JP2005135854A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
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.
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のが普通である。保護回路の機能は、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 a lithium ion battery is vulnerable to overcharge and overdischarge, the battery pack and the protection circuit are usually integrated into a battery pack. There are three functions of the protection circuit: 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FET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 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FET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 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FET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 and cuts off the discharge current. This function is an overcurrent protection function.
上述した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、電子機器内に複数の電圧変換器を設け、電圧変換器によって必要とする複数の電圧を発生させていいた。 Electronic devices that use the battery pack described above usually require several types of power supply voltage, so multiple voltage converters are provided in the electronic device, and the voltage converters generate the required voltages. I was letting.
例えば、携帯電話内部には、下記に示すような5個の電源電圧が存在しているため、二次電池の出力電圧の他に、4個の電圧変換器を有している。 For example, since five power supply voltages as shown below exist in the mobile phone, the mobile phone has four voltage converters in addition to the output voltage of the secondary battery.
電圧1:2.9V〜4.2V:アンテナ電波発生器用電源
電圧2:3. 0V:マイコン電源
電圧3:5. 0V:デジタルカメラCCD素子用電源・スピーカ駆動用電源
電圧4:15V:液晶ディスプレイ用電源1
電圧5:−10V:液晶ディスプレイ用電源2
Voltage 1: 2.9V to 4.2V: Power supply for antenna radio wave generator Voltage 2: 3.0V: Microcomputer power supply Voltage 3: 5.0V: Power supply for digital camera CCD element / speaker drive power supply Voltage 4: 15V: Liquid crystal display Power supply 1
Voltage 5: -10V:
従来、リチウムイオン電池の出力電圧が約3.0V〜4.2Vと高く、汎用の一次電池の出力電圧1.0V〜1.5Vよりかなり高く使用しにくい問題点を解決することを目的とし、電池パックの出力電圧を変換する電圧変換器を内蔵したものが下記の特許文献1に記載されている。 Conventionally, the output voltage of a lithium ion battery is as high as about 3.0 V to 4.2 V, and the purpose is to solve the problem that the output voltage of a general-purpose primary battery is considerably higher than 1.0 V to 1.5 V and is difficult to use. Patent Document 1 below describes a built-in voltage converter that converts the output voltage of the battery pack.
しかしながら、従来の二次電池を内蔵した電池パックは、出力端子が2端子であり、出力電圧として電池電圧か、特許文献1に記載のような変換された単一の定電圧を出力する構成であった。したがって、電子機器本体にて電圧変換器にて必要とされる電圧を作る必要があった。また、電池パック内に電圧変換器を内蔵した場合、その電圧変換器自身の消費電力により電池パックが自己放電し、容量低下の問題があった。 However, a battery pack incorporating a conventional secondary battery has two output terminals, and outputs a battery voltage as an output voltage or a single constant voltage converted as described in Patent Document 1. there were. Therefore, it is necessary to create a voltage required by the voltage converter in the electronic device body. Further, when a voltage converter is built in the battery pack, the battery pack self-discharges due to the power consumption of the voltage converter itself, and there is a problem of capacity reduction.
従って、この発明の目的は、複数の出力電圧を出力することによって、電子機器本体が電圧変換器を持つことを不要とでき、また、容量低下の問題を抑制でき、さらに、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。 Therefore, an object of the present invention is to eliminate the need for the electronic device body to have a voltage converter by outputting a plurality of output voltages, to suppress the problem of capacity reduction, and to generate from the voltage conversion circuit. An object of the present invention is to provide a battery pack that can reduce the influence of radiation noise.
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、
1以上の電圧変換器と、
2以上の異なる電圧を出力する複数の出力端子と、
二次電池が正常に動作しているか否かを検出し、検出結果に応じて電圧変換器の電源をオン/オフする電源制御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.
One or more voltage converters;
A plurality of output terminals for outputting two or more different voltages;
The battery pack includes power supply control means for detecting whether or not the secondary battery is operating normally and turning on / off the power supply of the voltage converter according to the detection result.
