JP5094301B2 - Pack battery control method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for controling a battery pack, which is not abnormally heated due to failure of ohmic-resistance heating type fuse. <P>SOLUTION: The battery pack A comprises: a switching element SWH which is switched from off to on when a battery pack A containing a secondary battery 1 comes into an abnormal state; a heating resistor R which is connected in series to the battery 1 and the switching element SWH and through which a current flows when the switching element SWH turns it on; and a resistance heating type fuse 10 which is arranged at a position where it is heated with the heating resistor R which the current flows, is connected in series to the battery 1, and comprises a fuse H that shields a current that flows the battery when fused and cut by the heating resistor R that becomes hot when the current flows. The switching element SWH is changed from off to on during a specified period of time when it comes into an abnormal state. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、パック電池の制御方法に関する。   The present invention relates to a method for controlling a battery pack.

下記特許文献1、文献2には、種々の電池異常の検出について開示され、二次電池が劣化したり、各電池の特性が大きくばらついたり、またはいずれかの電池が短絡している等、正常に使用できない状態となっていることを検出して、電池に直列に接続されたヒューズを、該ヒューズを加熱できる位置に配設された加熱抵抗に電流を通電させることにより、熱溶断して、パック電池を使用できなくすることが記載されている。また、特許文献2においては、加熱抵抗に流れる電流を定電流に制御して、加熱する電流を最適にすることが記載されている。そして、このようなヒューズと加熱抵抗とを組み合わせた抵抗加熱型ヒューズが、既に、市販されている。
特開平9−261883号 特開2000−340267号
The following Patent Documents 1 and 2 disclose detection of various battery abnormalities, such that secondary batteries deteriorate, characteristics of each battery greatly vary, or one of the batteries is short-circuited. The fuse connected in series to the battery is detected by being in a state where it cannot be used, and the current is passed through a heating resistor disposed at a position where the fuse can be heated, thereby fusing the fuse. It describes that the battery pack cannot be used. Patent Document 2 describes that the current flowing through the heating resistor is controlled to a constant current to optimize the heating current. And the resistance heating type fuse which combined such a fuse and heating resistance is already marketed.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-261883 JP 2000-340267 A

このようなパック電池において、電池異常時に、ヒューズを熱溶断するために、加熱抵抗に電流を通電するとき、以下の問題が発生するときがある。   In such a battery pack, the following problems may occur when a current is passed through the heating resistor in order to melt the fuse by heat when the battery is abnormal.

抵抗加熱型ヒューズ自体に不具合がある場合、通電した状態で、ヒューズが溶断されず、加熱抵抗が異常に発熱し、パック電池が異常に加熱され、パック電池の外側の樹脂製ケースを、溶融する場合があった。   If there is a defect in the resistance heating fuse itself, the fuse is not blown when energized, the heating resistance abnormally generates heat, the battery pack is heated abnormally, and the resin case outside the battery pack is melted. There was a case.

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、抵抗加熱型ヒューズの不具合において、パック電池が異常に加熱されることがないパック電池の制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such problems, and provides a method for controlling a battery pack in which the battery pack is not heated abnormally due to a failure of a resistance heating type fuse. Objective.

本発明は、二次電池を含むパック電池が異常状態になったときにオフからオンに切り換えられるスイッチング素子と、このスイッチング素子と電池に直列に接続されて、スイッチング素子がオンにして電流が流れる加熱抵抗と、電流が流れる加熱抵抗に加熱される位置に配設されると共に、電池と直列に接続されて、電流が流れて高温になる加熱抵抗に熱溶断されて電池に流れる電流を遮断するヒューズからなる抵抗加熱型ヒューズとを備えるパック電池において、前記異常状態になったとき、所定時間、前記スイッチ素子をオフからオンすることを特徴とする。   The present invention provides a switching element that is switched from off to on when a battery pack including a secondary battery is in an abnormal state, and is connected in series to the switching element and the battery so that the switching element is turned on and current flows. The heating resistor is disposed at a position heated by the heating resistor through which the current flows, and is connected in series with the battery, so that the current flowing through the battery is cut off by being melted by the heating resistor that is heated by the flowing current. In a battery pack comprising a resistance heating type fuse comprising a fuse, the switch element is turned on from off for a predetermined time when the abnormal state occurs.

また、本発明は、二次電池を含むパック電池が異常状態になったときにオフからオンに切り換えられるスイッチング素子と、このスイッチング素子と電池に直列に接続されて、スイッチング素子がオンにして電流が流れる加熱抵抗と、電流が流れる加熱抵抗に加熱される位置に配設されると共に、電池と直列に接続されて、電流が流れて高温になる加熱抵抗に熱溶断されて電池に流れる電流を遮断するヒューズからなる抵抗加熱型ヒューズとを備えるパック電池において、前記ヒューズに熱的に結合された温度検出素子を備えて、前記異常状態になったとき、前記スイッチ素子をオフからオンにして、前記加熱抵抗に電流を流し、前記温度検出部から検出される温度が所定値を超えると、前記スイッチ素子をオンからオフにして、前記電流を停止することを特徴とする。   The present invention also provides a switching element that is switched from off to on when the battery pack including the secondary battery is in an abnormal state, and is connected in series to the switching element and the battery, and the switching element is turned on to supply current. The heating resistor through which the current flows and the current heated by the heating resistor through which the current flows are connected in series with the battery, and the current flowing through the battery after being blown by the heating resistor that is heated by the current flows and becomes hot In a battery pack comprising a resistance heating type fuse composed of a fuse to be cut off, including a temperature detection element thermally coupled to the fuse, and when the abnormal state occurs, the switch element is turned on from off, When a current is passed through the heating resistor and the temperature detected by the temperature detector exceeds a predetermined value, the switch element is turned off to turn off the current. Characterized in that it stop.

本発明においては、異常状態になったとき、所定時間、加熱抵抗に電流を流すので、抵抗加熱型ヒューズ自体に不具合があってヒューズが溶断されない場合でも、加熱抵抗が、異常に発熱することがない。   In the present invention, when an abnormal state occurs, a current is passed through the heating resistor for a predetermined time. Therefore, even if the resistance heating type fuse itself is defective and the fuse is not blown, the heating resistor may generate heat abnormally. Absent.

また、異常状態となったとき、加熱抵抗に電流を流し、温度検出部から検出される温度が所定値以上になると電流を停止するので、抵抗加熱型ヒューズ自体に不具合があってヒューズが溶断されない場合でも、加熱抵抗が、異常に発熱することがない。   In addition, when an abnormal state occurs, a current is supplied to the heating resistor, and the current is stopped when the temperature detected by the temperature detection unit exceeds a predetermined value. Therefore, the resistance heating type fuse itself has a problem and the fuse is not blown. Even in this case, the heating resistance does not generate heat abnormally.

本発明の実施例を、図を用いて詳細に説明する。まず、図1を用いて、本発明の実施例のパック電池Aの回路構成、動作、機能を説明し、その後、本発明の特徴について説明する。図1に示すように、本実施例においては、パック電池Aと、これを充電する電源を備える電子機器である携帯機器PCとを備えている。携帯機器PCは、ノート型のような携帯型パーソナルコンピュータである。パック電池Aは、通常、携帯機器PCに着脱自在に装着される構造である。携帯機器PC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・電源手段Sを備えている。制御・電源手段Sからの電力出力は、パック電池Aを充電するのに利用されたり、携帯機器PCの負荷Lに電力供給される。また、商用電力より電力供給がない場合は、パック電池Aより電力が供給され、電源回路S及び負荷Lを駆動させる。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the circuit configuration, operation, and function of the battery pack A according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1, and then the features of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the present embodiment includes a battery pack A and a portable device PC that is an electronic device including a power source for charging the battery pack A. The portable device PC is a portable personal computer such as a notebook computer. The battery pack A usually has a structure that is detachably attached to the portable device PC. The portable device PC is supplied with DC power output from an adapter (not shown) that converts AC commercial power from the outlet into DC power. S is provided. The power output from the control / power supply means S is used to charge the battery pack A or is supplied to the load L of the portable device PC. When power is not supplied from commercial power, power is supplied from the battery pack A to drive the power supply circuit S and the load L.

