JP2008306782A

JP2008306782A - Battery pack

Info

Publication number: JP2008306782A
Application number: JP2007148916A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Matsuura; 信一松浦
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2007-06-05
Filing date: 2007-06-05
Publication date: 2008-12-18
Anticipated expiration: 2027-06-05
Also published as: JP4925927B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery pack that quickly discharges to the safe capacity while changing power consumption corresponding to a battery remaining capacity by efficiently reducing a battery capacity to a proper capacity when an abnormal state is detected. <P>SOLUTION: The battery pack is provided with: a battery cell 1; a remaining-capacity acquiring means 2 for acquiring a remaining capacity of the battery cell 1; a remaining-capacity display element 3 for displaying a remaining capacity of the battery cell 1 calculated by the remaining-capacity acquiring means 2; an ON/OFF control part 4 controlling ON/OFF of the remaining-capacity display element 3; and an abnormality detection circuit 5 for detecting an abnormality in the battery pack. When the abnormality detection circuit 5 detects an abnormality in the battery pack, the battery pack controls the ON/OFF control part 4 so as to discharge the battery cell 1 by the remaining-capacity display element 3. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電池の異常を検出して自動的に放電を開始する放電機能を備えるパック電池に関する。 The present invention relates to a battery pack having a discharge function for automatically starting discharge upon detection of a battery abnormality.

電池パックは、過電流が流れると、内蔵される電池セルの特性が低下する。また、電池パックに過大な電流が流れると、ジュール熱で発熱して安全に使用できなくなる。このような弊害を防止するために、電池パックの温度異常、ＦＥＴ異常といった何らかの異常状態を検知すると、充放電ＦＥＴをＯＦＦに切り替える、或いはヒューズを溶断する等の安全対策を実施していた。また、セルバランス回路等の内部回路を使用して、電池セルを意図的に放電して電池容量の低減を図っていた。このような内部回路による放電では、消費電流が１〜３ｍＡ程度であるため、安全な電池容量、例えば４０％まで放電するまでには、かなりの時間（例えば約１０日）を要するという問題があった。電池パックの異常状態を検知した後、満充電状態等の電池容量が多く残っている状態が続くと、その分だけ熱暴走が発生する虞も高くなって好ましくない。したがって、異常状態検出後に速やかに安全な電池容量まで放電できる機構が切望されていた。また、電池の残存容量に応じて、消費電力量を変更できるものは従来存在しなかった。
特開２００３−１４２１６２号公報 When overcurrent flows in the battery pack, the characteristics of the built-in battery cell deteriorate. If an excessive current flows through the battery pack, it generates heat due to Joule heat and cannot be used safely. In order to prevent such an adverse effect, safety measures such as switching the charge / discharge FET off or blowing the fuse are implemented when any abnormal state such as a temperature abnormality of the battery pack or an abnormality of the FET is detected. In addition, an internal circuit such as a cell balance circuit is used to intentionally discharge the battery cell to reduce the battery capacity. In the discharge by such an internal circuit, the current consumption is about 1 to 3 mA. Therefore, there is a problem that it takes a considerable time (for example, about 10 days) to discharge to a safe battery capacity, for example, 40%. It was. If an abnormal state of the battery pack is detected and a state in which a large amount of battery capacity remains, such as a fully charged state, continues, it is not preferable because the risk of thermal runaway increases accordingly. Therefore, a mechanism that can quickly discharge to a safe battery capacity after detecting an abnormal state has been desired. In addition, there is no conventional device that can change the power consumption according to the remaining capacity of the battery.
JP 2003-142162 A

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、異常状態が検出されると、効率よく電池容量を適正な容量に低減できる電池パックを提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、電池の残存容量に応じて消費電力量を変化させて、速やかに安全な容量まで放電できる電池パックを提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems. A main object of the present invention is to provide a battery pack capable of efficiently reducing a battery capacity to an appropriate capacity when an abnormal state is detected.
Another object of the present invention is to provide a battery pack that can quickly discharge to a safe capacity by changing the amount of power consumption according to the remaining capacity of the battery.

上記の目的を達成するために、本発明の電池パックは、電池セル１と、電池セル１の残存容量を取得する残存容量取得手段２と、残存容量取得手段２で演算された電池セル１の残存容量を表示するための残存容量表示素子３と、残存容量表示素子３のＯＮ／ＯＦＦを制御可能なＯＮ／ＯＦＦ制御部４と、電池パックの異常を検出する異常検出回路５とを備える。電池パックは、異常検出回路５が電池パックの異常を検出すると、ＯＮ／ＯＦＦ制御部４を制御して、残存容量表示素子３で電池セル１を放電するように構成している。 In order to achieve the above object, the battery pack of the present invention includes a battery cell 1, a remaining capacity acquisition means 2 for acquiring the remaining capacity of the battery cell 1, and a battery cell 1 calculated by the remaining capacity acquisition means 2. A remaining capacity display element 3 for displaying the remaining capacity, an ON / OFF control unit 4 capable of controlling ON / OFF of the remaining capacity display element 3, and an abnormality detection circuit 5 for detecting an abnormality of the battery pack are provided. When the abnormality detection circuit 5 detects an abnormality of the battery pack, the battery pack is configured to control the ON / OFF control unit 4 to discharge the battery cell 1 with the remaining capacity display element 3.

本発明の請求項２の電池パックは、請求項１に記載の電池パックであって、異常検出回路５が電池パックの異常を検出すると、ＯＮ／ＯＦＦ制御部４が残存容量表示素子３を点滅表示する。 The battery pack according to claim 2 of the present invention is the battery pack according to claim 1, and when the abnormality detection circuit 5 detects an abnormality of the battery pack, the ON / OFF control unit 4 blinks the remaining capacity display element 3. indicate.

本発明の請求項３の電池パックは、請求項２に記載の電池パックであって、異常検出回路５が電池パックの異常を検出する状態で、残存容量取得手段２が規定値以上の残存容量を検出すると、残存容量が多いほどより多くの電力を残存容量表示素子３で消費するように、ＯＮ／ＯＦＦ制御部４が表示パターンを変更する。 A battery pack according to a third aspect of the present invention is the battery pack according to the second aspect, wherein the remaining capacity obtaining means 2 has a remaining capacity not less than a specified value in a state where the abnormality detection circuit 5 detects an abnormality of the battery pack. Is detected, the ON / OFF control unit 4 changes the display pattern so that the larger the remaining capacity is, the more power is consumed by the remaining capacity display element 3.

本発明の請求項４の電池パックは、請求項２に記載の電池パックであって、異常検出回路５が電池パックの異常を検出する状態で、残存容量取得手段２が規定値以上の残存容量を検出すると、残存容量が多いほどより多くの電力を残存容量表示素子３で消費するように、ＯＮ／ＯＦＦ制御部４が、残存容量表示素子３のオフ時間に対するオン時間の割合を大きくする。 The battery pack according to claim 4 of the present invention is the battery pack according to claim 2, wherein the remaining capacity acquisition means 2 has a remaining capacity equal to or greater than a specified value in a state where the abnormality detection circuit 5 detects an abnormality of the battery pack. Is detected, the ON / OFF control unit 4 increases the ratio of the ON time to the OFF time of the remaining capacity display element 3 so that more power is consumed by the remaining capacity display element 3 as the remaining capacity increases.

本発明の請求項５の電池パックは、請求項１ないし４のいずれかに記載の電池パックであって、残存容量表示素子３が、複数のＬＥＤを並べて構成しており、残存容量取得手段２で演算された電池セル１の残存容量をＬＥＤの点灯数で表示する。 A battery pack according to a fifth aspect of the present invention is the battery pack according to any one of the first to fourth aspects, wherein the remaining capacity display element 3 comprises a plurality of LEDs arranged side by side, and the remaining capacity obtaining means 2 The remaining capacity of the battery cell 1 calculated in is displayed as the number of lighting LEDs.

本発明の請求項６の電池パックは、請求項１に記載の電池パックであって、電池セル１と出力端子の間に、異常検出回路５に制御されて充放電の電流を遮断する電流遮断素子６を接続しており、異常検出回路５が電池パックの異常を検出すると、電流遮断素子６をオフにして充放電の電流を遮断する。 A battery pack according to a sixth aspect of the present invention is the battery pack according to the first aspect, wherein the current interruption is controlled between the battery cell 1 and the output terminal by the abnormality detection circuit 5 to interrupt the charge / discharge current. When the element 6 is connected and the abnormality detection circuit 5 detects an abnormality of the battery pack, the current interruption element 6 is turned off to interrupt the charge / discharge current.

