JP2005130663A - Battery pack - Google Patents

Battery pack Download PDF

Info

Publication number
JP2005130663A
JP2005130663A JP2003365854A JP2003365854A JP2005130663A JP 2005130663 A JP2005130663 A JP 2005130663A JP 2003365854 A JP2003365854 A JP 2003365854A JP 2003365854 A JP2003365854 A JP 2003365854A JP 2005130663 A JP2005130663 A JP 2005130663A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
converter
voltage
battery pack
battery
charger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003365854A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4133735B2 (en
Inventor
Kazuhiko Takahashi
一彦 高橋
Fumiya Sato
文哉 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2003365854A priority Critical patent/JP4133735B2/en
Priority to US10/972,118 priority patent/US7737658B2/en
Priority to KR1020040085677A priority patent/KR101186724B1/en
Priority to CNB2004100997878A priority patent/CN100382380C/en
Publication of JP2005130663A publication Critical patent/JP2005130663A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4133735B2 publication Critical patent/JP4133735B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the number of DC/DC converters, by performing a DC/DC conversion contained in a battery pack conduct voltage conversion between charging and discharging. <P>SOLUTION: A detector 22 determines whether a connected charger 17 is proper one, from the value of the ID resistance of the charger 17. In a state that the normal charger 17 is not connected, the DC-DC converter is brought into a discharging mode, switches SW1 and SW2 are turned off and switches SW11 and SW12 are turned on by control signals C1, C2 and C3, and an output of the converter 21 is set to be a discharging output voltage value. When the detector 22 detects that the normal charger 17 has been connected on the basis of the ID resistance, the converter is brought into a charging mode, the switches SW1 and SW2 are turned on, the switches SW11 and SW12 are turned off by the control signals C1, C2 and C3, and the output of the converter 21 is set to be a charging voltage value. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、リチウムイオン電池等の二次電池の電池パックに関する。   The present invention relates to a battery pack for a secondary battery such as a lithium ion battery.

電池パックを使用する電子機器は、通常、何種類かの電源電圧を必要とするために、電子機器本体内に複数の電圧変換器を設け、電圧変換器例えばＤＣ−ＤＣコンバータによって昇圧／降圧を行い、必要とする複数の電圧を発生させていた。同様に二次電池パック充電の際、充電器（ＡＣアダプタ）の出力電圧を電子機器本体のＤＣ−ＤＣコンバータを用いて、昇圧／降圧を行っていた。   Since an electronic device using a battery pack usually requires several types of power supply voltages, a plurality of voltage converters are provided in the main body of the electronic device, and step-up / step-down is performed by a voltage converter, for example, a DC-DC converter. And generating the required multiple voltages. Similarly, at the time of charging the secondary battery pack, the output voltage of the charger (AC adapter) is stepped up / stepped down using the DC-DC converter of the electronic device main body.

例えば二次電池と降圧型電圧変換器とを組み合わせて、一定電圧を出力する電池パックが下記の特許文献１に記載されている。   For example, Patent Literature 1 below discloses a battery pack that outputs a constant voltage by combining a secondary battery and a step-down voltage converter.

特開平７−７８６４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-7864

図４は、従来の電池パックと電子機器本体の関係を示す。参照符号１が電池パックを示し、参照符号１０が電子機器本体を示す。電子機器本体１０には、放電回路１１が含まれている。電池パック１は、二次電池２と、保護回路（ＩＣ回路）３と、放電制御用ＦＥＴ４と充電制御用ＦＥＴ５と、これらのＦＥＴ４および５のそれぞれの寄生ダイオード６および７とが含まれている。   FIG. 4 shows the relationship between a conventional battery pack and an electronic device body. Reference numeral 1 indicates a battery pack, and reference numeral 10 indicates an electronic apparatus main body. The electronic device main body 10 includes a discharge circuit 11. The battery pack 1 includes a secondary battery 2, a protection circuit (IC circuit) 3, a discharge control FET 4, a charge control FET 5, and parasitic diodes 6 and 7 of these FETs 4 and 5, respectively. .

二次電池２は、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケル水素電池、ニッカド電池、リチウム金属電池などである。リチウムイオン電池の場合、例えば角形電池の構成とされ、二次電池２が全体として鉄の電池缶で被覆されている。また、リチウムポリマー電池の場合には、アルミニウムのラミネートフィルムで封止された構成とされている。   The secondary battery 2 is a lithium ion battery, a lithium polymer battery, a nickel metal hydride battery, a nickel cadmium battery, a lithium metal battery, or the like. In the case of a lithium ion battery, for example, a prismatic battery is used, and the secondary battery 2 is entirely covered with an iron battery can. In the case of a lithium polymer battery, the battery is sealed with an aluminum laminate film.

