JP2006296003A - Battery unit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery unit which reduces lead current from a secondary battery in a stored state. <P>SOLUTION: A charge current detector 21 detects that the battery 3 is not in a charge state, a discharge current detector 22 detects that the battery 3 is not in a discharge state, and an AND circuit 23 takes the AND of the output of the charge current detector 21 and the discharge current detector 22, and a control circuit 10 turns off a discharge switch 7 while the battery is in a stored state that the battery is neither in the charge state nor in the discharge state. The battery 3 is electrically cut off from the surrounding circuits of a protection circuit 11 or the like which are not required in the stored state by turning off the discharge switch 7 in the stored state to reduce the leak current. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

充放電可能な二次電池と、例えば保護回路などの周辺回路とを備えたバッテリユニットに関する。   The present invention relates to a battery unit including a chargeable / dischargeable secondary battery and a peripheral circuit such as a protection circuit.

リチウムイオン二次電池などの二次電池は過充電，過放電，過熱等によって、最悪の場合には異常発熱して破裂する虞があるため、二次電池等からエネルギー供給を得る電源装置においては、その安全性を確保するための保護回路が二次電池に接続されている。例えば特許文献１には、過放電保護回路と過充電保護回路の両者を備えた二次電池パックが開示されている。   Secondary batteries such as lithium ion secondary batteries may overheat, overdischarge, overheat, etc., causing abnormal heat generation and bursting in the worst case. The protection circuit for ensuring the safety is connected to the secondary battery. For example, Patent Document 1 discloses a secondary battery pack including both an overdischarge protection circuit and an overcharge protection circuit.

図５は、前記電源装置等に装着される例えばリチウムイオン二次電池やその保護回路を内蔵したバッテリユニットの概略回路構成を示す回路図である。バッテリユニット１は、例えばＵＰＳ（無停電電源装置）などの二次電池等からエネルギー供給を得る電源装置の本体２に接続されている。なお、図中、本体２及びバッテリユニット１のＧＮＤラインについては省略している。   FIG. 5 is a circuit diagram showing a schematic circuit configuration of, for example, a battery unit that incorporates, for example, a lithium ion secondary battery or its protection circuit that is mounted on the power supply device or the like. The battery unit 1 is connected to a main body 2 of a power supply device that obtains energy supply from a secondary battery such as a UPS (uninterruptible power supply). In the figure, the GND lines of the main body 2 and the battery unit 1 are omitted.

バッテリユニット１内には、二次電池としてのバッテリ３の他、その周辺回路として制御回路10，保護回路11，補助電源12などが備えられている。本体２に接続された接続端子４とバッテリ３の正極との間には、例えばトランジスタなどからなるドロッパー用制御素子５とダイオード６と充電スイッチ13と放電スイッチ７との直列回路が接続されており、この直列回路が充電回路として作用する。すなわち、バッテリ３を充電する際に、図示しない制御手段がドロッパー用制御素子５の抵抗成分を変化させることにより、本体２から接続端子４を通じて供給される充電電力に対して定電圧・定電流制御しながらバッテリ３が充電される。当該充電時には接続端子４からバッテリ３方向へ電流が流れるため、ダイオード６はドロッパー用制御素子５ひいては接続端子４側がアノード、充電スイッチ13，放電スイッチ７ひいてはバッテリ３側がカソードとなるよう接続されている。ドロッパー用制御素子５とダイオード６との直列回路には、これらをバイパスするダイオード８が並列接続されており、このダイオード８と充電スイッチ13と放電スイッチ７との直列回路が放電回路として作用する。すなわち、バッテリ３が放電するに際し、ダイオード８がターンオンし、バッテリ３に充電されているバッテリ電力が接続端子４を介して本体２へ供給される。当該放電時にはバッテリ３から接続端子４方向へ電流が流れるため、ダイオード８は充電スイッチ13，放電スイッチ７ひいてはバッテリ３側がアノード、接続端子４側がカソードとなるよう接続されている。   In the battery unit 1, a control circuit 10, a protection circuit 11, an auxiliary power supply 12, and the like are provided as peripheral circuits in addition to the battery 3 as a secondary battery. Between the connection terminal 4 connected to the main body 2 and the positive electrode of the battery 3, a series circuit of a dropper control element 5 made of, for example, a transistor, a diode 6, a charge switch 13 and a discharge switch 7 is connected. This series circuit acts as a charging circuit. That is, when charging the battery 3, the control means (not shown) changes the resistance component of the dropper control element 5, thereby controlling the constant voltage / constant current with respect to the charging power supplied from the main body 2 through the connection terminal 4. Meanwhile, the battery 3 is charged. Since current flows from the connection terminal 4 toward the battery 3 during the charging, the diode 6 is connected so that the dropper control element 5 and thus the connection terminal 4 side are anodes, and the charge switch 13 and discharge switch 7 and thus the battery 3 side are cathodes. . The series circuit of the dropper control element 5 and the diode 6 is connected in parallel with a diode 8 that bypasses them, and the series circuit of the diode 8, the charge switch 13 and the discharge switch 7 acts as a discharge circuit. That is, when the battery 3 is discharged, the diode 8 is turned on, and the battery power charged in the battery 3 is supplied to the main body 2 via the connection terminal 4. Since current flows from the battery 3 toward the connection terminal 4 during the discharge, the diode 8 is connected so that the charge switch 13 and the discharge switch 7 and thus the battery 3 side are the anode and the connection terminal 4 side is the cathode.

