JP5092218B2 - 電池パックの異常検出方法、電池パック及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、複数の電池セルを備える電池パックの異常検出に関し、電池セルのインピーダンス等の状態情報を検出し、それを異常判定や充放電制御に活用可能にする電池パックの異常検出方法、電池パック及び電子機器に関する。

複数の電池セルを備える電池パックは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の各種の電子機器の電源に多用されている。電池パックは、複数の電池セルを備えるが故に、各電池セルの劣化に差異が生じ易く、セルバランスの崩れや電池セルブロックの一方の電池セルに異常が生じても、それを発見し難いという特性がある。

斯かる電池パックに関し、並列接続された電池セルのそれぞれに流れる電流バランスを見ることで電池異常を検出する構成（特許文献１）、高速充電可能か否かを判定するため、電池電圧の検知やインピーダンスを検知するもの（特許文献２）、電池パックの過充電を防止するため、電流や電圧を測定するもの（特許文献３）、電池パックを構成する電池セルの電圧を個別に監視することにより、異常を検出するもの（特許文献４）等がある。
特開２０００−１３３３１８号公報（段落番号００５１等） 特開２００４−２１５３９８号公報（段落番号００３６、００３７、００３９、図３等） 特開平１１−２５２８０９号公報（段落番号００２５、００２６、図３、図４等） 特開２００４−３１２７３号公報（段落番号０００７、図１等）

ところで、複数の電池セルからなる組み電池を備える電池パックの異常を検出するには、例えば、充電時に規定電圧までの上昇時間を測定し、規定時間以内に規定電圧に上昇しなければ、異常であるといった手法が使われている。また、電池パックの安全性確保には、各電池セルの電圧を規定範囲内で充電又は放電を許可する保護対策が取られてきた。しかしながら、電池パック内の電池セルがショートしたり、各電池セルの電圧に大きな差が発生しなければ、異常を検出することが困難である。

電池パックの構成として例えば、電池セルの３直列、２並列等の組み電池を使用する場合には２並列にした電池セルブロックを３直列に構成される。この場合、電池セルブロックを構成する電池セルの一方に異常があっても、他方の電池セルの電圧が支配し、正常に見える等、組み電池の場合には特定の電池セルに生じている異常を検出することが困難であった。

このような組み電池の異常を検出するものが既述の特許文献１に開示されているが、これは、並列接続された電池セルのそれぞれに流れる電流のバランスを見ることで電池異常を検出する構成である。斯かる構成では、両方の電池セルの劣化に差がない場合には異常を判断できない。

何れにしても、充放電できない等の極端な障害が生じなければ異常を知ることができなかったため、電池セルの劣化による電池セルブロックのバランス崩れが生じた電池パックや、劣化した電池セルを含む電池パックに対し充電が行われる等の不都合があった。

斯かる課題は、特許文献１〜４の何れにも開示されておらず、その課題を解決するための構成を開示し又は示唆するものではない。

そこで、本発明の第１の目的は、このような課題に鑑み、複数の電池セルを備える電池パックに関し、電池パック内で異常を検出することにある。

また、本発明の第２の目的は、電池パックに接続され、又は、電池パックを内蔵する電子機器側で電池パックの異常を検出することにある。

上記第１又は第２の目的を達成するため、本発明の第１の側面は、複数の電池セルが並列に接続された複数の電池セルブロックを直列に接続して構成される電池パックの異常検出方法であって、前記電池セルブロックを構成する複数の前記電池セルのインピーダンスを測定する工程と、前記電池セルブロックを構成する複数の前記電池セルの少なくとも１つの前記電池セルと該電池セルブロックを構成する他の前記電池セルとの間の、インピーダンスの差が規定範囲を超えたか否かを検出する工程とを含む構成である。

斯かる構成において、電池セルのインピーダンスは使用状態や使用時間等の状態により変化するものであることから、電池セルブロックを構成する電池セル間のインピーダンスの差を監視することにより、各電池セルの状態を知ることができる。そこで、電池セルブロックを構成する複数の電池セルの少なくとも１つの電池セルとこの電池セルブロックを構成する他の電池セルとの間のインピーダンスの差が規定範囲を超えたか否かを検出し、超えた場合には異常とする。ここで、規定範囲は、電池セルのインピーダンスの差が正常と見なせる範囲である。

上記目的を達成するためには、既述の電池パックの異常検出方法において、前記電池セルの充電電流の電流変動量と、これに対応する、前記電池セルの電圧変動量とから前記電池セルのインピーダンスを測定する工程を含む構成としてもよい。斯かる構成とすれば、充電電流における電流変化に対する電圧変化からインピーダンスを測定することができる。

上記目的を達成するためには、既述の電池パックの異常検出方法において、前記電池セルの放電電流の電流変動量と、これに対応する、前記電池セルの電圧変動量とから前記電池セルのインピーダンスを測定する工程を含む構成としてもよい。斯かる構成とすれば、放電電流における電流変化に対する電圧変化からインピーダンスを測定することができる。

上記第１の目的を達成するため、本発明の第２の側面は、複数の電池セルが並列に接続された複数の電池セルブロックを直列に接続して構成される電池パックであって、前記電池セルブロックを構成する複数の前記電池セルのインピーダンスを測定する測定部と、前記電池セルブロックを構成する複数の前記電池セルの少なくとも１つの前記電池セルと該電池セルブロックを構成する他の前記電池セルとの間の、インピーダンスの差が規定範囲を超えたか否かを検出する検出部とを含む構成である。

斯かる構成とすれば、電池パック内に設置された検出部により、電池パックを構成する電池セルブロックにおける複数の電池セルのインピーダンスの差を監視し、電池セルブロックを構成する複数の電池セルの少なくとも１つの電池セルとこの電池セルブロックを構成する他の電池セルとの間のインピーダンスの差が規定範囲を超えたか否かを検出し、超えた場合には異常とする。ここで、規定範囲又は電池セルは既述の通りである。

上記目的を達成するためには、既述の電池パックにおいて、前記電池セルの充電電流の電流変動量と、これに対応する、前記電池セルの電圧変動量とから前記電池セルのインピーダンスの測定をする処理部を備える構成としてもよい。斯かる構成とすれば、充電電流における電流変化に対する電圧変化からインピーダンスを測定することができる。

上記目的を達成するためには、既述の電池パックにおいて、前記電池セルの放電電流の電流変動量と、これに対応する、前記電池セルの電圧変動量とから前記電池セルのインピーダンスの測定をする処理部を備える構成としてもよい。斯かる構成とすれば、放電電流における電流変化に対する電圧変化からインピーダンスを測定することできる。

