JP2008005593A - Battery pack, electronic apparatus, and control method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、故障診断を行う電池パックおよび電子機器、ならびに制御方法に関する。 The present invention relates to a battery pack and an electronic device that perform failure diagnosis, and a control method.
近年、ノート型PC(Personal Computer)や携帯電話、PDA(Personal Digital Assistants)等の携帯型電子機器が普及し、その電源として高電圧、高エネルギー密度、軽量といった利点を有するリチウムイオン二次電池が広く使用されている。 In recent years, portable electronic devices such as notebook PCs (Personal Computers), cellular phones, and PDAs (Personal Digital Assistants) have become widespread, and lithium-ion secondary batteries having advantages such as high voltage, high energy density, and light weight as their power sources. Widely used.
リチウムイオン二次電池は、単電池または組電池で構成され、他の電池と比べて過充電や過放電の際の危険度が高く、より安全性や信頼性を高めることが必要となる。このようなリチウムイオン二次電池を用いた電池パックには、安全性や信頼性を維持するために、二次電池に対する過充電や過放電を防止するための制御回路が搭載されている。そして、このような制御回路は、通常、BMU(バッテリーマネージメントユニット:Battery Management Unit)に搭載されている。 Lithium ion secondary batteries are composed of single cells or assembled batteries, and have a higher risk of overcharge and overdischarge than other batteries, and it is necessary to improve safety and reliability. A battery pack using such a lithium ion secondary battery is equipped with a control circuit for preventing overcharge and overdischarge of the secondary battery in order to maintain safety and reliability. Such a control circuit is usually mounted on a BMU (Battery Management Unit).
このBMUには、上述の過充電および過放電を防止する機能だけでなく、過充電や過放電を防止するための制御回路に用いられるFET(Field Effect Transistor)の故障を検出する機能が搭載されている。 This BMU is equipped not only with the above-described function for preventing overcharge and overdischarge, but also with a function for detecting a failure of a field effect transistor (FET) used in a control circuit for preventing overcharge and overdischarge. ing.
ここで、従来の電池パック100の一例の構成について、図5を参照して概略的に説明する。図5に示すように、電池パック100は、電池110、BMU111、正極端子132、負極端子133および通信端子134を備える。
Here, the configuration of an example of the
電流計測部124は、電流経路に設けられた電流検出抵抗123に印加される電圧に基づき電流値を算出し、故障診断部129に供給する。また、電池電圧計測部125は、電池110の電圧値を計測し、故障診断部129に供給する。さらに、回路温度計測部127は、電池110付近に配置されたサーミスタ126によって計測された温度に基づき温度情報を生成し、故障診断部129に供給する。
The
故障診断部129は、電池電圧計測部125から供給された電池110の電圧値に基づいて電池の残存容量を算出する。また、故障診断部129は、回路温度計測部127から供給された温度情報に基づき、電池温度を監視する。算出された残存容量データや電池温度データは、メモリ130に記憶される。さらに、故障診断部129は、電池110の電圧値に基づき、電池110の電圧が過充電検出電圧または過放電検出電圧になった場合、充放電制御部122に対して充放電の許可/禁止命令を送ることにより、過充電および過放電を防止する。
The
充放電制御部122は、故障診断部129から受け取った充放電の許可または禁止命令に基づき、スイッチ回路121のON/OFFを制御する。スイッチ回路121は、充電制御部122からの制御に基づきスイッチのON/OFFを行い、電流経路を流れる充放電電流を遮断する。スイッチ回路121は、例えば、充放電制御FET(Field Effect Transistor)や温度ヒューズを備える。
The charge /
以下、上述のように構成された電池パック100における充放電制御FETの故障診断方法について、概略的に説明する。先ず、充放電制御部122は、電池110の充電中に故障診断部129からの命令を受けると、充電制御FETを強制的にOFFとする。故障診断部129は、この状態において、電流検出抵抗123に電流が流れるか否かに応じて、充電制御FETの故障を診断する。
Hereinafter, a failure diagnosis method for the charge / discharge control FET in the
電流計測部124が電流検出抵抗123に流れる電流を検出しない、即ち、電流経路に充放電電流が流れない場合、故障診断部129は、この充電制御FETが正常であると判断する。これに対して、電流計測部124が電流検出抵抗123に流れる充放電電流を検出し、所定の時間が経過すると、故障診断部129は、充電制御FETが異常であると判断し、通信部131に対して、電池パック100の異常を示す情報を供給する。通信部131は、故障診断部129から受け取った情報を、通信端子134を介して外部に接続された電子機器に供給し、充電動作を禁止するよう要求する。
If the
このように、充放電制御FETの故障を検出する方法が下記の特許文献1に記載されている。
Thus, the method of detecting a failure of the charge / discharge control FET is described in
特許文献1に記載された故障検出方法は、充電制御FETおよび放電制御FETのいずれか一方をOFFとした場合において、電流経路に充放電電流が流れたか否かに基づき、FETの故障を検出するものである。
The failure detection method described in
しかしながら、上述の故障検出方法では、例えば充電制御FETおよび放電制御FETがONとなっている状態では、充放電制御FETの故障を検出することができないという問題点があった。そのため、このような場合、充放電制御FETが壊れていても充放電の動作が行われてしまい、過充電や過放電といった危険な状態で動作してしまう。 However, the above-described failure detection method has a problem that a failure of the charge / discharge control FET cannot be detected, for example, when the charge control FET and the discharge control FET are ON. Therefore, in such a case, even if the charge / discharge control FET is broken, the charge / discharge operation is performed, and the device operates in a dangerous state such as overcharge or overdischarge.
したがって、この発明の目的は、充放電制御を行うとともに、充放電制御FETのON/OFF状態によらず、充放電制御FETの故障診断を行い、過充電や過放電を未然に防ぐことができる電池パックおよび電子機器、ならびに制御方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to perform charge / discharge control and to perform failure diagnosis of the charge / discharge control FET regardless of the ON / OFF state of the charge / discharge control FET, thereby preventing overcharge and overdischarge in advance. A battery pack, an electronic device, and a control method are provided.
上述した課題を解決するために、第1の発明は、直列および/または並列に接続された1または複数の電池と、電池に対する充放電電流を制御する充電制御FETおよび放電制御FETと、外部と接続する電極端子の電圧である第1の電圧および1または複数の電池の電圧である第2の電圧を検出する検出部と、第1の電圧および第2の電圧に基づき回路を制御する制御部と、電極端子に接続された外部の電子機器と通信を行う通信部とを有し、制御部は、充電または放電が行われていない場合に、充電制御FETおよび放電制御FETのON/OFF状態と、第1の電圧および第2の電圧の差分とに応じて、通信部を介して外部の電子機器に出力する出力データを制御することを特徴とする電池パックである。 In order to solve the above-described problems, a first invention includes one or a plurality of batteries connected in series and / or in parallel, a charge control FET and a discharge control FET that control charge / discharge currents for the batteries, A detection unit that detects a first voltage that is a voltage of an electrode terminal to be connected and a second voltage that is a voltage of one or a plurality of batteries, and a control unit that controls the circuit based on the first voltage and the second voltage And a communication unit that communicates with an external electronic device connected to the electrode terminal, and the control unit is in an ON / OFF state of the charge control FET and the discharge control FET when charging or discharging is not performed. In accordance with the difference between the first voltage and the second voltage, output data output to an external electronic device via the communication unit is controlled.
