JP6656834B2 - Battery pack - Google Patents

Battery pack Download PDF

Info

Publication number
JP6656834B2
JP6656834B2 JP2015145330A JP2015145330A JP6656834B2 JP 6656834 B2 JP6656834 B2 JP 6656834B2 JP 2015145330 A JP2015145330 A JP 2015145330A JP 2015145330 A JP2015145330 A JP 2015145330A JP 6656834 B2 JP6656834 B2 JP 6656834B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
switch
battery pack
state
fusing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015145330A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017027798A (en
Inventor
俊之 仲辻
俊之 仲辻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2015145330A priority Critical patent/JP6656834B2/en
Publication of JP2017027798A publication Critical patent/JP2017027798A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6656834B2 publication Critical patent/JP6656834B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

本発明は、電池の異常な状態で電流を遮断するヒューズを備えるパック電池に関する。   The present invention relates to a battery pack having a fuse for interrupting current in an abnormal state of the battery.

パック電池は、電池の異常な状態を検出して電流を遮断するヒューズを設けて安全性を高くできる。このことを実現するために、図5に示すように、電池91と直列にヒューズ93を接続しているパック電池が開発されている。(特許文献1参照)   A battery pack is provided with a fuse that detects an abnormal state of the battery and cuts off current, thereby improving safety. In order to realize this, a battery pack in which a fuse 93 is connected in series with a battery 91 has been developed as shown in FIG. (See Patent Document 1)

以上のパック電池は、素電池91の異常な状態を検出する異常検出回路で、ヒューズ93を溶断する溶断スイッチ94を制御する。異常検出回路は、組電池の異常な状態を検出して溶断スイッチ94をオンに切り換えてヒューズ93を溶断する。図5のパック電池は、ヒューズ93に接近して、すなわちヒューズ93と熱結合状態に、ヒューズ93を加熱して溶断する抵抗加熱素子95を配置している。溶断スイッチ94は抵抗加熱素子95の中間接続点96とアースライン97とに接続している。溶断スイッチ94がオン状態になると、組電池92から抵抗加熱素子95に電流が流れ、抵抗加熱素子95がジュール熱で発熱してヒューズ93を溶断する。また、ヒューズ93は、組電池92に過大な電流が流れるとジュール熱で自己発熱して溶断される。   The above-described battery pack is an abnormality detection circuit that detects an abnormal state of the unit cell 91 and controls a blow switch 94 that blows the fuse 93. The abnormality detection circuit detects an abnormal state of the battery pack and turns on the blow switch 94 to blow the fuse 93. In the battery pack of FIG. 5, a resistance heating element 95 that heats and blows the fuse 93 is arranged near the fuse 93, that is, in a state of being thermally coupled to the fuse 93. The fusing switch 94 is connected to an intermediate connection point 96 of the resistance heating element 95 and an earth line 97. When the blow switch 94 is turned on, a current flows from the battery pack 92 to the resistance heating element 95, and the resistance heating element 95 generates heat by Joule heat to blow the fuse 93. When an excessive current flows through the battery pack 92, the fuse 93 is self-heated by Joule heat and blows.

特開2002−204525号公報JP-A-2002-204525

図5のパック電池は、組電池の異常な状態でヒューズを溶断して高い安全性を確保する。ただ、この構造のパック電池は、組み立て工程で誤ってヒューズが溶断されることがある。組み立て工程において、各々の回路を接続する順番によっては、異常検出回路が組電池を異常な状態と誤判定するからである。異常検出回路は、全ての接続端子の接続が完了する状態で正常な動作をするが、一部の接続端子が接続される状態では正常な動作が保証されない。たとえば、図6に示すように、異常検出回路80が組電池92を構成している各々の素電池91の電圧を検出して、素電池91の異常な状態を判定する回路構成にあっては、接続する順番で素電池91の正確な電圧を検出できなくなる。図6において、組電池92に接続している各電圧検出ライン85がA、B、C、Dの順番に接続されると、電圧検出回路81は各素電池B1、B2、B3の電圧を正常に検出できる。電圧検出回路81は、B点の電圧を素電池B1の電圧として検出し、C点の電圧とB点の電圧差を素電池B2の電圧として検出し、D点とC点の電圧差を素電池B3の電圧として検出できるからである。しかしながら、組み立て工程において、仮にA点を接続した後、B、Cを接続することなくD点が電圧検出回路81に接続されると、入力抵抗82で分圧された電圧が電圧検出回路81に入力される。入力抵抗82は、バッファーアンプ83の入力側を素電池91に接続する状態において、電気抵抗の誤差が素電池91の電圧検出誤差の原因とはならないので、高精度な抵抗器は使用されない。このため、入力抵抗82で分圧する電圧がバッファーアンプ83に入力されて、素電池91の電圧として検出されると、入力抵抗82の電気抵抗のアンバランスが素電池91の電圧として検出されて、素電池91が異常な電圧と誤判定することがある。この弊害は、電圧検出ライン85を接続する順番を特定して解消できるが、電圧検出ライン85はコネクタで接続され、あるいは、組み立て工程で部品を定位置に接セットする状態で接続されるなど、常に決められた順番で接続するのが難しい。このため、組み立て工程において、異常検出回路80が誤って組電池92が異常な状態と誤判定してヒューズ93を溶断することがある。   In the battery pack of FIG. 5, the fuse is blown in an abnormal state of the battery pack to ensure high safety. However, in the battery pack having this structure, the fuse may be blown by mistake during the assembly process. This is because, in the assembling process, the abnormality detection circuit erroneously determines that the assembled battery is in an abnormal state depending on the order in which the circuits are connected. The abnormality detection circuit operates normally when connection of all connection terminals is completed, but normal operation is not guaranteed when some connection terminals are connected. For example, as shown in FIG. 6, in the circuit configuration in which the abnormality detection circuit 80 detects the voltage of each of the cells 91 constituting the battery pack 92 and determines the abnormal state of the cells 91, , The correct voltage of the unit cells 91 cannot be detected in the order of connection. In FIG. 6, when the voltage detection lines 85 connected to the battery pack 92 are connected in the order of A, B, C, and D, the voltage detection circuit 81 normalizes the voltages of the cells B1, B2, and B3. Can be detected. The voltage detection circuit 81 detects the voltage at the point B as the voltage of the cell B1, detects the voltage difference between the point C and the voltage at the point B as the voltage of the cell B2, and detects the voltage difference between the points D and C as the element. This is because it can be detected as the voltage of the battery B3. However, in the assembly process, if point D is connected to voltage detection circuit 81 without connecting B and C after connection at point A, the voltage divided by input resistor 82 is applied to voltage detection circuit 81. Is entered. When the input side of the buffer amplifier 83 is connected to the unit cell 91, the input resistor 82 does not use a high-precision resistor because an error in electric resistance does not cause a voltage detection error of the unit cell 91. Therefore, when the voltage divided by the input resistor 82 is input to the buffer amplifier 83 and detected as the voltage of the unit cell 91, the unbalance of the electric resistance of the input resistor 82 is detected as the voltage of the unit cell 91, The unit cell 91 may be erroneously determined to be an abnormal voltage. This adverse effect can be solved by specifying the order in which the voltage detection lines 85 are connected. However, the voltage detection lines 85 are connected by a connector or connected in a state where components are set in a fixed position in an assembly process. It is always difficult to connect in a fixed order. Therefore, in the assembling process, the abnormality detection circuit 80 may erroneously determine that the assembled battery 92 is in an abnormal state and blow the fuse 93.

本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、極めて簡単な回路構成としながら、組み立て工程においてヒューズが誤って溶断されるのを確実に防止できるパック電池を提供することにある。   The present invention has been developed to solve this drawback. An important object of the present invention is to provide a battery pack capable of reliably preventing a fuse from being erroneously blown during an assembling process, while having an extremely simple circuit configuration.

