JP2008151535A - 温度検出回路及び電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】温度検出用のサーミスタを制御する端子が１つしか持たない標準的なマイクロコンピュータを用いた場合であっても、複数のサーミスタを用いて、複数の位置の温度を検出することができる温度検出回路及び電池パックを提供する。
【解決手段】第１のサーミスタ４２と、第２のサーミスタ４３と、第２のサーミスタ４３に並列接続されたスイッチング素子４４とを備える温度検出回路である。第１のサーミスタ４２と第２のサーミスタ４３は直列接続されており、スイッチング素子４４がＯＮした時に、第１のサーミスタ４３の両端間の電圧を出力し、スイッチング素子４４がＯＦＦした時に、直列接続回路の両端間の電圧を出力する。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、リチウムイオン二次電池などを用いた電池パックに用いられる温度検出回路及び、その温度検出回路を備えた電池パックに関する。

現在、ノートＰＣに用いられるリチウムイオン二次電池の電池バッテリーパックとして、マイクロコンピュータを用いた残容量表示機能を有するものが広く使われるようになって来ている。マイクロコンピュータを用いた残容量表示機能を有する電池パックとして、例えば次のようなものが挙げられる。

特許文献１には、２つのサーミスタを備えており、一方のサーミスタを用いて基板温度を検出し、他方のサーミスタを用いて二次電池群の温度を検出するバッテリーパックが開示されている。このバッテリーパックでは、この２つのサーミスタによって検出された基板温度及び電池温度の差が所定値より大きくなると、その制御が停止されるようになっている。

特許文献２には、２つのサーミスタを備えた、二次電池の残容量の誤差を補正する補正回路が開示されている。この補正回路では、この２つのサーミスタを用いて、二次電池の周囲温度を検出し、あるいは二次電池の表面温度を検出し、あるいは二次電池の近傍の温度を検出する。この補正回路では、この２つのサーミスタの測定温度を用いることで、二次電池の放電末期電圧の温度による補正を実現する。

特許文献３には、バッテリ挿入部の内部にサーミスタを備え、このバッテリーパック挿入部にサーミスタを内蔵する電池パックを挿入可能とする電子カメラが開示されている。この電子カメラでは、電池パックの種類に応じて、バッテリ挿入部内のサーミスタあるいは電池パック内のサーミスタのうちのいずれかを用いて電池パックの温度を検出することで、電池パックの温度を正確に算出する。
特開２００５−０４９２１６号公報 特開２００２−２６０７４４号公報 特開２００１−１８５２３１号公報

上述したような異なる２つの位置の温度を２つのサーミスタを用いて検出する場合、マイクロコンピュータにはそれぞれを用いるための端子が２つ必要である。一般に、リチウムイオン二次電池などを用いた電池パックの残容量算出などに使用することができるマイクロコンピュータとしては多種類存在するが、標準的なマイクロコンピュータでは、上述したようなサーミスタを用いるための端子は１つであることが多い。このため、標準的なマイクロコンピュータを使用した場合には、上述したような２つのサーミスタを用いて異なる位置の温度を検出することができないという問題点がある。

上記問題点に鑑み、本発明は、温度検出用の温度検出回路を制御する端子を１つしか持たない標準的なマイクロコンピュータを用いた場合であっても、複数のサーミスタを用いて、複数の位置の温度を検出することができる温度検出回路、及び、この温度検出回路を備えた電池パックを提供することを目的とする。

本発明に係る温度検出回路は、第１のサーミスタと第２のサーミスタとを直列接続して構成された直列接続回路と、前記第２のサーミスタに並列接続されたスイッチング素子と、高電位電源と低電位電源との間で、前記直列接続回路と直列接続された抵抗とを備え、前記スイッチング素子がＯＮした時に、前記第２のサーミスタの両端間を短絡させることにより、前記第１のサーミスタの両端間の電圧を出力し、前記スイッチング素子がＯＦＦした時に、前記直列接続回路の両端間の電圧を出力する。

本発明に係る温度検出回路では、スイッチング素子をＯＮし、第２のサーミスタの両端間を短絡させ、第１のサーミスタの両端間の電圧を出力する。このため、この温度検出回路を制御するマイクロコンピュータは、この第１のサーミスタの電圧から第１のサーミスタの抵抗値を算出し、その抵抗値から第１のサーミスタの周囲の温度を算出することができる。

さらに、今度は、スイッチング素子をＯＦＦさせることで、直列接続回路の両端間の電圧を出力する。このため、上記のマイクロコンピュータは、この直列接続回路の電圧から直列接続回路の抵抗値を算出し、さらに、既に算出した第１のサーミスタの抵抗値を用いて、第２のサーミスタの抵抗値を算出する。その抵抗値から第２のサーミスタの周囲の温度を算出することができる。

