WO2014141809A1 - 電池パック、移動体および制御方法 - Google Patents

電池パック、移動体および制御方法 Download PDF

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WO2014141809A1
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temperature
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忠大 吉田
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Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社
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    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery pack provided with secondary battery cells, and more particularly, to a battery pack provided with lithium ion secondary battery cells.
  • lithium ion secondary battery cells have attracted attention as a power source for electrical equipment.
  • Lithium ion secondary battery cells have the advantage that they can be reduced in size and weight because of their high energy density.
  • lithium ion secondary battery cells are damaged by overcharge or overdischarge. There is a possibility. For this reason, the lithium ion secondary battery cell is normally used as a battery pack together with a protection circuit (BMU: Battery Management Unit) for protecting the lithium ion secondary battery cell.
  • BMU Battery Management Unit
  • the protection circuit monitors the state of the lithium ion secondary battery cell and blocks the lithium ion secondary battery cell from the outside based on the state before the lithium ion secondary battery cell is damaged. More specifically, the protection circuit determines the voltage between the two electrodes of the lithium ion secondary battery cell, the current flowing through the lithium ion secondary battery cell, and the temperature of the lithium ion secondary battery cell. The state is monitored, and when these values exceed a predetermined threshold, the lithium ion secondary battery cell is forcibly cut off from the outside, thereby preventing damage to the lithium ion secondary battery cell.
  • the lithium ion secondary battery cell is cut off from the outside at the moment when the above value exceeds the threshold, the power supply to the electric device is suddenly stopped, and data processing such as a personal computer or a mobile phone is performed. In such an electrical device, the problem is that data being processed is destroyed.
  • Patent Document 1 discloses a signal indicating that power supply is stopped when the voltage exceeds a threshold value in order to secure time for saving data being processed by the electric device to a hard disk or the like.
  • An overdischarge prevention device is described in which the energization between the battery cell and the outside is interrupted after about several milliseconds to several hundred milliseconds.
  • the battery pack as described above is used as a power source for a mobile body such as an electric assist bicycle
  • a mobile body such as an electric assist bicycle
  • the pedal of the electric assist bicycle or the electric vehicle There is a problem that the load related to the steering wheel or the like suddenly changes and driving becomes unstable.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a battery pack, a moving body, and a control method capable of solving the problem of unstable operation.
  • the battery pack according to the present invention is a battery pack including secondary battery cells, a switch for switching connection and disconnection between the secondary battery cells and the outside, and detection for detecting a state value indicating the state of the battery pack. And determining whether or not an abnormality has occurred in the battery pack based on the state value, and when the abnormality has occurred, an abnormality signal indicating that the abnormality has occurred is transmitted to the outside.
  • a management unit that outputs a shut-off instruction to shut off the secondary battery cell from outside after a predetermined delay time has elapsed; and when the shut-off instruction is output, the switch is used to switch the secondary battery
  • a blocking unit that blocks the cell from the outside, and the delay time is 5 seconds or more.
  • the moving body according to the present invention includes the above battery pack.
  • a battery pack control method is a battery pack control method including a secondary battery cell, wherein a state value indicating a state of the battery pack is detected, and the battery pack is detected based on the state value. It is determined whether or not an abnormality has occurred, and when the abnormality has occurred, an abnormality signal indicating that the abnormality has occurred is transmitted to the outside, and then after a predetermined delay time has elapsed, the secondary battery A battery pack control method for outputting a shut-off instruction for shutting off a cell from the outside, and shutting off the secondary battery cell from the outside when the shut-off instruction is output, and the delay time is 5 seconds or more .
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
  • a battery pack 100 includes a battery unit 1 and a protection unit (BMU: Battery Management Unit) 2.
  • the battery pack 100 is connected to an electric device (not shown in FIG. 1) and functions as a power source for the electric device.
  • the electric device is a moving body such as an electric assist bicycle, an electric motorcycle, and an electric automobile.
  • the battery unit 1 includes a secondary battery cell (Cell) 11 that can be charged and discharged, a positive electrode terminal P, and a negative electrode terminal N.
  • Cell secondary battery cell
  • the battery unit 1 has a configuration in which a plurality of secondary battery cells 11 are connected in series.