本発明のパック電池は、複数の素電池1を直列に接続してなる組電池2と、組電池2の出力側に接続している正負の出力端子9と、出力端子9と組電池2との間に接続されて素電池1の異常時に溶断されて組電池2の電流を遮断するヒューズ3と、素電池1の異常な状態を検出して異常信号を出力する異常検出回路4と、異常検出回路4に制御されて素電池1の異常な状態でヒューズ3を溶断する溶断回路5とを備える。溶断回路5は、パック電池の正常な接続状態を確認する動作確認回路6を備えており、この動作確認回路6が正常な接続状態を確認して、異常検出回路4から異常信号が出力される状態で溶断回路5はヒューズ3を溶断する。   The battery pack of the present invention includes an assembled battery 2 in which a plurality of unit cells 1 are connected in series, positive and negative output terminals 9 connected to the output side of the assembled battery 2, an output terminal 9 and the assembled battery 2. A fuse 3 that is connected between the fuses 1 and blows out when the cell 1 is abnormal and cuts off the current of the battery pack 2; an abnormality detection circuit 4 that detects an abnormal state of the cell 1 and outputs an abnormality signal; A fusing circuit 5 that is controlled by the detection circuit 4 to blow the fuse 3 in an abnormal state of the unit cell 1; The fusing circuit 5 includes an operation check circuit 6 for checking a normal connection state of the battery pack. The operation check circuit 6 checks a normal connection state, and outputs an abnormality signal from the abnormality detection circuit 4. In this state, the blowing circuit 5 blows the fuse 3.

さらに、出力端子9と組電池2との間に接続してなる出力スイッチ7と、出力スイッチ7をオンオフに制御する制御回路8とを備え、制御回路8が出力スイッチ7をオン状態に切り換えて、出力端子9に組電池2の電圧を出力する。溶断回路5は、溶断スイッチ11と、この溶断スイッチ11と直列に接続してなる動作確認回路6を構成するサブスイッチ12とを備え、サブスイッチ12を、出力スイッチ7と出力端子9との間の出力電圧検出点10の電圧でオン状態に切り換えられるスイッチとして、出力電圧検出点10の電圧でサブスイッチ12をオン状態に切り換え、サブスイッチ12のオン状態で、異常検出回路4が素電池1の異常な状態を検出して、溶断スイッチ11をオン状態に切り換えてヒューズ3を溶断する。
Further , an output switch 7 connected between the output terminal 9 and the battery pack 2 and a control circuit 8 for controlling the output switch 7 to be turned on and off are provided. The control circuit 8 switches the output switch 7 to the on state. , you output a voltage of the output terminal 9 two sets battery 2. The fusing circuit 5 includes a fusing switch 11 and a sub-switch 12 that constitutes an operation check circuit 6 connected in series with the fusing switch 11. The sub-switch 12 is connected between the output switch 7 and the output terminal 9. As a switch that can be switched on by the voltage of the output voltage detection point 10, the sub-switch 12 is switched on by the voltage of the output voltage detection point 10, and when the sub-switch 12 is on, the abnormality detection circuit 4 by detecting the abnormal conditions, it blows the fuse 3 by switching the blown switch 11 to the oN state.

本発明のパック電池は、溶断回路5が、溶断スイッチ11と、この溶断スイッチ11と直列に接続してなる動作確認回路6を構成するサブスイッチ12とを備え、サブスイッチ12を、組電池2の電流を検出してオン状態に切り換えられるスイッチとして、組電池2の電流でサブスイッチ12をオン状態に切り換え、サブスイッチ12のオン状態で、異常検出回路4が素電池1の異常な状態を検出して、溶断スイッチ11をオン状態に切り換えてヒューズ3を溶断する。
The battery pack according to the present invention includes a fusing circuit 5 including a fusing switch 11 and a sub-switch 12 constituting an operation check circuit 6 connected in series with the fusing switch 11. The sub-switch 12 is turned on by the current of the battery pack 2, and the abnormality detection circuit 4 detects the abnormal state of the unit cell 1 when the sub-switch 12 is on. detecting and, it blows the fuse 3 by switching the blown switch 11 to the oN state.

本発明のパック電池は、出力端子9と組電池2との間に接続してなる出力スイッチ7と、出力スイッチ7をオンオフに制御する制御回路8とを備え、制御回路8が出力スイッチ7をオン状態に切り換えて、出力端子9に組電池2の電圧を出力する。溶断回路5は、溶断スイッチ11と、この溶断スイッチ11の入力側に接続してなるアンド回路14とを備え、動作確認回路6を、出力スイッチ7と出力端子9との間の出力電圧検出点10の電圧
を検出してアンド回路14にオン信号を出力する回路として、動作確認回路6と異常検出回路4の両方がアンド回路14にオン信号を入力して、溶断スイッチ11をオン状態に切り換えてヒューズ3を溶断する。
The battery pack of the present invention includes an output switch 7 connected between the output terminal 9 and the battery pack 2, and a control circuit 8 for turning the output switch 7 on and off. It is switched on, you output a voltage of the output terminal 9 two sets battery 2. The fusing circuit 5 includes a fusing switch 11 and an AND circuit 14 connected to the input side of the fusing switch 11. The fusing circuit 6 includes an operation check circuit 6 that detects an output voltage between the output switch 7 and the output terminal 9. As a circuit for detecting the voltage of 10 and outputting an ON signal to the AND circuit 14, both the operation check circuit 6 and the abnormality detection circuit 4 input the ON signal to the AND circuit 14 and switch the fusing switch 11 to the ON state. It blows the fuse 3 Te.

本発明のパック電池は、溶断回路5が、溶断スイッチ11と、この溶断スイッチ11の入力側に接続してなるアンド回路14とを備え、動作確認回路6を、組電池2の電流を検出して、アンド回路14にオン信号を出力する回路として、動作確認回路6と異常検出回路4の両方がアンド回路14にオン信号を入力して、溶断スイッチ11をオン状態に切り換えてヒューズ3を溶断する。
In the battery pack of the present invention, the fusing circuit 5 includes a fusing switch 11 and an AND circuit 14 connected to the input side of the fusing switch 11. The operation check circuit 6 detects the current of the battery pack 2. Then, as a circuit for outputting an ON signal to the AND circuit 14, both the operation check circuit 6 and the abnormality detection circuit 4 input an ON signal to the AND circuit 14, switch the blowing switch 11 to the ON state, and blow the fuse 3. you.

本発明のパック電池は、出力スイッチ7を、組電池2の充放電電流を制御する充放電スイッチとして、制御回路8が組電池2の過充電と過放電を検出して、充放電スイッチを制御する回路とすることができる。   In the battery pack of the present invention, the output switch 7 is used as a charge / discharge switch for controlling the charge / discharge current of the battery pack 2, and the control circuit 8 detects overcharge and overdischarge of the battery pack 2, and controls the charge / discharge switch. Circuit.

本発明のパック電池は、異常検出回路4が、組電池2を構成してなる各々の素電池1の電圧を検出して素電池1の異常な状態を検出する電圧検出回路20を備えることができる。   In the battery pack of the present invention, the abnormality detection circuit 4 may include a voltage detection circuit 20 that detects a voltage of each unit cell 1 constituting the assembled battery 2 and detects an abnormal state of the unit cell 1. it can.

本発明のパック電池は、極めて簡単な回路構成としながら、組み立て工程においてヒューズが誤って溶断されるのを確実に防止できる特長がある。それは、本発明のパック電池が、異常検出回路に制御されて素電池の異常な状態でヒューズを溶断する溶断回路が、パック電池の正常な接続状態を確認する動作確認回路を備えており、この動作確認回路が正常な接続状態を確認して、異常検出回路から異常信号を出力する状態で溶断回路がヒューズを溶断するからである。   The battery pack of the present invention has a feature that the fuse can be reliably prevented from being erroneously blown in the assembling process while having an extremely simple circuit configuration. That is, the battery pack of the present invention is controlled by the abnormality detection circuit, and the blowing circuit for blowing the fuse in an abnormal state of the unit cell has an operation check circuit for checking a normal connection state of the pack battery. This is because the fusing circuit blows the fuse in a state where the operation check circuit checks the normal connection state and outputs an abnormal signal from the abnormality detection circuit.

本発明の一実施の形態にかかるパック電池の回路図である。1 is a circuit diagram of a battery pack according to one embodiment of the present invention. 本発明の他の実施の形態にかかるパック電池の回路図である。It is a circuit diagram of a battery pack according to another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施の形態にかかるパック電池の回路図である。It is a circuit diagram of a battery pack according to another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施の形態にかかるパック電池の回路図である。It is a circuit diagram of a battery pack according to another embodiment of the present invention. 従来のパック電池の回路図である。It is a circuit diagram of a conventional battery pack. 異常検出回路の一例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an example of an abnormality detection circuit.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのパック電池を例示するものであって、本発明はパック電池を以下のものに特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiments described below illustrate a battery pack for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery pack as follows. Furthermore, this specification does not in any way specify the members indicated in the claims as members of the examples.

