JP3330517B2 - 保護回路及び電池ユニット - Google Patents
保護回路及び電池ユニットInfo
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- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は保護回路及び電池ユ
ニットに係り、特に電池の過放電及び過充電を防止する
ための保護回路及び電池ユニットに関する。最近、ノー
ト型のパーソナルコンピュータ（又は、ラップトップコ
ンピュータ）等に代表される携帯用電子機器等の装置に
おいて、ニッケルカドニウム（ＮｉＣｄ）電池やニッケ
ル金属水素（ＮｉＭＨ）電池等に代わって、リチウムイ
オン（Ｌｉ＋）電池等が使用されるようになってきた。
Ｌｉ＋電池は、ＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池等と比較す
ると、重量が軽く、単位体積当りの容量が大きいので、
軽量化及び長時間の連続使用が要求される装置での使用
に適している。
ニットに係り、特に電池の過放電及び過充電を防止する
ための保護回路及び電池ユニットに関する。最近、ノー
ト型のパーソナルコンピュータ（又は、ラップトップコ
ンピュータ）等に代表される携帯用電子機器等の装置に
おいて、ニッケルカドニウム（ＮｉＣｄ）電池やニッケ
ル金属水素（ＮｉＭＨ）電池等に代わって、リチウムイ
オン（Ｌｉ＋）電池等が使用されるようになってきた。
Ｌｉ＋電池は、ＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池等と比較す
ると、重量が軽く、単位体積当りの容量が大きいので、
軽量化及び長時間の連続使用が要求される装置での使用
に適している。
【０００２】
【従来の技術】携帯用電子機器等で使用される電池ユニ
ットは、１つの電池セルの出力電圧の関係で、複数個の
電池セルを直列に接続して構成されている。電池ユニッ
ト内で直列に接続できる電池セルの最大数は、電池ユニ
ットの出力電圧と、充電時に外部から供給される電源電
圧との関係で決まる。例えば、ＮｉＣｄ電池セルやＮｉ
ＭＨ電池セル１つの出力電圧は１．２Ｖであり、充電時
に供給される電源電圧は約１．７Ｖである。一般的な携
帯用電子装置等における電源系部品の耐圧やＡＣアダプ
タの入力電圧等を考慮すると、電池ユニットの出力電圧
は１６．０Ｖ程度が最も使用し易いため、ＮｉＣｄ電池
セルやＮｉＭＨ電池セルを使用した場合、電池ユニット
内で直列に接続できる電池セルの最大数は９本となる。
又、Ｌｉ＋電池セル１つの出力電圧は、最大約４．２Ｖ
である。従って、電池ユニット内で直列に接続できるＬ
ｉ＋電池セルの最大数は３本程度となる。
ットは、１つの電池セルの出力電圧の関係で、複数個の
電池セルを直列に接続して構成されている。電池ユニッ
ト内で直列に接続できる電池セルの最大数は、電池ユニ
ットの出力電圧と、充電時に外部から供給される電源電
圧との関係で決まる。例えば、ＮｉＣｄ電池セルやＮｉ
ＭＨ電池セル１つの出力電圧は１．２Ｖであり、充電時
に供給される電源電圧は約１．７Ｖである。一般的な携
帯用電子装置等における電源系部品の耐圧やＡＣアダプ
タの入力電圧等を考慮すると、電池ユニットの出力電圧
は１６．０Ｖ程度が最も使用し易いため、ＮｉＣｄ電池
セルやＮｉＭＨ電池セルを使用した場合、電池ユニット
内で直列に接続できる電池セルの最大数は９本となる。
又、Ｌｉ＋電池セル１つの出力電圧は、最大約４．２Ｖ
である。従って、電池ユニット内で直列に接続できるＬ
ｉ＋電池セルの最大数は３本程度となる。
【０００３】ところで、Ｌｉ＋電池ユニットは、ＮｉＣ
ｄ電池ユニットやＮｉＭＨ電池ユニットとは異なり、Ｌ
ｉ＋電池ユニット外部での短絡や内部での短絡に対する
保護機能を備えている。これは、Ｌｉ＋電池ユニットの
単位体積当りの容量が大きいため、Ｌｉ＋電池ユニット
の出力が何等かの理由で短絡されたり、或いは、何等か
の理由でＬｉ＋電池ユニット内部で短絡が発生すると、
短期間に全てのエネルギーが放出されてＬｉ＋電池ユニ
ットの劣化や寿命の短縮の可能性があるからである。従
って、たとえＬｉ＋電池ユニット外部又は内部で短絡事
故が発生しても、放電電流又は充電電流が一定値以上に
なると、ヒューズ等で過放電電流又は過充電電流を遮断
して、Ｌｉ＋電池ユニットの劣化防止及び寿命の確保を
している。
ｄ電池ユニットやＮｉＭＨ電池ユニットとは異なり、Ｌ
ｉ＋電池ユニット外部での短絡や内部での短絡に対する
保護機能を備えている。これは、Ｌｉ＋電池ユニットの
単位体積当りの容量が大きいため、Ｌｉ＋電池ユニット
の出力が何等かの理由で短絡されたり、或いは、何等か
の理由でＬｉ＋電池ユニット内部で短絡が発生すると、
短期間に全てのエネルギーが放出されてＬｉ＋電池ユニ
ットの劣化や寿命の短縮の可能性があるからである。従
って、たとえＬｉ＋電池ユニット外部又は内部で短絡事
故が発生しても、放電電流又は充電電流が一定値以上に
なると、ヒューズ等で過放電電流又は過充電電流を遮断
して、Ｌｉ＋電池ユニットの劣化防止及び寿命の確保を
している。
【０００４】他方、電池ユニット内の各電池セルの容量
は、電池ユニットのサイズに基づいた基本容量で決定さ
れる。このため、電池ユニットの容量を増加させるため
には、複数の電池セルを並列に接続したものを直列に接
続する必要が生じてくる。図１２は、従来の電池ユニッ
トの一例を示す回路図であり、図１３は、図１２に示す
電池ユニット内の電圧監視回路の構成を示す回路図であ
る。
は、電池ユニットのサイズに基づいた基本容量で決定さ
れる。このため、電池ユニットの容量を増加させるため
には、複数の電池セルを並列に接続したものを直列に接
続する必要が生じてくる。図１２は、従来の電池ユニッ
トの一例を示す回路図であり、図１３は、図１２に示す
電池ユニット内の電圧監視回路の構成を示す回路図であ
る。
【０００５】図１２において、電池ユニット１００は、
大略図示の如く接続された電池セルＥ１１，Ｅ１２，Ｅ
２１，Ｅ２２，Ｅ３１，Ｅ３２と、電圧監視回路１０１
と、ヒューズ１０２と、ＰチャンネルＦＥＴ１０３，１
０４と、電源供給端子１０５，１０６とからなる。電池
セルＥ１１，Ｅ１２は並列に接続され、電池セルＥ２
１，Ｅ２２は並列に接続され、電池セルＥ３１，Ｅ３２
は並列に接続されている。又、電池セルＥ１１，Ｅ１２
の並列接続と、電池セルＥ２１，Ｅ２２の並列接続と、
電池セルＥ３１，Ｅ３２の並列接続とは、直列接続され
ている。
大略図示の如く接続された電池セルＥ１１，Ｅ１２，Ｅ
２１，Ｅ２２，Ｅ３１，Ｅ３２と、電圧監視回路１０１
と、ヒューズ１０２と、ＰチャンネルＦＥＴ１０３，１
０４と、電源供給端子１０５，１０６とからなる。電池
セルＥ１１，Ｅ１２は並列に接続され、電池セルＥ２
１，Ｅ２２は並列に接続され、電池セルＥ３１，Ｅ３２
は並列に接続されている。又、電池セルＥ１１，Ｅ１２
の並列接続と、電池セルＥ２１，Ｅ２２の並列接続と、
電池セルＥ３１，Ｅ３２の並列接続とは、直列接続され
ている。
【０００６】電圧監視回路１０１は、電池セルＥ１１，
Ｅ１２の並列接続と、電池セルＥ２１，Ｅ２２の並列接
続と、電池セルＥ３１，Ｅ３２の並列接続との電圧を監
視し、電池ユニット１００が放電状態の場合にいずれか
の電池セルの並列接続の電圧が一定値以下となると、過
放電状態を検出してＦＥＴ１０３をオフとすることによ
り電池ユニット１００からの放電電流を遮断して過放電
を防止する。又、電圧監視回路１０１は、電池セルＥ１
１，Ｅ１２の並列接続と、電池セルＥ２１，Ｅ２２の並
列接続と、電池セルＥ３１，Ｅ３２の並列接続との電圧
を監視し、電池ユニット１００が充電状態の場合にいず
れかの電池セルの並列接続の電圧が一定値以上となる
と、過充電状態を検出してＦＥＴ１０４をオフとするこ
とにより電池ユニット１００への充電電流を遮断して過
充電を防止する。
Ｅ１２の並列接続と、電池セルＥ２１，Ｅ２２の並列接
続と、電池セルＥ３１，Ｅ３２の並列接続との電圧を監
視し、電池ユニット１００が放電状態の場合にいずれか
の電池セルの並列接続の電圧が一定値以下となると、過
放電状態を検出してＦＥＴ１０３をオフとすることによ
り電池ユニット１００からの放電電流を遮断して過放電
を防止する。又、電圧監視回路１０１は、電池セルＥ１
１，Ｅ１２の並列接続と、電池セルＥ２１，Ｅ２２の並
列接続と、電池セルＥ３１，Ｅ３２の並列接続との電圧
を監視し、電池ユニット１００が充電状態の場合にいず
れかの電池セルの並列接続の電圧が一定値以上となる
と、過充電状態を検出してＦＥＴ１０４をオフとするこ
とにより電池ユニット１００への充電電流を遮断して過
充電を防止する。
【０００７】尚、ヒューズ１０２は、一定値以上の電流
が流れると溶断して電流を遮断する。これにより、電圧
監視回路１００による過大電流の遮断機能が正常に動作
しなかった場合や、ＦＥＴ１０３，１０４自体が短絡等
の故障のために過大電流の遮断機能が正常に動作しなか
った場合等に、ヒューズ１０２が溶断して二重の保護回
路を構成となっている。
が流れると溶断して電流を遮断する。これにより、電圧
監視回路１００による過大電流の遮断機能が正常に動作
しなかった場合や、ＦＥＴ１０３，１０４自体が短絡等
の故障のために過大電流の遮断機能が正常に動作しなか
った場合等に、ヒューズ１０２が溶断して二重の保護回
路を構成となっている。
【０００８】電圧監視回路１０１は、図１３に示す如く
接続された比較回路１１１〜１１３，１２１〜１２３
と、論理和（オア）回路１１４，１２４とからなる。
尚、図９中、ｅ１，ｅ２は、夫々電池セルＥ１１〜Ｅ３
２の過放電限界電圧及び過充電限界電圧を示す基準電圧
である。
接続された比較回路１１１〜１１３，１２１〜１２３
と、論理和（オア）回路１１４，１２４とからなる。
尚、図９中、ｅ１，ｅ２は、夫々電池セルＥ１１〜Ｅ３
２の過放電限界電圧及び過充電限界電圧を示す基準電圧
である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の電池ユニット
は、単一の電池ユニット又は複数の直列接続された電池
セルから構成されているのが一般的であったため、電池
セルが並列接続された場合については特別の考慮がされ
ていなかった。しかし、電池ユニット内の電池セルの数
が増加するにつれて、１つの電池セルに何等かの異常が
発生して短絡事故が起こる可能性は非常に小さいもの
の、可能性がゼロとは言えない。このため、容量を増加
するために、電池ユニット内で直列接続された複数の電
池セルが並列に接続された場合に、万一１つの電池セル
に異常が発生して短絡事故が発生すると、この異常が発
生した電池セルに、通常時の並列接続数倍の電流が流れ
ることになり、特にＬｉ＋電池ユニットの場合は劣化及
び寿命の短縮が著しいという問題があった。
は、単一の電池ユニット又は複数の直列接続された電池
セルから構成されているのが一般的であったため、電池
セルが並列接続された場合については特別の考慮がされ
ていなかった。しかし、電池ユニット内の電池セルの数
が増加するにつれて、１つの電池セルに何等かの異常が
発生して短絡事故が起こる可能性は非常に小さいもの
の、可能性がゼロとは言えない。このため、容量を増加
するために、電池ユニット内で直列接続された複数の電
池セルが並列に接続された場合に、万一１つの電池セル
に異常が発生して短絡事故が発生すると、この異常が発
生した電池セルに、通常時の並列接続数倍の電流が流れ
ることになり、特にＬｉ＋電池ユニットの場合は劣化及
び寿命の短縮が著しいという問題があった。
【００１０】例えば、図１２及び図１３に示す電池ユニ
ット１００の場合、電池セルＥ１１，Ｅ１２の並列接続
のうち、一方の電池セルＥ１１が内部短絡を起こすと、
電池セルＥ１１内部に蓄えられているエネルギーが一瞬
で消費されると共に、電池セルＥ１１と並列接続されて
いる他方の電池セルＥ１２からの電流も電池セルＥ１１
へ流れ込み、通常時の並列接続数倍（この場合、２倍）
の電流が電池セルＥ１１で瞬間的に消費されることとな
り、電池ユニット１００全体のの劣化及び寿命の短縮の
可能性がある。
ット１００の場合、電池セルＥ１１，Ｅ１２の並列接続
のうち、一方の電池セルＥ１１が内部短絡を起こすと、
電池セルＥ１１内部に蓄えられているエネルギーが一瞬
で消費されると共に、電池セルＥ１１と並列接続されて
いる他方の電池セルＥ１２からの電流も電池セルＥ１１
へ流れ込み、通常時の並列接続数倍（この場合、２倍）
の電流が電池セルＥ１１で瞬間的に消費されることとな
り、電池ユニット１００全体のの劣化及び寿命の短縮の
可能性がある。
【００１１】そこで、本発明は、電池ユニット内で短絡
事故が発生しても、電池ユニットの劣化及び寿命の短縮
を確実に防止して、電池ユニットの信頼性を向上し得る
保護回路及び電池ユニットを提供することを目的とす
る。
事故が発生しても、電池ユニットの劣化及び寿命の短縮
を確実に防止して、電池ユニットの信頼性を向上し得る
保護回路及び電池ユニットを提供することを目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、請求項１
記載の、複数の直列接続された電池セルからなるセル部
が複数並列接続され、各セル部の端子が夫々電源電圧供
給端子に接続された電池ユニットに対し、該電源電圧供
給端子と対応するセル部の端子との間に電気的に接続し
ており、信号に応答して該電源電圧供給端子との電気的
接続を切り離す複数のスイッチ素子と、１つのセル部へ
他のセル部から電流が供給されないように、前記１つの
セル部の少なくとも１つの電池セルの電圧が所定範囲外
になると前記信号を該複数のスイッチ素子へ出力する監
視回路とを備えた保護回路によって達成できる。請求項
２記載の発明では、請求項１において、前記監視回路
は、各セル部に対して独立に設けられ、対応する１つの
