JP2014236584A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パック電池に関する。 The present invention relates to a battery pack.
従来の複数の電池ブロックからの情報を、電池ブロック内のマイコンを利用して、通信をする場合は、以下の特許文献に開示されるように、マイコンに異なるアドレスを付与することにより、通信情報のアドレスより電池ブロックを特定、識別して、情報の取得等を行っていた。 When communicating information from a plurality of conventional battery blocks using a microcomputer in the battery block, as disclosed in the following patent document, the communication information is assigned by giving different addresses to the microcomputer. The battery block was identified and identified from the address of the information to acquire information.
通信情報にアドレスを利用することは、データ量も大きくなり、アドレス設定等の手続きにより、複雑な設定が必要になる。 Using an address for communication information increases the amount of data and requires complicated settings by procedures such as address setting.
本発明は、このような問題点を解決するために成されたものであり、各種の通信情報を適切に通信することができるパック電池を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide a battery pack capable of appropriately communicating various types of communication information.
本発明のパック電池は、電池と、その状態を検出するマイコンを備える制御・演算部と、電池情報を保存するメモリーとを備えるパック電池であって、前記制御・演算部が第１接続線を介して外部と通信する通信端子を備え、前記制御・演算部と前記通信端子との前記第１接続線の中点には、第２接続線が接続されて該第２接続線の先に前記メモリーが接続され、充電器以外の電気機器が装着されて、前記制御・演算部が前記通信端子を介して通信をするとき、前記第２接続線に設けられたスイッチング素子を前記制御・演算部がオフとし、充電器が接続されたとき、前記制御・演算部がこの接続を検出して、前記制御・演算部が前記スイッチング素子を前記制御・演算部がオンとし、前記メモリーと前記充電器とが通信することを特徴とする。 The battery pack of the present invention is a battery pack comprising a battery, a control / calculation unit having a microcomputer for detecting the state thereof, and a memory for storing battery information, wherein the control / calculation unit has a first connection line. A communication terminal that communicates with the outside via a second connection line connected to a midpoint of the first connection line between the control / calculation unit and the communication terminal. When a memory is connected, an electrical device other than a charger is attached, and the control / calculation unit communicates via the communication terminal, a switching element provided on the second connection line is connected to the control / calculation unit. Is turned off and the charger is connected, the control / calculation unit detects this connection, the control / calculation unit turns on the switching element, and the memory and the charger Communicating with .
また、前記メモリーの電池情報が前記充電器に通信される。 Also, battery information in the memory is communicated to the charger.
本発明においては、充電器以外の電気機器が装着されて、前記制御・演算部が前記通信端子を介して通信をするとき、前記第２接続線に設けられたスイッチング素子を前記制御・演算部がオフとしているので、情報がメモリーに伝達されて、正常な情報の伝達の妨げになることはない。 In the present invention, when an electrical device other than a charger is attached, and the control / calculation unit communicates via the communication terminal, the switching element provided on the second connection line is connected to the control / calculation unit. Since is turned off, information is not transmitted to the memory and does not interfere with normal information transmission.
充電器が接続されたとき、前記制御・演算部がこの接続を検出して、前記制御・演算部が前記スイッチング素子を前記制御・演算部がオンとし、前記メモリーと前記充電器とが通信できる。 When the charger is connected, the control / calculation unit detects this connection, the control / calculation unit turns on the switching element, and the memory and the charger can communicate with each other. .
本発明の実施例を、図を用いて詳細に説明する。図１に示すように、本実施例においては、パック電池１０、これを充電する充電器２０を備えている。パック電池１０は、充電器２０に着脱自在であり、そして、パック電池１０は、これを電源とするモーター等を駆動する機器等の電気機器（図示せず）に装着することができる。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, in this embodiment, a battery pack 10 and a charger 20 for charging the battery pack 10 are provided. The battery pack 10 is detachably attached to the charger 20, and the battery pack 10 can be attached to an electric device (not shown) such as a device that drives a motor or the like that uses the battery as a power source.