図1ないし図4の回路図に示すパック電池は、複数の素電池1を直列に接続してなる組電池2と、組電池2と出力端子9との間に接続されて、素電池1の異常時に溶断されて組電池2の電流を遮断するヒューズ3と、素電池1の異常な状態を検出する異常検出回路4と、異常検出回路4に制御されて素電池1の異常な状態でヒューズ3を溶断する溶断回路5とを備える。溶断回路5は、パック電池の正常な接続状態を確認する動作確認回路6を備えており、この動作確認回路6が正常な接続状態を確認して、異常検出回路4から異常信号が出力される状態で溶断回路5がヒューズ3を溶断する。   The battery pack shown in the circuit diagrams of FIGS. 1 to 4 is connected between an assembled battery 2 in which a plurality of unit cells 1 are connected in series, and an assembled battery 2 and an output terminal 9, and A fuse 3 that is blown when an abnormality occurs and interrupts the current of the battery pack 2; an abnormality detection circuit 4 that detects an abnormal state of the unit cell 1; and a fuse that is controlled by the abnormality detection circuit 4 and detects an abnormal state of the unit cell 1. And a fusing circuit 5 for fusing 3. The fusing circuit 5 includes an operation check circuit 6 for checking a normal connection state of the battery pack. The operation check circuit 6 checks a normal connection state, and outputs an abnormality signal from the abnormality detection circuit 4. In this state, the fusing circuit 5 blows the fuse 3.

図1ないし図4のパック電池は、出力端子9と組電池2との間に出力スイッチ7を接続して、この出力スイッチ7を制御回路8でオンオフに制御している。これ等のパック電池は、溶断回路5が溶断スイッチ11を備えている。   1 to 4, the output switch 7 is connected between the output terminal 9 and the battery pack 2, and the output switch 7 is controlled on and off by the control circuit 8. In these battery packs, the fusing circuit 5 includes a fusing switch 11.

図1と図2のパック電池は、動作確認回路6が溶断スイッチ11と直列に接続しているサブスイッチ12を備えている。図1のパック電池は、動作確認回路6がFETからなるサブスイッチ12で、FETのゲートに出力電圧検出点10の電圧を入力している。この動作確認回路6は、パック電池が正常に組み立てられて出力電圧検出点10に出力端子9の電圧が出力されると、この出力電圧をオン信号としてFETのゲートに入力して、FETのサブスイッチ12をオン状態に切り換える。このパック電池は、最も簡単な回路構成としながら、組み立て工程において誤ってヒューズ3が溶断されるのを防止できる。それは、動作確認回路6をひとつのFETで構成できるからである。   1 and 2 includes a sub-switch 12 in which the operation check circuit 6 is connected in series with the fusing switch 11. In the battery pack of FIG. 1, the operation check circuit 6 is a sub-switch 12 composed of an FET, and the voltage of the output voltage detection point 10 is input to the gate of the FET. When the battery pack is normally assembled and the voltage of the output terminal 9 is output to the output voltage detection point 10, the operation check circuit 6 inputs this output voltage as an ON signal to the gate of the FET, The switch 12 is turned on. This pack battery can prevent the fuse 3 from being blown by mistake during the assembly process, while having the simplest circuit configuration. This is because the operation check circuit 6 can be constituted by one FET.

図2のパック電池は、動作確認回路6が組電池2に流れる電流を検出して、正常に接続されたことを確認する。したがって、このパック電池の動作確認回路6は、溶断スイッチ11と直列に接続しているサブスイッチ12と、組電池2の電流を検出してサブスイッチ12をオン状態に切り換える電流検出回路13とを備える。組電池2が正常に組み立てられて、すなわち正常に接続されて、本体機器に接続されると、組電池2に電流が流れるので、この電流を検出して、正常に組み立てられたとして、動作確認回路6がサブスイッチ12をオン状態に切り換える。正常に接続されない状態で、異常検出回路4が異常信号を出力して溶断スイッチ11がオン状態に切り換えられても、正常に接続されない状態ではサブスイッチ12がオフ状態にあるので、ヒューズ3が溶断されることはない。したがって、組み立て工程において異常検出回路4が溶断回路5に異常信号を出力しても、ヒューズ3が溶断されることはない。このパック電池は、出力端子9に正常な電圧が出力されたかどうかを判定して、サブスイッチ12をオン状態に切り換えないので、出力スイッチ7を装備しないパック電池においても、組み立て工程における誤動作でのヒューズ3の溶断を防止できる。   In the battery pack of FIG. 2, the operation check circuit 6 detects the current flowing through the battery pack 2 and checks that the battery is connected normally. Therefore, the operation check circuit 6 for the battery pack includes a sub-switch 12 connected in series with the fusing switch 11 and a current detection circuit 13 that detects the current of the battery pack 2 and switches the sub-switch 12 to the ON state. Prepare. When the battery pack 2 is assembled normally, that is, normally connected, and connected to the main device, a current flows through the battery pack 2. Therefore, this current is detected, and it is determined that the battery pack 2 has been normally assembled. The circuit 6 switches the sub-switch 12 to the ON state. Even if the abnormality detection circuit 4 outputs an abnormality signal and the fusing switch 11 is turned on in a state where the fuse 3 is not normally connected, the fuse 3 is blown because the sub-switch 12 is off in a state where the connection is not normally performed. It will not be done. Therefore, even if the abnormality detection circuit 4 outputs an abnormality signal to the fusing circuit 5 in the assembling process, the fuse 3 is not blown. The battery pack determines whether or not a normal voltage is output to the output terminal 9 and does not switch the sub-switch 12 to the ON state. Fusing of the fuse 3 can be prevented.

図3のパック電池の溶断回路5は、溶断スイッチ11と、この溶断スイッチ11の入力側に接続しているアンド回路14とを備える。動作確認回路6は、出力スイッチ7と出力端子9との間の出力電圧検出点10の電圧をアンド回路14にオン信号として出力する回路である。このパック電池は、動作確認回路6と異常検出回路4の両方がアンド回路14にオン信号を入力して、溶断スイッチ11をオン状態に切り換えてヒューズ3を溶断する。このパック電池は、正常な接続状態で出力スイッチ7がオン状態となって出力電圧検出点10の電圧が出力端子9の電圧となる。したがって、出力電圧検出点10の電圧をアンド回路14に入力する回路を動作確認回路6にできるので、動作確認回路6を極めて簡単な回路構成にできる。   The fusing circuit 5 of the battery pack of FIG. 3 includes a fusing switch 11 and an AND circuit 14 connected to the input side of the fusing switch 11. The operation check circuit 6 is a circuit that outputs the voltage at the output voltage detection point 10 between the output switch 7 and the output terminal 9 to the AND circuit 14 as an ON signal. In this battery pack, both the operation check circuit 6 and the abnormality detection circuit 4 input an ON signal to the AND circuit 14 and switch the blowing switch 11 to the ON state to blow the fuse 3. In this battery pack, the output switch 7 is turned on in a normal connection state, and the voltage at the output voltage detection point 10 becomes the voltage at the output terminal 9. Therefore, since the circuit for inputting the voltage of the output voltage detection point 10 to the AND circuit 14 can be used as the operation check circuit 6, the operation check circuit 6 can have a very simple circuit configuration.