セル部の電池セルの電圧が前記所定範囲外になるとアク
ティブになる信号を該対応する１つのセル部内の各電池
セルについて出力する信号出力回路を有する。請求項３
記載の発明では、請求項２において、前記監視回路は、
該信号出力回路が前記対応する１つのセル部内の各電池
セルに対して出力する信号の論理和を前記複数のスイッ
チ素子へ出力する論理和回路を更に有する。上記の課題
は、請求項４記載の、複数の直列接続された電池セルか
らなるセル部が複数並列接続され、各セル部の端子が夫
々電源電圧供給端子に接続された電池ユニットに対し、
該電源電圧供給端子と電気的に接続しており、信号に応
答して前記電気的接続を切り離すスイッチ素子と、１つ
のセル部へ他のセル部から電流が供給されないように、
前記１つのセル部の少なくとも１つの電池セルの電圧が
所定範囲外になると前記信号を該スイッチ素子へ出力す
る監視回路とを備え、前記監視回路は、異なるセル部間
で対応する電池セルの端子を接続する直列接続された第
１及び第２の抵抗と、該第１及び第２の抵抗の間のノー
ドの電圧が前記所定範囲外になると信号を前記スイッチ
素子へ出力する回路を有する保護回路によっても達成で
きる。上記の課題は、請求項５記載の、複数の直列接続
された電池セルからなるセル部が複数並列接続され、各
セル部の端子が夫々電源電圧供給端子に接続された電 池
ユニットに対し、該電源電圧供給端子と電気的に接続し
ており、信号に応答して前記電気的接続を切り離すスイ
ッチ素子と、１つのセル部へ他のセル部から電流が供給
されないように、前記１つのセル部の少なくとも１つの
電池セルの電圧が所定範囲外になると前記信号を該スイ
ッチ素子へ出力する監視回路とを備え、前記監視回路
は、異なるセル部間で対応する電池セルの端子を接続す
る直列接続された第１及び第２のヒューズと、該第１及
び第２のヒューズの間のノードの電圧が前記所定範囲外
になると信号を前記スイッチ素子へ出力する回路を有す
る保護回路によっても達成できる。請求項６記載の発明
では、請求項２〜５において、各スイッチ素子は、前記
監視回路の各々に対して設けられている。請求項７記載
の発明では、請求項１〜６において、前記所定範囲は、
前記電池セルの放電及び充電の少なくとも一方の許容範
囲に基づいて設定されている。上記の課題は、請求項８
記載の、複数の直列接続された電池セルからなるセル部
が複数並列接続され、各セル部の第１及び第２の端子が
夫々第１及び第２の電源電圧供給端子に接続された電池
ユニットに対し、対応するセル部の第１の端子と該第１
の電源電圧供給端子と電気的に接続しており、アクティ
ブな信号に応答して前記電気的接続を切り離すスイッチ
素子と、異なるセル部間で対応する電池セルの端子を接
続する抵抗と、該抵抗からの電圧が所定範囲外になると
アクティブになる信号を該スイッチ素子へ出力する回路
とを備えた保護回路によっても達成できる。請求項９記
載の発明では、請求項８において、前記抵抗は、異なる
セル部間で対応する電池セルの端子を接続する直列接続
された第１及び第２の抵抗からなり、前記回路は、該第
１及び第２の抵抗の間のノードの電圧が前記所定範囲外
になるとアクティブとなる信号を前記スイッチ素子へ出
力する。
記載の、複数の直列接続された電池セルからなるセル部
が複数並列接続され、各セル部の端子が夫々電源電圧供
給端子に接続された電池ユニットに対し、該電源電圧供
給端子と対応するセル部の端子との間に電気的に接続し
ており、信号に応答して該電源電圧供給端子との電気的
接続を切り離す複数のスイッチ素子と、１つのセル部へ
他のセル部から電流が供給されないように、前記１つの
セル部の少なくとも１つの電池セルの電圧が所定範囲外
になると前記信号を該複数のスイッチ素子へ出力する監
視回路とを備えた保護回路によって達成できる。請求項
２記載の発明では、請求項１において、前記監視回路
は、各セル部に対して独立に設けられ、対応する１つの
セル部の電池セルの電圧が前記所定範囲外になるとアク
ティブになる信号を該対応する１つのセル部内の各電池
セルについて出力する信号出力回路を有する。請求項３
記載の発明では、請求項２において、前記監視回路は、
該信号出力回路が前記対応する１つのセル部内の各電池
セルに対して出力する信号の論理和を前記複数のスイッ
チ素子へ出力する論理和回路を更に有する。上記の課題
は、請求項４記載の、複数の直列接続された電池セルか
らなるセル部が複数並列接続され、各セル部の端子が夫
々電源電圧供給端子に接続された電池ユニットに対し、
該電源電圧供給端子と電気的に接続しており、信号に応
答して前記電気的接続を切り離すスイッチ素子と、１つ
のセル部へ他のセル部から電流が供給されないように、
前記１つのセル部の少なくとも１つの電池セルの電圧が
所定範囲外になると前記信号を該スイッチ素子へ出力す
る監視回路とを備え、前記監視回路は、異なるセル部間
で対応する電池セルの端子を接続する直列接続された第
１及び第２の抵抗と、該第１及び第２の抵抗の間のノー
ドの電圧が前記所定範囲外になると信号を前記スイッチ
素子へ出力する回路を有する保護回路によっても達成で
きる。上記の課題は、請求項５記載の、複数の直列接続
された電池セルからなるセル部が複数並列接続され、各
セル部の端子が夫々電源電圧供給端子に接続された電 池
ユニットに対し、該電源電圧供給端子と電気的に接続し
ており、信号に応答して前記電気的接続を切り離すスイ
ッチ素子と、１つのセル部へ他のセル部から電流が供給
されないように、前記１つのセル部の少なくとも１つの
電池セルの電圧が所定範囲外になると前記信号を該スイ
ッチ素子へ出力する監視回路とを備え、前記監視回路
は、異なるセル部間で対応する電池セルの端子を接続す
る直列接続された第１及び第２のヒューズと、該第１及
び第２のヒューズの間のノードの電圧が前記所定範囲外
になると信号を前記スイッチ素子へ出力する回路を有す
る保護回路によっても達成できる。請求項６記載の発明
では、請求項２〜５において、各スイッチ素子は、前記
監視回路の各々に対して設けられている。請求項７記載
の発明では、請求項１〜６において、前記所定範囲は、
前記電池セルの放電及び充電の少なくとも一方の許容範
囲に基づいて設定されている。上記の課題は、請求項８
記載の、複数の直列接続された電池セルからなるセル部
が複数並列接続され、各セル部の第１及び第２の端子が
夫々第１及び第２の電源電圧供給端子に接続された電池
ユニットに対し、対応するセル部の第１の端子と該第１
の電源電圧供給端子と電気的に接続しており、アクティ
ブな信号に応答して前記電気的接続を切り離すスイッチ
素子と、異なるセル部間で対応する電池セルの端子を接
続する抵抗と、該抵抗からの電圧が所定範囲外になると
アクティブになる信号を該スイッチ素子へ出力する回路
とを備えた保護回路によっても達成できる。請求項９記
載の発明では、請求項８において、前記抵抗は、異なる
セル部間で対応する電池セルの端子を接続する直列接続
された第１及び第２の抵抗からなり、前記回路は、該第
１及び第２の抵抗の間のノードの電圧が前記所定範囲外
になるとアクティブとなる信号を前記スイッチ素子へ出
力する。
【００１３】上記の課題は、請求項１０記載の、複数の
直列接続された電池セルからなるセル部が複数並列接続
され、各セル部の第１及び第２の端子が夫々第１及び第
２の電源電圧供給端子に接続された電池ユニットに対
し、対応するセル部の第１の端子と該第１の電源電圧供
給端子と電気的に接続しており、アクティブな信号に応
答して前記電気的接続を切り離すスイッチ素子と、異な
るセル部間で対応する電池セルの端子を接続するヒュー
ズと、該ヒューズからの電圧が所定範囲外になるとアク
ティブになる信号を該スイッチ素子へ出力する回路とを
備えた保護回路によっても達成できる。請求項１１記載
の発明では、請求項１０において、前記ヒューズは、異
なるセル部間で対応する電池セルの端子を接続する直列
接続された第１及び第２のヒューズからなり、前記回路
は、該第１の及び第２のヒューズの間のノードの電圧が
前記所定範囲外になるとアクティブとなる信号を前記ス
イッチ素子へ出力する。 上記の課題は、請求項１２記載
の、複数の電池セルが並列接続された電池ユニットのた
めの保護回路において、各電池セルの電圧を監視する監
視回路と、該監視回路により任意の電池セルに所定範囲
外の電圧が監視されると、全ての電池セルの放電又は充
電を停止させる停止回路とを備えた保護回路によっても
達成できる。請求項１３記載の発明では、請求項１２に
おいて、前記電池ユニットは、複数の電池セルが直列に
接続された電池セル群が複数並列に接続された構成を有
する。請求項１４記載の発明では、請求項１２におい
て、放電又は充電防止スイッチを更に備え、前記停止回
路は該放電又は充電防止スイッチを制御する。請求項１
５記載の発明では、請求項１４において、前記電池ユニ
ットは、複数の電池セルが直列に接続された電池セル群
が複数並列接続された構成を有し、前記放電又は充電ス
イッチは、該電池セル群毎に設けられている。上記の課
題は、請求項１６記載の、複数の電池セルが直列に接続
された電池セル群が複数並列接続された構成の電池ユニ
ットのための保護回路において、各電池セルの電圧を監
視する監視回路と、該監視回路により任意の電池セルに
所定範囲外の電圧が監視されると、各電池セルの放電又
は充電を停止させる停止回路と、該電池セル群毎に設け
られた放電又は充電防止スイッチとを備え、前記停止回
路は、該放電又は充電防止スイッチを制御し、前記監視
回路は、前記電池セル群毎に設けられており、各監視回
路は、対応する電池セル群の任意の電池セルに所定範囲
外の電圧が監視されると他の電池セル群に対して設けら
れた放電又は充電スイッチにその旨を通知する保護回路
によっても達成できる。
直列接続された電池セルからなるセル部が複数並列接続
され、各セル部の第１及び第２の端子が夫々第１及び第
２の電源電圧供給端子に接続された電池ユニットに対
し、対応するセル部の第１の端子と該第１の電源電圧供
給端子と電気的に接続しており、アクティブな信号に応
答して前記電気的接続を切り離すスイッチ素子と、異な
るセル部間で対応する電池セルの端子を接続するヒュー
ズと、該ヒューズからの電圧が所定範囲外になるとアク
ティブになる信号を該スイッチ素子へ出力する回路とを
備えた保護回路によっても達成できる。請求項１１記載
の発明では、請求項１０において、前記ヒューズは、異
なるセル部間で対応する電池セルの端子を接続する直列
接続された第１及び第２のヒューズからなり、前記回路
は、該第１の及び第２のヒューズの間のノードの電圧が
前記所定範囲外になるとアクティブとなる信号を前記ス
イッチ素子へ出力する。 上記の課題は、請求項１２記載
の、複数の電池セルが並列接続された電池ユニットのた
めの保護回路において、各電池セルの電圧を監視する監
視回路と、該監視回路により任意の電池セルに所定範囲
外の電圧が監視されると、全ての電池セルの放電又は充
電を停止させる停止回路とを備えた保護回路によっても
達成できる。請求項１３記載の発明では、請求項１２に
おいて、前記電池ユニットは、複数の電池セルが直列に
接続された電池セル群が複数並列に接続された構成を有
する。請求項１４記載の発明では、請求項１２におい
て、放電又は充電防止スイッチを更に備え、前記停止回
路は該放電又は充電防止スイッチを制御する。請求項１
５記載の発明では、請求項１４において、前記電池ユニ
ットは、複数の電池セルが直列に接続された電池セル群
が複数並列接続された構成を有し、前記放電又は充電ス
イッチは、該電池セル群毎に設けられている。上記の課
題は、請求項１６記載の、複数の電池セルが直列に接続
された電池セル群が複数並列接続された構成の電池ユニ
ットのための保護回路において、各電池セルの電圧を監
視する監視回路と、該監視回路により任意の電池セルに
所定範囲外の電圧が監視されると、各電池セルの放電又
は充電を停止させる停止回路と、該電池セル群毎に設け
られた放電又は充電防止スイッチとを備え、前記停止回
路は、該放電又は充電防止スイッチを制御し、前記監視
回路は、前記電池セル群毎に設けられており、各監視回
路は、対応する電池セル群の任意の電池セルに所定範囲
外の電圧が監視されると他の電池セル群に対して設けら
れた放電又は充電スイッチにその旨を通知する保護回路
によっても達成できる。
【００１４】上記の課題は、請求項１７記載の、複数の
直列接続された電池セルからなるセル部が複数並列接続
され、各セル部の端子が夫々電源電圧供給端子に接続さ
れた電池ユニットの保護を行うための保護回路であっ
て、対応するセル部の端子と前記電源電圧供給端子との
間に設けられた複数のスイッチ素子と、１つのセル部の
少なくとも１つの電池セルの電圧が所定範囲外であるか
否かを検出して該複数のスイッチ素子を共通に制御する
監視回路を備えた保護回路によっても達成できる。請求
項１８記載の発明では、請求項１７において、前記監視
回路は、検出の結果に基づいて、該複数のスイッチ素子
の前記電源電圧供給端子との電気的接続を同じ接続状態
に制御する。請求項１９記載の発明では、請求項１８に
おいて、前記監視回路は、各セル部に対して独立に設け
られ、対応する１つのセル部の電池セルの電圧が所定範
囲外になるとアクティブになる信号を該対応する１つの
セル部内に各電池セルについて出力する信号出力回路
と、該信号出力回路が前記対応する１つのセル部内の各
電池セルに対して出力する信号の論理和を前記複数のス
イッチ素子へ出力する論理和回路からなる。請求項２０
記載の発明では、請求項１７〜１９において、前記所定
範囲は、前記電池セルの放電及び充電の少なくとも一方
の許容範囲に基づいて設定されている。上記の課題は、
請求項２１記載の、複数の直列接続された電池セルから
なるセル部が複数並列接続され、各セル部の端子が夫々
電源電圧供給端子に接続された電池ユニットの保護を行
うための保護回路であって、異なるセル部間で対応する
