JP2008148419A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池と直列に電池の充放電を制御するスイッチング素子と、さらに電池温度で電流を遮断するFETとを接続しているパック電池に関する。 The present invention relates to a battery pack in which a switching element for controlling charging / discharging of a battery in series with the battery and an FET for cutting off current at battery temperature are connected.
電池と直列に、電池の保護回路としてFETからなるスイッチング素子を接続しているパック電池は開発されている。このパック電池は、電池と直列に充電制御用スイッチング素子と放電制御用スイッチング素子を接続している。充電制御用スイッチング素子は、充電される電池の電圧が設定電圧よりも高くなるとオフに切り換えられて、電池の過充電を防止する。放電制御用スイッチング素子は、放電される電池の電圧が設定電圧よりも低くなるとオフに切り換えられて電池の過放電を防止する。また、電池に過電流が流れることを検出して、充電制御用スイッチング素子と放電制御用スイッチング素子をオフに切り換えて、電池を保護することもできる。このパック電池は、保護回路として備える、充電制御用スイッチング素子と放電制御用スイッチング素子で電池を保護しながら放電させるが、保護回路が故障すると電池が異常な状態となって温度が異常に高くなることがある。 A battery pack in which a switching element made of an FET is connected as a battery protection circuit in series with the battery has been developed. In this battery pack, a charge control switching element and a discharge control switching element are connected in series with the battery. The switching element for charge control is switched off when the voltage of the battery to be charged becomes higher than the set voltage, thereby preventing overcharging of the battery. The discharge control switching element is switched off when the voltage of the discharged battery is lower than the set voltage, thereby preventing overdischarge of the battery. It is also possible to protect the battery by detecting that an overcurrent flows through the battery and switching off the charge control switching element and the discharge control switching element. This battery pack is discharged while protecting the battery with a switching element for charge control and a switching element for discharge control provided as a protection circuit. However, if the protection circuit fails, the battery becomes abnormal and the temperature becomes abnormally high. Sometimes.
この弊害を防止するために、保護回路であるスイッチング素子に加えて、PTCやヒューズを直列に接続するパック電池も開発されている。PTCは、電池に過電流が流れ、あるいは電池温度が異常に高くなると電気抵抗が急激に大きくなって、電池の電流を実施的に遮断する。ヒューズも過電流や電池温度で溶断されて、電池を保護する。しかしながら、最近のパック電池は、大電流で急速充電することから、PTCやヒューズを、異常時に確実に電流を遮断しながら、急速充電では遮断されない特性を実現するのが難しくなっている。それは、大電流の急速充電を許容するPTCやヒューズは、遮断する電流値も大きくなるからである。 In order to prevent this problem, in addition to a switching element serving as a protection circuit, a battery pack in which a PTC and a fuse are connected in series has been developed. In the PTC, when an overcurrent flows through the battery or when the battery temperature becomes abnormally high, the electric resistance rapidly increases and the battery current is effectively cut off. The fuse is also blown by overcurrent or battery temperature to protect the battery. However, since recent battery packs are rapidly charged with a large current, it is difficult to realize a characteristic that PTC and fuses are not interrupted by rapid charging while the current is reliably interrupted in the event of an abnormality. This is because a PTC or fuse that allows rapid charging with a large current also increases the current value to be cut off.
この弊害は、たとえば特許文献1に記載されるように、電池の温度を検出して電池の電流を遮断する回路で解消できる。特許文献1のパック電池は、図1に示すように、電池91の温度を温度センサ95で検出し、この温度センサ95の信号で、電池91と直列に接続している保護FET96をオフに切り換える。
特許文献1のパック電池は、放電電流を制御するように保護FETを接続している。この保護FETは、オフに切り換えられて放電電流を遮断する。このパック電池は、オフ状態の保護FETの寄生ダイオードで充電電流を遮断しない。したがって、保護FETがオフの状態で、パック電池は充電される状態となる。電池が異常な温度に加熱された状態で充電できるパック電池は安全性を確保できない。また、オフ状態にあるFETに逆向きに流れる充電電流は、寄生ダイオードによって大きな電圧降下を発生させる。このため、オフ状態にあるFETは、充電電流での発熱が大きく、充電電流で加熱される弊害もある。
In the battery pack of
本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、大電流での急速充電を許容しながら、電池温度が高くなる状態では確実に充電電流を遮断して安全性を向上できるパック電池を提供することにある。 The present invention has been developed for the purpose of solving this drawback. An important object of the present invention is to provide a battery pack capable of improving safety by reliably interrupting the charging current in a state where the battery temperature is high while allowing rapid charging with a large current.