したがって、１つのスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御することにより、異なる位置に配置された２つのサーミスタの周囲温度を検出することができる。また、２つのサーミスタとスイッチング素子とから成る簡単で安価な回路で実現することができる。

本発明に係る温度検出回路は、第１のサーミスタと第２のサーミスタとを並列接続して構成された並列接続回路と、前記第２のサーミスタに直列接続されたスイッチング素子と、高電位電源と低電位電源との間で、前記並列接続回路と直列接続された抵抗とを備え、前記スイッチング素子がＯＦＦした時に、前記第２のサーミスタの両端間を開放させることで、前記第１のサーミスタの両端間の電圧を出力し、前記スイッチング素子がＯＮした時に、前記並列接続回路の両端間の電圧を出力する。

本発明に係る温度検出回路では、スイッチング素子をＯＦＦし、第２のサーミスタの両端間を開放させ、第１のサーミスタの両端間の電圧を出力する。このため、この温度検出回路を制御するマイクロコンピュータは、この第１のサーミスタの電圧から第１のサーミスタの抵抗値を算出し、その抵抗値から第１のサーミスタの周囲の温度を算出することができる。

さらに、今度は、スイッチング素子をＯＮさせることで、並列接続回路の両端間の電圧を出力する。このため、上記のマイクロコンピュータは、この並列接続回路の電圧から並列接続回路の抵抗値を算出し、さらに、既に算出した第１のサーミスタの抵抗値を用いて、第２のサーミスタの抵抗値を算出する。その抵抗値から第２のサーミスタの周囲の温度を算出することができる。

したがって、１つのスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御することにより、異なる位置に配置された２つのサーミスタの周囲温度を検出することができる。また、２つのサーミスタとスイッチング素子とから成る簡単で安価な回路で実現することができる。

上記の構成において、前記第２のサーミスタの抵抗値は、前記第１のサーミスタの抵抗値の１０倍以上であることが好ましく、１０倍から１０００倍の範囲が、温度検出すべき物に要求される検出精度と、安価で汎用性の観点からより好ましい。

この構成によれば、第２のサーミスタの温度検出誤差は、第１のサーミスタの検出誤差に（第１のサーミスタの抵抗値／第２のサーミスタの抵抗値）の比率をかけた分だけ増加するのみで、第２のサーミスタの検出誤差とほとんどかわらず、実使用上問題がない。このため、温度検出すべき２つの位置に検出精度に差がある場合に、第１のサーミスタを高検出精度が要求される位置に配置すればよい。

上記の構成において、前記スイッチング素子は、ＦＥＴで構成されることが好ましい。ＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジスタなどから成るＦＥＴで構成すれば、スイッチング素子のＯＮ抵抗値を第１、第２のサーミスタの抵抗値よりも大幅に低くすることができる。このため、スイッチング素子がＯＮした時に、スイッチング素子のＯＮ抵抗を考慮することなく、第１、第２のサーミスタの抵抗値を高精度に算出することができる。

上記の構成において、前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御端子は、マイクロコンピュータに接続されることが好ましい。

この構成によれば、スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御端子は１つなので、温度検出用のサーミスタを制御する端子が１つしか持たない標準的なマイクロコンピュータであっても、２つのサーミスタを制御し、２つの位置の温度を検出することが可能となる。

本発明に係る電池パックは、上記のいずれかの温度検出回路と、複数のセルから成る組電池と、前記組電池の充放電を制御するＦＥＴとを備え、前記温度検出回路は、前記組電池のセルの温度と前記組電池の充放電を制御するＦＥＴの温度を検出する。

本発明に係る電池パックによれば、搭載するマイクロコンピュータが上記のような標準的なマイクロコンピュータであっても、組電池のセルの温度と、組電池の充放電を制御するＦＥＴの温度を検出することができる。このため、組電池のセルの温度を検出することで、組電池の残量の管理の精度を向上させ、パワートランジスタ等で構成されるＦＥＴの温度を検出することで、ＦＥＴ自体の保護動作を行うことができる。また、端子数の多いマイクロコンピュータを用いる必要がないので、電池パックのコストダウンも図ることができる。

上記の構成において、前記第１のサーミスタは前記組電池のセルの温度を検出し、前記第２のサーミスタは前記組電池の充放電を制御するＦＥＴの温度を検出することが好ましい。