電池セルの端子を接続する抵抗と、該抵抗からの電圧が
前記所定範囲外になるとアクティブとなり前記セル部の
端子と前記電源電圧供給端子との電気的接続を切り離す
指示を行う信号を出力する信号出力回路とを備えた保護
回路によっても達成できる。上記の課題は、請求項２２
記載の、複数の直列接続された電池セルからなるセル部
が複数並列接続され、各セル部の端子が夫々電源電圧供
給端子に接続された電池ユニットの保護を行うための保
護回路であって、異なるセル部間で対応する電池セルの
端子を接続するヒューズと、該ヒューズからの電圧が前
記所定範囲外になるとアクティブとなり前記セル部の端
子と前記電源電圧供給端子との電気的接続を切り離す指
示を行う信号を出力する信号出力回路とを備えた保護回
路によっても達成できる。
直列接続された電池セルからなるセル部が複数並列接続
され、各セル部の端子が夫々電源電圧供給端子に接続さ
れた電池ユニットの保護を行うための保護回路であっ
て、対応するセル部の端子と前記電源電圧供給端子との
間に設けられた複数のスイッチ素子と、１つのセル部の
少なくとも１つの電池セルの電圧が所定範囲外であるか
否かを検出して該複数のスイッチ素子を共通に制御する
監視回路を備えた保護回路によっても達成できる。請求
項１８記載の発明では、請求項１７において、前記監視
回路は、検出の結果に基づいて、該複数のスイッチ素子
の前記電源電圧供給端子との電気的接続を同じ接続状態
に制御する。請求項１９記載の発明では、請求項１８に
おいて、前記監視回路は、各セル部に対して独立に設け
られ、対応する１つのセル部の電池セルの電圧が所定範
囲外になるとアクティブになる信号を該対応する１つの
セル部内に各電池セルについて出力する信号出力回路
と、該信号出力回路が前記対応する１つのセル部内の各
電池セルに対して出力する信号の論理和を前記複数のス
イッチ素子へ出力する論理和回路からなる。請求項２０
記載の発明では、請求項１７〜１９において、前記所定
範囲は、前記電池セルの放電及び充電の少なくとも一方
の許容範囲に基づいて設定されている。上記の課題は、
請求項２１記載の、複数の直列接続された電池セルから
なるセル部が複数並列接続され、各セル部の端子が夫々
電源電圧供給端子に接続された電池ユニットの保護を行
うための保護回路であって、異なるセル部間で対応する
電池セルの端子を接続する抵抗と、該抵抗からの電圧が
前記所定範囲外になるとアクティブとなり前記セル部の
端子と前記電源電圧供給端子との電気的接続を切り離す
指示を行う信号を出力する信号出力回路とを備えた保護
回路によっても達成できる。上記の課題は、請求項２２
記載の、複数の直列接続された電池セルからなるセル部
が複数並列接続され、各セル部の端子が夫々電源電圧供
給端子に接続された電池ユニットの保護を行うための保
護回路であって、異なるセル部間で対応する電池セルの
端子を接続するヒューズと、該ヒューズからの電圧が前
記所定範囲外になるとアクティブとなり前記セル部の端
子と前記電源電圧供給端子との電気的接続を切り離す指
示を行う信号を出力する信号出力回路とを備えた保護回
路によっても達成できる。
【００１５】上記の課題は、請求項２３記載の、複数の
電池セルが並列接続された電池ユニットのための保護回
路において、各電池セルの電圧を監視する監視回路と、
該監視回路により任意の電池セルに所定範囲外の電圧が
監視されると、全ての電池セルの放電又は充電の停止を
指示する信号を出力する指示回路とを備えた保護回路に
よっても達成できる。請求項２４記載の発明では、請求
項２３において、前記電池ユニットは、複数の電池セル
が直列に接続された電池セル群が複数並列に接続された
構成を有する。請求項２５記載の発明では、請求項２３
において、放電又は充電防止スイッチを更に備え、前記
指示回路は前記指示する信号により該放電又は充電防止
スイッチを制御する。請求項２６記載の発明では、請求
項２５において、前記電池ユニットは、複数の電池セル
が直列に接続された電池セル群が複数並列接続された構
成を有し、前記放電又は充電スイッチは、該電池セル群
毎に設けられている。上記の課題は、請求項２７記載
の、複数の電池セルが直列に接続された電池セル群が複
数並列接続された構成の電池ユニットのための保護回路
において、各電池セルの電圧を監視する監視回路と、該
監視回路により任意の電池セルに所定範囲外の電圧が監
視されると、各電池セルの放電又は充電の停止を指示す
る信号を出力する指示回路と、該電池セル群毎に設けら
れた放電又は充電防止スイッチとを備え、前記指示回路
は、前記指示する信号により該放電又は充電防止スイッ
チを制御し、前記監視回路は、前記電池セル群毎に設け
られており、各監視回路は、対応する電池セル群の任意
の電池セルに所定範囲外の電圧が監視されると他の電池
セル群に対して設けられた放電又は充電スイッチにその
旨を通知する保護回路によっても達成できる。上記の課
題は、請求項２８記載の、直列接続される複数の電池セ
ルが複数並列に接続され、同電位となる電池セル間を並
列接続する抵抗を有する電池ユニットを保護するための
保護回路であって、該抵抗からの電圧が所定範囲外であ
ると該電池セルの放電又は充電の禁止を指示する信号を
出力する回路を備えた保護回路によっても達成できる。
電池セルが並列接続された電池ユニットのための保護回
路において、各電池セルの電圧を監視する監視回路と、
該監視回路により任意の電池セルに所定範囲外の電圧が
監視されると、全ての電池セルの放電又は充電の停止を
指示する信号を出力する指示回路とを備えた保護回路に
よっても達成できる。請求項２４記載の発明では、請求
項２３において、前記電池ユニットは、複数の電池セル
が直列に接続された電池セル群が複数並列に接続された
構成を有する。請求項２５記載の発明では、請求項２３
において、放電又は充電防止スイッチを更に備え、前記
指示回路は前記指示する信号により該放電又は充電防止
スイッチを制御する。請求項２６記載の発明では、請求
項２５において、前記電池ユニットは、複数の電池セル
が直列に接続された電池セル群が複数並列接続された構
成を有し、前記放電又は充電スイッチは、該電池セル群
毎に設けられている。上記の課題は、請求項２７記載
の、複数の電池セルが直列に接続された電池セル群が複
数並列接続された構成の電池ユニットのための保護回路
において、各電池セルの電圧を監視する監視回路と、該
監視回路により任意の電池セルに所定範囲外の電圧が監
視されると、各電池セルの放電又は充電の停止を指示す
る信号を出力する指示回路と、該電池セル群毎に設けら
れた放電又は充電防止スイッチとを備え、前記指示回路
は、前記指示する信号により該放電又は充電防止スイッ
チを制御し、前記監視回路は、前記電池セル群毎に設け
られており、各監視回路は、対応する電池セル群の任意
の電池セルに所定範囲外の電圧が監視されると他の電池
セル群に対して設けられた放電又は充電スイッチにその
旨を通知する保護回路によっても達成できる。上記の課
題は、請求項２８記載の、直列接続される複数の電池セ
ルが複数並列に接続され、同電位となる電池セル間を並
列接続する抵抗を有する電池ユニットを保護するための
保護回路であって、該抵抗からの電圧が所定範囲外であ
ると該電池セルの放電又は充電の禁止を指示する信号を
出力する回路を備えた保護回路によっても達成できる。
【００１６】上記の課題は、請求項２９記載の、各々が
第１及び第２の端子を有し、複数の直列接続された電池
セルからなり、並列接続された複数のセル部と、各セル
部の第１の端子と接続された第１の電源供給端子と、各
セル部の第２の端子と接続された第２の電源供給端子
と、各々が、対応するセル部の第１の端子と前記第１の
電源供給端子とを電気的に接続しており、アクティブな
信号に応答して前記電気的接続を切り離す複数のスイッ
チ素子と、１つのセル部の少なくとも１つの電池セルの
電圧が所定範囲外になるとアクティブになる信号を該複
数のスイッチ素子へ出力する監視回路とを備えた電池ユ
ニットによっても達成できる。請求項３０記載の発明で
は、請求項２９において、前記監視回路は、各セル部に
対して独立に設けられ、対応する１つのセル部の電池セ
ルの電圧が所定範囲外になるとアクティブになる信号を
該対応する１つのセル部内の各電池セルについて出力す
る信号出力回路を有する。請求項３１記載の発明では、
請求項３０において、前記監視回路は、該信号出力回路
が前記対応する１つのセル部内の各電池セルに対して出
力する信号の論理輪を前記複数のスイッチ素子へ出力す
る論理和回路を更に有する。上記の課題は、請求項３２
記載の、各々が第１及び第２の端子を有し、複数の直列
接続された電池セルからなり、並列接続された複数のセ
ル部と、各セル部の第１の端子と接続された第１の電源
供給端子と、各セル部の第２の端子と接続された第２の
電源供給端子と、各々が、対応するセル部の第１の端子
と前記第１の電源供給端子とを電気的に接続しており、
アクティブな信号に応答して前記電気的接続を切り離す
スイッチ素子と、１つのセル部の少なくとも１つの電池
セルの電圧が所定範囲外になるとアクティブになる信号
を該スイッチ素子へ出力する監視回路とを備え、前記監
視回路は、異なるセル部間で対応する電池セルの端子を
接続する直列接続された第１及び第２の抵抗と、該第１
及び第２の抵抗の間のノードの電圧が前記所定範囲外に
なるとアクティブとなる信号を前記スイッチ素子へ出力
する回路を有する電池ユニットによっても達成できる。
上記の課題は、請求項３３記載の、各々が第１及び第２
の端子を有し、複数の直列接続された電池セルからな
り、並列接続された複数のセル部と、各セル部の第１の
端子と接続された第１の電源供給端子と、各セル部の第
２の端子と接続された第２の電源供給端子と、各々が、
対応するセル部の第１の端子と前記第１の電源供給端子
とを電気的に接続しており、アクティブな信号に応答し
て前記電気的接続を切り離すスイッチ素子と、１つのセ
ル部の少なくとも１つの電池セルの電圧が所定範囲外に
なるとアクティブになる信号を該スイッチ素子へ出力す
る監視回路とを備え、前記監視回路は、異なるセル部間
で対応する電池セルの端子を接続する直列接続された第
１及び第２のヒューズと、該第１及び第２のヒューズの
間のノードの電圧が前記所定範囲外になるとアクティブ
となる信号を前記スイッチ素子へ出力する回路を有する
電池ユニットによっても達成できる。請求項３４記載の
発明では、請求項３０〜３３において、各スイッチ素子
は、前記監視回路の各々に対して設けられている。請求
項３５記載の発明では、請求項２９〜３４において、前
記所定範囲は、前記電池の放電及び充電の少なくとも一
方の許容範囲に基づいて設定されている。上記の課題
は、請求項３６記載の、直列接続される複数の電池セル
が複数並列接続された電池ユニットにおいて、同電位と
なる電池セル間を並列接続する抵抗を備え、該抵抗は、
並列接続された電池セル間での電流の流れを制限し、任
意の電池セルが短絡すると他の電池セルから該任意の電
池セルへの電流供給を防止する電池ユニットによっても
達成できる。上記の課題は、請求項３７記載の、直列接
続される複数の電池セルが複数並列接続された電池ユニ
ットにおいて、同電位となる電池セル間を並列接続する
ヒューズを備え、該ヒューズは、並列接続された電池セ
ル間での電流の流れを制限し、任意の電池セルが短絡す
ると他の電池セルから該任意の電池セルへの電流供給を
防止する電池ユニットによっても達成できる。
第１及び第２の端子を有し、複数の直列接続された電池
セルからなり、並列接続された複数のセル部と、各セル
部の第１の端子と接続された第１の電源供給端子と、各
セル部の第２の端子と接続された第２の電源供給端子
と、各々が、対応するセル部の第１の端子と前記第１の
電源供給端子とを電気的に接続しており、アクティブな
信号に応答して前記電気的接続を切り離す複数のスイッ
チ素子と、１つのセル部の少なくとも１つの電池セルの
電圧が所定範囲外になるとアクティブになる信号を該複
数のスイッチ素子へ出力する監視回路とを備えた電池ユ
ニットによっても達成できる。請求項３０記載の発明で
は、請求項２９において、前記監視回路は、各セル部に
対して独立に設けられ、対応する１つのセル部の電池セ
ルの電圧が所定範囲外になるとアクティブになる信号を
該対応する１つのセル部内の各電池セルについて出力す
る信号出力回路を有する。請求項３１記載の発明では、
請求項３０において、前記監視回路は、該信号出力回路
が前記対応する１つのセル部内の各電池セルに対して出
力する信号の論理輪を前記複数のスイッチ素子へ出力す
る論理和回路を更に有する。上記の課題は、請求項３２
記載の、各々が第１及び第２の端子を有し、複数の直列
接続された電池セルからなり、並列接続された複数のセ
ル部と、各セル部の第１の端子と接続された第１の電源
供給端子と、各セル部の第２の端子と接続された第２の
電源供給端子と、各々が、対応するセル部の第１の端子
と前記第１の電源供給端子とを電気的に接続しており、
アクティブな信号に応答して前記電気的接続を切り離す
スイッチ素子と、１つのセル部の少なくとも１つの電池
セルの電圧が所定範囲外になるとアクティブになる信号
を該スイッチ素子へ出力する監視回路とを備え、前記監
視回路は、異なるセル部間で対応する電池セルの端子を
接続する直列接続された第１及び第２の抵抗と、該第１
及び第２の抵抗の間のノードの電圧が前記所定範囲外に
なるとアクティブとなる信号を前記スイッチ素子へ出力
する回路を有する電池ユニットによっても達成できる。
上記の課題は、請求項３３記載の、各々が第１及び第２
の端子を有し、複数の直列接続された電池セルからな
り、並列接続された複数のセル部と、各セル部の第１の
端子と接続された第１の電源供給端子と、各セル部の第
２の端子と接続された第２の電源供給端子と、各々が、
対応するセル部の第１の端子と前記第１の電源供給端子