この発明は、二次電池が内蔵された電池パックにおいて、
1以上の電圧変換器と、
2以上の異なる電圧を出力する複数の出力端子と、
電圧変換器が正常に動作しているか否かを検出し、検出結果に応じて電圧変換器の電源をオン/オフする電源制御手段とを有する電池パックである。
The present invention provides a battery pack having a built-in secondary battery.
One or more voltage converters;
A plurality of output terminals for outputting two or more different voltages;
The battery pack includes power supply control means for detecting whether or not the voltage converter is operating normally and turning on / off the power supply of the voltage converter according to the detection result.
この発明は、二次電池が内蔵された電池パックにおいて、
1以上の電圧変換器と、
2以上の異なる電圧を出力する複数の出力端子と、
電圧変換器の出力を必要とするか否かを示す起動信号が入力される入力端子と、
起動信号に応じて電圧変換器の電源をオン/オフする電源制御手段とを有する電池パックである。
The present invention provides a battery pack having a built-in secondary battery.
One or more voltage converters;
A plurality of output terminals for outputting two or more different voltages;
An input terminal to which a start signal indicating whether or not the output of the voltage converter is required is input;
The battery pack includes power control means for turning on / off the power of the voltage converter in response to the start signal.
この発明に依れば、電池電圧とそれ以外の電圧のような、複数の出力電圧を発生することができる電池パックを実現できる。したがって、電子機器が複数の電圧変換器を持つ必要がなくなり、電子機器のコストを低下させることができる。また、出力電圧値等を標準化することによって、異なる電子機器例えば携帯電話等の携帯電子機器に使用できる電池パックを実現できる。ユーザは、電子機器を買い換えた時に、電池パックを購入する必要がない。 According to this invention, a battery pack capable of generating a plurality of output voltages such as a battery voltage and other voltages can be realized. Therefore, it is not necessary for the electronic device to have a plurality of voltage converters, and the cost of the electronic device can be reduced. In addition, by standardizing the output voltage value and the like, it is possible to realize a battery pack that can be used for different electronic devices such as mobile electronic devices such as mobile phones. The user does not need to purchase a battery pack when purchasing a new electronic device.
この発明では、電池パックが正常な動作を行っている時、または必要な時に、電圧変換器を起動することによって、電圧変換器の消費電流を減少させ、電圧変換器を設けることにより生じる電池の容量低下を抑制することができる。例えば電池パックに負荷(電子機器)が接続されていない時には、電圧変換器の電源をオフとし、自己放電を低減させることができる。 In the present invention, when the battery pack is operating normally or when necessary, the voltage converter is started to reduce the current consumption of the voltage converter, and the battery generated by providing the voltage converter Capacity reduction can be suppressed. For example, when a load (electronic device) is not connected to the battery pack, the voltage converter can be turned off to reduce self-discharge.