充電スイッチ13及び放電スイッチ７のオン・オフ動作は制御回路10により制御されており、バッテリ３の充電又は放電を可能とするため、バッテリ３が正常であれば充電スイッチ13，放電スイッチ７は常にオンしている。バッテリ３の状態は保護回路11により判断され、その判断結果に応じて制御回路10が充電スイッチ13，放電スイッチ７をオン・オフさせる。具体的には、保護回路11が、充電スイッチ13と放電スイッチ７との接続点から読み込んだ前記充電電力又は前記バッテリ電力の電力情報や、バッテリユニット１内に設けられた図示しない温度センサの温度情報などからバッテリ３ひいてはバッテリユニット１内の異常（バッテリ３への過充電，バッテリ３からの過放電，バッテリユニット１内の過熱等）を判断し、バッテリユニット１内で異常が発生した場合には、制御回路10が充電スイッチ13及び放電スイッチ７をオフする。一方、入力より正常な電圧が印加されている場合には、充電スイッチ13及び放電スイッチ７をオンする。なお、補助電源12は、制御回路10及び保護回路11へ電力供給を行うものである。
特許第２８６１８７９号公報 The on / off operation of the charge switch 13 and the discharge switch 7 is controlled by the control circuit 10 so that the battery 3 can be charged or discharged. Therefore, if the battery 3 is normal, the charge switch 13 and the discharge switch 7 are always set. Is on. The state of the battery 3 is determined by the protection circuit 11, and the control circuit 10 turns the charge switch 13 and the discharge switch 7 on and off according to the determination result. Specifically, the protection circuit 11 reads the charging power or the battery power power information read from the connection point between the charging switch 13 and the discharging switch 7 and the temperature of a temperature sensor (not shown) provided in the battery unit 1. When an abnormality occurs in the battery unit 1 by judging an abnormality in the battery 3 and the battery unit 1 from information or the like (overcharge to the battery 3, overdischarge from the battery 3, overheating in the battery unit 1, etc.) The control circuit 10 turns off the charge switch 13 and the discharge switch 7. On the other hand, when a normal voltage is applied from the input, the charge switch 13 and the discharge switch 7 are turned on. The auxiliary power supply 12 supplies power to the control circuit 10 and the protection circuit 11.
Japanese Patent No. 2618879

しかし、従来のバッテリーユニット１では、バッテリユニット１が本体２より取り外された状態や、本体２とは接続されているが本体２が動作していない（停止している）状態など、バッテリユニット１が機能していない状態である保存状態において、バッテリ３の自己放電の他、その周辺回路へのリーク電流（回路電流）が多くなり、保存期間が短い等の問題があった。前述のように、放電スイッチ７のオン・オフ動作は制御回路10により制御されており、バッテリ３が正常であれば放電スイッチ７は常にオンしている。そのため、バッテリユニット１の保存時には、自己放電電流Ｉａの以外にも、放電スイッチ７を経由して、保存時に動作を必要としていない制御回路10，保護回路11，及び補助電源12などの周辺回路にリーク電流Ｉｂ，Ｉｃが流れてしまう。   However, in the conventional battery unit 1, the battery unit 1 is in a state in which the battery unit 1 is removed from the main body 2, or in a state in which the main body 2 is connected but is not operating (stopped). In the storage state, in which the battery is not functioning, there is a problem in that the leakage current (circuit current) to the peripheral circuit increases in addition to the self-discharge of the battery 3 and the storage period is short. As described above, the on / off operation of the discharge switch 7 is controlled by the control circuit 10, and the discharge switch 7 is always on when the battery 3 is normal. Therefore, when the battery unit 1 is stored, in addition to the self-discharge current Ia, the peripheral circuit such as the control circuit 10, the protection circuit 11, and the auxiliary power supply 12 that do not require operation during the storage is connected via the discharge switch 7. Leakage currents Ib and Ic flow.

そこで本発明は上記問題点に鑑み、保存状態における二次電池からのリーク電流を低減させるバッテリユニットを提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a battery unit that reduces leakage current from a secondary battery in a storage state.

本発明における請求項１のバッテリユニットでは、充放電可能な二次電池と、前記二次電池に接続された周辺回路とを備えたバッテリユニットにおいて、前記二次電池が保存状態である時に、前記二次電池を前記周辺回路から切り離す開閉手段を設けている。   In the battery unit according to claim 1 of the present invention, in a battery unit comprising a chargeable / dischargeable secondary battery and a peripheral circuit connected to the secondary battery, when the secondary battery is in a storage state, Opening / closing means for separating the secondary battery from the peripheral circuit is provided.

このようにすると、バッテリユニットが機能しない保存状態では、開閉手段により二次電池が周辺回路から切り離されるため、二次電池から周辺回路へリーク電流が流れることがない。   In this manner, in the storage state where the battery unit does not function, the secondary battery is disconnected from the peripheral circuit by the opening / closing means, and therefore no leakage current flows from the secondary battery to the peripheral circuit.

本発明における請求項２のバッテリユニットでは、前記二次電池の充電状態を検出する充電検出部と、前記二次電池の放電状態を検出する放電検出部とを備え、前記開閉手段は、前記充電検出部と前記放電検出とによる検出結果が充電状態ではないかつ放電状態ではない場合を前記保存状態として、前記二次電池を前記周辺回路から切り離すものである。   The battery unit according to claim 2 of the present invention includes a charge detection unit that detects a charge state of the secondary battery, and a discharge detection unit that detects a discharge state of the secondary battery, wherein the opening / closing means includes the charge unit The secondary battery is disconnected from the peripheral circuit in the storage state when the detection result by the detection unit and the discharge detection is not in the charged state and not in the discharged state.

保存状態では、バッテリユニット内のバッテリが充電も放電もしていないことに着目し、バッテリユニットの接続対象に関する接続状況や動作状況にかかわらず、バッテリの充放電状態から容易に保存状態を判断することができる。   Pay attention to the fact that the battery in the battery unit is neither charged nor discharged in the storage state, and easily determine the storage state from the charge / discharge state of the battery regardless of the connection status and operation status related to the connection target of the battery unit Can do.