充電器２０には、コンセントからの交流商用電力を直流電力に変換するアダプター（図示せず）から出力される直流電力が供給され、この電力を制御し、供給するマイコンを内蔵する制御・電源部Ｓを備えている。制御・電源部２１からの電力出力は、パック電池１０を充電するのに利用される。なお、本実施例においては、パック電池１０においては、充放電路に、スイッチング素子が介在しないので、大きな電流を流すことができる。 The charger 20 is supplied with DC power output from an adapter (not shown) that converts AC commercial power from the outlet into DC power, and a control / power supply unit that incorporates a microcomputer that controls and supplies this power S is provided. The power output from the control / power supply unit 21 is used to charge the battery pack 10. In the present embodiment, in the battery pack 10, since no switching element is interposed in the charge / discharge path, a large current can flow.
図１に示すパック電池１０は、複数の二次電池１を並列に接続して並列ユニット２としている。さらに複数の並列ユニット２が直列に接続されて電池群３としている。さらにパック電池は、電池群３に流れる充放電の電流と、各並列ユニット２の電圧を検出する検出部４と、検出部４で検出される電流と電圧から、制御、演算を行うマイコン内蔵の制御・演算部５とを備える。 A battery pack 10 shown in FIG. 1 has a plurality of secondary batteries 1 connected in parallel to form a parallel unit 2. Further, a plurality of parallel units 2 are connected in series to form a battery group 3. Furthermore, the battery pack has a built-in microcomputer that performs control and calculation from the charge / discharge current flowing through the battery group 3, the detection unit 4 that detects the voltage of each parallel unit 2, and the current and voltage detected by the detection unit 4. And a control / arithmetic unit 5.
並列ユニット２の二次電池１は、リチウムイオン二次電池である。図のパック電池は、並列ユニット２として３個の二次電池１を並列に接続している。ただし、本発明のパック電池は、並列ユニットに２個の二次電池を並列に接続し、あるいは４個以上の二次電池を並列に接続することもできる。並列ユニット２は、金属板あるいはリード線である接続タブ７を介して並列に接続される。 The secondary battery 1 of the parallel unit 2 is a lithium ion secondary battery. In the illustrated battery pack, three secondary batteries 1 are connected in parallel as parallel units 2. However, in the battery pack of the present invention, two secondary batteries can be connected in parallel to the parallel unit, or four or more secondary batteries can be connected in parallel. The parallel units 2 are connected in parallel via connection tabs 7 that are metal plates or lead wires.
電池群３の電流を検出する電流検出部８を備える。また、入力される電流に対応した電圧信号と、電池電圧信号を所定のサンプリング周期で切り換えて出力する検出部４としてのマルチプレクサ（電子回路）６と、このマルチプレクサ６から出力されるデータより、電池１の充放電を監視、制御するマイクロプロセッサーユニット(以下、ＭＰＵと記す）とを備えている。ＭＰＵにおいては、アナログ信号をデジタル信号に変換して、制御・演算部５に出力するＡ／Ｄコンバータ９とを備える。 A current detector 8 for detecting the current of the battery group 3 is provided. Further, a voltage (corresponding to the input current), a multiplexer (electronic circuit) 6 serving as a detection unit 4 for switching and outputting the battery voltage signal at a predetermined sampling period, and data output from the multiplexer 6 And a microprocessor unit (hereinafter referred to as MPU) for monitoring and controlling charge / discharge of one. The MPU includes an A / D converter 9 that converts an analog signal into a digital signal and outputs the digital signal to the control / arithmetic unit 5.
電流検出部８は、図示しないが、電池群３と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を備える。アンプの出力電圧は、電池群３に流れる電流に比例する。したがって、アンプの出力電圧から電池の電流を検出できる。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 8 includes a current detection resistor connected in series with the battery group 3 and an amplifier that amplifies the voltage across the current detection resistor. The output voltage of the amplifier is proportional to the current flowing through the battery group 3. Therefore, the battery current can be detected from the output voltage of the amplifier. 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 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.
