JP4945206B2 - 電池パックおよびその断線検知方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の一形態に係る断線検知方法を用いる充電システムの電気的構成を示すブロック図である。この充電システムは、電池パック1に、それを充電する充電器2を備えて構成されるが、電池パック1から給電が行われる図示しない負荷機器をさらに含めて電子機器システムが構成されてもよい。その場合、電池パック1は、図1では充電器2から充電が行われるけれども、該電池パック1が前記負荷機器に装着されて、負荷機器を通して充電が行われてもよい。電池パック1および充電器2は、給電を行う直流ハイ側の端子T11,T21と、通信信号の端子T12,T22と、給電および通信信号のためのGND端子T13,T23とによって相互に接続される。前記負荷機器が設けられる場合も、同様の端子が設けられる。
図15は、本発明の実施の他の形態に係る断線検知方法を説明するためのフローチャートである。本実施の形態には、前述の電池パック1と同様の構成を用いることができ、前記断線検知部212の処理アルゴリズムが一部異なるだけである。したがって、この図15において前述の図6で示す動作と同一の動作については、同一のステップ番号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、本実施の形態では、前記ステップS11でOCV1とOCV2との変化量Δが求められた後、ステップS31でさらにその変化量Δが各セルブロック間で比較され、ばらつきσが求められ、ステップS32ではそのばらつきσが予め定める閾値Vthb、たとえば100mV以上であるか否かが判断されることである。前記ばらつきσは、変化量Δの最大値と最小値との差などから求めることができる。
図16は、本発明の実施のさらに他の形態に係る断線検知方法を説明するためのフローチャートである。本実施の形態にも、前述の電池パック1と同様の構成を用いることができ、前記断線検知部212の処理アルゴリズムが一部異なるだけである。したがって、この図16においても前述の図6で示す動作と同一の動作については同一のステップ番号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、本実施の形態では、前記ステップS1で測定結果から残量%が求められ、ステップS4で各セルブロックのOCV電圧が推定されると、その求められた残量%の値から、ステップS41で、前記表1で示すような標準的なOCV電圧が読出されて基準値Vrefに設定されることである。さらに、ステップS42では、その基準値Vrefと前記ステップS4で推定されたOCV電圧との差Δcが求められ、ステップS43ではその差Δcが予め定める閾値Vthc、たとえば100mV以上であるか否かが判断され、100mV以上であるとステップS13でそのセルブロックのセルの一部が外れていると判定する。
2 充電器
11,15 充放電経路
12,13,27 FET
14 内蔵電池
16 電流検出抵抗
17 温度センサ
18,30 制御IC
19 アナログ/デジタル変換器
20,22,32,43 通信部
21 制御部
210 充放電制御部
211 切換え制御部
212 断線検知部
213 演算部
214 残量補正部
215 データテーブル
23 二重保護IC
24,25 ヒューズ
26 発熱抵抗
31 充電制御部
33 充電電流供給回路
40 ASIC
41 入力切換え部
42 セル選択部
C11〜C14;C21〜C24 入力容量
E11,E12;E21,E22;E31,E32;E41,E42 セル
L0〜L4 接続ライン
R11〜R14;R21〜R24 入力抵抗
R31〜R34 分圧抵抗
S0L;S1L,S1H;S2L,S2H;S3L,S3H;S4H スイッチ
STL,STH スイッチ
T0〜T4 端子
T01〜T41;T02〜T42 端子
Claims (7)
- 複数のセルが相互に並列に接続されて成るセルブロックが1または複数段直列に接続されて成る内蔵電池を備える電池パックにおいて、
前記セルブロックの端子電圧を検出する電圧検出手段と、
充放電電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段で検出された充放電電流を積算し、前記内蔵電池の残量を求める残量検知手段と、
前記残量検知手段によって求められる残量が予め定める残量分連続して増加または減少する前後の時点における前記電圧検出手段および電流検出手段の検出結果ならびに前記セルに予め定められる内部抵抗値に基づいて、それぞれの時点での充放電電流が略0の状態での前記セルブロックの端子電圧を推定し、その推定した電圧の変化量が予め定める値以上であるときに前記並列セルの一部が脱落していると判定する断線検知手段とを含むことを特徴とする電池パック。 - 複数のセルが相互に並列に接続されて成るセルブロックが1または複数段直列に接続されて成る内蔵電池を備える電池パックにおいて、
前記セルブロックの端子電圧を検出する電圧検出手段と、
充放電電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段で検出された充放電電流を積算し、前記内蔵電池の残量を求める残量検知手段と、
前記電圧検出手段および電流検出手段の検出結果ならびに前記セルに予め定められる内部抵抗値に基づいて、その時点での充放電電流が略0の状態での前記セルブロックの端子電圧を推定し、その推定した電圧と、前記残量検知手段によって求められた残量に対して予め定められる基準値との差が予め定める値以上であるときに前記並列セルの一部が脱落していると判定する断線検知手段とを含むことを特徴とする電池パック。 - 前記内蔵電池は複数段のセルブロックが直列に接続されて成り、
前記断線検知手段は、各セルブロック間での前記推定した電圧の変化量のばらつきが予め定める値以上であるときに前記並列セルの一部が脱落していると判定することを特徴とする請求項1記載の電池パック。 - 前記断線検知手段は、前記残量検知手段によって求められる残量が、充電時には10〜70%の範囲で、放電時には10〜90%の範囲で、セル外れの判定を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電池パック。
- 前記内蔵電池の残量の値に応じて、前記予め定める値を設定することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電池パック。
- 複数のセルが相互に並列に接続されて成るセルブロックが1または複数段直列に接続されて成る内蔵電池を備える電池パックの断線検知方法において、
前記セルブロックの端子電圧を検出するステップと、
充放電電流を検出するステップと、
検出された充放電電流を積算し、前記内蔵電池の残量を求めるステップと、
求められる残量が予め定める残量分連続して増加または減少する前後の時点における前記端子電圧および充放電電流の検出結果ならびに前記セルに予め定められる内部抵抗値に基づいて、それぞれの時点での充放電電流が略0の状態での前記セルブロックの端子電圧を推定するステップと、
その推定した電圧の変化量を求めるステップと、
前記変化量が予め定める値以上であるときに前記並列セルの一部が脱落していると判定するステップとを含むことを特徴とする電池パックの断線検知方法。 - 複数のセルが相互に並列に接続されて成るセルブロックが1または複数段直列に接続されて成る内蔵電池を備える電池パックの断線検知方法において、
前記セルブロックの端子電圧を検出するステップと、
充放電電流を検出するステップと、
検出された充放電電流を積算し、前記内蔵電池の残量を求めるステップと、
前記端子電圧および充放電電流の検出結果ならびに前記セルに予め定められる内部抵抗値に基づいて、その時点での充放電電流が略0の状態での前記セルブロックの端子電圧を推定するステップと、
その推定した電圧と、求められた残量に対して予め定められる基準値との差を求めるステップと、
前記差が予め定める値以上であるときに前記並列セルの一部が脱落していると判定するステップとを含むことを特徴とする電池パックの断線検知方法。
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