パック電池Aにおいては、リチウムイオン電池又はニッケル水素電池等の二次電池1と、電池1の充放電時の電流を検出する抵抗等からなる電流検出部2と、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。また、パック電池A内には、電池1に密接して配置されたサーミスタを含む温度検出部3が設けられている。   In the battery pack A, a secondary battery 1 such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery, a current detection unit 2 including a resistor or the like for detecting a current during charging / discharging of the battery 1, and charging / discharging of the battery 1 are monitored. And a microprocessor unit (hereinafter referred to as MPU) for control. In the battery pack A, a temperature detection unit 3 including a thermistor disposed in close contact with the battery 1 is provided.

本実施例においては、電池1は図示されるように、電池セル11,12,13、電池セル21,22,23、電池セル31,32,33を、3並列に電気接続して、ブロックP1、P2、P3とし、これらブロックP1、P2、P3を直列接続している。このような電気接続においては、電池セルの正極、負極に平板状金属片であるタブをスポット溶接等により接続して、電気接続している。電池セルには、リチウムイオン2次電池の場合は、約2000mAh/セル程度の容量のものを使用する。   In the present embodiment, as shown in the figure, the battery 1 is formed by electrically connecting battery cells 11, 12, 13, battery cells 21, 22, 23, and battery cells 31, 32, 33 in parallel in a block P1. , P2, and P3, and these blocks P1, P2, and P3 are connected in series. In such electrical connection, tabs, which are flat metal pieces, are connected to the positive electrode and negative electrode of the battery cell by spot welding or the like, and are electrically connected. In the case of a lithium ion secondary battery, a battery cell having a capacity of about 2000 mAh / cell is used.

MPUにおいては、トータル電池電圧(測定箇所d)、各ブロックP1〜P3の電圧、電流検出部2からの出力、温度検出部3からの出力のアナログ電圧が入力され、デジタル変換し、実電圧[mV]や実電流値[mA]等に換算するA/D変換部4が設けられている。そして、A/D変換部4からの出力が、制御手段としての充放電制御・演算部5に入力されて、演算、比較、判定等が行われて、この制御・演算部5からの信号で、スイッチングトランジスタ等からなる制御素子7をオンオフ制御する。   In the MPU, the total battery voltage (measurement point d), the voltages of the blocks P1 to P3, the output from the current detection unit 2, and the analog voltage of the output from the temperature detection unit 3 are input, converted into a digital voltage, and the actual voltage [ An A / D conversion unit 4 is provided for conversion into mV], actual current value [mA], or the like. Then, the output from the A / D conversion unit 4 is input to a charge / discharge control / calculation unit 5 as a control means, and calculation, comparison, determination, etc. are performed, and a signal from the control / calculation unit 5 is used. The control element 7 composed of a switching transistor or the like is on / off controlled.

つまり、制御・演算部5においては、充放電電流を積算して残容量を演算処理したり、電池1の満充電を検出したり、異常電流、異常温度、異常電圧の検出時等に、充放電を制御する。そして、スイッチングトランジスタ等からなる制御素子7は、オンオフ制御され、異常電流、異常温度、異常電圧の検出時に、制御・演算部5からの制御信号で電流を遮断する。周知技術を利用して、制御・演算部5においては、A/D変換部4によって変換された充放電電流に測定単位時間(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、或いは、充電時においては充電開始時の残容量より積算量を加算する。このような演算により、電池1の残容量(Ah)を算出している。このような電流積算の残容量に代わって、測定時点での電圧と、電流と、測定単位時間とを掛け算した値を積算した電力の積算量(Wh) を、残容量としても良い。   In other words, the control / calculation unit 5 calculates the remaining capacity by accumulating the charge / discharge current, detects the full charge of the battery 1, detects the abnormal current, abnormal temperature, abnormal voltage, etc. Control the discharge. The control element 7 composed of a switching transistor or the like is on / off controlled, and cuts off the current with a control signal from the control / calculation unit 5 when detecting an abnormal current, abnormal temperature, or abnormal voltage. Using a well-known technique, the control / calculation unit 5 integrates the value obtained by multiplying the charging / discharging current converted by the A / D conversion unit 4 by a measurement unit time (for example, 250 msec), and the value is satisfied at the time of discharging. The integrated amount is subtracted from the charge, or, at the time of charging, the integrated amount is added from the remaining capacity at the start of charging. By such calculation, the remaining capacity (Ah) of the battery 1 is calculated. Instead of the remaining current accumulated capacity, the accumulated power (Wh) obtained by integrating the value obtained by multiplying the voltage at the time of measurement, the current, and the measurement unit time may be used as the remaining capacity.

また、制御・演算部5においては、各種データをメモリーに記録している。CPU(Central Processing Unit)を含む制御・演算部5は、種々のメモリーを備えている。パック電池Aの動作を制御するプログラムを保存するプログラムメモリを備え、プログラムメモリは、不揮発性の記憶媒体である。ROM(Read Only Memory)には、プログラムの実行時に必要なデータなどがあらかじめ記憶される。RAM(Random Access Memory)は、プログラムの一部や、各種データを一時的に記憶する。この他に、不揮発性メモリとしてEEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)又はFlashMemoryを備えており、EEPROM又はFlashMemoryには、CPUに実行させるソフトウェアや設定データや、MPUのシャットダウンが発生しても保存が必要なデータ(例えば、学習容量、サイクル数、異常時のデータ等)などをシャットダウンより前に記憶するとともに、これらを随時書き換えることが可能となっている。   The control / calculation unit 5 records various data in a memory. A control / arithmetic unit 5 including a CPU (Central Processing Unit) includes various memories. A program memory for storing a program for controlling the operation of the battery pack A is provided, and the program memory is a nonvolatile storage medium. A ROM (Read Only Memory) stores data necessary for executing the program in advance. A RAM (Random Access Memory) temporarily stores a part of a program and various data. In addition, EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM) or FlashMemory is provided as non-volatile memory, and EEPROM or FlashMemory needs to be saved even if software or setting data executed by the CPU or MPU shuts down. Data (for example, learning capacity, number of cycles, data at the time of abnormality, etc.) and the like are stored before shutdown, and these can be rewritten as needed.

更には、制御・演算部5においては、各種のタイマー、カウンターを備えており、時間計測、回数の計測等に利用される。   Furthermore, the control / arithmetic unit 5 includes various timers and counters, and is used for time measurement, frequency measurement, and the like.