本発明のパック電池は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
パック電池は、充電できる電池1と直列に接続されて電池1の充電電流を遮断する充電用のスイッチング素子2と、電池1と直列に接続されて電池1の放電電流を遮断する放電用のスイッチング素子3と、電池電圧を検出して充電用のスイッチング素子2と放電用のスイッチング素子3をオンオフに制御する制御回路4と、電池1の温度を検出する温度センサ5と、この温度センサ5で検出される電池温度でオンオフにスイッチングされ、かつ電池1と直列に接続している保護FET6とを備える。保護FET6は、寄生ダイオード6aを有するFETである。この保護FET6は、オフ状態では、充電電流を遮断するが寄生ダイオード6aを介して電池1の放電電流を流すように電池1と直列に接続している。さらに、この保護FET6は、入力側に、温度センサ5からの信号と電池電圧で保護FET6をオンオフに切り換える入力回路7を接続している。この入力回路7は、電池1の温度が充電停止温度よりも高く、かつ電池1の電圧が保護FET6をオフにするオフ電圧よりも高い状態で保護FET6をオフ状態に切り換える。
The battery pack of the present invention has the following configuration in order to achieve the aforementioned object.
The battery pack is connected in series with a
本発明のパック電池は、制御回路4が、電池1の電圧が過充電電圧よりも高くなると充電用のスイッチング素子2をオフに切り換え、電池1の電圧が過放電電圧よりも低くなると放電用のスイッチング素子3をオフに切り換えると共に、入力回路7が保護FET6をオフに切り換えるオフ電圧を、過充電電圧よりも高くすることができる。
In the battery pack of the present invention, the
本発明のパック電池は、充電できる電池1をリチウムイオン二次電池として、過充電電圧を4.1V〜4.3V/セルとし、過放電電圧を2.6V〜3.2V/セルとし、オフ電圧を4.4V/セル以上とすることができる。
The battery pack of the present invention uses a
本発明のパック電池は、保護FET6をオフに切り換える充電停止温度を50℃〜70℃とすることができる。
In the battery pack of the present invention, the charge stop temperature at which the
本発明のパック電池は、入力回路7が、放電電流を検出する放電電流検出回路10を備え、放電電流検出回路10で放電電流を検出してオフ状態の保護FET6をオンに切り換えることができる。
In the battery pack of the present invention, the input circuit 7 includes a discharge
本発明のパック電池は、制御回路4が、電池1の電圧が過充電電圧よりも高くなると充電用のスイッチング素子2をオフに切り換え、電池1の電圧が過放電電圧よりも低くなると放電用のスイッチング素子3をオフに切り換えると共に、入力回路7が保護FET6をオフに切り換えるオフ電圧を、過充電電圧よりも低く、過放電電圧よりも高くすることができる。さらに、本発明のパック電池は、入力回路7が保護FET6をオフに切り換える充電停止温度を40℃〜50℃に設定することができる。
In the battery pack of the present invention, the
本発明のパック電池は、大電流での急速充電を許容しながら、電池温度が高くなる状態では確実に充電電流を遮断して安全性を向上できる特徴がある。それは、本発明のパック電池が、寄生ダイオードを有するFETを、オフ状態にあっては、充電電流を遮断して寄生ダイオードを介して放電電流を流すように電池と直列に接続すると共に、この保護FETの入力側に、温度センサからの信号と電池電圧の両方で保護FETをオンオフに切り換える入力回路を接続し、この入力回路でもって、電池の温度が充電停止温度よりも高く、かつ電池の電圧が保護FETをオフにするオフ電圧よりも高い状態で、保護FETをオフ状態に切り換えるからである。 The battery pack of the present invention is characterized in that safety can be improved by reliably interrupting the charging current in a state where the battery temperature is high while allowing rapid charging with a large current. This is because the battery pack of the present invention connects the FET having the parasitic diode in series with the battery so that the charging current is cut off and the discharging current flows through the parasitic diode in the off state. Connected to the input side of the FET is an input circuit that switches the protection FET on and off with both the signal from the temperature sensor and the battery voltage. With this input circuit, the temperature of the battery is higher than the charge stop temperature and the voltage of the battery This is because the protection FET is switched to the off state in a state higher than the off voltage for turning off the protection FET.