本発明の請求項７の電池パックは、請求項１に記載の電池パックであって、異常検出回路５が電池セル１の温度を検出する温度検出部９を備えており、電池セル１の温度が設定値より高くなると電池パックの異常と判定する。 A battery pack according to a seventh aspect of the present invention is the battery pack according to the first aspect, wherein the abnormality detection circuit 5 includes a temperature detection unit 9 that detects the temperature of the battery cell 1. Is higher than the set value, it is determined that the battery pack is abnormal.

本発明の請求項８の電池パックは、請求項１に記載の電池パックであって、電池セル１の充放電を制御する充放電スイッチング素子を電池セル１と出力端子の間に接続しており、異常検出回路５が、充放電スイッチング素子の異常を検出すると、電池パックの異常と判定する。 A battery pack according to an eighth aspect of the present invention is the battery pack according to the first aspect, wherein a charge / discharge switching element for controlling charge / discharge of the battery cell 1 is connected between the battery cell 1 and the output terminal. When the abnormality detection circuit 5 detects the abnormality of the charge / discharge switching element, it is determined that the battery pack is abnormal.

本発明の電池パックは、異常状態が検出されると、効率よく電池容量を適正な容量に低減できる特長がある。それは、本発明の電池パックが、電池セルの残存容量を取得する残存容量取得手段と、残存容量取得手段で演算された残存容量を表示する残存容量表示素子と、残存容量表示素子のＯＮ／ＯＦＦを制御するＯＮ／ＯＦＦ制御部と、電池パックの異常を検出する異常検出回路とを備えており、異常検出回路が電池パックの異常を検出すると、ＯＮ／ＯＦＦ制御部を制御して、残存容量表示素子で電池セルを放電するからである。この電池パックは、異常が検出されると、電池セルに残存する容量を、電池セルの残容量を表示する残存容量表示素子を用いて放電する。したがって、従来のように、セルバランス回路等の内部回路を使用して電池セルを放電する構造に比べて、短時間で安全な電池容量まで放電でき、異常が検出された電池パックの熱暴走等の弊害を有効に防止して、電池パックの安全性と信頼性を高めることができる。さらに、この電池パックは、電池セルの残存容量を表示するための残存容量表示素子を、異常時の残存容量の放電に併用するので、電池セルの残存容量を放電するための専用の素子や部品を必要とせず、低コストに多量生産できる特長がある。 The battery pack of the present invention has an advantage that the battery capacity can be efficiently reduced to an appropriate capacity when an abnormal state is detected. The battery pack according to the present invention includes a remaining capacity acquisition unit that acquires the remaining capacity of the battery cell, a remaining capacity display element that displays the remaining capacity calculated by the remaining capacity acquisition unit, and ON / OFF of the remaining capacity display element. An ON / OFF control unit for controlling the battery pack and an abnormality detection circuit for detecting an abnormality in the battery pack. When the abnormality detection circuit detects an abnormality in the battery pack, the ON / OFF control unit is controlled to control the remaining capacity. This is because the battery cell is discharged by the display element. When an abnormality is detected, the battery pack discharges the capacity remaining in the battery cell using a remaining capacity display element that displays the remaining capacity of the battery cell. Therefore, compared to the conventional structure in which the battery cell is discharged using an internal circuit such as a cell balance circuit, the battery pack can be discharged to a safe battery capacity in a short time, and the thermal runaway of the battery pack in which an abnormality is detected, etc. Can be effectively prevented, and the safety and reliability of the battery pack can be improved. Further, since this battery pack uses a remaining capacity display element for displaying the remaining capacity of the battery cell for discharging the remaining capacity at the time of abnormality, a dedicated element or component for discharging the remaining capacity of the battery cell is used. There is a feature that mass production is possible at low cost.

本発明の請求項２の電池パックは、異常検出回路が電池パックの異常を検出すると、ＯＮ／ＯＦＦ制御部が残存容量表示素子を点滅表示するので、ユーザーに対して、電池パックの異常を明確に告知して喚起すると共に、電池パックの交換などの処置を促す効果も得られる。 In the battery pack according to claim 2 of the present invention, when the abnormality detection circuit detects an abnormality of the battery pack, the ON / OFF control unit blinks the remaining capacity display element, so that the abnormality of the battery pack is clearly indicated to the user. The effect of prompting treatment such as replacement of the battery pack is also obtained.

本発明の請求項３の電池パックは、異常検出回路が電池パックの異常を検出する状態で、残存容量取得手段が規定値以上の残存容量を検出すると、残存容量が多いほどより多くの電力を残存容量表示素子で消費するように、ＯＮ／ＯＦＦ制御部が表示パターンを変更するので、残存容量が多いほど、多くの電力を消費して、電池パックの安全性を高めることができる。また、本発明の請求項４の電池パックは、請求項２に記載の電池パックであって、異常検出回路が電池パックの異常を検出する状態で、残存容量取得手段が規定値以上の残存容量を検出すると、残存容量が多いほどより多くの電力を残存容量表示素子で消費するように、ＯＮ／ＯＦＦ制御部が、残存容量表示素子のオフ時間に対するオン時間の割合を大きくするので、この電池パックも、残存容量が多いほど、多くの電力を消費して、電池パックの安全性を高めることができる。とくに、電池パックは、残存容量が多い状態は、異常が発生した電池パックにとって好ましくない状態なので、この状態において、より多くの容量を効果的に放電して消費することにより、異常が検出された電池パックの熱暴走等の弊害を有効に防止できる。また、残存容量表示素子の表示パターンを変更し、あるいは、オフ時間に対するオン時間の割合を変更することにより、ユーザーに対し異常発生を喚起すると共に、電池パックの交換などの処置を促す効果も得られる。 In the battery pack according to claim 3 of the present invention, when the abnormality detection circuit detects an abnormality of the battery pack and the remaining capacity acquisition means detects a remaining capacity equal to or greater than a specified value, the more remaining capacity is, the more power is consumed. Since the ON / OFF control unit changes the display pattern so that it is consumed by the remaining capacity display element, the greater the remaining capacity, the more power is consumed and the safety of the battery pack can be improved. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a battery pack according to the second aspect, wherein the remaining capacity acquisition means has a remaining capacity equal to or greater than a specified value when the abnormality detection circuit detects an abnormality of the battery pack. In this battery, the ON / OFF control unit increases the ratio of the on time to the off time of the remaining capacity display element so that the larger the remaining capacity, the more power is consumed by the remaining capacity display element. As the remaining capacity of the pack also increases, more power is consumed and the safety of the battery pack can be improved. In particular, since the battery pack having a large remaining capacity is not preferable for the battery pack in which an abnormality has occurred, an abnormality is detected by effectively discharging and consuming more capacity in this state. It is possible to effectively prevent adverse effects such as thermal runaway of the battery pack. In addition, by changing the display pattern of the remaining capacity display element or changing the ratio of the on time to the off time, the user is alerted to the occurrence of an abnormality and the effect of prompting the user to replace the battery pack is obtained. It is done.

本発明の請求項５の電池パックは、請求項１ないし４のいずれかに記載の電池パックであって、残存容量表示素子が、複数のＬＥＤを並べて構成しているので、正常時においては、残存容量取得手段で演算された電池セルの残存容量をＬＥＤの点灯数で明確に区別しながら表示できると共に、異常時には、複数のＬＥＤを点灯させて、効率よく電池セルの残存容量を消費できる。 A battery pack according to a fifth aspect of the present invention is the battery pack according to any one of the first to fourth aspects, wherein the remaining capacity display element is configured by arranging a plurality of LEDs. The remaining capacity of the battery cell calculated by the remaining capacity acquisition means can be displayed while clearly distinguishing by the number of lighting of the LEDs, and at the time of abnormality, the plurality of LEDs can be turned on to efficiently consume the remaining capacity of the battery cell.

