TWI429156B - Protection circuit, battery control device and battery pack - Google Patents

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Masahiko Ishimaru
Takahiro Asada
Chisato Komori
Yoshihiro Yoneda
Yuuji Kimura
Shoko Nagaki
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Dexerials Corp
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Description

保護電路、電池控制裝置及電池組
本發明係關於一種保護由可充放電之電池元件構成之電池與充放電控制電路之保護電路、裝入有該保護電路之充放電控制裝置、及電池組。
本案係以日本，2010年2月29日所申請之日本專利申請號碼特願2010-034436為基礎，主張優先權，參照此申請，援引於本案中。
以往，已有使用不僅可防止過電流亦可防止過電壓，於攜帶用電子裝置等之二次電池中作為有用之保護元件，在基板上配置發熱體與低熔點金屬體之保護元件。
在保護由複數個電池元件構成之電池之動作之保護電路中，有於電池元件內部因產生短路等而使電路內之電壓大幅變化之情形。當因此種情形而使電池元件之一部分故障時，電池之電壓會大幅降低，因此發熱體之熱量降低，產生不能熔斷低熔點金屬體之缺陷。又，當因某些情形而使電池之電壓急遽上升時，或從發熱體產生過剩之熱，藉此燒焦發熱體而發生故障，產生不能熔斷低熔點金屬體之缺陷。
為確實防止如上述之加熱電阻元件之損壞，以加熱電阻元件確實熔斷低熔點金屬體，例如，在專利文獻1中已揭示有如下之保護元件。亦即，在專利文獻1中已揭示有 保護元件，該保護元件係在既定之供應電壓供應給加熱電阻元件後，會使與加熱電阻元件連接之PTC之電阻值增加，使流經加熱電阻之電流減少，藉此可防止大電流流經加熱電阻元件而燒損。
專利文獻1：日本特開2007-135359號公報
然而，專利文獻1所揭示之保護元件中，即使施加於加熱電阻元件之電壓為低之狀態，在使PTC加熱，電阻值變高後，發熱體之動作也會降低，變成低熔點金屬體不能熔斷。又，由於該保護元件依據PTC之溫度特性使發熱體整體之電阻值變化，因此，發熱量不穩定，結果，發生低熔點金屬體之熔斷時間不穩定之問題。再者，當電池之電壓急遽變化時，在PTC之電阻值充分增加前，有因發熱體被施加過大電壓而發生故障，不能熔斷低熔點金屬體之情形。
本發明有鑑於此種實情而提案者，其目的在於提供可對應廣範圍之電池電壓變動以防止發熱體之損壞、藉由發熱體之熱使低熔點金屬體確實熔化、可使電池之充放電路徑斷路之保護電路。本發明之目的在於提供：裝入有該保護電路之電池控制裝置、及電池組。
作為用來解決上述問題之手段，本發明之保護電路，其特徵在於，具備：低熔點金屬體，串聯於由1個以上可充放電之電池元件構成之電池與充放電控制電路間之充放 電電流路徑上，藉由加熱而予以熔斷；以及發熱部，串聯有通電後產生熔化該低熔點金屬體之熱之複數個電阻體；在該複數個電阻體之端部中，未與其他電阻體連接之2個端部之一端部係連接於該低熔點金屬體之電流路徑上；於未與該低熔點金屬體連接之該電阻體之各端部形成有端子部，該端子部係依據該電池之電壓值變動範圍被選擇而與控制流經該發熱部之電流之電流控制元件連接。