上記第２の目的を達成するため、本発明の第３の側面は、複数の電池セルが並列に接続された複数の電池セルブロックを直列に接続して構成される電池パックに接続される電子機器であって、前記電池セルブロックを構成する複数の前記電池セルのインピーダンスを測定する測定部と、前記電池セルブロックを構成する複数の前記電池セルの少なくとも１つの前記電池セルと該電池セルブロックを構成する他の前記電池セルとの間の、インピーダンスの差が規定範囲を超えたか否かを検出する検出部とを備える構成である。斯かる構成とすれば、電池パックを構成する電池セルブロックにおける複数の電池セルの少なくとも１つの電池セルとこの電池セルブロックを構成する他の電池セルとの間のインピーダンスの差の検出部を電子機器側に備え、電子機器側でインピーダンスの差を監視する。
また、上記目的を達成するためには、既述の電子機器において、前記電池セルの充電電流の電流変動量と、これに対応する、前記電池セルの電圧変動量とから前記電池セルのインピーダンスの測定をする処理部を備える構成としてもよい。斯かる構成とすれば、充電電流における電流変化に対する電圧変化からインピーダンスが測定される。上記目的を達成するためには、既述の電子機器において、前記電池セルの放電電流の電流変動量と、これに対応する、前記電池セルの電圧変動量とから前記電池セルのインピーダンスの測定をする処理部を備える構成としてもよい。斯かる構成とすれば、放電電流における電流変化に対する電圧変化からインピーダンスが測定される。

本発明によれば、複数の電池セルからなる組み電池を備える電池パックについて、電池セルのバランス崩れや特定の電池セルの異常を検出でき、異常状態での使用を防止し、安全性の向上に寄与することができる。

〔第１の実施の形態〕

本発明の第１の実施の形態について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、充電電流を用いて電池パック及びその異常検出方法を説明するための図、図２は、放電電流を用いて電池パック及びその異常検出方法を説明するための図である。

電池パック２には組み電池４が設置されているとともに、出力端子６、８が備えられている。組み電池４は、出力端子６側に正極、出力端子８側に負極を配置した複数の電池セル４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂで構成され、これら電池セル４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂは、並列に接続された２つの電池セル４１ａ、４１ｂ（電池セルブロック４１）と、電池セル４２ａ、４２ｂ（電池セルブロック４２）と、電池セル４３ａ、４３ｂ（電池セルブロック４３）とが直列に接続されている。即ち、組み電池４は、３直列２並列の構成である。各電池セル４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂは、充放電が可能な二次電池であり、例えばリチウムイオン電池で構成されている。従って、出力端子６、８間には、電池セルブロック４１、４２、４３の加算電圧が取り出される。

そして、図１に示す電池パック２では、出力端子６、８に充電装置１０が接続され、組み電池４が充電される場合を想定すると、充電装置１０から各電池セルブロック４１、４２、４３に電圧が加えられ、充電電流が流れる。この場合、組み電池４には充電電流としてトータルの電流Ｉが流れる。

この電流Ｉが流れている場合の電池セルブロック４１、４２、４３の電圧を測定し、各電圧をＶ１、Ｖ２、Ｖ３とする。また、電流Ｉ’が流れている場合の電池セルブロック４１、４２、４３の電圧を測定し、各電圧をＶ’１、Ｖ’２、Ｖ’３とする。

そこで、各電池セルブロック４１、４２、４３について、電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ’１、Ｖ’２、Ｖ’３及び電流Ｉ、Ｉ’からインピーダンスＺを算出する。

電池セルブロック４１のインピーダンスＺ４１、電池セルブロック４２のインピーダンスＺ４２、電池セルブロック４３のインピーダンスＺ４３は、
Ｚ４１＝（Ｖ’１−Ｖ１）／（Ｉ’−Ｉ） ・・・(1)
Ｚ４２＝（Ｖ’２−Ｖ２）／（Ｉ’−Ｉ） ・・・(2)
Ｚ４３＝（Ｖ’３−Ｖ３）／（Ｉ’−Ｉ） ・・・(3)
となる。これらインピーダンスＺ４１、Ｚ４２、Ｚ４３は、正常時には、
Ｚ４１≒Ｚ４２≒Ｚ４３
（Ｖ’１−Ｖ１）／（Ｉ’−Ｉ）≒（Ｖ’２−Ｖ２）／（Ｉ’−Ｉ）
≒（Ｖ’３−Ｖ３）／（Ｉ’−Ｉ） ・・・(4)
となる。これに対し、異常時には、これらインピーダンスＺ４１、Ｚ４２、Ｚ４３は、
Ｚ４１≠Ｚ４２≠Ｚ４３
（Ｖ’１−Ｖ１）／（Ｉ’−Ｉ）≠（Ｖ’２−Ｖ２）／（Ｉ’−Ｉ）
≠（Ｖ’３−Ｖ３）／（Ｉ’−Ｉ） ・・・(5)
となる。

また、これらインピーダンスＺ４１、Ｚ４２、Ｚ４３について、インピーダンスＺ４１、Ｚ４２のインピーダンス変化（差）をΔＺ４１２、インピーダンスＺ４２、Ｚ４３のインピーダンス変化（差）をΔＺ４２３、インピーダンスＺ４３、Ｚ４１のインピーダンス変化（差）をΔＺ４３１とし、これらインピーダンス変化ΔＺ４１２、ΔＺ４２３、ΔＺ４３１は、
ΔＺ４１２＝Ｚ４１−Ｚ４２
＝｛（Ｖ’１−Ｖ１）／（Ｉ’−Ｉ）｝
−｛（Ｖ’２−Ｖ２）／（Ｉ’−Ｉ）｝ ・・・(6)
ΔＺ４２３＝Ｚ４２−Ｚ４３
＝｛（Ｖ’２−Ｖ２）／（Ｉ’−Ｉ）｝
−｛（Ｖ’３−Ｖ３）／（Ｉ’−Ｉ）｝ ・・・(7)
ΔＺ４３１＝Ｚ４３−Ｚ４１
＝｛（Ｖ’３−Ｖ３）／（Ｉ’−Ｉ）｝
−｛（Ｖ’１−Ｖ１）／（Ｉ’−Ｉ）｝ ・・・(8)
とすれば、正常時には、インピーダンス変化ΔＺ４１２、ΔＺ４２３、ΔＺ４３１は、
ΔＺ４１２≒ΔＺ４２３≒ΔＺ４３１ ・・・(9)
となるのに対し、異常時には、
ΔＺ４１２≠ΔＺ４２３≠ΔＺ４３１ ・・・(10)
となり、インピーダンス変化が大きくなる。

以上は、図１に示す充電時の場合であるが、充電装置１０に代え、図２に示すように、出力端子６、８に電子機器等の負荷１１を接続した場合にも、電流Ｉ、Ｉ’の流れる方向が異なるのみで、同様に、電流Ｉ、Ｉ’に対応する電圧Ｖ１、Ｖ’１、Ｖ２、Ｖ’２、Ｖ３、Ｖ’３の測定により、式(1) 〜(10)とともに述べた同様の演算等の処理が可能である。