また、制御・演算部5において、満充電の検出については、電池1がニッケル水素電池等の場合は、ピーク電圧を検出したり、電池電圧の−ΔV(=電圧低下)を検出したり、演算された残容量を利用したり等の周知の方法にて検出している。電池1がリチウムイオン電池の場合は、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/セル程度)充電を利用し、電圧が所定値以上、電流が所定値以下の条件のとき、満充電とする。満充電を検出したとき、制御・演算部5は残容量を100%とする情報を出力する。満充電の情報は、通信ラインを介して、電子機器に送信されることもできる。   Further, in the control / calculation unit 5, when the battery 1 is a nickel metal hydride battery or the like, the peak voltage is detected, the battery voltage −ΔV (= voltage drop) is detected, and the full charge is detected. It is detected by a known method such as using the remaining capacity. When the battery 1 is a lithium ion battery, it uses constant current (MAX current 0.5-1C) / constant voltage (MAX4.2V / cell) charging with regulated current and voltage. When the condition is below the predetermined value, the battery is fully charged. When the full charge is detected, the control / calculation unit 5 outputs information indicating that the remaining capacity is 100%. The full charge information can also be transmitted to the electronic device via the communication line.

ここで、制御・演算部5は、充電電流、放電電流を遮断するために、制御素子7であって、充電用制御素子としてpチャネル型FETである充電用FET素子71、放電用制御素子としてpチャネル型FETである放電用FET素子72に対して、オンオフ制御する信号を発する。なお、pチャネル型FETに代わって、チャージポンプを利用してnチャネル型FETの充電用FET素子、放電用FET素子を利用することも可能であり、このときは、後述する予備充電用FET素子74はpチャネル型FETを利用する。   Here, the control / arithmetic unit 5 is a control element 7 for cutting off the charging current and the discharging current, the charging FET element 71 being a p-channel FET as the charging control element, and the discharging control element. A signal for on / off control is issued to the discharging FET element 72 which is a p-channel FET. Instead of the p-channel FET, it is also possible to use an n-channel FET charging FET element and a discharging FET element using a charge pump. 74 uses a p-channel FET.

制御・演算部5においては、リチウムイオンであるとき電池1の電圧が、過充電電圧以上(例えば、4.2V以上)になると、充電用FET素子71をオフ制御するために、オフ信号(素子71がpチャネル型FETのゲートに印加するため、オフ信号の電圧は、High電圧の信号に相当する)を、ポートCHより発する。また、電池1の電圧が、過放電電圧以下(例えば、2.7V/Cell以下)になると、放電用FET素子72をオフ制御するために、オフ信号(素子72がpチャネル型FETのゲートに印加するため、オフ信号の電圧は、High電圧の信号に相当する)を、ポートDSCより発する。なお、上述のように、素子71、72のpチャネル型FETのゲートに印加するため、オフ信号の電圧は、High電圧の信号に相当し、オン信号の電圧は、Low電圧の信号に相当する。また、過充電状態においては、制御・演算部5よりポートCHにオフ信号が発せられることより、充電は停止される。このときは、携帯機器PCが放電すると、DSCはオン信号であるので、放電用FET素子72がオン状態で、オフ状態の充電用FET素子71の寄生ダイオード71Bを介して、放電できる。また、過放電状態においては、制御部5よりポートDSCにオフ信号が発せられることより、放電は停止される。このときは、携帯機器PCが充電すると、CHはオン信号であるので、充電用FET素子71がオン状態で、オフ状態の放電用FET素子72の寄生ダイオード72Bを介して、充電できる。   In the control / arithmetic unit 5, when the voltage of the battery 1 becomes lithium ion or more and becomes an overcharge voltage or more (for example, 4.2 V or more), an off signal (element Since 71 is applied to the gate of the p-channel FET, the voltage of the off signal is equivalent to a high voltage signal) from the port CH. When the voltage of the battery 1 becomes equal to or lower than the overdischarge voltage (for example, 2.7 V / Cell or lower), an off signal (the element 72 is applied to the gate of the p-channel FET) to turn off the discharging FET element 72. In order to apply, the voltage of the off signal is equivalent to the signal of the high voltage) from the port DSC. As described above, since the voltage is applied to the gates of the p-channel FETs of the elements 71 and 72, the voltage of the off signal corresponds to a high voltage signal, and the voltage of the on signal corresponds to a low voltage signal. . In the overcharged state, charging is stopped by the control / calculation unit 5 issuing an off signal to the port CH. At this time, when the portable device PC is discharged, the DSC is an ON signal, so that the discharging FET element 72 can be discharged through the parasitic diode 71B of the charging FET element 71 in the OFF state. In the overdischarge state, the discharge is stopped by the control unit 5 issuing an off signal to the port DSC. At this time, when the portable device PC is charged, CH is an ON signal, so that the charging FET element 71 is in the ON state and can be charged via the parasitic diode 72B of the discharging FET element 72 in the OFF state.

また、本実施例のパック電池Aにおいては、リチウムイオン電池1が過放電電圧以下の状態に保持された場合に、上述の通常の充電に代わって、低下させた電流値で予備的に充電を行う予備充電回路73を備えている。この予備充電回路73は、充電電流を低下させるための抵抗75と、制御・演算部5の指示で、ポートPCHからのオンオフ信号で制御される予備充電用FET素子74を備えている。このような予備充電回路73により、充電開示時の電池電圧が過放電電圧以下等の場合は、制御・演算部5は、ポートCHよりオフ信号を発して充電用FET素子71をオフ状態として、ポートPCHよりオン信号を発して予備充電用FET素子74をオン状態とする。このような動作により、携帯機器PCより充電電流が供給されると、充電電流は、抵抗75にて低減され、オン状態の予備充電用FET素子74を介して、電池1は充電される。そして、充電開始から所定時間(例えば、90分)以内に、電池電圧が所定値(例えば、3.0V/セル)以上になれば、制御・演算部5は、予備充電用FET素子74をオフ状態とし、充電用FET素子71をオン状態として、上述のような通常の充電を行う。また、充電開始から所定時間(例えば、90分)以内に、電池電圧が所定値(例えば、3.0V/セル)未満であれば、電池が劣化して、正常に充電できないとして、異常と判定し、充電を停止する。このような異常の判定結果は、適宜、通信処理により、携帯機器PC側に伝達される。なお、このようなパック電池A内の予備充電回路73については、パック電池内の予備充電回路73をなくし、フ゜充電電源を備えるPC本体側に予備充電回路を備えても良い。このとき、各ブロックの電池電圧は、通信処理により、パック電池Aからの情報を、PC本体側で、得ることができる。 また、MPUにおいては、電池電圧、残容量、充放電電流値等の各種の電池情報、各種指令の情報を、携帯機器PCの制御・電源手段Sに伝送する通信部9を備えている。パック電池Aと携帯機器PCとの通信処理は、以下のように、通信部9にて行われる。通信部9は、電池電圧、残容量、充放電電流値等の各種の電池情報を携帯機器PCが受信できる信号データに作成する通信データ作成部と、実際に通信を行うためのドライバ部と備え、残容量を算出するための各種パラメータの記憶や諸々のデータを記憶する為の制御・演算部5内メモリを利用する。また、電子機器からバッテリパックの各種情報の送信要求をドライバ部にて受け、通信データ作成部にて作成されたデータをドライバ部から電子機器に送信する。通信方式としては、周知技術であるSMBus方式等が利用でき、2つの通信ラインであるデータラインSDA、クロックラインSCLを介して、データ信号等を送信、受信する機能を備えている。   Further, in the battery pack A of the present embodiment, when the lithium ion battery 1 is held in the state of the overdischarge voltage or lower, the battery is preliminarily charged with the reduced current value instead of the above-described normal charging. A preliminary charging circuit 73 is provided. The preliminary charging circuit 73 includes a resistor 75 for reducing the charging current and a preliminary charging FET element 74 controlled by an on / off signal from the port PCH according to an instruction from the control / calculation unit 5. When the battery voltage at the time of disclosure of charge is equal to or lower than the overdischarge voltage, the control / calculation unit 5 issues an off signal from the port CH to turn off the charging FET element 71 by such a precharge circuit 73. An on signal is issued from the port PCH to turn on the precharging FET element 74. When a charging current is supplied from the portable device PC by such an operation, the charging current is reduced by the resistor 75, and the battery 1 is charged via the precharge FET element 74 in the on state. If the battery voltage becomes equal to or higher than a predetermined value (for example, 3.0 V / cell) within a predetermined time (for example, 90 minutes) from the start of charging, the control / calculation unit 5 turns off the precharging FET element 74. Then, the charging FET element 71 is turned on to perform normal charging as described above. In addition, if the battery voltage is less than a predetermined value (for example, 3.0 V / cell) within a predetermined time (for example, 90 minutes) from the start of charging, it is determined that the battery has deteriorated and cannot be charged normally and is abnormal. , Stop charging. Such abnormality determination result is appropriately transmitted to the mobile device PC side by communication processing. As for the precharge circuit 73 in the battery pack A, the precharge circuit 73 in the battery pack may be eliminated, and a precharge circuit may be provided on the PC main body side provided with the charging power source. At this time, the battery voltage of each block can obtain information from the battery pack A on the PC main body side by communication processing. The MPU also includes a communication unit 9 that transmits various battery information such as battery voltage, remaining capacity, charge / discharge current value, and various command information to the control / power supply means S of the portable device PC. Communication processing between the battery pack A and the portable device PC is performed by the communication unit 9 as follows. The communication unit 9 includes a communication data generation unit that generates various battery information such as a battery voltage, a remaining capacity, and a charge / discharge current value as signal data that can be received by the portable device PC, and a driver unit that performs actual communication. The memory in the control / arithmetic unit 5 for storing various parameters for calculating the remaining capacity and various data is used. In addition, the driver unit receives a request for transmission of various information of the battery pack from the electronic device, and transmits the data created by the communication data creation unit to the electronic device from the driver unit. As a communication system, a well-known technique such as the SMBus system can be used, and it has a function of transmitting and receiving data signals and the like via two communication lines, a data line SDA and a clock line SCL.

