たとえば電池の温度が何℃である
かを検出する素子である。これに対して温度素子４は、
電池温度が設定温度よりも高いかどうか、すなわち設定
温度に対する相対温度を検出する素子である。
は、絶対温度検出回路８と、この絶対温度検出回路８に
接続されて二次電池２の温度を検出する絶対温度センサ
ー９も備える。絶対温度センサー９は、二次電池２の表
面に配設されて電池温度を検出する。図の装置は、絶対
温度センサー９と絶対温度検出回路８からなる温度を検
出する回路と、温度素子４と電圧検出回路３からなる回
路の両方で電池温度を検出する。絶対温度センサー９
は、サーミスタのように温度で電気抵抗が変化する素子
である。絶対温度センサー９と温度素子４は、同じよう
に電池温度を検出する素子であるが、温度を検出する状
態が異なる。絶対温度センサー９は、電池の絶対温度を
正確に検出する素子、たとえば電池の温度が何℃である
かを検出する素子である。これに対して温度素子４は、
電池温度が設定温度よりも高いかどうか、すなわち設定
温度に対する相対温度を検出する素子である。
【００２５】図３の電源装置は、電池モジュール１の表
面に配設している温度素子４を、絶対温度センサー９と
直列に接続して第２温度検出ユニット１０としている。
この第２温度検出ユニット１０は、絶対温度検出回路８
に接続されている。この電源装置は、電池モジュール１
の温度を、温度検出ユニット５と第２温度検出ユニット
１０で検出する。図の装置は、隣接して隣に配設してい
る電池モジュール１の一方に温度検出ユニット５を設
け、他方の電池モジュール１に第２温度検出ユニット１
０を設けて電池温度を検出している。この電源装置は、
電圧検出回路３と絶対温度検出回路８で電池温度を検出
して、いずれの電池モジュール１の温度が設定温度より
も高くなったかを検出できる。
面に配設している温度素子４を、絶対温度センサー９と
直列に接続して第２温度検出ユニット１０としている。
この第２温度検出ユニット１０は、絶対温度検出回路８
に接続されている。この電源装置は、電池モジュール１
の温度を、温度検出ユニット５と第２温度検出ユニット
１０で検出する。図の装置は、隣接して隣に配設してい
る電池モジュール１の一方に温度検出ユニット５を設
け、他方の電池モジュール１に第２温度検出ユニット１
０を設けて電池温度を検出している。この電源装置は、
電圧検出回路３と絶対温度検出回路８で電池温度を検出
して、いずれの電池モジュール１の温度が設定温度より
も高くなったかを検出できる。
【００２６】絶対温度検出回路８は、第２温度検出ユニ
ット１０の電気抵抗を検出して、電池の絶対温度と相対
温度の両方を検出する。温度素子４の電気抵抗は、電池
温度が設定温度よりも低いときに絶対温度センサー９の
電気抵抗に比較して充分に小さい。したがって、第２温
度検出ユニット１０の電気抵抗が小さいとき、絶対温度
センサー９の電気抵抗として電池の絶対温度を検出す
る。電池の温度が設定温度よりも高くなると、温度素子
４の電気抵抗が急激に大きくなって、絶対温度センサー
９に比較して極めて大きくなる。このため、第２温度検
出ユニット１０の電気抵抗が大きくなると、電池の温度
が設定温度よりも高くなったと検出する。
ット１０の電気抵抗を検出して、電池の絶対温度と相対
温度の両方を検出する。温度素子４の電気抵抗は、電池
温度が設定温度よりも低いときに絶対温度センサー９の
電気抵抗に比較して充分に小さい。したがって、第２温
度検出ユニット１０の電気抵抗が小さいとき、絶対温度
センサー９の電気抵抗として電池の絶対温度を検出す
る。電池の温度が設定温度よりも高くなると、温度素子
４の電気抵抗が急激に大きくなって、絶対温度センサー
９に比較して極めて大きくなる。このため、第２温度検
出ユニット１０の電気抵抗が大きくなると、電池の温度
が設定温度よりも高くなったと検出する。
【００２７】絶対温度センサー９と温度素子４は、電池