ところで、斯かるインピーダンスＺ４１、Ｚ４２、Ｚ４３、インピーダンス変化ΔＺ４１２、ΔＺ４２３、ΔＺ４３１を測定する意義は、次の通りである。

電池セルブロック４１、４２、４３を構成する電池セルの一方に異常が生じた場合、両方が正常な場合に比較し、その内部インピーダンスが増加することが予想される。また、電池セルの劣化が進むと、内部インピーダンスが増加する傾向にある。そこで、各電池セルブロック４１、４２、４３毎にインピーダンスを測定することにより、セルバランスの崩れや特定セルの異常を予測することが可能である。

例えば、通常、内部インピーダンスＺｏがＺｏ＝２００〔ｍΩ〕のリチウムイオン電池が電流を流さない状態で３〔Ｖ〕を示していても、それだけで、異常と判断することはできないし、充電電流１〔Ａ〕で充電している状態で４〔Ｖ〕を示していても、それだけでは異常と判断することはできない。しかしながら、電流が流れていない状態で３〔Ｖ〕を示す電池セルに充電電流として１〔Ａ〕を流した場合に電圧が４〔Ｖ〕なったとすると、内部インピーダンスＺｅは、Ｚｅ＝（４−３）／１＝１〔Ω〕となり、Ｚｅ／Ｚｏ＝１〔Ω〕／２００〔ｍΩ〕＝５となり、通常値の５倍のインピーダンス値となっていることが判る。

このように、単純な電圧、電流の比較では、電池セルの異常が検出できない場合でも、インピーダンス又はインピーダンス変化を計算することにより、そのインピーダンス値又はインピーダンス変化値から電池セルの異常を検出又は判定することができる。

そこで、既述のインピーダンス情報から、電池パック２の異常等の状態を知ることができ、正常か異常かは次のように判定すればよい。

(1) インピーダンスＺ４１、Ｚ４２、Ｚ４３に最大許容範囲（Ｚｒａ±ΔＺａ）を設定し、この最大許容範囲（Ｚｒａ±ΔＺａ）をインピーダンスＺ４１、Ｚ４２、Ｚ４３の何れが逸脱した場合に異常と判定する。この場合、インピーダンスＺ４１、Ｚ４２、Ｚ４３の全部が最大許容範囲（Ｚｒａ±ΔＺａ）を逸脱した場合に異常と判定してもよい。

(2) インピーダンス変化（差）ΔＺ４１２、ΔＺ４２３、ΔＺ４３１に最大許容範囲ΔＺｂを設定し、この最大許容範囲ΔＺｂをインピーダンス変化ΔＺ４１２、ΔＺ４２３、ΔＺ４３１の何れかが超えた場合に異常と判定する。この場合も、インピーダンス変化ΔＺ４１２、ΔＺ４２３、ΔＺ４３１の全部が最大許容範囲ΔＺｂを超えた場合に異常としてもよい。

斯かる構成とすれば、組み電池を備えた電池パック２のセルバランスの崩れやセル異常等の状態を正確に検出することができ、異常電池の使用を未然に防止することができ、安全性の向上に寄与することができる。

〔第２の実施の形態〕

次に、本発明の第２の実施の形態について、図３及び図４を参照して説明する。図３は、充電電流を用いて電池パック及びその異常検出方法を説明するための図、図４は、放電電流を用いて電池パック及びその異常検出方法を説明するための図である。図３、図４において、図１、図２と同一部分には同一符号を付してある。

この第２の実施の形態に係る電池パック２は、第１の実施の形態と同一であるので、各構成部分についての説明は省略する。

この実施の形態では、各電池セル４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂの電流及び電池セルブロック４１、４２、４３の電圧を測定する場合であり、各電池セル４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂに流れる電流を測定してインピーダンスを算出する。第１の実施の形態では、電池パック２のトータル電流Ｉを測定しているが、各電池セル４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂに流れる電流を測定する。

この場合、電池セルブロック４１、４２、４３の電圧を測定し、各電圧をＶ１、Ｖ２、Ｖ３とし、電圧をＶ１、Ｖ２、Ｖ３の場合の各電池セル４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂの電流を測定し、各電流をＩ１ａ、Ｉ１ｂ、Ｉ２ａ、Ｉ２ｂ、Ｉ３ａ、Ｉ３ｂとし、また、電圧をＶ’１、Ｖ’２、Ｖ’３の場合の各電池セル４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂの電流を測定し、各電流をＩ’１ａ、Ｉ’１ｂ、Ｉ’２ａ、Ｉ’２ｂ、Ｉ’３ａ、Ｉ’３ｂとし、電池セル４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂのインピーダンスＺ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ２ａ、Ｚ２ｂ、Ｚ３ａ、Ｚ３ｂを求める。これらインピーダンスＺ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ２ａ、Ｚ２ｂ、Ｚ３ａ、Ｚ３ｂは、
Ｚ１ａ＝（Ｖ’１−Ｖ１）／（Ｉ’１ａ−Ｉ１ａ） ・・・(11)
Ｚ１ｂ＝（Ｖ’１−Ｖ１）／（Ｉ’１ｂ−Ｉ１ｂ） ・・・(12)
Ｚ２ａ＝（Ｖ’２−Ｖ２）／（Ｉ’２ａ−Ｉ２ａ） ・・・(13)
Ｚ２ｂ＝（Ｖ’２−Ｖ２）／（Ｉ’２ｂ−Ｉ２ｂ） ・・・(14)
Ｚ３ａ＝（Ｖ’３−Ｖ３）／（Ｉ’３ａ−Ｉ３ａ） ・・・(15)
Ｚ３ｂ＝（Ｖ’３−Ｖ３）／（Ｉ’３ｂ−Ｉ３ｂ） ・・・(16)
となる。これらインピーダンスＺ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ２ａ、Ｚ２ｂ、Ｚ３ａ、Ｚ３ｂは、正常時には、
Ｚ１ａ≒Ｚ１ｂ≒Ｚ２ａ≒Ｚ２ｂ≒Ｚ３ａ≒Ｚ３ｂ
（Ｖ’１−Ｖ１）／（Ｉ’１ａ−Ｉ１ａ）
≒（Ｖ’１−Ｖ１）／（Ｉ’１ｂ−Ｉ１ｂ）
≒（Ｖ’２−Ｖ２）／（Ｉ’２ａ−Ｉ２ａ）
≒（Ｖ’２−Ｖ２）／（Ｉ’２ｂ−Ｉ２ｂ）
≒（Ｖ’３−Ｖ３）／（Ｉ’３ａ−Ｉ３ａ）
≒（Ｖ’３−Ｖ３）／（Ｉ’３ｂ−Ｉ３ｂ） ・・・(17)
となる。これに対し、異常時には、これらインピーダンスＺ１ａ≒Ｚ１ｂ≒Ｚ２ａ≒Ｚ２ｂ≒Ｚ３ａ≒Ｚ３ｂは、
Ｚ１ａ≠Ｚ１ｂ≠Ｚ２ａ≠Ｚ２ｂ≠Ｚ３ａ≠Ｚ３ｂ ・・・(18)
となる。