本発明における請求項３のバッテリユニットでは、前記開閉手段は、入力の有無に連動し、当該入力がない場合を前記保存状態として、前記二次電池を前記周辺回路から切り離すものである。   In the battery unit according to claim 3 of the present invention, the opening / closing means is linked to the presence / absence of an input, and disconnects the secondary battery from the peripheral circuit in the storage state when there is no input.

このようにすると、バッテリユニットの接続対象がバッテリユニットを作動させるための入力の有無から容易に保存状態を判断することができる。   If it does in this way, the preservation | save state can be easily judged from the presence or absence of the input for the connection object of a battery unit to operate a battery unit.

本発明における請求項４のバッテリユニットでは、前記開閉手段は、入力断状態が所定時間よりも長く継続した場合に、前記二次電池を前記周辺回路から切り離すものである。   In the battery unit according to a fourth aspect of the present invention, the opening / closing means disconnects the secondary battery from the peripheral circuit when the input cut-off state continues longer than a predetermined time.

このようにすると、長時間の放電による二次電池の放電能力低下後において、二次電池の無駄な電力消費を防止することができる。   In this way, useless power consumption of the secondary battery can be prevented after the discharge capacity of the secondary battery is reduced due to long-time discharge.

本発明の請求項１によると、保存状態において必要としない周辺回路からバッテリを切り離すことでリーク電流を少なくすることができ、ひいてはバッテリの保存期間を延ばすこともできる。   According to the first aspect of the present invention, the leakage current can be reduced by disconnecting the battery from the peripheral circuit that is not required in the storage state, and thus the storage period of the battery can be extended.

本発明の請求項２によると、接続対象の状態を直接検出しなくても、バッテリユニット側の充放電状態から容易に保存状態を判断することができる。   According to claim 2 of the present invention, the storage state can be easily determined from the charge / discharge state on the battery unit side without directly detecting the state of the connection target.

本発明の請求項３によると、バッテリユニット側の入力の有無から容易に保存状態を判断することができる。   According to the third aspect of the present invention, the storage state can be easily determined from the presence or absence of input on the battery unit side.

本発明の請求項４によると、長時間の放電による二次電池の放電能力低下後において、二次電池の無駄な電力消費を防止することができる。   According to claim 4 of the present invention, useless power consumption of the secondary battery can be prevented after the discharge capacity of the secondary battery is reduced due to long-time discharge.

以下、添付図面を参照しながら、本発明におけるバッテリユニットの好ましい各実施例を説明する。なお、従来例と同一箇所には同一符号を付し、共通する部分の説明は重複するため極力省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the battery unit according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same location as a prior art example, and since description of a common part overlaps, it abbreviate | omits as much as possible.

図１は、本第１実施例におけるバッテリユニットの回路構成概略を示す回路図である。バッテリユニット１は、例えばＵＰＳなどの本体２に接続されており、内部の基本構成は従来例と略同様である。すなわち、バッテリユニット１はバッテリ３，制御回路10，保護回路11，補助電源12などを備え、接続端子４とバッテリ３の正極との間は、ドロッパー用制御素子５とダイオード６と充電スイッチ13と放電スイッチ７との直列回路が接続され、ドロッパー用制御素子５とダイオード６との直列回路には、ダイオード８が並列接続されている。なお、20は、回路上等価的に存在する充電スイッチ13のオン抵抗である。   FIG. 1 is a circuit diagram showing a schematic circuit configuration of the battery unit in the first embodiment. The battery unit 1 is connected to a main body 2 such as a UPS, and the internal basic configuration is substantially the same as the conventional example. That is, the battery unit 1 includes a battery 3, a control circuit 10, a protection circuit 11, an auxiliary power supply 12, and the like. Between the connection terminal 4 and the positive electrode of the battery 3, a dropper control element 5, a diode 6, and a charge switch 13 are provided. A series circuit with the discharge switch 7 is connected, and a diode 8 is connected in parallel with the series circuit of the dropper control element 5 and the diode 6. Note that 20 is the on-resistance of the charge switch 13 that exists equivalently in the circuit.

充電スイッチ13と放電スイッチ７のオン・オフ動作は制御回路10により制御されるが、本第１実施例では保護回路11がバッテリユニット１の異常を判断した場合のみならず、充電状態でもなく放電状態でもない保存（保管）状態を検出し、放電スイッチ７をオフするように構成されている。バッテリ３の充電状態は充電検出器21により検出される。充電検出器21は、接続端子４とドロッパー用制御素子５（又はダイオード８のカソード）との接続ラインに発生する第１検出電圧Ｖａと、放電スイッチ７と充電スイッチ13との接続ラインに発生する第２検出電圧Ｖｂとをその入力としている。一方、バッテリ３の放電状態は放電検出器22により検出される。放電検出器22は、充電検出器21と同様となる、第１検出電圧Ｖａと、第２検出電圧Ｖｂとをその入力としている。つまり、充電検出器21と放電検出器22とは、同じ入力を用いて、後述する検出条件に従い充電状態又は放電状態を判別する。充電検出器21は充電状態ではないことを検出するとＨレベルを出力する一方、放電検出器22は放電状態ではないことを検出するとＨレベルを出力する。充電検出器21と放電検出器22の出力はＡＮＤ回路23に入力されており、充電検出器21と放電検出器22の出力が共にＨレベルの時、すなわち充電状態でも放電状態でもない時に、制御回路10へ保存状態検出信号を出力する。もちろん、これらの出力レベルを逆極性に構成してもよい。   The on / off operation of the charging switch 13 and the discharging switch 7 is controlled by the control circuit 10, but in the first embodiment, not only when the protection circuit 11 determines the abnormality of the battery unit 1, but also the charging state is not discharged. A storage (storage) state that is not a state is detected, and the discharge switch 7 is turned off. The charge state of the battery 3 is detected by the charge detector 21. The charge detector 21 is generated on a connection line between the connection terminal 4 and the dropper control element 5 (or the cathode of the diode 8), and on a connection line between the discharge switch 7 and the charge switch 13. The second detection voltage Vb is used as the input. On the other hand, the discharge state of the battery 3 is detected by the discharge detector 22. The discharge detector 22 receives the first detection voltage Va and the second detection voltage Vb, which are the same as those of the charge detector 21, as inputs. That is, the charge detector 21 and the discharge detector 22 determine the charge state or the discharge state according to the detection condition described later using the same input. When the charge detector 21 detects that it is not in the charged state, it outputs an H level, while when the discharge detector 22 detects that it is not in the discharged state, it outputs an H level. The outputs of the charge detector 21 and the discharge detector 22 are input to the AND circuit 23, and the control is performed when the outputs of the charge detector 21 and the discharge detector 22 are both H level, that is, neither the charge state nor the discharge state. A storage state detection signal is output to the circuit 10. Of course, these output levels may be configured to have opposite polarities.