本発明の請求項６の電池パックは、電池セルと出力端子の間に、異常検出回路に制御されて充放電の電流を遮断する電流遮断素子を接続しており、異常検出回路が電池パックの異常を検出すると、電流遮断素子をオフにして充放電の電流を遮断するので、異常が検出された電池パックの安全性と信頼性をさらに高めることができる。 In the battery pack according to claim 6 of the present invention, a current interruption element that is controlled by the abnormality detection circuit and cuts off the charge / discharge current is connected between the battery cell and the output terminal, and the abnormality detection circuit is connected to the battery pack. When an abnormality is detected, the current interruption element is turned off to interrupt the charging / discharging current, so that the safety and reliability of the battery pack in which the abnormality is detected can be further improved.

本発明の請求項７の電池パックは、異常検出回路が電池セルの温度を検出する温度検出部を備えており、電池セルの温度が設定値より高くなると電池パックの異常と判定するので、電池セルの温度異常を速やかに検出して、熱暴走等の危険な状態になるのを有効に阻止できる。 According to a seventh aspect of the present invention, the battery pack includes a temperature detection unit that detects the temperature of the battery cell by the abnormality detection circuit, and determines that the battery pack is abnormal when the temperature of the battery cell becomes higher than a set value. It is possible to quickly detect an abnormal temperature of the cell and effectively prevent a dangerous state such as thermal runaway.

本発明の請求項８の電池パックは、電池セルの充放電を制御する充放電スイッチング素子を電池セルと出力端子の間に接続しており、異常検出回路が、充放電スイッチング素子の異常を検出すると、電池パックの異常と判定するので、充放電スイッチング素子の異常検出時においても電池パックを保護して、電池パックの安全性と信頼性をさらに高めることができる。 In the battery pack according to claim 8 of the present invention, a charge / discharge switching element for controlling charge / discharge of the battery cell is connected between the battery cell and the output terminal, and the abnormality detection circuit detects an abnormality of the charge / discharge switching element. Then, since it is determined that the battery pack is abnormal, the battery pack can be protected even when the abnormality of the charge / discharge switching element is detected, and the safety and reliability of the battery pack can be further enhanced.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電池パックを例示するものであって、本発明は電池パックを以下のものに特定しない。また特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a battery pack for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery pack as follows. Moreover, the member shown by the claim is not what specifies the member of embodiment. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, in the following description, the same name and symbol indicate the same or the same members, and detailed description thereof will be omitted as appropriate. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and the plurality of elements are shared by one member, and conversely, the function of one member is constituted by a plurality of members. It can also be realized by sharing.

図１は、電池パックの回路図を示す。この電池パックは、充電できる電池セル１と、電池セル１の残存容量を取得する残存容量取得手段２と、この残存容量取得手段２で演算された電池セル１の残存容量を表示するための残存容量表示素子３と、この残存容量表示素子３のＯＮ／ＯＦＦを制御可能なＯＮ／ＯＦＦ制御部４と、電池セル１の異常を検出する異常検出回路５とを備える。 FIG. 1 shows a circuit diagram of a battery pack. The battery pack includes a battery cell 1 that can be charged, a remaining capacity acquisition unit 2 that acquires the remaining capacity of the battery cell 1, and a remaining capacity for displaying the remaining capacity of the battery cell 1 calculated by the remaining capacity acquisition unit 2. A capacity display element 3, an ON / OFF control unit 4 that can control ON / OFF of the remaining capacity display element 3, and an abnormality detection circuit 5 that detects an abnormality of the battery cell 1 are provided.

電池セル１は、リチウムイオン二次電池である。ただ、電池はニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池などの充電できる全ての電池とすることもできる。図の電池パックは、複数の電池セル１を内蔵している。複数の電池セル１は直列に接続されて、電池パックの出力電圧を高くしている。ただ、複数の電池セルは、並列に接続し、あるいは並列と直列に接続することもできる。図の電池パックは、２つの電池セル１を内蔵しているが、ひとつの電池セルを内蔵し、あるいは、３つ以上の電池セルを内蔵することもできる。 The battery cell 1 is a lithium ion secondary battery. However, the battery can be any rechargeable battery such as a nickel metal hydride battery or a nickel cadmium battery. The battery pack shown in the figure incorporates a plurality of battery cells 1. The plurality of battery cells 1 are connected in series to increase the output voltage of the battery pack. However, the plurality of battery cells can be connected in parallel or in parallel and in series. The battery pack shown in the figure incorporates two battery cells 1, but can incorporate one battery cell or three or more battery cells.

残存容量取得手段２は、電池セル１の電圧と、電池セル１に流れる電流を検出して、電池セル１の残存容量を検出する。図に示す残存容量取得手段２は、電池セル１の電圧を検出する電圧検出部１０と、電池セル１に流れる電流を検出する電流検出部１１と、電圧検出部１０で検出された電圧値と電流検出部１１で検出された電流値とから電池セル１の残存容量を演算する残存容量演算部１２とを備える。 The remaining capacity acquisition unit 2 detects the voltage of the battery cell 1 and the current flowing through the battery cell 1 to detect the remaining capacity of the battery cell 1. The remaining capacity acquisition means 2 shown in the figure includes a voltage detection unit 10 that detects the voltage of the battery cell 1, a current detection unit 11 that detects a current flowing through the battery cell 1, and a voltage value detected by the voltage detection unit 10. A remaining capacity calculation unit 12 that calculates the remaining capacity of the battery cell 1 from the current value detected by the current detection unit 11 is provided.

電圧検出部１０は、電池セル１の電圧を検出して、検出した電圧をデジタル値に変換して残存容量演算部１２に出力する。したがって、電圧検出部１０は、Ａ／Ｄコンバータ（図示せず）を内蔵している。図の電圧検出部１０は、直列に接続している複数の電池セル１のトータルの電圧と、各々の電圧を検出して残存容量演算部１２に出力する。 The voltage detection unit 10 detects the voltage of the battery cell 1, converts the detected voltage into a digital value, and outputs the digital value to the remaining capacity calculation unit 12. Therefore, the voltage detection unit 10 includes an A / D converter (not shown). The voltage detection unit 10 in the figure detects the total voltage of the plurality of battery cells 1 connected in series and each voltage and outputs the detected voltage to the remaining capacity calculation unit 12.

電流検出部１１は、図示しないが、電池セル１と出力端子との間に直列に接続している電流検出抵抗と、この電流検出抵抗の両端の電圧を増幅するアンプと、アンプの出力をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータとを備えている。電流検出抵抗は、電池セル１に流れる電流に比例した電圧が発生するので、この電流検出抵抗の両端に発生する電圧を検出して電流を検出することができる。また、電池の充電電流と放電電流は流れる方向が逆になるので、充電電流と放電電流ではアンプの出力電圧の極性、すなわち正負が逆になる。アンプが、放電電流を正の出力電圧とすれば、充電電流は負の出力電圧となる。したがって、アンプから出力される信号の正負で充電電流と放電電流を識別できる。 Although not shown, the current detection unit 11 includes a current detection resistor connected in series between the battery cell 1 and the output terminal, an amplifier that amplifies the voltage at both ends of the current detection resistor, and the output of the amplifier as a digital signal. And an A / D converter for converting the value. Since the current detection resistor generates a voltage proportional to the current flowing through the battery cell 1, it is possible to detect the current by detecting the voltage generated at both ends of the current detection resistor. In addition, since the charging current and discharging current of the battery flow in opposite directions, the polarity of the output voltage of the amplifier, that is, positive / negative is reversed between the charging current and the discharging current. If the amplifier uses the discharge current as a positive output voltage, the charge current becomes a negative output voltage. Therefore, the charge current and the discharge current can be identified by the sign of the signal output from the amplifier.