また、第2の発明は、外部に接続された電池に対する充放電電流を制御する充電制御FETおよび放電制御FETと、外部と接続する第1の電極端子の電圧である第1の電圧および電池と接続する第2の電極端子の電圧である第2の電圧を検出する検出部と、第1の電圧および第2の電圧に基づき回路を制御する制御部と、第1の電極端子に接続された外部の電子機器と通信を行う通信部とを有し、制御部は、第2の電極端子に電池が接続され、充電または放電が行われていない場合に、充電制御FETおよび放電制御FETのON/OFF状態と、第1の電圧および第2の電圧の差分とに応じて、通信部を介して外部の電子機器に出力する出力データを制御することを特徴とする制御回路である。 Further, the second invention is a charge control FET and discharge control FET for controlling a charge / discharge current for a battery connected to the outside, a first voltage and a battery which are voltages of a first electrode terminal connected to the outside, A detection unit that detects a second voltage that is a voltage of a second electrode terminal to be connected, a control unit that controls a circuit based on the first voltage and the second voltage, and a first electrode terminal A communication unit that communicates with an external electronic device, and the control unit turns on the charge control FET and the discharge control FET when a battery is connected to the second electrode terminal and charging or discharging is not performed. A control circuit that controls output data to be output to an external electronic device via a communication unit according to the / OFF state and the difference between the first voltage and the second voltage.
また、第3の発明は、電池パックを有し、電池パックの充放電を行う電子機器であって、直列および/または並列に接続された1または複数の電池と、電池に対する充放電電流を制御する充電制御FETおよび放電制御FETと、他の機器と接続する第1の電極端子の電圧である第1の電圧および1または複数の電池の電圧である第2の電圧を検出する検出部と、第1の電圧および第2の電圧に基づき回路を制御する第1の制御部と、第1の電極端子に接続された他の機器と通信を行う第1の通信部とを備える電池パックと、第1の電極端子と接続する第2の電極端子と、第1の通信部と接続して電池パックと通信を行い、出力データのやりとりを行う第2の通信部と、電池パックの充放電状態を示す充放電情報を出力する出力部と、出力データに基づき電池パックに対する充放電を制御するとともに、出力部による充放電情報の出力を制御する第2の制御部とを有し、第1の制御部は、充電または放電が行われていない場合に、充電制御FETおよび放電制御FETのON/OFF状態と、第1の電圧および第2の電圧の差分とに応じて、第1の通信部を介して第2の通信部に出力する出力データを制御することを特徴とする電子機器である。 Moreover, 3rd invention is an electronic device which has a battery pack and performs charging / discharging of a battery pack, Comprising: One or several battery connected in series and / or parallel, and the charging / discharging electric current with respect to a battery are controlled A charge control FET and a discharge control FET that perform detection, a detection unit that detects a first voltage that is a voltage of a first electrode terminal connected to another device and a second voltage that is a voltage of one or more batteries, and A battery pack comprising: a first control unit that controls a circuit based on the first voltage and the second voltage; and a first communication unit that communicates with another device connected to the first electrode terminal; A second electrode terminal connected to the first electrode terminal, a second communication unit connected to the first communication unit to communicate with the battery pack, and exchange output data, and a charge / discharge state of the battery pack An output unit that outputs charging / discharging information indicating And controlling the charging / discharging of the battery pack based on the data, and the second control unit for controlling the output of the charging / discharging information by the output unit, where the first control unit is not charged or discharged Output data to be output to the second communication unit via the first communication unit according to the ON / OFF state of the charge control FET and the discharge control FET and the difference between the first voltage and the second voltage. It is an electronic device characterized by controlling.
また、第4の発明は、外部と接続する電極端子の電圧である第1の電圧および、直列および/または並列に接続された1または複数の電池の電圧である第2の電圧を検出する検出ステップと、第1の電圧および第2の電圧に基づき回路を制御する制御ステップと、電極端子に接続された外部の電子機器と通信を行う通信ステップとを有し、制御ステップは、充電または放電が行われていない場合に、充放電電流を制御する充電制御FETおよび放電制御FETのON/OFF状態と、第1の電圧および第2の電圧の差分とに応じて、通信により外部の電子機器に出力する出力データを制御することを特徴とする制御方法である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a detection for detecting a first voltage that is a voltage of an electrode terminal connected to the outside and a second voltage that is a voltage of one or a plurality of batteries connected in series and / or in parallel. A control step for controlling the circuit based on the first voltage and the second voltage, and a communication step for communicating with an external electronic device connected to the electrode terminal. The control step comprises charging or discharging. If the charging control FET for controlling the charging / discharging current and the discharging control FET are turned on and off, and the difference between the first voltage and the second voltage, the external electronic device is communicated. The control method is characterized in that the output data to be output to is controlled.
また、第5の発明は、外部と接続する第1の電極端子の電圧である第1の電圧および外部の電池と接続する第2の電極端子の電圧である第2の電圧を検出する検出ステップと、第1の電圧および第2の電圧に基づき回路を制御する制御ステップと、第1の電極端子に接続された外部の電子機器と通信を行う通信ステップとを有し、制御ステップは、第2の電極端子に電池が接続され、充電または放電が行われていない場合に、充電制御FETおよび放電制御FETのON/OFF状態と、第1の電圧および第2の電圧の差分とに応じて、通信により外部の電子機器に出力する出力データを制御することを特徴とする制御方法である。
The fifth aspect of the invention is a detection step of detecting a first voltage that is a voltage of a first electrode terminal connected to the outside and a second voltage that is a voltage of a second electrode terminal connected to an external battery. And a control step for controlling the circuit based on the first voltage and the second voltage, and a communication step for communicating with an external electronic device connected to the first electrode terminal. Depending on the ON / OFF state of the charge control FET and discharge control FET and the difference between the first voltage and the second voltage when a battery is connected to the
上述したように、第1、第2、第3、第4および第5の発明では、充電および放電が行われていない場合に、充放電電流を制御する充電制御FETおよび放電制御FETのON/OFF状態と、第1の電圧および第2の電圧の差分とに応じて、通信により外部の電子機器に出力する出力データを制御するようにしているため、回路の状態が外部に通知される。 As described above, in the first, second, third, fourth, and fifth inventions, when charging and discharging are not performed, the charge control FET for controlling the charge / discharge current and the ON / OFF of the discharge control FET are controlled. Since the output data output to the external electronic device is controlled by communication according to the OFF state and the difference between the first voltage and the second voltage, the circuit state is notified to the outside.
この発明は、充放電が行われていない場合には、充放電制御FETのON/OFF状態と、第1の電圧および第2の電圧の差分とに基づき故障診断を行い、充放電FETのON/OFF状態によらず、充放電制御FETの故障診断を行うことができるため、過充電や過放電を未然に防ぐことができるという効果がある。 In the present invention, when charge / discharge is not performed, failure diagnosis is performed based on the ON / OFF state of the charge / discharge control FET and the difference between the first voltage and the second voltage, and the charge / discharge FET is turned on. Since the failure diagnosis of the charge / discharge control FET can be performed regardless of the / OFF state, there is an effect that overcharge and overdischarge can be prevented in advance.