リチウムイオン電池は、過充電や過放電に弱いことから、電池セルと、保護回路とが一体化された電池パックの構成とされる。保護回路３の機能は、過充電保護、過放電保護および過電流保護の３つの機能がある。簡単にこれらの保護機能について説明する。   Since the lithium ion battery is vulnerable to overcharge and overdischarge, the battery cell and the protection circuit are integrated into a battery pack. The function of the protection circuit 3 has three functions of overcharge protection, overdischarge protection, and overcurrent protection. These protection functions will be briefly described.

過充電保護機能について説明する。リチウムイオン電池を充電していくと、満充電を過ぎても電池電圧が上昇を続ける。この過充電状態になると危険な状態となる可能性が生じる。したがって、充電は、定電流定電圧で行い、充電制御電圧が電池の定格（例えば４．２Ｖ）以下が行う必要がある。しかしながら、充電器の故障や、異機種用充電器の使用によって、過充電の危険性がある。過充電され、電池電圧がある電圧値以上になった場合、保護回路が充電制御ＦＥＴ５をオフし、充電電流を遮断する。この機能が過充電保護機能である。   The overcharge protection function will be described. When a lithium ion battery is charged, the battery voltage continues to rise even after full charge. If this overcharge state occurs, there is a possibility that a dangerous state will occur. Therefore, charging must be performed at a constant current and a constant voltage, and the charging control voltage must be lower than the battery rating (for example, 4.2 V). However, there is a risk of overcharging due to the failure of the charger or the use of a different model charger. When overcharged and the battery voltage exceeds a certain voltage value, the protection circuit turns off the charge control FET 5 and cuts off the charging current. This function is an overcharge protection function.

過放電保護機能について説明する。定格放電終止電圧以下まで放電し、電池電圧が例えば２Ｖ〜１．５Ｖ以下の過放電状態になった場合は、電池が故障する場合がある。放電され、電池電圧がある電圧値以下になった場合、保護回路は、放電制御ＦＥＴ４をオフし、放電電流を遮断する。この機能が過放電機能である。   The overdischarge protection function will be described. When the battery is discharged to a rated discharge end voltage or lower and the battery voltage is in an overdischarged state of, for example, 2 V to 1.5 V or lower, the battery may fail. When discharged and the battery voltage falls below a certain voltage value, the protection circuit turns off the discharge control FET 4 and cuts off the discharge current. This function is an overdischarge function.

過電流保護機能について説明する。電池の＋−端子間が短絡された場合には、大電流がながれてしまい、異常発熱する危険性がある。放電電流がある電流値以上流れた場合には、保護回路は、放電制御ＦＥＴ４をオフし、放電電流を遮断する。この機能が過電流保護機能である。   The overcurrent protection function will be described. When the + and-terminals of the battery are short-circuited, a large current flows and there is a risk of abnormal heat generation. When the discharge current flows over a certain current value, the protection circuit turns off the discharge control FET 4 and cuts off the discharge current. This function is an overcurrent protection function.

上述した電池パック１の外部端子に対して電子機器本体２の放電用ＤＣ−ＤＣコンバータ１２および充電用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３が接続される。放電用ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は、外部端子に取り出された電池電圧を所定の出力電圧に安定化して放電端子１４および接地端子１５を介して放電回路１１に供給する。   The discharging DC-DC converter 12 and the charging DC-DC converter 13 of the electronic device main body 2 are connected to the external terminals of the battery pack 1 described above. The discharge DC-DC converter 12 stabilizes the battery voltage taken out to the external terminal to a predetermined output voltage and supplies it to the discharge circuit 11 through the discharge terminal 14 and the ground terminal 15.

充電用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３に対しては、充電端子１６および接地端子１５に充電器１７から供給される充電電圧が入力される。充電用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３によって定格充電電圧値とされた出力電圧が外部端子を介して電池パック１の二次電池２に供給される。   The charging voltage supplied from the charger 17 is input to the charging terminal 16 and the ground terminal 15 to the charging DC-DC converter 13. The output voltage set to the rated charging voltage value by the charging DC-DC converter 13 is supplied to the secondary battery 2 of the battery pack 1 via the external terminal.

図５は、従来の電池パックおよび電子機器本体２の接続関係の他の構成例を示す。図４の構成と比較して相違する点は、充電用ＤＣ−ＤＣコンバータ１２を電池パック１に内蔵したことである。   FIG. 5 shows another configuration example of the connection relationship between the conventional battery pack and the electronic device main body 2. The difference from the configuration of FIG. 4 is that the charging DC-DC converter 12 is built in the battery pack 1.

図６は、従来の電池パックおよび電子機器本体２の接続関係のさらに他の構成例を示す。図４の構成と比較して相違する点は、放電用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３を電池パック１に内蔵したことである。   FIG. 6 shows still another configuration example of the connection relationship between the conventional battery pack and the electronic device body 2. The difference from the configuration of FIG. 4 is that the discharge DC-DC converter 13 is built in the battery pack 1.