とくに、本発明の請求項2のパック電池は、請求項1の構成に加えて、制御回路が、電池の電圧が過充電電圧よりも高くなると充電用のスイッチング素子をオフに切り換え、電池の電圧が過放電電圧よりも低くなると放電用のスイッチング素子をオフに切り換え、入力回路は保護FETをオフに切り換えるオフ電圧を、過充電電圧よりも高くしている。このパック電池は、充電用のスイッチング素子と放電用のスイッチング素子が正常に動作される通常の使用状態では、保護FETはオフに切り換えられない。ただ、充電用のスイッチング素子が故障して、電池温度が異常に高くなり、また電池電圧が異常に高くなると、保護FETがオフに切り換えられて、電池の温度上昇を確実に阻止する。したがって、保護回路の充電用のスイッチング素子が故障しても、安全に使用できる。
In particular, in the battery pack according to
また、本発明の請求項5のパック電池は、請求項1の構成に加えて、入力回路に、放電電流を検出する放電電流検出回路を設け、この放電電流検出回路でもって、放電電流を検出し、オフ状態の保護FETをオンに切り換えるので、保護FETをオフに切り換える状態でパック電池が放電されても、保護FETの加熱を防止でき、また、電池温度が高い状態で保護FETがオンオフに切り換えられる以下に説明するチャタリングを防止できる特徴がある。
例えば、このような放電電流検出回路にて、放電電流を検出する場合においても、請求項1の構成として、温度センサからの信号と電池電圧の両方で保護FETをオンオフに切り換える入力回路を備えることより、このようなチャタリングを防止できる。つまり、仮に、電池電圧を利用せず、温度センサからの信号のみで保護FETをオンオフするなら、放電状態で温度が上昇した場合においても保護FETをオフする。その後、パック電池を利用する電子機器より放電が要求されているなら、温度が低下すれば放電を再開し(放電を検出して保護FETをオンする)、温度が上昇し、保護FETをオフする。これが継続し、その後、チャタリングが発生するという問題がある。請求項5の構成により、このような問題を解消している。
The battery pack according to
For example, even when a discharge current is detected by such a discharge current detection circuit, the configuration of
さらに、本発明の請求項6のパック電池は、請求項1の構成に加えて、制御回路が、電池の電圧が過充電電圧よりも高くなると充電用のスイッチング素子をオフに切り換え、電池の電圧が過放電電圧よりも低くなると放電制御用スイッチング素子をオフに切り換え、入力回路が保護FETをオフに切り換えるオフ電圧を、過充電電圧よりも低く、過放電電圧よりも高くしているので、電池温度の高温充電による劣化を防止しながら充電できる特徴がある。
Furthermore, in the battery pack of
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのパック電池を例示するものであって、本発明はパック電池の回路構成を以下のものに特定しない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the example shown below illustrates the battery pack for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the circuit configuration of the battery pack as follows.