以下、この発明の実施の一形態による電池パックの一例の構成について、図1および図2を参照して説明する。図1に示すように、電池パック1は、電池10およびBMU(Battery Management Unit)11、正極端子32、負極端子33および通信端子34を備える。
Hereinafter, a configuration of an example of a battery pack according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. As shown in FIG. 1, the
電池パック1は、例えば電子機器に装着され、正極端子32および負極端子33がそれぞれ電子機器の正極端子および負極端子にそれぞれ接続され、BMU11を介して電池10に対する充電や放電が行われる。
The
電池10は、例えばリチウムイオン二次電池であり、単電池、または複数の電池セルを直列および/または並列接続した組電池である。BMU11は、電池パック1の過充電や過放電を防止するための制御や、部品や電池パック1に接続される充電器の故障診断等を行う。また、BMU11は、通信端子34を介して接続された外部の電子機器と通信を行い、故障診断の結果を通知することができる。
The
BMU11は、スイッチ回路21、充放電制御部22、電流検出抵抗23、電流計測部24、電池電圧計測部25、サーミスタ26、回路温度計測部27、端子電圧計測部28、故障診断部29、メモリ30および通信部31を備える。
The
端子電圧計測部28は、第1の電圧である電池パック1の端子電圧を計測し、計測された電圧値を故障診断部29に供給する。電池電圧計測部25は、第2の電圧である電池10の電圧を計測し、計測された電圧値を故障診断部29に供給する。電流計測部24は、電流経路に設けられた電流検出抵抗23に印加された電圧を計測し、計測した電圧値と電流検出抵抗23の抵抗値に基づき、電流経路を流れる充放電電流の電流値を算出する。そして、電流計測部24は、算出された電流値を故障診断部29に供給する。
The terminal
回路温度計測部27は、スイッチ回路21付近に配置されたサーミスタ26によって計測された、スイッチ回路21を構成する部品の温度に基づき、温度情報を生成し、生成された温度情報を故障診断部29に供給する。
The circuit
故障診断部29は、電流計測部24、電池電圧計測部25、回路温度計測部27および端子電圧計測部28から供給されたそれぞれの情報に基づき、電流経路を構成する部品や電池パック1に接続された充電器の故障診断を行い、診断結果情報をメモリ30および/または通信部31に供給する。
The
なお、故障診断部29は、従来と同様に測定機能を有し、電池10の電圧値に基づいて電池10の残存容量を算出する。また、故障診断部29は、サーミスタ26および回路温度計測部27で計測された温度情報に基づき、電池温度を監視する。そして、故障診断部29は、算出した残存容量データや電池温度データをメモリ30に供給する。さらに、故障診断部29は、保護機能を有し、電池10の電圧が過充電検出電圧または過放電検出電圧になった場合、充放電制御部22に対して、充放電の許可/禁止命令を送ることにより、過充電および過放電を防止する。
The
メモリ30には、故障診断部29から受け取った診断結果情報や残存容量データ、電池温度データが記憶される。また、メモリ30には、BMU11単体や電池パック1を作製した際に初めて測定される初期回路インピーダンスZinitが記憶される。このようなメモリ30としては、例えば、不揮発性メモリであるEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)を用いることができる。
The
充放電制御部22は、充放電の許可/禁止命令に基づき、スイッチ回路21を制御する。スイッチ回路21は、充電制御部22からの制御に基づきスイッチのON/OFFを行い、電流経路を流れる充放電電流を遮断する。
The charge /
通信部31は、故障診断部29から受け取った診断結果情報等を、通信端子34を介して、所定の通信規格、例えば、主に電源管理用に用いられるSMBus(System Management Bus)の規格に基づき、外部に接続された充電器や電子機器等に供給する。また、通信部31は、例えば充電の際に、通信端子34を介して充電電圧や充電電流等の充電条件を要求する。
The
図1に示すように構成された電池パック1は、例えば図2に示すような回路により実現することができる。電池パック1は、電池10およびBMU11、正極端子32、負極端子33および通信端子34を備える。また、BMU11は、充電制御FET(Field Effect Transistor)41a、放電制御FET41b、寄生ダイオード42a、42b、温度ヒューズ43、FET・Tr1、MPU(Micro Processing Unit)45、電流検出抵抗23、サーミスタ44a、44bおよび抵抗R1、R2、R3、R4を備える。
The
抵抗R1およびR2が直列に接続されるとともに、抵抗R1の一方の端部が正極端子32に接続され、抵抗R2の一方の端部が負極端子33に接続される。また、抵抗R1およびR2の間から延びた線がMPU45に接続されている。端子電圧は、これらの抵抗R1およびR2に基づき計測される。
The resistors R 1 and R 2 are connected in series, one end of the resistor R 1 is connected to the
サーミスタ44aは、後述する充電制御FET41aおよび放電制御FET41bの周囲の温度を計測し、サーミスタ44bは、温度ヒューズ43の周囲の温度を計測する。抵抗R3およびR4は、サーミスタ44aおよび44bにおける所定の温度範囲での温度特性を良好なものにするための抵抗である。これらのサーミスタ44a、44bおよび抵抗R3、R4は、図1に示すサーミスタ26を構成する。
The thermistor 44 a measures the temperature around the charge control FET 41 a and the
サーミスタ44aおよび抵抗R3が直列に接続され、サーミスタ44aの両端がMPU45に接続される。また、抵抗R3の一方の端部が負極端子33に接続される。同様に、サーミスタ44bおよび抵抗R4が直列に接続され、サーミスタ44bの両端がMPU45に接続される。また、抵抗R4の一方の端部が負極端子33に接続される。
Thermistors 44a and resistor R 3 are connected in series, both ends of the thermistor 44a is connected to the
MPU45は、図1に示す充放電制御部22、電流計測部24、電池電圧計測部25、回路温度計測部27、端子電圧計測部28、故障診断部29、メモリ30および通信部31の機能を有し、第1の電圧である電池パック1の端子電圧、第2の電圧である電池10の電圧、および電流経路に設けられた電流検出抵抗23に印加された電圧に基づく充放電電流を計測する。また、MPU45は、充電制御FET41a、放電制御FET41bおよび温度ヒューズ43の付近に配置されたサーミスタ44aおよび44bによって計測されたそれぞれの部品の周囲の温度に基づく温度情報を生成する。
The
そして、MPU45は、計測したそれぞれの電圧値や電流値、温度情報に基づき、電流経路を構成する部品や電池パック1に接続された充電器の故障診断を行い、故障診断の結果を通信端子34を介して、外部に接続された充電器や電子機器等に供給する。また、MPU45は、例えば充電の際に、通信端子34を介して充電電圧や充電電流等の充電条件を要求する。
Then, the
さらに、MPU45は、保護機能を有し、電池10の電圧が過充電検出電圧または過放電検出電圧になった場合、充電制御FET41a、放電制御FET41bを制御して、過充電および過放電を防止する。
Further, the
充電制御FET41aおよび放電制御FET41bは、MPU45からの制御により、電池パック1の充放電を制御する。例えば、電池10の電圧が過充電検出電圧となった場合は、MPU45からの制御により、充電制御FET41aをOFFとし、充電電流が流れないように制御される。充電制御FET4aのOFF後は、寄生ダイオード42aを介することによって放電のみが可能となる。また、電池10の電圧が過放電検出電圧以下となった場合は、MPU45からの制御により、放電制御FET41bをOFFとし、放電電流が流れないように制御される。放電制御FET41bのOFF後は、寄生ダイオード42bを介することによって充電のみが可能となる。また、温度ヒューズ43は、所定の温度に達した際に溶解することにより、電流経路を流れる電流を遮断する。
The charge control FET 41a and the
また、FET・Tr1は、ゲート端子がMPU45に接続され、ソース端子が温度ヒューズ43に接続され、ドレイン端子が電池10の負極側に接続される。FET・Tr1は、通常、OFFされた状態となっており、MPU45からの制御によりONされて温度ヒューズ43を溶断する。例えば、電池10に対する充放電が危険である場合には、MPU45による制御に基づきFET・Tr1をONする。こうすることにより、電池10から流れる電流が温度ヒューズ43およびFET・Tr1を介してGNDに流れ、温度ヒューズ43の温度が上昇し、溶断することができる。なお、FET・Tr1がOFFである場合、FET・Tr1には電流が流れないため、温度ヒューズ43が溶断することはない。これら充電制御FET41a、放電制御FET41b、温度ヒューズ43およびFET・Tr1は、図1に示すスイッチ回路21を構成する。
Further, the FET · Tr 1 has a gate terminal connected to the
次に、この発明の実施の一形態による電池パック1の故障診断部29による故障診断方法について説明する。この発明の実施の一形態では、電池パック1に設けられた、それぞれの計測部で計測された電圧値や電流値等に基づき、回路の故障診断を行うようにした。
Next, a failure diagnosis method by
はじめに、充電または放電の際の回路の故障診断方法について説明する。充電または放電の際に回路が正常に動作している場合には、充電制御FET41aおよび放電制御FET41bは、共にONとなっている。そのため、電流経路には、温度ヒューズ43の抵抗成分に加え、充電制御FET41aおよび放電制御FET41bのON抵抗による抵抗成分が存在することになる。したがって、このような抵抗成分が主な回路インピーダンスとなる。
First, a method for diagnosing a circuit failure during charging or discharging will be described. When the circuit is operating normally during charging or discharging, both the charge control FET 41a and the
回路インピーダンスは、回路が正常に動作している場合には、略一定の値を示すので、この回路インピーダンスが変化した場合には、回路を構成する部品等に何らかの故障が発生したと考えることができる。 Since the circuit impedance shows a substantially constant value when the circuit is operating normally, if this circuit impedance changes, it may be considered that some kind of failure has occurred in the components constituting the circuit. it can.