バッテリユニット１の保存状態は、前述したように、バッテリユニット１が本体２より取り外された状態や、本体２とは接続されているが本体２が動作していない状態であるため、バッテリユニット１内のバッテリ３は充電も放電もしていない。本第１実施例では、この充電も放電もしていない状態を保存状態とみなして、本体２に関する接続状況や動作状況にかかわらず、バッテリ３の充放電状態から保存状態を判断している。従って、本体２の状態を直接検出しなくても、バッテリユニット１側の充放電状態から容易に保存状態を判断することができる。   As described above, the storage state of the battery unit 1 is a state where the battery unit 1 is removed from the main body 2 or a state where the battery unit 1 is connected to the main body 2 but is not operating. The battery 3 inside is neither charged nor discharged. In the first embodiment, the state in which neither charging nor discharging is considered as the storage state, and the storage state is determined from the charge / discharge state of the battery 3 regardless of the connection state or the operation state regarding the main body 2. Accordingly, the storage state can be easily determined from the charge / discharge state on the battery unit 1 side without directly detecting the state of the main body 2.

次に、充電検出器21及び放電検出器22での状態検出について、バッテリ３の充放電動作と共に説明する。   Next, state detection by the charge detector 21 and the discharge detector 22 will be described together with the charge / discharge operation of the battery 3.

バッテリ３の充電動作時には、本体２からバッテリユニット１へ電力供給が行われるため、ダイオード８がターンオフし、ドロッパー用制御素子５とダイオード６と充電スイッチ13のオン抵抗20とからなる直列回路を電流が流れる。このとき、ドロッパー用制御素子５とダイオード６と充電スイッチ13のオン抵抗20とによる電圧降下から、第１検出電圧Ｖａと第２検出電圧Ｖｂとの間にはＶａ＞Ｖｂという関係が成立する。この関係を用いて、充電検出器21は、第１検出電圧Ｖａと第２検出電圧Ｖｂとを逐次比較して、充電条件Ｖａ＞Ｖｂが成立した場合には充電状態としてＬレベルを出力し、当該充電条件が成立しない場合（Ｖａ≦Ｖｂ）には充電状態ではないとしてＨレベルを出力する。   During the charging operation of the battery 3, since power is supplied from the main body 2 to the battery unit 1, the diode 8 is turned off, and a current flows through a series circuit including the dropper control element 5, the diode 6, and the on-resistance 20 of the charging switch 13. Flows. At this time, a relationship of Va> Vb is established between the first detection voltage Va and the second detection voltage Vb due to the voltage drop caused by the dropper control element 5, the diode 6, and the ON resistance 20 of the charge switch 13. Using this relationship, the charge detector 21 sequentially compares the first detection voltage Va and the second detection voltage Vb, and when the charging condition Va> Vb is satisfied, outputs the L level as the charging state, If the charging condition is not satisfied (Va ≦ Vb), the H level is output assuming that the charging state is not established.

一方、バッテリ３の放電時には、バッテリユニット１から本体２へ電力供給が行われるため、ダイオード６がターンオフし、ダイオード８からなる直列回路を電流が流れる。このとき、充電スイッチ13のオン抵抗20とダイオード８による電圧降下から、ダイオード８の順方向降下電圧をＶｆ、充電スイッチ13のオン抵抗20の抵抗値をＲとすると、Ｖａ＝Ｖｂ−（Ｖｆ＋Ｉｏ＊Ｒ）となる。これに対し保存時の放電電流Ｉｏ（リーク電流Ｉｃ）は、放電時に対し無視できる電流値のため、Ｖａ＝Ｖｂ−Ｖｆになる。放電状態ではＶａ＝Ｖｂ−（Ｖｆ＋Ｉｏ＊Ｒ）＜Ｖｂ−Ｖｆであり、保存状態ではＶａ＝Ｖｂ−Ｖｆとなり、充電状態ではＶａ＞Ｖｂ＞Ｖｂ−Ｖｆとなることから、Ｖａ＜Ｖｂ−Ｖｆが放電条件となる。この関係を用いて、放電検出器22は、第１検出電圧Ｖａと第２検出電圧Ｖｂとを逐次比較して、放電条件Ｖａ＜Ｖｂ−Ｖｆが成立した場合には放電状態としてＬレベルを出力し、当該充電条件が成立しない場合（Ｖａ≧Ｖｂ−Ｖｆ）には放電状態ではないとしてＨレベルを出力する。   On the other hand, when the battery 3 is discharged, since power is supplied from the battery unit 1 to the main body 2, the diode 6 is turned off, and a current flows through a series circuit including the diode 8. At this time, assuming that the forward voltage drop of the diode 8 is Vf and the resistance value of the on-resistance 20 of the charge switch 13 is R from the voltage drop due to the on-resistance 20 of the charge switch 13 and the diode 8, Va = Vb− (Vf + Io * R). On the other hand, the discharge current Io (leakage current Ic) at the time of storage is Va = Vb−Vf because the current value is negligible for the discharge. Va = Vb− (Vf + Io * R) <Vb−Vf in the discharging state, Va = Vb−Vf in the storage state, and Va> Vb> Vb−Vf in the charging state, so Va <Vb−Vf is Discharging conditions. Using this relationship, the discharge detector 22 sequentially compares the first detection voltage Va and the second detection voltage Vb, and outputs L level as the discharge state when the discharge condition Va <Vb−Vf is satisfied. When the charging condition is not satisfied (Va ≧ Vb−Vf), the battery is not in a discharged state and outputs an H level.