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。 Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
図2の回路図に示すパック電池は、充電できる電池1と直列に接続されて電池1の充電電流を遮断する充電用のスイッチング素子2と、電池1と直列に接続されて電池1の放電電流を遮断する放電用のスイッチング素子3と、電池電圧を検出して充電用のスイッチング素子2と放電用のスイッチング素子3をオンオフに制御する制御回路4と、電池1の温度を検出する温度センサ5と、この温度センサ5で検出される電池温度でオンオフにスイッチングされ、かつ電池1と直列に接続している保護FET6と、この保護FET6をオンオフに切り換える入力回路7とを備える。
The battery pack shown in the circuit diagram of FIG. 2 includes a
充電用のスイッチング素子2と放電用のスイッチング素子3と保護FET6は、逆方向に通電できる寄生ダイオード2a、3aを有するMOSFETである。充電用のスイッチング素子2は、電池1の充電電流を制御するので充電電流を順方向に流す方向に接続される。したがって、この充電用のスイッチング素子2がオフに切り換えられると、電池1の充電電流は遮断される。さらに、放電用のスイッチング素子3は、電池1の放電電流を制御するので放電電流を順方向に流す方向に接続される。したがって、この放電用のスイッチング素子3がオフに切り換えられると、電池1の放電電流は遮断される。
The switching
制御回路4は、電池1の電圧を検出して、充電用のスイッチング素子2と放電用のスイッチング素子3をオンオフに制御する。制御回路4は、充電用のスイッチング素子2と放電用のスイッチング素子3のFETゲートに、オン信号又オフ信号を出力して、FETをオンオフに切り換える。図3は、制御回路4が、充電用のスイッチング素子2と放電用のスイッチング素子3をオンオフに制御する状態を示す。この図に示すように、制御回路4は、充電している電池1の電圧が過充電電圧よりも高くなると、充電用のスイッチング素子2をオフに切り換えて電池1の過充電を防止する。このとき放電用のスイッチング素子3はオンに保持される。また、制御回路4は、放電している電池1の電圧が過放電電圧よりも低くなると、放電用のスイッチング素子3をオフに切り換えて電池1の過放電を防止する。このとき、充電用のスイッチング素子2はオンに保持される。制御回路4は、図3に示すように、過充電電圧を4.1V〜4.3V/セルとし、過放電電圧を2.6V〜3.2V/セルとしている。この制御回路4は、電池1の電圧が、過充電電圧と過放電電圧の間にあるとき、充電用のスイッチング素子2と放電用のスイッチング素子3の両方をオン状態として、パック電池を充放電できる状態とする。電池1の電圧が過充電電圧よりも高くなると、充電用のスイッチング素子2をオフにして充電できない状態として過充電を防止し、過放電電圧よりも低くなると放電用のスイッチング素子3をオフにして放電を停止して、過放電を防止する。
The
保護FET6は、オフ状態で充電電流を遮断する。したがって、この保護FET6は、オフ状態にあっては、充電電流を遮断するが寄生ダイオード6aを介して電池1の放電電流を流すように電池1と直列に接続される。
The
入力回路7は、電池温度と、電池電圧と、電池1の放電状態を検出して保護FET6をオンオフに制御する。入力回路7は、電池1の温度を検出するために、温度センサ5を接続している。温度センサ5は、電池1に熱結合されて、電池1の温度を検出する。温度センサ5は、サーミスタ等の電池温度に対して電気抵抗が変化するセンサである。サーミスタは、温度が高くなると電気抵抗が減少する負の温度特性を有する。したがって、サーミスタの電気抵抗から電池1の温度を検出できる。
The input circuit 7 detects the battery temperature, the battery voltage, and the discharge state of the
入力回路7は、サーミスタの電気抵抗をデジタル信号に変換し、また、電池1の電圧をデジタル信号に変換するA/Dコンバータ8と、このA/Dコンバータ8から出力されるデジタル信号を演算して、保護FET6のゲートにオンオフ信号を出力する演算回路9を備える。このA/Dコンバータ8は、電池電圧もデジタル信号に変換して演算回路9に出力する。さらに、A/Dコンバータ8は、保護FET6の両端に、放電電流によって発生する寄生ダイオード6aの電圧降下値をデジタル信号に変換して演算回路9に入力する。保護FET6が放電状態にあるかどうかを判定する。
The input circuit 7 converts the electrical resistance of the thermistor into a digital signal, calculates an A / D converter 8 that converts the voltage of the