また、これらインピーダンスＺ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ２ａ、Ｚ２ｂ、Ｚ３ａ、Ｚ３ｂについて、例えば、電池セルブロック４１、４２、４３毎のインピーダンス変化（差）をΔＺ１ａｂ、ΔＺ２ａｂ、ΔＺ３ａｂとし、これらインピーダンス変化（差）ΔＺ１ａｂ、ΔＺ２ａｂ、ΔＺ３ａｂは、
ΔＺ１ａｂ＝Ｚ１ａ−Ｚ１ｂ
＝｛（Ｖ’１−Ｖ１）／（Ｉ’１ａ−Ｉ１ａ）｝
−｛（Ｖ’１−Ｖ１）／（Ｉ’１ｂ−Ｉ１ｂ）｝ ・・・(19)
ΔＺ２ａｂ＝Ｚ２ａ−Ｚ２ｂ
＝｛（Ｖ’２−Ｖ２）／（Ｉ’２ａ−Ｉ２ａ）｝
−｛（Ｖ’２−Ｖ２）／（Ｉ’２ｂ−Ｉ２ｂ）｝ ・・・(20)
ΔＺ３ａｂ＝Ｚ３ａ−Ｚ３ｂ
＝｛（Ｖ’３−Ｖ３）／（Ｉ’３ａ−Ｉ３ａ）｝
−｛（Ｖ’３−Ｖ３）／（Ｉ’３ｂ−Ｉ３ｂ）｝ ・・・(21)
となる。正常時には、インピーダンス変化ΔＺ１ａｂ、ΔＺ２ａｂ、ΔＺ３ａｂは、
ΔＺ１ａｂ≒ΔＺ２ａｂ≒ΔＺ３ａｂ ・・・(22)
となるのに対し、異常時には、
ΔＺ１ａｂ≠ΔＺ２ａｂ≠ΔＺ３ａｂ ・・・(23)
となり、インピーダンス変化が大きくなる。

以上は、図３に示す充電時の場合であるが、充電装置１０に代え、図４に示すように、出力端子６、８に電子機器等の負荷１１を接続した場合にも電流Ｉ１ａ、Ｉ１ｂ、Ｉ２ａ、Ｉ２ｂ、Ｉ３ａ、Ｉ３ｂ、Ｉ’１ａ、Ｉ’１ｂ、Ｉ’２ａ、Ｉ’２ｂ、Ｉ’３ａ、Ｉ’３ｂの流れる方向が異なるのみで、同様にこれら電流に対応した電圧Ｖ１、Ｖ’１、Ｖ２、Ｖ’２、Ｖ３、Ｖ’３の測定により、式(11)〜(23)とともに述べた同様の演算等の処理が可能である。

そこで、既述のインピーダンス情報から、電池パック２の異常等の状態を知ることができ、正常か異常かは次のように判定すればよい。

(3) インピーダンスＺ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ２ａ、Ｚ２ｂ、Ｚ３ａ、Ｚ３ｂに最大許容範囲（Ｚｒｃ±ΔＺｃ）を設定し、この最大許容範囲（Ｚｒｃ±ΔＺｃ）をインピーダンスＺ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ２ａ、Ｚ２ｂ、Ｚ３ａ、Ｚ３ｂの何れかが逸脱した場合に異常と判定する。このとき、インピーダンスＺ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ２ａ、Ｚ２ｂ、Ｚ３ａ、Ｚ３ｂの全部が最大許容範囲（Ｚｒｃ±ΔＺｃ）を逸脱した場合に異常と判定してもよい。

(4) インピーダンス変化（差）ΔＺ１ａｂ、ΔＺ２ａｂ、ΔＺ３ａｂに最大許容範囲ΔＺｄを設定し、この最大許容範囲ΔＺｄをインピーダンス変化ΔＺ１ａｂ、ΔＺ２ａｂ、ΔＺ３ａｂの何れかが超えた場合に異常と判定する。この場合も、インピーダンス変化ΔＺ１ａｂ、ΔＺ２ａｂ、ΔＺ３ａｂの全部が最大許容範囲ΔＺｄを超えた場合に異常と判定してもよい。

斯かる構成としても、組み電池４を備えた電池パック２のセルバランスの崩れやセル異常等の状態を正確に検出することができ、異常電池の使用を未然に防止することができ、安全性の向上に寄与することができる。

〔第３の実施の形態〕

次に、本発明の第３の実施の形態について、図５を参照して説明する。図５は、電池パックの構成例を示す図である。図５において、図１と同一部分には同一符号を付してある。

この電池パック２には、組み電池４が設置されているとともに、組み電池４の異常を検出する検出部、インピーダンスやインピーダンス変化を算出する処理部として、組み電池４の電圧を測定する電圧測定部１２、電流を測定する電流測定部１４、これら電圧測定部１２及び電流測定部１４の測定データから組み電池４の異常を検出する異常検出部１６、その表示部１８、異常検出部１６の出力で制御されるスイッチ部（ＳＷ）２０が内蔵されている。この電池パック２では、組み電池４の正電圧が出力端子６から取り出され、その負電圧が出力端子８から取り出される。放電時には、出力端子６、８に給電対象である負荷として例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の電子機器が接続され、充電時には、既述の充電装置１０が接続される。

組み電池４の構成は既述の通りであり（図１）、各電池セル４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂに充放電が可能な二次電池である例えば、リチウムイオン電池が使用されている。

電圧測定部１２は、各電池セルブロック４１、４２、４３にそれぞれの電圧を個別に測定する電圧測定部１２１、１２２、１２３で構成されている。各電圧測定部１２１、１２２、１２３は例えば電圧計で構成されている。

組み電池４の負極側と出力端子８との間に電流検出用抵抗２２が接続されており、この抵抗２２に流れる電流Ｉが電流測定部１４により測定される。この場合、抵抗２２に流れる電流をＩとし、抵抗２２の抵抗値をｒとすると、電圧降下ｒ・Ｉが生じるので、この電圧降下ｒ・Ｉにより、電圧測定から電流が測定される。電流Ｉは、演算情報として異常検出部１６に加えられ、異常等の状態検出に用いられる。

異常検出部１６は例えば、マイクロコンピュータで構成され、電池セルブロック４１、４２、４３の電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、トータル電流Ｉ又は電池セル４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂの各電流の測定データより、既述のインピーダンスを算出し、その算出結果から正常か異常かの判定を行い、その告知表示出力を発するとともに、ＳＷ２０の開閉制御を行う。インピーダンスの判定には、既述の(1) 〜(4) の何れかの処理を用いればよい。

表示部１８は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や発光ダイオード等で構成され、正常か異常かを表すメッセージの表示や警告表示等を行う。

また、ＳＷ２０は異常検出部１６の出力により開閉される。即ち、異常時には、組み電池４の正極側と出力端子６とのライン２４がＳＷ２０により切断される。

そして、この電池パック２において、充電時、出力端子６、８には充電装置１０（図１、図３）が接続され、放電時、出力端子６、８には電子機器等の負荷１１（図２、図４）が接続される。

次に、異常検出部１６の構成例について、図６を参照して説明する。図６は、異常検出部１６の構成例を示す図である。図６において、図５と同一部分には同一符号を付してある。