上述したように、従来の二次電池電池パックは、充電用ＤＣ−ＤＣコンバータ１２と、放電用ＤＣ−ＤＣコンバータ１３とを別々に使用しているために、二つのＤＣ−ＤＣコンバータを必要とした。したがって、コストの上昇を招き、部品配置場所を必要とする欠点があった。また、電子機器本体内にＤＣ−ＤＣコンバータを有するために、ＤＣ−ＤＣコンバータで発生するノイズの影響が懸念され、その対策回路等の考慮が必要であった。   As described above, since the conventional secondary battery pack uses the charging DC-DC converter 12 and the discharging DC-DC converter 13 separately, two DC-DC converters are required. did. Therefore, there is a drawback that the cost is increased and a part arrangement place is required. In addition, since the electronic device main body has a DC-DC converter, there is a concern about the influence of noise generated by the DC-DC converter, and it is necessary to consider countermeasure circuits and the like.

従って、この発明の目的は、充電用と放電用の電圧変換器を兼用し、コストの低下と部品配置場所を少なくでき、さらに、電子機器本体がＤＣ−ＤＣコンバータ等の電圧変換回路を持つことを不要とでき、電圧変換回路から発生する輻射ノイズの影響を低減できる電池パックを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to use both a voltage converter for charging and a discharge, reduce the cost and reduce the location of parts, and further, the electronic device body has a voltage conversion circuit such as a DC-DC converter. It is an object of the present invention to provide a battery pack that can reduce the influence of radiation noise generated from a voltage conversion circuit.

上述した課題を達成するために、この発明は、二次電池が内蔵された電池パックにおいて、
少なくとも一つの電圧変換器と、
二次電池に対して充電電圧を出力する充電モードと、二次電池の電圧を変換してなる所定の放電用電圧を出力する放電モードとの何れかに、電圧変換器を切り換えるための切換手段とを有する電池パックである。 In order to achieve the above-described problem, the present invention provides a battery pack having a built-in secondary battery.
At least one voltage converter;
Switching means for switching the voltage converter between a charging mode for outputting a charging voltage to the secondary battery and a discharging mode for outputting a predetermined discharging voltage obtained by converting the voltage of the secondary battery Is a battery pack.

この発明では、一つの電圧変換器が充電用と放電用の機能を持ち、切換手段によってこれらの機能を切り換えるので、充電用と放電用とで別々の電圧変換器を持つのと比較して、コストの低減を図ることができ、また、電子機器本体が電圧変換器を持つことを不要とできる。さらに、電子機器本体または電池パックにおいて、電圧変換器の設置に必要とされるスペースを狭いものとできる。   In this invention, one voltage converter has functions for charging and discharging, and since these functions are switched by the switching means, compared to having separate voltage converters for charging and discharging, Costs can be reduced, and it is unnecessary to have a voltage converter in the electronic device body. Furthermore, in the electronic device body or the battery pack, the space required for installing the voltage converter can be narrowed.

電圧変換器として、ＤＣ／ＤＣコンバータを使用する場合、１０ｋHz〜２ＭHzの高周波数で、スイッチング制御することにより、輻射ノイズが発生する。この発明では、電圧変換器としてのＤＣ／ＤＣコンバータを電池パック内部に有することにより、電子機器内部回路とＤＣ／ＤＣコンバータとの距離を長くでき、電子機器の内部回路へのノイズの影響を抑制できる。また、電池パックに電圧変換器を内蔵することによって、角形電池における鉄の電池缶、またはリチウム・ポリマー電池におけるアルミニウムのラミネートフィルムによって高周波電磁波ノイズを低減することができる。   When a DC / DC converter is used as the voltage converter, radiation noise is generated by switching control at a high frequency of 10 kHz to 2 MHz. In this invention, by having a DC / DC converter as a voltage converter inside the battery pack, the distance between the internal circuit of the electronic device and the DC / DC converter can be increased, and the influence of noise on the internal circuit of the electronic device is suppressed. it can. Further, by incorporating a voltage converter in the battery pack, high frequency electromagnetic wave noise can be reduced by an iron battery can in a rectangular battery or an aluminum laminate film in a lithium polymer battery.

以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、この発明の第１の実施形態の接続構成を示す。上述した従来の構成と対応する部分に同一参照符号を付して示す。すなわち、電池パック１が二次電池２および保護回路３を有し、保護回路３の出力によって放電制御ＦＥＴ４および充電制御ＦＥＴ５が制御される。電子機器本体１０には、直流電源を必要とする放電回路１１が含まれている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a connection configuration of the first embodiment of the present invention. Parts corresponding to those of the conventional configuration described above are shown with the same reference numerals. That is, the battery pack 1 includes the secondary battery 2 and the protection circuit 3, and the discharge control FET 4 and the charge control FET 5 are controlled by the output of the protection circuit 3. The electronic device main body 10 includes a discharge circuit 11 that requires a DC power supply.