図4のパック電池の溶断回路5は、溶断スイッチ11と、この溶断スイッチ11の入力側に接続しているアンド回路14とを備え、動作確認回路6は組電池2の電流を検出して、アンド回路14にオン信号を出力する回路である。このパック電池は、動作確認回路6と異常検出回路4の両方がアンド回路14にオン信号を入力して、溶断スイッチ11をオン状態に切り換えてヒューズ3を溶断する。パック電池の組み立てが完了して正常な接続状態になり、本体機器に接続されて組電池2に電流が流れると、動作確認回路6はオン信号をアンド回路14に出力する。パック電池の組み立て工程であって、正常な接続が完了しない状態では、組電池2に負荷電流が流れることがなく、この状態で動作確認回路6はオン信号をアンド回路14に出力しない。したがって、このパック電池も、組み立てが完了して正常な接続状態となって、異常検出回路4が異常信号をアンド回路14に出力する状態に限って、溶断スイッチ11はオン状態に切り換えられてヒューズ3を溶断する。   The fusing circuit 5 of the battery pack shown in FIG. 4 includes a fusing switch 11 and an AND circuit 14 connected to the input side of the fusing switch 11. The operation check circuit 6 detects the current of the battery pack 2, This is a circuit that outputs an ON signal to the AND circuit 14. In this battery pack, both the operation check circuit 6 and the abnormality detection circuit 4 input an ON signal to the AND circuit 14 and switch the blowing switch 11 to the ON state to blow the fuse 3. When the assembly of the battery pack is completed and a normal connection state is established, and the battery is connected to the main device and a current flows through the battery pack 2, the operation check circuit 6 outputs an ON signal to the AND circuit 14. In the battery pack assembling process, when the normal connection is not completed, no load current flows through the battery pack 2, and the operation check circuit 6 does not output an ON signal to the AND circuit 14 in this state. Therefore, this battery pack is also in a normal connection state after assembly is completed, and only when the abnormality detection circuit 4 outputs an abnormality signal to the AND circuit 14, the fusing switch 11 is switched to the ON state and the fuse is switched to the ON state. Fuse 3

図1ないし図4のパック電池の組電池2は、2個以上の素電池1を直列に接続している。素電池1はリチウムイオン電池である。素電池1をリチウムイオン電池とするパック電池は、軽く、小さくして充放電容量を大きくできる特長がある。ただ、本発明は素電池をリチウムイオン二次電池に特定せず、充電できる全ての電池を使用できる。複数の素電池1を直列に接続している組電池2は、直列に接続している素電池1に同じ電流を流して充放電されるが、各々の素電池1の電気特性は必ずしも完全に同じではない。このため、各素電池1は、充放電を繰り返すに従って、残容量や電圧がアンバランスになる。素電池1のアンバランスは、特定の素電池1を過充電とし、あるいは過放電とする。素電池1の過放電と過充電は、素電池1の劣化を増加して寿命を短くする。各素電池1の劣化を少なくするために、素電池1の電圧が検出されて、充放電の電流がコントロールされる。すなわち、組電池2を充電する状態で、何れかの素電池1が過充電され、あるいは電圧が設定電圧よりも高くなると充電を停止し、また、放電する状態で、何れかの素電池1が過放電され、あるいは電圧が設定電圧よりも低くなると放電を停止して各素電池1を保護しながら充放電できる。   The assembled battery 2 of the battery pack shown in FIGS. 1 to 4 has two or more unit cells 1 connected in series. The unit cell 1 is a lithium ion battery. The battery pack in which the unit cell 1 is a lithium ion battery is characterized in that it is light and small and can have a large charge / discharge capacity. However, the present invention does not specify a unit cell as a lithium ion secondary battery, and can use any rechargeable battery. An assembled battery 2 in which a plurality of unit cells 1 are connected in series is charged and discharged by passing the same current to the unit cells 1 connected in series, but the electrical characteristics of each unit cell 1 are not necessarily completely. not the same. Therefore, the remaining capacity and voltage of each unit cell 1 become unbalanced as charging and discharging are repeated. The unbalance of the unit cells 1 is set to overcharge or overdischarge a specific unit cell 1. Overdischarging and overcharging of the unit cell 1 increase the deterioration of the unit cell 1 and shorten the life. In order to reduce the deterioration of each unit cell 1, the voltage of the unit cell 1 is detected, and the charging / discharging current is controlled. That is, in a state where the battery pack 2 is charged, any one of the cells 1 is overcharged, or when the voltage becomes higher than the set voltage, the charging is stopped. When the battery is over-discharged or the voltage becomes lower than the set voltage, the discharge is stopped to charge and discharge while protecting each unit cell 1.

ヒューズ3は、出力端子9と組電池2との間に接続されて、組電池2に過大な電流が流れるのを保護する。図1ないし図4のパック電池は、ヒューズ3に接近して熱結合状態に抵抗加熱素子15を配置している。抵抗加熱素子15はヒューズ3と並列に接続されて、中間接続点16を溶断回路5に接続している。抵抗加熱素子15は、溶断回路5のオン状態で組電池2から通電されて発熱して、ヒューズ3を溶断する。図示しないが、抵抗加熱素子を使用することなく、溶断回路をヒューズに直接に接続して、溶断することもできるが、抵抗加熱素子でヒューズを加熱して溶断するパック電池は、オン状態の溶断回路がヒューズに直接に溶断電流を流して溶断する必要がなく、抵抗加熱素子に通電してヒューズを溶断できるので、溶断回路の電流を小さくしてヒューズを溶断できる。また、組電池の異常な状態で溶断回路をオン状態に切り換えて、ヒューズを溶断してパック電池の安全性を高くできる。   The fuse 3 is connected between the output terminal 9 and the battery pack 2 to protect the battery pack 2 from excessive current. In the battery packs of FIGS. 1 to 4, the resistance heating element 15 is arranged in a thermally coupled state close to the fuse 3. The resistance heating element 15 is connected in parallel with the fuse 3, and connects the intermediate connection point 16 to the fusing circuit 5. The resistance heating element 15 is energized by the battery pack 2 in the on state of the fusing circuit 5 to generate heat and blow the fuse 3. Although not shown, the fusing circuit can be directly connected to the fuse without using a resistance heating element and can be blown. There is no need for the circuit to blow a fuse by directly blowing a blow current, and the fuse can be blown by energizing the resistance heating element, so that the fuse can be blown by reducing the current of the blow circuit. In addition, when the battery pack is in an abnormal state, the fusing circuit is switched to the ON state, and the fuse is blown to improve the safety of the battery pack.

異常検出回路4は、組電池2を構成する素電池1の異常な状態を検出し、異常な状態ではオン信号の異常信号を溶断回路5に出力する。図1ないし図4の異常検出回路4は、組電池2の異常な状態を検出するために、各素電池1の電圧を検出する電圧検出回路20を備える。これらの図の電圧検出回路20は、各々の素電池1の電圧を入力するバッファーアンプ21を備え、バッファーアンプ21の入力側を素電池1のプラス側に接続している。さらに、バッファーアンプ21の入力側には入力抵抗22を接続している。入力抵抗22は電気抵抗の大きな抵抗器、たとえば1MΩ以上の抵抗器である。バッファーアンプ21の出力側は演算回路23に接続している。演算回路23は、各素電池1の電圧を検出し、検出電圧をあらかじめ記憶している設定電圧に比較して、素電池1の異常な状態を判定する。なお、図1及び図2では、3個の素電池1に対して、1つの異常検出回路4を設けているが、直列接続される素電池1の数に応じて、異常検出回路の数も増加してもよい。例えば、直列接続される素電池1の数が6個の場合、3個づつの素電池1に異常検出回路4を設け(即ち、2個の異常検出回路4を設け)、いずれかの異常検出回路4が素電池1の異常な状態を判定すると、溶断スイッチ11をオン状態とするようにしてもよい。   The abnormality detection circuit 4 detects an abnormal state of the unit cells 1 constituting the assembled battery 2, and outputs an ON signal abnormality signal to the fusing circuit 5 in an abnormal state. The abnormality detection circuit 4 of FIGS. 1 to 4 includes a voltage detection circuit 20 that detects the voltage of each unit cell 1 in order to detect an abnormal state of the battery pack 2. The voltage detection circuit 20 in these figures includes a buffer amplifier 21 for inputting the voltage of each unit cell 1, and the input side of the buffer amplifier 21 is connected to the plus side of the unit cell 1. Further, an input resistor 22 is connected to the input side of the buffer amplifier 21. The input resistor 22 is a resistor having a large electric resistance, for example, a resistor of 1 MΩ or more. The output side of the buffer amplifier 21 is connected to the arithmetic circuit 23. The arithmetic circuit 23 detects the voltage of each unit cell 1 and compares the detected voltage with a preset voltage stored in advance to determine an abnormal state of the unit cell 1. In FIGS. 1 and 2, one abnormality detection circuit 4 is provided for three unit cells 1, but the number of abnormality detection circuits also depends on the number of unit cells 1 connected in series. May increase. For example, when the number of unit cells 1 connected in series is six, the abnormality detection circuit 4 is provided in each of three unit cells 1 (that is, two abnormality detection circuits 4 are provided), and any abnormality detection is performed. When the circuit 4 determines that the unit cell 1 is in an abnormal state, the fusing switch 11 may be turned on.