そこで、この発明の実施の一形態では、電池パック1が充電または放電の際に、故障診断部29は、電池パック1の端子電圧、電池10の電池電圧、充放電電流および回路の温度に基づき、電池パック1の回路インピーダンスZを算出する。そして、回路インピーダンスZと初期回路インピーダンスZinitとに基づき回路インピーダンスの変化量ΔZを算出し、変化量ΔZの値に応じて回路が故障しているか否かを判断するようにした。
Therefore, in one embodiment of the present invention, when the
回路インピーダンスの変化量ΔZの具体的な算出方法について説明する。先ず、故障診断部29は、電池電圧計測部25、端子電圧計測部28および電流計測部24で計測された電池電圧Vb、端子電圧Vpおよび充放電電流Iを用い、数式(1)に基づいて回路インピーダンスZ’を算出する。
Z’=|Vp−Vb|/I ・・・(1)
A specific calculation method of the circuit impedance change amount ΔZ will be described. First, the
Z ′ = | V p −V b | / I (1)
ここで、充電制御FET41aや放電制御FET41b、温度ヒューズ43は、温度特性を有しており、使用する温度によってそれぞれの部品の抵抗成分が変化する。そのため、上述のように回路インピーダンスを算出した場合には、計測時の温度によって回路インピーダンスZ’の値が変化する。したがって、算出された回路インピーダンスZ’に対して温度による補正を行い、回路インピーダンスZを算出する。この回路インピーダンスZ’の温度補正は、数式(2)によって行われる。
Z=Z’×F(T) ・・・(2)
Here, the charge control FET 41a, the
Z = Z ′ × F (T) (2)
なお、F(T)は、充放電FET41aおよび41b、温度ヒューズ43の温度に応じて回路インピーダンスZ’を補正するための温度補正式であり、例えば、回路インピーダンスZ’を、初期回路インピーダンスZinitを測定した際の温度に対応する回路インピーダンスに補正するものである。また、この温度補正式は、回路に使用される部品の温度特性に応じて決定される。具体的には、例えば、サーミスタ44aおよび44bで計測された充放電FET41および温度ヒューズ43の温度特性に基づき、温度補正式を決定するとよい。
F (T) is a temperature correction formula for correcting the circuit impedance Z ′ according to the temperatures of the charge /
次に、故障診断部29は、回路インピーダンスZと、メモリ30に予め記憶された初期回路インピーダンスZinitとから回路インピーダンスの変化量ΔZを算出する。この回路インピーダンスの変化量ΔZは、数式(3)によって算出される。
ΔZ=Z−Zinit ・・・(3)
Next, the
ΔZ = Z−Z init (3)
このようにして算出された変化量ΔZの値に基づく回路の故障診断結果の一例を表1に示す。なお、この例では、充電制御FET41aおよび放電制御FET41bのON抵抗が3mΩである場合の判定方法について示した。
Table 1 shows an example of a circuit failure diagnosis result based on the value of the change amount ΔZ thus calculated. In this example, the determination method when the ON resistance of the charge control FET 41a and the
回路インピーダンスの変化量ΔZが−6mΩよりも小さい場合、回路が故障していると判断される。即ち、回路インピーダンスZが充電制御FET41aおよび放電制御FET41bのON抵抗分である6mΩ以上低下しているため、例えば、回路基板上のパターン配線の一部がはんだ等によりショートしていると考えることができる。
When the change amount ΔZ of the circuit impedance is smaller than −6 mΩ, it is determined that the circuit is malfunctioning. That is, since the circuit impedance Z is reduced by 6 mΩ or more which is the ON resistance of the charge control FET 41a and the
回路インピーダンスの変化量ΔZが−6mΩ以上であり、且つ、−3mΩ以下である場合、回路が故障していると判断される。即ち、充電制御FET41aおよび放電制御FET41bが共にONとなっている状態において、回路インピーダンスZが充電制御FET41aおよび放電制御FET41bの一方のON抵抗分である3mΩ以上であり、且つ、両方のON抵抗分である6mΩより少ない分だけ低下しているため、例えば、充電制御FET41aおよび/または放電制御FET41bがショートしていると考えることができる。
When the change amount ΔZ of the circuit impedance is −6 mΩ or more and −3 mΩ or less, it is determined that the circuit is malfunctioning. That is, in a state where both the charge control FET 41a and the
回路インピーダンスの変化量ΔZが−3mΩよりも大きく、且つ、10mΩよりも小さい場合、回路が正常であると判断される。即ち、回路インピーダンスZが10mΩ以上であり、且つ、充電制御FET41aおよび放電制御FET41bの一方のON抵抗分である3mΩより少ない分だけ低下しているため、例えば、測定誤差や温度補正誤差によるインピーダンス変化であると考えることができる。なお、ここでは一例として、温度ヒューズ43の半切れ等によるインピーダンスの増加分の許容量を10mΩとして説明する。
When the change amount ΔZ of the circuit impedance is larger than −3 mΩ and smaller than 10 mΩ, it is determined that the circuit is normal. That is, since the circuit impedance Z is 10 mΩ or more and decreases by less than 3 mΩ, which is one of the ON resistances of the charge control FET 41a and the
回路インピーダンスの変化量ΔZが10mΩ以上である場合、回路が故障していると判断される。即ち、回路インピーダンスZが10mΩよりも大きく増加しているため、例えば、温度ヒューズ43の半切れ等により、インピーダンスが増加したと考えられるため、回路が故障していると考えることができる。
When the change amount ΔZ of the circuit impedance is 10 mΩ or more, it is determined that the circuit has failed. That is, since the circuit impedance Z has increased more than 10 mΩ, it can be considered that the impedance has increased due to, for example, the
次に、充電または放電を休止している場合における回路の故障診断方法について説明する。充電または放電を休止している場合とは、電池パック1に外部の電子機器が接続されておらず、負荷が存在しない状態や、外部の電子機器が接続されているが使用されていない状態であるため、電流経路には、充放電電流Iが流れていない。したがって、この場合には、回路インピーダンスZを算出することができない。
Next, a circuit failure diagnosis method when charging or discharging is suspended will be described. When charging or discharging is suspended, there is no external electronic device connected to the
そこで、この場合には、充電制御FET41aおよび放電制御FET41bのON/OFF状態に応じて、端子電圧Vpがどのように変化するかに注目する。そして、端子電圧Vpと電源電圧Vbとの差の値に基づき、回路が故障しているか否かを診断するようにした。
Therefore, in this case, in accordance with the ON / OFF state of the charging control FET41a and the
電池電圧計測部25および端子電圧計測部28において、それぞれ計測された端子電圧Vpおよび電池電圧Vbに基づき、端子電圧Vpと電池電圧Vbとの差分である|Vp−Vb|を算出する。
| V p −V b | which is the difference between the terminal voltage V p and the battery voltage V b based on the terminal voltage V p and the battery voltage V b measured in the battery