また、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、この発明が適用された電池パックの構成を示す。参照符号1Aが全体として電池パックを示し、参照符号2が二次電池を示し、参照符号3が電圧変換器および保護回路を示す。電圧変換器および保護回路3が電気的配線4を介して二次電池2に対して接続されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a battery pack to which the present invention is applied. Reference numeral 1A indicates a battery pack as a whole,
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。なお、二次電池は、今後、開発される種類の二次電池でもよい。
The
電圧変換器および保護回路3と電気的配線5を介して接続された外部端子6、7および8が電池パック1Aに対して設けられている。これらの二次電池2および電圧変換器および保護回路3がプラスチック等の材料からなる比較的固いケース9に内蔵されている。
図2は、この発明が適用された電池パック1Aの内部配置を示す。例えば基板10上に電圧変換器および保護回路3の内の電圧変換器11がマウントされている。基板10の反対面に保護回路がマウントされている。基板10に隣接して、二次電池2が配置されている。図2の構成と異なり、電圧変換器11を二次電池2の内部に配しても良い。
FIG. 2 shows the internal arrangement of a battery pack 1A to which the present invention is applied. For example, the
電圧変換器11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。電圧変換器11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電圧変換器11として使用しても良い。チャージャーポンプ方式の電圧変換器、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1Aに保護回路と共に電圧変換器11を内蔵するのは比較的容易である。
The
図3は、上述した電池パック1Aに対してこの発明を適用した第1の実施形態の回路構成を示す。二次電池2の正極と外部端子6が接続され、その負極と外部端子8が放電電流用スイッチ12および充電電流用スイッチ13を介して接続される。外部端子6および8間には、二次電池2の電池電圧が直接出力される。例えば二次電池2の電池電圧は、2.5V〜4.3Vが通常状態の電圧値と設定されている。
FIG. 3 shows a circuit configuration of a first embodiment in which the present invention is applied to the above-described battery pack 1A. The positive electrode of the
スイッチ12および13は、例えばNチャンネル型のFETにより構成され、スイッチ12および13と並列に寄生ダイオード14および15が接続される。スイッチ12および13が保護回路16からの放電制御信号17および充電制御信号18によってそれぞれ制御される。
The
保護回路16は、一般的な回路構成であり、保護回路16によってスイッチ12および13が制御され、過充電保護、過放電保護および過電流保護がなされる。電池電圧が設定電圧範囲内の通常状態であれば、放電制御信号17および充電制御信号18が共に"1"(
論理的なレベルを意味する)となり、スイッチ12および13がオン状態とされる。したがって、二次電池2から負荷への放電と、充電器から二次電池2への充電が自由に行える。
The
This means a logical level) and the
電池電圧が設定電圧範囲より低いと、放電制御信号17が"0"(論理的なレベルを意味
する)となり、スイッチ12がオフとされ、放電電流が流れることを禁止する。その後充電器を接続すると、ダイオード14を介して充電がなされる。
When the battery voltage is lower than the set voltage range, the
設定電圧範囲より電池電圧が高いと、充電制御信号18が"0"となり、スイッチ13が
オフとされ、充電が禁止される。負荷への放電は、ダイオード15を介して行われる。
When the battery voltage is higher than the set voltage range, the charging
さらに、外部端子6および8間が短絡されると、過大放電電流が流れ、FETが破壊される可能性があるので、放電電流が所定の電流値に達すると、放電制御信号17が"0"と
なり、スイッチ12がオフとされ、放電電流が流れることを禁止する。
Further, when the
電圧変換器11の一方の電源端子が電圧変換器電源スイッチ19を介して二次電池2の正極と接続され、その他方の電源端子がスイッチ12および13を介して二次電池2の負極と接続される。電圧変換器11の出力端子が外部端子7として導出される。外部端子7および8間には、電圧変換器11によって定電圧制御され、電池電圧と異なる値の出力電圧が取り出される。電源スイッチ19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。
One power supply terminal of the