演算回路23は、各バッファーアンプ21から入力される電圧の電圧差から素電池1の電圧を検出する。図1と図2の演算回路23は、D点とC点の電圧差と、C点とB点の電位差と、B点とA点の電圧差から3組の素電池1の電圧を検出する。演算回路23は、検出電圧を設定電圧に比較して異常な状態かどうかを判定するが、この設定電圧は、素電池1が異常な状態となる電圧値としている。したがって、検出電圧が設定電圧よりも高く、あるいは低くなると、演算回路23は素電池1が異常な状態であると判定して、溶断回路5をオン状態に切り換えるオン信号を出力する。   The arithmetic circuit 23 detects the voltage of the unit cell 1 from the voltage difference between the voltages input from the respective buffer amplifiers 21. The arithmetic circuit 23 in FIGS. 1 and 2 detects the voltages of the three sets of unit cells 1 from the voltage difference between the points D and C, the potential difference between the points C and B, and the voltage difference between the points B and A. . The arithmetic circuit 23 compares the detected voltage with the set voltage to determine whether or not the state is abnormal. The set voltage is a voltage value at which the unit cell 1 becomes abnormal. Therefore, when the detected voltage is higher or lower than the set voltage, the arithmetic circuit 23 determines that the unit cell 1 is in an abnormal state, and outputs an ON signal for switching the fusing circuit 5 to the ON state.

図1と図2の溶断回路5は、溶断スイッチ11とサブスイッチ12とを直列に接続している。溶断スイッチ11とサブスイッチ12は、FETやトランジスタ等の半導体スイッチング素子で、溶断スイッチ11は、異常検出回路4から入力される異常信号のオン信号でオン状態に切り換えられる。サブスイッチ12は、動作確認回路6から入力されるオン信号でオン状態に切り換えられる。   The fusing circuit 5 of FIGS. 1 and 2 has a fusing switch 11 and a sub-switch 12 connected in series. The fusing switch 11 and the sub-switch 12 are semiconductor switching elements such as FETs and transistors, and the fusing switch 11 is switched on by an ON signal of an abnormal signal input from the abnormality detecting circuit 4. The sub-switch 12 is switched to an ON state by an ON signal input from the operation check circuit 6.

図1と図2のパック電池は、溶断スイッチ11のFETのソースとドレインを、抵抗加熱素子15とアースライン17との間に接続して、入力側のゲートを異常検出回路4に接続している。溶断スイッチ11は、異常検出回路4からゲートにオン信号が入力されると、オン状態となって抵抗加熱素子15に通電して、抵抗加熱素子15がヒューズ3を加熱して溶断する。溶断スイッチ11は、ゲートにオン状態が入力されない通常の使用状態でオフ状態に保持されて、抵抗加熱素子15に通電しない。   1 and 2, the source and the drain of the FET of the fusing switch 11 are connected between the resistance heating element 15 and the ground line 17, and the gate on the input side is connected to the abnormality detection circuit 4. I have. When an ON signal is input to the gate from the abnormality detection circuit 4, the fusing switch 11 is turned on to energize the resistance heating element 15, and the resistance heating element 15 heats and fuses the fuse 3. The fusing switch 11 is kept in the off state in a normal use state in which the on state is not input to the gate, and does not energize the resistance heating element 15.

出力スイッチ7は、サブスイッチ12が出力端子9の電圧を検出するために接続している出力電圧検出点10よりも組電池2側に接続している。図1と図3のパック電池は、出力電圧検出点10とヒューズ3との間に接続している。ただ、出力スイッチは、ヒューズと組電池との間に接続することもできる。   The output switch 7 is connected to the battery pack 2 side from an output voltage detection point 10 to which the sub-switch 12 is connected to detect the voltage of the output terminal 9. 1 and 3 are connected between the output voltage detection point 10 and the fuse 3. However, the output switch can be connected between the fuse and the battery pack.

出力スイッチ7は、充電している組電池2の過充電と、放電している組電池2の過放電とを防止するためにオンオフに切り換えられるスイッチで、FETやトランジスタ等の半導体スイッチング素子が使用される。この出力スイッチ7は、組電池2の充放電電流を制御する充放電スイッチで、充電電流を遮断して組電池2の過充電を防止する充電スイッチと、放電電流を遮断して組電池2の過放電を防止する放電スイッチとで、トランジスタやFET等の半導体スイッチング素子が使用される。   The output switch 7 is turned on and off to prevent overcharging of the battery pack 2 being charged and overdischarging of the battery pack 2 being discharged, and uses a semiconductor switching element such as an FET or a transistor. Is done. The output switch 7 is a charge / discharge switch for controlling the charge / discharge current of the battery pack 2. The charge switch switches off the charge current to prevent the battery pack 2 from being overcharged. A semiconductor switch such as a transistor or a FET is used as a discharge switch for preventing overdischarge.

図1ないし図4に示す出力スイッチ7は、2組のFETを直列に接続して、一方のFETを放電スイッチ25として、他方のFETを充電スイッチ26としている。放電スイッチ25は組電池2の放電を停止する状態でオフ、充電スイッチ26は組電池2の充電を停止する状態でオフに切り換えられる。各FETは、オフ状態で逆方向に通電するダイオード27を並列に接続している。したがって、放電スイッチ25のオフ状態、すなわち残容量が最低容量となって充電を停止する状態においても充電電流を流すことができ、残容量が最大容量となって充電スイッチ26をオフ状態として充電できない状態で、放電電流を流すことができる。   The output switch 7 shown in FIGS. 1 to 4 has two sets of FETs connected in series, one of which is a discharge switch 25 and the other is a charge switch 26. The discharge switch 25 is turned off when the battery pack 2 stops discharging, and the charge switch 26 is turned off when the charging of the battery pack 2 is stopped. Each FET is connected in parallel with a diode 27 that conducts in the opposite direction in the off state. Therefore, even when the discharge switch 25 is in the off state, that is, in the state where the remaining capacity becomes the minimum capacity and the charging is stopped, the charging current can flow, and the remaining capacity becomes the maximum capacity and the charging switch 26 is turned off to perform charging. In this state, a discharge current can flow.

制御回路8は、パック電池を正常に使用できる状態で出力スイッチ7をオン状態に切り換える安全保護回路である。この制御回路8は、素電池1の電圧、電流、温度等を検出する検出部31と、この検出部31で検出する電池情報で出力スイッチ7をオンオフに制御する制御部32と、本体側に電池情報を伝送する通信部33とを備える。検出部31は、組電池2と直列に接続している電流検出抵抗30の電圧を検出して充放電の電流を検出する。   The control circuit 8 is a safety protection circuit that switches the output switch 7 to the ON state when the battery pack can be used normally. The control circuit 8 includes a detection unit 31 that detects the voltage, current, temperature, and the like of the unit cell 1, a control unit 32 that controls the output switch 7 to be on / off based on the battery information detected by the detection unit 31, A communication unit 33 for transmitting battery information; The detection unit 31 detects a voltage of the current detection resistor 30 connected in series with the battery pack 2 to detect a charge / discharge current.

制御部32は、検出部31で検出される素電池1の電圧や温度などから素電池1の状態を判定して、組電池2を正常に充放電できる状態で、出力スイッチ7をオン状態に切り換え、組電池2を正常に使用できない状態で出力スイッチ7をオフ状態に切り換える。たとえば、制御部32は、検出部31で検出される素電池1の電圧や温度等の検出値、さらに検出電流や電圧から演算する残容量を、あらかじめ設定している設定範囲に比較し、検出値が設定範囲を越えると出力スイッチ7をオフ状態に切り換える。また、制御部32は、検出部31で検出される電池情報を、通信部33を介して本体側に通信する。   The control unit 32 determines the state of the unit cell 1 based on the voltage and temperature of the unit cell 1 detected by the detection unit 31, and turns on the output switch 7 in a state where the battery pack 2 can be normally charged and discharged. The output switch 7 is turned off when the battery pack 2 cannot be used normally. For example, the control unit 32 compares the detected values of the unit cell 1 such as the voltage and temperature detected by the detecting unit 31 and the remaining capacity calculated from the detected current and voltage with a preset setting range. When the value exceeds the set range, the output switch 7 is turned off. The control unit 32 communicates the battery information detected by the detection unit 31 to the main unit via the communication unit 33.