入力回路7の演算回路9は、A/Dコンバータ8でデジタル信号に変換された温度信号と、電池1の電圧信号を演算して、保護FET6のゲートにオン又はオフ信号を出力する。演算回路9は、電池1の温度が充電停止温度よりも高く、かつ電池1の電圧が保護FET6をオフにするオフ電圧よりも高い状態で保護FET6のゲートにオフ信号を出力して、保護FET6をオフに切り換える。電池1の充電停止温度は、たとえば50℃〜70℃、好ましくは60℃〜70℃に設定される。また、オフ電圧は、たとえば4.4V以上に設定される。
The
この入力回路7は、電池1の温度が50℃〜70℃よりも高くなり、かつ、電池1の電圧が4.4V以上になると、保護FET6をオフに切り換えて、パック電池の充電電流を遮断する。充電用のスイッチング素子2は、オフ電圧である4.4Vよりも低い電圧でオフに切り換えられる。したがって、充電用のスイッチング素子2が正常に動作するかぎり、電池1の電圧は4.4Vまで上昇することはない。ただ、充電用のスイッチング素子2が故障してパック電池が充電されると、電池電圧は4.4Vのオフ電圧まで上昇することがある。本発明のパック電池は、電池電圧が4.4Vよりも高くなって、電池温度が充電停止温度よりも高くなると、保護FET6をオフにして充電を停止するので、充電用のスイッチング素子2が故障しても安全に使用できる。なお、入力回路7については、上述の機能を備えるならば、他の回路構成を採用することも可能である。
When the temperature of the
保護FET6がオフに切り換えられた状態でパック電池が放電されると、放電電流は保護FET6の寄生ダイオード6aを流れて負荷に供給される。放電電流による寄生ダイオード6aの電圧降下は大きく、発熱も大きくなるので、入力回路7は放電される状態を検出して、保護FET6をオフからオンに切り換える。入力回路7は、放電電流を検出する放電電流検出回路10を備え、放電電流検出回路10が放電電流を検出してオフ状態の保護FET6をオンに切り換える。図の放電電流検出回路10は、演算回路9であって、パック電池の放電を、保護FET6の寄生ダイオード6aに発生する放電電流による電圧降下を検出して、放電状態にあるかどうかを判定する。オフ状態の保護FET6に放電電流が流れると、寄生ダイオード6aの電圧降下、0.7Vの放電電圧が発生する。この放電電圧は、入力回路7に内蔵される増幅回路(図示せず)で増幅されて、A/Dコンバータ8に入力される。A/Dコンバータ8は、保護FET6に放電電流が流れると、増幅された放電電圧をデジタル信号に変換して演算回路9に入力する。放電電流検出回路10である演算回路9は、A/Dコンバータ8から入力される放電電圧を検出して、保護FET6の放電電流を検出する。
When the battery pack is discharged with the
入力回路7は、保護FET6をオフに切り換える状態で、放電電圧が入力されると、オフの保護FET6をオンに切り換える。オン状態に切り換えられる保護FET6は、内部抵抗が小さくなって、放電電流による電圧降下を著しく低下させる。したがって、放電電流による保護FET6の発熱は小さくなる。保護FET6の発熱が、FETの電圧と電流の積に比例するからである。したがって、パック電池は、保護FET6をオフに切り換える状態で放電されても、保護FET6の加熱を防止できる。また、放電電流の大きさは、負荷のインピーダンスにより特定されるが、パック電池の急速充電電流よりも小さいので、放電して異常な状態となることは少ない。ただ、図示しないが、保護FETとして、充電電流を遮断するFETと直列に、放電電流を遮断するFET(寄生ダイオードの向きを寄生ダイオード6aと逆方向とした状態)を直列に接続して、電池温度が異常に高くなるときには、充電電流と放電電流の両方を遮断することもできる。このパック電池は、放電電流を遮断するFETを、電池の温度が放電停止温度、たとえば50℃〜70℃よりも高く、かつ電池の電圧が過放電電圧よりも低く設定している最低電圧、たとえば2.5Vよりも低いときにオフに切り換える。
When the discharge voltage is input in a state in which the
入力回路7の演算回路9は、図4のフローチャートで保護FET6をオンオフに切り換える。
[n=1のステップ]
スタート時に、保護FET6はオンに制御される。このステップで電池温度が充電停止温度より高いかどうかを判定する。電池温度が充電停止温度よりも低いときは、このステップをループする。
[n=2のステップ]
電池温度が充電停止温度よりも高いと、このステップで電池電圧が、オフ電圧よりも高いかどうかを判定する。電池電圧がオフ電圧よりも高くないときは、n=1のステップにジャンプして、n=1と2のステップをループする。
[n=3のステップ]
電池温度が充電停止温度よりも高く、かつ電池電圧がオフ電圧よりも高いと、保護FET6のゲートに入力する信号をオン信号からオフに切り換えて、保護FET6をオフに切り換える。
[n=4、5のステップ]
その後、このステップで、保護FET6に放電電流が流れているかどうかを判定する。放電電流が流れていると、保護FET6をオフからオンに切り換え、その後、n=4のステップにジャンプして、n=4と5のステップをループする。保護FET6に放電電流が流れていないと、n=1のステップにジャンプする。
The
[Step of n = 1]
At the start, the
[Step of n = 2]