さらに、電圧変換器電源スイッチ19を制御する電源制御信号20を発生する電源制御器21が設けられている。電源制御器21は、外部端子6および8間に現れる電池電圧が設定電圧範囲内(2.5V〜4.3V)の通常時では、電源スイッチ19をオンにし、設定電圧範囲外(2.49V以下、または4.31V以上)のときに、電源スイッチ19をオフに切り替える。電源スイッチ19を設けることにより、電池の残放電容量が小さいときの電圧変換器11による消費電流を低減することができる。よって、電池の残放電容量が小さいときの放電を抑制する効果がある。
Further, a power controller 21 is provided that generates a
図4は、この発明の第2の実施形態の回路構成を示す。図3の構成と対応する部分には、同一の参照符号を付して示す。参照符号22で示す論理積演算器(例えばANDゲート)が設けられ、論理積演算器22によって電圧変換器電源スイッチ19を制御する電源制御信号20を発生する構成とされている。
FIG. 4 shows a circuit configuration of the second embodiment of the present invention. Portions corresponding to those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. An AND operation unit (for example, an AND gate) indicated by
論理積演算器22に対して保護回路16から出力される放電制御信号17および充電制御信号18が供給される。上述したように、通常動作時には、これらの制御信号が共に"1"であり、スイッチ12および13が共にオンとされる。保護機能が働く時には、何れか
一方の制御信号が"0"となる。したがって、論理積演算器22は、放電制御信号17およ
び充電制御信号18が共に"1"である場合に、電源スイッチ19をオンとする"1"の電源制御信号20を発生する。
A
第2の実施形態は、電池の残放電容量が小さいときの放電を抑制するとができ、また、過大な電圧によって電圧変換器11が壊れることを防止することができる。このように、第1および第2の実施形態は、二次電池が正常に動作している場合に電圧変換器11の電源をオンとし、電圧変換器11を動作させる構成である。
The second embodiment can suppress the discharge when the remaining discharge capacity of the battery is small, and can prevent the
なお、放電電流用スイッチ12および充電電流用スイッチ13は、二次電池2の正極側に接続されても良い。その場合、PチャンネルFETが使用され、通常動作時に放電制御信号17および充電制御信号18が共に"0"とされ、保護機能が働く場合には、一方の制
御信号が"1"とされる。したがって、電圧変換器電源スイッチをオンとする制御信号は、
NORゲートによって放電制御信号17および充電制御信号18が共に"0"の場合にのみ
生成される。電圧変換器電源スイッチ19を設けることにより、電池の残放電容量が小さいときの電圧変換器の消費電流を低減することができる。
The discharge
It is generated only when the
図5において、参照符号1Bは、この発明が適用された電池パックの他の構成を示し、図6は、電池パック1Bの内部配置を示す。上述した電池パック1Aと同様に、電池パック1Bにおいて、電圧変換器および保護回路3が電気的配線4を介して二次電池2に対して接続されている。電圧変換器および保護回路3と電気的配線5を介して接続された外部端子6、7、8および31が電池パック1Bに対して設けられている。外部端子31は、電圧変換器11の起動信号の入力端子である。これらの二次電池2および電圧変換器および保護回路3がケース9に内蔵されている。基板10上に電圧変換器および保護回路3の内の電圧変換器11がマウントされている。基板10の反対面に保護回路がマウントされている。基板10に接して、二次電池2が配置されている。電圧変換器11を二次電池2の内部に配しても良い。
5,
図7は、上述した4個の外部端子6、7、8および31を有する電池パック1Bに対してこの発明を適用した第3の実施形態の回路構成を示す。電圧変換器11の電源スイッチ19を制御する電源制御信号20が電源制御器32によって生成される。
FIG. 7 shows a circuit configuration of a third embodiment in which the present invention is applied to the
電源制御器32に対しては、外部端子31から電圧変換器起動信号が供給される。電源スイッチ19に対する制御の構成以外の構成は、図3に示す第1の実施形態の構成と同様であるので、対応する部分には、同一の参照符号を付してその説明を省略する。
A voltage converter activation signal is supplied from the
電圧変換器起動信号は、外部から供給される。電圧変換器起動信号は、例えば電池パック1Bが接続される電子機器例えば携帯電話の電源のオン/オフに応じて電圧値が変化する信号であり、携帯電話側で生成されるものである。携帯電話に電池パック1Bが接続され、且つ携帯電話の電源がオンされている時に、起動信号の電圧が設定電圧以上(例えば2.0V以上)となり、その電源がオフされている時に、起動信号の電圧が設定電圧より小とされる。