パック電池Aは、携帯時等の商用電力を利用できないときに利用されるので、通常、携帯機器PCに商用電力が供給できる場合等は、電池1は満充電に近い状態で保管される。また、停電の発生は、通常、非常に少ないので、電池1の残容量の低下は、電池の自己放電及びパック電池A内の電力消費より発生する。充放電制御・演算部5で、電池1の残容量が、自己放電、回路の電力消費等により、再充電容量に到達したら再充電を開始する。そして、再充電容量は、満充電容量から所定時間あたりの電流値の積算を減算して求めても良く、また、再充電容量に対応した電池電圧より求めても良い。また、再充電容量は、再充電容量を90%としている。   Since the battery pack A is used when the commercial power cannot be used such as when being carried, the battery 1 is normally stored in a state close to full charge when the commercial power can be supplied to the portable device PC. Moreover, since the occurrence of a power failure is usually very small, the decrease in the remaining capacity of the battery 1 occurs due to the self-discharge of the battery and the power consumption in the battery pack A. The charge / discharge control / calculation unit 5 starts recharging when the remaining capacity of the battery 1 reaches the recharge capacity due to self-discharge, circuit power consumption, and the like. The recharge capacity may be obtained by subtracting the integration of the current value per predetermined time from the full charge capacity, or may be obtained from the battery voltage corresponding to the recharge capacity. Further, the recharge capacity is 90%.

本実施例においては、制御・演算部5では、以下のように処理して、残容量を得る。制御・演算部5は、電池1を放電して、後述する電池1の総容量である総放電量(=学習容量)から放電容量を減算して、電池1の残量を電流の積算量又は積算量(Ah)として演算する。また、制御・演算部5においては、放電中、(総容量−積算量)/(総容量)=残存容量率の関係式より、電池1の残存容量率(%)を演算する。充電容量は、電池1の充電電流の積算量で、あるいはこれに充電効率をかけて演算される。放電容量は、放電電流の積算量、あるいは放電効率を考慮して演算される。積算部5は、電流の積算に代わって、電力の積算量(Wh)で残量を演算することもできる。電力の積算値は、充電電力から放電電力を減算して演算される。   In the present embodiment, the control / calculation unit 5 performs the following process to obtain the remaining capacity. The control / arithmetic unit 5 discharges the battery 1 and subtracts the discharge capacity from the total discharge amount (= learning capacity), which is the total capacity of the battery 1 to be described later. Calculated as the integrated amount (Ah). Further, the control / calculation unit 5 calculates the remaining capacity ratio (%) of the battery 1 from the relational expression of (total capacity−integrated amount) / (total capacity) = remaining capacity ratio during discharging. The charge capacity is calculated by the integrated amount of the charge current of the battery 1 or by multiplying this by the charge efficiency. The discharge capacity is calculated in consideration of the integrated amount of discharge current or discharge efficiency. The integrating unit 5 can calculate the remaining amount by the integrated amount of electric power (Wh) instead of integrating the current. The integrated value of power is calculated by subtracting discharge power from charge power.

ここでは、その時点での電池の総容量(=学習容量)としては、満充電した状態から完全に放電されるまでの放電の積算容量(Ah又はWh)でも、電池1を完全に放電した状態から満充電されるまでの充電の積算容量(Ah又はWh)でもよい。 また、これ以外の方法でも、総容量が得られるのであれば、その時点での電池の総容量としても良い。   Here, as the total capacity (= learning capacity) of the battery at that time, the battery 1 is completely discharged even with the accumulated capacity (Ah or Wh) of the discharge from the fully charged state to the fully discharged state. The accumulated capacity (Ah or Wh) of charging from full charge to full charge may be used. If the total capacity can be obtained by other methods, the total capacity of the battery at that time may be used.

放電が進んで、制御・演算部5は、A/D変換部4から入力される電圧信号で、残量を補正する。A/D変換部4から、電池1の電圧において、各ブロックの電圧で一番低い電圧が第1電圧に到達、低下したことを示す信号が入力されると、制御・演算部5は第1電圧(例えば、リチウムイオン電池3.6V/セル)に対応して予め設定されている第1残存容量(率)Ya1(例えば、8%)により、算出した残存容量率を補正する。   As the discharge proceeds, the control / calculation unit 5 corrects the remaining amount with the voltage signal input from the A / D conversion unit 4. When the A / D converter 4 receives a signal indicating that the lowest voltage among the voltages in each block has reached and decreased to the first voltage from the A / D converter 4, the control / calculator 5 The calculated remaining capacity ratio is corrected by a first remaining capacity (rate) Ya1 (for example, 8%) set in advance corresponding to the voltage (for example, lithium ion battery 3.6 V / cell).

即ち、第1残存容量Ya1を残存容量8%とすると、制御・演算部5は、算出した残存容量が9%になると、二次電池1 の電池電圧が第1電圧V1に低下するまで、残存容量として9%を保持する。一方、算出した残存容量が9%以上の場合に、二次電池1の電池電圧が第1電圧V1に低下すると、その時点で、制御・演算部5は、算出した残存容量の値を8%に補正する。   That is, assuming that the first remaining capacity Ya1 is 8%, the control / calculation unit 5 causes the remaining capacity until the battery voltage of the secondary battery 1 decreases to the first voltage V1 when the calculated remaining capacity reaches 9%. Hold 9% as capacity. On the other hand, when the calculated remaining capacity is 9% or more and the battery voltage of the secondary battery 1 decreases to the first voltage V1, the control / calculation unit 5 sets the calculated remaining capacity value to 8%. To correct.