この構成によれば、高い温度検出精度を要求する組電池のセルの温度の検出を高精度に行うことができる。

本発明によれば、温度検出用の端子が１つしか持たないような標準的なマイクロコンピュータを用いた場合であっても、温度検出回路を構成する２つのサーミスタを用いることができる。したがって、温度検出用の端子を複数備える高機能のマクロコンピュータを用いることなく、２つの異なる位置の温度を検出することが可能となる。同時に、温度検出回路の構成自体も、２つのサーミスタとスイッチング素子を使用するだけであり、簡単で安価な回路を用いて実現することができる。

以下図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る温度検出回路が適用された電池パックの構成を示すブロック図である。図１において、電池パック１には、電池パック１から電源供給される負荷機器２が接続されている。電池パック１及び負荷機器２は、給電を行う直流Ｈｉｇｈ側の端子Ｔ１１、Ｔ２１と、通信信号の端子Ｔ１２、Ｔ２２と、給電及び通信信号のためのＧＮＤ端子Ｔ１３、Ｔ２３とによって相互に接続される。電池パック１の充電は、負荷機器２に接続されて、負荷機器２を介して行われる。あるいは、図示しない充電器によって充電が行われても良い。この場合、充電器にも同様の３つの端子が設けられる。

電池パック１には、給電を行う直流Ｈｉｇｈ側の端子Ｔ１１と組電池１４のＨｉｇｈ側端子との間に直流Ｈｉｇｈ側の給電経路１１が敷設されている。この給電経路１１には、組電池１４の充電用と放電用とで、相互に導電形式が異なるＦＥＴ１２、１３が介在されている。一方、ＧＮＤ端子１３と組電池１４のｌｏｗ側端子との間には、直流ｌｏｗ側の給電経路１５が敷設されている。この給電経路１５には、組電池１４の充電電流及び放電電流を電圧値に変換する電流検出抵抗１６が介在されている。

組電池の各セルの端子間電圧は電圧検出回路２０によって読み取られ、マイクロコンピュータ１８に入力される。また、電流検出抵抗１６によって検出される電流値も、マイクロコンピュータ１８に入力される。

さらに、電池パック１は、本発明の実施の形態１に係る温度検出回路１７を備え、この温度検出回路１７は、第１のサーミスタ４２及び第２のサーミスタ４３を含んでいる。組電池１４は、複数の二次電池のセルが直並列に接続されて構成され、そのセルの温度は第１のサーミスタ４２によって検出される。マイクロコンピュータ１８は、第１のサーミスタ４２の電圧を測定することで、セルの温度を検出する。一方、第２のサーミスタ４３は、組電池１４の充電及び放電に用いられるＦＥＴ１２、１３の近傍に配置される。ＦＥＴ１２、１３近傍の温度は第２のサーミスタ４３によって検出される。マイクロコンピュータ１８は、第２のサーミスタ４３の電圧を測定することで、ＦＥＴ１２、１３の温度を検出する。

マイクロコンピュータ１８は、組電池１４の残量が、満充電時の何％であるかを演算して、端子Ｔ１２及び端子Ｔ２２を介して負荷機器２へ送信する。また、マイクロコンピュータ１８は、図示しない充電器に対して、出力を要求する充電電流の電圧値および電流値を演算し、通信部２２から端子Ｔ１２を介して送信する。さらに、マイクロコンピュータ１８は、端子Ｔ１１，Ｔ１３間の短絡や充電器からの異常電流などの電池パック１の外部における異常や、組電池１４の異常な温度上昇などに対して、ＦＥＴ１２、１３を遮断するなどの保護動作を行う。また、マイクロコンピュータ１８は、組電池１４に対する通常の充電及び放電においても、ＦＥＴ１２、ＦＥＴ１３の周囲温度からそれらのＯＮ抵抗を考慮して、その導通／遮断動作を制御し、あるいは、ＦＥＴ１２、１３自体の保護動作を行う。

負荷機器２では、マイクロコンピュータ３０が前記の残量を受信し、各種の負荷回路３３の消費電力から、電池パック１の残使用時間を演算し、表示パネル３４に表示を行う。また、マイクロコンピュータ３０は、図示しない入力操作装置の入力などに応答して、各種の負荷回路３３を制御する。

次に、本実施の形態に係る温度検出回路の具体的な回路構成について説明する。図２は、本発明の第１の実施の形態に係る温度検出回路の構成を示す回路図である。図２に示すように、本実施の形態に係る温度検出回路１７は、第１の抵抗４１と、第１のサーミスタ４２と、第２のサーミスタ４３と、スイッチング素子４４と、第１の電圧測定用端子４５と、第２の電圧測定用端子４６と、スイッチング素子４４の制御用端子４７と、を備える。