この異常検出部１６は、既述の通り、マイクロコンピュータで構成されており、プロセッサ１６０、記憶部１６２、タイマー１６４等を備えている。プロセッサ１６０は、記憶部１６２に格納されている各種プログラム等の実行により既述の演算処理、異常判定処理、スイッチング制御等の処理を行う。記憶部１６２は、記録媒体としてＲＯＭ（Read-Only Memory）やＲＡＭ（Random-Access Memory）を備え、ＲＯＭには制御プログラム１６６、異常検出プログラム１６８等が格納され、ＲＡＭには電圧測定部１２１、１２２、１２３や電流測定部１４の測定データが格納される。また、タイマー１６４は、タイミングを生成させる計時手段であって、測定タイミング等が生成され、生成されたタイミングが所定の時間間隔で電圧、電流の測定、インピーダンスの演算等の実行に用いられる。

次に、電池パック２の異常検出及びその対応処理の一例について、図７及び図８を参照して説明する。図７は、インピーダンス測定及び測定結果に対応する処理を示すフローチャート、図８は、異常時のスイッチング制御を示すフローチャートである。このフローチャートによる処理は、図１〜図４について説明した既述の(1) 又は(3) に対応するものである。

図５に示す電池パック２の出力端子６、８に充電装置１０（図１）を接続して充電状態、又は負荷１１（図２）を接続して放電状態に設定する。この設定状態において、任意の時点で電圧データを取得し（ステップＳ１）、電流データを取得する（ステップＳ２）。

この場合、トータル電流である電流Ｉを取得するとともに、この電流Ｉが流れている場合の電池セルブロック４１、４２、４３の電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を取得し、この電流Ｉを取得した時点とは異なる時点で、電流Ｉ’を取得するとともに、この電流Ｉ’が流れている場合の電圧Ｖ’１、Ｖ’２、Ｖ’３を取得するものとすれば、これら電圧データ及び電流データからインピーダンスＺを計算する（ステップＳ３）。このインピーダンスＺの算出について、式(1) 〜(3) により、インピーダンスＺ４１、Ｚ４２、Ｚ４３が算出される。

このインピーダンス算出の後、取得した電圧データ及び電流データはＲＡＭの退避記憶エリアに退避させ（ステップＳ４）、算出したインピーダンスＺ４１、Ｚ４２、Ｚ４３が基準範囲即ち、既述の最大許容範囲（Ｚｒａ±ΔＺａ）にあるか否かを判定する（ステップＳ５）。

インピーダンスＺ４１、Ｚ４２、Ｚ４３の何れかが基準範囲（Ｚｒａ±ΔＺａ）を逸脱している場合には、異常である旨の出力を発生するとともに、それを告知する異常表示を行い（ステップＳ６）、ステップＳ７に至る。また、インピーダンスＺ４１、Ｚ４２、Ｚ４３が基準範囲（Ｚｒａ±ΔＺａ）内にある場合には、ステップＳ６を飛び越し、ステップＳ７に至る。ステップＳ７では時間経過を監視し、所定時間の経過の後、ステップＳ１に戻る。

また、ステップＳ１〜３において、他の方法として、任意の時点で電池セルブロック４１、４２、４３の電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を取得するとともに、各電池セル４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂの電流Ｉ１ａ、Ｉ１ｂ、Ｉ２ａ、Ｉ２ｂ、Ｉ３ａ、Ｉ３ｂを取得し、上記時点とは異なる時点で、電圧Ｖ’１、Ｖ’２、Ｖ’３を取得するとともに、電流Ｉ’１ａ、Ｉ’１ｂ、Ｉ’２ａ、Ｉ’２ｂ、Ｉ’３ａ、Ｉ’３ｂを取得するものとすれば、これら電圧データ及び電流データからインピーダンスＺを計算する（ステップＳ３）。このインピーダンスＺの算出について、式(11)〜(16)により、インピーダンスＺ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ２ａ、Ｚ２ｂ、Ｚ３ａ、Ｚ３ｂが算出される。

このインピーダンス算出の後、取得した電圧データ及び電流データはＲＡＭの退避記憶エリアに退避させ（ステップＳ４）、算出したインピーダンスＺ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ２ａ、Ｚ２ｂ、Ｚ３ａ、Ｚ３ｂの何れかが基準範囲即ち、既述の最大許容範囲（Ｚｒｃ±ΔＺｃ）にあるか否かを判定する。即ち、状態検知に基づく、状態が正常であるか否かの判定が行われる。この判定結果に基づき、ステップＳ６、Ｓ７の処理を実行する。

このような処理を電池パック２内で行えば、電池パック２に設置された表示部１８から異常を知ることができ、その告知を以て電池パック２の交換の契機とすることができ、安全性が高められる。

また、図８に示すように、状態判定として正常か異常かの判定（ステップＳ１１）により、異常が検出された場合には、その判定出力を以てＳＷ２０を切り換え、異常の場合には遮断状態（ＯＦＦ）にし、ライン２４を切断する（ステップＳ１２）。このような処理によれば、電池パック２は、異常が検出された後、充電、放電の何れも行うことができないので、安全性が確保される。

〔第４の実施の形態〕

次に、本発明の第４の実施の形態について、図９を参照して説明する。図９は、インピーダンス測定及び測定結果に対応する処理を示すフローチャートであり、図７に示す電池パック２の異常検出及びその対応処理の他の例である。このフローチャートによる処理は、図１〜図４について説明した既述の(2) 又は(4) に対応するものである。

図５に示す電池パック２の出力端子６、８に充電装置１０（図１）を接続して充電状態、又は負荷１１（図２）を接続して放電状態に設定する。この設定状態において、任意の時点で電圧データを取得し（ステップＳ２１）、電流データを取得する（ステップＳ２２）。

この場合、トータル電流である電流Ｉを取得するとともに、この電流Ｉが流れている場合の電池セルブロック４１、４２、４３の電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を取得し、この電流Ｉを取得した時点とは異なる時点で、電流Ｉ’を取得するとともに、この電流Ｉ’が流れている場合の電圧Ｖ’１、Ｖ’２、Ｖ’３を取得するものとすれば、これら電圧データ及び電流データからインピーダンスＺを計算し、インピーダンス変化ΔＺを算出する（ステップＳ２３）。このインピーダンスＺ及びインピーダンス変化ΔＺの算出について、式(1) 〜(8) により、インピーダンスＺ４１、Ｚ４２、Ｚ４３、インピーダンス変化ΔＺ４１２、ΔＺ４２３、ΔＺ４３１が算出される。

このインピーダンス変化算出の後、取得した電圧データ、電流データ及びインピーダンスデータはＲＡＭの退避記憶エリアに退避させ（ステップＳ２４）、算出したインピーダンス変化ΔＺ４１２、ΔＺ４２３、ΔＺ４３１の何れかが基準範囲、即ち、既述の最大許容範囲ΔＺｂを超えているか否かを判定する（ステップＳ２５）。