又，本發明之電池控制裝置，其特徵在於，具備：充放電控制電路，與由1個以上可充放電之電池元件構成之電池串聯，用以控制該電池之充放電；低熔點金屬體，串聯於該電池與該充放電控制電路間之充放電電流路徑上，藉由加熱而予以熔斷；發熱部，串聯有通電後產生熔化該低熔點金屬體之熱之複數個電阻體；檢測電路，用以檢測該電池之各電池元件之電壓值；以及電流控制元件，當藉由該檢測電路所檢測之各電池元件之電壓值為既定之範圍外時，係控制成電流會從該低熔點金屬體流經該發熱部；在該複數個電阻體之端部中，未與其他電阻體連接之2個端部之一端部係連接於該低熔點金屬體之電流路徑上；該電流控制元件，係與形成於未連接有該低熔點金屬體之該電阻體端部之端子部中、依據該電池之電壓值之變動範圍而選擇之端子部連接。
又，本發明之電池組，其特徵在於，具備：電池，由1個以上可充放電之電池元件構成；充放電控制電路，與該電池串聯，用以控制該電池之充放電；低熔點金屬體，串 聯於該電池與該充放電控制電路間之充放電電流路徑上，藉由加熱而予以熔斷；發熱部，串聯有通電後產生熔化該低熔點金屬體之熱之複數個電阻體；檢測電路，用以檢測該電池之各電池元件之電壓值；以及電流控制元件，當藉由該檢測電路所檢測之各電池元件之電壓值為既定之範圍外時，係控制成電流會從該低熔點金屬體流經該發熱部；在該複數個電阻體之端部中，未與其他電阻體連接之2個端部之一端部係連接於該低熔點金屬體之電流路徑上；該電流控制元件，係與形成於未連接有該低熔點金屬體之該電阻體之端部之端子部中、依據該電池之電壓值變動範圍而選擇之端子部連接。
本發明，於未與低熔點金屬體連接之電阻體之各端部形成有端子部，該端子部係依據電池之電壓值變動範圍被選擇而與控制從低熔點金屬體流經發熱部之電流之電流控制元件連接。如此，本發明可依據電壓值之變動範圍，從發熱體中選擇使發熱動作之電阻體，調整使低熔點金屬體發熱之發熱量。因此，本發明，於依據電壓值之變動範圍所選擇之端子部連接電流控制元件，可對應廣範圍之電池電壓變動以防止發熱體之損壞，且可藉由發熱體之熱確實熔化低熔點金屬體，使電池之充放電路徑斷路。
以下，參照圖式詳細說明用以實施本發明之形態。另外，本發明並非僅限定於以下之實施形態，在不脫離本發 明要旨之範圍內，當然可進行各種變更。
<整體構成>
本發明所適用之保護電路係保護由可充放電之電池元件構成之電池與充放電控制電路之電路，例如，裝入電池組1使用，電池組1具有由圖1所示之合計4個可充放電之電池元件11~14構成之電池10。
亦即，電池組1具備：電池10、控制電池10之充放電之充放電控制電路20、保護電池10與充放電控制電路20之保護電路30、檢測各電池元件11~14之電壓之檢測電路40、以及依據檢測電路40之檢測結果用以控制保護電路30之動作之電流控制元件50。
電池10如上所述，係串聯用以控制避免如鋰離子電池成為過充電及過放電狀態之電池元件11~14者，透過電池組1之正極端子1a、負極端子1b，以可拆裝方式連接於充電裝置2，可施加來自充電裝置2之充電電壓。
充放電控制電路20具備：串聯於從電池10流經充電裝置2之電流路徑之2個電流控制元件21、22；以及控制此等電流控制元件21、22之動作之控制部23。電流控制元件21、22係由例如場效電晶體(以下稱為FET)構成，藉由受控制部23控制之閘極電壓，控制電池10之電流路徑之導通與斷開。控制部23從充電裝置2接受電力供應進行動作，依據藉由檢測電路40之檢測結果，當電池10係過放電或過充電時，控制電流控制元件21、22之動作，以使電流路徑斷開。
保護電路30係連接於電池10與充放電控制電路20間之充放電電流路徑上，其動作係藉由電流控制元件50進行控制。
檢測電路40係與各電池元件11~14連接，檢測各電池元件11~14之電壓值，將各電壓值供應給充放電控制電路20之控制部23。又，當任一個電池元件11~14為過充電電壓或過放電電壓時，檢測電路40輸出控制電流控制元件50之控制訊號。