第１の抵抗４１と、第１のサーミスタ４２と、第２のサーミスタ４３は、高電位電源と低電位電源との間で列接続される。低電位電源は高電位電源より電位が低ければよく、本実施の形態ではＧＮＤとしている。スイッチング素子４４は、第２のサーミスタ４３と並列接続されており、制御端子４７からの制御信号によってＯＮ／ＯＦＦする。スイッチング素子４４のＯＮ抵抗は第２のサーミスタ４３の抵抗値と比べて非常に小さい。このため、スイッチング素子４４がＯＦＦの場合には、高電位電源から第１の抵抗４１、第１のサーミスタ４２、第２のサーミスタ４３を介してＧＮＤに電流が流れるが、スイッチング素子４４がＯＮすると、高電位電源からＧＮＤに流れる電流の経路は、第１の抵抗４１、第１のサーミスタ４２、スイッチング素子４４を通る経路になる。

第１のサーミスタ４２と第２のサーミスタ４３は、それぞれ異なる位置に配置される。例えば、図１に示す組電池１４の各セルの温度を検出するサーミスタとして第１のサーミスタ４２が配置され、図１のＦＥＴ１２及び１３の周囲温度を検出するサーミスタとして第２のサーミスタ４３が配置される。

スイッチング素子４４の制御端子４７は、マイクロコンピュータ１８に接続される。マイクロコンピュータ１８は、スイッチング素子４４のＯＮ／ＯＦＦを制御する。マイクロコンピュータ１８は、標準的なマイクロコンピュータであり、上記の第１のサーミスタ４２及び第２のサーミスタ４３を切り替えるための端子を１つ備えるものである。このマイクロコンピュータの端子は図２の制御端子４７に接続し、マイクロコンピュータからの制御信号を、制御端子４７を介してスイッチング素子４４に伝達し、スイッチング素子４７のＯＮ／ＯＦＦ制御によって、第１のサーミスタ４２及び第２のサーミスタ４３が制御される。

第１の電圧測定用端子４５は第１の抵抗４１と第１のサーミスタ４２との接続点に接続され、第２の電圧測定用端子４６はＧＮＤに接続される。この接続構成により、第１の電圧測定用端子４５と第２の電圧測定用端子４６との間には、スイッチング素子４４がＯＮ時では、高電位電源とＧＮＤとの電位差を第１の抵抗４１の抵抗値と第１のサーミスタ４２の抵抗値とで分圧した分圧電圧（以下、「第１の分圧電圧」と呼ぶ。）が出力される。一方、スイッチング素子４４がＯＦＦ時では、端子４５と端子４６の端子間には、高電位電源とＧＮＤとの電位差を第１の抵抗４１の抵抗値と第１のサーミスタ４２及び第２のサーミスタ４３の合成抵抗の抵抗値とで分圧した分圧電圧（以下、「第２の分圧電圧」と呼ぶ。）が出力される。

上記のマイクロコンピュータは、第１の分圧電圧から第１のサーミスタ４２の抵抗値を算出し、その抵抗値から第１のサーミスタ４２の周囲温度を検出する。さらに、第２の分圧電圧から第１のサーミスタ４２と第２のサーミスタ４３の合成抵抗の抵抗値を算出し、既に算出した第１のサーミスタ４２の抵抗値を用いて、第２のサーミスタ４３の抵抗値を算出する。そして、その算出した抵抗値から第２のサーミスタ４３の周囲温度を検出する。

スイッチング素子４４は、上述したように、第２のサーミスタ抵抗４３の抵抗値よりもＯＮ抵抗が小さければよく、例えば、ＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジスタから成るＦＥＴで実現することができる。スイッチング素子４４をＭＯＳトランジスタで構成した場合には、そのゲート電極が制御端子４７となり、バイポーラトランジスタで構成した場合には、そのベース電極が制御端子４７となる。

次に、本発明の実施の形態１に係る温度検出回路の具体的な動作について説明する。図３は、本実施の形態に係る温度検出回路を用いて異なる２つの位置の温度を測定する処理手順を示すフローチャートである。

図３に示すように、上記のマイクロコンピュータは、温度検出回路の制御端子４７を介してスイッチング素子４４に制御信号を送り、スイッチング素子４４をＯＮする（ステップＳ１０１）。スイッチング素子４４がＯＮすることで、第２のサーミスタ４３の両端は短絡し、高電位電源からＧＮＤに流れる電流の経路は、第１の抵抗４１、第１のサーミスタ４２、スイッチング素子４４を通る経路となる。