さらに、図のパック電池は、電池の温度を検出する温度検出部１１を備えている。この温度検出部１１は、電池に密接して配設されるサーミスター等の温度センサー１２を備える。また、温度検出部１１は、温度センサー１２の電気抵抗の変化を電圧の変化に変換する温度−電圧変換回路も内蔵している。この温度−電圧変換回路から出力される信号を、マルチプレクサ６（電子回路）に入力し、制御・演算部５から電池温度を検出する。 Furthermore, the battery pack of the figure includes a temperature detection unit 11 that detects the temperature of the battery. The temperature detection unit 11 includes a temperature sensor 12 such as a thermistor disposed in close contact with the battery. The temperature detection unit 11 also includes a temperature-voltage conversion circuit that converts a change in electrical resistance of the temperature sensor 12 into a change in voltage. A signal output from the temperature-voltage conversion circuit is input to the multiplexer 6 (electronic circuit), and the battery temperature is detected from the control / calculation unit 5.
マルチプレクサ６は、電流検出部８から出力される電流信号と、各々の並列ユニット２の電圧信号と、温度−電圧変換回路から出力される信号とを順番に切り換えて、Ａ／Ｄコンバータ９に出力する。図のパック電池１０は、３組の並列ユニット２を直列に接続している。したがって、マルチプレクサ６は、電流検出部８の電流信号、３組の並列ユニット２の電圧信号を、所定のサンプリング周期で順番に切り換えて、Ａ／Ｄコンバータ９に出
力する。図のマルチプレクサ６は、１チャンネルの電流信号と、３チャンネルの二次電池１セルの電圧信号と、１チャンネルの電池トータル電圧信号と、１チャンネルの温度−電圧変換回路から出力される信号を切り換える。
The multiplexer 6 sequentially switches the current signal output from the current detection unit 8, the voltage signal of each parallel unit 2, and the signal output from the temperature-voltage conversion circuit, and outputs it to the A / D converter 9. To do. The battery pack 10 shown in the figure has three sets of parallel units 2 connected in series. Therefore, the multiplexer 6 switches the current signal of the current detection unit 8 and the voltage signals of the three sets of parallel units 2 in order at a predetermined sampling period, and outputs them to the A / D converter 9. The multiplexer 6 in the figure switches between a current signal of 1 channel, a voltage signal of 1 cell of a secondary battery of 3 channels, a battery total voltage signal of 1 channel, and a signal output from a temperature-voltage conversion circuit of 1 channel. .
マルチプレクサ６は、複数チャンネルの入力を、２５０ｍｓｅｃのサンプリング周期で切り換えて、Ａ／Ｄコンバータ９に出力する。サンプリング周期を短くして、電池の電流、温度、電圧の変化を速やかに検出できる。反対にサンプリング周期を長くして、部品コストを低減できる。したがって、マルチプレクサ６のサンプリング周期は、部品コストと電流や電圧が変化する状態を考慮して前述の範囲に設定される。 The multiplexer 6 switches the input of a plurality of channels at a sampling period of 250 msec and outputs it to the A / D converter 9. Changes in battery current, temperature, and voltage can be quickly detected by shortening the sampling period. Conversely, the sampling cycle can be lengthened to reduce the component cost. Therefore, the sampling period of the multiplexer 6 is set to the above-mentioned range in consideration of the component cost and the state where the current and voltage change.
Ａ／Ｄコンバータ９は、マルチプレクサ６から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。Ａ／Ｄコンバータ９は、マルチプレクサ６が入力を切り換えるタイミングに同期して、入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。したがって、Ａ／Ｄコンバータ９は、マルチプレクサ６が入力を切り換える毎に入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。すなわち、マルチプレクサ６が入力を切り換えた後、Ａ／Ｄコンバータ９が入力信号をデジタル信号に変換し、その後マルチプレクサ６が入力を切り換える動作を繰り返して、入力信号をデジタル信号に変換する。 The A / D converter 9 converts the analog signal input from the multiplexer 6 into a digital signal and outputs it. The A / D converter 9 converts the input analog signal into a digital signal in synchronization with the timing at which the multiplexer 6 switches the input. Therefore, the A / D converter 9 converts the input analog signal into a digital signal every time the multiplexer 6 switches the input, and outputs the digital signal. That is, after the multiplexer 6 switches the input, the A / D converter 9 converts the input signal into a digital signal, and then the multiplexer 6 repeats the operation of switching the input to convert the input signal into a digital signal.