温度が低いときの電気抵抗が異なり、電池温度が低いと
き、温度素子４であるＰＴＣの電気抵抗は、絶対温度セ
ンサー９の電気抵抗に比較して充分に小さい。このた
め、絶対温度検出回路８は、電池温度が設定温度よりも
低いとき、第２温度検出ユニット１０の電気抵抗を検出
して、電池モジュール１の温度を正確に検出できる。
温度が低いときの電気抵抗が異なり、電池温度が低いと
き、温度素子４であるＰＴＣの電気抵抗は、絶対温度セ
ンサー９の電気抵抗に比較して充分に小さい。このた
め、絶対温度検出回路８は、電池温度が設定温度よりも
低いとき、第２温度検出ユニット１０の電気抵抗を検出
して、電池モジュール１の温度を正確に検出できる。
【００２８】図の電源装置は、複数の電池モジュール１
の電圧を検出するために、各々の電池モジュール１の電
圧を検出する電圧検出回路３と絶対温度検出回路８を備
え、あるいは電圧検出回路３の入力側に切換回路を設け
て、順番に電池モジュール１の電圧を検出し、また第２
温度検出ユニット１０の電気抵抗を検出する。
の電圧を検出するために、各々の電池モジュール１の電
圧を検出する電圧検出回路３と絶対温度検出回路８を備
え、あるいは電圧検出回路３の入力側に切換回路を設け
て、順番に電池モジュール１の電圧を検出し、また第２
温度検出ユニット１０の電気抵抗を検出する。
【００２９】
【発明の効果】本発明の電源装置は、電池温度と電池電
圧を検出するための配線を簡単にできる特長がある。そ
れは、本発明の電源装置が、二次電池あるいは電池モジ
ュールの電圧を検出するためのリード線に、二次電池の
温度を検出する温度素子を併用しており、電圧検出回路
で電池電圧または電池モジュールの電圧を検出すると共
に、電池温度も検出しているからである。この構造の電
源装置は、電池温度を検出する温度素子を、電圧を検出
するためのリード線に併用するので、電池温度を検出す
るための配線と、電池電圧を検出するための配線とを別
々に設けることなく、極めて簡単に配線できる。したが
って、多数の電池を内蔵する電源装置であっても、配線
を簡素化して製造コストを低減できる。さらに、本発明
の電源装置は、電池電圧を検出する配線がショートした
ときに、流れる電流を温度素子で制限できるので、電池
に大電流が流れて危険な状態となるのを有効に阻止して
安全性を向上できる特長がある。
圧を検出するための配線を簡単にできる特長がある。そ
れは、本発明の電源装置が、二次電池あるいは電池モジ
ュールの電圧を検出するためのリード線に、二次電池の
温度を検出する温度素子を併用しており、電圧検出回路
で電池電圧または電池モジュールの電圧を検出すると共
に、電池温度も検出しているからである。この構造の電
源装置は、電池温度を検出する温度素子を、電圧を検出
するためのリード線に併用するので、電池温度を検出す
るための配線と、電池電圧を検出するための配線とを別
々に設けることなく、極めて簡単に配線できる。したが
って、多数の電池を内蔵する電源装置であっても、配線
を簡素化して製造コストを低減できる。さらに、本発明
の電源装置は、電池電圧を検出する配線がショートした
ときに、流れる電流を温度素子で制限できるので、電池
に大電流が流れて危険な状態となるのを有効に阻止して
安全性を向上できる特長がある。
【図１】本発明の一実施例にかかる電源装置の概略構成
図
図
【図２】本発明の他の実施例にかかる電源装置の概略構
成図
成図
【図３】本発明の他の実施例にかかる電源装置の概略構
成図
成図
【図４】電圧検出回路が電池電圧と温度素子の電気抵抗
を検出する状態を示す回路図
を検出する状態を示す回路図
１…電池モジュール
２…二次電池
３…電圧検出回路 ３ａ…入力端子
４…温度素子
５…温度検出ユニット
６…保護抵抗
７…バスバー
８…絶対温度検出回路
９…絶対温度センサー
１０…第２温度検出ユニット
１１…ケース