残存容量演算部１２は、電圧検出部１０から入力される電圧値と電流検出部１１から入力される電流値とから電池セル１の残存容量を演算する。残存容量演算部１２は、電池セル１の充放電の電流値を積算して電池セル１の残存容量を演算する。残存容量演算部１２は、充電時において、充放開始時の残存容量、すなわち、前回検出した残存容量に、充電容量を加算して残存容量を演算する。電池セル１の充電容量は、充電電流の積算値に充電効率をかけて計算される。また、残存容量演算部１２は、放電時において、放電開始時の残存容量、すなわち、前回検出した残存容量から、放電容量を減算して残存容量を演算する。電池セル１の放電容量は、放電電流の積算値に放電効率をかけて計算される。さらに、残存容量演算部１２は、充電される電池セル１の満充電を検出する。電池セル１をリチウムイオン二次電池とする電池パックは、電流と電圧を規制した定電流・定電圧充電を利用し、電池セル１の電圧が所定値以上、充電電流が所定値以下の条件のとき、満充電と判定する。また、電池セルをニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池とする電池パックは、ピーク電圧を検出し、あるいは電圧のピーク電圧からの−ΔＶ（＝電圧低下）を検出して、満充電を検出する。残存容量演算部１２は、演算した電池セル１の残存容量を、充放電制御部１３とＯＮ／ＯＦＦ制御部４に出力する。 The remaining capacity calculation unit 12 calculates the remaining capacity of the battery cell 1 from the voltage value input from the voltage detection unit 10 and the current value input from the current detection unit 11. The remaining capacity calculation unit 12 calculates the remaining capacity of the battery cell 1 by integrating the charge / discharge current values of the battery cell 1. At the time of charging, the remaining capacity calculation unit 12 calculates the remaining capacity by adding the charging capacity to the remaining capacity at the start of charge / discharge, that is, the remaining capacity detected last time. The charging capacity of the battery cell 1 is calculated by multiplying the integrated value of the charging current by the charging efficiency. In addition, the remaining capacity calculation unit 12 calculates the remaining capacity by subtracting the discharge capacity from the remaining capacity at the start of discharge, that is, the remaining capacity detected last time. The discharge capacity of the battery cell 1 is calculated by multiplying the integrated value of the discharge current by the discharge efficiency. Further, the remaining capacity calculation unit 12 detects the full charge of the battery cell 1 to be charged. A battery pack in which the battery cell 1 is a lithium ion secondary battery uses constant current / constant voltage charging in which current and voltage are regulated, and the voltage of the battery cell 1 is not less than a predetermined value and the charging current is not more than a predetermined value. When it is determined that the battery is fully charged. In addition, a battery pack in which the battery cell is a nickel metal hydride battery or a nickel cadmium battery detects a full voltage by detecting a peak voltage or detecting −ΔV (= voltage drop) from the peak voltage of the voltage. The remaining capacity calculation unit 12 outputs the calculated remaining capacity of the battery cell 1 to the charge / discharge control unit 13 and the ON / OFF control unit 4.

充放電制御部１３は、残存容量に応じて充放電スイッチング素子７を制御して電池セルの充放電を制御する。充放電スイッチング素子７は、電池セル１と出力端子２０の間に接続された充電スイッチ７Ａと放電スイッチ７Ｂからなる。充電スイッチ７Ａは、放電電流を許容し、充電電流を制御する。放電スイッチ７Ｂは、充電電流を許容し、放電電流を制御する。これらの充放電スイッチング素子７として、たとえば、ＦＥＴが使用できる。ＦＥＴである充放電スイッチング素子７は、図示しないが、寄生ダイオードを備えており、この寄生ダイオードにより、一方向の電流を許容している。充放電制御部１３は、充電状態において、充電スイッチ７Ａをオンに制御し、電池セル１が満充電されると、充電スイッチ７Ａをオフに切り換えて充電を停止する。さらに、充放電制御部１３は、放電状態において、放電スイッチ７Ｂをオンに制御し、電池セル１が最低残存容量まで放電される、放電スイッチ７Ｂをオフに切り換えて放電を停止する。これにより、電池セル１の過充電と過放電とを防止している。 The charge / discharge control unit 13 controls the charge / discharge switching element 7 according to the remaining capacity to control the charge / discharge of the battery cell. The charge / discharge switching element 7 includes a charge switch 7A and a discharge switch 7B connected between the battery cell 1 and the output terminal 20. The charging switch 7A allows the discharging current and controls the charging current. The discharge switch 7B allows the charging current and controls the discharging current. As these charge / discharge switching elements 7, for example, FETs can be used. The charge / discharge switching element 7, which is an FET, includes a parasitic diode (not shown), and allows current in one direction by the parasitic diode. In the charging state, the charging / discharging control unit 13 controls the charging switch 7A to be turned on, and when the battery cell 1 is fully charged, the charging switch 7A is turned off to stop charging. Further, in the discharge state, the charge / discharge control unit 13 controls the discharge switch 7B to be turned on, and the battery cell 1 is discharged to the minimum remaining capacity, and the discharge switch 7B is turned off to stop the discharge. Thereby, overcharge and overdischarge of the battery cell 1 are prevented.

残存容量表示素子３は、残存容量取得手段２で演算された電池セル１の残存容量を表示する。残存容量表示素子３は、１ないし複数の発光素子で構成することができる。この発光素子として、ＬＥＤ（発光ダイオード）が最適である。安価で高寿命だからである。ただ、残存容量表示素子には、ＬＥＤ以外の発光素子も使用できる。発光素子で構成される残存容量表示素子３は、図１に示すように、制御スイッチ１４を介して電池セル１に接続されて、ＯＮ／ＯＦＦ制御部４でＯＮ／ＯＦＦに制御される。 The remaining capacity display element 3 displays the remaining capacity of the battery cell 1 calculated by the remaining capacity acquisition means 2. The remaining capacity display element 3 can be composed of one to a plurality of light emitting elements. As this light emitting element, an LED (light emitting diode) is optimal. It is cheap and has a long life. However, light emitting elements other than LEDs can also be used for the remaining capacity display element. As shown in FIG. 1, the remaining capacity display element 3 composed of a light emitting element is connected to the battery cell 1 via a control switch 14 and is controlled to be ON / OFF by the ON / OFF control unit 4.

図２と図３は、複数のＬＥＤ８を備える残存容量表示素子３の一例を示している。図の残存容量表示素子３は、５個のＬＥＤ８を一列に並べて構成している。この残存容量表示素子３は、電池セル１の残存容量をＬＥＤ８の点灯数で表示する。したがって、残存容量表示素子３は、各々のＬＥＤ８の点灯を個別に制御できるように、制御スイッチ１４を介してＯＮ／ＯＦＦ制御部４で制御される。 2 and 3 show an example of the remaining capacity display element 3 having a plurality of LEDs 8. The remaining capacity display element 3 in the figure is configured by arranging five LEDs 8 in a line. The remaining capacity display element 3 displays the remaining capacity of the battery cell 1 by the number of lighting of the LEDs 8. Therefore, the remaining capacity display element 3 is controlled by the ON / OFF control unit 4 via the control switch 14 so that the lighting of each LED 8 can be individually controlled.

図２は、各々のＬＥＤ８をＯＮ／ＯＦＦ制御部４で制御する構造を示している。図の残存容量表示素子３は、５個のＬＥＤ８を並列に接続している。各々のＬＥＤ８は、電流調整抵抗２２を直列に接続すると共に、入力側を電源側である電池セルの正極側に接続し、出力側をアースに接続している。さらに、各々のＬＥＤ８は、制御スイッチ１４でＯＮ／ＯＦＦが制御される。制御スイッチ１４は、各々のＬＥＤ８のＯＮ／ＯＦＦを個別に制御する複数のＯＮ／ＯＦＦスイッチ２１を備える。ＯＮ／ＯＦＦスイッチ２１は、ＦＥＴ等のスイッチング素子で、各々のＬＥＤ８に直列に接続している。各々のＯＮ／ＯＦＦスイッチ２１は、ＯＮ／ＯＦＦ制御部４でＯＮ／ＯＦＦに制御されて、各ＬＥＤ８への通電を制御する。すなわち、ＯＮ／ＯＦＦ制御部４は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ２１のＯＮ／ＯＦＦを制御して、各ＬＥＤ８の点灯を制御する。 FIG. 2 shows a structure in which each LED 8 is controlled by the ON / OFF control unit 4. The remaining capacity display element 3 shown in the figure has five LEDs 8 connected in parallel. Each LED 8 has a current adjustment resistor 22 connected in series, an input side connected to the positive side of the battery cell which is the power supply side, and an output side connected to ground. Further, each LED 8 is ON / OFF controlled by the control switch 14. The control switch 14 includes a plurality of ON / OFF switches 21 that individually control ON / OFF of each LED 8. The ON / OFF switch 21 is a switching element such as an FET and is connected to each LED 8 in series. Each ON / OFF switch 21 is controlled to be turned ON / OFF by the ON / OFF control unit 4 and controls energization to each LED 8. That is, the ON / OFF control unit 4 controls the ON / OFF of the ON / OFF switch 21 to control the lighting of each LED 8.