Ａ／Ｄコンバータ９の出力は、制御・演算部５に入力される。Ａ／Ｄコンバータ９から制御・演算部５に入力されるデジタル信号は、電池に流れる充放電の電流値を示す電流信号、並列ユニット２のプラス側の電圧である電圧信号である。温度信号を検出するパック電池は、この信号に加えて、電池の温度を示す温度信号も出力される。これ等の信号は、マルチプレクサ６とＡ／Ｄコンバータ９のサンプリング周期で、制御・演算部５に入力される。制御・演算部５は、入力される信号を演算し、制御等を行う。 The output of the A / D converter 9 is input to the control / calculation unit 5. The digital signal input from the A / D converter 9 to the control / arithmetic unit 5 is a current signal indicating a charge / discharge current value flowing through the battery, and a voltage signal which is a positive voltage of the parallel unit 2. In addition to this signal, the battery pack that detects the temperature signal also outputs a temperature signal indicating the temperature of the battery. These signals are input to the control / arithmetic unit 5 at the sampling period of the multiplexer 6 and the A / D converter 9. The control / calculation unit 5 calculates an input signal and performs control and the like.
さらに、制御・演算部５は、電池の充放電電流を積算して残容量を演算処理し、充電電流や電圧から電池の満充電を検出する。演算した残容量については、使用者が押圧ボタン１７を押圧することにより、１時的にパック電池１０に装着された複数のＬＥＤ１８を点灯させ、残容量（％）に応じて、点灯させるＬＥＤ１８の数を変更させる構成、回路を備えている。 Further, the control / calculation unit 5 calculates the remaining capacity by integrating the charge / discharge current of the battery, and detects the full charge of the battery from the charge current and voltage. Regarding the calculated remaining capacity, when the user presses the push button 17, the plurality of LEDs 18 attached to the battery pack 10 are temporarily turned on, and the LEDs 18 to be turned on according to the remaining capacity (%). A configuration and circuit for changing the number are provided.
また異常電流、異常温度、異常電圧等を検出したときは、異常出力ライン１６より、異常信号（例えば、高電圧レベル）を出力することにより、充電器２１（または、電気機器２２）に、異常を伝達する。これにより、充電器２１においては、充電を停止したり、電気機器２２においては、駆動を停止したりすることができる。 Further, when an abnormal current, abnormal temperature, abnormal voltage, or the like is detected, an abnormal signal (for example, a high voltage level) is output from the abnormal output line 16 so that the charger 21 (or the electric device 22) is abnormal. To communicate. Thereby, charging can be stopped in the charger 21, and driving can be stopped in the electric device 22.
制御・演算部５は、Ａ／Ｄコンバータ９によって変換された充放電電流に、サンプリング周期（例えば、２５０ｍｓｅｃ）を掛け算した値を積算し、放電時においては満充電から積算量を引き算し、あるいは、充電時においては充電開始時の残容量に積算量を加算する。このような演算により、電池の残容量を算出している。 二次電池をリチウムイオン電池とするパック電池は、電流、電圧を規制した定電流（ＭＡＸ電流０．５〜１Ｃ程度）・定電圧（ＭＡＸ４．２Ｖ／並列ユニット程度）充電を利用し、並列ユニット２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。制御・演算部５は、メモリー３０、充電器２０、パック電池１０に接続される他の電気機器と、種々の情報のやり取り（通信）を行う。 The controller / arithmetic unit 5 integrates a value obtained by multiplying the charge / discharge current converted by the A / D converter 9 by a sampling period (for example, 250 msec), and subtracts the integrated amount from the full charge at the time of discharging, or During charging, the integrated amount is added to the remaining capacity at the start of charging. The battery remaining capacity is calculated by such calculation. A battery pack that uses a lithium-ion battery as a secondary battery uses a constant current (MAX current of about 0.5 to 1C) / constant voltage (MAX 4.2V / parallel unit) charging that regulates current and voltage, and is a parallel unit. When the voltage 2 is equal to or higher than the predetermined value and the charging current is equal to or lower than the predetermined value, it is determined that the battery is fully charged. The control / arithmetic unit 5 exchanges (communications) various information with the memory 30, the charger 20, and other electric devices connected to the battery pack 10.