次に、第１の電圧測定用端子４５と第２の電圧測定用端子４６との間に出力される第１の分圧電圧を測定する（ステップＳ１０２）。第１の分圧電圧は、スイッチング素子４４のＯＮ抵抗の値が第１のサーミスタ４２の抵抗値よりも非常に小さいので、第１のサーミスタ４２の両端間の電圧となる。

次に、上記のステップＳ１０２で測定した第１の分圧電圧、すなわち、第１のサーミスタ４２の両端間の電圧から、第１のサーミスタ４２の抵抗値を算出する。サーミスタは温度の違いによって電気抵抗が大きく変換する特性を有していることから、算出した抵抗値から第１のサーミスタ４２の周囲の温度を算出することができる（ステップＳ１０３）。例えば、上記したように、図１に示す組電池の各セルの温度を検出するサーミスタとして第１のサーミスタ４２が配置されている場合には、組電池１４の温度を算出することができることになる。

次に、マイクロコンピュータは、温度検出回路の制御端子４７を介してスイッチング素子４４に制御信号を送り、今度は、スイッチング素子４４をＯＦＦする（ステップＳ１０４）。スイッチング素子４４がＯＦＦすることで、高電位電源からＧＮＤに流れる電流の経路は、第１の抵抗４１、第１のサーミスタ４２、第２のサーミスタ４３を通る経路となる。

次に、第１の電圧測定用端子４５と第２の電圧測定用端子４６との間に出力される第２の分圧電圧を測定する（ステップＳ１０５）。第２の分圧電圧は、直接接続された第１のサーミスタ４２と第２のサーミスタ４３の合成抵抗の両端間の電圧となる。

次に、上記のステップＳ１０５で測定した第２の分圧電圧、すなわち、直接接続された第１のサーミスタ４２と第２のサーミスタ４３の両端間の電圧から、まず、直接接続された第１のサーミスタ４２と第２のサーミスタ４３の合成抵抗の抵抗値を算出する。その合成抵抗の抵抗値と上記のステップＳ１０３で算出した第１のサーミスタ４２の抵抗値とを用いて、第２のサーミスタ４３の抵抗値を算出する。そして、算出した第２のサーミスタ４３の抵抗値から第２のサーミスタ４３の周囲の温度を算出する（ステップＳ１０６）。上記したように、図１に示すＦＥＴ１２、１３の周囲の温度を検出するサーミスタとして第２のサーミスタ４３が配置されている場合には、ＦＥＴ１３、１４の周囲温度を算出することができることになる。

上述したステップＳ１０１〜ステップＳ１０６を一定のサンプリング周期で実行し、第１のサーミスタ４２、第２のサーミスタ４３のそれぞれの周囲温度を検出することができる。

本発明の実施の形態１によれば、温度検出用の端子が１つしか持たないような標準的なマイクロコンピュータを用いた場合であっても、温度検出回路を構成する２つのサーミスタを用いることができる。したがって、温度検出用の端子を複数備える高機能のマクロコンピュータを用いることなく、２つの異なる位置の温度を検出することが可能となる。同時に、温度検出回路の構成自体も、２つのサーミスタとスイッチング素子を使用するだけであり、簡単で安価な回路を用いて実現することができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。上記の実施の形態１に係る温度検出回路は、２つのサーミスタを直列接続して構成されるものであった。これに対して、本発明の実施の形態２に係る温度検出回路は、２つのサーミスタを並列接続して構成されるものである。本実施の形態に係る温度検出回路は、上記の実施の形態１と同様、例えば電池パックに適用されるものである。本実施の形態に係る温度検出回路が適用された電池パックの構成は、上記実施の形態１と同様であるので、その構成の説明についてはここでは省略する。

図４は、本発明の第２の実施の形態に係る温度検出回路の構成を示す回路図である。図４に示すように、本実施の形態に係る温度検出回路は、第２の抵抗５１と、第３のサーミスタ５２と、第４のサーミスタ５３と、スイッチング素子５４と、第１の電圧測定用端子５５と、第２の電圧測定用端子５６と、スイッチング素子５４の制御用端子５７と、を備える。

第３のサーミスタ５２と第４のサーミスタ５３は並列接続され、並列接続された第３のサーミスタ５２と第４のサーミスタ５３と、第２の抵抗５１とは、高電位電源と低電位電源との間で直列接続される。上記実施の形態１と同様、低電位電源は高電位電源より電位が低ければよい。ここでは、低電位電源をＧＮＤとしている。第２のスイッチング素子５４は、第４のサーミスタ５３と直列接続されており、第２の制御端子５７からの制御信号によってＯＮ／ＯＦＦする。第２のスイッチング素子５４のＯＮ抵抗は、第４のサーミスタ５３の抵抗値と比べて非常に小さくなるように設定されている。