放電回路１１は、放電出力端子１４および接地端子１５に対して接続される。外部の充電器１７は、図示しないが、家庭用電源（商用電源）の交流１００Ｖを直流電圧として充電端子１６および接地端子１５間に例えば５Ｖの充電電圧を供給する。   Discharge circuit 11 is connected to discharge output terminal 14 and ground terminal 15. Although not shown, the external charger 17 supplies a charging voltage of, for example, 5 V between the charging terminal 16 and the ground terminal 15 using an AC 100 V of a household power supply (commercial power supply) as a DC voltage.

参照符号２１がＤＣ−ＤＣコンバータである。ＤＣ−ＤＣコンバータ２１以外に複数の放電出力電圧値を得るために、他のＤＣ−ＤＣコンバータを設けても良い。ＤＣ−ＤＣコンバータ２１が二次電池２および保護回路３と共に、プラスチック等の材料からなる比較的固いケースに内蔵されている。具体的には、例えば基板上にＤＣ−ＤＣコンバータ２１および保護回路３等がマウントされ、基板に隣接して、二次電池２が配置されている。なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１を二次電池２の外装ケースの内部に発電素子と共に配しても良い。   Reference numeral 21 is a DC-DC converter. In order to obtain a plurality of discharge output voltage values other than the DC-DC converter 21, another DC-DC converter may be provided. The DC-DC converter 21 is built in a relatively hard case made of a material such as plastic together with the secondary battery 2 and the protection circuit 3. Specifically, for example, the DC-DC converter 21 and the protection circuit 3 are mounted on a substrate, and the secondary battery 2 is disposed adjacent to the substrate. Note that the DC-DC converter 21 may be disposed in the exterior case of the secondary battery 2 together with the power generation element.

ＤＣ−ＤＣコンバータ２１は、入力電圧（電池電圧）と異なる値の安定化した出力電圧を生成する回路である。ＤＣ−ＤＣコンバータ２１としては、種々の構成のものを使用できる。すなわち、コンデンサとスイッチ素子を用いたチャージャーポンプ方式、ダイオードとインダクタとコンデンサとスイッチ素子を用いたステップアップコンバータ（ステップダウンコンバータ）、またはトランスとスイッチ素子を用いたスイッチングレギュレータを使用できる。さらに、圧電トランスを用いた圧電インバータ、またはバイポーラトランジスタ素子を用いたシリーズレギュレータを使用しても良い。チャージャーポンプ方式のＤＣ−ＤＣコンバータ、スイッチングレギュレータとして、４mm角程度の非常に小型のものが開発されており、電池パックに保護回路３と共にＤＣ−ＤＣコンバータ２１を内蔵するのは比較的容易である。   The DC-DC converter 21 is a circuit that generates a stabilized output voltage having a value different from the input voltage (battery voltage). As the DC-DC converter 21, ones having various configurations can be used. That is, a charger pump system using a capacitor and a switch element, a step-up converter (step-down converter) using a diode, an inductor, a capacitor, and a switch element, or a switching regulator using a transformer and a switch element can be used. Furthermore, a piezoelectric inverter using a piezoelectric transformer or a series regulator using a bipolar transistor element may be used. As a charger pump type DC-DC converter and switching regulator, a very small one of about 4 mm square has been developed, and it is relatively easy to incorporate the DC-DC converter 21 together with the protection circuit 3 in the battery pack. .

ＤＣ−ＤＣコンバータ２１の入力端子がスイッチＳＷ１を介して充電端子１６に接続され、その出力端子がスイッチＳＷ２を介して二次電池２の正極に接続される。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１の入力端子がスイッチＳＷ１１を介して二次電池２の正極に接続され、その出力端子がスイッチＳＷ１２を介して放電出力端子１４に接続される。スイッチＳＷ１〜ＳＷ１２は、具体的には、半導体スイッチ、リレー接点等で構成される。   An input terminal of the DC-DC converter 21 is connected to the charging terminal 16 via the switch SW1, and an output terminal thereof is connected to the positive electrode of the secondary battery 2 via the switch SW2. The input terminal of the DC-DC converter 21 is connected to the positive electrode of the secondary battery 2 via the switch SW11, and the output terminal thereof is connected to the discharge output terminal 14 via the switch SW12. Specifically, the switches SW1 to SW12 are constituted by semiconductor switches, relay contacts, or the like.