組電池2の電流を検出する制御部32は、動作確認回路6に併用できる。この制御部32は、組電池2の電流を検出し、電流を検出する状態でサブスイッチ12をオン状態に切り換え(図2の一点鎖線参照)、あるいはアンド回路14にオン信号を入力する(図4の一点鎖線参照)。このパック電池は、制御部32を動作確認回路6に併用するので、動作確認回路6を専用の回路として設ける必要がなく、回路構成を簡単にできる。   The control unit 32 that detects the current of the battery pack 2 can be used together with the operation check circuit 6. The control unit 32 detects the current of the battery pack 2 and switches the sub-switch 12 to the ON state in a state where the current is detected (see the dashed line in FIG. 2), or inputs an ON signal to the AND circuit 14 (FIG. 4). In this battery pack, since the control unit 32 is used in combination with the operation check circuit 6, there is no need to provide the operation check circuit 6 as a dedicated circuit, and the circuit configuration can be simplified.

互いに直列に接続している充電スイッチ26と放電スイッチ25とを制御回路8でオンオフに制御するパック電池は、充電している素電池1の電圧が最高電圧よりも高く、あるいは残容量が最大容量よりも高くなると、充電スイッチ26をオフ状態に切り換えて充電電流を遮断する。また、素電池1の電圧が最低電圧よりも低く、あるいは残容量が最低容量よりも小さくなると、放電スイッチ25をオフ状態に切り換えて放電電流を遮断する。また、素電池1の温度が最高温度よりも高く、あるいは最低温度よりも低くなると、充電スイッチ26と放電スイッチ25をオフ状態に切り換えて、充放電を停止する。   The battery pack in which the charge switch 26 and the discharge switch 25 connected in series are controlled to be turned on and off by the control circuit 8 has a voltage of the charged unit cell 1 higher than the maximum voltage, or has a remaining capacity of the maximum capacity. If it becomes higher, the charging switch 26 is turned off to interrupt the charging current. When the voltage of the unit cell 1 is lower than the minimum voltage or the remaining capacity is lower than the minimum capacity, the discharge switch 25 is turned off to interrupt the discharge current. When the temperature of the unit cell 1 is higher than the maximum temperature or lower than the minimum temperature, the charge switch 26 and the discharge switch 25 are turned off to stop charging and discharging.

図3と図4のパック電池は、溶断スイッチ11の入力側にアンド回路14を接続している。アンド回路14は、異常検出回路4のオン信号と、動作確認回路6から入力されるオン信号が入力されて溶断回路5の溶断スイッチ11をオン状態に切り換える。このパック電池は、アンド回路14に、異常検出回路4と動作確認回路6の両方からオン信号が入力される状態で、溶断スイッチ11がオン状態に切り換えられてヒューズ3を溶断する。このパック電池は、異常検出回路4がオン信号を出力しても、動作確認回路6からのオン信号、すなわち、出力電圧検出点10の電圧が出力電圧に上昇しない状態、あるいは組電池2に電流が流れない状態では、溶断スイッチ11はオン信号に切り換えられない。アンド回路14が、両方の端子にオン信号が入力される状態に限って溶断スイッチ11をオン状態に切り換えられるからである。   In the battery packs of FIGS. 3 and 4, an AND circuit 14 is connected to the input side of the fusing switch 11. The AND circuit 14 receives the ON signal of the abnormality detection circuit 4 and the ON signal input from the operation check circuit 6, and switches the fusing switch 11 of the fusing circuit 5 to the ON state. In this battery pack, the fusing switch 11 is turned on to blow the fuse 3 in a state where the ON signal is input from both the abnormality detection circuit 4 and the operation confirmation circuit 6 to the AND circuit 14. Even if the abnormality detection circuit 4 outputs an ON signal, this battery pack is in a state where the ON signal from the operation check circuit 6, that is, the voltage at the output voltage detection point 10 does not rise to the output voltage, or Is not flowing, the fusing switch 11 is not switched to the ON signal. This is because the AND circuit 14 can switch the fusing switch 11 to the ON state only when the ON signal is input to both terminals.

図1ないし図4のパック電池は、組み立て工程において、異常検出回路4が素電池1の電圧が異常な状態にあると判定してオン信号を出力しても、動作確認回路6がオン信号を出力しない限り、ヒューズ3は溶断されない。それは、図1と図3のパック電池は、出力電圧検出点10の電圧が出力電圧に上昇しない状態では動作確認回路6がオン信号を出力せず、図2と図4のパック電池は、組電池2に電流が流れていない状態では、動作確認回路6がオン信号を出力しないからである。したがって、組み立て工程において、異常検出回路4が組電池2を異常な状態と誤判定しても、動作確認回路6がオン信号を出力しない状態でヒューズ3は溶断されない。パック電池の組み立てが完了して、正常な接続状態になって動作確認回路6がオン信号を出力して、サブスイッチ12をオン状態に切り換え、あるいはアンド回路14にオン信号を出力して、ヒューズ3は溶断される状態となる。したがって、この状態で異常検出回路4が異常な状態と判定してオン信号を出力すると、ヒューズ3は溶断されるが、正常な接続状態とならない状態では、ヒューズ3は溶断されない。   1 to 4, even if the abnormality detection circuit 4 determines that the voltage of the unit cell 1 is in an abnormal state and outputs an ON signal in the assembling process, the operation confirmation circuit 6 outputs the ON signal. Unless the fuse is output, the fuse 3 is not blown. 1 and FIG. 3, the operation check circuit 6 does not output an ON signal when the voltage at the output voltage detection point 10 does not rise to the output voltage, and the battery packs of FIGS. This is because the operation check circuit 6 does not output an ON signal when no current flows through the battery 2. Therefore, even if the abnormality detection circuit 4 erroneously determines that the assembled battery 2 is in an abnormal state in the assembling process, the fuse 3 is not blown without the operation confirmation circuit 6 outputting an ON signal. When the assembly of the battery pack is completed and the connection state is normal, the operation check circuit 6 outputs an ON signal and switches the sub-switch 12 to the ON state, or outputs an ON signal to the AND circuit 14 to 3 is in a state of being melted. Therefore, in this state, if the abnormality detection circuit 4 determines that the state is abnormal and outputs an ON signal, the fuse 3 is blown. However, the fuse 3 is not blown in a state where a normal connection state is not achieved.

以上のパック電池は、出力電圧検出点10の電圧上昇や組電池2の電流を検出して、正常な接続状態と判定するが、本発明は、動作確認回路6が正常な接続状態と判定する要素を、出力電圧検出点10の電圧と組電池2の電流には特定せず、正常な接続状態を判定できる全ての要素、たとえば、パック電池が本体機器に接続される状態で各素電池1の電圧変化を検出し、あるいは本体機器に接続して使用する状態で、各素電池1の温度変化を検出して、正常な接続状態を判定することもできる。パック電池を本体機器に接続して、使用する状態で、各素電池1の電圧や温度は変化するが、各素電池1が正常に接続されない状態では、異常検出回路4が検出する素電池1の電圧が、入力抵抗22の分圧比となって変化しながら、各素電池1が正常に接続された状態では、異常検出回路4が検出する各素電池1の電圧は常に一定の比率とならず、素電池1の電気特性のアンバランスによって変動するからである。また、パック電池が組み立てられて、本体機器に接続されて組電池2を放電する状態における各素電池1の温度変化は、組電池2に電流を流さない組み立て時よりも高くなるので動作確認回路6は、電池温度を検出して、正常な接続状態にあるかどうかを判定できる。   The above-described battery pack determines the normal connection state by detecting the voltage rise at the output voltage detection point 10 and the current of the battery pack 2. According to the present invention, the operation check circuit 6 determines that the connection state is normal. The elements are not specified as the voltage of the output voltage detection point 10 and the current of the battery pack 2, but all elements that can determine a normal connection state, for example, each unit cell 1 in a state where the battery pack is connected to the main device. The normal connection state can be determined by detecting a voltage change of the battery cell 1 or detecting a temperature change of each unit cell 1 in a state where the unit cell 1 is used by being connected to the main device. When the battery pack is connected to the main unit and used, the voltage and temperature of each battery cell 1 change. However, when each battery cell 1 is not connected properly, the battery cell 1 detected by the abnormality detection circuit 4 is used. Is changed as the voltage dividing ratio of the input resistor 22, and when the cells 1 are normally connected, the voltage of each cell 1 detected by the abnormality detection circuit 4 is always constant. The reason is that the voltage fluctuates due to the imbalance of the electrical characteristics of the unit cell 1. Further, the temperature change of each unit cell 1 in a state where the battery pack is assembled and connected to the main device to discharge the battery pack 2 is higher than that in the case where the current is not passed through the battery pack 2, so that the operation check circuit is provided. 6 can detect whether the battery is in a normal connection state by detecting the battery temperature.