  • the battery part 1 may be comprised by the single secondary battery cell, and the structure by which the some secondary battery was connected in parallel or the matrix form may be sufficient. Note that the number and arrangement of the secondary battery cells are appropriately determined according to the type of the electrical device, the type of the secondary battery cell, and the like.
  • the type of the secondary battery cell 11 is not particularly limited, but is, for example, a lithium ion secondary battery cell.
  • the lithium ion secondary battery cell include a manganese lithium ion secondary battery cell in which the positive electrode is formed of manganese, and a ternary lithium ion battery cell in which the positive electrode is formed of cobalt, nickel, and manganese.
  • the protection unit 2 is connected to the battery unit 1 (specifically, the positive electrode terminal P and the negative electrode terminal N), and protects the electric device connected to the battery unit 1 and the battery pack 100.
  • the protection unit 2 includes a discharge FET (Field effect transistor) 21, a charge FET22, temperature sensors 23 and 24, a current detection unit 25, a monitoring IC (Integrated Circuit) 26, and an MCU (Micro Control). Unit) 26. Further, the protection unit 2 includes a positive output terminal POUT and a negative output terminal NOUT for transmitting / receiving electric power to / from an electric device, and a communication terminal CX for communicating with the electric device. There may be a plurality of communication terminals CX.
  • the discharge FET 21 and the charge FET 22 constitute a switch that switches between connection and disconnection between the battery unit 1 (specifically, the secondary battery cell 11) and the outside.
  • the discharge FET 21 is a switch for controlling the discharge current output from the battery unit 1
  • the charge FET 22 is a switch for controlling the charge current supplied to the battery unit 1.
  • the discharge FET 21 and the charge FET 22 are provided between the positive terminal P and the positive output terminal POUT of the battery unit 1, but between the negative terminal N and the negative output terminal NOUT of the battery unit 1. May be provided.
  • a switch for controlling the discharge current and the charge current a breaker or a relay may be used instead of the FET.
  • the temperature sensors 23 and 24, the current detection unit 25, and the monitoring IC 26 constitute a detection unit that detects a state value indicating the state of the battery pack 100.
  • the detection unit has, as the state value, a cell voltage value that is a voltage value between both electrodes of the secondary battery cell 11, a cell current value that is a value of a discharge current flowing through the secondary battery cell 11, and a pack temperature that is a temperature of the battery pack. However, in the present embodiment, all of the state values are detected. Further, the detection unit may detect at least one of the cell temperature that is the temperature of the battery unit 1 and the switch temperature that is the temperature of the switch (discharge FET 21 and charge FET 22) as the pack temperature. Both pack temperatures shall be detected.
  • the temperature sensor 23 detects the cell temperature that is the temperature of the battery unit 1. There may be a plurality of temperature sensors 23. In this case, each of the temperature sensors 23 measures the temperature of a different part of the battery unit 1.
  • the temperature sensor 24 detects the switch temperature, which is the temperature of the discharge FET 21 and the charge FET 22. There may be a plurality of temperature sensors 24. In this case, each of the temperature sensors 24 measures the temperature of each of the discharge FET 21 and the charge FET 22.
  • the current detector 25 detects the charging current and discharging current of the battery unit 1.
  • the current detection unit 25 is provided between the negative electrode terminal N and the negative electrode output terminal NOUT of the battery unit 1, but between the positive electrode terminal P and the positive electrode output terminal POUT of the battery unit 1. May be provided.
  • the charging current and discharging current of the battery unit 1 may be collectively referred to as charging / discharging current.
  • the monitoring IC 26 functions as a detection unit that detects a cell voltage value that is a voltage between both electrodes of each secondary battery cell 11 and a blocking unit that blocks the battery unit 1 from the outside using the discharge FET 21 and the charging FET 22. It has the function of.
  • the monitoring IC 26 is sometimes called an analog front end (AFE: Analog Front End).
  • the monitoring IC 26 specifically, when the MCU 27 outputs a shut-off instruction to shut off the battery unit 1 from the outside, the discharge FET 21, the charge FET 22, or the discharge FET 21 and the charge FET 22 Both are turned off to block the battery unit 1 from the outside.
  • the MCU 27 is sometimes called a management unit.