インピーダンス変化ΔＺ４１２、ΔＺ４２３、ΔＺ４３１の何れかが基準範囲ΔＺｂを超えている場合には、異常である旨の出力を発生するとともに、それを告知する異常表示を行い（ステップＳ２６）、ステップＳ２７に至る。また、インピーダンス変化ΔＺ４１２、ΔＺ４２３、ΔＺ４３１が基準範囲ΔＺｂ内にある場合には、ステップＳ２６を飛び越し、ステップＳ２７に至る。ステップＳ７では時間経過を監視し、所定時間の経過の後、ステップＳ２１に戻る。

また、ステップＳ２１〜２３において、他の方法として、任意の時点で電池セルブロック４１、４２、４３の電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を取得するとともに、各電池セル４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂの電流Ｉ１ａ、Ｉ１ｂ、Ｉ２ａ、Ｉ２ｂ、Ｉ３ａ、Ｉ３ｂを取得し、上記時点とは異なる時点で、電圧Ｖ’１、Ｖ’２、Ｖ’３を取得するとともに、電流Ｉ’１ａ、Ｉ’１ｂ、Ｉ’２ａ、Ｉ’２ｂ、Ｉ’３ａ、Ｉ’３ｂを取得するものとすれば、これら電圧データ及び電流データからインピーダンスＺ及びインピーダンス変化ΔＺを計算する（ステップＳ２３）。このインピーダンス変化ΔＺの算出について、式(11)〜(21)により、インピーダンスＺ１ａ、Ｚ１ｂ、Ｚ２ａ、Ｚ２ｂ、Ｚ３ａ、Ｚ３ｂ及びインピーダンス変化ΔＺ１ａｂ、ΔＺ２ａｂ、ΔＺ３ａｂが算出される。

このインピーダンス変化算出の後、取得した電圧データ、電流データ及びインピーダンスデータはＲＡＭの退避記憶エリアに退避させ（ステップＳ２４）、算出したインピーダンス変化ΔＺ１ａｂ、ΔＺ２ａｂ、ΔＺ３ａｂが基準範囲、即ち、既述の最大許容範囲ΔＺｄにあるか否かを判定する。即ち、状態検出に基づく、状態が正常であるか否かの判定が行われる。この判定結果に基づき、ステップＳ２６、２７の処理を実行する。

このような処理を電池パック２内で行えば、電池パック２に設置された表示部１８から異常を知ることができ、その告知を以て電池パック２の交換の契機とすることができ、安全性が高められる。

そして、これらの処理においても、既述した通り、図８に示す処理を実行すればよく、状態判定により、異常が検出された場合には、判定出力を以てＳＷ２０を遮断状態にし、ライン２４を切断する（ステップＳ１２）。従って、電池パック２は、異常が検出された後、充電、放電の何れも禁止され、安全性が確保される。

〔第５の実施の形態〕

次に、本発明の第５の実施の形態について、図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は、第５の実施の形態に係る電池パックの構成例を示す図、図１１は、電池パックが接続された電子機器の構成例を示す図である。図１０、図１１において、図５と同一部分、図１０及び図１１の共通部分には同一符号を付してある。

この実施の形態の電池パック２は、組み電池４の測定データを送出させ、この測定データを受けた電子機器３０（図１１）側で、この測定データから異常判定やその判定表示をするとともに、その判定結果により電池パック２側のＳＷ２０の開閉制御を行えるようにしたものである。

そこで、電池パック２には、図１０に示すように、組み電池４とともに既述の電圧測定部１２、電流測定部１４、ＳＷ２０が備えられるとともに、通信部３２が設置されている。通信部３２は、図６に示す異常検出部１６と同様に、プロセッサ１６０や記憶部１６２等を備え、電圧測定部１２及び電流測定部１４の測定データを取り込むとともに、電子機器３０からの制御データを受ける通信機能を備えている。これら測定データの送出、制御データの受信は、通信端子７を通じて行われる。なお、ＳＷ２０は、通信部３２からの制御データに基づいて開閉され、異常時、ライン２４を切断する。

斯かる構成の電池パック２が接続される電子機器３０は例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）で構成され、図１１に示すように、電源回路３４、マイクロコンピュータ（マイコン）３６、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）３８、チップセット５０、主表示部５２及び副表示部５４が備えられているとともに、給電端子５６、通信端子５７及び給電端子５８が備えられている。

この電子機器３０において、電源回路３４は例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータで構成され、電池パック２から給電されて電子機器３０側の必要な電力を発生させる。マイコン３６は、既述の異常検出部１６を構成しており、プロセッサ１６０や記憶部１６２等を備えるとともに、タイマー１６４を備え、記憶部１６２には制御プログラム１６６や異常検出プログラム１６８等が格納される。副表示部５４には、測定データの判定出力等が表示される。

ＣＰＵ３８、チップセット５０及び主表示部５２は電子機器３０側の構成部分であり、ＣＰＵ３８は図示しない記憶部に格納されたプログラムに基づく各種演算処理を実行し、チップセット５０はデータのやりとりや制御を実行し、主表示部５２はＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等で構成され、情報提示に用いられる。

斯かる構成において、マイコン３６から測定データの取込み指令が電池パック２側に発せられると、電圧測定部１２及び電流測定部１４の各測定データが通信部３２からマイコン３６に伝送され、マイコン３６側でインピーダンスやインピーダンス変化の算出や状態判定を行うことができる。これらの算出や判定は、既述の通りである。

そして、状態判定の結果、正常の場合には、その制御データが通信部３２に伝達され、ＳＷ２０は閉じられ、通電が維持される。また、状態判定の結果、異常の場合には、その制御データが通信部３２に伝達され、ＳＷ２０は開かれ、ライン２４の切断により通電解除となる。この通電維持又は通電解除は、放電又は充電の何れであってもよい。

斯かる構成によれば、電池パック２側の測定データが電子機器３０側に伝達され、状態判定を電子機器３０側で行うことができ、電池パック２に異常がある場合には、充電、放電の何れも禁止され、安全性が確保される。

〔第６の実施の形態〕

次に、本発明の第６の実施の形態について、図１２を参照して説明する。図１２は、第６の実施の形態に係る電池パックが接続された電子機器の構成例を示す図である。図１２において、図５及び図１１と同一部分には同一符号を付してある。

この実施の形態の電池パック２には、出力端子６、８に加え、組み電池４の電池セルブロック４１、４２、４３の出力を個別に取り出すための中間出力端子７２、７４が備えられ、電子機器３０には、電圧測定部１２、電流測定部１４、異常検出部１６、表示部１８及びＳＷ２０が備えられているとともに、中間端子７２、７４に対応する中間給電端子５７２、５７４が備えられている。出力端子６には給電端子５６、出力端子８には給電端子５８、中間出力端子７２には中間給電端子５７２、中間出力端子７４には中間給電端子５７４が接続される。従って、電圧測定部１２の電圧測定部１２１、１２２、１２３には電池セルブロック４１、４２、４３の電圧が加えられ、個別に測定される。また、給電端子５８と接地点（ＧＮＤ）との間には抵抗２２が接続され、この抵抗２２を流れる電流が電流測定部１４によって測定される。これら電圧及び電流の測定データは異常検出部１６に加えられ、異常検出に用いられる。