充電制御FET41aおよび放電制御FET41bのON/OFF状態と、算出された|Vp−Vb|とに基づく回路の故障診断の判定方法の一例を、表2に示す。なお、この例では、充電制御FET41aおよび放電制御FET41bの寄生ダイオード42aおよび42bの降下電圧が0.5Vである場合の判定方法について示した。
Table 2 shows an example of a determination method of circuit failure diagnosis based on the ON / OFF states of the charge control FET 41a and the
充電制御FET41aおよび放電制御FET41bが共にONである場合において、|Vp−Vb|の値が0ボルトである場合は、回路が正常であると判断される。一方、|Vp−Vb|の値が0ボルトよりも大きい場合は、回路が故障していると判断される。即ち、端子電圧VpがVb以下となり、回路のいずれかの箇所で電圧降下が発生していることが原因であると考えられ、例えば、充電制御FET41aおよび/または放電制御FET41bが故障していると考えることができる。
When the charge control FET 41a and the
充電制御FET41aがONであり、且つ、放電制御FET41bがOFFである場合において、|Vp−Vb|の値がVbボルトである場合は、回路が正常であると判断される。一方、|Vp−Vb|の値がVbボルトよりも小さい場合は、回路が故障していると判断される。即ち、Vpの値が0ボルトよりも大きいため、例えば、放電制御FET41bがショートしているなどのように、放電制御FET41bが故障していると考えられる。
When the charge control FET 41a is ON and the
充電制御FET41aがOFFであり、且つ、放電制御FET41bがONである場合において、|Vp−Vb|の値が0.5ボルトよりも大きい場合は、回路が正常であると判断される。一方、|Vp−Vb|の値が0ボルトである場合は、回路が故障していると判断される。即ち、充電制御FET41aの寄生ダイオード42aによる電圧降下が発生しておらず、例えば、充電制御FET41aがショートしているなどのように、充電制御FET41aが故障していると考えることができる。
When the charge control FET 41a is OFF and the
充電制御FET41aおよび放電制御FET41bが共にOFFである場合において、|Vp−Vb|の値がVbボルトである場合は、回路が正常であると判断される。一方、|Vp−Vb|の値がVbボルトよりも小さい場合は、回路が故障していると判断される。即ち、Vpの値が0ボルトよりも大きいため、例えば、充電制御FET41aおよび/または放電制御FET41bがショートしているなどのように、充電制御FET41aおよび/または放電制御FET41bが故障していると考えられる。
When the charge control FET41a and the discharge control FET41b are both OFF, | V p -V b | value if a V b V, it is determined that the circuit is normal. On the other hand, if the value of | V p −V b | is smaller than V b volts, it is determined that the circuit is faulty. That is, if the value of V p is greater than 0 volts, the charge control FET 41a and / or the
次に、図3に示すフローチャートを用いて、この発明の実施の一形態による電池パック1の故障診断の際の故障診断部29における処理の流れについて説明する。なお、以下では、特に断らない限り、処理が故障診断部29で行われるものとする。
Next, the flow of processing in
先ず、ステップS1において、端子電圧計測部28、電池電圧計測部25、電流計測部24および回路温度計測部27は、それぞれ端子電圧Vp、電池電圧Vb、充電電流I、および、充電制御FET41a、放電制御FET41b、温度ヒューズ43の温度を計測し、それぞれの計測部で計測されたデータを故障診断部29に供給する。
First, in step S1, the terminal
次に、ステップS2において、故障診断部29は、電流経路に充放電電流Iが流れているか否かを判断する。判断の結果、充放電電流Iが流れていると判断された場合には、処理がステップS3に移行し、充放電電流Iが流れていないと判断された場合には、処理がステップS5に移行する。
Next, in step S2, the
ステップS3において、故障診断部29は、ステップS1で計測された各種の情報に基づき、電池パック1の回路インピーダンスZを算出し、算出された回路インピーダンスZとメモリ30に予め記憶されている回路インピーダンスの初期値Zinitとに基づき、回路インピーダンスの変化量ΔZを算出する。次に、ステップS4において、故障診断部29は、ステップS3で算出した回路インピーダンスの変化量ΔZに基づき故障診断を行い、処理はステップS7に移行する。
In step S <b> 3, the
一方、ステップS5において、故障診断部29は、端子電圧Vpと電池電圧Vbとの差である|Vp−Vb|を算出する。そして、故障診断部29は、ステップS6において、ステップS5で算出された|Vp−Vb|と、充電制御FET41aおよび放電制御FET41bのON/OFF状態とに基づき故障診断を行い、処理がステップS7に移行する。
On the other hand, in step S5, the
ステップS7において、故障診断部29は、ステップS4またはステップS6で行われた故障診断の結果に基づき、回路が異常であるか否かを判断する。故障診断部29は、判断の結果、異常がないと判断した場合、処理がステップS10に移行し、異常があると判断した場合には、処理がステップS8に移行する。ステップS8において、故障診断部29は、電池パック1における充放電を禁止する。そして、ステップS9において、故障診断部29は、診断結果をメモリ30に記憶する。
In step S7, the
ステップS10において、故障診断部29は、ステップS4またはステップS6で得られた診断結果を通信部31に供給し、通信端子34を介して接続された外部の電子機器にたいして診断結果を供給し、一連の処理が終了する。
In step S10, the
このように、充電または放電の際には、電池パック1の回路インピーダンスZを算出し、初期回路インピーダンスZinitからの変化量ΔZを算出することにより、ΔZの値に応じて回路や回路を構成する部品が故障しているか否かを判断することができる。
In this way, when charging or discharging, the circuit impedance Z of the
また、充電または放電を休止している場合には、|Vp−Vb|を算出することにより、充電制御FET41aおよび放電制御FET41bのON/OFF状態と|Vp−Vb|の値とに応じて、回路を構成する部品が故障しているか否かを判断することができる。
When charging or discharging is suspended, by calculating | V p −V b |, the ON / OFF state of the charge control FET 41a and the
さらに、この実施の一形態では、電池パック1に接続された充電器の異常検出を行うことができる。充電器の異常検出は、電池パック1が充電器に接続された状態において、充電制御FET41aのON/OFF状態と端子電圧Vpの値とに基づき行われる。そして、検出結果が通信端子34を介して充電器に供給され、検出結果に応じて充電のための充電電圧および充電電流を要求する。
Furthermore, in this embodiment, abnormality detection of the charger connected to the
充電制御FET41aのON/OFF状態と端子電圧Vpとに基づく充電器の異常検出の検出結果の一例を表3に示す。なお、表3に示すVchargeおよびIchargeは、使用する電池セルの数や接続方法によって決定されるものであり、Vchargeは、1つの電池セルあたりの許容充電電圧に電池セルの直列数を乗じたものを示す。また、Ichargeは、1つの電池セル当たりの許容充電電流に電池セルの並列数を乗じたものを示す。 An example of the abnormality detection of the detection result of the charger based on the ON / OFF state of the charging control FET41a and the terminal voltage V p shown in Table 3. Note that V charge and I charge shown in Table 3 are determined by the number of battery cells used and the connection method, and V charge indicates the allowable charge voltage per battery cell by the number of battery cells in series. Indicates what was multiplied. I charge indicates a value obtained by multiplying the allowable charging current per battery cell by the number of parallel battery cells.