當電流控制元件50依照從檢測電路40輸出之檢測訊號，電池元件11~14之電壓值為既定之範圍外時，具體而言，當成為過放電或過充電狀態時，使保護電路30動作，進行控制，用以使電池10之充放電電流路徑斷開。
在由以上方式構成所組成之電池組1中，以下，具體說明保護電路30之構成。
<保護電路之構成>
本發明所適用之保護電路30係對應廣範圍之電池10之電壓變動，為將藉由電阻體之熱確實熔化低熔點金屬體而使電池10之充放電電流路徑斷開，成為如圖2所示之電路構成。
亦即，保護電路30係如圖2所示，具備：由藉由加熱而熔斷之低熔點金屬體構成之熔絲31a、31b；以及發熱部32，串聯有通電後產生使熔絲31a、31b熔化之熱之2個電阻體32a、32b。
熔絲31a、31b係例如在電路構成上將實體上1個低熔 點金屬體分離，透過接點P1串聯之元件，串聯於電池10與充放電控制電路20間之充放電電流路徑上。例如，熔絲31a係透過未與熔絲31b連接之接點A3而與充放電控制電路20連接，熔絲31b係透過未與熔絲31a連接之接點A1而與電池10連接。
發熱部32之電阻體32a、32b係透過接點P2彼此串聯，經通電後，產生使熔絲31a、31b熔化之熱。
保護電路30中，在2個電阻體32a、32b之端部中，未與相互電阻體連接之2個端部之一端部，例如電阻體32a之端部之一端部係透過接點P1連接於熔絲31a、31b。又，保護電路30中，於未連接於熔絲31a、31b之電阻體32a、32b之各端部形成有與控制流經發熱部32之電流之電流控制元件50連接之端子部33a、33b。保護電路中，該端子部33a、33b中，依據電池10之電壓值變動範圍選擇之端子部係與電流控制元件50連接。
如上所述，保護電路30可依據電池10之電壓值變動範圍，從發熱部32之中選擇使發熱動作之電阻體，用以調整使熔絲31a、31b發熱之發熱量。因此，保護電路30依據電池10之電壓值變動範圍，將電流控制元件50連接於端子部33a、33b，藉此可對應廣範圍之電池電壓變動以防止電阻體32a、32b之損壞，且可藉由電阻體32a、32b之熱確實熔化熔絲31a、31b，確實使電池10之充放電電流路徑斷開。
另外，保護電路30，並非限定於藉由合計2個端子部 33a、33b以2系統切換發熱部32之電流路徑，以調整發熱量。亦即，本發明所適用之保護電路亦可更增多構成發熱部之電阻體，在此等電阻體中，於未與低熔點金屬體連接之各端部形成依據電池之電壓值變動範圍進行選擇，而與電流控制元件連接之端子部。
<保護電路之具體連接例>
說明與形成於具有上述構成之保護電路30之端子部33a、33b與電流控制元件50連接之具體連接例。
<第1連接例>
第1連接例之電池組1係從形成於保護電路30之端子部33a、33b，於依據藉由電池元件之連接數所決定之電池之電壓值之變動範圍而選擇之端子部連接電流控制元件50，藉此調整使熔絲31a、31b發熱之發熱量。
此處，在說明第1連接例之電池組1之前，先說明圖3所示之以往例之保護電路100。亦即，保護電路100係由串聯之熔絲101、102及透過熔絲101、102之接點通電後使熔絲101、102熔化之電阻體103構成之電路。又，保護電路100中，熔絲101、102係串聯於充放電電流路徑上，又，電阻體103係與電流控制元件連接。
由此種構成所組成之保護電路100中，為分別對應電池元件之連接數2與3，電阻體103必須對應高消耗電力，電阻體103本體變成大型化。
例如，設電阻體103之電阻值為R=2.2[Ω]，所施加之電壓為V[V]，消耗電力為P[W]時，針對依據電池元件之連 接數之消耗電力之變化加以說明。
電池元件之連接數為2之電池中，將1個電池元件短路，例如，當V=4[V]施加於電阻體103時，消耗電力P係以下式算出。