異常検出部１６は、既述の通り、マイクロコンピュータで構成されており、プロセッサ１６０、記憶部１６２、タイマー１６４（図６）等を備えている。プロセッサ１６０は、記憶部１６２に格納されている各種プログラム等の実行により既述のインピーダンスやインピーダンス変化の演算処理、判定処理、その表示、ＳＷ２０の制御等の処理を行う。ＳＷ２０は、ライン２４に設置されて、異常時、ライン２４を切断する。

その他の構成は、第５の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。また、 この実施の形態では、異常検出部１６を例示したが、図１１に示すように、マイコン３６で構成してもよい。

このように、電池パック２に組み電池４のみを設置するとともに、中間出力端子７２、７４を備えた構成とし、電圧、電流及びインピーダンス又はインピーダンス変化の測定、異常判定、その表示、ＳＷ２０の開閉制御等の各種の処理を電子機器３０で行うように構成すれば、電池パック２の構成の簡略化とともに、その安全性を確保することができる。

〔第７の実施の形態〕

次に、本発明の第７の実施の形態について、図１３を参照して説明する。図１３は、第７の実施の形態に係る電池パックの構成例を示す図である。図１３において、図３、図４及び図５と同一部分には同一符号を付してある。

電池セル４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂの各電流Ｉ１ａ、Ｉ１ｂ、Ｉ２ａ、Ｉ２ｂ、Ｉ３ａ、Ｉ３ｂ、Ｉ’１ａ、Ｉ’１ｂ、Ｉ’２ａ、Ｉ’２ｂ、Ｉ’３ａ、Ｉ’３ｂを測定するには、電池セル４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ毎に電流測定部１４１ａ、１４１ｂ、１４２ａ、１４２ｂ、１４３ａ、１４３ｂを設置して行う。また、各電池セルブロック４１、４２、４３の各電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ’１、Ｖ’２、Ｖ’３の電圧の測定には、電池セルブロック４１、４２、４３毎に電圧測定部１２１、１２２、１２３を設置して行う。

これら測定データを異常検出部１６に加え、既述の式(11)〜(16)からインピーダンスＺを算出し、また、既述の式(19)〜(21)からインピーダンス変化ΔＺを算出し、それらの異常を判定すればよい。判定処理は、既述した通りである。

〔その他の実施の形態〕

(1) 上記実施の形態では、電池パック２に負荷１１を接続する形態（図２、４）、電池パック２に電子機器３０を接続する形態（図１１又は図１２）を例示することにより、電池パック２と負荷１１又は電子機器３０とを独立した構成として説明したが、図１４に示すように、ＰＣ等の電子機器３０の構成である電子回路１１０と電池パック２とを電子機器２００に内蔵する構成としてもよい。

(2) 上記実施の形態では、複数の電池セルを備える電池パック２の電圧、充電電流又は放電電流を測定することにより、間接的にインピーダンス又はインピーダンス変化を算出している場合について記載したが、電池パック２のインピーダンス又はインピーダンス変化を測定する構成としてもよい。

(3) 上記実施の形態では、電池セルブロック４１、４２、４３毎のインピーダンス変化を求めているが、電池セルブロック４１、４２、４３間のインピーダンス変化を求めてもよいし、各電池セル４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ間のインピーダンス変化を求めてもよい。

次に、以上述べた本発明の電池パックの異常検出方法、電池パック及び電子機器の各実施の形態から抽出される技術的思想を請求項の記載形式に準じて付記として列挙する。本発明に係る技術的思想は上位概念から下位概念まで、様々なレベルやバリエーションにより把握できるものであり、以下の付記に本発明が限定されるものではない。

（付記１） 直列又は並列に接続された複数の電池セルを備える電池パックの異常検出方法であって、
前記電池セルの少なくとも１つの電池セルの、インピーダンスが規定範囲を逸脱したか否かを検出する工程を含むことを特徴とする電池パックの異常検出方法。
斯かる構成において、電池パックを構成する複数の電池セルのインピーダンスを監視し、複数の電池セルの少なくとも１つの電池セルのインピーダンスが規定範囲を逸脱したか否かを検出し、逸脱した場合には異常とする。ここで、規定範囲は、電池セルが正常である場合のインピーダンスに対応する範囲である。この場合、電池パックを構成する電池セルは、２以上であればよく、直列又は並列を問わない。

（付記２） 直列又は並列に接続された複数の電池セルを備える電池パックの異常検出方法であって、
前記電池セルの少なくとも１つの電池セルの、インピーダンス変化が規定範囲を超えたか否かを検出する工程を含むことを特徴とする電池パックの異常検出方法。

（付記３） 付記１又は付記２記載の電池パックの異常検出方法において、
前記電池セルのインピーダンスを測定する工程を含むことを特徴とする電池パックの異常検出方法。
この場合、インピーダンスは電圧と電流から求めることができるが、直接インピーダンスを測定する構成としてもよい。そして、インピーダンス変化は、時間的に異なる時点でのインピーダンスから求めることができ、また、複数の電池セルのインピーダンス差としてもよい。

（付記４） 付記１又は付記２記載の電池パックの異常検出方法において、
前記電池セルの充電電流の電流変動量と、これに対応する、前記電池セルの電圧変動量とから前記電池セルのインピーダンスを測定又は予測する工程を含むことを特徴とする電池パックの異常検出方法。

（付記５） 付記１又は付記２記載の電池パックの異常検出方法において、
前記電池セルの放電電流の電流変動量と、これに対応する、前記電池セルの電圧変動量とから前記電池セルのインピーダンスを測定又は予測する工程を含むことを特徴とする電池パックの異常検出方法。

（付記６） 直列又は並列に接続された複数の電池セルを備える電池パックであって、
前記電池セルの少なくとも１つの電池セルの、インピーダンスが規定範囲を逸脱したか否かを検出する検出部を含むことを特徴とする電池パック。
斯かる構成とすれば、電池パック内に設置された検出部により、電池パックを構成する複数の電池セルのインピーダンスを監視し、複数の電池セルの少なくとも１つの電池セルのインピーダンスが規定範囲を逸脱したか否かを検出し、逸脱した場合には異常とする。ここで、規定範囲又は電池セルは既述の通りである。

（付記７） 直列又は並列に接続された複数の電池セルを備える電池パックであって、
前記電池セルの少なくとも１つの電池セルの、インピーダンス変化が規定範囲を超えたか否かを検出する検出部を含むことを特徴とする電池パック。

（付記８） 付記６又は付記７記載の電池パックにおいて、
前記電池セルのインピーダンスを測定する測定部を備えることを特徴とする電池パック。
斯かる構成とすれば、電池パックに測定部を備え、この測定部により、インピーダンスを測定し、そのインピーダンスを電池パック上で監視することができる。