The voltage converter activation signal is supplied from the outside. The voltage converter activation signal is a signal whose voltage value changes according to on / off of the power source of an electronic device, for example, a mobile phone, to which the
電源制御器32は、起動信号が設定電圧以上の場合、電源スイッチ19をオンとし、起動信号が設定電圧より小(例えば1.9V以下)の場合、電源スイッチ19をオフとする、電源制御信号20を発生する。電池パック1Bが電子機器本体に接続されていない場合には、電圧変換器電源スイッチ19がオフされる。
The
このような電圧変換器電源スイッチ19の制御によって、電圧変換器11による消費電流を低減することができる。よって、電池の残放電容量が小さいときの残放電容量の減少を防止する効果がある。さらに、起動信号によって電圧変換器電源スイッチ19を制御することにより、電池パックが電子機器に接続されていない場合、または電池パックが接続されている電子機器の電源がオフの場合に電圧変換器11の消費電流を低減することができる。第3の実施形態は、電圧変換器11の出力電圧が必要な時にだけ、電圧変換器11の電源をオンとし、電圧変換器11を動作させる構成である。
By controlling the voltage
図8は、図7に示す第3の実施形態における放電電流用スイッチ12および充電電流用スイッチ13をそれぞれNチャンネル型のFET112および113によって実現した構成を示す。他の構成は、図7と同様である。なお、第3の実施形態以外の実施形態におけるスイッチ12および13も同様にFETの構成とされる。
FIG. 8 shows a configuration in which the discharge
図9は、4個の外部端子6、7、8および31を有する電池パック1Bに対してこの発明を適用した第4の実施形態の回路構成を示す。電圧変換器11の電源スイッチ19を制御する電源制御信号20が電源制御器33によって生成される。
FIG. 9 shows a circuit configuration of a fourth embodiment in which the present invention is applied to a
電源制御器33に対しては、外部端子31から電圧変換器起動信号が供給されると共に、保護回路16から過放電非検出信号34が供給される。電源スイッチ19に対する制御の構成以外の構成は、図3に示す第1の実施形態の構成と同様であるので、対応する部分には、同一の参照符号を付してその説明を省略する。
A voltage converter start signal is supplied from the
二次電池2が例えば2.49V以下となると過放電のおそれがあると検出し、放電電流用スイッチ12をオフとする例えば"0"の放電制御信号17が保護回路16によって生成
される。電池保護信号としての過放電非検出信号34は、放電制御信号17と同様に、通常状態では、"1"となり、過放電検出時には、"0"となる信号である。
For example, when the
電源制御器33は、過放電非検出信号34が"1"である、通常状態においてのみ、電源
スイッチ19をオンとする電源制御信号20を発生可能な構成とされている。すなわち、第3の実施形態と同様に、外部端子31から入力される電圧変換器起動信号の電圧値に応じた電源制御信号20が形成されるが、若し、電池電圧が設定電圧より小であることが保護回路16によって検出されると、過放電非検出信号34が"0"となり、電圧変換器起動
信号の電圧値と無関係に、電源スイッチ19をオンとする電源制御信号20が電源制御器33から出力されない。
The
第4の実施形態は、第3の実施形態と同様に、電池パック1Bが電子機器本体に接続されていない場合に、電圧変換器11による消費電流を低減することができ、本体の電源がオフの場合に電圧変換器11の消費電流を低減することができる。さらに、第4の実施形態は、二次電池2の電圧が設定電圧以下であることを検出する時に、電圧変換器11による消費電流が流れることが阻止され、二次電池2の過放電を防止できる効果を奏する。
In the fourth embodiment, similarly to the third embodiment, when the
図10において、参照符号1Cは、この発明が適用された電池パックの他の構成を示す。上述した電池パック1A、1Bと同様に、電池パック1Cにおいて、電圧変換器および保護回路3が電気的配線4を介して二次電池2に対して接続されている。電圧変換器および保護回路3と電気的配線5を介して接続された外部端子6、7、8および31が電池パック1Cに対して設けられている。
In FIG. 10, reference numeral 1C indicates another configuration of the battery pack to which the present invention is applied. Similarly to the battery packs 1A and 1B described above, in the battery pack 1C, the voltage converter and the
さらに、二次電池2と接触または近接して、二次電池2の温度を検出するための電池温度センサ35が配置されている。これらの二次電池2、電圧変換器および保護回路3および電池温度温度センサ35がケース9に内蔵されている。
Further, a
図11は、4個の外部端子6、7、8、31および電池温度温度センサ35を有する電池パック1Cに対してこの発明を適用した第5の実施形態の回路構成を示す。上述した第4の実施形態と同様に、電圧変換器11の電源スイッチ19を制御する電源制御信号20が電源制御器38によって生成される。