とを電気的に接続しており、アクティブな信号に応答し
て前記電気的接続を切り離すスイッチ素子と、１つのセ
ル部の少なくとも１つの電池セルの電圧が所定範囲外に
なるとアクティブになる信号を該スイッチ素子へ出力す
る監視回路とを備え、前記監視回路は、異なるセル部間
で対応する電池セルの端子を接続する直列接続された第
１及び第２のヒューズと、該第１及び第２のヒューズの
間のノードの電圧が前記所定範囲外になるとアクティブ
となる信号を前記スイッチ素子へ出力する回路を有する
電池ユニットによっても達成できる。請求項３４記載の
発明では、請求項３０〜３３において、各スイッチ素子
は、前記監視回路の各々に対して設けられている。請求
項３５記載の発明では、請求項２９〜３４において、前
記所定範囲は、前記電池の放電及び充電の少なくとも一
方の許容範囲に基づいて設定されている。上記の課題
は、請求項３６記載の、直列接続される複数の電池セル
が複数並列接続された電池ユニットにおいて、同電位と
なる電池セル間を並列接続する抵抗を備え、該抵抗は、
並列接続された電池セル間での電流の流れを制限し、任
意の電池セルが短絡すると他の電池セルから該任意の電
池セルへの電流供給を防止する電池ユニットによっても
達成できる。上記の課題は、請求項３７記載の、直列接
続される複数の電池セルが複数並列接続された電池ユニ
ットにおいて、同電位となる電池セル間を並列接続する
ヒューズを備え、該ヒューズは、並列接続された電池セ
ル間での電流の流れを制限し、任意の電池セルが短絡す
ると他の電池セルから該任意の電池セルへの電流供給を
防止する電池ユニットによっても達成できる。
【００１７】上記の課題は、請求項３８記載の、複数の
電池セルが並列接続された電池ユニットを保護するため
の電池保護方法において、各電池セルの電圧を監視する
監視ステップと、該監視ステップにより任意の電池セル
に所定範囲外の電圧が監視されると、全ての電池セルの
放電又は充電の停止を指示する指示ステップとを含む電
池保護方法によっても達成できる。請求項３９記載の発
明では、請求項３８において、前記電池ユニットは、複
数の電池セルが直列に接続された電池セル群が複数並列
に接続された構成を有する。請求項４０記載の発明で
は、請求項３８において、放電又は充電防止ステップを
更に含み、前記指示ステップは前記指示に基づいて該放
電又は充電ステップを制御する。請求項４１記載の発明
では、請求項４０において、前記電池ユニットは、複数
の電池セルが直列に接続された電池セル群が複数並列接
続された構成を有し、前記放電又は充電防止ステップ
は、該電池セル群毎に対して行われる。上記の課題は、
請求項４２記載の、複数の電池セルが直列に接続された
電池セル群が複数並列接続された構成の電池ユニットを
保護するための電池保護方法において、各電池セルの電
圧を監視する監視ステップと、該監視ステップにより任
意の電池セルに所定範囲外の電圧が監視されると、各電
池セルの放電又は充電の停止を指示する指示ステップ
と、放電又は充電防止ステップを含み、前記指示ステッ
プは、前記指示に基づいて該放電又は充電ステップを制
御し、前記放電又は充電防止ステップは、該電池セル群
毎に対して行われ、前記監視ステップは、前記電池セル
群毎に対して行われ、対応する電池セル群の任意の電池
セルに所定範囲外の電圧が監視されると他の電池セル群
に対して行われる前記放電又は充電防止ステップにその
旨を通知する電池保護方法によっても達成できる。上記
の課題は、請求項４３記載の、直列接続される複数の電
池セルが複数並列に接続され、同電位となる電池セル間
を並列接続する抵抗を有する電池ユニットを保護するた
めの電池保護方法であって、該抵抗からの電圧が所定範
囲外であると各電池セルの放電又は充電の禁止を指示す
るステップを含む電池保護方法によっても達成できる。
電池セルが並列接続された電池ユニットを保護するため
の電池保護方法において、各電池セルの電圧を監視する
監視ステップと、該監視ステップにより任意の電池セル
に所定範囲外の電圧が監視されると、全ての電池セルの
放電又は充電の停止を指示する指示ステップとを含む電
池保護方法によっても達成できる。請求項３９記載の発
明では、請求項３８において、前記電池ユニットは、複
数の電池セルが直列に接続された電池セル群が複数並列
に接続された構成を有する。請求項４０記載の発明で
は、請求項３８において、放電又は充電防止ステップを
更に含み、前記指示ステップは前記指示に基づいて該放
電又は充電ステップを制御する。請求項４１記載の発明
では、請求項４０において、前記電池ユニットは、複数
の電池セルが直列に接続された電池セル群が複数並列接
続された構成を有し、前記放電又は充電防止ステップ
は、該電池セル群毎に対して行われる。上記の課題は、
請求項４２記載の、複数の電池セルが直列に接続された
電池セル群が複数並列接続された構成の電池ユニットを
保護するための電池保護方法において、各電池セルの電
圧を監視する監視ステップと、該監視ステップにより任
意の電池セルに所定範囲外の電圧が監視されると、各電
池セルの放電又は充電の停止を指示する指示ステップ
と、放電又は充電防止ステップを含み、前記指示ステッ
プは、前記指示に基づいて該放電又は充電ステップを制
御し、前記放電又は充電防止ステップは、該電池セル群
毎に対して行われ、前記監視ステップは、前記電池セル
群毎に対して行われ、対応する電池セル群の任意の電池
セルに所定範囲外の電圧が監視されると他の電池セル群
に対して行われる前記放電又は充電防止ステップにその
旨を通知する電池保護方法によっても達成できる。上記
の課題は、請求項４３記載の、直列接続される複数の電
池セルが複数並列に接続され、同電位となる電池セル間
を並列接続する抵抗を有する電池ユニットを保護するた
めの電池保護方法であって、該抵抗からの電圧が所定範
囲外であると各電池セルの放電又は充電の禁止を指示す
るステップを含む電池保護方法によっても達成できる。
【００１８】請求項１，８〜１２，１７，２１〜２３，
２８，３６〜３８，４３記載の発明によれば、電池ユニ
ットの外部又は内部で短絡事故が発生しても、電池ユニ
ットの劣化及び寿命の短縮を防止することができる。
２８，３６〜３８，４３記載の発明によれば、電池ユニ
ットの外部又は内部で短絡事故が発生しても、電池ユニ
ットの劣化及び寿命の短縮を防止することができる。
【００１９】請求項２〜６，１３〜１６，１８，１９，
２４〜２７，３０〜３４，３９〜４２記載の発明によれ
ば、既存の電圧監視回路を使用して、安価に保護回路を
構成することができる。請求項７，２０，３５記載の発
明によれば、電池ユニットからの過放電及び電池ユニッ
トに対する過充電を確実に防止することができる。請求
項２９記載の発明によれば、電池ユニットの外部又は内
部で短絡事故が発生しても、電池ユニットの劣化及び寿
命の短縮を防止することができる。
２４〜２７，３０〜３４，３９〜４２記載の発明によれ
ば、既存の電圧監視回路を使用して、安価に保護回路を
構成することができる。請求項７，２０，３５記載の発
明によれば、電池ユニットからの過放電及び電池ユニッ
トに対する過充電を確実に防止することができる。請求
項２９記載の発明によれば、電池ユニットの外部又は内
部で短絡事故が発生しても、電池ユニットの劣化及び寿
命の短縮を防止することができる。
【００２０】従って、本発明によれば、電池ユニットの
外部又は内部で短絡事故が発生しても、電池ユニットの
劣化及び寿命の短縮を確実に防止して、電池ユニットの
信頼性を向上することができる。
外部又は内部で短絡事故が発生しても、電池ユニットの
劣化及び寿命の短縮を確実に防止して、電池ユニットの
信頼性を向上することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明になる保護回路及
び電池ユニットを説明するための回路図である。本発明
になる保護回路では、図１に示すように、複数の直列接
続された電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ３１、Ｅ１２，Ｅ
２２，Ｅ３２からなるセル部Ｅ１，Ｅ２が複数並列接続
され、各セル部Ｅ１，Ｅ２の第１及び第２の端子は夫々
第１及び第２の電源電圧供給端子９，１０に接続された
電池ユニット１に対し、複数のスイッチング素子５〜８
及び電圧監視回路２を設ける。複数のスイッチング素子
５〜８の各々は、対応するセル部Ｅ１，Ｅ２の第１の端
子と前記第１の電源電圧供給端子９とを電気的に接続し
ており、アクティブな信号に応答して前記電気的接続を
切り離す。又、電圧監視回路２は、各セル部Ｅ１，Ｅ２
に対して独立に、当該セル部の少なくとも１つの電池セ
ルの電圧が所定範囲外になるとアクティブとなる信号を
対応するスイッチング素子へ出力する。
び電池ユニットを説明するための回路図である。本発明
になる保護回路では、図１に示すように、複数の直列接
続された電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ３１、Ｅ１２，Ｅ
２２，Ｅ３２からなるセル部Ｅ１，Ｅ２が複数並列接続
され、各セル部Ｅ１，Ｅ２の第１及び第２の端子は夫々
第１及び第２の電源電圧供給端子９，１０に接続された
電池ユニット１に対し、複数のスイッチング素子５〜８
及び電圧監視回路２を設ける。複数のスイッチング素子
５〜８の各々は、対応するセル部Ｅ１，Ｅ２の第１の端
子と前記第１の電源電圧供給端子９とを電気的に接続し
ており、アクティブな信号に応答して前記電気的接続を
切り離す。又、電圧監視回路２は、各セル部Ｅ１，Ｅ２
に対して独立に、当該セル部の少なくとも１つの電池セ
ルの電圧が所定範囲外になるとアクティブとなる信号を
対応するスイッチング素子へ出力する。
【００２２】本発明になる電池ユニットでは、図１に示
すように、並列接続された複数のセル部Ｅ１，Ｅ２と、
第１及び第２の電源供給端子と９，１０、複数のスイッ
チング素子５〜８と、電圧監視回路２とを設ける。複数
のセル部Ｅ１，Ｅ２の各々は第１及び第２の端子を有
し、複数の直列接続された電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ
３１、Ｅ１２，Ｅ２２，Ｅ３２からなる。第１の電源供
給端子９は、各セル部Ｅ１，Ｅ２の第１の端子と接続さ
れ、第２の電源供給端子１０は、各セル部Ｅ１，Ｅ２の
第２の端子と接続されている。スイッチング素子５〜８
の各々は、対応するセル部の第１の端子と第１の電源電
圧供給端子９とを電気的に接続しており、アクティブな
信号に応答して前記電気的接続を切り離す。電圧監視回
路２は、各セル部Ｅ１，Ｅ２に対して独立に、当該セル
部の少なくとも１つの電池セルの電圧が所定範囲外にな
るとアクティブとなる信号を対応するスイッチング素子
へ出力する。
すように、並列接続された複数のセル部Ｅ１，Ｅ２と、
第１及び第２の電源供給端子と９，１０、複数のスイッ
チング素子５〜８と、電圧監視回路２とを設ける。複数
のセル部Ｅ１，Ｅ２の各々は第１及び第２の端子を有
し、複数の直列接続された電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ
３１、Ｅ１２，Ｅ２２，Ｅ３２からなる。第１の電源供
給端子９は、各セル部Ｅ１，Ｅ２の第１の端子と接続さ
れ、第２の電源供給端子１０は、各セル部Ｅ１，Ｅ２の
第２の端子と接続されている。スイッチング素子５〜８
の各々は、対応するセル部の第１の端子と第１の電源電
圧供給端子９とを電気的に接続しており、アクティブな
信号に応答して前記電気的接続を切り離す。電圧監視回
路２は、各セル部Ｅ１，Ｅ２に対して独立に、当該セル
部の少なくとも１つの電池セルの電圧が所定範囲外にな
るとアクティブとなる信号を対応するスイッチング素子
へ出力する。
【００２３】これにより、電池ユニット１の外部又は内
部で短絡事故が発生しても、電池ユニット１内の電池セ
ルＥ１１〜Ｅ３２の劣化及び寿命の短縮を確実に防止し
て、電池ユニット１の信頼性を向上することができる。
部で短絡事故が発生しても、電池ユニット１内の電池セ
ルＥ１１〜Ｅ３２の劣化及び寿命の短縮を確実に防止し
て、電池ユニット１の信頼性を向上することができる。
【００２４】
【実施例】図２及び図３は、本発明になる電池ユニット
の第１実施例を示す回路図である。電池ユニットの第１
実施例では、本発明になる保護回路の第１実施例を採用
する。図２は、電池ユニットを、電圧監視回路の過放電
防止系と共に示し、図３は、電池ユニットを、電圧監視
回路の過充電防止系のと共に示す。図２及び図３中、図
１と同一部分には同一符号を付す。
の第１実施例を示す回路図である。電池ユニットの第１
実施例では、本発明になる保護回路の第１実施例を採用
する。図２は、電池ユニットを、電圧監視回路の過放電
防止系と共に示し、図３は、電池ユニットを、電圧監視
回路の過充電防止系のと共に示す。図２及び図３中、図
１と同一部分には同一符号を付す。
【００２５】図２及び図３において、電池ユニット１
は、大略図示の如く接続されたＬｉ＋電池セルＥ１１，
Ｅ１２，Ｅ２１，Ｅ２２，Ｅ３１，Ｅ３２と、電圧監視
回路２と、ヒューズ３，４と、ＰチャンネルＦＥＴ５〜
８と、電源供給端子９，１０とからなる。電池セルＥ１
１，Ｅ２１，Ｅ３１は直列接続され、この直列接続の一
端はヒューズ３及びＦＥＴ５，６を介して電源供給端子
９に接続されており、他端は電源供給端子１０に接続さ
れている。電池セルＥ１２，Ｅ２２，Ｅ３２は直列接続
され、この直列接続の一端はヒューズ４及びＦＥＴ７，
８を介して電源供給端子９に接続されており、他端は電
源供給端子１０に接続されている。
は、大略図示の如く接続されたＬｉ＋電池セルＥ１１，
Ｅ１２，Ｅ２１，Ｅ２２，Ｅ３１，Ｅ３２と、電圧監視
回路２と、ヒューズ３，４と、ＰチャンネルＦＥＴ５〜
８と、電源供給端子９，１０とからなる。電池セルＥ１
１，Ｅ２１，Ｅ３１は直列接続され、この直列接続の一