充電制御FET41aがONである場合において、端子電圧Vpの値がVchargeよりも大きい場合には、充電器が異常であると判断され、充電器に対して、充電電圧が0ボルト、且つ、充電電流が0アンペアとなるように充電処理を要求する。即ち、電池パック1の充電を禁止する。
When the charge control FET41a is ON, the when the value of the terminal voltage V p is greater than V charge, it is determined that the charger is abnormal, with respect to the charger, the charging voltage is 0 volt, and, The charging process is requested so that the charging current becomes 0 amperes. That is, charging of the
また、端子電圧Vpの値がVb以上であり、且つ、Vcharge以下である場合には、充電器が正常であると判断され、充電器に対して、充電電圧がVchargeボルト、且つ、充電電流がIchargeアンペアとなるように充電処理を要求する。 In addition, when the value of the terminal voltage Vp is equal to or higher than Vb and equal to or lower than Vcharge, it is determined that the charger is normal, and the charging voltage is Vcharge volts, The charging process is requested so that the charging current becomes I charge ampere.
さらに、端子電圧Vpの値が0ボルト以上であり、且つ、Vbよりも小さい場合には、充電器が異常であると判断され、充電器に対して、充電電圧が0ボルト、且つ、充電電流が0アンペアとなるように充電処理を要求する。即ち、電池パック1の充電を禁止する。
Further, when the value of the terminal voltage V p is 0 volts or more, and, if less than V b, it is determined that the charger is abnormal, with respect to the charger, the charging voltage is 0 volt, and, The charging process is requested so that the charging current becomes 0 amperes. That is, charging of the
一方、充電制御FET41aがOFFである場合において、端子電圧Vpの値がVchargeよりも大きい場合には、充電器が異常であると判断され、充電器に対して、充電電圧が0ボルト、且つ、充電電流が0アンペアとなるように充電処理を要求する。即ち、電池パック1の充電を禁止する。
On the other hand, when the charge control FET41a is OFF, the when the value of the terminal voltage V p is greater than V charge, it is determined that the charger is abnormal, with respect to the charger, the charging voltage is 0 volts, In addition, the charging process is requested so that the charging current becomes 0 amperes. That is, charging of the
また、端子電圧Vpの値がVchargeと等しい場合には、充電器が正常であると判断され、充電器に対して、充電電圧がVchargeボルト、且つ、充電電流がIchargeアンペアとなるように充電処理を要求する。 Further, when the value of the terminal voltage V p is equal to V charge, it is determined that the charger is normal, with respect to the charger, the charging voltage V charge volts, and the charge current is I charge amps So that the charging process is requested.
さらに、端子電圧Vpの値が0ボルト以上であり、且つ、Vchargeよりも小さい場合には、充電器が異常であると判断され、充電器に対して、充電電圧が0ボルト、且つ、充電電流が0アンペアとなるように充電処理を要求する。即ち、電池パック1の充電を禁止する。
Furthermore, the value of the terminal voltage V p is 0 volts or more and is smaller than V charge, it is determined that the charger is abnormal, with respect to the charger, the charging voltage is 0 volt, and, The charging process is requested so that the charging current becomes 0 amperes. That is, charging of the
このように、電池パック1に充電器が接続された場合に、充電制御FET41aおよび放電制御FET41bのON/OFF状態とVpの値とに応じて、電池パック1に接続された充電器の異常を検出し、充電器が異常である場合には、充電を禁止し、過充電や過放電を未然に防ぐことができる。
Thus, if the charger is connected to the
ここで、図4を参照して、この発明の実施の一形態に適用可能な電子機器2について説明する。この実施の一形態による電子機器2は、充放電可能な機器であり、具体的には、例えばPCを適用することができる。電子機器2は、電池パック1、インターフェース(以下、I/Fと適宜称する)51、CPU(Central Processing Unit)52、RAM(Random Access Memory)53、ROM(Read Only Memory)54、表示部55および操作部56がバス50を介して接続されている。
Here, with reference to FIG. 4, the
I/F51は、接続された電池パック1との通信を行い、電池パック1から供給された故障診断結果をCPU52に供給する。また、I/F51は、CPU52から供給された電池パック1の充放電に関する命令を電池パック1に供給する。
The I /
CPU52は、ROM54に予め格納されたプログラムに従い、RAM53をワークメモリとしてバス50に接続された各部を制御する。また、CPU52は、電池パック1からI/F51を介して供給された故障診断結果に基づき、電池パック1に対する充放電を制御する。さらに、CPU52は、故障診断結果に基づき、電池パック1の故障を示す故障情報を生成し、表示部55に供給する。
The
表示部55は、CPU52から供給された故障情報を表示するための出力部である。表示部55としては、例えばCRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel)が用いられる。操作部56は、例えばキーボードやマウスからなり、ユーザの操作に応じた各種の情報が出力され、CPU52に供給される。
The
電子機器2に電池パック1が装着されると、電池パック1の通信端子34と電子機器のI/F51とが接続される。そして、電池パック1は、予めメモリ30に記憶されている故障診断結果を示す出力データを、通信端子34を介して電子機器2のI/F51に送信する。
When the
電子機器2は、得られた出力データをCPU52に供給する。CPU52は、供給された出力データに基づき電池パック1が故障していると判断した場合には、表示部55に、電池パック1が故障していることを示す表示や、電池パック1を交換することを促す表示等を表示させ、電池パック1が故障していることをユーザに対して通知するようにする。また、電子機器2は、故障診断結果に基づき充放電を禁止する命令をI/F51を介して電池パック1に供給する。
The
なお、ユーザに対する電池パック1の故障の通知方法としては、上述の例に限られず、例えば、電子機器2に音声出力部を設け、ユーザに対して音声により電池パック1の故障を通知するようにしてもよい。また、例えば、電子機器2の表示部55としてLED(Light Emitting Diode)等を設け、電池パック1が故障している場合には、LEDを点灯させたり点滅させたりすることにより、ユーザに対して電池パック1の故障を通知するようにしてもよい。
Note that the method for notifying the user of the failure of the
さらに、例えば、電池パック1から出力される出力データの内容を、故障診断結果に応じて異なるようにし、電子機器2は、それぞれの故障状態に応じて異なる通知や異なる処理を行うようにしてもよい。例えば、電子機器2は、電池パック1から受け取った出力データに基づき、ユーザに対して電池パック1の故障箇所を通知するようにしてもよい。
Further, for example, the content of the output data output from the
また、例えば、電池パック1において充電制御FETが故障したと判断された場合、電子機器は、電池パック1から受け取った出力データに基づきユーザに対して放電のみ可能であることを通知し、放電制御FETが故障したと判断された場合、電子機器は、出力データに基づきユーザに対して充電のみ可能であることを通知するようにしてもよい。
For example, when it is determined that the charge control FET has failed in the
上述したように、この発明の実施の一形態では、充放電制御FETのON/OFF状態と、端子電圧および電池電圧の差分とに基づき充放電制御FETの故障診断を行うようにしているため、充放電制御FETのON/OFF状態によらず、充放電制御FETの故障を検出することができる。 As described above, in the embodiment of the present invention, the failure diagnosis of the charge / discharge control FET is performed based on the ON / OFF state of the charge / discharge control FET and the difference between the terminal voltage and the battery voltage. A failure of the charge / discharge control FET can be detected regardless of the ON / OFF state of the charge / discharge control FET.
また、従来の故障検出方法では、充放電制御FETの故障についてのみしか検出できないのに対し、この発明の実施の一形態では、回路インピーダンスの値に応じて、充放電制御FETだけでなく、電流経路を構成する他の部品等の故障を検出することができる。 Further, in the conventional failure detection method, only the failure of the charge / discharge control FET can be detected, whereas in the embodiment of the present invention, not only the charge / discharge control FET but also the current is determined according to the value of the circuit impedance. It is possible to detect a failure of other parts constituting the route.