参照符号２２は、検出器を示す。検出器２２は、スイッチＳＷ１およびＳＷ２を制御する制御信号Ｃ１と、スイッチＳＷ１１およびＳＷ１２を制御する制御信号Ｃ２と、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１の出力電圧を切り換える制御信号Ｃ３とを発生する。検出器２２は、充電器１７の識別抵抗（以下、ＩＤ抵抗と適宜称する）の値を読み取ることが可能なＩＤ抵抗認識端子２３に接続されている。ＩＤ抵抗は、抵抗値によって充電器の種類を特定するためのもので、検出器２２は、読み取ったＩＤ抵抗の値から接続された充電器１７が正しいものか否かを判定することができる。検出器２２は、電子回路の構成またはマイクロコンピュータの構成とされる。   Reference numeral 22 indicates a detector. The detector 22 generates a control signal C1 for controlling the switches SW1 and SW2, a control signal C2 for controlling the switches SW11 and SW12, and a control signal C3 for switching the output voltage of the DC-DC converter 21. The detector 22 is connected to an ID resistance recognition terminal 23 capable of reading a value of an identification resistance (hereinafter referred to as “ID resistance”) of the charger 17. The ID resistor is for specifying the type of the charger based on the resistance value, and the detector 22 can determine whether or not the connected charger 17 is correct from the read value of the ID resistor. The detector 22 has an electronic circuit configuration or a microcomputer configuration.

正規の充電器１７が接続されていない状態では、放電モードとされ、制御信号Ｃ１，Ｃ２およびＣ３によって、スイッチＳＷ１およびＳＷ２がオフとされ、スイッチＳＷ１１およびＳＷ１２がオンとされ、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１の出力電圧が設定された放電出力電圧値とされる。放電モードでは、例えば２．５Ｖ〜４．２Ｖの電池電圧からＤＣ−ＤＣコンバータ２１が生成した例えば３Ｖの電圧が端子１４および１５に接続された放電回路１１に対して供給される。   When the regular charger 17 is not connected, the discharge mode is set, the switches SW1 and SW2 are turned off, the switches SW11 and SW12 are turned on by the control signals C1, C2, and C3, and the DC-DC converter 21 is turned on. Is set to the set discharge output voltage value. In the discharge mode, for example, a voltage of 3 V generated by the DC-DC converter 21 from a battery voltage of 2.5 V to 4.2 V, for example, is supplied to the discharge circuit 11 connected to the terminals 14 and 15.

正規の充電器１７が接続されたことを検出器２２がＩＤ抵抗に基づいて検出すると、充電モードとされ、制御信号Ｃ１，Ｃ２およびＣ３によって、スイッチＳＷ１およびＳＷ２がオンとされ、スイッチＳＷ１１およびＳＷ１２がオフとされ、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１の出力電圧が設定された充電定格電圧値とされる。充電モードでは、例えば６Ｖの充電電圧からＤＣ−ＤＣコンバータ２１が生成した例えば４．２Ｖの充電電圧によって二次電池２が充電される。   When the detector 22 detects that the regular charger 17 is connected based on the ID resistance, the charging mode is set, the switches SW1 and SW2 are turned on by the control signals C1, C2, and C3, and the switches SW11 and SW12 are turned on. Is turned off, and the output voltage of the DC-DC converter 21 is set to the set rated charge voltage value. In the charging mode, for example, the secondary battery 2 is charged with a charging voltage of, for example, 4.2 V generated by the DC-DC converter 21 from a charging voltage of 6 V.

図２は、この発明の第２の実施形態の接続構成を示す。第２の実施形態では、参照符号２４で示すマイクロコンピュータが設けられる。マイクロコンピュータ２４が制御信号Ｃ１、Ｃ２およびＣ３を発生する。   FIG. 2 shows the connection configuration of the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, a microcomputer indicated by reference numeral 24 is provided. The microcomputer 24 generates control signals C1, C2 and C3.

マイクロコンピュータ２４は、通信端子２５を介して充電器１７とディジタル通信を行う。ディジタル通信の方式としては、従来の二線式通信を使用できる。マイクロコンピュータ２４は、ディジタル通信を行うことによって、正規の充電器１７が接続されているか否かを判定する。   The microcomputer 24 performs digital communication with the charger 17 via the communication terminal 25. Conventional two-wire communication can be used as a digital communication system. The microcomputer 24 determines whether or not the regular charger 17 is connected by performing digital communication.

正規の充電器１７が接続されていない状態では、放電モードとされる。すなわち、制御信号Ｃ１，Ｃ２およびＣ３によって、スイッチＳＷ１およびＳＷ２がオフ、スイッチＳＷ１１およびＳＷ１２がオン、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１の出力電圧が設定された放電出力電圧値とされる。   In the state where the regular charger 17 is not connected, the discharge mode is set. That is, the control signals C1, C2, and C3 are set to the discharge output voltage value in which the switches SW1 and SW2 are turned off, the switches SW11 and SW12 are turned on, and the output voltage of the DC-DC converter 21 is set.