さらに、放電が進んで、電池1の電圧が所定の放電終止電圧に低下したことを示す信号が入力されると、制御・演算部5は演算した残量を0に補正する。電池電圧が放電終止電圧まで低下すると、電池1の実際の容量は、下限容量として、0になるからである。そして、制御・演算部5は、放電開始から放電終止電圧までの放電電流積算量を、総放電量(=総容量)として演算、保存する。   Further, when the discharge progresses and a signal indicating that the voltage of the battery 1 has decreased to a predetermined discharge end voltage is input, the control / calculation unit 5 corrects the calculated remaining amount to zero. This is because when the battery voltage decreases to the discharge end voltage, the actual capacity of the battery 1 becomes 0 as the lower limit capacity. Then, the control / calculation unit 5 calculates and stores the discharge current integrated amount from the start of discharge to the discharge end voltage as a total discharge amount (= total capacity).

そして、制御・演算部5は、総放電量(=学習容量)の得た後、次の総放電量が得られるまで、この総放電量を利用する。また、第1残存容量(率)に対応した第1電圧に加えて、これより少ない容量(例えば、3%)での第2残存容量(率)に対応した第2電圧でも、算出した残存容量率を補正しても良い。また、上述の残存容量(率)に対応した第1電圧、放電終止電圧等については、電流、温度に依存するので、使用時において電流、温度を基に補正した電圧を利用することも可能である。   After obtaining the total discharge amount (= learning capacity), the control / calculation unit 5 uses this total discharge amount until the next total discharge amount is obtained. Further, in addition to the first voltage corresponding to the first remaining capacity (rate), the calculated remaining capacity is also calculated with the second voltage corresponding to the second remaining capacity (rate) with a smaller capacity (for example, 3%). The rate may be corrected. In addition, the first voltage, discharge end voltage, etc. corresponding to the above-mentioned remaining capacity (rate) depend on the current and temperature, so it is possible to use a voltage corrected based on the current and temperature in use. is there.

本実施例においては、充放電制御・演算部5は、後述する異常状態が検出されたとき、通信処理部9を介して、携帯機器PC側に通信する。そして、充放電制御・演算部5は、パック電池Aの使用の中止するために、電池1と直列に設けたヒューズH、Hを溶断する。このようなヒューズH、Hを含む抵抗加熱型ヒューズ10は、一般に販売されているもので、図1に示すように、ヒューズH、Hの中間点に、並列接続された加熱抵抗R、Rを接続した構造である。そして、斯るヒューズH、Hを遮断するために、加熱抵抗R、R、ヒューズH、Hに熱的に結合されている。 抵抗加熱型ヒューズ10と、これに直列接続されたFET等のスイッチング素子SWHからなる遮断回路を、二次電池1の正極側と負極側との間に接続し、充放電制御・演算部5が該スイッチング素子SWHのゲート信号を制御する構成である。異常状態が検出されたとき、充放電制御・演算部5がスイッチング素子SWHをオフ状態からオン状態とすると、電池1又は携帯機器PCから加熱抵抗R、Rに加熱のため電流が流れる。よって、加熱抵抗R、Rが発熱し、ヒューズH、Hが熱溶断する。これにより、これ以後、パック電池Aの使用をできなくすることができる。   In the present embodiment, the charge / discharge control / calculation unit 5 communicates with the mobile device PC via the communication processing unit 9 when an abnormal state described later is detected. Then, in order to stop using the battery pack A, the charge / discharge control / calculation unit 5 blows the fuses H, H provided in series with the battery 1. Such a resistance heating type fuse 10 including fuses H and H is generally sold. As shown in FIG. 1, heating resistors R and R connected in parallel are provided at intermediate points of the fuses H and H, respectively. It is a connected structure. In order to cut off the fuses H and H, they are thermally coupled to the heating resistors R and R and the fuses H and H. A breaker circuit composed of a resistance heating type fuse 10 and a switching element SWH such as a FET connected in series with the resistance heating fuse 10 is connected between the positive electrode side and the negative electrode side of the secondary battery 1, and the charge / discharge control / calculation unit 5 In this configuration, the gate signal of the switching element SWH is controlled. When the abnormal state is detected, when the charge / discharge control / calculation unit 5 switches the switching element SWH from the off state to the on state, a current flows from the battery 1 or the portable device PC to the heating resistors R and R for heating. Therefore, the heating resistors R and R generate heat, and the fuses H and H are thermally blown. Thereby, the use of the battery pack A can be disabled thereafter.

本実施例においては、例えば、以下の異常状態が検出される。しかし、これら以外の異常においても、本発明は利用できる。   In the present embodiment, for example, the following abnormal states are detected. However, the present invention can also be used for other abnormalities.

*電池電圧が、所定値(望ましくは、4.21〜4.40V/セルの範囲で、例えば、4.25V/セル)を超えたとき、異常と判定する。
*電池を充電するとき、充電した容量が、規定値以上となっても、満充電を検出せず、充電されるとき、異常と判定する。この規定値は、130〜200%の容量に設定し、例えば、150%に設定する。
*充電中、放電中、電流がないとき(パック電池A単体で放置したとき、ACの商用電力で携帯機器PCを駆動中で電池を使用しないとき)に、温度が所定値(望ましくは、70〜90℃の範囲で、例えば、80℃)を超えたとき、異常と判定する。
* When the battery voltage exceeds a predetermined value (desirably, in the range of 4.21 to 4.40 V / cell, for example, 4.25 V / cell), it is determined as abnormal.
* When charging the battery, even if the charged capacity exceeds the specified value, it is determined that there is an abnormality when it is charged without detecting full charge. This specified value is set to a capacity of 130 to 200%, for example, 150%.
* When charging, discharging, or no current (when left as a battery pack A alone, when the portable device PC is driven with AC commercial power and the battery is not used), the temperature is a predetermined value (preferably 70 In the range of ˜90 ° C., for example, exceeding 80 ° C., it is determined as abnormal.

*セル内でショート或いはショートに至る現象(=マイクロショート)が発生している場合、異常と判定する。放電、充電の電流がないときで、各ブロックセルにおいて、所定時間(15分〜60分程度で、例えば、30分)における電圧の変化が所定値(10〜50mV程度で、例えば、20mV)以上のとき、異常と判断する。また、放電、充電中においては、各ブロックセルにおいて、所定時間(例えば、3分間)の電圧変化が50mV以上であり、かつ、他ブロックセルの電圧変化より、略2倍以上変化していると、異常と判断する。   * If a short-circuit or short-circuit phenomenon (= micro short-circuit) occurs in the cell, it is judged as abnormal. When there is no discharging or charging current, the voltage change in a predetermined time (about 15 minutes to 60 minutes, for example, 30 minutes) is not less than a predetermined value (about 10 to 50 mV, for example, 20 mV) in each block cell. Is judged as abnormal. In addition, during discharging and charging, in each block cell, the voltage change for a predetermined time (for example, 3 minutes) is 50 mV or more, and has changed approximately twice or more than the voltage change of other block cells. Judged as abnormal.