第２のスイッチング素子５４のＯＮ／ＯＦＦの切り替えによって、高電位電源からＧＮＤに流れる電流の経路は、次のように変化する。すなわち、第２のスイッチング素子５４がＯＦＦの場合には、高電位電源から第２の抵抗５１、第３のサーミスタ５２を介してＧＮＤに電流が流れる。一方、第２のスイッチング素子５４がＯＮすると、高電位電源から第２の抵抗５１、第３のサーミスタ５２を介してＧＮＤに流れる経路と、第２の抵抗５１、第４のサーミスタ５３を介してＧＮＤに流れる経路の２つとなる。

第３のサーミスタ５２と第４のサーミスタ５４は、上記の実施の形態１と同様、それぞれ異なる位置に配置される。例えば、図１に示す組電池１４の各セルの温度を検出するサーミスタとして第３のサーミスタ５２が配置され、図１のＦＥＴ１２及び１３の周囲の温度を検出するサーミスタとして第４のサーミスタ５３が配置される。

第２のスイッチング素子５４の第２の制御端子５７はマイクロコンピュータ１８に接続され、第２のスイッチング素子５４のＯＮ／ＯＦＦの制御を、マイクロコンピュータ１８が第２の制御端子５７を介して実行する。上記の実施の形態１と同様、このマイクロコンピュータ１８は標準的なマイクロコンピュータであり、本実施の形態に係る温度検出回路を制御するための端子を１つ備えるものである。その端子は、図４の制御端子５７と接続しており、マイクロコンピュータ１８は制御信号を、制御端子５７を介してスイッチング素子４４に伝達する。そして、その制御信号によって、スイッチング素子４７のＯＮ／ＯＦＦを制御し、それにより第３のサーミスタ５２及び第４のサーミスタ５３を制御する。

第３の電圧測定用端子５５は第２の抵抗５１と第３のサーミスタ５２との接続点に接続される。この接続点には第３のサーミスタ５２と並列接続される第４のサーミスタ５３も接続される。一方、第４の電圧測定用端子５６はＧＮＤに接続される。この接続構成により、第３の電圧測定用端子５５と第４の電圧測定用端子５６との間には、第２のスイッチング素子５４がＯＦＦ時には、高電位電源とＧＮＤとの電位差を第２の抵抗５１の抵抗値と第３のサーミスタ５２の抵抗値とで分圧した分圧電圧（以下、「第３の分圧電圧」と呼ぶ。）が現れることになる。それに対し、第２のスイッチング素子５４がＯＮ時には、端子５５と端子５６の端子間には、高電位電源とＧＮＤとの電位差を第２の抵抗５１の抵抗値と第３のサーミスタ５２及び第４のサーミスタ５３の合成抵抗の抵抗値とで分圧した分圧電圧（以下、「第４の分圧電圧」と呼ぶ。）が現れることになる。

上記のマイクロコンピュータは、第３の分圧電圧から第３のサーミスタ５２の抵抗値を算出し、その抵抗値から第３のサーミスタ５２の周囲温度を検出する。さらに、第４の分圧電圧から第３のサーミスタ５２と第４のサーミスタ５３の合成抵抗の抵抗値を算出し、既に算出した第３のサーミスタ５２の抵抗値を用いて、第４のサーミスタ５３の抵抗値を算出する。そして、その算出した抵抗値から第４のサーミスタ５３の周囲温度を検出する。

第２のスイッチング素子５４は、上記の実施の形態１の第１のスイッチング素子４４と同様、例えば、ＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジスタから成るＦＥＴで実現可能である。第２のスイッチング素子５４をＭＯＳトランジスタで構成した場合には、そのゲート電極が制御端子５７となり、バイポーラトランジスタで構成した場合には、そのベース電極が制御端子５７となる。

次に、本発明の実施の形態２に係る温度検出回路の具体的な動作について説明する。図５は、本実施の形態に係る温度検出回路を用いて異なる２つの位置の温度を測定する処理手順を示すフローチャートである。

図５に示すように、上記のマイクロコンピュータは、本実施の形態に係る温度検出回路の制御端子５７を介して第２のスイッチング素子５４に制御信号を送る。第２のスイッチング素子５４は、その制御信号に基づき、ＯＦＦする（ステップＳ２０１）。第２のスイッチング素子５４がＯＦＦすると、第４のサーミスタ５３は開放される。このため、高電位電源からＧＮＤに流れる電流の経路は、第２の抵抗５１、第３のサーミスタ５２を通る経路のみとなる。