端はヒューズ３及びＦＥＴ５，６を介して電源供給端子
９に接続されており、他端は電源供給端子１０に接続さ
れている。電池セルＥ１２，Ｅ２２，Ｅ３２は直列接続
され、この直列接続の一端はヒューズ４及びＦＥＴ７，
８を介して電源供給端子９に接続されており、他端は電
源供給端子１０に接続されている。
【００２６】電圧監視回路２は、電池セルＥ１１，Ｅ１
２，Ｅ２１，Ｅ２２，Ｅ３１，Ｅ３２の電圧を監視し、
電池ユニット１が放電状態の場合にいずれかの電池セル
の電圧が一定値以下となると、過放電状態を検出してＦ
ＥＴ５，７をオフとすることにより電池ユニット１から
の放電電流を遮断して過放電を防止する。又、電圧監視
回路２は、電池セルＥ１１，Ｅ１２，電池セルＥ２１，
Ｅ２２，Ｅ３１，Ｅ３２の電圧を監視し、電池ユニット
１が充電状態の場合にいずれかの電池セルの電圧が一定
値以上となると、過充電状態を検出してＦＥＴ６，８を
オフとすることにより電池ユニット１への充電電流を遮
断して過充電を防止する。
２，Ｅ２１，Ｅ２２，Ｅ３１，Ｅ３２の電圧を監視し、
電池ユニット１が放電状態の場合にいずれかの電池セル
の電圧が一定値以下となると、過放電状態を検出してＦ
ＥＴ５，７をオフとすることにより電池ユニット１から
の放電電流を遮断して過放電を防止する。又、電圧監視
回路２は、電池セルＥ１１，Ｅ１２，電池セルＥ２１，
Ｅ２２，Ｅ３１，Ｅ３２の電圧を監視し、電池ユニット
１が充電状態の場合にいずれかの電池セルの電圧が一定
値以上となると、過充電状態を検出してＦＥＴ６，８を
オフとすることにより電池ユニット１への充電電流を遮
断して過充電を防止する。
【００２７】尚、ヒューズ３，４は、一定値以上の電流
が流れると溶断して電流を遮断する。これにより、電圧
監視回路２による過大電流の遮断機能が正常に動作しな
かった場合や、ＦＥＴ５〜８自体が短絡等の故障のため
に過大電流の遮断機能が正常に動作しなかった場合等
に、ヒューズ３，４が溶断して二重の保護回路を構成と
なっている。
が流れると溶断して電流を遮断する。これにより、電圧
監視回路２による過大電流の遮断機能が正常に動作しな
かった場合や、ＦＥＴ５〜８自体が短絡等の故障のため
に過大電流の遮断機能が正常に動作しなかった場合等
に、ヒューズ３，４が溶断して二重の保護回路を構成と
なっている。
【００２８】図２において、電圧監視回路２の過放電防
止系は、大略図示の如く接続された比較回路２１〜２６
と、オア回路２７〜２９とからなる。ｅ１は、電池セル
Ｅ１１〜Ｅ３２の過放電限界電圧を示す基準電圧であ
る。従って、電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ３１のいずれ
かの電圧が基準電圧ｅ１以下となると、オア回路２７，
２９を介してハイレベルの信号がＦＥＴ５，７に印加さ
れてＦＥＴ５，７をオフとすることにより、電池ユニッ
ト１からの放電電流を遮断して過放電を防止する。同様
にして、電池セルＥ１２，Ｅ２２，Ｅ３２のいずれかの
電圧が基準電圧ｅ１以下となると、オア回路２８，２９
を介してハイレベルの信号がＦＥＴ５，７に印加されて
ＦＥＴ５，７をオフとすることにより、電池ユニット１
からの放電電流を遮断して過放電を防止する。
止系は、大略図示の如く接続された比較回路２１〜２６
と、オア回路２７〜２９とからなる。ｅ１は、電池セル
Ｅ１１〜Ｅ３２の過放電限界電圧を示す基準電圧であ
る。従って、電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ３１のいずれ
かの電圧が基準電圧ｅ１以下となると、オア回路２７，
２９を介してハイレベルの信号がＦＥＴ５，７に印加さ
れてＦＥＴ５，７をオフとすることにより、電池ユニッ
ト１からの放電電流を遮断して過放電を防止する。同様
にして、電池セルＥ１２，Ｅ２２，Ｅ３２のいずれかの
電圧が基準電圧ｅ１以下となると、オア回路２８，２９
を介してハイレベルの信号がＦＥＴ５，７に印加されて
ＦＥＴ５，７をオフとすることにより、電池ユニット１
からの放電電流を遮断して過放電を防止する。
【００２９】他方、電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ３１，
Ｅ１２，Ｅ２２，Ｅ３２のいずれの電圧も基準電圧ｅ１
より大きいと、オア回路２７，２８，２９を介してロー
レベルの信号がＦＥＴ５，７に印加されてＦＥＴ５，７
をオンとする。これにより、電池ユニット１からの放電
電流は電源供給端子９，１０へ流れ、電池ユニット１は
放電可能となる。
Ｅ１２，Ｅ２２，Ｅ３２のいずれの電圧も基準電圧ｅ１
より大きいと、オア回路２７，２８，２９を介してロー
レベルの信号がＦＥＴ５，７に印加されてＦＥＴ５，７
をオンとする。これにより、電池ユニット１からの放電
電流は電源供給端子９，１０へ流れ、電池ユニット１は
放電可能となる。
【００３０】図３において、電圧監視回路２の過充電防
止系は、大略図示の如く接続された比較回路３１〜３６
と、オア回路３７〜３９とからなる。ｅ２は、電池セル
Ｅ１１〜Ｅ３２の過充電限界電圧を示す基準電圧であ
る。従って、電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ３１のいずれ
かの電圧が基準電圧ｅ２以上となると、オア回路３７，
３９を介してハイレベルの信号がＦＥＴ６，８に印加さ
れてＦＥＴ６，８をオフとすることにより、電池ユニッ
ト１への充電電流を遮断して過放電を防止する。同様に
して、電池セルＥ１２，Ｅ２２，Ｅ３２のいずれかの電
圧が基準電圧ｅ２以上となると、オア回路３８，３９を
介してハイレベルの信号がＦＥＴ６，８に印加されてＦ
ＥＴ６，８をオフとすることにより、電池ユニット１へ
の充電電流を遮断して過充電を防止する。
止系は、大略図示の如く接続された比較回路３１〜３６
と、オア回路３７〜３９とからなる。ｅ２は、電池セル
Ｅ１１〜Ｅ３２の過充電限界電圧を示す基準電圧であ
る。従って、電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ３１のいずれ
かの電圧が基準電圧ｅ２以上となると、オア回路３７，
３９を介してハイレベルの信号がＦＥＴ６，８に印加さ
れてＦＥＴ６，８をオフとすることにより、電池ユニッ
ト１への充電電流を遮断して過放電を防止する。同様に
して、電池セルＥ１２，Ｅ２２，Ｅ３２のいずれかの電
圧が基準電圧ｅ２以上となると、オア回路３８，３９を
介してハイレベルの信号がＦＥＴ６，８に印加されてＦ
ＥＴ６，８をオフとすることにより、電池ユニット１へ
の充電電流を遮断して過充電を防止する。
【００３１】他方、電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ３１，
Ｅ１２，Ｅ２２，Ｅ３２のいずれの電圧も基準電圧ｅ２
より小さいと、オア回路３７，３８，３９を介してロー
レベルの信号がＦＥＴ６，８に印加されてＦＥＴ６，８
をオンとする。これにより、電池ユニット１への充電電
流は電源供給端子９，１０を介して電池セルＥ１１，Ｅ
２１，Ｅ３１，Ｅ１２，Ｅ２２，Ｅ３２へ流れ、電池ユ
ニット１は充電可能となる。
Ｅ１２，Ｅ２２，Ｅ３２のいずれの電圧も基準電圧ｅ２
より小さいと、オア回路３７，３８，３９を介してロー
レベルの信号がＦＥＴ６，８に印加されてＦＥＴ６，８
をオンとする。これにより、電池ユニット１への充電電
流は電源供給端子９，１０を介して電池セルＥ１１，Ｅ
２１，Ｅ３１，Ｅ１２，Ｅ２２，Ｅ３２へ流れ、電池ユ
ニット１は充電可能となる。
【００３２】従って、本実施例によれば、たとえ電池ユ
ニット１内の任意の電池セルが何等かの理由で短絡され
ても、この任意の電池セルの電圧は低下して過放電電圧
以下となる。即ち、図２の場合、比較回路２１〜２６に
入力される電池セルの電圧のうち、任意の電池セルの電
圧が基準電圧ｅ１以下となり、ＦＥＴ５，７はオア回路
２９からのハイレベル信号によりオフとなって、電池ユ
ニット１からの過放電を防止する。この結果、短絡され
た任意の電池セル内では電力消費が発生するが、他の電
池セルからこの任意の電池セルへ電流が流れることはな
い。
ニット１内の任意の電池セルが何等かの理由で短絡され
ても、この任意の電池セルの電圧は低下して過放電電圧
以下となる。即ち、図２の場合、比較回路２１〜２６に
入力される電池セルの電圧のうち、任意の電池セルの電
圧が基準電圧ｅ１以下となり、ＦＥＴ５，７はオア回路
２９からのハイレベル信号によりオフとなって、電池ユ
ニット１からの過放電を防止する。この結果、短絡され
た任意の電池セル内では電力消費が発生するが、他の電
池セルからこの任意の電池セルへ電流が流れることはな
い。
【００３３】次に、本発明になる電池ユニットの第２実
施例を図４と共に説明する。電池ユニットの第２実施例
では、本発明になる保護回路の第２実施例を採用する。
図４中、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明
は省略する。図４において、電圧監視回路２−１，２−
２は、夫々図１３に示す電圧監視回路１０１と同じ構成
を有する。電圧監視回路２−１，２−２は、例えばミツ
ミ電気株式会社製の集積回路（ＩＣ）チップＭＭ１３０
９からなる。電圧監視回路２−１内のオア回路１２４の
出力と、電圧監視回路２−２内のオア回路１２４の出力
とは、オア回路４１に供給され、ＦＥＴ５，７はこのオ
ア回路４１の出力により制御される。又、電圧監視回路
２−１内のオア回路１１４の出力と、電圧監視回路２−
２内のオア回路１１４の出力とは、オア回路４２に供給
され、ＦＥＴ６，８はこのオア回路４２の出力により制
御される。
施例を図４と共に説明する。電池ユニットの第２実施例
では、本発明になる保護回路の第２実施例を採用する。
図４中、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明
は省略する。図４において、電圧監視回路２−１，２−
２は、夫々図１３に示す電圧監視回路１０１と同じ構成
を有する。電圧監視回路２−１，２−２は、例えばミツ
ミ電気株式会社製の集積回路（ＩＣ）チップＭＭ１３０
９からなる。電圧監視回路２−１内のオア回路１２４の
出力と、電圧監視回路２−２内のオア回路１２４の出力
とは、オア回路４１に供給され、ＦＥＴ５，７はこのオ
ア回路４１の出力により制御される。又、電圧監視回路
２−１内のオア回路１１４の出力と、電圧監視回路２−
２内のオア回路１１４の出力とは、オア回路４２に供給
され、ＦＥＴ６，８はこのオア回路４２の出力により制
御される。
【００３４】電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ３１のいずれ
かの電圧が基準電圧ｅ１以下となると、電圧監視回路２
−１内のオア回路１２４及びオア回路４１を介してハイ
レベルの信号がＦＥＴ５，７に印加されてＦＥＴ５，７
をオフとすることにより、電池ユニット１Ａからの放電
電流を遮断して過放電を防止する。同様にして、電池セ
ルＥ１２，Ｅ２２，Ｅ３２のいずれかの電圧が基準電圧
ｅ１以下となると、電圧監視回路２−２内のオア回路１
２４及びオア回路４１を介してハイレベルの信号がＦＥ
Ｔ５，７に印加されてＦＥＴ５，７をオフとすることに
より、電池ユニット１Ａからの放電電流を遮断して過放
電を防止する。
かの電圧が基準電圧ｅ１以下となると、電圧監視回路２
−１内のオア回路１２４及びオア回路４１を介してハイ
レベルの信号がＦＥＴ５，７に印加されてＦＥＴ５，７
をオフとすることにより、電池ユニット１Ａからの放電
電流を遮断して過放電を防止する。同様にして、電池セ
ルＥ１２，Ｅ２２，Ｅ３２のいずれかの電圧が基準電圧
ｅ１以下となると、電圧監視回路２−２内のオア回路１
２４及びオア回路４１を介してハイレベルの信号がＦＥ
Ｔ５，７に印加されてＦＥＴ５，７をオフとすることに
より、電池ユニット１Ａからの放電電流を遮断して過放
電を防止する。
【００３５】他方、電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ３１，
Ｅ１２，Ｅ２２，Ｅ３２のいずれの電圧も基準電圧ｅ１
より大きいと、オア回路４１を介してローレベルの信号
がＦＥＴ５，７に印加されてＦＥＴ５，７をオンとす
る。これにより、電池ユニット１Ａからの放電電流は電
源供給端子９，１０へ流れ、電池ユニット１Ａは放電可
能となる。
Ｅ１２，Ｅ２２，Ｅ３２のいずれの電圧も基準電圧ｅ１
より大きいと、オア回路４１を介してローレベルの信号
がＦＥＴ５，７に印加されてＦＥＴ５，７をオンとす
る。これにより、電池ユニット１Ａからの放電電流は電
源供給端子９，１０へ流れ、電池ユニット１Ａは放電可
能となる。
【００３６】又、電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ３１のい
ずれかの電圧が基準電圧ｅ２以上となると、電圧監視回
路２−１内のオア回路１１４及びオア回路４２を介して
ハイレベルの信号がＦＥＴ６，８に印加されてＦＥＴ
６，８をオフとすることにより、電池ユニット１Ａへの
充電電流を遮断して過放電を防止する。同様にして、電
池セルＥ１２，Ｅ２２，Ｅ３２のいずれかの電圧が基準
電圧ｅ２以上となると、電圧監視回路２−２内のオア回
路１１４及びオア回路４２を介してハイレベルの信号が
ＦＥＴ６，８に印加されてＦＥＴ６，８をオフとするこ
とにより、電池ユニット１Ａへの充電電流を遮断して過
充電を防止する。
ずれかの電圧が基準電圧ｅ２以上となると、電圧監視回
路２−１内のオア回路１１４及びオア回路４２を介して
ハイレベルの信号がＦＥＴ６，８に印加されてＦＥＴ
６，８をオフとすることにより、電池ユニット１Ａへの
充電電流を遮断して過放電を防止する。同様にして、電
池セルＥ１２，Ｅ２２，Ｅ３２のいずれかの電圧が基準
電圧ｅ２以上となると、電圧監視回路２−２内のオア回