If the battery temperature is higher than the charge stop temperature, it is determined in this step whether or not the battery voltage is higher than the off voltage. When the battery voltage is not higher than the off voltage, the process jumps to the step of n = 1 and loops the steps of n = 1 and 2.
[Step n = 3]
When the battery temperature is higher than the charge stop temperature and the battery voltage is higher than the off voltage, the signal input to the gate of the
[Steps n = 4, 5]
Thereafter, in this step, it is determined whether or not a discharge current flows through the
さらに、本発明のパック電池は、入力回路7が保護FET6をオフに切り換えるオフ電圧を、過充電電圧よりも低く、過放電電圧よりも高く、たとえば、4V/セルとし、さらに保護FET6をオフに切り換える充電停止温度を40℃〜50℃に設定することで、電池1の高温充電による劣化を防止しながら充電することもできる。このパック電池は、充電用のスイッチング素子2が故障して保護FET6をオフに切り換えるのではなく、保護FET6を先にオフに切り換えた後、充電用のスイッチング素子2をオフに切り換えることで、安全性を向上させる。すなわち、充電用のスイッチング素子2がオフに切り換えられるよりも先に保護FET6をオフに切り換えるので、充電用のスイッチング素子2が故障しても、保護FET6が充電電流を遮断して安全性を向上させる。
Furthermore, in the battery pack of the present invention, the off voltage at which the input circuit 7 switches the
さらに、本発明のパック電池は、以下の構成を追加することもできる。なお、以下の実施例において、上述の実施例と同等の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。図5と図6の回路図に示すパック電池は、充電器20を接続した場合にのみ、入力回路27が温度保護の動作をする構造としている。このことを実現するために、図のパック電池は、正負の出力端子11に加えて、充電器20の接続を検出する検出端子12を設けている。この検出端子12として、たとえば、サーミスタ端子や機種判別抵抗端子が利用できる。図の入力回路27は、パック電池が充電器20に接続されると、このことを検出端子12からの信号で検出し、この状態でのみ温度保護の動作を行う。すなわち、入力回路27は、パック電池が充電器20に接続される状態で、電池1の温度が所定の温度以上になり、かつ、電池1の電圧がオフ電圧以上になると、保護FET6をオフに切り換えて、パック電池の充電電流を遮断する。この入力回路27は、パック電池が充電器20に接続されない状態では、保護FET6をオン状態に制御する。この構造のパック電池は、電池1の放電状態においては、充電器20から外されて使用されるので、入力回路27が保護FET6をオン状態に制御する。したがって、放電電流は、保護FET6の寄生ダイオード6aを流れることなく、オン状態の保護FET6を流れるので、放電電流による保護FET6の発熱を極減できる。
Furthermore, the following configuration can be added to the battery pack of the present invention. In the following embodiments, the same components as those in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The battery pack shown in the circuit diagrams of FIGS. 5 and 6 has a structure in which the
さらに、図6に示すパック電池は、パック電池が接続される電子機器側において、保護FET6がオフ状態に制御されていることを検出できる構造としている。この図に示すパック電池は、サーミスタ端子である検出端子12に、温度センサ5と検出抵抗13とを直列接続すると共に、この直列回路の一端を入力回路27に、他端をパック電池のマイナスの出力側に接続している。さらに、検出抵抗13の両端には、検出用FET14のドレインとソースを接続すると共に、この検出用FET14のゲートを保護FET6のゲートに接続している。この回路構成によると、入力回路27が保護FET6をオンオフに制御するとき、検出用FET14も同様にオンオフに制御される。このため、保護FET6がオフ状態に制御されると、検出用FET14もオフ状態となり、検出用FET14が検出抵抗13の両端をバイパスしなくなる。これにより、検出端子12に接続される抵抗成分の抵抗値が検出抵抗13の分だけ大きくなる。したがって、パック電池が接続される電子機器側で、この抵抗変化を検出することにより、保護FET6がオフ状態であることを認識できる。