  • the MCU 27 detects the detected state values (that is, the cell temperature and switch temperature detected by the temperature sensors 23 and 24, the charging / discharging current detected by the current detection unit 25, and the cell voltage value detected by the monitoring IC 26). ) To determine whether or not an abnormality has occurred in the battery pack 100.
  • the MCU 27 determines whether or not the state value satisfies an abnormal condition corresponding to the state value, and when there is a state value that satisfies the abnormal condition, When it is determined that an abnormality has occurred and there is no state value that satisfies the abnormality condition, it is determined that no abnormality has occurred.
  • the MCU 27 transmits an abnormality signal indicating that an abnormality has occurred to the outside via the communication terminal CX. Thereafter, after a predetermined delay time has elapsed, the MCU 27 outputs to the monitoring IC 26 a cutoff instruction to shut off the battery unit 1 (specifically, the secondary battery cell 11) from the outside.
  • the delay time is desirably a time that allows a user who uses the mobile body equipped with the battery pack 100 to confirm that the power supply from the battery pack 100 is stopped, and specifically, it is 5 seconds or more. It is desirable to be. However, if the delay time is too long, there is a possibility that the secondary battery cell 11 may be damaged. For this reason, it is desirable that the delay time be included in the range from 5 seconds to 1 minute.
  • the MCU 27 may determine whether or not an abnormality is predicted to occur in the battery pack 100 based on the state value. Specifically, the MCU 27 determines, for each state value, whether or not the state value satisfies a warning condition corresponding to the state value. Is predicted, and if there is no state value that satisfies the warning condition, it is determined that the occurrence of abnormality is not predicted. When the occurrence of an abnormality is predicted, the MCU 27 transmits a warning signal indicating that the occurrence of the abnormality is predicted to the outside through the communication terminal CX.
  • Examples of abnormalities occurring in the battery pack include overdischarge, discharge overcurrent, abnormally high temperature, open breakage, and disconnection.
  • processing performed by the MCU 27 for each type of abnormality will be described.
  • the cell voltage value is desirably equal to or lower than the first voltage threshold value.
  • the MCU 27 determines that an abnormality has occurred, continues to transmit an abnormality signal until the delay time elapses, and then outputs a cutoff instruction to the monitoring IC 26. This causes the monitoring IC 26 to block the battery unit 1 from the outside.
  • the deep discharge voltage value that is a voltage value that may cause a problem during charging, and when the secondary battery cell is left uncharged for a predetermined period (for example, several months to several years)
  • the discharge end voltage value which is a voltage value that becomes a deep discharge voltage value
  • the first voltage threshold is about 2.3 V
  • the battery unit 1 is actually cut off from the outside after the cell voltage value becomes equal to or lower than the first voltage threshold. Until then, even if the cell voltage value is lowered, the deterioration of the secondary battery cell can be suppressed.
  • the first voltage threshold is higher than 2.3V.
  • a 1st voltage threshold value is determined according to the characteristic of the secondary battery cell 11, etc., it is desirable to be contained in the range from 2.5V to 2.9V, for example.
  • the cell voltage value is larger than the first voltage threshold and not more than the second voltage threshold larger than the first voltage threshold.
  • the MCU 27 transmits a warning signal to the outside via the communication terminal CX when the cell voltage value is greater than the first voltage threshold and less than or equal to the second voltage threshold greater than the first voltage threshold.
  • the second voltage threshold is included in a range from 2.9V to 3.3V, for example.
  • the cell current value is desirably equal to or higher than the first current threshold value.
  • the MCU 27 determines that an abnormality has occurred, continues to transmit an abnormality signal until the delay time has elapsed, and then outputs a cutoff instruction to the monitoring IC 26. This causes the monitoring IC 26 to block the battery unit 1 from the outside.
  • the first current threshold value varies depending on the characteristics of the secondary battery cell 11, but when the maximum value of the cell current value in which the operation of the secondary battery cell 11 is guaranteed is 20A, for example, a range from 25A to 40A include.
  • the MCU 27 transmits a warning signal to the outside via the communication terminal CX when the cell current value is smaller than the first current threshold and equal to or larger than the second current threshold smaller than the first current threshold.
  • the second current threshold is included in a range from 20A to 35A, for example.
  • the cell temperature is desirably equal to or higher than the first cell temperature threshold
  • the switch temperature is equal to or higher than the first switch temperature threshold. It is desirable to become.