路１１４及びオア回路４２を介してハイレベルの信号が
ＦＥＴ６，８に印加されてＦＥＴ６，８をオフとするこ
とにより、電池ユニット１Ａへの充電電流を遮断して過
充電を防止する。
【００３７】他方、電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ３１，
Ｅ１２，Ｅ２２，Ｅ３２のいずれの電圧も基準電圧ｅ２
より小さいと、オア回路４２を介してローレベルの信号
がＦＥＴ６，８に印加されてＦＥＴ６，８をオンとす
る。これにより、電池ユニット１Ａへの充電電流は電源
供給端子９，１０を介して電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ
３１，Ｅ１２，Ｅ２２，Ｅ３２へ流れ、電池ユニット１
Ａは充電可能となる。
Ｅ１２，Ｅ２２，Ｅ３２のいずれの電圧も基準電圧ｅ２
より小さいと、オア回路４２を介してローレベルの信号
がＦＥＴ６，８に印加されてＦＥＴ６，８をオンとす
る。これにより、電池ユニット１Ａへの充電電流は電源
供給端子９，１０を介して電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ
３１，Ｅ１２，Ｅ２２，Ｅ３２へ流れ、電池ユニット１
Ａは充電可能となる。
【００３８】次に、本発明になる電池ユニットの第３実
施例を図５と共に説明する。電池ユニットの第３実施例
では、本発明になる保護回路の第３実施例を採用する。
図５中、図４と同一部分には同一符号を付し、その説明
は省略する。図５において、電池セルＥ１１，Ｅ２１，
Ｅ３１は直列接続され、電池セルＥ１２，Ｅ２２，Ｅ３
２は直列接続され、電池セルＥ１３，Ｅ２３，Ｅ３３は
直列接続されている。又、これらの電池セルの直列接続
は、電源供給端子９，１０の間に互いに並列に接続され
ている。
施例を図５と共に説明する。電池ユニットの第３実施例
では、本発明になる保護回路の第３実施例を採用する。
図５中、図４と同一部分には同一符号を付し、その説明
は省略する。図５において、電池セルＥ１１，Ｅ２１，
Ｅ３１は直列接続され、電池セルＥ１２，Ｅ２２，Ｅ３
２は直列接続され、電池セルＥ１３，Ｅ２３，Ｅ３３は
直列接続されている。又、これらの電池セルの直列接続
は、電源供給端子９，１０の間に互いに並列に接続され
ている。
【００３９】電圧監視回路２−１，２−２，２−３は、
夫々図１２に示す電圧監視回路１０１と同じ構成を有す
る。電圧監視回路２−１，２−２，２−３は、例えばミ
ツミ電気株式会社製の集積回路（ＩＣ）チップＭＭ１３
０９からなる。電圧監視回路２−１内のオア回路１２４
の出力と、電圧監視回路２−２内のオア回路１２４の出
力と、電圧監視回路２−３内のオア回路１２４の出力と
は、オア回路４１−１に供給され、ＦＥＴ５，７，７−
１はこのオア回路４１−１の出力により制御される。
又、電圧監視回路２−１内のオア回路１１４の出力と、
電圧監視回路２−２内のオア回路１１４の出力と、電圧
監視回路２−３内のオア回路１１４の出力とは、オア回
路４２−１に供給され、ＦＥＴ６，８，８−１はこのオ
ア回路４２−１の出力により制御される。
夫々図１２に示す電圧監視回路１０１と同じ構成を有す
る。電圧監視回路２−１，２−２，２−３は、例えばミ
ツミ電気株式会社製の集積回路（ＩＣ）チップＭＭ１３
０９からなる。電圧監視回路２−１内のオア回路１２４
の出力と、電圧監視回路２−２内のオア回路１２４の出
力と、電圧監視回路２−３内のオア回路１２４の出力と
は、オア回路４１−１に供給され、ＦＥＴ５，７，７−
１はこのオア回路４１−１の出力により制御される。
又、電圧監視回路２−１内のオア回路１１４の出力と、
電圧監視回路２−２内のオア回路１１４の出力と、電圧
監視回路２−３内のオア回路１１４の出力とは、オア回
路４２−１に供給され、ＦＥＴ６，８，８−１はこのオ
ア回路４２−１の出力により制御される。
【００４０】電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ３１のいずれ
かの電圧が基準電圧ｅ１以下となると、電圧監視回路２
−１内のオア回路１２４及びオア回路４１−１を介して
ハイレベルの信号がＦＥＴ５，７，７−１に印加されて
ＦＥＴ５，７，７−１をオフとすることにより、電池ユ
ニット１Ｂからの放電電流を遮断して過放電を防止す
る。同様にして、電池セルＥ１２，Ｅ２２，Ｅ３２のい
ずれかの電圧が基準電圧ｅ１以下となると、電圧監視回
路２−２内のオア回路１２４及びオア回路４１−１を介
してハイレベルの信号がＦＥＴ５，７，７−１に印加さ
れてＦＥＴ５，７，７−１をオフとすることにより、電
池ユニット１Ｂからの放電電流を遮断して過放電を防止
する。更に、電池セルＥ１３，Ｅ２３，Ｅ３３のいずれ
かの電圧が基準電圧ｅ１以下となると、電圧監視回路２
−３内のオア回路１２４及びオア回路４１−１を介して
ハイレベルの信号がＦＥＴ５，７，７−１に印加されて
ＦＥＴ５，７，７−１をオフとすることにより、電池ユ
ニット１Ｂからの放電電流を遮断して過放電を防止す
る。
かの電圧が基準電圧ｅ１以下となると、電圧監視回路２
−１内のオア回路１２４及びオア回路４１−１を介して
ハイレベルの信号がＦＥＴ５，７，７−１に印加されて
ＦＥＴ５，７，７−１をオフとすることにより、電池ユ
ニット１Ｂからの放電電流を遮断して過放電を防止す
る。同様にして、電池セルＥ１２，Ｅ２２，Ｅ３２のい
ずれかの電圧が基準電圧ｅ１以下となると、電圧監視回
路２−２内のオア回路１２４及びオア回路４１−１を介
してハイレベルの信号がＦＥＴ５，７，７−１に印加さ
れてＦＥＴ５，７，７−１をオフとすることにより、電
池ユニット１Ｂからの放電電流を遮断して過放電を防止
する。更に、電池セルＥ１３，Ｅ２３，Ｅ３３のいずれ
かの電圧が基準電圧ｅ１以下となると、電圧監視回路２
−３内のオア回路１２４及びオア回路４１−１を介して
ハイレベルの信号がＦＥＴ５，７，７−１に印加されて
ＦＥＴ５，７，７−１をオフとすることにより、電池ユ
ニット１Ｂからの放電電流を遮断して過放電を防止す
る。
【００４１】他方、電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ３１，
Ｅ１２，Ｅ２２，Ｅ３２，Ｅ１３，Ｅ２３，Ｅ３３のい
ずれの電圧も基準電圧ｅ１より大きいと、オア回路４１
−１を介してローレベルの信号がＦＥＴ５，７，７−１
に印加されてＦＥＴ５，７，７−１をオンとする。これ
により、電池ユニット１Ｂからの放電電流は電源供給端
子９，１０へ流れ、電池ユニット１Ｂは放電可能とな
る。
Ｅ１２，Ｅ２２，Ｅ３２，Ｅ１３，Ｅ２３，Ｅ３３のい
ずれの電圧も基準電圧ｅ１より大きいと、オア回路４１
−１を介してローレベルの信号がＦＥＴ５，７，７−１
に印加されてＦＥＴ５，７，７−１をオンとする。これ
により、電池ユニット１Ｂからの放電電流は電源供給端
子９，１０へ流れ、電池ユニット１Ｂは放電可能とな
る。
【００４２】又、電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ３１のい
ずれかの電圧が基準電圧ｅ２以上となると、電圧監視回
路２−１内のオア回路１１４及びオア回路４２−１を介
してハイレベルの信号がＦＥＴ６，８，８−１に印加さ
れてＦＥＴ６，８，８−１をオフとすることにより、電
池ユニット１Ｂへの充電電流を遮断して過放電を防止す
る。同様にして、電池セルＥ１２，Ｅ２２，Ｅ３２のい
ずれかの電圧が基準電圧ｅ２以上となると、電圧監視回
路２−２内のオア回路１１４及びオア回路４２−１を介
してハイレベルの信号がＦＥＴ６，８，８−１に印加さ
れてＦＥＴ６，８，８−１をオフとすることにより、電
池ユニット１Ｂへの充電電流を遮断して過充電を防止す
る。更に、電池セルＥ１３，Ｅ２３，Ｅ３３のいずれか
の電圧が基準電圧ｅ２以上となると、電圧監視回路２−
３内のオア回路１１４及びオア回路４２−１を介してハ
イレベルの信号がＦＥＴ６，８，８−１に印加されてＦ
ＥＴ６，８，８−１をオフとすることにより、電池ユニ
ット１Ｂへの充電電流を遮断して過充電を防止する。
ずれかの電圧が基準電圧ｅ２以上となると、電圧監視回
路２−１内のオア回路１１４及びオア回路４２−１を介
してハイレベルの信号がＦＥＴ６，８，８−１に印加さ
れてＦＥＴ６，８，８−１をオフとすることにより、電
池ユニット１Ｂへの充電電流を遮断して過放電を防止す
る。同様にして、電池セルＥ１２，Ｅ２２，Ｅ３２のい
ずれかの電圧が基準電圧ｅ２以上となると、電圧監視回
路２−２内のオア回路１１４及びオア回路４２−１を介
してハイレベルの信号がＦＥＴ６，８，８−１に印加さ
れてＦＥＴ６，８，８−１をオフとすることにより、電
池ユニット１Ｂへの充電電流を遮断して過充電を防止す
る。更に、電池セルＥ１３，Ｅ２３，Ｅ３３のいずれか
の電圧が基準電圧ｅ２以上となると、電圧監視回路２−
３内のオア回路１１４及びオア回路４２−１を介してハ
イレベルの信号がＦＥＴ６，８，８−１に印加されてＦ
ＥＴ６，８，８−１をオフとすることにより、電池ユニ
ット１Ｂへの充電電流を遮断して過充電を防止する。
【００４３】他方、電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ３１，
Ｅ１２，Ｅ２２，Ｅ３２，Ｅ１３，Ｅ２３，Ｅ３３のい
ずれの電圧も基準電圧ｅ２より小さいと、オア回路４２
−１を介してローレベルの信号がＦＥＴ６，８，８−１
に印加されてＦＥＴ６，８，８−１をオンとする。これ
により、電池ユニット１Ｂへの充電電流は電源供給端子
９，１０を介して電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ３１，Ｅ
１２，Ｅ２２，Ｅ３２，Ｅ１３，Ｅ２３，Ｅ３３へ流
れ、電池ユニット１Ｂは充電可能となる。
Ｅ１２，Ｅ２２，Ｅ３２，Ｅ１３，Ｅ２３，Ｅ３３のい
ずれの電圧も基準電圧ｅ２より小さいと、オア回路４２
−１を介してローレベルの信号がＦＥＴ６，８，８−１
に印加されてＦＥＴ６，８，８−１をオンとする。これ
により、電池ユニット１Ｂへの充電電流は電源供給端子
９，１０を介して電池セルＥ１１，Ｅ２１，Ｅ３１，Ｅ
１２，Ｅ２２，Ｅ３２，Ｅ１３，Ｅ２３，Ｅ３３へ流
れ、電池ユニット１Ｂは充電可能となる。
【００４４】次に、本発明になる電池ユニットの第４実
施例を図６と共に説明する。電池ユニットの第４実施例
では、本発明になる保護回路の第４実施例を採用する。
図６中、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明
は省略する。上記第１実施例では、電池ユニット１内に
設けられた全ての電池セルの電圧を監視するために、電
池セルの数と同じ数の電圧監視が可能な電圧監視回路２
を用いている。又、上記第２及び第３実施例では、電池
ユニット１Ａ，１Ｂ内で並列に接続される電池セルの数
と同じ数の電圧監視回路２−１，２−２，２−３を用い
ている。
施例を図６と共に説明する。電池ユニットの第４実施例
では、本発明になる保護回路の第４実施例を採用する。
図６中、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明
は省略する。上記第１実施例では、電池ユニット１内に
設けられた全ての電池セルの電圧を監視するために、電
池セルの数と同じ数の電圧監視が可能な電圧監視回路２
を用いている。又、上記第２及び第３実施例では、電池
ユニット１Ａ，１Ｂ内で並列に接続される電池セルの数
と同じ数の電圧監視回路２−１，２−２，２−３を用い
ている。
【００４５】これに対し、本実施例では、電池ユニット
１Ｃ内で並列に接続される電池セル間を高抵抗素子で分
離して電圧を監視することで、並列に接続される電池セ
ル間での電流ループの発生を回避する。図６において、
電圧監視回路２−１０は、図１２に示す電圧監視回路１
０１と同様の構成を有する。ただし、過放電防止系及び
過充電防止系の夫々において、４段の比較回路が設けら
れている。電圧監視回路２−１０は、例えばミツミ電気
株式会社製の集積回路（ＩＣ）チップＭＭ１３０９から
なる。
１Ｃ内で並列に接続される電池セル間を高抵抗素子で分
離して電圧を監視することで、並列に接続される電池セ
ル間での電流ループの発生を回避する。図６において、
電圧監視回路２−１０は、図１２に示す電圧監視回路１
０１と同様の構成を有する。ただし、過放電防止系及び
過充電防止系の夫々において、４段の比較回路が設けら
れている。電圧監視回路２−１０は、例えばミツミ電気
株式会社製の集積回路（ＩＣ）チップＭＭ１３０９から
なる。
【００４６】図７は、電圧監視回路２−１０の構成を示
す回路図である。電圧監視回路２−１０は、同図に示す
如く接続された比較回路１１１〜１１３，１３４，１２
１〜１２３，１４４と、オア回路１１４ａ，１２４ａと
からなる。比較回路１１１，１２１の一方の入力はノー
ドＮ１，Ｎ２と接続され、比較回路１１２，１２２の一
方の入力はノードＮ３と接続され、比較回路１１３，１
２３の一方の入力はノードＮ４と接続され、比較回路１
３４，１４４の一方の入力はノードＮ５と接続され、比
較回路１３４，１４４の他方の入力は基準電圧ｅ２，ｅ
１を介してノードＮ６と接続されている。又、オア回路
１２４ａの出力はＦＥＴ５，７を制御し、オア回路１１
４ａの出力はＦＥＴ６，８を制御する。
す回路図である。電圧監視回路２−１０は、同図に示す
如く接続された比較回路１１１〜１１３，１３４，１２
１〜１２３，１４４と、オア回路１１４ａ，１２４ａと
からなる。比較回路１１１，１２１の一方の入力はノー
ドＮ１，Ｎ２と接続され、比較回路１１２，１２２の一
方の入力はノードＮ３と接続され、比較回路１１３，１
２３の一方の入力はノードＮ４と接続され、比較回路１
３４，１４４の一方の入力はノードＮ５と接続され、比
較回路１３４，１４４の他方の入力は基準電圧ｅ２，ｅ
１を介してノードＮ６と接続されている。又、オア回路