正規の充電器１７が接続されたことをマイクロコンピュータ２４がディジタル通信によって判断すると、充電モードとされ、制御信号Ｃ１，Ｃ２およびＣ３によって、スイッチＳＷ１およびＳＷ２がオンとされ、スイッチＳＷ１１およびＳＷ１２がオフとされ、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１の出力電圧が設定された充電定格電圧値とされる。   When the microcomputer 24 determines that the regular charger 17 is connected by digital communication, the charging mode is set, the switches SW1 and SW2 are turned on by the control signals C1, C2 and C3, and the switches SW11 and SW12 are turned off. The output voltage of the DC-DC converter 21 is set to the set rated charge voltage value.

図３は、この発明の第３の実施形態の接続構成を示す。第３の実施形態では、参照符号２６で示す機械的なスイッチが設けられる。すなわち、充電器７が電子機器本体１０に対して接続されると、機械的な構成によってオン（またはオフ）するスイッチ２６が設けられる。このスイッチ２６によって、制御信号Ｃ０が生成される。   FIG. 3 shows the connection configuration of the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, a mechanical switch indicated by reference numeral 26 is provided. That is, when the charger 7 is connected to the electronic device main body 10, a switch 26 that is turned on (or turned off) by a mechanical configuration is provided. This switch 26 generates a control signal C0.

充電器１７が接続されていない状態では、例えばスイッチ２６がオフし、制御信号Ｃ０が例えば"0"（論理的な０を意味する）となり、放電モードとされる。すなわち、制御信
号Ｃ０によって、スイッチＳＷ１およびＳＷ２がオフ、スイッチＳＷ１１およびＳＷ１２がオン、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１の出力電圧が設定された放電出力電圧値とされる。 In a state where the charger 17 is not connected, for example, the switch 26 is turned off, and the control signal C0 becomes, for example, “0” (meaning logical 0), and the discharge mode is set. That is, according to the control signal C0, the switches SW1 and SW2 are turned off, the switches SW11 and SW12 are turned on, and the output voltage of the DC-DC converter 21 is set to the discharge output voltage value.

充電器１７が接続されると、スイッチ２６がオンし、制御信号が"1"（論理的な１を意
味する）となり、充電モードとされ、制御信号Ｃ０によって、スイッチＳＷ１およびＳＷ２がオンとされ、スイッチＳＷ１１およびＳＷ１２がオフとされ、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１の出力電圧が設定された充電定格電圧値とされる。 When the charger 17 is connected, the switch 26 is turned on, the control signal becomes “1” (meaning logical 1), the charging mode is set, and the switches SW1 and SW2 are turned on by the control signal C0. The switches SW11 and SW12 are turned off, and the output voltage of the DC-DC converter 21 is set to the rated charging voltage value.

この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えばこの発明では、保護回路を持たない構成も可能である。また、上述した実施形態では、４個のスイッチを使用しているが、入力側スイッチＳＷ１およびＳＷ１１を二つの入力端子と一つの出力端子とを有するスイッチに置き換え、出力側スイッチＳＷ２およびＳＷ１２を一つの入力端子と二つの出力端子とを有するスイッチに置き換えることで、２個のスイッチを使用する構成が実現できる。また、充電モードにおける出力電圧と、放電モードにおける出力電圧とが等しい電圧値の場合では、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１に対して出力電圧切換用の制御信号を供給する必要がない。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are possible without departing from the gist of the present invention. For example, in the present invention, a configuration without a protection circuit is also possible. In the above-described embodiment, four switches are used. However, the input side switches SW1 and SW11 are replaced with switches having two input terminals and one output terminal, and the output side switches SW2 and SW12 are one. By replacing the switch with one input terminal and two output terminals, a configuration using two switches can be realized. Further, when the output voltage in the charge mode and the output voltage in the discharge mode have the same voltage value, it is not necessary to supply a control signal for switching the output voltage to the DC-DC converter 21.

さらに、充電器を電子機器本体に接続しないで、電池パックに対して直接的に接続するようにしても良い。よりさらに、ＤＣ−ＤＣコンバータとして、入力から出力の方向が双方向のものを使用しても良い。   Furthermore, you may make it connect directly with respect to a battery pack, without connecting a charger to an electronic device main body. Furthermore, as the DC-DC converter, one having a bidirectional input to output direction may be used.