Furthermore, the battery pack shown in FIG. 6 has a structure capable of detecting that the
以上の実施例のパック電池は、電池電圧を検出して充電用のスイッチング素子2と放電用のスイッチング素子3をオンオフに制御する制御回路4と、保護FET6をオンオフに切り換える入力回路7、27とを別回路として備えている。ただ、本発明のパック電池は、図示しないが、電池温度を検出して保護FETを制御する入力回路を、制御回路に内蔵することもできる。
The battery pack of the embodiment described above includes a
1…電池
2…充電用のスイッチング素子 2a…寄生ダイオード
3…放電用のスイッチング素子 3a…寄生ダイオード
4…制御回路
5…温度センサ
6…保護FET 6a…寄生ダイオード
7…入力回路
8…A/Dコンバータ
9…演算回路
10…放電電流検出回路
11…出力端子
12…検出端子
13…検出抵抗
14…検出用のスイッチング素子
20…充電器
27…入力回路
91…電池
95…温度センサ
96…保護FET
DESCRIPTION OF
Claims (7)
保護FET(6)が寄生ダイオード(6a)を有するFETであって、オフ状態にあっては、充電電流を遮断するが寄生ダイオード(6a)を介して電池(1)の放電電流を流すように電池(1)と直列に接続され、さらに、この保護FET(6)の入力側に、温度センサ(5)からの信号と電池電圧で保護FET(6)をオンオフに切り換える入力回路(7)を接続しており、この入力回路(7)が、電池(1)の温度が充電停止温度よりも高く、かつ電池(1)の電圧が保護FET(6)をオフにするオフ電圧よりも高い状態で保護FET(6)をオフ状態に切り換えるようにしてなるパック電池。 The charging switching element (2) connected in series with the rechargeable battery (1) to cut off the charging current of the battery (1), and the discharging current of the battery (1) connected in series with the battery (1) Discharging switching element (3) for cutting off, control circuit (4) for detecting battery voltage and controlling switching element for charging (2) and switching element for discharging (3) on and off, battery (1 ) And a protection FET (6) that is switched on and off at the battery temperature detected by the temperature sensor (5) and connected in series with the battery (1). A battery pack comprising:
When the protection FET (6) is an FET having a parasitic diode (6a) and is in an OFF state, the charging current is cut off, but the discharge current of the battery (1) is allowed to flow through the parasitic diode (6a). An input circuit (7) that is connected in series with the battery (1) and that switches the protection FET (6) on and off with the signal from the temperature sensor (5) and the battery voltage is connected to the input side of the protection FET (6). This input circuit (7) is in a state where the temperature of the battery (1) is higher than the charge stop temperature and the voltage of the battery (1) is higher than the off voltage that turns off the protection FET (6) A battery pack in which the protection FET (6) is switched off.
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