P=4×4/2.2=7.4[W]
電池元件之連接數為2之電池中，2個電池元件成為過電壓狀態，電池元件之連接數為3之電池中，1個電池元件短路，例如，當V=9[V]施加於電阻體103時，消耗電力P係以下式算出。
P=9×9/2.2=37.7[W]
電池元件之連接數為3之電池中，3個電池元件成為過電壓狀態，例如，當V=13.8[V]施加於電阻體103時，消耗電力P係以下式算出。
P=13.8×13.8/2.2=88.6[W]
以上述方式，由於流經電阻體之電流值與消耗電力隨著施加電壓V變大而增大，因此電阻體103必須對應高消耗電力，電阻體103本身變大型化。因此，為謀求低消耗電力，以往之保護電路100必須分別對應電池元件之連接數，個別設計作為電阻體使用之電阻值。
相對於由此種構成所組成之保護電路100，第1連接例之電池組1中，例如，當電池元件之連接數為2時，使用形成於保護電路30之端子部33a，當電池元件之連接數為3時，使用端子部33b。此處，保護電路30，可將電池元件之連接數為2、3時，發熱部之動作電壓與調整之發熱部之 電阻值設計成為下列之表1。
以這種方式設計之保護電路30係依據電池元件之連接數，以如下方式裝入第1連接例之電池組1內來使用。
電池10具備2個電池元件11、12，當電池元件之連接數為2時，保護電路30，如圖4A所示，將電流控制元件50與端子部33a連接，在發熱部32中，電流I1 僅流經於電阻體32a。又，電池10具備3個電池元件11~13，當電池元件之連接數為3時，保護電路30，如圖4B所示，將電流控制元件50與端子部33b連接，在發熱部32中，電流I2 流經於電阻體32a、32b之兩者。
以這種方式，第1連接例之電池組1中，保護電路30，當電池元件之連接數少且施加於發熱部32之電壓值小時，可降低發熱部32之動作電阻值。又，第1連接例之電池組1中，保護電路30，當電池元件之連接數多且施加於發熱部32之電壓值大時，可提高發熱部32之動作電阻值。
以這種方式，第1連接例之電池組1中，電流控制元件50，隨著電池元件之連接數增加所決定之電池之電壓值 之變動範圍變高，與發熱部32之連接之複數個端子部33a、33b中，選擇電流流經更多電阻體32a、32b之電流路徑上之端子部33a、33b予以連接。因此，保護電路30，由於形成有複數個依據如上述之電池元件之連接數以可選擇方式與電流控制元件50連接之端子部，因此相較於保護電路100，可使用低消耗電力之電阻體，裝入電池元件連接數不同之複數種之電池組。
<第2連接例>
第2連接例之電池組1中，係如圖5A所示，在形成於保護電路30之2個端子部33a、33b分別連接電流控制元件51、52，藉此特別係裝入電池元件之連接數多之電池組時，可對應廣範圍之電池電壓變動以防止電阻體32a、32b之損壞，使充放電路徑斷開。
具體而言，第2連接例之電池組1中，例如，在電池元件11~15之連接數為5之電池10中，亦可對應電池元件短路之狀態，在施加於保護電路30之電壓值為4~20[V]之範圍內，可防止電阻體32a、32b之損壞，且可使充放電路徑確實斷開。
為進行這種方式之控制，第2連接例之電池組1中，如圖5B所示，當施加於保護電路30之電壓值為較低電壓之4~8[V]時，使電流控制元件51、52分別導通(ON)、斷開(OFF)，使電流I1 僅流經電阻體32a，當施加於保護電路30之電壓值為較高電壓之8~20[V]時，使電流控制元件51、52分別導通(ON)、斷開(OFF)，使電流I2 流經電阻體 32a、32b兩者。例如，施加於保護電路30之電壓值係藉由檢測電路40進行檢測。接著，檢測電路40判斷此電壓值是否為8[V]以上，依據此判斷結果，分別控制電流控制元件51、52之動作。