この発明の第１の実施形態の接続図である。It is a connection diagram of a 1st embodiment of this invention. この発明の第２の実施形態の接続図である。It is a connection diagram of the second embodiment of the present invention. この発明の第３の実施形態の接続図である。It is a connection diagram of a 3rd embodiment of this invention. 従来の電池パックの一例の接続図である。It is a connection diagram of an example of a conventional battery pack. 従来の電池パックの他の例の接続図である。It is a connection diagram of the other example of the conventional battery pack. 従来の電池パックのさらに他の例の接続図である。FIG. 10 is a connection diagram of still another example of a conventional battery pack.

符号の説明Explanation of symbols

１ 電池パック
２ 二次電池
３ 保護回路
９ ケース
１０ 電子機器本体
１１ 放電回路
１４ 放電出力端子
１５ 接地端子
１６ 充電入力端子
１７ 充電器
２２ 検出器
２３ ＩＤ抵抗認識端子
２４ マイクロコンピュータ
２５ 通信端子
２６ 機械的スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery pack 2 Secondary battery 3 Protection circuit 9 Case 10 Electronic device main body 11 Discharge circuit 14 Discharge output terminal 15 Ground terminal 16 Charge input terminal 17 Charger 22 Detector 23 ID resistance recognition terminal 24 Microcomputer 25 Communication terminal 26 Mechanical switch

Claims (11)

二次電池が内蔵された電池パックにおいて、
少なくとも一つの電圧変換器と、
上記二次電池に対して充電電圧を出力する充電モードと、上記二次電池の電圧を変換してなる所定の放電用電圧を出力する放電モードとの何れかに、上記電圧変換器を切り換えるための切換手段とを有する電池パック。 In battery packs with built-in secondary batteries,
At least one voltage converter;
To switch the voltage converter between a charging mode for outputting a charging voltage to the secondary battery and a discharging mode for outputting a predetermined discharging voltage obtained by converting the voltage of the secondary battery. Battery switching means. 請求項１において、
上記切換手段は、充電器が接続されたことを検出手段によって検出し、上記電圧変換器を充電モードに切り換える電池パック。 In claim 1,
The battery pack according to claim 1, wherein the switching unit detects that the charger is connected by the detecting unit and switches the voltage converter to a charging mode. 請求項２において、
上記検出手段は、上記充電器の識別抵抗を検出するものである電池パック。 In claim 2,
The battery pack is for detecting the identification resistance of the charger. 請求項２において、
上記検出手段は、上記充電器とディジタル通信を行うものである電池パック。 In claim 2,
The battery pack in which the detection means performs digital communication with the charger. 請求項２において、
上記検出手段は、上記充電器が接続されたことを検出するスイッチである電池パック。 In claim 2,
The battery pack is a switch for detecting that the charger is connected. 請求項１において、
上記切換手段が上記充電モードと上記放電モードとで、上記電圧変換器の出力電圧の値を切り換えるようにした電池パック。 In claim 1,
A battery pack in which the switching means switches the value of the output voltage of the voltage converter between the charging mode and the discharging mode. 請求項１において、
上記電圧変換器に対する入力電圧を切り換える第１のスイッチ手段と、上記電圧変換器の出力電圧を切り換える第２のスイッチ手段とによって、上記切換手段が構成された電池パック。 In claim 1,
A battery pack in which the switching means is constituted by first switch means for switching an input voltage to the voltage converter and second switch means for switching an output voltage of the voltage converter. 請求項１において、
上記二次電池に対する保護回路をさらに有する電池パック。 In claim 1,
A battery pack further comprising a protection circuit for the secondary battery. 請求項１において、
上記電圧変換器が上記二次電池と共にケース内に収納された電池パック。 In claim 1,
A battery pack in which the voltage converter is housed in a case together with the secondary battery. 請求項１において、
上記電圧変換器が上記二次電池内に収納された電池パック。 In claim 1,
A battery pack in which the voltage converter is housed in the secondary battery. 請求項１において、
上記電圧変換器が双方向性のものである電池パック。
In claim 1,
A battery pack in which the voltage converter is bidirectional.
JP2003365854A 2003-10-27 2003-10-27 Battery pack Expired - Lifetime JP4133735B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003365854A JP4133735B2 (en) 2003-10-27 2003-10-27 Battery pack
US10/972,118 US7737658B2 (en) 2003-10-27 2004-10-22 Battery packs having a charging mode and a discharging mode
KR1020040085677A KR101186724B1 (en) 2003-10-27 2004-10-26 Battery packs
CNB2004100997878A CN100382380C (en) 2003-10-27 2004-10-27 Battery packs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003365854A JP4133735B2 (en) 2003-10-27 2003-10-27 Battery pack

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005130663A true JP2005130663A (en) 2005-05-19
JP4133735B2 JP4133735B2 (en) 2008-08-13

Family

ID=34644386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003365854A Expired - Lifetime JP4133735B2 (en) 2003-10-27 2003-10-27 Battery pack