このようにして、充電検出器21において充電状態ではないことを検出し、放電検出器22で放電状態ではないことを検出し、ＡＮＤ回路23により充電検出器21と放電検出器22の出力のＡＮＤ（論理積）を取り、制御回路10へ保存状態検出信号を出力する。そして、制御回路10が、充電状態でもなく放電状態でもない状態である保存状態となっている間、放電スイッチ７をオフする。この保存状態に放電スイッチ７をオフすることにより、保存状態において必要としない保護回路11等の周辺回路からバッテリ３を電気的に切り離すことでリーク電流を少なくすることができ、ひいてはバッテリ３の保存期間を延ばすこともできる。バッテリ３の保存期間が長くなることで、再補充電等の作業間隔も長くなり、またその回数も減ることとなる。   In this way, the charge detector 21 detects that the battery is not in the charged state, the discharge detector 22 detects that the battery is not in the discharged state, and the AND circuit 23 ANDs the outputs of the charge detector 21 and the discharge detector 22. (Logical product) is taken and a storage state detection signal is output to the control circuit 10. Then, the discharge switch 7 is turned off while the control circuit 10 is in a storage state that is neither a charged state nor a discharged state. By turning off the discharge switch 7 in this storage state, the leakage current can be reduced by electrically disconnecting the battery 3 from the peripheral circuits such as the protection circuit 11 that are not required in the storage state. The period can be extended. As the storage period of the battery 3 becomes longer, the work interval such as re-supplementary charging becomes longer, and the number of times decreases.

以上のように本実施例では、充放電可能な二次電池としてのバッテリ３と、バッテリ３に接続された周辺回路に相当する保護回路11，補助電源12等とを備えたバッテリユニット１において、バッテリ３が保存状態である時に、バッテリ３を保護回路11，補助電源12等から切り離す開閉手段に相当する放電スイッチ７（制御回路10）を設けている。   As described above, in this embodiment, in the battery unit 1 including the battery 3 as a chargeable / dischargeable secondary battery, the protection circuit 11 corresponding to the peripheral circuit connected to the battery 3, the auxiliary power source 12, and the like. A discharge switch 7 (control circuit 10) corresponding to an opening / closing means for disconnecting the battery 3 from the protection circuit 11, the auxiliary power source 12 and the like when the battery 3 is in the storage state is provided.

このようにすると、バッテリユニット１が機能しない保存状態では、放電スイッチ７によりバッテリ３が保護回路11，補助電源12等から切り離されるため、バッテリ３から保護回路11，補助電源12等へリーク電流が流れることがない。従って、保存状態において必要としない周辺回路からバッテリを切り離すことでリーク電流を少なくすることができ、ひいてはバッテリの保存期間を延ばすこともできる。   In this way, in the storage state in which the battery unit 1 does not function, the battery 3 is disconnected from the protection circuit 11, the auxiliary power source 12 and the like by the discharge switch 7, so that leakage current flows from the battery 3 to the protection circuit 11 and the auxiliary power source 12 and the like. There is no flow. Therefore, the leakage current can be reduced by disconnecting the battery from peripheral circuits that are not required in the storage state, and the storage period of the battery can be extended.

また本実施例のバッテリユニット１では、バッテリ３の充電状態を検出する充電検出部としての充電検出器21と、バッテリ３の放電状態を検出する放電検出部としての放電検出器22とを備え、放電スイッチ７は、充電検出器21と放電検出器22とによる検出結果が充電状態ではないかつ放電状態ではない場合を前記保存状態として、バッテリ３を保護回路11，補助電源12等から切り離すものである。   In addition, the battery unit 1 of the present embodiment includes a charge detector 21 as a charge detection unit that detects the charge state of the battery 3, and a discharge detector 22 as a discharge detection unit that detects the discharge state of the battery 3, The discharge switch 7 disconnects the battery 3 from the protection circuit 11, the auxiliary power source 12 and the like in the storage state when the detection result by the charge detector 21 and the discharge detector 22 is not in the charged state and not in the discharged state. is there.

保存状態では、バッテリユニット１内のバッテリ３が充電も放電もしていないことに着目し、バッテリユニット１の接続対象となる本体２に関する接続状況や動作状況にかかわらず、バッテリ３の充放電状態から容易に保存状態を判断することができる。従って、本体２の状態を直接検出しなくても、バッテリユニット１側の充放電状態から容易に保存状態を判断することができる。   Focusing on the fact that the battery 3 in the battery unit 1 is neither charged nor discharged in the storage state, regardless of the connection status or operation status of the main body 2 to which the battery unit 1 is connected. The storage state can be easily determined. Accordingly, the storage state can be easily determined from the charge / discharge state on the battery unit 1 side without directly detecting the state of the main body 2.