圖5B係表示，當使施加於保護電路30之電壓變化時，電阻體32a之電阻值R1、電阻體32b之電阻值R2、表示流經電阻體32a之電流值之「電流1」、表示流經電阻體32b之電流值之「電流2」、表示電阻體32a之消耗電力量之「電力1」、表示電阻體32b之消耗電力量之「電力2」、表示電流控制元件51之狀態之「FET1」、表示電流控制元件52之狀態之「FET2」之對應關係表。
如以上所述，第2連接例之電池組1中，將形成於保護電路30之2個端子部33a、33b分別連接於電流控制元件51、52，依據施加於保護電路30之電壓，以切換保護電路30內之電流路徑方式進行控制。
如以上所述，第2連接例之電池組1中，具備複數個電流控制元件51、52，各電流控制元件51、52係在2個端子部中，與於電池之電壓值變動範圍被分割之每一範圍所選擇之各端子部33a、33b分別連接。接著，電池組1中，隨著電池之電壓值變動範圍變高，與電流控制元件51、52連接之端子部33a、33b中，藉由與電流流經更多電阻體32a、32b之電流路徑上之端子部33b連接之電流控制元件52，以電流從熔絲31a流經發熱部32之方式進行控制。
因此，第2連接例之保護電路30中，當裝入電池元件 之連接數多之電池組時，可對應廣範圍之電池10之電壓變動，防止電阻體32a、32b之損壞，使充放電路徑斷開。
<實現保護電路之第1構造體>
由以上電路構成所組成之保護電路30，係藉由例如圖6及圖7所示之構造體60予以實現。
圖6係從以三維正交座標XYZ軸為基準配置之構造體60之XZ平面所觀察之剖面圖。又，圖7A及圖7B係用以說明從XY平面所觀察之構造體60之積層構造圖。
構造體60係藉由於陶瓷等之絕緣性之矩形基板60a上構裝有以下所述之構件予以構成。
亦即，於位於XY平面上之基板60a分別構裝有由導體61b、61c構成之連接構件611~614，該導體61b、61c係透過於基板60a之4個側面部分別於基板60a內往Z方向貫通而形成之通孔61a進行連接。
此等4個連接構件611~614中，相對向之2個連接構件611、612係作為分別與電池10及充放電控制電路20連接之接點之功能，其餘之2個連接構件613、614係作為依據上述之電池10之電壓值變動範圍頻帶所選擇之端子部33a、33b之功能。
又，於基板60a之表面之中央部構裝有板狀絕緣構件62。於該板狀絕緣構件62之表面62a構裝有導體63a、與導體63a連接之電阻體64a、與電阻體64a連接之導體63b、與導體63b連接之電阻體64b、與電阻體64b連接之導體63c。此處，導體63b係與作為端子部33a功能之連接構件 613之導體61c連接，導體63c係與作為端子部33b功能之連接構件614之導體61c連接，藉由此種連接關係，作為端子部33a、33b功能之連接構件613、614係從各電阻體64a、64b，透過作為與此等電阻體連接之配線功能之導體63b、63c進行分支，予以設置而構成。
構裝有電阻體64a、64b之構裝面係藉由絕緣構件65予以被覆。進一步，於該絕緣構件65之被覆面隔著導體66構裝有低熔點金屬體67。另外，導體66與低熔點金屬體67係藉由焊料67a進行連接。
又，導體63a之一端部P11係透過導體66之端部P12而與低熔點金屬體67連接。具體而言，為進行此種之連接，如從-Z方向觀察構造體60之圖7A所示，在絕緣構件62上，於構裝有導體63a、63b、63c及電阻體64a、64b之構裝面之導體63a之端部設置接點P11。又，如圖6所示，為連接該接點P11與導體66之接點P12，透過絕緣構件65被覆導體66，進一步於導體66上構裝低熔點金屬體67。亦即，將接點P11配置於較電阻體64a、64b之外周部為外側，將端部P12配置於較絕緣構件65之外周部為外側，當積層各構件時，使得端部P11、P12一致。