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年１１月２０日（２００２．１１．
２０）
２０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】図４は、電圧検出回路３が電池電圧と温度
素子４の電気抵抗を検出する回路図を示す。この図に示
す電圧検出回路３の入力抵抗Ｒiは、電池温度が設定温
度よりも低いときの温度素子４であるＰＴＣの電気抵抗
Ｒ1、Ｒ2・・Ｒnに比較して充分に大きい。いいかえる
と、入力抵抗Ｒiに比較して温度素子４の電気抵抗Ｒ1、
Ｒ2・・Ｒnが充分に小さいので、温度素子４の両端に発
生する電圧降下を無視して、電圧検出回路３は電池電圧
を検出する。すなわち、温度素子４の電気抵抗Ｒ1、Ｒ2
・・Ｒnが、電圧検出回路３の入力端子３ａで検出され
る検出電圧を低下させることはない。したがって、電池
温度が設定温度よりも低いとき、電圧検出回路３は温度
素子４を介して電池モジュール１の電圧を正確に検出で
きる。
素子４の電気抵抗を検出する回路図を示す。この図に示
す電圧検出回路３の入力抵抗Ｒiは、電池温度が設定温
度よりも低いときの温度素子４であるＰＴＣの電気抵抗
Ｒ1、Ｒ2・・Ｒnに比較して充分に大きい。いいかえる
と、入力抵抗Ｒiに比較して温度素子４の電気抵抗Ｒ1、
Ｒ2・・Ｒnが充分に小さいので、温度素子４の両端に発
生する電圧降下を無視して、電圧検出回路３は電池電圧
を検出する。すなわち、温度素子４の電気抵抗Ｒ1、Ｒ2
・・Ｒnが、電圧検出回路３の入力端子３ａで検出され
る検出電圧を低下させることはない。したがって、電池
温度が設定温度よりも低いとき、電圧検出回路３は温度
素子４を介して電池モジュール１の電圧を正確に検出で
きる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】電池温度が設定温度よりも高くなると、温
度素子４であるＰＴＣの電気抵抗Ｒ1、Ｒ2・・Ｒnは著
しく増加する。この状態になると、温度素子４であるＰ
ＴＣの電気抵抗Ｒ1、Ｒ2・・Ｒnが電圧検出回路３の入
力抵抗Ｒiよりも大きくなり、あるいは入力抵抗Ｒiに比
較して充分に小さい値でなくなる。このため、電気抵抗
Ｒ1、Ｒ2・・Ｒnが大きくなった温度素子４であるＰＴ
Ｃに電圧降下が発生する。温度素子４の電圧降下は、電
池モジュール１の電圧を検出する電圧検出回路３の検出
電圧を低下させて電圧検出回路３の入力端子３ａに入力
される。したがって、電池温度が設定温度よりも高くな
ると、電圧検出回路３の検出電圧が低くなる。
度素子４であるＰＴＣの電気抵抗Ｒ1、Ｒ2・・Ｒnは著
しく増加する。この状態になると、温度素子４であるＰ
ＴＣの電気抵抗Ｒ1、Ｒ2・・Ｒnが電圧検出回路３の入
力抵抗Ｒiよりも大きくなり、あるいは入力抵抗Ｒiに比
較して充分に小さい値でなくなる。このため、電気抵抗
Ｒ1、Ｒ2・・Ｒnが大きくなった温度素子４であるＰＴ
Ｃに電圧降下が発生する。温度素子４の電圧降下は、電
池モジュール１の電圧を検出する電圧検出回路３の検出
電圧を低下させて電圧検出回路３の入力端子３ａに入力
される。したがって、電池温度が設定温度よりも高くな
ると、電圧検出回路３の検出電圧が低くなる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】温度素子４であるＰＴＣの電気抵抗Ｒ1、
Ｒ2・・Ｒnは、電池温度が設定温度より高くなると極め
て大きくなるので、電池モジュール１の電圧を検出する
電圧検出回路３の検出電圧が相当に小さくなって電圧検
出回路３の入力端子３ａに入力される。したがって、電
圧検出回路３の検出電圧が相当に小さくなると、電圧検
出回路３は電池温度が設定温度よりも高くなったと判定
する。
Ｒ2・・Ｒnは、電池温度が設定温度より高くなると極め
て大きくなるので、電池モジュール１の電圧を検出する