図２は、本第２実施例におけるバッテリユニットの回路構成概略を示す回路図である。バッテリユニット１は、例えばＵＰＳなどの本体２に接続されており、内部の基本構成は従来例と略同様である。すなわち、バッテリユニット１はバッテリ３，制御回路10，保護回路11，補助電源12などを備え、接続端子４とバッテリ３の正極との間は、ドロッパー用制御素子５とダイオード６と充電スイッチ13と放電スイッチ７との直列回路が接続され、ドロッパー用制御素子５とダイオード６との直列回路には、ダイオード８が並列接続されている。   FIG. 2 is a circuit diagram showing a schematic circuit configuration of the battery unit in the second embodiment. The battery unit 1 is connected to a main body 2 such as a UPS, and the internal basic configuration is substantially the same as the conventional example. That is, the battery unit 1 includes a battery 3, a control circuit 10, a protection circuit 11, an auxiliary power supply 12, and the like. Between the connection terminal 4 and the positive electrode of the battery 3, a dropper control element 5, a diode 6, and a charge switch 13 are provided. A series circuit with the discharge switch 7 is connected, and a diode 8 is connected in parallel with the series circuit of the dropper control element 5 and the diode 6.

充電スイッチ13及び放電スイッチ７のオン・オフ動作は制御回路10により制御されるが、本第２実施例では保護回路11がバッテリユニット１の異常を判断した場合のみならず、バッテリユニット１の入力と連動してオン・オフ動作が行われるように構成されている。具体的には、補助電源12に、本体２からの入力と連動する信号或いはこれに連動する出力電圧を得ることで補助電源12が起動するように設定された入力連動手段12ａを設け、一方、制御回路10には、補助電源12と連動して放電スイッチ７を動作させる電源連動手段10ａを設けている。そうすることで、当該入力と放電スイッチ７を連動させることができる。入力の検出は、本体２からバッテリユニット１へ送信されるようにしてもよいし、バッテリユニット１側で入力の電圧レベルを監視するようにしてもよい。保存状態時は、当該入力がないため、放電スイッチ７も連動してオフする。従って、保存時においては、補助電源12，保護回路11等からバッテリ３が電気的に切り離され、バッテリ３からこれらへ流れる回路電流（リーク電流）を遮断することができる。   The on / off operation of the charge switch 13 and the discharge switch 7 is controlled by the control circuit 10, but in the second embodiment, not only when the protection circuit 11 determines that the battery unit 1 is abnormal, but also the input of the battery unit 1 The on / off operation is performed in conjunction with the control. Specifically, the auxiliary power supply 12 is provided with input interlocking means 12a set so that the auxiliary power supply 12 is activated by obtaining a signal interlocking with the input from the main body 2 or an output voltage interlocking therewith, The control circuit 10 is provided with power supply interlocking means 10 a that operates the discharge switch 7 in conjunction with the auxiliary power supply 12. By doing so, the said input and the discharge switch 7 can be made to interlock | cooperate. The detection of the input may be transmitted from the main body 2 to the battery unit 1 or the voltage level of the input may be monitored on the battery unit 1 side. In the storage state, since there is no such input, the discharge switch 7 is also turned off in conjunction. Therefore, at the time of storage, the battery 3 is electrically disconnected from the auxiliary power supply 12, the protection circuit 11, and the like, and the circuit current (leakage current) flowing from the battery 3 to these can be cut off.

以上のように本実施例のバッテリユニット１では、放電スイッチ７は、入力の有無に連動し、当該入力がない場合を前記保存状態として、バッテリ３を保護回路11，補助電源12等から切り離すものである。   As described above, in the battery unit 1 of the present embodiment, the discharge switch 7 is linked to the presence or absence of an input, and disconnects the battery 3 from the protection circuit 11, the auxiliary power supply 12, etc., assuming that there is no input as the storage state. It is.

このようにすると、バッテリユニット１の接続対象となる本体２がバッテリユニット１を作動させるための入力の有無から容易に保存状態を判断することができる。従って、バッテリユニット１側の入力の有無から容易に保存状態を判断することができる。   If it does in this way, the main body 2 which becomes the connection object of the battery unit 1 can judge a preservation | save state easily from the presence or absence of the input for operating the battery unit 1. FIG. Therefore, the storage state can be easily determined from the presence / absence of input on the battery unit 1 side.

図３は、本第３実施例におけるバッテリユニットの回路構成概略を示す回路図である。バッテリユニット１は、例えばＵＰＳなどの本体２に接続されており、内部の基本構成は従来例と略同様である。すなわち、バッテリユニット１はバッテリ３，制御回路10，保護回路11，補助電源12などを備え、接続端子４とバッテリ３の正極との間は、ドロッパー用制御素子５とダイオード６と充電スイッチ13と放電スイッチ７との直列回路が接続され、ドロッパー用制御素子５とダイオード６との直列回路には、ダイオード８が並列接続されている。   FIG. 3 is a circuit diagram showing a schematic circuit configuration of the battery unit in the third embodiment. The battery unit 1 is connected to a main body 2 such as a UPS, and the internal basic configuration is substantially the same as the conventional example. That is, the battery unit 1 includes a battery 3, a control circuit 10, a protection circuit 11, an auxiliary power supply 12, and the like. Between the connection terminal 4 and the positive electrode of the battery 3, a dropper control element 5, a diode 6, and a charge switch 13 are provided. A series circuit with the discharge switch 7 is connected, and a diode 8 is connected in parallel with the series circuit of the dropper control element 5 and the diode 6.