次に、第３の電圧測定用端子５５と第４の電圧測定用端子５６との間に出力される第３の分圧電圧を測定する（ステップＳ２０２）。ここで測定される第３の分圧電圧は、第３のサーミスタ５２の両端間の電圧である。

次に、上記のステップＳ２０２で測定した第３の分圧電圧、すなわち、第３のサーミスタ５２の両端間の電圧から、第３のサーミスタ５２の抵抗値を算出する。さらに、その算出した抵抗値から第３のサーミスタ５２の周囲の温度を検出する（ステップＳ２０３）。第３のサーミスタ５２が図１に示す組電池１４の各セルの温度を検出するサーミスタとして配置されている場合には、組電池１４の温度を算出することができる。

次に、マイクロコンピュータは、本実施の形態の温度検出回路の制御端子４７を介して第２のスイッチング素子５４に制御信号を送り、今度は、第２のスイッチング素子５４をＯＮする（ステップＳ２０４）。第２のスイッチング素子５４がＯＮすることで、高電位電源からＧＮＤに流れる電流の経路は、第２の抵抗５１、第３のサーミスタ５２を通る経路と、第２の抵抗５１、第４のサーミスタ５３を通る経路の２つとなる。

次に、第３の電圧測定用端子５５と第４の電圧測定用端子５６との間に出力される第４の分圧電圧を測定する（ステップＳ２０５）。第４の分圧電圧は、並列接続された第３のサーミスタ５２と第４のサーミスタ５３の合成抵抗の両端間の電圧となる。

次に、上記のステップＳ２０５で測定した第４の分圧電圧、すなわち、並列接続された第３のサーミスタ５２と第４のサーミスタ５３の合成抵抗の両端間の電圧から、まず、その合成抵抗の抵抗値を算出する。その合成抵抗の抵抗値と上記のステップＳ２０５で算出した第３のサーミスタ５２の抵抗値とを用いて、第４のサーミスタ５３の抵抗値を算出する。そして、算出した第４のサーミスタ５３の抵抗値から第４のサーミスタ５３の周囲の温度を算出する（ステップＳ２０６）。第４のサーミスタ５３が図１に示すＦＥＴ１２、１３の周囲温度を検出するサーミスタとして配置されている場合には、ＦＥＴ１２、１３の周囲温度を算出することができる。

上述したステップＳ２０１〜ステップＳ２０６を一定のサンプリング周期で実行し、第３のサーミスタ５２、第３のサーミスタ５３のそれぞれの周囲温度を検出することができる。

本発明の実施の形態２によれば、温度検出用の端子が１つしか持たないような標準的なマイクロコンピュータを用いた場合であっても、温度検出回路を構成する２つのサーミスタを用いることができる。したがって、温度検出用の端子を複数備える高機能のマクロコンピュータを用いることなく、２つの異なる位置の温度を検出することが可能となる。同時に、温度検出回路の構成自体も、２つのサーミスタとスイッチング素子を使用するだけであり、簡単で安価な回路を用いて実現することができる。

本実施の形態において、第３のサーミスタ５２の抵抗値を第４のサーミスタ５３の抵抗値よりも大きくする。第３のサーミスタ５２の抵抗値を第４のサーミスタ５３の抵抗値よりも大きくすることで、第４のサーミスタ５３の温度の検出誤差は、第３のサーミスタ５２の検出誤差に（第３のサーミスタ５２の抵抗値／第４のサーミスタ５３の抵抗値）の比率をかけた分だけ増加するのみで、第４のサーミスタ５３そのものの検出誤差とほとんどかわらず、実使用上問題がない。

例えば、図１の組電池１４とＦＥＴ１２、１３のそれぞれの温度を検出する場合、高い温度検出精度が要求される組電池１４側に第３のサーミスタ５２を配置すればよい。それにより、組電池１４の温度を高精度に検出することができる。例えば、第３のサーミスタ５２の抵抗値を１００ｋΩ程度とし、第４のサーミスタ５３の抵抗値を１０ｋΩ程度にすれば良い。こうすれば、第４のサーミスタ５３の検出誤差は、第４のサーミスタ５３の検出誤差に第３のサーミスタ５２の検出誤差の１０分の１程度が増加するのみで、実使用上問題がない。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は実施の形態１及び実施の形態２によって記載したが、これらに限定されるものではない。