電圧検出回路３の検出電圧が相当に小さくなって電圧検
出回路３の入力端子３ａに入力される。したがって、電
圧検出回路３の検出電圧が相当に小さくなると、電圧検
出回路３は電池温度が設定温度よりも高くなったと判定
する。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5G003 BA03 FA04
5H030 AA06 AA09 AS08 BB21 FF24
FF44 FF64
5H115 PA08 PC06 PG04 PI16 TI05
TI10 TR19 TU04 TU12 TW10
Claims (9)
- 【請求項１】 複数の二次電池(2)と、各々の二次電池
(2)の電圧、あるいは二次電池(2)を直列に接続している
複数の電池モジュール(1)の電圧を検出する電圧検出回
路(3)と、二次電池(2)の温度を検出する温度素子(4)と
を備える電源装置であって、 温度素子(4)は電池温度が低いときは電気抵抗が小さ
く、電池温度が設定温度よりも高くなると電気抵抗が増
加する温度特性を有し、 電圧検出回路(3)が、この温度素子(4)を、電圧を検出す
るためのリード線に併用して、電池の電圧または電池モ
ジュール(1)の電圧を検出すると共に、電池温度も検出
するようにしてなる電源装置。 - 【請求項２】 電圧検出回路(3)が温度素子(4)をリード
線に使用して、電池の電圧または電池モジュール(1)の
電圧を検出すると共に、検出電圧で電池温度を検出する
請求項１に記載される電源装置。 - 【請求項３】 互いに平行に並べられてなる複数の電池
モジュール(1)を備え、電池モジュール(1)の表面に、複
数の温度素子(4)を互いに直列に接続している温度検出
ユニット(5)を設けており、この温度検出ユニット(5)が
電池モジュール(1)に接続されて、温度検出ユニット(5)
が電池モジュール(1)の電圧を検出するリード線に併用
されてなる請求項１に記載される電源装置。 - 【請求項４】 温度検出ユニット(5)が、隣接して平行
に配設している二つの電池モジュール(1)の表面に配設
してなる複数の温度素子(4)を直列に接続したものであ
る請求項３に記載される電源装置。 - 【請求項５】 温度検出ユニット(5)が、一つの電池モ
ジュール(1)の表面に配設してなる複数の温度素子(4)を
直列に接続したものである請求項３に記載される電源装
置。 - 【請求項６】 互いに平行に並べている電池モジュール
(1)がバスバー(7)で互いに直列に接続されると共に、温
度検出ユニット(5)の一端をバスバー(7)に接続している
請求項３に記載される電源装置。 - 【請求項７】 絶対温度検出回路(8)と、この絶対温度
検出回路(8)に接続されると共に二次電池(2)の表面に配
設されてなる絶対温度センサー(9)とを備え、絶対温度
センサー(9)と絶対温度検出回路(8)とで電池温度を検出
する請求項１に記載される電源装置。 - 【請求項８】 電池モジュール(1)の表面に配設してい
る温度素子(4)を、絶対温度センサー(9)と直列に接続し
て第２温度検出ユニット(10)としており、第２温度検出
ユニット(10)を絶対温度検出回路(8)に接続して、温度
検出ユニット(5)を電圧検出回路(3)に接続し、絶対温度
検出回路(8)と電圧検出回路(3)の両方で電池温度を検出
する請求項３と７に記載される電源装置。 - 【請求項９】 隣接して配設されてなる一方の電池モジ
ュール(1)に温度検出ユニット(5)を配設し、他方の電池
モジュール(1)に第２温度検出ユニット(10)を配設して
電池モジュール(1)の温度を検出する請求項３と８に記
載される電源装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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