充電スイッチ13と放電スイッチ７のオン・オフ動作は制御回路10により制御されるが、本第３実施例では保護回路11がバッテリユニット１の異常を判断した場合のみならず、バッテリユニット１の入力断状態（バッテリ３の放電状態）が所定時間よりも長く継続した場合に、放電スイッチ７をオフするように構成されている。本体２側で例えば停電などが発生すると、バッテリユニット１の動作が充電から放電に切換えられるため、本体２からの入力（充電電力の供給）が遮断され、バッテリユニット１は入力断状態となる。そして、バッテリユニット１の放電動作が開始されるが、当該放電時間は、バッテリ３の容量に応じて決まる最大放電時間に制限される。この最大放電時間が経過した後は、負荷に必要な電圧が得られないレベルまでバッテリ３の放電能力が低下しているため、このときに放電スイッチ７をオフさせても動作上何ら問題ない。そこで、本第３実施例のバッテリユニット１は、バッテリ３の放電状態を入力断状態として検出し、この放電状態が所定の最大放電時間よりも長く継続した場合には、放電スイッチ７をオフさせ、バッテリ３の無駄な電力消費を防止する低消費モードに移行するよう構成されている。もちろん、本体２から入力断信号を受け取ることにより、入力断状態を直接検出して、この入力断状態が所定の最大放電時間よりも長く継続した場合に、放電スイッチ７をオフさせるよう構成してもよい。   The on / off operation of the charge switch 13 and the discharge switch 7 is controlled by the control circuit 10, but in the third embodiment, not only when the protection circuit 11 determines that the battery unit 1 is abnormal, but also the input of the battery unit 1 When the disconnected state (the discharged state of the battery 3) continues longer than a predetermined time, the discharge switch 7 is turned off. For example, when a power failure or the like occurs on the main body 2 side, the operation of the battery unit 1 is switched from charging to discharging. Therefore, input from the main body 2 (supply of charging power) is cut off, and the battery unit 1 enters an input cut-off state. Then, the discharge operation of the battery unit 1 is started, but the discharge time is limited to the maximum discharge time determined according to the capacity of the battery 3. After the maximum discharge time has elapsed, the discharge capability of the battery 3 has decreased to a level at which the voltage required for the load cannot be obtained. Therefore, even if the discharge switch 7 is turned off at this time, there is no problem in operation. Therefore, the battery unit 1 of the third embodiment detects the discharge state of the battery 3 as an input disconnection state, and turns off the discharge switch 7 when this discharge state continues longer than a predetermined maximum discharge time. The battery 3 is configured to shift to a low consumption mode that prevents wasteful power consumption of the battery 3. Of course, by receiving the input disconnection signal from the main body 2, the input disconnection state is directly detected, and the discharge switch 7 is turned off when the input disconnection state continues longer than a predetermined maximum discharge time. Also good.

具体的には、バッテリ３の放電状態を検出する放電検出器25と、当該放電状態の継続を計時するタイマ手段10ｂとを設けている。放電検出器25は、接続端子４とドロッパー用制御素子５（又はダイオード８のカソード）との接続ラインに発生する第１検出電圧Ｖａと、放電スイッチ７と充電スイッチ13との接続ラインに発生する第２検出電圧Ｖｂとをその入力とし、放電状態を検出するとＨレベル（又はＬレベル）を出力する。もちろん、出力レベルを逆極性に構成してもよい。バッテリ３の放電動作時には、前述したように、第１検出電圧Ｖａと第２検出電圧Ｖｂとの間にはＶａ＜Ｖｂという関係が成立する。この関係を用いて、放電検出器25は、第１検出電圧Ｖａと第２検出電圧Ｖｂとを逐次比較して、放電条件Ｖａ＜Ｖｂが成立した場合には放電状態としてＨレベルを出力し、当該放電条件が成立しない場合（Ｖａ≧Ｖｂ）には放電状態ではないとしてＬレベルを出力する。一方、制御回路10に設けられたタイマ手段10ｂは、放電検出器25の検出信号を受けて、放電状態の継続時間を計時する。   Specifically, a discharge detector 25 for detecting the discharge state of the battery 3 and timer means 10b for measuring the continuation of the discharge state are provided. The discharge detector 25 is generated on the connection line between the connection terminal 4 and the dropper control element 5 (or the cathode of the diode 8) and on the connection line between the discharge switch 7 and the charge switch 13. The second detection voltage Vb is used as an input, and when a discharge state is detected, an H level (or L level) is output. Of course, the output level may be reversed. During the discharging operation of the battery 3, as described above, the relationship Va <Vb is established between the first detection voltage Va and the second detection voltage Vb. Using this relationship, the discharge detector 25 sequentially compares the first detection voltage Va and the second detection voltage Vb, and outputs the H level as the discharge state when the discharge condition Va <Vb is satisfied, When the discharge condition is not satisfied (Va ≧ Vb), the L level is output because the discharge state is not established. On the other hand, the timer means 10b provided in the control circuit 10 receives the detection signal from the discharge detector 25 and measures the duration of the discharge state.

次にバッテリユニット１が低消費モードへの移行動作について、図４を参照しながら説明する。   Next, the transition operation of the battery unit 1 to the low consumption mode will be described with reference to FIG.