さらに、ＯＮ／ＯＦＦ制御部４は、残存容量表示素子３の表示の開始を制御する表示スイッチ１５を接続している。表示スイッチ１５は、たとえば、押しボタンスイッチである。ＯＮ／ＯＦＦ制御部４は、この表示スイッチ１５が操作されると、所定の時間だけ残存容量表示素子３のＬＥＤ８を点灯させで電池セルの容量が無駄に消費されるのを防止する。このＯＮ／ＯＦＦ制御部４は、タイマー（図示せず）を内蔵しており、表示スイッチ１５が操作されると、一定時間、例えば、数秒ないし数十秒間、残存容量表示素子３のＬＥＤ８を点灯させて、電池セル１の残存容量を表示する。したがって、ユーザーは、電池セル１の残存容量を確認したいときに表示スイッチ１５を操作して、残存容量表示素子３に残存容量を表示させる。これにより、電池セル１の容量を無駄に消費することなく、電力消費を低減しながら電池セル１の残存容量を確実に表示できる。 Further, the ON / OFF control unit 4 is connected to a display switch 15 that controls the start of display of the remaining capacity display element 3. The display switch 15 is, for example, a push button switch. When the display switch 15 is operated, the ON / OFF control unit 4 turns on the LED 8 of the remaining capacity display element 3 for a predetermined time, thereby preventing the capacity of the battery cell from being wasted. The ON / OFF control unit 4 has a built-in timer (not shown). When the display switch 15 is operated, the LED 8 of the remaining capacity display element 3 is turned on for a certain time, for example, several seconds to several tens of seconds. The remaining capacity of the battery cell 1 is displayed. Accordingly, when the user wants to check the remaining capacity of the battery cell 1, the user operates the display switch 15 to display the remaining capacity on the remaining capacity display element 3. Thereby, the remaining capacity of the battery cell 1 can be reliably displayed while reducing the power consumption without wastefully consuming the capacity of the battery cell 1.

図３は、残存容量表示素子３が、電池セル１の残存容量に応じてＬＥＤ８の点灯数を変化させる一例を示している。図の残存容量表示素子３は、電池セル１が満充電の状態（残存容量１００％）では、５個のＬＥＤ８を点灯し、残存容量が８０％以上１００％未満の時には、４個のＬＥＤ８を点灯し、残存容量が６０％以上８０％未満の時には、３個のＬＥＤ８を点灯し、残存容量が４０％以上６０％未満の時には、２個のＬＥＤ８を点灯し、残存容量が２０％以上４０％未満の時には、１個のＬＥＤ８を点灯し、残存容量が２０％未満の時には、ＬＥＤ８を点灯しない状態をとしている。この図に示すように、複数のＬＥＤ８を備える残存容量表示素子３は、ＬＥＤ８の点灯数で残存容量を段階別に表示できる。 FIG. 3 shows an example in which the remaining capacity display element 3 changes the number of lighting of the LEDs 8 according to the remaining capacity of the battery cell 1. The remaining capacity display element 3 shown in the figure turns on five LEDs 8 when the battery cell 1 is fully charged (remaining capacity 100%), and displays four LEDs 8 when the remaining capacity is 80% or more and less than 100%. When the remaining capacity is 60% or more and less than 80%, the three LEDs 8 are lit. When the remaining capacity is 40% or more and less than 60%, the two LEDs 8 are lit, and the remaining capacity is 20% or more and 40%. When the remaining capacity is less than 20%, one LED 8 is turned on. When the remaining capacity is less than 20%, the LED 8 is not turned on. As shown in this figure, the remaining capacity display element 3 including a plurality of LEDs 8 can display the remaining capacity by the number of lighting of the LEDs 8 in stages.

さらに、単一のＬＥＤで構成される残存容量表示素子は、図示しないが、点灯パターンを変更して残存容量を表示することができる。この残存容量表示素子は、単位時間当たりの点滅回数や点滅周期を残存容量に応じて変更させて残存容量を表示することができる。この残存容量表示素子は、たとえば、電池セルが満充電（残存容量１００％）の時には連続して点灯し、残存容量が７０％以上１００％未満の時には、単位時間当たり３回点滅し、残存容量が４０％以上７０％未満の時には、単位時間当たり２回点滅し、残存容量が１５％以上４０％未満の時には、単位時間当たり１個点滅し、残存容量が１５％未満の時には消灯させて、点灯パターンで残存容量を段階別に表示できる。 Furthermore, although not shown, the remaining capacity display element composed of a single LED can display the remaining capacity by changing the lighting pattern. The remaining capacity display element can display the remaining capacity by changing the number of blinks per unit time and the blinking cycle according to the remaining capacity. For example, the remaining capacity display element is continuously lit when the battery cell is fully charged (remaining capacity 100%), and blinks three times per unit time when the remaining capacity is 70% or more and less than 100%. Is flashed twice per unit time when the remaining capacity is less than 40% and less than 70%, blinks once per unit time when the remaining capacity is less than 15% and less than 40%, and is turned off when the remaining capacity is less than 15%. The remaining capacity can be displayed step by step in the lighting pattern.

以上のように、残存容量表示素子は、ＬＥＤの点灯個数や点灯パターンで残存容量を段階別に表示できる。ただし、残存容量に対するＬＥＤの点灯個数や点灯パターンは、以上の例に限定せず、種々に変更することもできる。すなわち、残存容量表示素子は、装備するＬＥＤの個数や、残存容量の段階に応じて、その表示パターンを種々に変更できる。 As described above, the remaining capacity display element can display the remaining capacity step by step according to the number of lighting LEDs and the lighting pattern. However, the number of lighting LEDs and the lighting pattern with respect to the remaining capacity are not limited to the above example, and can be variously changed. That is, the display pattern of the remaining capacity display element can be variously changed according to the number of LEDs to be equipped and the stage of the remaining capacity.

異常検出回路５は、電池パックの異常を検出する。異常検出回路５は、電池セル１や充放電スイッチング素子７の異常な状態を電池パックの異常として検出し、電池パックを保護する。異常検出回路５は、電池セル１の温度が異常に上昇し、あるいは、電池セル１の電圧が異常に高くなり、あるいはまた、電池セル１に流れる充放電の電流が異常に大きくなると、電池セル１が異常と判定する。また、異常検出回路５は、充放電スイッチング素子７の温度が異常に上昇し、あるいは、充放電スイッチング素子７が正常に動作しないときに充放電スイッチング素子７の異常と判定する。充放電スイッチング素子７の動作不良は、たとえば、電池セル１が満充電されて、充放電制御部１３が充電スイッチ７Ａをオフに制御する状態において、電流検出部１１で充電電流が検出されるとき、あるいは、充放電制御部１３が放電スイッチ７Ｂをオフに制御する状態において、電流検出部１１で放電電流が検出されるときである。さらに、異常検出回路５は、残存容量取得手段２で満充電を検出するにもかかわらず充電電流が遮断されないとき、あるいは、残存容量取得手段２で演算される残存容量が最低残存容量以下となるにもかかわらず放電電流が遮断されない場合にも、充放電スイッチング素子７または充放電制御部１３の故障と判定して、電池パックの異常と判定することもできる。 The abnormality detection circuit 5 detects an abnormality of the battery pack. The abnormality detection circuit 5 detects an abnormal state of the battery cell 1 or the charge / discharge switching element 7 as an abnormality of the battery pack, and protects the battery pack. The abnormality detection circuit 5 is configured such that when the temperature of the battery cell 1 rises abnormally, the voltage of the battery cell 1 becomes abnormally high, or the charge / discharge current flowing through the battery cell 1 becomes abnormally large, 1 is determined to be abnormal. Further, the abnormality detection circuit 5 determines that the charge / discharge switching element 7 is abnormal when the temperature of the charge / discharge switching element 7 rises abnormally or when the charge / discharge switching element 7 does not operate normally. The malfunction of the charging / discharging switching element 7 is, for example, when the charging current is detected by the current detecting unit 11 in a state where the battery cell 1 is fully charged and the charging / discharging control unit 13 controls the charging switch 7A to be turned off. Alternatively, when the current detection unit 11 detects the discharge current in a state where the charge / discharge control unit 13 controls the discharge switch 7B to be turned off. Further, the abnormality detection circuit 5 detects when the remaining capacity acquisition means 2 detects full charge, but the charging current is not interrupted, or the remaining capacity calculated by the remaining capacity acquisition means 2 is less than the minimum remaining capacity. Nevertheless, even when the discharge current is not interrupted, it is possible to determine that the charge / discharge switching element 7 or the charge / discharge control unit 13 is faulty and to determine that the battery pack is abnormal.