本実施例のパック電池１０は、充電器２０（または電気機器）の接続する構造を備えている。充電器２０の電源ラインと接続した抵抗Ｒ２０の先にターミナルＴ２０を備える。パック電池１０は、ターミナル２０に装着時に接続されるターミナルＴ１０を備え、このターミナルＴ１０から抵抗Ｒ１０を接続して、制御・演算部５に接続されている。このよ
うな回路構成により、パック電池１０が充電器２０に装着されていないときは、ターミナルＴ１０より、電圧の入力がなく、制御・演算部５に装着されていないと判断する。また、パック電池１０が充電器２０に装着されたときは、ターミナルＴ１０、Ｔ２０の接続、パック電池１０の電源ラインの接続より、電池群３の電圧Ｖｐが、抵抗Ｒ２０、Ｒ１０を介して、制御・演算部５に印加されることより、制御・演算部５は、充電器２０が装着されたと判断する。
The battery pack 10 of this embodiment has a structure to which a charger 20 (or an electric device) is connected. A terminal T20 is provided at the tip of the resistor R20 connected to the power supply line of the charger 20. The battery pack 10 includes a terminal T10 that is connected to the terminal 20 when attached, and is connected to the control / arithmetic unit 5 by connecting a resistor R10 from the terminal T10. With such a circuit configuration, when the battery pack 10 is not attached to the charger 20, it is determined that no voltage is input from the terminal T10 and the battery is not attached to the control / calculation unit 5. When the battery pack 10 is mounted on the charger 20, the voltage Vp of the battery group 3 is controlled via the resistors R20 and R10 from the connection of the terminals T10 and T20 and the connection of the power supply line of the battery pack 10. By being applied to the calculation unit 5, the control / calculation unit 5 determines that the charger 20 is attached.
また、電池情報を一次的に保存するメモリー３０とを備える。このメモリー３０は、マイコンである制御・演算部５とは別に、外付けされるメモリであり、不揮発メモリーを利用する。不揮発性メモリとしてＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）又はFlashMemoryを備えている。 Moreover, the memory 30 which stores battery information temporarily is provided. The memory 30 is an externally attached memory separately from the control / arithmetic unit 5 that is a microcomputer, and uses a non-volatile memory. An EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM) or FlashMemory is provided as a nonvolatile memory.
制御・演算部５が、通信ライン１５である第１接続線を介して外部と通信する通信端子Ｔ１５を備えている。制御・演算部５と通信端子Ｔ１５との第１接続線の中点には、第２接続線１５´が接続されて該第２接続線１５´の先にメモリー３０が接続されている。 The control / calculation unit 5 includes a communication terminal T <b> 15 that communicates with the outside via a first connection line that is a communication line 15. A second connection line 15 'is connected to the midpoint of the first connection line between the control / calculation unit 5 and the communication terminal T15, and the memory 30 is connected to the tip of the second connection line 15'.
制御・演算部５が通信端子Ｔ１５を介して通信をするとき、第２接続線に設けられたスイッチング素子Ｑ２を制御・演算部５がオフとする。 When the control / calculation unit 5 communicates via the communication terminal T15, the control / calculation unit 5 turns off the switching element Q2 provided in the second connection line.
