JP2011172399A - 保護回路、バッテリ制御装置、及び、バッテリパック - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バッテリ10と充放電制御回路20との間の充放電電流経路上に直列接続されたヒューズ31a、31bと、抵抗体32a、32bが直列接続された発熱部32とを備え、抵抗体32a、32bの端部のうち、他の抵抗体と接続されていない2つの端部の一方が、ヒューズ31a、31bの電流経路上に接続されており、ヒューズ31a、31bと接続されていない抵抗体32a、32bの各端部には、バッテリ10の電圧値の変動帯域に応じて選択されて、発熱部32に流れる電流を制御する電流制御素子50と接続される端子部33a、33bが形成されている。
【選択図】 図2
Description
本発明が適用された保護回路は、充放電可能なバッテリセルからなるバッテリと充放電制御回路とを保護する回路であって、例えば、図1に示すような合計4個の充放電可能なバッテリセル11〜14からなるバッテリ10を有するバッテリパック1に組み込まれて使用される。
本発明が適用された保護回路30は、幅広いバッテリ10の電圧変動に対応して、抵抗体の熱により確実に低融点金属体を溶融して、バッテリ10の充放電電流経路を遮断するため、図2に示すような回路構成となっている。
上述した構成を有する保護回路30に形成された端子部33a、33bと電流制御素子50と接続した具体的な接続例について説明する。
第1の接続例に係るバッテリパック1は、保護回路30に形成された端子部33a、33bから、バッテリセルの接続数によって決定されるバッテリの電圧値の変動帯域に応じて選択された端子部に電流制御素子50を接続することによって、ヒューズ31a、31bを発熱させる発熱量を調整する。
第2の接続例に係るバッテリパック1は、図5(A)に示すようにして、保護回路30に形成された2つの端子部33a、33bのそれぞれに、電流制御素子51、52を接続することで、特にバッテリセルの接続数が多いバッテリパックに組み込まれる際に、幅広いバッテリの電圧変動に対応して抵抗体32a、32bの損傷を防止して充放電経路を遮断することができる。
以上のような回路構成からなる保護回路30は、例えば図6及び図7に示すような構造体60により実現される。
なお、構造体60では、導体63a、63b、63cによって、2つの抵抗体64a、64bが同一平面上において互いに分離された構成をとっているが、上述したように抵抗体の数はより多くてもよく、例えば図8(A)に示すようにして、導体71a、71b、71c、71dによって、同一平面上に互いに分離された3つの抵抗体72a、72b、72cを、絶縁部材70aの表面に実装するようにしてもよい。このような構造を有する構造体70では、合計6つの接続部材731〜736が設けられている。ここで、2つの接続部材731、732は、低融点金属体がバッテリ10及び充放電制御回路20とそれぞれ接続される接点P21、22として機能する。1つの接続部材733は、低融点金属体と抵抗体との接点P23として機能する。3つの接続部材734、735、736は、電流制御素子と接続される端子部として機能する。
また、保護回路30は、例えば図9に示すような構造体90により実現される。
Claims (8)
- 1以上の充放電可能なバッテリセルからなるバッテリと充放電制御回路との間の充放電電流経路上に直列接続され、加熱により溶断される低融点金属体と、
通電すると上記低融点金属体を溶融する熱を発する複数の抵抗体が直列接続された発熱部とを備え、
上記複数の抵抗体の端部のうち、他の抵抗体と接続されていない2つの端部の一方が、上記低融点金属体の電流経路上に接続されており、
上記低融点金属体と接続されていない上記抵抗体の各端部には、上記バッテリの電圧値の変動帯域に応じて選択されて、上記発熱部に流れる電流を制御する電流制御素子と接続される端子部が形成されていることを特徴とする保護回路。 - 上記端子部は、上記各抵抗体の端部から配線を介して分岐して設けられており、
上記発熱部は、上記複数の抵抗体が、同一平面上に形成され、上記端子部と接続された配線によって他の抵抗体と分離されていることを特徴とする請求項1記載の保護回路。 - 上記発熱部は、各抵抗体が絶縁体を介して分離されて積層された構造からなることを特徴とする請求項1記載の保護回路。
- 上記低融点金属体と接続されている上記抵抗体の端部は、該低融点金属体に流れる電流経路上の中間点に接続されていることを特徴とする請求項1乃至3のうち何れか1項記載の保護回路。
- 1以上の充放電可能なバッテリセルからなるバッテリと直列に接続され、該バッテリの充放電を制御する充放電制御回路と、
上記バッテリと上記充放電制御回路との間の充放電電流経路上に直列接続され、加熱により溶断する低融点金属体と、
通電すると上記低融点金属体を溶融する熱を発する複数の抵抗体が直列接続された発熱部と、
上記バッテリの各バッテリセルの電圧値を検出する検出回路と、
上記検出回路により検出される各バッテリセルの電圧値が所定の範囲外となったときに上記低融点金属体から上記発熱部に電流を流れるように制御する電流制御素子とを備え、
上記複数の抵抗体の端部のうち、他の抵抗体と接続されていない2つの端部の一方が、上記低融点金属体の電流経路上に接続されており、
上記電流制御素子は、上記低融点金属体が接続されていない上記抵抗体の端部に形成された端子部のうち、上記バッテリの電圧値の変動帯域に応じて選択された端子部と接続されていることを特徴とするバッテリ制御装置。 - 上記電流制御素子は、上記バッテリセルの接続数の増加によって決定される上記バッテリの電圧値の変動帯域が高域になるのに伴って、上記発熱部と接続された複数の端子部のうち、より多くの上記抵抗体に電流が流れる電流経路上の端子部が選択されて接続されることを特徴とする請求項5記載のバッテリ制御装置。
- 上記電流制御素子を複数備えており、
上記各電流制御素子は、上記端子部のうち、上記バッテリの電圧値の変動帯域が分割された帯域毎に選択された各端子部とそれぞれ接続され、
上記バッテリの電圧値の変動帯域が高域になるのに伴って、上記電流制御素子と接続された端子部のうち、より多くの上記抵抗体に電流が流れる電流経路上の端子部と接続された電流制御素子が、上記低融点金属体から上記発熱部に電流が流れるように制御することを特徴とする請求項5記載のバッテリ制御装置。 - 1以上の充放電可能なバッテリセルからなるバッテリと、
上記バッテリと直列に接続され、該バッテリの充放電を制御する充放電制御回路と、
上記バッテリと上記充放電制御回路との間の充放電電流経路上に直列接続され、加熱により溶断する低融点金属体と、
通電すると上記低融点金属体を溶融する熱を発する複数の抵抗体が直列接続された発熱部と、
上記バッテリの各バッテリセルの電圧値を検出する検出回路と、
上記検出回路により検出される各バッテリセルの電圧値が所定の範囲外となったときに上記低融点金属体から上記発熱部に電流を流れるように制御する電流制御素子とを備え、
上記複数の抵抗体の端部のうち、他の抵抗体と接続されていない2つの端部の一方が、上記低融点金属体の電流経路上に接続されており、
上記電流制御素子は、上記低融点金属体が接続されていない上記抵抗体の端部に形成された端子部のうち、上記バッテリの電圧値の変動帯域に応じて選択された端子部と接続接続されていることを特徴とするバッテリパック。
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