  • the MCU 27 determines that an abnormality has occurred when the cell temperature value is equal to or higher than the first cell temperature threshold, or when the switch temperature is equal to or higher than the first switch temperature threshold, and the delay time is determined.
  • the abnormal signal continues to be transmitted until the time elapses, and thereafter, the battery IC 1 is shut off from the outside by outputting a shut-off instruction to the monitor IC 26.
  • the first cell temperature threshold value varies depending on the characteristics of the secondary battery cell 11. For example, when the maximum value of the guaranteed operating temperature of the secondary battery cell 11 is 60 ° C., the first cell temperature threshold is in the range from 60 ° C. to 70 ° C. included.
  • the first switch temperature threshold value varies depending on the characteristics of the switch. For example, when the junction temperature of the FET that is the switch is 150 ° C., the first switch temperature threshold is included in the range from 90 ° C. to 110 ° C.
  • the cell temperature is lower than the first cell temperature threshold and equal to or higher than the second cell temperature threshold lower than the first cell temperature threshold.
  • the warning condition corresponding to the switch temperature may be that the switch temperature is lower than the first switch temperature threshold and equal to or higher than the second switch temperature threshold lower than the first switch temperature threshold.
  • the MCU 27 determines whether the cell temperature is lower than the first cell temperature threshold and the second cell temperature threshold is lower than the first cell temperature threshold or the warning condition corresponding to the switch temperature is When the switch temperature is lower than the first switch temperature threshold and equal to or higher than the second switch temperature threshold lower than the first switch temperature threshold, a warning signal is transmitted to the outside via the communication terminal CX.
  • the second cell temperature threshold is included in a range from 45 ° C. to 60 ° C., for example, when the maximum value of the guaranteed operating temperature of the secondary battery cell 11 is 60 ° C.
  • the second switch temperature threshold is included in the range from 70 ° C. to 90 ° C., for example, when the junction temperature of the FET that is the switch is 150 ° C.
  • NTC thermistor Negative Temperature Coefficient Thermistor
  • the abnormal condition corresponding to the pack temperature includes that the pack temperature is equal to or lower than the pack temperature threshold.
  • the MCU 27 determines that an abnormality has occurred, continues to transmit an abnormality signal until the delay time elapses, and then outputs a cutoff instruction to the monitoring IC 26. Then, the monitoring IC 26 blocks the battery unit 1 from the outside.
  • the pack temperature threshold is included in the range of ⁇ 15 ° C. to ⁇ 25 ° C.
  • the status value may temporarily become an abnormal value for some reason. In such a case, if the secondary battery cell 11 is cut off from the outside, the power supply to the outside is stopped regardless of whether the secondary battery cell 11 is damaged or the like, which is not convenient. .
  • the MCU 27 determines, for each state value, whether or not the state value continues the predetermined insensitive time to satisfy the abnormal condition, and the state value that satisfies the abnormal condition continues for the insensitive time. If present, it is desirable to determine that an abnormality has occurred.
  • the insensitive time is a time for preventing erroneous determination of abnormality, and is a value within 5 seconds, for example.
  • the monitoring IC 26 needs to be connected to both electrodes of the secondary battery cell 11 via wiring in order to detect the cell voltage value of the secondary battery cell 11. When this wiring is disconnected, the monitoring IC 26 cannot detect the cell voltage value, and the detection of the cell voltage value is stopped.
  • the MCU 27 is set as the abnormal condition for the cell voltage value that the detection of the cell voltage value is stopped, and the MCU 27 determines that an abnormality has occurred when the detection of the cell voltage value is stopped. .
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of an electric device provided with the battery pack 100.
  • a moving body 200 shown in FIG. 2 includes a battery pack 100, a load 201, a control unit 202, and a notification unit 203.
  • the load 201 is connected to the positive electrode output terminal POUT and the negative electrode output terminal NOUT of the battery pack 100 and is driven by electric power supplied from the battery pack 100 via the positive electrode output terminal POUT and the negative electrode output terminal NOUT.
  • Examples of the load 201 include an electric vehicle and a motor of an electric assist bicycle.
  • the control unit 202 is connected to the communication terminal CX of the battery pack 100 and receives an abnormality signal and a warning signal from the battery pack 100 via the communication terminal CX.