本発明のパック電池は、組み立て工程の誤動作によるヒューズの溶断を防止して、歩留まりを改善できるので、多量のパック電池を能率よく多量生産できる用途に有効に利用される。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The battery pack of the present invention can prevent a fuse from being blown due to a malfunction in an assembling process, and can improve the yield.

1…素電池
2…組電池
3…ヒューズ
4…異常検出回路
5…溶断回路
6…動作確認回路
7…出力スイッチ
8…制御回路
9…出力端子
10…出力電圧検出点
11…溶断スイッチ
12…サブスイッチ
13…電流検出回路
14…アンド回路
15…抵抗加熱素子
16…中間接続点
17…アースライン
20…電圧検出回路
21…バッファーアンプ
22…入力抵抗
23…演算回路
25…放電スイッチ
26…充電スイッチ
27…ダイオード
30…電流検出抵抗
31…検出部
32…制御部
33…通信部
80…異常判定回路
81…電圧検出回路
82…入力抵抗
83…バッファーアンプ
85…電圧検出ライン
91…電池
92…組電池
93…ヒューズ
94…溶断スイッチ
95…抵抗加熱素子
96…中間接続点
97…アースライン
REFERENCE SIGNS LIST 1 unit cell 2 assembled battery 3 fuse 4 abnormality detection circuit 5 blowout circuit 6 operation check circuit 7 output switch 8 control circuit 9 output terminal 10 output voltage detection point 11 blowout switch 12 sub Switch 13 Current detection circuit 14 AND circuit 15 Resistance heating element 16 Intermediate connection point 17 Ground line 20 Voltage detection circuit 21 Buffer amplifier 22 Input resistance 23 Operation circuit 25 Discharge switch 26 Charge switch 27 ... Diode 30 ... Current detection resistor 31 ... Detection unit 32 ... Control unit 33 ... Communication unit 80 ... Abnormality determination circuit 81 ... Voltage detection circuit 82 ... Input resistance 83 ... Buffer amplifier 85 ... Voltage detection line 91 ... Battery 92 ... Battery pack 93 ... Fuse 94 ... Blow-off switch 95 ... Resistance heating element 96 ... Intermediate connection point 97 ... Earth line

Claims (6)