異常検出回路５は、電池セル１と充放電スイッチング素子７の温度を検出する温度検出部９と、電池セル１の電圧を検出する電圧検出部１０と、電池セル１に流れる電流を検出する電流検出部１１と、検出される温度、電圧、電流から電池セル１やスイッチング素子７の異常を判定する判定部１６とを備えている。図に示す異常検出回路５は、前述の残存容量取得手段２の電圧検出部１０と電流検出部１１を併用して、電圧と電流を検出している。 The abnormality detection circuit 5 includes a temperature detection unit 9 that detects the temperature of the battery cell 1 and the charge / discharge switching element 7, a voltage detection unit 10 that detects the voltage of the battery cell 1, and a current that detects a current flowing through the battery cell 1. The detection part 11 and the determination part 16 which determines abnormality of the battery cell 1 or the switching element 7 from the detected temperature, voltage, and electric current are provided. The abnormality detection circuit 5 shown in the figure detects the voltage and current by using the voltage detection unit 10 and the current detection unit 11 of the above-described remaining capacity acquisition unit 2 together.

温度検出部９は、電池セル１に接近して配設される温度センサー１８から入力される電気信号から電池セル１の温度を検出し、充放電スイッチング素子７に接近して配設される温度センサー１９から入力される電気信号から充放電スイッチング素子７の温度を検出する。温度センサー１８、１９には、サーミスター等の検出温度によって電気抵抗が変化する素子が使用できる。温度検出部９は、温度センサー１８、１９から入力される電気抵抗の変化を電圧の変化に変換する温度−電圧変換回路を内蔵している。この温度−電圧変換回路から出力される信号から電池セル１の温度や充放電スイッチング素子７の温度を検出する。 The temperature detection unit 9 detects the temperature of the battery cell 1 from the electric signal input from the temperature sensor 18 disposed close to the battery cell 1, and the temperature disposed close to the charge / discharge switching element 7. The temperature of the charge / discharge switching element 7 is detected from the electrical signal input from the sensor 19. For the temperature sensors 18 and 19, elements such as a thermistor whose electric resistance changes depending on the detected temperature can be used. The temperature detection unit 9 includes a temperature-voltage conversion circuit that converts changes in electrical resistance input from the temperature sensors 18 and 19 into changes in voltage. The temperature of the battery cell 1 and the temperature of the charge / discharge switching element 7 are detected from the signal output from the temperature-voltage conversion circuit.

判定部１６は、温度検出部９から入力される電池セル１や充放電スイッチング素子７の温度、電圧検出部１０から入力される電池セル１の電圧、電流検出部１１から入力される電池セル１に流れる電流、充放電制御部１３から入力される充放電スイッチング素子７の制御状態、あるいは、残存容量演算部１２から入力される電池セル１の残存容量から、電池セル１の異常と充放電スイッチング素子７の異常を判定する。判定部１６は、電池セル１や充放電スイッチング素子７の異常な状態を記憶回路１７に記憶しており、この記憶回路１７に記憶されるデータと検出データとを比較して、電池セル１や充放電スイッチング素子７の異常を判定する。判定部１６は、温度検出部９から入力される電池セル１の温度が第１異常判定温度よりも高いと電池セルの異常と判定し、温度検出部９から入力される充放電スイッチング素子７の温度が第２異常判定温度よりも高いと充放電スイッチング素子７の異常と判定する。さらに、判定部１６は、電圧検出部１０から入力される電池セル１の電圧が異常判定電圧よりも高いとき、あるいは、電流検出部１１から入力される電池セル１に流れる電流が異常判定電流よりも大きいと電池セル１の異常と判定する。さらに、判定部は、残存容量取得手段２から電池セル１の満充電信号が入力され、あるいは充放電制御部１３から充電スイッチ７Ａをオフに制御する状態を示す信号が入力される状態において、電流検出部１１で充電電流が検出されるとき、充放電スイッチング素子７の異常、または充放電制御部１３の異常と判定する。さらにまた、判定部１６は、残存容量取得手段２から電池セル１の残存容量が最低容量であることを示す信号が入力され、あるいは充放電制御部１３から放電スイッチ７Ｂをオフに制御する状態を示す信号が入力される状態において、電流検出部１１で放電電流が検出されるとき、充放電スイッチング素子７の異常、または充放電制御部１３の異常と判定する。 The determination unit 16 includes the temperature of the battery cell 1 and the charge / discharge switching element 7 input from the temperature detection unit 9, the voltage of the battery cell 1 input from the voltage detection unit 10, and the battery cell 1 input from the current detection unit 11. The abnormality of the battery cell 1 and the charge / discharge switching from the current flowing in the battery, the control state of the charge / discharge switching element 7 input from the charge / discharge control unit 13, or the remaining capacity of the battery cell 1 input from the remaining capacity calculation unit 12. The abnormality of the element 7 is determined. The determination unit 16 stores abnormal states of the battery cell 1 and the charge / discharge switching element 7 in the storage circuit 17, compares the data stored in the storage circuit 17 with the detection data, The abnormality of the charge / discharge switching element 7 is determined. When the temperature of the battery cell 1 input from the temperature detection unit 9 is higher than the first abnormality determination temperature, the determination unit 16 determines that the battery cell is abnormal, and the determination unit 16 determines the charge / discharge switching element 7 input from the temperature detection unit 9. If the temperature is higher than the second abnormality determination temperature, it is determined that the charge / discharge switching element 7 is abnormal. Further, the determination unit 16 is configured such that when the voltage of the battery cell 1 input from the voltage detection unit 10 is higher than the abnormality determination voltage, or the current flowing through the battery cell 1 input from the current detection unit 11 is higher than the abnormality determination current. Is larger, it is determined that the battery cell 1 is abnormal. Further, in the state where the full charge signal of the battery cell 1 is input from the remaining capacity acquisition unit 2 or the signal indicating the state in which the charge switch 7A is controlled to be turned off is input from the charge / discharge control unit 13, the determination unit When the detection unit 11 detects the charging current, it is determined that the charge / discharge switching element 7 is abnormal or the charge / discharge control unit 13 is abnormal. Furthermore, the determination unit 16 receives a signal indicating that the remaining capacity of the battery cell 1 is the minimum capacity from the remaining capacity acquisition unit 2, or controls the discharge switch 7B to be turned off from the charge / discharge control unit 13. When a discharge current is detected by the current detection unit 11 in a state where the signal shown is input, it is determined that the charge / discharge switching element 7 is abnormal or the charge / discharge control unit 13 is abnormal.