本体２に停電が発生し、バッテリユニット１が入力断となると、バッテリ３の放電が開始する。当該放電により、放電条件Ｖａ＜Ｖｂが満たされ、放電検出器25がＨレベルの検出信号を出力する。タイマ手段10ｂは、放電検出器25の検出信号の立上がりエッジをトリガとして、放電状態の継続時間を計時する。タイマ手段10ｂには、最大放電時間ｔｂよりも長いタイムアップ時間ｔｕが設定されており、タイムアップ時間ｔｕまで計時すると、当該計時時間をリセットすると共に、放電スイッチ７をオフさせ、低消費モードに移行する。なお、このタイマ手段10ｂの計時時間は、放電スイッチ７のオフ前に、入力が復電した場合には、リセットされる。   When a power failure occurs in the main body 2 and the battery unit 1 is disconnected, the battery 3 starts to be discharged. The discharge satisfies the discharge condition Va <Vb, and the discharge detector 25 outputs an H level detection signal. The timer means 10b measures the duration of the discharge state using the rising edge of the detection signal of the discharge detector 25 as a trigger. The timer means 10b is set with a time-up time tu longer than the maximum discharge time tb. When the time-up time tu is counted, the time-counting time is reset and the discharge switch 7 is turned off to enter the low consumption mode. Transition. The time measured by the timer means 10b is reset when the input power is restored before the discharge switch 7 is turned off.

以上のように本実施例のバッテリユニット１では、放電スイッチ７は、入力断状態としてのバッテリ３の放電状態が所定時間としての最大放電時間ｔｂよりも長く継続した場合に、バッテリ３を前記周辺回路から切り離すものである。   As described above, in the battery unit 1 of the present embodiment, the discharge switch 7 causes the battery 3 to move to the peripheral when the discharge state of the battery 3 as the input disconnection state continues longer than the maximum discharge time tb as the predetermined time. It is to be disconnected from the circuit.

このようにすると、長時間の放電によるバッテリ３の放電能力低下後において、バッテリ３の無駄な電力消費を防止することができる。   In this way, useless power consumption of the battery 3 can be prevented after the discharge capability of the battery 3 is reduced due to long-time discharge.

なお、本発明は、上記各実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。バッテリユニット１を本体２から取り外した際に、バッテリ３が周辺回路から機構的に切り離されるようにしてもよい。上記各実施例では、放電スイッチ７等の素子をバッテリ３の正極側ラインに接続しているが、負極側ラインに接続してもよいことは言うまでもない。   The present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified without departing from the spirit of the present invention. When the battery unit 1 is removed from the main body 2, the battery 3 may be mechanically disconnected from the peripheral circuit. In each of the above embodiments, the elements such as the discharge switch 7 are connected to the positive electrode side line of the battery 3, but it goes without saying that they may be connected to the negative electrode side line.

本発明の第１実施例におけるバッテリユニットの内部構成概略を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the internal structure outline of the battery unit in 1st Example of this invention. 本発明の第２実施例におけるバッテリユニットの内部構成概略を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the internal structure outline of the battery unit in 2nd Example of this invention. 本発明の第３実施例におけるバッテリユニットの内部構成概略を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the internal structure outline of the battery unit in 3rd Example of this invention. 同上、バッテリユニット各部の動作を示すタイミング図である。It is a timing diagram which shows operation | movement of each part of a battery unit same as the above. 従来例におけるバッテリユニットの内部構成概略を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the internal structure outline of the battery unit in a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

１ バッテリユニット
３ バッテリ（二次電池）
７ 放電スイッチ（開閉手段）
10 制御回路（開閉手段）
11 保護回路（周辺回路）
12 補助電源（周辺回路）
21 充電検出器（充電検出部）
22 放電検出器（放電検出部）
1 Battery unit 3 Battery (secondary battery)
7 Discharge switch (open / close means)
10 Control circuit (opening / closing means)
11 Protection circuit (peripheral circuit)
12 Auxiliary power supply (peripheral circuit)
21 Charge detector (Charge detector)
22 Discharge detector (discharge detector)

Claims (4)

充放電可能な二次電池と、前記二次電池に接続された周辺回路とを備えたバッテリユニットにおいて、前記二次電池が保存状態である時に、前記二次電池を前記周辺回路から切り離す開閉手段を設けたことを特徴とするバッテリユニット。 In a battery unit comprising a chargeable / dischargeable secondary battery and a peripheral circuit connected to the secondary battery, an opening / closing means for disconnecting the secondary battery from the peripheral circuit when the secondary battery is in a storage state A battery unit comprising: 前記二次電池の充電状態を検出する充電検出部と、前記二次電池の放電状態を検出する放電検出部とを備え、前記開閉手段は、前記充電検出部と前記放電検出とによる検出結果が充電状態ではないかつ放電状態ではない場合を前記保存状態として、前記二次電池を前記周辺回路から切り離すものであることを特徴とする請求項１記載のバッテリユニット。 A charge detection unit for detecting a charge state of the secondary battery; and a discharge detection unit for detecting a discharge state of the secondary battery, wherein the opening / closing means has a detection result by the charge detection unit and the discharge detection. The battery unit according to claim 1, wherein the secondary battery is disconnected from the peripheral circuit in the storage state when the battery is not in a charged state and not in a discharged state. 前記開閉手段は、入力に連動し、当該入力がない場合を前記保存状態として、前記二次電池を前記周辺回路から切り離すものであることを特徴とする請求項１記載のバッテリユニット。 2. The battery unit according to claim 1, wherein the opening / closing means is linked to an input, and disconnects the secondary battery from the peripheral circuit with the absence of the input as the storage state. 前記開閉手段は、入力断状態が所定時間よりも長く継続した場合を前記保存状態として、前記二次電池を前記周辺回路から切り離すものであることを特徴とする請求項１記載のバッテリユニット。
2. The battery unit according to claim 1, wherein the opening / closing means separates the secondary battery from the peripheral circuit, with the state where the input cut-off state continues longer than a predetermined time as the storage state.
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