低熔點金屬體67係透過焊料67b而與電池10及作為與充放電控制電路20連接之接點功能之連接構件611、612之導體61c進行連接。又，於低熔點金屬體67之上面設置有助焊劑68。又，於低熔點金屬體67之上部藉由間隙69予以覆蓋。另外，間隙69係用黏著劑69a與4個連接構件 61進行黏著。
由以上方式構成所組成之構造體60中，各電阻體64a、64b係形成於絕緣構件62之同一平面上，藉由與分別作為端子部33a、33b功能之連接構件61連接之導體63b、63c，使電阻體彼此分離。以這種方式，構造體60中，將電阻體64a、64b配置於同一平面上，藉此可謀求保護電路30之薄型化。
<第1構造體之變形例>
另外，構造體60中，雖採用藉由導體63a、63b、63c，使2個電阻體64a、64b於同一平面上相互分離之構成，但如上所述，電阻體數亦可更多，例如，亦可如圖8A所示，將藉由導體71a、71b、71c、71d相互分離於同一平面上之3個電阻體72a、72b、72c構裝於絕緣構件70a之表面。具有此種構造之構造體70中，設置有合計6個連接構件731~736。此處，2個連接構件731、732係作為低熔點金屬體分別與電池10及充放電控制電路20連接之接點P21、22之功能。1個連接構件733係作為低熔點金屬體與電阻體之接點P23之功能。3個連接構件734、735、736係作為與電流控制元件連接之端子部之功能。
由此種構造體70之構裝狀態所構成之保護電路80中，如圖8B所示，將低熔點金屬體分離為2個之熔絲81a、81b係透過接點P21、P22分別與電池10及充放電控制電路20進行連接。又，保護電路80，串聯有電阻體82a、82b、82c之發熱部82係藉由電阻體72a、72b、72c予以實現。 又，保護電路80成為，於電阻體82a、82b、82c形成有藉由3個連接構件734、735、736實現之端子部83a、83b、83c之電路構成。該保護電路80中，端子部83a、83b、83c中，連接任一端子部83a、83b、83c與電流控制元件，藉此如下列表2所示，可以3階段調整電阻值。以這種方式，保護電路80可以3階段調整發熱部82之電阻值，可抑制元件尺寸之增大，且可更精細地對應於電池之電壓變動。
<實現保護電路之第2構造體>
又，保護電路30係藉由例如圖9所示之構造體90予以實現。
圖9係從以三維正交座標XYZ軸為基準所配置之構造體90之XY平面所觀察之剖面圖。
構造體90係如圖9所示，於陶瓷等之絕緣性之矩形狀基板90a上藉由構裝有下列構件來構成。
亦即，於位於XY平面上之基板90a分別構裝有連接構件91，該連接構件91係由透過基板90a內往Z方向貫通所形成之通孔91a連接之導體91b、91c構成。
此等4個連接構件91中，相對向之2個連接構件作為分別與電池10及充放電控制電路20連接之接點之功能，其餘之2個連接構件91係作為依據上述之電池10之電壓值之變動範圍所選擇之端子部33a、33b之功能。
又，於基板90a之表面之中央部構裝有板狀絕緣構件92。於該板狀絕緣構件92之表面92a構裝有導體921、與導體921連接之電阻體922、與電阻體922連接之導體923。此處，導體923係與作為端子部33b功能之連接構件91之導體91c連接。
於構裝有電阻體922之絕緣構件92之構裝面進一步構裝有板狀絕緣構件93。於該板狀絕緣構件93之表面93a構裝有導體931、與導體931連接之電阻體932、與電阻體932連接之導體933。此處，導體933係與作為端子部33a功能之連接構件91之導體91c連接。
構裝有電阻體932之絕緣構件93之構裝面係藉由絕緣構件94予以被覆。進一步，於該絕緣構件94之被覆面隔著導體95構裝有低熔點金屬體96。另外，導體95與低熔點金屬體96係藉由焊料96a進行連接。