異常検出回路５は、電池パックの異常を検出すると、電池セル１に流れる電流を遮断して電池パックを保護する。図に示す電池パックは、電池セル１と出力端子２０の間に電流遮断素子６を接続している。この電池パックは、異常検出回路５が電池パックの異常を検出すると、電流遮断素子６をオフにして充放電の電流を遮断する。電流遮断素子６は、たとえば、ヒューズである。ヒューズである電流遮断素子６は、抵抗加熱型ヒューズとして通電状態を制御できる。電流加熱型ヒューズは、図示しないが、電池セルと直列に接続されるヒューズと、このヒューズに熱結合している加熱抵抗とを備える。この電流加熱型ヒューズは、加熱抵抗に流す電流を制御して、加熱抵抗をジュール熱で加熱し、加熱抵抗でヒューズを加熱して溶断させる。したがって、異常検出回路が電池パックの異常を検出すると、加熱抵抗に電流を流し、加熱抵抗でヒューズを溶断して充放電の電流を遮断する。この電流遮断素子は、ヒューズを溶断して電流遮断状態になると、電流を流す状態には復帰しない。したがって、電池パックが異常になると、電流を遮断して電池パックを使用できない状態として、安全性をより高くできる。さらに、ヒューズである電流遮断素子は、過電流で溶断される保護素子にも併用できる。 When the abnormality detection circuit 5 detects an abnormality of the battery pack, the abnormality detection circuit 5 protects the battery pack by cutting off the current flowing through the battery cell 1. In the battery pack shown in the figure, a current interrupting element 6 is connected between the battery cell 1 and the output terminal 20. In the battery pack, when the abnormality detection circuit 5 detects an abnormality of the battery pack, the current interruption element 6 is turned off to interrupt the charging / discharging current. The current interruption element 6 is a fuse, for example. The current interrupting element 6 which is a fuse can control an energization state as a resistance heating type fuse. Although not shown, the current heating type fuse includes a fuse connected in series with the battery cell and a heating resistor thermally coupled to the fuse. This current heating type fuse controls the current flowing through the heating resistor, heats the heating resistor with Joule heat, and heats the fuse with the heating resistor to blow it. Therefore, when the abnormality detection circuit detects an abnormality of the battery pack, a current is supplied to the heating resistor, and the fuse is blown by the heating resistor to interrupt the charging / discharging current. The current interrupting element does not return to a state in which a current flows when the fuse is blown to enter a current interrupting state. Therefore, when the battery pack becomes abnormal, the current can be cut off and the battery pack cannot be used, and the safety can be further increased. Furthermore, the current interrupting element that is a fuse can be used in combination with a protection element that is blown by an overcurrent.

さらに、電池パックは、充放電スイッチング素子７を電流遮断素子に併用することもできる。充放電スイッチング素子７を電流遮断素子に併用する電池パックは、異常検出回路５が電池パックの異常を検出すると、充電スイッチ７Ａをオフに制御して充電電流を遮断し、放電スイッチ７Ｂをオフに制御して放電電流を遮断する。充電スイッチ７Ａをオフに切り換えると、電池パックは充電できなくなり、また放電スイッチング７Ｂをオフに切り換えると放電できなくなるので、これらの充放電スイッチング素子７をオフ状態に保持することで、電池パックを使用できなくできる。このように、充放電スイッチング素子７を電流遮断素子に併用する電池パックは、電流遮断素子を特別に設ける必要がない。また、電流遮断素子を備える電池パックにおいても、異常検出時には、充放電スイッチング素子をオフ状態に保持して電池パックを保護することができる。 Furthermore, the battery pack can also use the charge / discharge switching element 7 as a current interrupting element. When the abnormality detection circuit 5 detects an abnormality of the battery pack, the battery pack that uses the charge / discharge switching element 7 as a current interruption element controls the charge switch 7A to be turned off to cut off the charge current and turn off the discharge switch 7B. Control to cut off the discharge current. When the charge switch 7A is switched off, the battery pack cannot be charged, and when the discharge switching 7B is switched off, the battery pack cannot be discharged, so the battery pack can be used by holding these charge / discharge switching elements 7 in the off state. It can not be done. Thus, the battery pack that uses the charge / discharge switching element 7 in combination with the current interrupting element does not require a special current interrupting element. Further, even in a battery pack including a current interrupting element, when an abnormality is detected, the charge / discharge switching element can be held in an off state to protect the battery pack.

さらに、電池パックは、異常検出回路５が電池パックの異常を検出すると、ＯＮ／ＯＦＦ制御部４を制御して、残存容量表示素子３で電池セル１を放電する。電池パックの異常が検出された状態で、電池セル１の容量が残存する状態は好ましくないからである。残存容量表示素子３は、セルバランス回路等の内部回路に比べて、消費電力が大きいので、電池セル１を短時間で安全な電池容量まで放電できる。とくに、複数のＬＥＤ８を備える残存容量表示素子３は、より効果的に電池セル１を放電して、残存する容量を消費できる。 Further, when the abnormality detection circuit 5 detects an abnormality of the battery pack, the battery pack controls the ON / OFF control unit 4 to discharge the battery cell 1 with the remaining capacity display element 3. This is because a state in which the capacity of the battery cell 1 remains in a state where an abnormality of the battery pack is detected is not preferable. Since the remaining capacity display element 3 consumes more power than an internal circuit such as a cell balance circuit, the battery cell 1 can be discharged to a safe battery capacity in a short time. In particular, the remaining capacity display element 3 including the plurality of LEDs 8 can discharge the battery cell 1 more effectively and consume the remaining capacity.

ＯＮ／ＯＦＦ制御部４は、異常検出回路５から電池パック１の異常信号が入力されると、残存容量表示素子３の全てのＬＥＤ８を連続点灯し、あるいは点滅させて電池セル１に残存する容量を効率よく消費させる。この電池パックは、残存容量表示素子３のＬＥＤ８を点灯することにより、ユーザーに対して、電池パックの異常を明確に告知して喚起することができる。たとえば、異常時において、全てのＬＥＤ８を連続点灯させる場合、正常時には、表示スイッチ１５を操作したときにのみＬＥＤ８を所定の時間だけ点灯させるので、ユーザーは、表示スイッチ１５を操作しないにもかかわらず、全てのＬＥＤ８が連続点灯されると、電池パックの異常であると認識できる。この制御では、全てのＬＥＤ８を連続点灯させるので、最も効率よく電池セル１を放電できる。また、異常時において、全てのＬＥＤ８を点滅させる場合も、表示スイッチ１５を操作しないにもかかわらず、全てのＬＥＤ８が点滅されると、電池パックの異常であると認識できる。また、図３に示すように、正常時における電池セル１の残存容量の表示パターンとして、点滅パターンを設定しないことによって、ＬＥＤ８が点滅されると、電池パックの異常であると認識できる。とくに、この制御では、全てのＬＥＤ８を点滅させるので、最も効果的にユーザーに電池パックの異常を認識させることができる。 When the abnormality signal of the battery pack 1 is input from the abnormality detection circuit 5, the ON / OFF control unit 4 continuously turns on or blinks all the LEDs 8 of the remaining capacity display element 3 to leave the remaining capacity in the battery cell 1. Is consumed efficiently. By turning on the LED 8 of the remaining capacity display element 3, the battery pack can clearly notify the user of the abnormality of the battery pack and alert the user. For example, when all the LEDs 8 are continuously lit when there is an abnormality, the LEDs 8 are lit for a predetermined time only when the display switch 15 is operated in the normal state, so that the user does not operate the display switch 15. When all the LEDs 8 are continuously lit, it can be recognized that the battery pack is abnormal. In this control, since all the LEDs 8 are continuously lit, the battery cell 1 can be discharged most efficiently. In addition, even when all the LEDs 8 are blinked at the time of abnormality, it can be recognized that the battery pack is abnormal when all the LEDs 8 are blinked even though the display switch 15 is not operated. Further, as shown in FIG. 3, when the LED 8 is blinked by not setting the blinking pattern as the display pattern of the remaining capacity of the battery cell 1 at the normal time, it can be recognized that the battery pack is abnormal. In particular, in this control, all the LEDs 8 are blinked, so that the user can recognize the abnormality of the battery pack most effectively.

さらに、電池パックは、異常検出回路５が電池パックの異常を検出する状態で、残存容量取得手段２が規定値以上の残存容量を検出すると、残存容量が多いほど、より多くの電力を残存容量表示素子３で消費するように、ＯＮ／ＯＦＦ制御部４が残存容量表示素子３の表示パターンを変更することができる。この規定値は、異常が検出された電池パックの安全が確保できる残存容量であって、電池セル１の満充電状態（１００％）に対して、２０〜５０％、たとえば、４０％とすることができる。 Further, in the battery pack, when the abnormality detection circuit 5 detects an abnormality of the battery pack, when the remaining capacity acquisition unit 2 detects a remaining capacity that is equal to or greater than a specified value, the remaining capacity increases and the remaining capacity is increased. The ON / OFF control unit 4 can change the display pattern of the remaining capacity display element 3 so as to be consumed by the display element 3. This specified value is the remaining capacity that can ensure the safety of the battery pack in which an abnormality is detected, and is set to 20 to 50%, for example, 40% with respect to the fully charged state (100%) of the battery cell 1. Can do.