FIG. 11 shows a circuit configuration of a fifth embodiment in which the present invention is applied to a battery pack 1 </ b> C having four
電源制御器38に対しては、外部端子31から電圧変換器起動信号が供給されると共に、電池温度検出器36から電池温度異常検出信号37が供給される。電源スイッチ19に対する制御の構成以外の構成は、図3に示す第1の実施形態の構成と同様であるので、対応する部分には、同一の参照符号を付してその説明を省略する。
A voltage converter activation signal is supplied from the
上述した第4の実施形態では、電池保護信号と電圧変換器起動信号とが電源制御器33に対して供給されるのに対して、第5の実施形態では、電池温度検出器36から電池温度異常検出信号37と電圧変換器起動信号とが電源制御器38に対して供給される。電池温度異常検出信号37は、二次電池2の温度が異常に高温例えば80°C以上に上昇すると、"0"となる信号であり、そうでない通常の温度範囲の場合に"1"となる信号である。
In the fourth embodiment described above, the battery protection signal and the voltage converter activation signal are supplied to the
電源制御器38は、電池温度異常検出信号37が"1"である時、すなわち、二次電池2
が正常に動作している、通常状態においてのみ、電源スイッチ19をオンとする電源制御信号20を発生する。外部端子31から入力される電圧変換器起動信号の電圧値に応じた電源制御信号20が形成されるが、若し、電池温度検出器36によって二次電池2の温度が異常に高温であることが検出されると、電池温度異常検出信号37が"0"となり、電圧
変換器起動信号の電圧値と無関係に、電源スイッチ19をオンとする電源制御信号20が電源制御器33から出力されない。
When the battery temperature
The power
第5の実施形態は、電池パック1Cが電子機器本体に接続されていない場合に、電圧変換器11による消費電流を低減することができ、本体の電源がオフの場合に電圧変換器11の消費電流を低減することができる。さらに、第5の実施形態は、二次電池温度が異常に高温になった場合、電圧変換器の電源をオフにし、放電を停止する。それによって電池パックの温度上昇を防止することができる効果を奏する。
In the fifth embodiment, when the battery pack 1C is not connected to the electronic device main body, the current consumption by the
図12において、参照符号1Dは、この発明が適用された電池パックの他の構成を示す。上述した電池パック1A、1Bと同様に、電池パック1Dにおいて、電圧変換器および保護回路3が電気的配線4を介して二次電池2に対して接続されている。電圧変換器および保護回路3と電気的配線5を介して接続された外部端子6、7、8および31が電池パック1Dに対して設けられている。また、電池パック1Cと同様に、二次電池2の近傍に、二次電池2の温度を検出するための電池温度センサ35が配置されている。
In FIG. 12,
さらに、電池パック1Dでは、電圧変換器11の温度を検出するための電圧変換器温度センサ39が電圧変換器11と接触または近接して配置されている。これらの二次電池2、電圧変換器および保護回路3、電池温度温度センサ35および電圧変換器温度センサ39がケース9に内蔵されている。
Furthermore, in the battery pack 1 </ b> D, a voltage
図13は、4個の外部端子6、7、8、31、電池温度温度センサ35および電圧変換器温度センサ39を有する電池パック1Dに対してこの発明を適用した第6の実施形態の回路構成を示す。電圧変換器11の電源スイッチ19を制御する電源制御信号20が電源制御器42によって生成される。
FIG. 13 shows a circuit configuration of a sixth embodiment in which the present invention is applied to a
上述した第5の実施形態と同様に、電源制御器42に対しては、外部端子31から電圧変換器起動信号が供給されると共に、電池温度検出器36から電池温度異常検出信号37が供給される。さらに、電源制御器42に対して電圧変換器温度検出器40から電圧変換器温度異常検出信号41が供給される。電源スイッチ19に対する制御の構成以外の構成は、図3に示す第1の実施形態の構成と同様であるので、対応する部分には、同一の参照符号を付してその説明を省略する。
Similarly to the fifth embodiment described above, a voltage converter activation signal is supplied from the
第6の実施形態では、二次電池2の温度が異常に高温例えば80°C以上になると、電池温度検出器36からの電池温度異常検出信号37が"0"となり、その場合には、外部端
子31から入力される電圧変換器起動信号の電圧値および電圧変換器温度異常検出信号41と無関係に、電源スイッチ19をオフとする電源制御信号20が電源制御器42から発生する。
In the sixth embodiment, when the temperature of the