１２４ａの出力はＦＥＴ５，７を制御し、オア回路１１
４ａの出力はＦＥＴ６，８を制御する。
【００４７】ノードＮ３は、抵抗素子Ｒ１１，Ｒ１２を
接続し、抵抗素子Ｒ１１は電池セルＥ１２に接続され、
抵抗素子Ｒ１２は電池セルＥ１１に接続されている。ノ
ードＮ４は、抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２を接続し、抵抗素
子Ｒ２１は電池セルＥ１２と電池セルＥ２２とを接続す
るノードに接続され、抵抗素子Ｒ２２は電池セルＥ１１
と電池セルＥ２１とを接続するノードに接続されてい
る。ノードＮ５は、抵抗素子Ｒ３１，Ｒ３２を接続し、
抵抗素子Ｒ３１は電池セルＥ２２と電池セルＥ３２とを
接続するノードに接続され、抵抗素子Ｒ３２は電池セル
Ｅ２１と電池セルＥ３１とを接続するノードに接続され
ている。
接続し、抵抗素子Ｒ１１は電池セルＥ１２に接続され、
抵抗素子Ｒ１２は電池セルＥ１１に接続されている。ノ
ードＮ４は、抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２を接続し、抵抗素
子Ｒ２１は電池セルＥ１２と電池セルＥ２２とを接続す
るノードに接続され、抵抗素子Ｒ２２は電池セルＥ１１
と電池セルＥ２１とを接続するノードに接続されてい
る。ノードＮ５は、抵抗素子Ｒ３１，Ｒ３２を接続し、
抵抗素子Ｒ３１は電池セルＥ２２と電池セルＥ３２とを
接続するノードに接続され、抵抗素子Ｒ３２は電池セル
Ｅ２１と電池セルＥ３１とを接続するノードに接続され
ている。
【００４８】抵抗素子Ｒ１１は、電池セルＥ１２の電圧
を監視する際の電流制限用に設けられ、抵抗素子Ｒ１２
は、電池セルＥ１１の電圧を監視する際の電流制限用に
設けられている。同様に、抵抗素子Ｒ２１は、電池セル
Ｅ２２の電圧を監視する際の電流制限用に設けられ、抵
抗素子Ｒ２２は、電池セルＥ２１の電圧を監視する際の
電流制限用に設けられている。又、抵抗素子Ｒ３１は、
電池セルＥ３２の電圧を監視する際の電流制限用に設け
られ、抵抗素子Ｒ３２は、電池セルＥ３１の電圧を監視
する際の電流制限用に設けられている。
を監視する際の電流制限用に設けられ、抵抗素子Ｒ１２
は、電池セルＥ１１の電圧を監視する際の電流制限用に
設けられている。同様に、抵抗素子Ｒ２１は、電池セル
Ｅ２２の電圧を監視する際の電流制限用に設けられ、抵
抗素子Ｒ２２は、電池セルＥ２１の電圧を監視する際の
電流制限用に設けられている。又、抵抗素子Ｒ３１は、
電池セルＥ３２の電圧を監視する際の電流制限用に設け
られ、抵抗素子Ｒ３２は、電池セルＥ３１の電圧を監視
する際の電流制限用に設けられている。
【００４９】次に、本発明になる電池ユニットの第５実
施例を図８と共に説明する。電池ユニットの第５実施例
では、本発明になる保護回路の第５実施例を採用する。
図８中、図６と同一部分には同一符号を付し、その説明
は省略する。本実施例では、電池ユニット１Ｄ内で並列
に接続される電池セル間をヒューズで分離して電圧を監
視することで、並列に接続される電池セル間での電流ル
ープの発生を回避する。具体的には、図６に示す抵抗素
子Ｒ１１〜Ｒ３２の代わりに、ヒューズＦ１１〜Ｆ３２
を設ける。
施例を図８と共に説明する。電池ユニットの第５実施例
では、本発明になる保護回路の第５実施例を採用する。
図８中、図６と同一部分には同一符号を付し、その説明
は省略する。本実施例では、電池ユニット１Ｄ内で並列
に接続される電池セル間をヒューズで分離して電圧を監
視することで、並列に接続される電池セル間での電流ル
ープの発生を回避する。具体的には、図６に示す抵抗素
子Ｒ１１〜Ｒ３２の代わりに、ヒューズＦ１１〜Ｆ３２
を設ける。
【００５０】尚、上記各実施例では、電池ユニット内の
電池セルがＬｉ＋電池セルの場合について説明したが、
電池セルは勿論Ｌｉ＋電池セルに限定されるものではな
い。図９は、本発明になる電池ユニットの外観を示す斜
視図である。説明の便宜上、図９は第１実施例の電池ユ
ニット１を示すものとする。同図中、電池ユニット１は
ハウジング３００からなり、電源供給端子９，１０等が
設けられた端子部３０１と、ヒューズ３，４等の状態を
確認可能とする窓３０２Ａを有するカバー３０２を有す
る。
電池セルがＬｉ＋電池セルの場合について説明したが、
電池セルは勿論Ｌｉ＋電池セルに限定されるものではな
い。図９は、本発明になる電池ユニットの外観を示す斜
視図である。説明の便宜上、図９は第１実施例の電池ユ
ニット１を示すものとする。同図中、電池ユニット１は
ハウジング３００からなり、電源供給端子９，１０等が
設けられた端子部３０１と、ヒューズ３，４等の状態を
確認可能とする窓３０２Ａを有するカバー３０２を有す
る。
【００５１】図１０は、図９のカバー３０２を取り外し
た状態の電池ユニット１を示す斜視図である。同図中、
基板３０３にはＩＣチップ３０４やヒューズ部３０６等
が設けられ、配線パターン（図示せず）に接続されてい
る。電圧監視回路２は、例えばＩＣチップ３０４内に設
けられている。又、ヒューズ部２０６には、例えばヒュ
ーズ３，４が設けられている。
た状態の電池ユニット１を示す斜視図である。同図中、
基板３０３にはＩＣチップ３０４やヒューズ部３０６等
が設けられ、配線パターン（図示せず）に接続されてい
る。電圧監視回路２は、例えばＩＣチップ３０４内に設
けられている。又、ヒューズ部２０６には、例えばヒュ
ーズ３，４が設けられている。
【００５２】図１１は、図１０の基板３０３を取り外し
た状態の電池ユニット１を示す斜視図である。同図中、
６本の電池セル３０７は、図１及び図２に示す電池セル
Ｅ１１〜Ｅ３２に対応する。尚、電池ユニットの形状
は、上記図９〜図１１に示す形状に限定されない。以
上、本発明を実施例により説明したが、本発明は上記実
施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々
の変形及び改良が可能であることは言うまでもない。
た状態の電池ユニット１を示す斜視図である。同図中、
６本の電池セル３０７は、図１及び図２に示す電池セル
Ｅ１１〜Ｅ３２に対応する。尚、電池ユニットの形状
は、上記図９〜図１１に示す形状に限定されない。以
上、本発明を実施例により説明したが、本発明は上記実
施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々
の変形及び改良が可能であることは言うまでもない。
【００５３】
【００５４】
【００５５】
【発明の効果】請求項１，８〜１２，１７，２１〜２
３，２８，３６〜３８，４３記載の発明によれば、電池
ユニットの外部又は内部で短絡事故が発生しても、電池
ユニットの劣化及び寿命の短縮を防止することができ
る。請求項２〜６，１３〜１６，１８，１９，２４〜２
７，３０〜３４，３９〜４２記載の発明によれば、既存
の電圧監視回路を使用して、安価に保護回路を構成する
ことができる。請求項７，２０，３５記載の発明によれ
ば、電池ユニットからの過放電及び電池ユニットに対す
る過充電を確実に防止することができる。請求項２９記
載の発明によれば、電池ユニットの外部又は内部で短絡
事故が発生しても、電池ユニットの劣化及び寿命の短縮
を防止することができる。従って、本発明によれば、電
池ユニットの外部又は内部で短絡事故が発生しても、電
池ユニットの劣化及び寿命の短絡を確実に防止して、電
池ユニットの信頼性を向上することができる。
３，２８，３６〜３８，４３記載の発明によれば、電池
ユニットの外部又は内部で短絡事故が発生しても、電池
ユニットの劣化及び寿命の短縮を防止することができ
る。請求項２〜６，１３〜１６，１８，１９，２４〜２
７，３０〜３４，３９〜４２記載の発明によれば、既存
の電圧監視回路を使用して、安価に保護回路を構成する
ことができる。請求項７，２０，３５記載の発明によれ
ば、電池ユニットからの過放電及び電池ユニットに対す
る過充電を確実に防止することができる。請求項２９記
載の発明によれば、電池ユニットの外部又は内部で短絡
事故が発生しても、電池ユニットの劣化及び寿命の短縮
を防止することができる。従って、本発明によれば、電
池ユニットの外部又は内部で短絡事故が発生しても、電
池ユニットの劣化及び寿命の短絡を確実に防止して、電
池ユニットの信頼性を向上することができる。
【図１】本発明になる電池ユニットの構成を示す回路図
である。
である。
【図２】本発明になる電池ユニットの第１実施例の一部
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図３】本発明になる電池ユニットの第１実施例の一部
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図４】本発明になる電池ユニットの第２実施例を示す
回路図である。
回路図である。
【図５】本発明になる電池ユニットの第３実施例を示す
回路図である。
回路図である。
【図６】本発明になる電池ユニットの第４実施例を示す
回路図である。
回路図である。
【図７】第４実施例の電圧監視回路を示す回路図であ
る。
る。
【図８】本発明になる電池ユニットの第５実施例を示す
回路図である。
回路図である。
【図９】本発明になる電池ユニットの外観を示す斜視図
である。
である。
【図１０】カバーを取り外した状態の電池ユニットを示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図１１】基板を取り外した状態の電池ユニットを示す
斜視図である。
斜視図である。
【図１２】従来の電池ユニットの一例を示す回路図であ
る。
る。
【図１３】図１２に示す電池ユニット内の電圧監視回路
の構成を示す回路図である。
の構成を示す回路図である。
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 電池ユニット ２，２−１〜２−３，２−１０ 電圧監視回路 ３，４ ヒューズ ５〜８，７−１，８−１ ＦＥＴ ９，１０ 電源供給端子 Ｅ１１〜Ｅ３２ 電池セル Ｒ１１〜Ｒ３２ 抵抗素子 Ｆ１１〜Ｆ３２ ヒューズ ３００ ハウジング ３０１ 端子部 ３０２ カバー ３０２Ａ 窓 ３０３ 基板 ３０４ ＩＣチップ ３０６ ヒューズ部 ３０７ 電池セル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 義郎 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１ 番１号 富士通株式会社内 審査官 嶋野 邦彦 (56)参考文献 特開 平７−22009（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 7/00 - 7/12 H02J 7/34 - 7/36 H01M 10/42
Claims (43)
- 【請求項１】 複数の直列接続された電池セルからなる
セル部が複数並列接続され、各セル部の端子が夫々電源
電圧供給端子に接続された電池ユニットに対し、 該電源電圧供給端子と対応するセル部の端子との間に電
気的に接続しており、信号に応答して該電源電圧供給端
子との電気的接続を切り離す複数のスイッチ素子と、 １つのセル部へ他のセル部から電流が供給されないよう
に、前記１つのセル部の少なくとも１つの電池セルの電
圧が所定範囲外になると前記信号を該複数のスイッチ素
子へ出力する監視回路とを備えた、保護回路。 - 【請求項２】 前記監視回路は、各セル部に対して独立
に設けられ、対応する１つのセル部の電池セルの電圧が
前記所定範囲外になるとアクティブになる信号を該対応
する１つのセル部内の各電池セルについて出力する信号
出力回路を有する、請求項１記載の保護回路。 - 【請求項３】 前記監視回路は、該信号出力回路が前記
対応する１つのセル部内の各電池セルに対して出力する
信号の論理和を前記複数のスイッチ素子へ出力する論理
和回路を更に有する、請求項２記載の保護回路。 - 【請求項４】 複数の直列接続された電池セルからなる
セル部が複数並列接続され、各セル部の端子が夫々電源
電圧供給端子に接続された電池ユニットに対し、 該電源電圧供給端子と電気的に接続しており、信号に応
答して前記電気的接続を切り離すスイッチ素子と、 １つのセル部へ他のセル部から電流が供給されないよう
に、前記１つのセル部の少なくとも１つの電池セルの電
圧が所定範囲外になると前記信号を該スイッチ素子へ出
力する監視回路とを備え、 前記監視回路は、異なるセル部間で対応する電池セルの
端子を接続する直列接続された第１及び第２の抵抗と、
該第１及び第２の抵抗の間のノードの電圧が前記所定範
囲外になると信号を前記スイッチ素子へ出力する回路を
有する、保護回路。 - 【請求項５】 複数の直列接続された電池セルからなる
セル部が複数並列接続され、各セル部の端子が夫々電源
電圧供給端子に接続された電池ユニットに対し、 該電源電圧供給端子と電気的に接続しており、信号に応
答して前記電気的接続を切り離すスイッチ素子と、 １つのセル部へ他のセル部から電流が供給されないよう
に、前記１つのセル部の少なくとも１つの電池セルの電
圧が所定範囲外になると前記信号を該スイッチ素子へ出
力する監視回路とを備え、 前記監視回路は、異なるセル部間で対応する電池セルの
端子を接続する直列接続された第１及び第２のヒューズ
と、該第１及び第２のヒューズの間のノードの電圧が前
記所定範囲外になると信号を前記スイッチ素子へ出力す
る回路を有する、保護回路。 - 【請求項６】 各スイッチ素子は、前記監視回路の各々
に対して設けられている、請求項２〜５のいずれか１項
記載の保護回路。 - 【請求項７】 前記所定範囲は、前記電池セルの放電及
び充電の少なくとも一方の許容範囲に基づいて設定され
ている、請求項１〜６のいずれか１項記載の保護回路。 - 【請求項８】 複数の直列接続された電池セルからなる