ＯＮ／ＯＦＦ制御部４は、異常検出時において、残存容量取得手段２から規定値以上の残存容量を示す信号が入力されると、全てのＬＥＤ８を連続点灯し、残存容量取得手段２から規定値未満の残存容量を示す信号が入力されると全てのＬＥＤ８を点滅させて、電池セル１の残存容量に応じて表示パターンを変更することができる。この制御方法では、最も効率よく電池セル１を放電できる。 The ON / OFF control unit 4 continuously lights all the LEDs 8 when a signal indicating a remaining capacity equal to or greater than a specified value is input from the remaining capacity acquisition unit 2 at the time of abnormality detection, and the specified value from the remaining capacity acquisition unit 2 When a signal indicating a remaining capacity of less than is input, all the LEDs 8 are blinked, and the display pattern can be changed according to the remaining capacity of the battery cell 1. In this control method, the battery cell 1 can be discharged most efficiently.

さらに、ＯＮ／ＯＦＦ制御部４は、異常検出時において、残存容量取得手段２から規定値以上の残存容量を示す信号が入力されると、残存容量表示素子３のオフ時間に対するオン時間の割合を大きくして、残存容量が多いほどより多くの電力を消費させることができる。この制御では、ＯＮ／ＯＦＦ制御部４は、たとえば、電池セル１の残存容量が規定値以上のときには、０．９秒点灯、０．１秒消灯の１秒周期でＬＥＤ８を点滅し、電池セル１の残存容量が規定値未満のときには、０．１秒点灯、０．９秒消灯の１秒周期でＬＥＤ８を点滅する。ただし、残存容量表示素子のオフ時間に対するオン時間の割合は、種々に変更することができる。この制御では、残存容量が規定値以上の場合において、連続点灯に対して約９０％の効率で電力を消費しながら、ＬＥＤ８の点滅により、効果的にユーザーに電池パックの異常を認識させることができる。また、残存容量が規定値未満になると点滅パターンを変化させるので、電池パックが安全な状態に移行したことを確認できる特長もある。ちなみに、５個のＬＥＤを備える残存容量表示素子を使用して、この点滅制御によって満充電状態にある電池セルを放電すると、従来の内部回路では約１０日を要していた放電を、約２日に短縮することができた。 Further, when a signal indicating a remaining capacity equal to or greater than a specified value is input from the remaining capacity acquisition unit 2 at the time of abnormality detection, the ON / OFF control unit 4 sets the ratio of the on time to the off time of the remaining capacity display element 3. The larger the remaining capacity, the more power can be consumed. In this control, for example, when the remaining capacity of the battery cell 1 is equal to or greater than a specified value, the ON / OFF control unit 4 blinks the LED 8 with a 1-second cycle of lighting for 0.9 seconds and turning off for 0.1 seconds. When the remaining capacity of 1 is less than the specified value, the LED 8 blinks in a 1-second cycle of lighting for 0.1 seconds and turning off for 0.9 seconds. However, the ratio of the on time to the off time of the remaining capacity display element can be variously changed. In this control, when the remaining capacity is equal to or greater than the specified value, the user can effectively recognize the abnormality of the battery pack by blinking the LED 8 while consuming electric power with an efficiency of about 90% for continuous lighting. it can. In addition, since the blinking pattern is changed when the remaining capacity becomes less than the specified value, there is also a feature that it can be confirmed that the battery pack has shifted to a safe state. By the way, when a battery cell in a fully charged state is discharged by this blinking control using a remaining capacity display element having five LEDs, the discharge that required about 10 days in the conventional internal circuit is about 2 I was able to shorten the day.

本発明では、異常が検出された電池パックの電池セルに残存する電池容量を効率よく放電して、速やかに安全な容量まで放電できるので、異常が検出された電池パックの安全性と信頼性を高めることができる。 In the present invention, since the battery capacity remaining in the battery cell of the battery pack in which the abnormality is detected can be efficiently discharged and discharged to a safe capacity quickly, the safety and reliability of the battery pack in which the abnormality is detected can be improved. Can be increased.

本発明の一実施例にかかる電池パックのブロック図である。It is a block diagram of the battery pack concerning one Example of this invention. 複数のＬＥＤを備える残存容量表示素子をＯＮ／ＯＦＦ制御部で制御する一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example which controls a remaining capacity display element provided with several LED by an ON / OFF control part. 残存容量表示素子の表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of a remaining capacity display element.

Explanation of symbols

１…電池セル
２…残存容量取得手段
３…残存容量表示素子
４…ＯＮ／ＯＦＦ制御部
５…異常検出回路
６…電流遮断素子
７…充放電スイッチング素子７Ａ…充電スイッチ
７Ｂ…放電スイッチ
８…ＬＥＤ
９…温度検出部
１０…電圧検出部
１１…電流検出部
１２…残存容量演算部
１３…充放電制御部
１４…制御スイッチ
１５…表示スイッチ
１６…判定部
１７…記憶回路
１８…温度センサー
１９…温度センサー
２０…出力端子
２１…ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
２２…電流調整抵抗 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery cell 2 ... Remaining capacity acquisition means 3 ... Remaining capacity display element 4 ... ON / OFF control part 5 ... Abnormality detection circuit 6 ... Current interruption element 7 ... Charge-discharge switching element 7A ... Charge switch
7B ... Discharge switch 8 ... LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Temperature detection part 10 ... Voltage detection part 11 ... Current detection part 12 ... Remaining capacity calculation part 13 ... Charge / discharge control part 14 ... Control switch 15 ... Display switch 16 ... Determination part 17 ... Memory circuit 18 ... Temperature sensor 19 ... Temperature Sensor 20 ... Output terminal 21 ... ON / OFF switch 22 ... Current adjustment resistor

Claims

Battery cell (1),
Remaining capacity acquisition means (2) for acquiring the remaining capacity of the battery cell (1),
A remaining capacity display element (3) for displaying the remaining capacity of the battery cell (1) calculated by the remaining capacity acquisition means (2);
An ON / OFF controller (4) capable of controlling ON / OFF of the remaining capacity display element (3);
An abnormality detection circuit (5) for detecting an abnormality of the battery pack,
A battery pack comprising:
When the abnormality detection circuit (5) detects an abnormality of the battery pack, the ON / OFF control unit (4) is controlled to discharge the battery cell (1) with the remaining capacity display element (3). A battery pack characterized by comprising:

The battery pack according to claim 1, wherein when the abnormality detection circuit (5) detects an abnormality of the battery pack, the ON / OFF control unit (4) blinks and displays the remaining capacity display element (3).

In the state where the abnormality detection circuit (5) detects an abnormality of the battery pack, when the remaining capacity acquisition means (2) detects a remaining capacity of a specified value or more, the more remaining capacity is, the more power is displayed. The battery pack according to claim 1, wherein the ON / OFF control section (4) changes a display pattern so as to be consumed by the element (3).

In the state where the abnormality detection circuit (5) detects an abnormality of the battery pack, when the remaining capacity acquisition means (2) detects a remaining capacity of a specified value or more, the more remaining capacity is, the more power is displayed. The battery pack according to claim 2, wherein the ON / OFF control unit (4) increases the ratio of the ON time to the OFF time of the remaining capacity display element (3) so as to be consumed by the element (3).

The remaining capacity display element (3) is configured by arranging a plurality of LEDs (8), and the remaining capacity of the battery cell (1) calculated by the remaining capacity acquisition means (2) is turned on by the LED (8). The battery pack according to claim 1, wherein the battery pack is displayed by a number.

Between the battery cell (1) and the output terminal (20), a current interruption element (6) that is controlled by the abnormality detection circuit (5) to cut off a charge / discharge current is connected, and the abnormality detection circuit 2. The battery pack according to claim 1, wherein when (5) detects an abnormality of the battery pack, the current interrupting element (6) is turned off to interrupt a charge / discharge current.

The abnormality detection circuit (5) includes a temperature detection unit (9) for detecting the temperature of the battery cell (1), and the battery pack is determined to be abnormal when the temperature of the battery cell (1) becomes higher than a set value. Item 6. The battery pack according to Item 1.

A charge / discharge switching element (7) for controlling charge / discharge of the battery cell (1) is connected between the battery cell (1) and the output terminal (20), and the abnormality detection circuit (5) is charged / discharged. The battery pack according to claim 1, wherein an abnormality of the battery pack is determined when an abnormality of the switching element (7) is detected.