さらに、電圧変換器11の温度が異常に高温例えば80°C以上になると、電圧変換器温度検出器40は、電圧変換器11が正常に動作していないと判定し、電圧変換器温度検出器40からの電圧変換器温度異常検出信号41が"0"となる。例えば電圧変換器11内
のコンデンサの短絡等によって電圧変換器11が発熱し、ケース9のプラスチックが溶けて穴があくおそれがある。その場合には、外部端子31から入力される電圧変換器起動信号の電圧値および電池温度異常検出信号37と無関係に、電源スイッチ19をオフとする電源制御信号20が電源制御器42から発生し、電圧変換器11の動作が停止される。
Further, when the temperature of the
第6の実施形態は、電池パック1Cが電子機器本体に接続されていない場合に、電圧変換器11による消費電流を低減することができ、本体の電源がオフの場合に電圧変換器11の消費電流を低減することができる。さらに、第6の実施形態は、二次電池温度または電圧変換器温度が異常に高温になった場合、電圧変換器の電源をオフにし、放電を停止する。それによって電池パックの温度上昇を防止することができる効果を奏する。
In the sixth embodiment, when the battery pack 1C is not connected to the electronic device main body, the current consumption by the
この発明は、上述したこの発明の一実施形態等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。例えば電池パックに内蔵する電圧変換器の個数は、1個に限らず、2個以上であっても良い。また、1個の電圧変換器であっても、複数の互いに相違する出力電圧を発生する構成の電圧変換器を使用しても良い。さらに、起動信号としては、電子機器本体の電源のオン/オフに応じて電圧値が変化する信号以外に、電流値が変化する信号、パルス幅が変化する信号、ディジタル信号のコードが変化する信号等の種々の信号を使用できる。さらに、この発明は、保護回路を持たない構成も可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment of the present invention, and various modifications and applications are possible without departing from the spirit of the present invention. For example, the number of voltage converters built in the battery pack is not limited to one and may be two or more. Moreover, even if it is one voltage converter, you may use the voltage converter of the structure which produces | generates several mutually different output voltages. In addition to the signal whose voltage value changes according to the power on / off of the electronic device main body, the activation signal includes a signal whose current value changes, a signal whose pulse width changes, and a signal whose digital signal code changes Various signals such as can be used. Furthermore, the present invention can be configured without a protection circuit.
1A,1B,1C,1D 電池パック
2 二次電池
6,7,8,31 外部端子
9 ケース
11 電圧変換器
12 放電電流用スイッチ
13 充電電流用スイッチ
16 保護回路
19 電源スイッチ
20 電圧変換器電源制御信号
21,32,33,38,42 電圧変換器電源制御器
22 論理積演算器
34 過放電非検出信号
35 電池温度センサ
37 電池温度異常検出信号
39 電圧変換器温度センサ
41 電圧変換器温度異常検出信号
1A, 1B, 1C,
Claims (17)
1以上の電圧変換器と、
2以上の異なる電圧を出力する複数の出力端子と、
上記二次電池が正常に動作しているか否かを検出し、検出結果に応じて上記電圧変換器の電源をオン/オフする電源制御手段とを有する電池パック。 In battery packs with built-in secondary batteries,
One or more voltage converters;
A plurality of output terminals for outputting two or more different voltages;
A battery pack comprising: power supply control means for detecting whether or not the secondary battery is operating normally and turning on / off the power supply of the voltage converter according to a detection result.