セル部が複数並列接続され、各セル部の第１及び第２の
端子が夫々第１及び第２の電源電圧供給端子に接続され
た電池ユニットに対し、 対応するセル部の第１の端子と該第１の電源電圧供給端
子と電気的に接続しており、アクティブな信号に応答し
て前記電気的接続を切り離すスイッチ素子と、 異なるセル部間で対応する電池セルの端子を接続する抵
抗と、 該抵抗からの電圧が所定範囲外になるとアクティブにな
る信号を該スイッチ素子へ出力する回路とを備えた、保
護回路。 - 【請求項９】 前記抵抗は、異なるセル部間で対応する
電池セルの端子を接続する直列接続された第１及び第２
の抵抗からなり、前記回路は、該第１及び第２の抵抗の
間のノードの電圧が前記所定範囲外になるとアクティブ
となる信号を前記スイッチ素子へ出力する、請求項８記
載の保護回路。 - 【請求項１０】 複数の直列接続された電池セルからな
るセル部が複数並列接続され、各セル部の第１及び第２
の端子が夫々第１及び第２の電源電圧供給端子に接続さ
れた電池ユニットに対し、 対応するセル部の第１の端子と該第１の電源電圧供給端
子と電気的に接続しており、アクティブな信号に応答し
て前記電気的接続を切り離すスイッチ素子と、 異なるセル部間で対応する電池セルの端子を接続するヒ
ューズと、 該ヒューズからの電圧が所定範囲外になるとアクティブ
になる信号を該スイッチ素子へ出力する回路とを備え
た、保護回路。 - 【請求項１１】 前記ヒューズは、異なるセル部間で対
応する電池セルの端子を接続する直列接続された第１及
び第２のヒューズからなり、前記回路は、該第１の及び
第２のヒューズの間のノードの電圧が前記所定範囲外に
なるとアクティブとなる信号を前記スイッチ素子へ出力
する、請求項１０記載の保護回路。 - 【請求項１２】 複数の電池セルが並列接続された電池
ユニットのための保護回路において、 各電池セルの電圧を監視する監視回路と、 該監視回路により任意の電池セルに所定範囲外の電圧が
監視されると、全ての電池セルの放電又は充電を停止さ
せる停止回路とを備えた、保護回路。 - 【請求項１３】 前記電池ユニットは、複数の電池セル
が直列に接続された電池セル群が複数並列に接続された
構成を有する、請求項１２記載の保護回路。 - 【請求項１４】 放電又は充電防止スイッチを更に備
え、 前記停止回路は該放電又は充電防止スイッチを制御す
る、請求項１２記載の保護回路。 - 【請求項１５】 前記電池ユニットは、複数の電池セル
が直列に接続された電池セル群が複数並列接続された構
成を有し、 前記放電又は充電スイッチは、該電池セル群毎に設けら
れている、請求項１４記載の保護回路。 - 【請求項１６】 複数の電池セルが直列に接続された電
池セル群が複数並列接続された構成の電池ユニットのた
めの保護回路において、 各電池セルの電圧を監視する監視回路と、 該監視回路により任意の電池セルに所定範囲外の電圧が
監視されると、各電池セルの放電又は充電を停止させる
停止回路と、 該電池セル群毎に設けられた放電又は充電防止スイッチ
とを備え、 前記停止回路は、該放電又は充電防止スイッチを制御
し、 前記監視回路は、前記電池セル群毎に設けられており、
各監視回路は、対応する電池セル群の任意の電池セルに
所定範囲外の電圧が監視されると他の電池セル群に対し
て設けられた放電又は充電スイッチにその旨を通知す
る、保護回路。 - 【請求項１７】 複数の直列接続された電池セルからな
るセル部が複数並列接続され、各セル部の端子が夫々電
源電圧供給端子に接続された電池ユニットの保護を行う
ための保護回路であって、 対応するセル部の端子と前記電源電圧供給端子との間に
設けられた複数のスイッチ素子と、 １つのセル部の少なくとも１つの電池セルの電圧が所定
範囲外であるか否かを検出して該複数のスイッチ素子を
共通に制御する監視回路を備えた、保護回路。 - 【請求項１８】 前記監視回路は、検出の結果に基づい
て、該複数のスイッチ素子の前記電源電圧供給端子との
電気的接続を同じ接続状態に制御する、請求項１７記載
の保護回路。 - 【請求項１９】 前記監視回路は、各セル部に対して独
立に設けられ、対応する１つのセル部の電池セルの電圧
が所定範囲外になるとアクティブになる信号を該対応す
る１つのセル部内に各電池セルについて出力する信号出
力回路と、該信号出力回路が前記対応する１つのセル部
内の各電池セルに対して出力する信号の論理和を前記複
数のスイッチ素子へ出力する論理和回路からなる、請求
項１８記載の保護回路。 - 【請求項２０】 前記所定範囲は、前記電池セルの放電
及び充電の少なくとも一方の許容範囲に基づいて設定さ
れている、請求項１７〜１９のいずれか１項記載の保護
回路。 - 【請求項２１】 複数の直列接続された電池セルからな
るセル部が複数並列接続され、各セル部の端子が夫々電
源電圧供給端子に接続された電池ユニットの保護を行う
ための保護回路であって、 異なるセル部間で対応する電池セルの端子を接続する抵
抗と、 該抵抗からの電圧が前記所定範囲外になるとアクティブ
となり前記セル部の端子と前記電源電圧供給端子との電
気的接続を切り離す指示を行う信号を出力する信号出力
回路とを備えた、保護回路。 - 【請求項２２】 複数の直列接続された電池セルからな
るセル部が複数並列接続され、各セル部の端子が夫々電
源電圧供給端子に接続された電池ユニットの保護を行う
ための保護回路であって、 異なるセル部間で対応する電池セルの端子を接続するヒ
ューズと、 該ヒューズからの電圧が前記所定範囲外になるとアクテ
ィブとなり前記セル部の端子と前記電源電圧供給端子と
の電気的接続を切り離す指示を行う信号を出力する信号
出力回路とを備えた、保護回路。 - 【請求項２３】 複数の電池セルが並列接続された電池
ユニットのための保護回路において、 各電池セルの電圧を監視する監視回路と、 該監視回路により任意の電池セルに所定範囲外の電圧が
監視されると、全ての電池セルの放電又は充電の停止を
指示する信号を出力する指示回路とを備えた、保護回
路。 - 【請求項２４】 前記電池ユニットは、複数の電池セル
が直列に接続された電池セル群が複数並列に接続された
構成を有する、請求項２３記載の保護回路。 - 【請求項２５】 放電又は充電防止スイッチを更に備
え、 前記指示回路は前記指示する信号により該放電又は充電
防止スイッチを制御する、請求項２３記載の保護回路。 - 【請求項２６】 前記電池ユニットは、複数の電池セル
が直列に接続された電池セル群が複数並列接続された構
成を有し、 前記放電又は充電スイッチは、該電池セル群毎に設けら
れている、請求項２５記載の保護回路。 - 【請求項２７】 複数の電池セルが直列に接続された電
池セル群が複数並列接続された構成の電池ユニットのた
めの保護回路において、 各電池セルの電圧を監視する監視回路と、 該監視回路により任意の電池セルに所定範囲外の電圧が
監視されると、各電池セルの放電又は充電の停止を指示
する信号を出力する指示回路と、 該電池セル群毎に設けられた放電又は充電防止スイッチ
とを備え、 前記指示回路は、前記指示する信号により該放電又は充
電防止スイッチを制御し、 前記監視回路は、前記電池セル群毎に設けられており、
各監視回路は、対応する電池セル群の任意の電池セルに
所定範囲外の電圧が監視されると他の電池セル群に対し
て設けられた放電又は充電スイッチにその旨を通知す
る、保護回路。 - 【請求項２８】 直列接続される複数の電池セルが複数
並列に接続され、同電位となる電池セル間を並列接続す
る抵抗を有する電池ユニットを保護するための保護回路
であって、 該抵抗からの電圧が所定範囲外であると該電池セルの放
電又は充電の禁止を指示する信号を出力する回路を備え
た、保護回路。 - 【請求項２９】 各々が第１及び第２の端子を有し、複
数の直列接続された電池セルからなり、並列接続された
複数のセル部と、 各セル部の第１の端子と接続された第１の電源供給端子
と、 各セル部の第２の端子と接続された第２の電源供給端子
と、 各々が、対応するセル部の第１の端子と前記第１の電源
供給端子とを電気的に接続しており、アクティブな信号
に応答して前記電気的接続を切り離す複数のスイッチ素
子と、 １つのセル部の少なくとも１つの電池セルの電圧が所定
範囲外になるとアクティブになる信号を該複数のスイッ
チ素子へ出力する監視回路とを備えた、電池ユニット。 - 【請求項３０】 前記監視回路は、各セル部に対して独
立に設けられ、対応する１つのセル部の電池セルの電圧
が所定範囲外になるとアクティブになる信号を該対応す
る１つのセル部内の各電池セルについて出力する信号出
力回路を有する、請求項２９記載の電池ユニット。 - 【請求項３１】 前記監視回路は、該信号出力回路が前
記対応する１つのセル部内の各電池セルに対して出力す
る信号の論理輪を前記複数のスイッチ素子へ 出力する論
理和回路を更に有する、請求項３０記載の電池ユニッ
ト。 - 【請求項３２】 各々が第１及び第２の端子を有し、複
数の直列接続された電池セルからなり、並列接続された
複数のセル部と、 各セル部の第１の端子と接続された第１の電源供給端子
と、 各セル部の第２の端子と接続された第２の電源供給端子
と、 各々が、対応するセル部の第１の端子と前記第１の電源
供給端子とを電気的に接続しており、アクティブな信号
に応答して前記電気的接続を切り離すスイッチ素子と、 １つのセル部の少なくとも１つの電池セルの電圧が所定
範囲外になるとアクティブになる信号を該スイッチ素子
へ出力する監視回路とを備え、 前記監視回路は、異なるセル部間で対応する電池セルの
端子を接続する直列接続された第１及び第２の抵抗と、
該第１及び第２の抵抗の間のノードの電圧が前記所定範
囲外になるとアクティブとなる信号を前記スイッチ素子
へ出力する回路を有する、電池ユニット。 - 【請求項３３】 各々が第１及び第２の端子を有し、複
数の直列接続された電池セルからなり、並列接続された
複数のセル部と、 各セル部の第１の端子と接続された第１の電源供給端子
と、 各セル部の第２の端子と接続された第２の電源供給端子
と、 各々が、対応するセル部の第１の端子と前記第１の電源
供給端子とを電気的に接続しており、アクティブな信号
に応答して前記電気的接続を切り離すスイッチ素子と、 １つのセル部の少なくとも１つの電池セルの電圧が所定
範囲外になるとアクティブになる信号を該スイッチ素子
へ出力する監視回路とを備え、 前記監視回路は、異なるセル部間で対応する電池セルの
端子を接続する直列接続された第１及び第２のヒューズ
と、該第１及び第２のヒューズの間のノードの電圧が前
記所定範囲外になるとアクティブとなる信号を前記スイ
ッチ素子へ出力する回路を有する、電池ユニット。 - 【請求項３４】 各スイッチ素子は、前記監視回路の各
々に対して設けられている、請求項３０〜３３のいずれ
か１項記載の電池ユニット。 - 【請求項３５】 前記所定範囲は、前記電池の放電及び
充電の少なくとも一方の許容範囲に基づいて設定されて
いる、請求項２９〜３４のいずれか１項記載の電池ユニ
ット。 - 【請求項３６】 直列接続される複数の電池セルが複数
並列接続された電池ユニットにおいて、 同電位となる電池セル間を並列接続する抵抗を備え、 該抵抗は、並列接続された電池セル間での電流の流れを
制限し、任意の電池セルが短絡すると他の電池セルから
該任意の電池セルへの電流供給を防止する、電池ユニッ
ト。 - 【請求項３７】 直列接続される複数の電池セルが複数
並列接続された電池ユニットにおいて、 同電位となる電池セル間を並列接続するヒューズを備
え、 該ヒューズは、並列接続された電池セル間での電流の流
れを制限し、任意の電池セルが短絡すると他の電池セル
から該任意の電池セルへの電流供給を防止する、電池ユ
ニット。 - 【請求項３８】 複数の電池セルが並列接続された電池
ユニットを保護するための電池保護方法において、 各電池セルの電圧を監視する監視ステップと、 該監視ステップにより任意の電池セルに所定範囲外の電
圧が監視されると、全ての電池セルの放電又は充電の停
止を指示する指示ステップとを含む、電池保護方法。 - 【請求項３９】 前記電池ユニットは、複数の電池セル
が直列に接続された電池セル群が複数並列に接続された
構成を有する、請求項３８記載の電池保護方法。 - 【請求項４０】 放電又は充電防止ステップを更に含
み、 前記指示ステップは前記指示に基づいて該放電又は充電
ステップを制御する、請求項３８記載の電池保護方法。 - 【請求項４１】 前記電池ユニットは、複数の電池セル
が直列に接続された電池セル群が複数並列接続された構
成を有し、 前記放電又は充電防止ステップは、該電池セル群毎に対
して行われる、請求項４０記載の電池保護方法。 - 【請求項４２】 複数の電池セルが直列に接続された電
池セル群が複数並列接続された構成の電池ユニットを保
護するための電池保護方法において、 各電池セルの電圧を監視する監視ステップと、 該監視ステップにより任意の電池セルに所定範囲外の電
圧が監視されると、各電池セルの放電又は充電の停止を
指示する指示ステップと、 放電又は充電防止ステップを含み、 前記指示ステップは、前記指示に基づいて該放電又は充
電ステップを制御し、前記放電又は充電防止ステップ
は、該電池セル群毎に対して行われ、 前記監視ステップは、前記電池セル群毎に対して行わ
れ、対応する電池セル群の任意の電池セルに所定範囲外
の電圧が監視されると他の電池セル群に対して行われる
前記放電又は充電防止ステップにその旨を通知する、電
池保護方法。 - 【請求項４３】 直列接続される複数の電池セルが複数
並列に接続され、同電位となる電池セル間を並列接続す
る抵抗を有する電池ユニットを保護するための電池保護
方法であって、 該抵抗からの電圧が所定範囲外であると各電池セルの放
電又は充電の禁止を指示するステップを含む、電池保護
方法。
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