さらに、従来は、充電の際に電池パック1に接続される充電器が故障し、例えば、充電電圧が異常である場合であっても、充電動作が行われてしまうのに対し、この発明の実施の一形態では、充放電制御FETのON/OFF状態と、電池パック1の端子電圧の値とに基づき充電器の異常検出を行い、充電器の異常を検出することができる。
Further, conventionally, the charger connected to the
以上、この発明の実施の一形態について具体的に説明したが、この発明は、上述したこの発明の実施の一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、上述の実施の一形態において挙げた充電制御FET41aおよび放電制御FET41bのON抵抗の値や、寄生ダイオード42aおよび42bの降下電圧の値は、あくまでも例に過ぎず、使用する部品に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。
The embodiment of the present invention has been specifically described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment of the present invention, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Variations and applications are possible. For example, the value of the ON resistance of the charge control FET 41a and the
また、上述では、充放電が行われている場合、および充放電が休止している場合の両方について故障診断を行うように説明したが、これはこの例に限られない。例えば、充放電が行われている場合および充放電が休止している場合のいずれか一方の場合にのみ、故障診断を行うようにしてもよい。 In the above description, the failure diagnosis is performed for both the case where charging / discharging is performed and the case where charging / discharging is stopped, but this is not limited to this example. For example, the failure diagnosis may be performed only in one of the cases where charging / discharging is performed and charging / discharging is stopped.
また、例えば、充電制御FET41a、放電制御FET41bおよび温度ヒューズ43は、正極端子側に設けられているが、これはこの例に限られず、例えば、負極端子側に設けてもよい。さらに、電流検出抵抗23は、負極端子側に設けられているが、これに限られず、例えば、正極端子側に設けるようにしてもよい。
For example, the charge control FET 41a, the
さらに、上述では、PCを例にとって説明したが、これに限られず、例えば、電子機器2としてカムコーダ(Camcorder: Camera and recorderの略)、携帯電話やPDA等の携帯型電子機器、ディジタルカメラ等を用いることも可能である。
Furthermore, in the above description, the PC has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, as the
1 電池パック
10 電池
11 BMU
21 スイッチ回路
22 充放電制御部
23 電流検出抵抗
24 電流計測部
25 電池電圧計測部
26 サーミスタ
27 回路温度計測部
28 端子電圧計測部
29 故障診断部
30 メモリ
31 通信部
32 正極端子
33 負極端子
34 通信端子
41a 充電制御FET
41b 放電制御FET
42a、42b 寄生ダイオード
43 温度ヒューズ
44a、44bサーミスタ
45 MPU
51 インターフェース
52 CPU
55 表示部
1
21
41b Discharge control FET
42a, 42b
51
55 Display
Claims (17)
上記電池に対する充放電電流を制御する充電制御FETおよび放電制御FETと、
外部と接続する電極端子の電圧である第1の電圧および上記1または複数の電池の電圧である第2の電圧を検出する検出部と、
上記第1の電圧および上記第2の電圧に基づき回路を制御する制御部と、
上記電極端子に接続された外部の電子機器と通信を行う通信部と
を有し、
上記制御部は、
充電または放電が行われていない場合に、上記充電制御FETおよび上記放電制御FETのON/OFF状態と、上記第1の電圧および上記第2の電圧の差分とに応じて、上記通信部を介して外部の電子機器に出力する出力データを制御する
ことを特徴とする電池パック。 One or more batteries connected in series and / or in parallel;
A charge control FET and a discharge control FET for controlling a charge / discharge current for the battery;
A detection unit that detects a first voltage that is a voltage of an electrode terminal connected to the outside and a second voltage that is a voltage of the one or more batteries;
A control unit for controlling the circuit based on the first voltage and the second voltage;
A communication unit that communicates with an external electronic device connected to the electrode terminal;
The control unit
When charging or discharging is not performed, depending on the ON / OFF state of the charge control FET and the discharge control FET and the difference between the first voltage and the second voltage, the communication unit is used. And controlling output data to be output to an external electronic device.
上記制御部は、
上記充電制御FETおよび上記放電制御FETがともにONである場合であって、上記差分が0以外である場合と、
上記充電制御FETがONであり、且つ、上記放電制御FETがOFFである場合であって、上記差分が上記第2の電圧の値以外である場合と、
上記充電制御FETがOFFであり、且つ、上記放電制御FETがONである場合であって、上記差分が0である場合と、
上記充電制御FETおよび上記放電制御FETがともにOFFである場合であって、上記差分が上記第2の電圧の値以外である場合と
のいずれかの場合には、上記通信部を介して外部の電子機器に対して上記出力データを出力する
ことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 1,
The control unit
When both the charge control FET and the discharge control FET are ON, and the difference is other than 0,
A case where the charge control FET is ON and the discharge control FET is OFF, and the difference is other than the value of the second voltage;
When the charge control FET is OFF and the discharge control FET is ON, and the difference is 0,
In the case where both the charge control FET and the discharge control FET are OFF, and the difference is other than the value of the second voltage, an external device is connected via the communication unit. A battery pack that outputs the output data to an electronic device.
上記出力データは、
充電または放電を停止するように要求することを示す情報を含む
ことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 1,
The above output data is
A battery pack including information indicating that charging or discharging is requested to be stopped.
作製の際に検出された初期回路インピーダンスを記憶する記憶部と、
上記充放電電流を検出する電流検出部と
を有し、
上記制御部は、
充電または放電の一方が行われている場合に、上記第1の電圧、上記第2の電圧および上記電流検出部で検出された上記充放電電流に基づき回路インピーダンスを検出し、上記記憶部に記憶された上記初期回路インピーダンスと上記回路インピーダンスとの差分の値に応じて、上記通信部を介して外部の電子機器に出力する出力データを制御する
ことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 1,
A storage unit for storing the initial circuit impedance detected at the time of manufacture;
A current detector for detecting the charge / discharge current;
The control unit
When one of charging and discharging is performed, circuit impedance is detected based on the first voltage, the second voltage, and the charge / discharge current detected by the current detection unit, and stored in the storage unit A battery pack that controls output data to be output to an external electronic device via the communication unit in accordance with a difference value between the initial circuit impedance and the circuit impedance.
上記制御部は、
上記差分の値が所定の範囲外にある場合には、上記通信部を介して外部の電子機器に対して上記出力データを出力する
ことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 4,
The control unit
The battery pack, wherein the output data is output to an external electronic device via the communication unit when the difference value is outside a predetermined range.
上記出力データは、
充電または放電を停止するように要求することを示す情報を含む
ことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 5,
The above output data is
A battery pack including information indicating that charging or discharging is requested to be stopped.
上記制御部は、
上記電極端子に充電器が接続されている場合に、上記充電制御FETのON/OFF状態と上記第1の電圧とに応じて、上記通信部を介して上記充電器に出力する出力データを制御する
ことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 1,
The control unit
When a charger is connected to the electrode terminal, output data output to the charger via the communication unit is controlled according to the ON / OFF state of the charge control FET and the first voltage. A battery pack characterized by that.
上記制御部は、
上記充電制御FETがONである場合であって、上記第1の電圧の値が上記第2の電圧の値から上記電池を充電するための充電電圧の値の範囲外である場合と、
上記充電制御FETがOFFである場合であって、上記第1の電圧の値が上記充電電圧の値以外である場合と
のいずれかの場合には、上記通信部を介して上記充電器に対して上記出力データを出力する
ことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 7,
The control unit
When the charge control FET is ON, and the value of the first voltage is outside the range of the value of the charging voltage for charging the battery from the value of the second voltage;
In the case where the charge control FET is OFF and the value of the first voltage is other than the value of the charge voltage, the charger is connected to the charger via the communication unit. And outputting the output data.
上記出力データは、
充電を停止するように要求することを示す情報を含む
ことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 8, wherein
The above output data is
A battery pack comprising information indicating that charging is requested to be stopped.