パック電池１０に充電器２０が接続されたとき、上述のように制御・演算部５がこの接続を検出して、制御・演算部５がスイッチング素子Ｑ２を制御・演算部５がオンとし、メモリー３０の電池情報が充電器２０に通信される。 図１において、このようなスイッチング素子構造について、詳細に説明する。マイコンである制御・演算部５からの出力線がゲートに接続されたｎチャネル型ＦＥＴである補助スイッチング素子Ｑ１は、ドレイン側を電源電圧５Ｖに接続され、ソース側を接地（ＧＮＤ）されている。そして、ｐチャネル型ＦＥＴスイッチング素子Ｑ２のゲートが電源電圧５Ｖに接続され、ソースが中点側、ドレインがメモリー３０側に接続されている。 When the charger 20 is connected to the battery pack 10, the control / calculation unit 5 detects this connection as described above, the control / calculation unit 5 turns on the switching element Q2, and the memory is turned on. Thirty battery information is communicated to the charger 20. In FIG. 1, such a switching element structure will be described in detail. The auxiliary switching element Q1, which is an n-channel FET with the output line from the control / calculation unit 5 being a microcomputer connected to the gate, has a drain side connected to the power supply voltage 5V and a source side grounded (GND). . The gate of the p-channel FET switching element Q2 is connected to the power supply voltage 5V, the source is connected to the middle point side, and the drain is connected to the memory 30 side.
このような回路構成により、パック電池１０が充電器２０に接続されたとき、上述のように、充電器２０のターミナルＴ２０からの電圧が、制御・演算部５に入力されて、充電器２０が接続されたと判断して、補助スイッチング素子Ｑ１のゲートに、ハイ信号を出力する。これにより、補助スイッチング素子Ｑ１がオンとなり、ドレイン側が低い電位となる。これにより、スイッチング素子Ｑ２のゲートが低電位となり、ｐチャネル型ＦＥＴであるので、オンとなり、メモリー３０と、充電器２０とは、通信端子Ｔ１５を介して通信することができる。ここでは、1-wire通信方式が利用され、メモリー３０からの電池情報を、充電器３０に通信することができる。 With this circuit configuration, when the battery pack 10 is connected to the charger 20, as described above, the voltage from the terminal T20 of the charger 20 is input to the control / calculation unit 5, and the charger 20 It is determined that they are connected, and a high signal is output to the gate of the auxiliary switching element Q1. As a result, the auxiliary switching element Q1 is turned on, and the drain side has a low potential. Thereby, since the gate of the switching element Q2 becomes a low potential and is a p-channel FET, it is turned on, and the memory 30 and the charger 20 can communicate with each other via the communication terminal T15. Here, a 1-wire communication method is used, and battery information from the memory 30 can be communicated to the charger 30.
また、充電器２０を外した状態において、必要に応じて、マイコンである制御・演算部５が、補助スイッチング素子Ｑ１をオンすることで、スイッチング素子Ｑ２をオンにして、メモリー３０に電池情報を書き込んだり、制御・演算部５に、メモリー３０の電池情報を読み込むことができる。 In addition, when the charger 20 is removed, the control / calculation unit 5 that is a microcomputer turns on the auxiliary switching element Q1 to turn on the switching element Q2 and stores battery information in the memory 30 as necessary. The battery information in the memory 30 can be read or written into the control / calculation unit 5.
なお、充電器２０より通信端子Ｔ１５を介して1-wire通信を行った場合、マイコンである制御・演算部５が受信しない状態になるので、充電器２０とマイコン（制御・演算部５）とは通信を行うことはない。 When 1-wire communication is performed from the charger 20 via the communication terminal T15, the control / calculation unit 5 that is a microcomputer is not in reception, so the charger 20 and the microcomputer (control / calculation unit 5) Does not communicate.