*充電中、放電中、セルを3並列したブロックP1〜P3を直列した電池1において、ブロックの直列接続が維持された状態で、特定のブロックで1つ又は2つのセルの電気接続が外れる異常(以降、タブ外れ異常という)が発生したとき、異常と判定する。このようなタブ外れ検出の場合は、1.5Aの電流が流れたときに、3並列セルのブロックがタブ外れで2並列セルのブロックになったとすると、1セル当りの電流が大きくなり、大きくなった電流によりセル電圧の変化も大きくなる。例えば、充電、放電中に、セル当りの変化の例として、3並列セルのとき、1セルに500mA、所定時間(例えば、3分間)の電圧変化が45mV以上であるとき、1セルがタブ外れを起したなら、2セルとなって、各セルに増加した大きな電流750mAが流れ、これにより、所定時間(例えば、3分間)の電圧変化も大きな値(例えば、70mV)となる。制御・演算部5がこの電圧変化を検出して、タブ外れとして異常を検出する。具体的には、制御・演算部5が、各ブロックの電圧変化を検出し、特定のブロックにおいて3分間での変化が所定値(例えば、50mV)以上であり、同時時期の他ブロックの電圧変化より略2倍以上変化しているとき、タブ外れ異常と判定する。   * During charging, discharging, in the battery 1 in which the blocks P1 to P3 having three parallel cells are connected in series, an abnormal disconnection of one or two cells in a specific block while maintaining the serial connection of the blocks When (hereinafter referred to as “tab disconnection abnormality”) occurs, it is determined that there is an abnormality. In such a case of tab disconnection detection, if a current of 1.5A flows and the block of 3 parallel cells is out of the tab and becomes a block of 2 parallel cells, the current per cell increases and increases. The change in cell voltage also increases due to the current. For example, as an example of changes per cell during charging and discharging, when 3 parallel cells, 500 mA per cell, and when the voltage change for a predetermined time (for example, 3 minutes) is 45 mV or more, 1 cell is off the tab If this occurs, there will be two cells, and an increased large current 750 mA will flow through each cell, so that the voltage change for a predetermined time (for example, 3 minutes) also becomes a large value (for example, 70 mV). The control / arithmetic unit 5 detects this voltage change and detects an abnormality as a tab disconnection. Specifically, the control / calculation unit 5 detects a voltage change in each block, and the change in a specific block over 3 minutes is a predetermined value (for example, 50 mV) or more. When the change is about twice or more, it is determined that the tab is off.

次に、本発明の特徴について、説明する。   Next, features of the present invention will be described.

前述の説明のように、異常状態が検出されると、スイッチング素子SWHをオフ状態からオン状態として、加熱抵抗Rに電流が流れ、加熱抵抗R、Rが発熱し、ヒューズH、Hが熱溶断する。しかしながら、抵抗加熱型ヒューズ10自体に不具合がある場合、通電した状態で、抵抗加熱型ヒューズ10において、ヒューズHが溶断されず、加熱抵抗Rが異常に発熱し、パック電池Aが異常に加熱され、パック電池Aの外側の樹脂製ケース(図示せず)を、溶融する場合がある。これを防止するため、本実施例は、以下の機能を備える。   As described above, when an abnormal state is detected, the switching element SWH is changed from the OFF state to the ON state, a current flows through the heating resistor R, the heating resistors R and R generate heat, and the fuses H and H are thermally blown. To do. However, if the resistance heating type fuse 10 itself has a defect, in the resistance heating type fuse 10 in the energized state, the fuse H is not blown, the heating resistance R abnormally generates heat, and the battery pack A is abnormally heated. The resin case (not shown) outside the battery pack A may be melted. In order to prevent this, this embodiment has the following functions.

上述の異常状態が検出されたとき、充放電制御・演算部5が、オフ信号(Low信号)からオン信号(High信号)を出力して、スイッチング素子SWHをオフ状態からオン状態とすると、電池1又は携帯機器PCから加熱抵抗R、Rに加熱のため電流が流れる。制御・演算部5において、オフ信号からオン信号となったとき、換言するなら、異常状態が検出された時点から、タイマーの計時を開始する。そして、タイマーにて所定時間が経過すると、制御・演算部5は、オン信号からオフ信号を出力して、スイッチング素子SWHをオン状態からオフ状態にする。よって、ヒューズHが溶断されていないとき、抵抗加熱型ヒューズ10の加熱抵抗Rに流れる電流を停止する。これにより、抵抗加熱型ヒューズ10が正常、通常であれば、ヒューズHが溶断され、また、抵抗加熱型ヒューズ10が異常で、通電しても、ヒューズHが溶断されないのであれば、所定時間が経過したら通電を停止することより、加熱抵抗Rが異常に発熱することはない。なお、タイマーに設定される所定時間に時間については、抵抗加熱型ヒューズ10が正常、通常であれば、通電によりヒューズHが確実に溶断され、そして、継続して通電しても、ケース等が溶融しない時間(望ましくは、30秒〜3分の範囲で利用でき、例えば、90秒)を利用する。     When the above-described abnormal state is detected, the charge / discharge control / calculation unit 5 outputs an ON signal (High signal) from the OFF signal (Low signal) to change the switching element SWH from the OFF state to the ON state. A current flows from 1 or the portable device PC to the heating resistors R and R for heating. When the control / arithmetic unit 5 changes from an off signal to an on signal, in other words, the timer starts counting from the time when an abnormal state is detected. Then, when a predetermined time elapses in the timer, the control / calculation unit 5 outputs an OFF signal from the ON signal, and switches the switching element SWH from the ON state to the OFF state. Therefore, when the fuse H is not blown, the current flowing through the heating resistor R of the resistance heating type fuse 10 is stopped. As a result, if the resistance heating fuse 10 is normal or normal, the fuse H is blown, and if the resistance heating fuse 10 is abnormal and the fuse H is not blown even when energized, the predetermined time is reached. The heating resistor R does not generate heat abnormally by stopping energization after the passage of time. As for the predetermined time set in the timer, if the resistance heating fuse 10 is normal or normal, the fuse H is surely blown by energization, and the case etc. Time that does not melt (desirably, it can be used in the range of 30 seconds to 3 minutes, for example, 90 seconds) is used.

次に、本実施例の制御方法について、図2のフローチャートを用いて、工程毎に説明する。ステップS1においては、制御手段としての充放電制御・演算部5において、上述のような異常状態の検出があったとき、抵抗加熱型ヒューズ10のヒューズHを溶断するFuse溶断処理を行う判定をする。続いて、ステップS2において、制御・演算部5が、オフ信号からオン信号を出力することで、Fuse溶断信号を出力して、スイッチング素子SWHをオフ状態からオン状態として、通電状態とし、加熱抵抗Rに加熱のため電流が流れる。   Next, the control method of a present Example is demonstrated for every process using the flowchart of FIG. In step S1, in the charge / discharge control / arithmetic unit 5 as the control means, when the abnormal state as described above is detected, it is determined to perform the Fuse fusing process for fusing the fuse H of the resistance heating type fuse 10. . Subsequently, in step S2, the control / calculation unit 5 outputs the Fuse fusing signal by outputting the ON signal from the OFF signal, the switching element SWH is changed from the OFF state to the ON state, the energized state, the heating resistance A current flows through R for heating.

制御・演算部5において、オフ信号からオン信号となったとき、換言するなら、異常状態が検出された時点から、タイマーの計時を開始し、ステップ3において、所定時間が経過したかどうかが判定される。NOの場合(=所定時間が経過しない場合)は、所定時間が経過するまで、オン信号が継続され、スイッチング素子SWHがオン状態となり、加熱抵抗Rに電流が流れる。通常であれば、所定時間内であれば、加熱抵抗Rの通電による発熱により、ヒューズHが溶断される。   When the control / calculation unit 5 changes from an off signal to an on signal, in other words, the timer starts counting from the time when an abnormal state is detected, and in step 3, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed. Is done. In the case of NO (= when the predetermined time does not elapse), the ON signal is continued until the predetermined time elapses, the switching element SWH is turned on, and a current flows through the heating resistor R. Normally, the fuse H is blown by heat generated by energization of the heating resistor R within a predetermined time.