（付記９） 付記６又は付記７記載の電池パックにおいて、
前記電池セルの充電電流の電流変動量と、これに対応する、前記電池セルの電圧変動量とから前記電池セルのインピーダンスの算出又は予測をする処理部を備えることを特徴とする電池パック。

（付記１０） 付記６又は付記７記載の電池パックにおいて、
前記電池セルの放電電流の電流変動量と、これに対応する、前記電池セルの電圧変動量とから前記電池セルのインピーダンスの算出又は予測をする処理部を備えることを特徴とする電池パック。

（付記１１） 付記６又は付記７記載の電池パックにおいて、
前記検出部の検出結果により、前記電池セルの放電又は充電の何れか一方又は双方を禁止することを特徴とする電池パック。

（付記１２） 直列又は並列に接続された複数の電池セルを備える電池パックに接続される電子機器であって、
前記電池セルの少なくとも１つの電池セルの、インピーダンスが規定範囲を逸脱したか否かを検出する検出部を備えることを特徴とする電子機器。
斯かる構成とすれば、電池パックを構成する電池セルのインピーダンスの検出部を電子機器側に備え、電子機器側でインピーダンスを監視する。

（付記１３） 直列又は並列に接続された複数の電池セルを備える電池パックに接続される電子機器であって、
前記電池セルの少なくとも１つの電池セルの、インピーダンス変化が規定範囲を超えたか否かを検出する検出部を備えることを特徴とする電子機器。

（付記１４） 付記１２又は付記１３記載の電子機器において、
前記電池パックの各電池セルのインピーダンスを測定する測定部を備えることを特徴とする電子機器。

（付記１５） 付記１２又は付記１３記載の電子機器において、
前記電池セルの充電電流の電流変動量と、これに対応する、前記電池セルの電圧変動量とから前記電池セルのインピーダンスの算出又は予測をする処理部を備えることを特徴とする電子機器。

（付記１６） 付記１２又は付記１３記載の電子機器において、
前記電池セルの放電電流の電流変動量と、これに対応する、前記電池セルの電圧変動量とから前記電池セルのインピーダンスの算出又は予測をする処理部を備えることを特徴とする電子機器。

（付記１７） 付記１２又は付記１３記載の電子機器において、
前記検出部の検出結果により、前記電池セルの放電又は充電の何れか一方又は双方を禁止することを特徴とする電子機器。

（付記１８） 付記１２又は付記１３記載の電子機器において、
前記電池パックで測定された測定データを送信する送信部に対応し、前記測定データを受信する受信部を備える構成としたことを特徴とする電子機器。

以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

本発明は、複数の電池セルを備える電池パックの異常検出を電池パック側、その電池パックを接続又は搭載する電子機器側で行うことができ、電池パックの充電、放電等の制御に用いることができ、安全性向上に寄与することができ、有用である。

第１の実施の形態に係る電池パック及びその異常検出方法を説明するための図である。 第１の実施の形態に係る電池パック及びその異常検出方法を説明するための図である。 第２の実施の形態に係る電池パック及びその異常検出方法を説明するための図である。 第２の実施の形態に係る電池パック及びその異常検出方法を説明するための図である。 第３の実施の形態に係る電池パックを示す図である。 異常検出部を示す図である。 異常検出動作を示すフローチャートである。 異常時の動作を示すフローチャートである。 第４の実施の形態に係る電池パック及びその異常検出方法を説明するためのフローチャートである。 第５の実施の形態に係る電池パックを示す図である。 第５の実施の形態に係る電池パック及び電子機器を示す図である。 第６の実施の形態に係る電池パック及び電子機器を示す図である。 第７の実施の形態に係る電池パックを示す図である。 その他の実施の形態に係る電子機器を示す図である。

符号の説明

２ 電池パック
４ 組み電池
４１、４２、４３ 電池セルブロック
４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ 電池セル
１０ 充電装置
１１ 負荷
１２ 電圧測定部
１４ 電流測定部
１６ 異常検出部
３０ 電子機器
３２ 通信部
３６ マイクロコンピュータ
１１０ 電子回路
２００ 電子機器

Claims (9)

1. 複数の電池セルが並列に接続された複数の電池セルブロックを直列に接続して構成される電池パックの異常検出方法であって、
   前記電池セルブロックを構成する複数の前記電池セルのインピーダンスを測定する工程と、
   前記電池セルブロックを構成する複数の前記電池セルの少なくとも１つの前記電池セルと該電池セルブロックを構成する他の前記電池セルとの間の、インピーダンスの差が規定範囲を超えたか否かを検出する工程と、
   を含むことを特徴とする電池パックの異常検出方法。
2. 請求項１記載の電池パックの異常検出方法において、
   前記電池セルの充電電流の電流変動量と、これに対応する、前記電池セルの電圧変動量とから前記電池セルのインピーダンスを測定する工程を含むことを特徴とする電池パックの異常検出方法。
3. 請求項１記載の電池パックの異常検出方法において、
   前記電池セルの放電電流の電流変動量と、これに対応する、前記電池セルの電圧変動量とから前記電池セルのインピーダンスを測定する工程を含むことを特徴とする電池パックの異常検出方法。
4. 複数の電池セルが並列に接続された複数の電池セルブロックを直列に接続して構成される電池パックであって、
   前記電池セルブロックを構成する複数の前記電池セルのインピーダンスを測定する測定部と、
   前記電池セルブロックを構成する複数の前記電池セルの少なくとも１つの前記電池セルと該電池セルブロックを構成する他の前記電池セルとの間の、インピーダンスの差が規定範囲を超えたか否かを検出する検出部と、
   を含むことを特徴とする電池パック。
5. 請求項４記載の電池パックにおいて、
   前記電池セルの充電電流の電流変動量と、これに対応する、前記電池セルの電圧変動量とから前記電池セルのインピーダンスの測定をする処理部を備えることを特徴とする電池パック。
6. 請求項４記載の電池パックにおいて、
   前記電池セルの放電電流の電流変動量と、これに対応する、前記電池セルの電圧変動量とから前記電池セルのインピーダンスの測定をする処理部を備えることを特徴とする電池パック。
7. 複数の電池セルが並列に接続された複数の電池セルブロックを直列に接続して構成される電池パックに接続される電子機器であって、
   前記電池セルブロックを構成する複数の前記電池セルのインピーダンスを測定する測定部と、
   前記電池セルブロックを構成する複数の前記電池セルの少なくとも１つの前記電池セルと該電池セルブロックを構成する他の前記電池セルとの間の、インピーダンスの差が規定範囲を超えたか否かを検出する検出部と、
   を備えることを特徴とする電子機器。
8. 請求項７記載の電子機器において、
   前記電池セルの充電電流の電流変動量と、これに対応する、前記電池セルの電圧変動量とから前記電池セルのインピーダンスの測定をする処理部を備えることを特徴とする電子機器。
9. 請求項７記載の電子機器において、
   前記電池セルの放電電流の電流変動量と、これに対応する、前記電池セルの電圧変動量とから前記電池セルのインピーダンスの測定をする処理部を備えることを特徴とする電子機器。

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