例えば、一つの充電器３０により、電池１が５直列２並列のパック電池１０、電池１が５直列１並列のパック電池１０の両方が充電できる。この電池情報を、充電器２０がメモリー３０から通信で得ることにより、
５直列２並列のパック電池１０、５直列１並列のパック電池１０を、異なる充電電流を出
力して、充電することができます。また、充電器２０により、パック電池１０を充電するとき、メモリー３０に保存されている充電回数を、１回分、増加させることもできる。このような充電回数を、制御・演算部５が読み込むことにより、使用者が充電回数を知ることができ、充電回数により電池の劣化を知ることができる。このような充電回数は、使用者が、上述の押圧ボタン１７を長い時間（例えば、５秒）押すことにより、点灯するＬＥＤの数で、充電回数を示すことができる。
For example, one charger 30 can charge both the battery 1 in the battery pack 10 in the 5 series and 2 parallel and the battery 1 in the battery battery 10 in the 5 series and 1 parallel. When the battery information is obtained from the memory 30 by the charger 20 through communication,
5 series 2 parallel pack battery 10 5 series 1 parallel pack battery 10 can be charged by outputting different charging current. Further, when the battery pack 10 is charged by the charger 20, the number of times of charging stored in the memory 30 can be increased by one. When the control / calculation unit 5 reads the number of times of charging, the user can know the number of times of charging, and the deterioration of the battery can be known from the number of times of charging. The number of times of charging can be indicated by the number of LEDs that are turned on when the user presses the above-described push button 17 for a long time (for example, 5 seconds).
また、充電時に、一つに電池、或いは、並列ユニット２に過充電が発生したとき、制御・演算部５がメモリー３０に、過充電エラーの回数を１つ増加させ、過充電エラーの回数をカウントすることができる。 When overcharging occurs in one battery or parallel unit 2 during charging, the control / calculation unit 5 increases the number of overcharge errors in the memory 30 by one, and sets the number of overcharge errors. Can be counted.
また、パック電池１０に充電器２０が接続されていないとき、ターミナル１０に電圧が印加されないことより、制御・演算部５に電圧が入力されず、補助スイッチング素子Ｑ１のゲートに、ロー信号を出力する。これにより、補助スイッチング素子Ｑ１がオフとなり、ドレイン側が高い電位となる。これにより、スイッチング素子Ｑ２のゲートが高電位となり、ｐチャネル型ＦＥＴであるので、オフとなり、メモリー３０と、通信端子Ｔ１５を介して通信することができなくなる。これにより、メモリー３０が妨げとならず、マイコンである制御・演算部５と、通信端子Ｔ１５を介して、装着される他の電気機器と通信することができる。ここで、パック電池１０は、他の電気機器の装着を検知する機構にはなっていない。通信には、1-wire通信が利用でき、例えば、UART通信を採用することができる。他の電子機器としては、パック電池１０の製造工程で利用され、マイコンである制御・演算部５を動作させるプログラムをインストールする電子機器を利用できる。また、パック電池１０の製造工程で利用され、検査工程において、意図的に異常状態をパック電池に発生させ、異常信号を正常に発生するかどうかを検査したとき、異常状態の情報が残されるが、出荷前に、このような異常状態の情報を消去（ログの消去）を行う電子機器を利用することができる。 In addition, when the charger 20 is not connected to the battery pack 10, no voltage is applied to the terminal 10, so that no voltage is input to the control / calculation unit 5, and a low signal is output to the gate of the auxiliary switching element Q1. To do. As a result, the auxiliary switching element Q1 is turned off, and the drain side has a high potential. As a result, the gate of the switching element Q2 has a high potential and is a p-channel FET, so that it is turned off and communication with the memory 30 via the communication terminal T15 cannot be performed. As a result, the memory 30 is not hindered, and can communicate with the control / calculation unit 5 that is a microcomputer and other electrical devices that are mounted via the communication terminal T15. Here, the battery pack 10 is not a mechanism for detecting the mounting of other electrical devices. For communication, 1-wire communication can be used, for example, UART communication can be employed. As another electronic device, an electronic device that is used in the manufacturing process of the battery pack 10 and installs a program for operating the control / calculation unit 5 that is a microcomputer can be used. In addition, it is used in the manufacturing process of the battery pack 10, and in the inspection process, when an abnormal state is intentionally generated in the battery pack and whether or not an abnormal signal is normally generated, information on the abnormal state remains. It is possible to use an electronic device that deletes such abnormal state information (log deletion) before shipment.