又，導體921之一端部與導體931之一端部係透過導體95而與低熔點金屬體96連接。具體而言，將導體921之一端部配置於較電阻體922之外周部為外側，將導體931之一端部配置於絕緣構件93之外周部之外側，將導體95之端部配置於較絕緣構件94之外周部為外側，當積層各構件時，使各端部一致。
低熔點金屬體96係透過焊料96b，與作為與電池10及充放電控制電路20連接之接點功能之連接構件91之導體91c連接。又，於低熔點金屬體96之上面設置有助焊劑97。
又，構造體90，於低熔點金屬體96之上部設置有用來使低熔點金屬體96表面避免暴露於外部之間隙98。另外，間隙98係用黏著劑98a與4個連接構件91黏著。
由以上方式構成所組成之構造體90中，係由電阻體922、932透過絕緣構件93互相與另一電阻體分離之積層體構成，藉此相較於例如上述之構造體60，可擴大構裝各電阻體之面積，可更均勻加熱更低熔點金屬體而予以熔化。
P11、P12‧‧‧端部(接點)
P21、P22‧‧‧接點
1‧‧‧電池組
2‧‧‧充電裝置
10‧‧‧電池
11、12、13、14、15‧‧‧電池元件
20‧‧‧充放電控制電路
21、22‧‧‧電流控制元件
23‧‧‧控制部
30‧‧‧保護電路
31a、31b‧‧‧熔絲
32‧‧‧發熱部
32a、32b‧‧‧電阻體
33a、33b‧‧‧端子部
40‧‧‧檢測電路
50‧‧‧電流控制元件
51、52‧‧‧電流控制元件
60‧‧‧構造體
60a‧‧‧基板
61a‧‧‧通孔
61b、61c‧‧‧導體
62‧‧‧絕緣構件
62a‧‧‧表面
63a、63b、63c‧‧‧導體
64a、64b‧‧‧電阻體
65‧‧‧絕緣構件
66‧‧‧導體
67‧‧‧低熔點金屬體
67a、67b‧‧‧焊料
68‧‧‧助焊劑
69‧‧‧間隙
69a‧‧‧黏著劑
70‧‧‧構造體
70a‧‧‧絕緣構件
71a、71b、71c、71d‧‧‧導體
72a、72b、72c‧‧‧電阻體
80‧‧‧保護電路
81a、81b‧‧‧熔絲
82a、82b、82c‧‧‧電阻體
83a、83b、83c‧‧‧端子部
90‧‧‧構造體
90a‧‧‧基板
91‧‧‧連接構件
91a‧‧‧通孔
91b、91c‧‧‧導體
92‧‧‧絕緣構件
92a‧‧‧表面
93‧‧‧絕緣構件
93a‧‧‧表面
94‧‧‧絕緣構件
95‧‧‧導體
96‧‧‧低熔點金屬體
96a、96b‧‧‧焊料
97‧‧‧助焊劑
98‧‧‧間隙
98a‧‧‧黏著劑
100‧‧‧保護電路
101、102‧‧‧熔絲
103‧‧‧電阻體
611、612、613、614‧‧‧連接構件
731、732、733、734、735、736‧‧‧連接構件
921‧‧‧導體
922‧‧‧電阻體
923‧‧‧導體
931‧‧‧導體
932‧‧‧電阻體
933‧‧‧導體
圖1係表示本發明適用之電池組之整體構成圖。
圖2係表示本發明適用之保護電路之電路構成圖。
圖3係表示習知例之保護電路之電路構成圖。
圖4A係用以說明電池元件之連接數為2時之第1連接例之電池組之構成圖，圖4B係用以說明電池元件之連接數為3時之第1連接例之電池組之構成圖
圖5A係用以說明第2連接例之電池組之構成圖，圖5B係用以說明當使施加於保護電路之電壓變化時之第2連接例之電池組之動作圖。
圖6係實現本發明適用之保護電路之第1構造體之剖面圖。
圖7A係用以說明第1構造體中之接點P11與接點P12 之連接圖，圖7B係用以說明第1構造體中之接點P11與接點P12之連接圖。
圖8A係用以說明第1構造體之變形例之構造圖，圖8B係用以說明第1構造體之變形例之等效電路之電路構成圖。