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.
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.
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.
上記電源制御手段は、上記二次電池の電圧が設定された電圧以上であることを、上記二次電池が正常に動作しているものと判定する電池パック。 In claim 1,
The battery pack, wherein the power control means determines that the secondary battery is operating normally when the voltage of the secondary battery is equal to or higher than a set voltage.
上記電源制御手段は、上記二次電池の電圧が設定された電圧以下であることを、上記二次電池が正常に動作しているものと判定する電池パック。 In claim 1,
The battery pack, wherein the power control means determines that the secondary battery is operating normally when the voltage of the secondary battery is equal to or lower than a set voltage.
上記電源制御手段は、上記二次電池または上記二次電池の近傍の温度が設定温度以下であることを、上記二次電池が正常に動作しているものと判定する電池パック。 In claim 1,
The battery pack, wherein the power control means determines that the secondary battery is operating normally when the temperature of the secondary battery or the vicinity of the secondary battery is equal to or lower than a set temperature.
1以上の電圧変換器と、
2以上の異なる電圧を出力する複数の出力端子と、
上記電圧変換器が正常に動作しているか否かを検出し、検出結果に応じて上記電圧変換器の電源をオン/オフする電源制御手段とを有する電池パック。 In battery packs with built-in secondary batteries,
One or more voltage converters;
A plurality of output terminals for outputting two or more different voltages;
A battery pack comprising: power supply control means for detecting whether or not the voltage converter is operating normally and turning on / off the power supply of the voltage converter according to a detection result.
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 8,
A battery pack in which the voltage converter is housed in a case together with the secondary battery.
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 8,
A battery pack in which the voltage converter is housed in the secondary battery.
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 8,
A battery pack further comprising a protection circuit for the secondary battery.
上記電源制御手段は、上記電圧変換器または上記電圧変換器の近傍の温度が設定温度以下であることを、上記電圧変換器が正常に動作しているものと判定する電池パック。 In claim 8,
The battery pack, wherein the power control means determines that the voltage converter is operating normally when the temperature of the voltage converter or the vicinity of the voltage converter is equal to or lower than a set temperature.
1以上の電圧変換器と、
2以上の異なる電圧を出力する複数の出力端子と、
上記電圧変換器の出力を必要とするか否かを示す起動信号が入力される入力端子と、
上記起動信号に応じて上記電圧変換器の電源をオン/オフする電源制御手段とを有する電池パック。 In battery packs with built-in secondary batteries,
One or more voltage converters;
A plurality of output terminals for outputting two or more different voltages;
An input terminal to which an activation signal indicating whether or not the output of the voltage converter is required is input;
A battery pack having power control means for turning on / off the power of the voltage converter in response to the activation signal.
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 13,
A battery pack in which the voltage converter is housed in a case together with the secondary battery.
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 13,
A battery pack in which the voltage converter is housed in the secondary battery.
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 13,
A battery pack further comprising a protection circuit for the secondary battery.
上記起動信号が電子機器から供給され、上記電子機器の電源のオン/オフに応じて変化する信号であり、
上記電源制御手段が上記電子機器の電源がオンの場合に上記電圧変換器の電源をオンに制御する電池パック。
In claim 13,
The activation signal is supplied from an electronic device, and is a signal that changes according to the power on / off of the electronic device,
A battery pack, wherein the power control means controls the power of the voltage converter to be on when the power of the electronic device is on.
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