上記充電制御FETおよび上記放電制御FETの温度を検出する回路温度検出部をさらに有し、
上記制御部は、
上記回路インピーダンスの検出結果と、上記温度検出部による検出結果とに基づいて、上記通信部を介して外部の電子機器に出力する出力データを制御する
ことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 4,
A circuit temperature detector for detecting the temperature of the charge control FET and the discharge control FET;
The control unit
A battery pack that controls output data output to an external electronic device via the communication unit based on a detection result of the circuit impedance and a detection result of the temperature detection unit.
上記出力データを記憶する記憶部を有する
ことを特徴とする電池パック。 The battery pack according to claim 1,
A battery pack comprising a storage unit for storing the output data.
外部と接続する第1の電極端子の電圧である第1の電圧および上記電池と接続する第2の電極端子の電圧である第2の電圧を検出する検出部と、
上記第1の電圧および上記第2の電圧に基づき回路を制御する制御部と、
上記第1の電極端子に接続された外部の電子機器と通信を行う通信部と
を有し、
上記制御部は、
上記第2の電極端子に上記電池が接続され、充電または放電が行われていない場合に、上記充電制御FETおよび上記放電制御FETのON/OFF状態と、上記第1の電圧および上記第2の電圧の差分とに応じて、上記通信部を介して外部の電子機器に出力する出力データを制御する
ことを特徴とする制御回路。 A charge control FET and a discharge control FET for controlling a charge / discharge current for a battery connected to the outside;
A detection unit for detecting a first voltage that is a voltage of a first electrode terminal connected to the outside and a second voltage that is a voltage of a second electrode terminal connected to the battery;
A control unit for controlling the circuit based on the first voltage and the second voltage;
A communication unit that communicates with an external electronic device connected to the first electrode terminal;
The control unit
When the battery is connected to the second electrode terminal and charging or discharging is not performed, the ON / OFF state of the charge control FET and the discharge control FET, the first voltage, and the second voltage A control circuit that controls output data output to an external electronic device via the communication unit in accordance with a voltage difference.
上記制御部は、
上記充電制御FETおよび上記放電制御FETがともにONである場合であって、上記差分が0以外である場合と、
上記充電制御FETがONであり、且つ、上記放電制御FETがOFFである場合であって、上記差分が上記第2の電圧の値以外である場合と、
上記充電制御FETがOFFであり、且つ、上記放電制御FETがONである場合であって、上記差分が0である場合と、
上記充電制御FETおよび上記放電制御FETがともにOFFである場合であって、上記差分が上記第2の電圧の値以外である場合と
のいずれかの場合には、上記通信部を介して外部の電子機器に対して上記出力データを出力する
ことを特徴とする制御回路。 The control circuit according to claim 12, wherein
The control unit
When both the charge control FET and the discharge control FET are ON, and the difference is other than 0,
A case where the charge control FET is ON and the discharge control FET is OFF, and the difference is other than the value of the second voltage;
When the charge control FET is OFF and the discharge control FET is ON, and the difference is 0,
In the case where both the charge control FET and the discharge control FET are OFF, and the difference is other than the value of the second voltage, an external device is connected via the communication unit. A control circuit for outputting the output data to an electronic device.
上記出力データは、
充電または放電を停止するように要求することを示す情報を含む
ことを特徴とする制御回路。 The control circuit according to claim 13,
The above output data is
A control circuit including information indicating that a request to stop charging or discharging is included.
直列および/または並列に接続された1または複数の電池と、
上記電池に対する充放電電流を制御する充電制御FETおよび放電制御FETと、
他の機器と接続する第1の電極端子の電圧である第1の電圧および上記1または複数の電池の電圧である第2の電圧を検出する検出部と、
上記第1の電圧および上記第2の電圧に基づき回路を制御する第1の制御部と、
上記第1の電極端子に接続された上記他の機器と通信を行う第1の通信部と
を備える電池パックと、
上記第1の電極端子と接続する第2の電極端子と、
上記第1の通信部と接続して上記電池パックと通信を行い、上記出力データのやりとりを行う第2の通信部と、
上記電池パックの充放電状態を示す充放電情報を出力する出力部と、
上記出力データに基づき上記電池パックに対する充放電を制御するとともに、上記出力部による上記充放電情報の出力を制御する第2の制御部と
を有し、
上記第1の制御部は、
充電または放電が行われていない場合に、上記充電制御FETおよび上記放電制御FETのON/OFF状態と、上記第1の電圧および上記第2の電圧の差分とに応じて、上記第1の通信部を介して上記第2の通信部に出力する出力データを制御する
ことを特徴とする電子機器。 An electronic device having a battery pack and charging / discharging the battery pack,
One or more batteries connected in series and / or in parallel;
A charge control FET and a discharge control FET for controlling a charge / discharge current for the battery;
A detection unit that detects a first voltage that is a voltage of a first electrode terminal connected to another device and a second voltage that is a voltage of the one or more batteries;
A first controller that controls the circuit based on the first voltage and the second voltage;
A battery pack comprising a first communication unit that communicates with the other device connected to the first electrode terminal;
A second electrode terminal connected to the first electrode terminal;
A second communication unit connected to the first communication unit to communicate with the battery pack and exchange the output data;
An output unit that outputs charge / discharge information indicating a charge / discharge state of the battery pack;
A charge / discharge control for the battery pack based on the output data, and a second control unit for controlling the output of the charge / discharge information by the output unit,
The first controller is
When charging or discharging is not performed, the first communication is performed according to the ON / OFF state of the charge control FET and the discharge control FET and the difference between the first voltage and the second voltage. An electronic apparatus that controls output data to be output to the second communication unit via the unit.
上記第1の電圧および上記第2の電圧に基づき回路を制御する制御ステップと、
上記電極端子に接続された外部の電子機器と通信を行う通信ステップと
を有し、
上記制御ステップは、
充電または放電が行われていない場合に、上記充放電電流を制御する充電制御FETおよび上記放電制御FETのON/OFF状態と、上記第1の電圧および上記第2の電圧の差分とに応じて、上記通信により外部の電子機器に出力する出力データを制御する
ことを特徴とする制御方法。 A detection step of detecting a first voltage that is a voltage of an electrode terminal connected to the outside and a second voltage that is a voltage of one or a plurality of batteries connected in series and / or in parallel;
A control step for controlling the circuit based on the first voltage and the second voltage;
A communication step of communicating with an external electronic device connected to the electrode terminal,
The above control steps are:
When charging or discharging is not performed, depending on the ON / OFF state of the charge control FET and the discharge control FET for controlling the charge / discharge current, and the difference between the first voltage and the second voltage A control method comprising: controlling output data output to an external electronic device through the communication.
上記第1の電圧および上記第2の電圧に基づき回路を制御する制御ステップと、
上記第1の電極端子に接続された外部の電子機器と通信を行う通信ステップと
を有し、
上記制御ステップは、
上記第2の電極端子に上記電池が接続され、充電または放電が行われていない場合に、上記充電制御FETおよび上記放電制御FETのON/OFF状態と、上記第1の電圧および上記第2の電圧の差分とに応じて、上記通信により外部の電子機器に出力する出力データを制御する
ことを特徴とする制御方法。 A detection step of detecting a first voltage that is a voltage of a first electrode terminal connected to the outside and a second voltage that is a voltage of a second electrode terminal connected to an external battery;
A control step for controlling the circuit based on the first voltage and the second voltage;
A communication step of communicating with an external electronic device connected to the first electrode terminal,
The above control steps are:
When the battery is connected to the second electrode terminal and charging or discharging is not performed, the ON / OFF state of the charge control FET and the discharge control FET, the first voltage, and the second voltage A control method comprising: controlling output data output to an external electronic device by the communication according to a voltage difference.
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