圖9係實現本發明適用之保護電路之第2構造體之剖面圖。
30‧‧‧保護電路
31a、31b‧‧‧熔絲
32‧‧‧發熱部
32a、32b‧‧‧電阻體
33a、33b‧‧‧端子部

Claims (8)

  1. 一種保護電路，其特徵在於，具備：低熔點金屬體，串聯於由1個以上可充放電之電池元件構成之電池與充放電控制電路間之充放電電流路徑上，藉由加熱而予以熔斷；以及發熱部，串聯有通電後產生熔化該低熔點金屬體之熱之複數個電阻體；在該複數個電阻體之端部中，未與其他電阻體連接之2個端部之一端部係連接於該低熔點金屬體之電流路徑上；於未與該低熔點金屬體連接之該電阻體之各端部形成有端子部，該端子部係依據該電池之電壓值變動範圍被選擇而與控制流經該發熱部之電流之電流控制元件連接。
  2. 如申請專利範圍第1項之保護電路，其中，該端子部係設置成從該各電阻體之端部透過配線予以分支；該發熱部之該複數個電阻體係形成於同一平面上，藉由與該端子部連接之配線而與其他電阻體分離。
  3. 如申請專利範圍第1項之保護電路，其中，該發熱部係由各電阻體隔著絕緣體分離並加以積層之構造構成。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之保護電路，其中，與該低熔點金屬體連接之該電阻體之端部，係連接於流經該低熔點金屬體之電流路徑上之中間點。
  5. 一種電池控制裝置，其特徵在於，具備：充放電控制電路，與由1個以上可充放電之電池元件構成之電池串聯，用以控制該電池之充放電； 低熔點金屬體，串聯於該電池與該充放電控制電路間之充放電電流路徑上，藉由加熱而予以熔斷；發熱部，串聯有通電後產生熔化該低熔點金屬體之熱之複數個電阻體；檢測電路，用以檢測該電池之各電池元件之電壓值；以及電流控制元件，當藉由該檢測電路檢測之各電池元件之電壓值為既定之範圍外時，係控制成電流會從該低熔點金屬體流經該發熱部；在該複數個電阻體之端部中，未與其他電阻體連接之2個端部之一端部係連接於該低熔點金屬體之電流路徑上；該電流控制元件，係與形成於未連接有該低熔點金屬體之該電阻體之端部之端子部中、依據該電池之電壓值變動範圍所選擇之端子部連接。
  6. 如申請專利範圍第5項之電池控制裝置，其中，該電流控制元件，隨著藉由該電池元件之連接數增加所決定之該電池之電壓值變動範圍變高，而在與該發熱部連接之複數個端子部中選擇電流流經更多該電阻體之電流路徑上之端子部進行連接。
  7. 如申請專利範圍第5項之電池控制裝置，其具備複數個該電流控制元件；該各電流控制元件，係分別與該端子部中依據該電池之電壓值變動範圍被分割之各範圍而選擇之各端子部連接； 隨著該電池之電壓值變動範圍變高，在與該電流控制元件連接之端子部中，與電流流經更多該電阻體之電流路徑上之端子部連接之電流控制元件，係控制成電流會從該低熔點金屬體流經該發熱部。
  8. 一種電池組，其特徵在於，具備：電池，由1個以上可充放電之電池元件構成；充放電控制電路，與該電池串聯，用以控制該電池之充放電；低熔點金屬體，串聯於該電池與該充放電控制電路間之充放電電流路徑上，藉由加熱而予以熔斷；發熱部，串聯有通電後產生熔化該低熔點金屬體熔化之熱之複數個電阻體；檢測電路，用以檢測該電池之各電池元件之電壓值；以及電流控制元件，當藉由該檢測電路檢測之各電池元件之電壓值為既定之範圍外時，係控制成電流會從該低熔點金屬體流經該發熱部；在該複數個電阻體之端部中，未與其他電阻體連接之2個端部之一端部係連接於該低熔點金屬體之電流路徑上；該電流控制元件，係與形成於未連接有該低熔點金屬體之該電阻體之端部之端子部中、依據該電池之電壓值變動範圍所選擇之端子部連接。
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