  • the control unit 202 uses the notification unit 203 to notify the user that an abnormality is predicted to occur.
  • the control unit 202 uses the notification unit 203 to notify that the power supply from the battery pack 100 is stopped. At this time, the control unit 202 may notify the remaining time until the power supply from the battery pack 100 is stopped.
  • the notification unit is, for example, a monitor, a speaker, and a vibration.
  • the battery pack 100 may be detachable from the moving body 200.
  • the moving body 200 may include a standby power source other than the battery pack 100.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining an example of the operation of the battery pack 100.
  • the temperature sensor 23 detects the cell temperature, which is the temperature of the battery unit 1, and notifies the monitoring IC 26 of a cell temperature signal indicating the cell temperature.
  • the temperature sensor 24 detects a switch temperature, which is a switch temperature, and notifies the monitoring IC 26 of a switch temperature signal indicating the switch temperature.
  • the current detection unit 25 detects the charge / discharge current of the battery unit 1 and notifies the monitoring IC 26 of a current signal indicating the charge / discharge current.
  • the monitoring IC 26 detects the cell voltage of each secondary battery cell 11 and receives a cell temperature signal, a switch temperature signal, and a current signal. Then, the monitoring IC 26 notifies the MCU 27 of the voltage signal indicating each detected cell voltage and the received cell temperature signal, switch temperature signal, and current signal (step S301).
  • step S302 When the MCU 27 receives the voltage signal, the cell temperature signal, the switch temperature signal, and the current signal, whether or not an abnormality has occurred in the battery pack 100 based on the voltage signal, the cell temperature signal, the switch temperature signal, and the current signal. It is determined whether or not (step S302).
  • the MCU 27 determines whether or not an abnormality is predicted to occur in the battery pack 100 based on the voltage signal, the cell temperature signal, the switch temperature signal, and the current signal (step) S303).
  • the MCU 27 ends the process.
  • the MCU 27 transmits a warning signal to the control unit 202 of the moving body 200 via the communication terminal CX (step S304), and ends the process.
  • the control unit 202 uses the notification unit 203 to notify the user that the occurrence of an abnormality is predicted.
  • step S302 the MCU 27 transmits an abnormality signal to the control unit 202 of the moving body 200 via the communication terminal CX (step S305).
  • the control unit 202 uses the notification unit 203 to notify the user that power supply from the battery pack 100 is stopped.
  • step S305 When an abnormal signal is transmitted in step S305, the MCU 27 measures time until the delay time elapses (step S306).
  • the MCU 27 transmits a cutoff instruction to the monitoring IC 26.
  • the monitoring IC 26 turns off the discharge FET 21, the charge FET 22, or both the discharge FET 21 and the charge FET 22, shuts off the battery unit 1 from the outside (step S307), and ends the process. Thereby, the power supply to the load 201 of the moving body 200 is stopped.
  • an abnormality signal indicating that the abnormality has occurred is transmitted to the outside, and then, after 5 seconds or more have elapsed, the secondary battery cell 11 is disconnected from the outside. Therefore, it is possible to secure a sufficient time for notifying the user that the power is supplied before the power supply is stopped. Therefore, since it becomes possible to know in advance that the load related to the pedal of the electric assist bicycle or the handle of the electric vehicle changes, it becomes possible to reduce the unstable driving.
  • a warning signal is output, so that it is possible to more reliably reduce the unstable operation.
  • the illustrated configuration is merely an example, and the present invention is not limited to the configuration.
  • a battery pack comprising secondary battery cells, A switch for switching between connection and disconnection between the secondary battery cell and the outside; A detection unit for detecting a state value indicating the state of the battery pack; Based on the state value, it is determined whether or not an abnormality has occurred in the battery pack. If the abnormality has occurred, an abnormality signal indicating that the abnormality has occurred is transmitted to the outside, and then predetermined.
  • a management unit that outputs a shut-off instruction to shut off the secondary battery cell from the outside after a delay time has elapsed; A shut-off unit that shuts off the secondary battery cell from the outside using the switch when the shut-off instruction is output; The battery pack, wherein the delay time is 5 seconds or more.