１…二次電池
２…並列ユニット
３…電池群
４…検出部（＝電子回路６（マルチプレクサ））
５…制御・演算部
７…接続タブ
６…電子回路（マルチプレクサ）
８…電流検出部
９…Ａ／Ｄコンバータ
１０…パック電池
１１…温度検出部
１２…温度センサー
１５…通信ライン（第１接続線）
１６…異常出力ライン
２０…充電器
２１…制御・電源部
３０…メモリー
Ｑ１…補助スイッチング素子
Ｑ２…スイッチング素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Secondary battery 2 ... Parallel unit 3 ... Battery group 4 ... Detection part (= Electronic circuit 6 (multiplexer))
5 ... Control / Calculation Unit 7 ... Connection Tab 6 ... Electronic Circuit (Multiplexer)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 ... Current detection part 9 ... A / D converter 10 ... Pack battery 11 ... Temperature detection part 12 ... Temperature sensor 15 ... Communication line (1st connection line)
16 ... Abnormal output line 20 ... Charger 21 ... Control / power supply unit 30 ... Memory Q1 ... Auxiliary switching element Q2 ... Switching element
Claims (2)
電池情報を保存するメモリーとを備えるパック電池であって、
前記制御・演算部が第１接続線を介して外部と通信する通信端子を備え、
前記制御・演算部と前記通信端子との前記第１接続線の中点には、第２接続線が接続されて該第２接続線の先に前記メモリーが接続され、
充電器以外の電気機器が装着されて、前記制御・演算部が前記通信端子を介して通信をするとき、前記第２接続線に設けられたスイッチング素子を前記制御・演算部がオフとし、
前記充電器が接続されたとき、前記制御・演算部がこの接続を検出して、前記制御・演算部が前記スイッチング素子を前記制御・演算部がオンとし、前記メモリーと前記充電器とが通信する
ことを特徴とするパック電池。 A battery and a control / arithmetic unit including a microcomputer for detecting the state;
A battery pack having a memory for storing battery information,
The control / calculation unit includes a communication terminal for communicating with the outside via the first connection line,
A second connection line is connected to the midpoint of the first connection line between the control / calculation unit and the communication terminal, and the memory is connected to the tip of the second connection line,
When an electrical device other than a charger is attached and the control / calculation unit communicates via the communication terminal, the control / calculation unit turns off the switching element provided in the second connection line,
When the charger is connected, the control / calculation unit detects this connection, the control / calculation unit turns on the switching element, and the memory and the charger communicate with each other. A battery pack characterized by the following.
The battery pack of claim 1, wherein battery information in the memory is communicated to the charger.
Priority Applications (1)
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| JP2013116566A JP2014236584A (en) | 2013-06-03 | 2013-06-03 | Battery pack |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180212283A1 (en) * | 2015-07-17 | 2018-07-26 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Battery pack |
| JP2021503265A (en) * | 2018-10-12 | 2021-02-04 | オッポ広東移動通信有限公司Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｏｐｐｏ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｒｐ．， Ｌｔｄ． | Charging method, terminal and computer storage medium |
-
2013
- 2013-06-03 JP JP2013116566A patent/JP2014236584A/en active Pending
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| US11394212B2 (en) | 2018-10-12 | 2022-07-19 | Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. | Charging method, terminal, and computer storage medium |
| JP7111803B2 (en) | 2018-10-12 | 2022-08-02 | オッポ広東移動通信有限公司 | Charging method, terminal and computer storage medium |
| JP7111803B6 (en) | 2018-10-12 | 2022-09-30 | オッポ広東移動通信有限公司 | Charging method, terminal and computer storage medium |
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