複数の素電池を直列に接続してなる組電池と、
前記組電池の出力側に接続してなる正負の出力端子と、
前記出力端子と前記組電池との間に接続されて前記素電池の異常時に溶断されて前記組電池の電流を遮断するヒューズと、
前記素電池の異常な状態を検出して、異常信号を出力する異常検出回路と、
前記異常検出回路に制御されて前記素電池の異常な状態で前記ヒューズを溶断する溶断回路とを備えるパック電池であって、
前記溶断回路が、パック電池の正常な接続状態を確認する動作確認回路を備え、
前記動作確認回路が正常な接続状態を確認して、前記異常検出回路から異常信号が出力される状態で前記溶断回路が前記ヒューズを溶断するようにしてなり、
前記出力端子と前記組電池との間に接続してなる出力スイッチと、
前記出力スイッチをオンオフに制御する制御回路とを備え、
前記制御回路が前記出力スイッチをオン状態に切り換えて、前記出力端子に前記組電池の電圧を出力するようにしてなり、
前記溶断回路が、溶断スイッチと、前記溶断スイッチと直列に接続してなる前記動作確認回路を構成するサブスイッチとを備え、
前記サブスイッチが、前記出力スイッチと前記出力端子との間の出力電圧検出点の電圧でオン状態に切り換えられるスイッチで、
前記出力電圧検出点の電圧で前記サブスイッチがオン状態に切り換えられ、前記サブスイッチのオン状態で、前記異常検出回路が前記素電池の異常な状態を検出して、前記溶断スイッチをオン状態に切り換えて前記ヒューズを溶断するようにしてなるパック電池。
An assembled battery in which a plurality of unit cells are connected in series;
Positive and negative output terminals connected to the output side of the battery pack,
A fuse that is connected between the output terminal and the assembled battery and that is blown when the unit cell is abnormal and cuts off the current of the assembled battery;
An abnormality detection circuit that detects an abnormal state of the unit cell and outputs an abnormality signal;
A fusing circuit controlled by the abnormality detection circuit to blow the fuse in an abnormal state of the unit cell,
The fusing circuit includes an operation check circuit for checking a normal connection state of the battery pack,
The operation check circuit checks a normal connection state, and the blowing circuit blows the fuse in a state where an abnormal signal is output from the abnormal detection circuit,
An output switch connected between the output terminal and the battery pack;
A control circuit that controls the output switch to be on / off,
Wherein the control circuit switches the output switch to the ON state, Ri greens so as to output a voltage of the battery pack to said output terminal,
The fusing circuit includes a fusing switch and a sub-switch that constitutes the operation check circuit connected in series with the fusing switch,
A switch in which the sub-switch is turned on by a voltage at an output voltage detection point between the output switch and the output terminal;
The sub-switch is turned on at the voltage at the output voltage detection point, and in the on-state of the sub-switch, the abnormality detection circuit detects an abnormal state of the unit cell and turns the fusing switch on. A battery pack that is switched to blow the fuse.
複数の素電池を直列に接続してなる組電池と、
前記組電池の出力側に接続してなる正負の出力端子と、
前記出力端子と前記組電池との間に接続されて前記素電池の異常時に溶断されて前記組電池の電流を遮断するヒューズと、
前記素電池の異常な状態を検出して、異常信号を出力する異常検出回路と、
前記異常検出回路に制御されて前記素電池の異常な状態で前記ヒューズを溶断する溶断回路とを備えるパック電池であって、
前記溶断回路が、パック電池の正常な接続状態を確認する動作確認回路を備え、
前記動作確認回路が正常な接続状態を確認して、前記異常検出回路から異常信号が出力される状態で前記溶断回路が前記ヒューズを溶断するようにしてなり、
前記溶断回路が、溶断スイッチと、前記溶断スイッチと直列に接続してなる前記動作確認回路を構成するサブスイッチとを備え、
前記サブスイッチが、前記組電池の電流を検出してオン状態に切り換えられるスイッチで、
前記組電池の電流で前記サブスイッチがオン状態に切り換えられ、前記サブスイッチのオン状態で、前記異常検出回路が前記素電池の異常な状態を検出して、前記溶断スイッチをオン状態に切り換えて前記ヒューズを溶断するようにしてなるパック電池。
An assembled battery in which a plurality of unit cells are connected in series;
Positive and negative output terminals connected to the output side of the battery pack,
A fuse that is connected between the output terminal and the assembled battery and that is blown when the unit cell is abnormal and cuts off the current of the assembled battery;
An abnormality detection circuit that detects an abnormal state of the unit cell and outputs an abnormality signal;
A fusing circuit controlled by the abnormality detection circuit to blow the fuse in an abnormal state of the unit cell,
The fusing circuit includes an operation check circuit for checking a normal connection state of the battery pack,
The operation check circuit checks a normal connection state, and the blowing circuit blows the fuse in a state where an abnormal signal is output from the abnormal detection circuit,
The fusing circuit includes a fusing switch and a sub-switch that constitutes the operation check circuit connected in series with the fusing switch,
The sub-switch is a switch that detects the current of the battery pack and is turned on,
The sub-switch is turned on by the current of the battery pack, and in the on-state of the sub-switch, the abnormality detection circuit detects an abnormal state of the unit cell, and switches the fusing switch to the on state. A battery pack configured to blow the fuse.
複数の素電池を直列に接続してなる組電池と、
前記組電池の出力側に接続してなる正負の出力端子と、
前記出力端子と前記組電池との間に接続されて前記素電池の異常時に溶断されて前記組電池の電流を遮断するヒューズと、
前記素電池の異常な状態を検出して、異常信号を出力する異常検出回路と、
前記異常検出回路に制御されて前記素電池の異常な状態で前記ヒューズを溶断する溶断回路とを備えるパック電池であって、
前記溶断回路が、パック電池の正常な接続状態を確認する動作確認回路を備え、
前記動作確認回路が正常な接続状態を確認して、前記異常検出回路から異常信号が出力される状態で前記溶断回路が前記ヒューズを溶断するようにしてなり、
前記出力端子と前記組電池との間に接続してなる出力スイッチと、
前記出力スイッチをオンオフに制御する制御回路とを備え、
前記制御回路が前記出力スイッチをオン状態に切り換えて、前記出力端子に前記組電池の電圧を出力するようにしてなり、
前記溶断回路が、溶断スイッチと、前記溶断スイッチの入力側に接続してなるアンド回路とを備え、
前記動作確認回路が、前記出力スイッチと前記出力端子との間の出力電圧検出点の電圧を検出して前記アンド回路にオン信号を出力する回路で、
前記動作確認回路と前記異常検出回路の両方が前記アンド回路にオン信号を入力して、前記溶断スイッチをオン状態に切り換えて前記ヒューズを溶断するようにしてなるパック電池。
An assembled battery in which a plurality of unit cells are connected in series;
Positive and negative output terminals connected to the output side of the battery pack,
A fuse that is connected between the output terminal and the assembled battery and that is blown when the unit cell is abnormal and cuts off the current of the assembled battery;
An abnormality detection circuit that detects an abnormal state of the unit cell and outputs an abnormality signal;
A fusing circuit controlled by the abnormality detection circuit to blow the fuse in an abnormal state of the unit cell,
The fusing circuit includes an operation check circuit for checking a normal connection state of the battery pack,
The operation check circuit checks a normal connection state, and the blowing circuit blows the fuse in a state where an abnormal signal is output from the abnormal detection circuit,
An output switch connected between the output terminal and the battery pack;
A control circuit that controls the output switch to be on / off,
The control circuit switches the output switch to the ON state, and outputs the voltage of the battery pack to the output terminal ,
The fusing circuit includes a fusing switch, and an AND circuit connected to an input side of the fusing switch,
The operation check circuit is a circuit that detects a voltage at an output voltage detection point between the output switch and the output terminal and outputs an ON signal to the AND circuit.
A battery pack wherein both the operation check circuit and the abnormality detection circuit input an ON signal to the AND circuit, and switch the blowing switch to an ON state to blow the fuse.
複数の素電池を直列に接続してなる組電池と、
前記組電池の出力側に接続してなる正負の出力端子と、
前記出力端子と前記組電池との間に接続されて前記素電池の異常時に溶断されて前記組電池の電流を遮断するヒューズと、
前記素電池の異常な状態を検出して、異常信号を出力する異常検出回路と、
前記異常検出回路に制御されて前記素電池の異常な状態で前記ヒューズを溶断する溶断回路とを備えるパック電池であって、
前記溶断回路が、パック電池の正常な接続状態を確認する動作確認回路を備え、
前記動作確認回路が正常な接続状態を確認して、前記異常検出回路から異常信号が出力される状態で前記溶断回路が前記ヒューズを溶断するようにしてなり、
前記溶断回路が、溶断スイッチと、前記溶断スイッチの入力側に接続してなるアンド回路とを備え、
前記動作確認回路が、前記組電池の電流を検出して、前記アンド回路にオン信号を出力する回路で、
前記動作確認回路と前記異常検出回路の両方が前記アンド回路にオン信号を入力して、前記溶断スイッチをオン状態に切り換えて前記ヒューズを溶断するようにしてなるパック電池。
An assembled battery in which a plurality of unit cells are connected in series;
Positive and negative output terminals connected to the output side of the battery pack,
A fuse that is connected between the output terminal and the assembled battery and that is blown when the unit cell is abnormal and cuts off the current of the assembled battery;
An abnormality detection circuit that detects an abnormal state of the unit cell and outputs an abnormality signal;
A fusing circuit controlled by the abnormality detection circuit to blow the fuse in an abnormal state of the unit cell,
The fusing circuit includes an operation check circuit for checking a normal connection state of the battery pack,
The operation check circuit checks a normal connection state, and the blowing circuit blows the fuse in a state where an abnormal signal is output from the abnormal detection circuit,
The fusing circuit includes a fusing switch, and an AND circuit connected to an input side of the fusing switch,
The operation check circuit detects a current of the battery pack, and outputs an ON signal to the AND circuit.
A battery pack wherein both the operation check circuit and the abnormality detection circuit input an ON signal to the AND circuit, and switch the blowing switch to an ON state to blow the fuse.
請求項又はに記載されるパック電池であって、
前記出力スイッチが前記組電池の充放電電流を制御する充放電スイッチで、
前記制御回路が前記組電池の過充電と過放電を検出して、前記充放電スイッチを制御するパック電池。
The battery pack according to claim 1 or 3 ,
The output switch is a charge / discharge switch that controls the charge / discharge current of the battery pack,
A battery pack wherein the control circuit detects overcharge and overdischarge of the battery pack and controls the charge / discharge switch.
請求項1ないしのいずれかに記載されるパック電池であって、
前記異常検出回路が、前記組電池を構成してなる各々の素電池の電圧を検出して前記素電池の異常な状態を検出する電圧検出回路を備えるパック電池。
The battery pack according to any one of claims 1 to 5 ,
A battery pack comprising a voltage detection circuit, wherein the abnormality detection circuit detects a voltage of each unit cell constituting the assembled battery to detect an abnormal state of the unit cell.
JP2015145330A 2015-07-22 2015-07-22 Battery pack Active JP6656834B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015145330A JP6656834B2 (en) 2015-07-22 2015-07-22 Battery pack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015145330A JP6656834B2 (en) 2015-07-22 2015-07-22 Battery pack

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017027798A JP2017027798A (en) 2017-02-02
JP6656834B2 true JP6656834B2 (en) 2020-03-04

Family

ID=57946674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015145330A Active JP6656834B2 (en) 2015-07-22 2015-07-22 Battery pack

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6656834B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113328196A (en) * 2021-05-27 2021-08-31 广州小鹏汽车科技有限公司 Battery module, battery pack and vehicle
JP7101851B1 (en) * 2021-06-30 2022-07-15 エイブリック株式会社 Charge control circuit, charge control device, and battery device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100785321B1 (en) * 2006-10-25 2007-12-17 넥스콘 테크놀러지 주식회사 A 2nd protection circuit for a battery pack

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017027798A (en) 2017-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5683372B2 (en) Charge / discharge control device, battery pack, electric device, and charge / discharge control method
JP4130186B2 (en) Pack battery
KR102442187B1 (en) Battery protection circuit
TWI625910B (en) Protection circuit and battery pack of lithium ion secondary battery
US6075344A (en) Secondary-battery protection control
TWI674723B (en) Secondary battery protection circuit and method of operation of secondary battery protection circuit
EP3211752B1 (en) Battery pack
JP5219463B2 (en) Pack battery
JP5529652B2 (en) Charge / discharge control circuit and rechargeable power supply device
WO2019017263A1 (en) Protection circuit for battery and power supply device provided with said protection circuit
JP2012100438A (en) Secondary battery system
JP2009238538A (en) Battery pack
JP5064776B2 (en) Pack battery
JP6656834B2 (en) Battery pack
JP6196856B2 (en) Switching circuit
KR20160036506A (en) Charging/discharging control device and battery device
WO2004070908A1 (en) Secondary cell with bypass resistor and secondary cell protective method
KR101093839B1 (en) Protect circuit of secondary battery
JP2003111268A (en) Secondary battery with overcharge protection circuit
KR100614392B1 (en) battery pack
WO2018230115A1 (en) Battery pack, method for detecting abnormality in battery pack, method for controlling charging of battery pack, and charging control programming for battery pack
JP2012182890A (en) Protective device for secondary battery, secondary battery device, and secondary battery
WO2016208132A1 (en) Battery pack
JP2007305451A (en) Secondary battery pack with overcharge protection function
TW202307890A (en) Safety unit, battery pack, and electrical device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190515

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190702

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190729

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200205

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6656834

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350