  • the detection unit includes, as the state value, a cell voltage value that is a voltage value between both electrodes of the secondary battery cell, a cell current value that is a value of a discharge current flowing through the secondary battery cell, and a temperature of the battery pack The battery pack according to appendix 1, wherein at least one of a certain pack temperature is detected.
  • the management unit determines, for each of the detected state values, whether the state value satisfies an abnormal condition corresponding to the state value, and when there is a state value that satisfies the abnormal condition, The battery pack according to appendix 2, wherein it is determined that an abnormality has occurred.
  • the abnormal condition corresponding to the cell voltage value includes that the cell voltage value is equal to or lower than a first voltage threshold value,
  • the management unit indicates that the occurrence of the abnormality is predicted when the cell voltage value is greater than the first voltage threshold and less than or equal to a second voltage threshold greater than the first voltage threshold.
  • the first voltage threshold is included in a range from 2.5V to 2.9V
  • the battery pack according to appendix 4 wherein the second voltage threshold is included in a range from 2.9 V to 3.2 V.
  • the abnormal condition corresponding to the cell current value includes that the cell current value is equal to or higher than a first current threshold value,
  • the management unit issues a warning signal that the occurrence of the abnormality is predicted when the cell current value is smaller than the first current value and becomes equal to or greater than a second current threshold value smaller than the first current value.
  • the battery pack according to any one of appendices 3 to 5, wherein the battery pack is transmitted to the outside.
  • the first current threshold is included in a range from 25A to 40A
  • the said detection part detects at least one of the cell temperature which is the temperature of the said secondary battery cell, and the switch temperature which is the temperature of the said switch as the said pack temperature, Any one of the appendix 3 thru
  • the abnormal condition corresponding to the cell temperature includes that the cell temperature is equal to or higher than a first cell temperature threshold,
  • the management unit indicates that the occurrence of the abnormality is predicted when the cell temperature is lower than the first cell temperature threshold and is equal to or higher than a second cell temperature threshold lower than the first cell temperature threshold.
  • Item 9 The battery pack according to item 8, wherein the warning signal is transmitted to the outside.
  • the first cell temperature threshold is included in a range from 60 ° C. to 70 ° C.
  • the battery pack according to appendix 9 wherein the second cell temperature threshold is included in a range from 45 ° C to 65 ° C.
  • the abnormal condition corresponding to the switch temperature includes that the switch temperature is equal to or higher than a first switch temperature threshold,
  • the management unit indicates that the occurrence of the abnormality is predicted when the switch temperature is lower than the first switch temperature threshold and equal to or higher than a second switch temperature threshold lower than the first switch temperature threshold.
  • the battery pack according to appendix 8 which transmits a warning signal to the outside.
  • the first switch temperature threshold is included in a range from 90 ° C. to 110 ° C .;
  • Appendix 14 14. The battery pack according to appendix 13, wherein the pack temperature threshold is included in a range from ⁇ 15 ° C. to ⁇ 25 ° C.
  • the management unit determines, for each of the detected state values, whether or not the state value continuously satisfies the abnormality condition for a predetermined insensitivity time, and continues the insensitivity time for the abnormality.
  • the battery pack according to any one of appendices 3 to 14, wherein when there is a state value that satisfies the condition, it is determined that the abnormality has occurred.
  • Appendix 20 A method for controlling a battery pack comprising secondary battery cells, Detecting a state value indicating the state of the battery pack; Based on the state value, it is determined whether or not an abnormality has occurred in the battery pack. If the abnormality has occurred, an abnormality signal indicating that the abnormality has occurred is transmitted to the outside, and then predetermined. After a delay time elapses, output a shutoff instruction to shut off the secondary battery cell from the outside, When the shutoff instruction is output, shut off the secondary battery cell from the outside, The battery pack control method, wherein the delay time is 5 seconds or more.