ステップ3において、Yesの場合(=所定時間が経過した場合)、ステップ6において、制御・演算部5は、オン信号からオフ信号を出力することで、Fuse溶断信号を停止して、スイッチング素子SWHをオン状態からオフ状態にする。よって、抵抗加熱型ヒューズ10自体に不具合により、ヒューズHが溶断されていないとき、抵抗加熱型ヒューズ10の加熱抵抗Rに流れる電流を停止する。   In step 3, if Yes (= when a predetermined time has elapsed), in step 6, the control / calculation unit 5 outputs an off signal from the on signal to stop the Fuse fusing signal, and the switching element SWH From on to off. Therefore, when the fuse H is not blown due to a defect in the resistance heating fuse 10 itself, the current flowing through the heating resistor R of the resistance heating fuse 10 is stopped.

次に、本発明の他の実施例を、図3を用いて、以下に説明する。   Next, another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

本他の実施例は、上述の実施例に、機能、構成を追加したものであり、図3に示す回路構成において、図1と同じ構成については、同符号を付し、説明を省略する。   In this embodiment, functions and configurations are added to the above-described embodiment. In the circuit configuration shown in FIG. 3, the same components as those in FIG.

本他の実施例においては、抵抗加熱型ヒューズ10の温度を検出する第2温度検出部43を備えている。そして、この第2温度検出部43は、充電用FET素子71、放電用FET素子72、抵抗加熱型ヒューズ10の温度を検出している。   In the other embodiment, a second temperature detecting unit 43 for detecting the temperature of the resistance heating type fuse 10 is provided. The second temperature detector 43 detects the temperatures of the charging FET element 71, the discharging FET element 72, and the resistance heating fuse 10.

この第2温度検出部43は、サーミスタを備えるものであり、第2温度検出部43は、抵抗加熱型ヒューズ10、充電用FET素子71、放電用FET素子72と、熱的に結合された構造となっており、例えば、図4に示す配置構造にすることができる。図4は、各部品の配置構造を説明する概略断面図であって、プリント基板100上に、充電用FET素子71と、放電用FET素子72とが配置され、その間に、第2温度検出部43のサーミスタが配置される。そして、これらの上に、抵抗加熱型ヒューズ10が配置される(電気配線は図示せず)。これらの部品の間に、シリコーン樹脂101を配置して、これら部品は、熱的に結合される。   The second temperature detection unit 43 includes a thermistor, and the second temperature detection unit 43 has a structure in which the resistance heating type fuse 10, the charging FET element 71, and the discharging FET element 72 are thermally coupled. For example, the arrangement structure shown in FIG. 4 can be obtained. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the arrangement structure of each component. A charging FET element 71 and a discharging FET element 72 are arranged on the printed circuit board 100, and a second temperature detection unit is interposed therebetween. 43 thermistors are arranged. And the resistance heating type fuse 10 is arrange | positioned on these (electrical wiring is not shown in figure). Silicone resin 101 is placed between these parts, and these parts are thermally bonded.

第2温度検出部43からの出力は、A/D変換器4を経て、制御・演算部5に入力される。制御・演算部5は、第2温度検出部43からの出力により、高温の異常温度を検出したとき、即ち、充電用FET素子71、放電用FET素子72が異常温度のとき、制御素子7をオフして、充電、放電の電流を遮断する。   The output from the second temperature detection unit 43 is input to the control / calculation unit 5 via the A / D converter 4. The control / calculation unit 5 detects the high temperature abnormal temperature based on the output from the second temperature detection unit 43, that is, when the charging FET element 71 and the discharging FET element 72 are abnormal temperature, Turn off to cut off charge and discharge currents.

制御・演算部5は、上述の異常状態が検出され、充放電制御・演算部5が、オフ信号(Low信号)からオン信号(High信号)を出力して、スイッチング素子SWHをオフ状態からオン状態としたとき、抵抗加熱型ヒューズ10の温度として、第2温度検出部43からの出力が、高温の異常温度を検出すると、制御・演算部5は、オン信号からオフ信号を出力して、スイッチング素子SWHをオン状態からオフ状態にする。   The control / calculation unit 5 detects the above abnormal state, and the charge / discharge control / calculation unit 5 outputs an ON signal (High signal) from the OFF signal (Low signal) to turn on the switching element SWH from the OFF state. When the output from the second temperature detection unit 43 detects a high temperature abnormal temperature as the temperature of the resistance heating fuse 10, the control / calculation unit 5 outputs an OFF signal from the ON signal. The switching element SWH is changed from the on state to the off state.

よって、抵抗加熱型ヒューズ10自体に不具合があり、ヒューズHが溶断されていないとき、抵抗加熱型ヒューズ10の加熱抵抗Rに流れる電流を停止する。これにより、抵抗加熱型ヒューズ10が正常、通常であれば、ヒューズHが溶断され、また、抵抗加熱型ヒューズ10が異常で、通電しても、ヒューズHが溶断されないのであれば、通電が継続して、加熱抵抗Rが発熱し、異常温度となったとき、通電が停止することより、加熱抵抗Rが異常に発熱することはない。従って、パック電池Aが異常に加熱され、パック電池Aの外側の樹脂製ケース(図示せず)を、溶融することを防止できる。このときの異常温度は、樹脂製ケースが溶融しない温度(約80〜120℃ )、望ましくは、溶融する直前の温度に設定される。   Therefore, when the resistance heating fuse 10 itself is defective and the fuse H is not blown, the current flowing through the heating resistor R of the resistance heating fuse 10 is stopped. As a result, if the resistance heating fuse 10 is normal or normal, the fuse H is blown. If the resistance heating fuse 10 is abnormal and energized, the fuse H is not blown. Then, when the heating resistor R generates heat and becomes an abnormal temperature, the heating resistor R does not generate heat abnormally because the energization is stopped. Therefore, it is possible to prevent the battery pack A from being abnormally heated and melting the resin case (not shown) outside the battery pack A. The abnormal temperature at this time is set to a temperature at which the resin case does not melt (about 80 to 120 ° C.), preferably a temperature just before melting.