上記の実施の形態１及び実施の形態２では、２つの異なる位置に２つのサーミスタをそれぞれ配置したが、例えば、図６及び図７に示すように、３つのサーミスタを備え、それぞれ異なる位置に配置するようにしても良い。図６は、図２の実施の形態１に係る温度検出回路にさらにもう１つサーミスタを設けた構成を示している。制御端子４７ａ及び制御端子４７ｂを介してスイッチング素子４４ａ及びスイッチング素子４４ｂを制御することで、３つのサーミスタ４２、４３ａ、４３ｂの温度を算出することができる。また、図７には、図４の実施の形態２に係る温度検出回路にさらにもう１つのサーミスタを設けた構成を示している。制御端子５７ａ及び制御端子５７ｂを介してスイッチング素子５４ａ及びスイッチング素子５４ｂを制御することで、３つのサーミスタ５２、５３ａ、５３ｂの温度を算出することができる。もちろん、４つ以上のサーミスタを設けても構わない。

上記の実施の形態１及び実施の形態２では、単一の電池パック内の異なる位置の温度を検出する例を用いて説明したが、例えば、異なる電池パックのそれぞれの組電池の温度を検出する場合にも本発明は適用可能である。本発明は、異なる複数の位置の温度を検出する場合であれば、適用可能である。

本発明は、リチウムイオン二次電池を用いた電池パック等、複数の位置の温度検出を必要とする機器に好適に利用することができる。

本発明の実施の形態１に係る温度検出回路が適用された電池パックの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る温度検出回路の構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態１に係る温度検出回路を用いて異なる２つの位置の温度を測定する処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る温度検出回路の構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態２に係る温度検出回路を用いて異なる２つの位置の温度を測定する処理手順を示すフローチャートである。 図２の実施の形態１に係る温度検出回路にさらにもう１つサーミスタを設けた構成を示す回路図である。 図４の実施の形態２に係る温度検出回路にさらにもう１つサーミスタを設けた構成を示す回路図である。

符号の説明

１ 電池パック
２ 負荷機器
１１ 給電経路
１２、１３ ＦＥＴ
１４ 組電池
１６ 電流検出抵抗
１７ 温度検出回路
１８、３０ マイクロコンピュータ
２０ 電圧検出回路
３３ 負荷回路
３４ 表示パネル
４１、５１ 抵抗
４２、４３、４３ａ、４３ｂ、５２、５３、５３ａ、５３ｂ サーミスタ
４４、４４ａ、４４ｂ、５４、５４ａ、５４ｂ スイッチング素子
４５、４６、５５、５６ 電圧測定用端子
４７、４７ａ、４７ｂ、５７、５７ａ、５７ｂ スイッチング素子の制御用端子
Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３、Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３ 端子

Claims (7)

1. 第１のサーミスタと第２のサーミスタとを直列接続して構成された直列接続回路と、
   前記第２のサーミスタに並列接続されたスイッチング素子と、
   高電位電源と低電位電源との間で、前記直列接続回路と直列接続された抵抗と
   を備え、
   前記スイッチング素子がＯＮした時に、前記第２のサーミスタの両端間を短絡させることにより、前記第１のサーミスタの両端間の電圧を出力し、
   前記スイッチング素子がＯＦＦした時に、前記直列接続回路の両端間の電圧を出力することを特徴とする温度検出回路。
2. 第１のサーミスタと第２のサーミスタとを並列接続して構成された並列接続回路と、
   前記第２のサーミスタに直列接続されたスイッチング素子と、
   高電位電源と低電位電源との間で、前記並列接続回路と直列接続された抵抗と
   を備え、
   前記スイッチング素子がＯＦＦした時に、前記第２のサーミスタの両端間を開放させることで、前記第１のサーミスタの両端間の電圧を出力し、
   前記スイッチング素子がＯＮした時に、前記並列接続回路の両端間の電圧を出力することを特徴とする温度検出回路。
3. 前記第２のサーミスタの抵抗値は、前記第１のサーミスタの抵抗値の１０倍以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の温度検出回路。
4. 前記スイッチング素子は、ＦＥＴで構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の温度検出回路。
5. 前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御端子は、マイクロコンピュータに接続されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の温度検出回路。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の温度検出回路と、
   複数のセルから成る組電池と、
   前記組電池の充放電を制御するＦＥＴと
   を備え、
   前記温度検出回路は、前記組電池のセルの温度と前記組電池の充放電を制御するＦＥＴの温度を検出することを特徴とする電池パック。
7. 前記第１のサーミスタは前記組電池のセルの温度を検出し、前記第２のサーミスタは前記組電池の充放電を制御するＦＥＴの温度を検出することを特徴とする請求項６に記載の電池パック。

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