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4133735B2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005135672A (en) * 2003-10-29 2005-05-26 Sony Corp Battery pack
JP2006092850A (en) * 2004-09-22 2006-04-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Cell battery pack
JP2007318946A (en) * 2006-05-26 2007-12-06 Rohm Co Ltd Battery charge control circuit and portable electronic apparatus
WO2009057187A1 (en) * 2007-10-29 2009-05-07 Fujitsu Limited Charging system, processor and feeder
JP2010200606A (en) * 2009-02-23 2010-09-09 Samsung Sdi Co Ltd Secondary battery
JP2011045230A (en) * 2009-08-19 2011-03-03 Samsung Sdi Co Ltd Secondary battery
CN102110864A (en) * 2009-12-28 2011-06-29 三星Sdi株式会社 Battery pack and method of charging battery pack
CN106208197A (en) * 2016-07-25 2016-12-07 苏州绿恺动力电子科技有限公司 A kind of high-power portable electric tool lithium battery bag
CN106487075A (en) * 2016-12-23 2017-03-08 深圳市超力源科技有限公司 A kind of serondary lithium battery charges and is unable to charge/discharge control circuit

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106451718A (en) * 2016-09-14 2017-02-22 河北工业大学 Compound emergency power supply apparatus used for low-temperature start of vehicle

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005135672A (en) * 2003-10-29 2005-05-26 Sony Corp Battery pack
JP2006092850A (en) * 2004-09-22 2006-04-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Cell battery pack
JP2007318946A (en) * 2006-05-26 2007-12-06 Rohm Co Ltd Battery charge control circuit and portable electronic apparatus
US8324866B2 (en) 2007-10-29 2012-12-04 Fujitsu Limited Charging system, processor and feeder
WO2009057187A1 (en) * 2007-10-29 2009-05-07 Fujitsu Limited Charging system, processor and feeder
JP2010200606A (en) * 2009-02-23 2010-09-09 Samsung Sdi Co Ltd Secondary battery
US8421417B2 (en) 2009-08-19 2013-04-16 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery control circuit
JP2011045230A (en) * 2009-08-19 2011-03-03 Samsung Sdi Co Ltd Secondary battery
JP2011139622A (en) * 2009-12-28 2011-07-14 Samsung Sdi Co Ltd Battery pack and charging method thereof
CN102110864A (en) * 2009-12-28 2011-06-29 三星Sdi株式会社 Battery pack and method of charging battery pack
US8633677B2 (en) 2009-12-28 2014-01-21 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack and method of charging battery pack
CN106208197A (en) * 2016-07-25 2016-12-07 苏州绿恺动力电子科技有限公司 A kind of high-power portable electric tool lithium battery bag
WO2018019127A1 (en) * 2016-07-25 2018-02-01 苏州绿恺动力电子科技有限公司 Large-power portable lithium battery pack for electric tool
CN106208197B (en) * 2016-07-25 2019-01-22 苏州绿恺动力电子科技有限公司 A kind of high-power portable electric tool lithium battery pack
CN106487075A (en) * 2016-12-23 2017-03-08 深圳市超力源科技有限公司 A kind of serondary lithium battery charges and is unable to charge/discharge control circuit

Also Published As

Publication number Publication date
JP4133735B2 (en) 2008-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101186724B1 (en) Battery packs
US7298113B2 (en) Battery pack
US8945735B2 (en) Built-in charge circuit for secondary battery and secondary battery with the built-in charge circuit
US7183748B1 (en) Electric charger and power supply device for portable terminal
JP5974500B2 (en) Charge control device with protection function and battery pack
US8674661B2 (en) Voltage switching circuit, secondary battery protection circuit, and battery pack
EP2317597B1 (en) Battery pack
KR101905075B1 (en) Battery pack and internal voltage generation circuit
US20050093514A1 (en) Portable independent source system
US9035620B2 (en) Battery protecting circuit, battery protecting device, and battery pack
JP2872365B2 (en) Rechargeable power supply
JP5960280B2 (en) Charger
US8665572B2 (en) Battery charge/discharge protection circuit
JP4133735B2 (en) Battery pack
JP3791520B2 (en) Battery pack
US20230216430A1 (en) Electrical storage device
EP3928409B1 (en) Reverse polarity protected battery module
JP3801164B2 (en) Battery pack
JP4186218B2 (en) Secondary battery pack
KR102161289B1 (en) External battery
JP2005278330A (en) Uninterruptible power supply
JP2005135672A (en) Battery pack
KR100537363B1 (en) Supplementary power supply for preventing a battery from over-heating in the train
JP2006197736A (en) Charge/discharge controller for secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060328

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060522

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060725

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060920

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20061017

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061212

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20061222

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20070202

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080409

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080602

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110606

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4133735

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110606

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110606

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120606

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120606

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130606

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term