次に、本他の実施例の制御方法について、図5のフローチャートを用いて、工程毎に説明する。ステップS11においては、制御手段としての充放電制御・演算部5において、上述のような異常状態の検出があったとき、抵抗加熱型ヒューズ10のヒューズHを溶断するFuse溶断処理を行う判定をする。続いて、ステップS12において、制御・演算部5が、オフ信号からオン信号を出力することで、Fuse溶断信号を出力して、スイッチング素子SWHをオフ状態からオン状態として、通電状態とし、加熱抵抗Rに加熱のため電流が流れる。続いて、ステップ13において、制御・演算部5は、抵抗加熱型ヒューズ10の温度として、第2温度検出部43からの出力を所得して、温度を取得、検出し、ステップ14において、検出温度が所定値を超えたかどうかが判定される。NOの場合(=所定値が超えていない場合)は、継続して、ステップ13にて、温度を検出する。YESの場合(=所定値を超えている場合)は、ステップ15において、
制御・演算部5は、オン信号からオフ信号を出力することで、Fuse溶断信号を停止して、スイッチング素子SWHをオン状態からオフ状態にする。よって、抵抗加熱型ヒューズ10自体に不具合により、ヒューズHが溶断されていないとき、抵抗加熱型ヒューズ10の加熱抵抗Rに流れる電流を停止する。
Next, a control method according to another embodiment will be described for each process using the flowchart of FIG. In step S11, when the above-described abnormal state is detected in the charge / discharge control / calculation unit 5 as the control means, it is determined to perform the Fuse fusing process for fusing the fuse H of the resistance heating fuse 10. . Subsequently, in step S12, the control / calculation unit 5 outputs the Fuse fusing signal by outputting the ON signal from the OFF signal, the switching element SWH is changed from the OFF state to the ON state, the energized state, the heating resistance A current flows through R for heating. Subsequently, in step 13, the control / calculation unit 5 acquires and detects the temperature from the second temperature detection unit 43 as the temperature of the resistance heating type fuse 10, and in step 14, detects the detected temperature. It is determined whether or not has exceeded a predetermined value. In the case of NO (= when the predetermined value is not exceeded), the temperature is continuously detected in step 13. In the case of YES (= when exceeding the predetermined value), in step 15,
The control / calculation unit 5 outputs the OFF signal from the ON signal, thereby stopping the Fuse fusing signal and switching the switching element SWH from the ON state to the OFF state. Therefore, when the fuse H is not blown due to a defect in the resistance heating fuse 10 itself, the current flowing through the heating resistor R of the resistance heating fuse 10 is stopped.

なお、上述の実施例において、以下の機能を追加することも可能である。マイコン搭載による充放電量の積算機能を有するパック電池において、マイコンによる検出可能な放電電流値を下回る本体消費電流(リーク電流)を積算する機能を付加する。従来のパック電池においては、マイコンによる検出可能な放電電流値(放電最小検出電流値)未満の電流が流れた場合は、放電電流として検出できないため電池の残量を減算することができなかった。これに代わって、新しい機能として、PC本体とパック電池はSMBus通信ラインで接続されているので、リーク電流による電流量(叉は電流値と時間でもよい)を一定間隔で本体側からパック電池に対して通信で通知する手段を準備し、パック電池側で通知された電流量を減算、加算することにより、電池の残量を正確に管理する。よって、従来、放電最小検出電流値未満の放電電流が流れても組電池では検出不可能なため、電池の残量に誤差を生じる原因となっていた。PC本体側からリーク電流により消費した電流量を通知してもらうことにより、電池の残量を高精度に管理することが可能となる。   In the above-described embodiment, the following functions can be added. In a battery pack having a charge / discharge amount integrating function by a microcomputer, a function of adding a main body consumption current (leakage current) lower than a discharge current value detectable by the microcomputer is added. In a conventional battery pack, when a current less than a discharge current value (discharge minimum detection current value) that can be detected by a microcomputer flows, it cannot be detected as a discharge current, and the remaining battery level cannot be subtracted. Instead of this, as a new function, the PC main unit and the battery pack are connected via the SMBus communication line, so the amount of current (or current value and time) due to leakage current can be transferred from the main unit to the battery pack at regular intervals. On the other hand, a means for notifying by communication is prepared, and the remaining amount of the battery is accurately managed by subtracting and adding the current amount notified on the pack battery side. Therefore, conventionally, even if a discharge current less than the minimum discharge detection current value flows, it cannot be detected by the assembled battery, which causes an error in the remaining battery level. By notifying the PC main body side of the amount of current consumed due to the leakage current, the remaining battery level can be managed with high accuracy.

本発明の一実施例のパック電池の回路ブロック図である。It is a circuit block diagram of the battery pack of one Example of this invention. 本発明の一実施例のフローチャートである。It is a flowchart of one Example of this invention. 本発明の他の実施例のパック電池の回路ブロック図である。It is a circuit block diagram of the pack battery of the other Example of this invention. 本発明の他の実施例での各部品の配置構造を説明する概略の断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the arrangement structure of each component in the other Example of this invention. 本発明の他の実施例のフローチャートである。It is a flowchart of the other Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

A 電池パック
PC 携帯機器(=電子機器)
S 制御・電源手段
L 負荷
MPU マイクロプロセッサユニット
1 電池
2 抵抗(電流検出部)
3 温度検出部
4 A/D変換部
5 制御・演算部
7 制御素子 71 充電用FET素子 72 放電用FET素子
9 通信部
10 抵抗加熱型ヒューズ
H ヒューズ
R 加熱抵抗
SWH スイッチング素子
43 第2温度検出部
A Battery pack PC Mobile device (= electronic device)
S control / power supply means L load MPU microprocessor unit 1 battery 2 resistance (current detection unit)
3 Temperature Detection Unit 4 A / D Conversion Unit 5 Control / Calculation Unit 7 Control Element 71 Charging FET Element 72 Discharging FET Element 9 Communication Unit 10 Resistance Heating Fuse H Fuse R Heating Resistance SWH Switching Element 43 Second Temperature Detection Unit

Claims (2)

二次電池を含むパック電池が異常状態になったときにオフからオンに切り換えられるスイッチング素子と、
このスイッチング素子と電池に直列に接続されて、スイッチング素子がオンにして電流が流れる加熱抵抗と、
電流が流れる加熱抵抗に加熱される位置に配設されると共に、電池と直列に接続されて、電流が流れて高温になる加熱抵抗に熱溶断されて電池に流れる電流を遮断するヒューズからなる抵抗加熱型ヒューズとを備えるパック電池において、
前記異常状態になったとき、所定時間、前記スイッチ素子をオフからオンすることを特徴とするパック電池の制御方法。
A switching element that is switched from off to on when the battery pack including the secondary battery is in an abnormal state;
A heating resistor connected in series to the switching element and the battery, the switching element is turned on, and a current flows,
A resistor composed of a fuse that is arranged at a position heated by a heating resistor through which current flows, and that is connected in series with the battery and that is fused by heat to a heating resistor that flows through the current and becomes hot, thereby blocking the current flowing through the battery. In a battery pack comprising a heating fuse,
A control method for a battery pack, wherein the switch element is turned on from off for a predetermined time when the abnormal state occurs.
二次電池を含むパック電池が異常状態になったときにオフからオンに切り換えられるスイッチング素子と、
このスイッチング素子と電池に直列に接続されて、スイッチング素子がオンにして電流が流れる加熱抵抗と、
電流が流れる加熱抵抗に加熱される位置に配設されると共に、電池と直列に接続されて、電流が流れて高温になる加熱抵抗に熱溶断されて電池に流れる電流を遮断するヒューズからなる抵抗加熱型ヒューズとを備えるパック電池において、
前記ヒューズに熱的に結合された温度検出素子を備えて、
前記異常状態になったとき、前記スイッチ素子をオフからオンにして、前記加熱抵抗に電流を流し、前記温度検出部から検出される温度が所定値を超えると、前記スイッチ素子をオンからオフにして、前記電流を停止することを特徴とするパック電池の制御方法。
A switching element that is switched from off to on when the battery pack including the secondary battery is in an abnormal state;
A heating resistor connected in series to the switching element and the battery, the switching element is turned on, and a current flows,
A resistor composed of a fuse that is arranged at a position heated by a heating resistor through which current flows, and that is connected in series with the battery and that is fused by heat to a heating resistor that flows through the current and becomes hot, thereby blocking the current flowing through the battery. In a battery pack comprising a heating fuse,
Comprising a temperature sensing element thermally coupled to the fuse;
When the abnormal state occurs, the switch element is turned from OFF to ON, a current is passed through the heating resistor, and when the temperature detected by the temperature detection unit exceeds a predetermined value, the switch element is turned from ON to OFF. The battery is controlled by stopping the current.
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