Abstract

　運転が不安定になるという問題を解決することが可能な電池パックを提供する。　スイッチ（２１、２２）は、２次電池セル（１１）と外部との接続と遮断を切り換える。検出部（２３～２６）は、電池パック（２００）の状態を示す状態値を検出する。管理部（２７）は、状態値に基づいて、電池パックに異常が発生したか否かを判定し、異常が発生した場合、異常が発生した旨の異常信号を外部に送信し、その後、予め定められた遅延時間経過してから、２次電池セル（１１）を外部と遮断する旨の遮断指示を出力する。遮断部（２６）は、遮断指示が出力された場合、スイッチ（２１、２２）を用いて、２次電池セル（１１）を外部と遮断する。また、遅延時間は、５秒以上である。

Description

電池パック、移動体および制御方法
　本発明は、２次電池セルを備えた電池パックに関し、特には、リチウムイオン２次電池セルを備えた電池パックに関する。
　近年、電気機器の動力源として、リチウムイオン２次電池セルが注目されている。リチウムイオン２次電池セルは、エネルギー密度が高いため、小型化および軽量化が図れるという利点を有するが、その一方で、過充電や過放電などによって、リチウムイオン２次電池セル自身を破損させてしまう可能性がある。このため、リチウムイオン２次電池セルは、通常、そのリチウムイオン２次電池セルを保護するための保護回路（ＢＭＵ：Battery Management Unit）と合わせて電池パックとして使用されている。
　保護回路は、リチウムイオン２次電池セルの状態を監視し、その状態に基づいて、リチウムイオン２次電池セルが破損する前に、リチウムイオン２次電池セルを外部と遮断させる。より具体的に言えば、保護回路は、リチウムイオン２次電池セルの両極間の電圧、リチウムイオン２次電池セルに流れる電流およびリチウムイオン２次電池セルの温度を、リチウムイオン２次電池セルの状態として監視し、それらの値が所定の閾値を超えた場合に、リチウムイオン２次電池セルを外部と強制的に遮断させることで、リチウムイオン２次電池セルの破損を防止している。
　しかしながら、上記の値が閾値を超えた瞬間に、リチウムイオン２次電池セルが外部と遮断されると、電気機器への電力供給が突然停止されることとなり、パソコンや携帯電話機のようなデータ処理を行う電気機器では、処理中のデータが破壊されるなどの問題が生じる。
　これに対して特許文献１には、電気機器が処理中のデータをハードディスクなどに退避させる時間を確保するために、電圧が閾値を超えた場合、電力供給を停止することを示す信号を電気機器に対して出力し、その後、数ミリ秒ないし数百ミリ秒程度経過すると、電池セルと外部との通電を遮断させる過放電防止装置が記載されている。
特開平０９－２１５２１３号公報
　上記のような電池パックが電動アシスト自転車などの移動体の動力源として使用される場合、保護回路の機能により電気機器への電力供給が突然停止されると、電動アシスト自転車のペダルや電気自動車のハンドルなどに係る負荷などが突然変化してしまい、運転が不安定になるという問題がある。
　特許文献１に記載の過放電防止装置では、電圧が閾値を超えてから電気機器への電力供給が停止されるまで数ミリ秒ないし数百ミリ秒程度の余裕があるが、このような短時間では、ユーザは、負荷が変化することを事前に把握することができず、運転が不安定になるという問題を解決することができない。
　本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、運転が不安定になるという問題を解決することが可能な電池パック、移動体および制御方法を提供することを目的とする。
　本発明による電池パックは、２次電池セルを備えた電池パックであって、前記２次電池セルと外部との接続と遮断を切り換えるスイッチと、前記電池パックの状態を示す状態値を検出する検出部と、前記状態値に基づいて、前記電池パックに異常が発生したか否かを判定し、前記異常が発生した場合、前記異常が発生した旨の異常信号を外部に送信し、その後、予め定められた遅延時間経過してから、前記２次電池セルを外部と遮断する旨の遮断指示を出力する管理部と、前記遮断指示が出力された場合、前記スイッチを用いて、前記２次電池セルを外部と遮断する遮断部と、を有し、前記遅延時間は、５秒以上である。
　本発明による移動体は、上記の電池パックを備える。
　本発明による電池パックの制御方法は、２次電池セルを備えた電池パックの制御方法であって、前記電池パックの状態を示す状態値を検出し、前記状態値に基づいて、前記電池パックに異常が発生したか否かを判定し、前記異常が発生した場合、前記異常が発生した旨の異常信号を外部に送信し、その後、予め定められた遅延時間経過してから、前記２次電池セルを外部と遮断する旨の遮断指示を出力し、前記遮断指示が出力された場合、前記２次電池セルを外部と遮断し、前記遅延時間は、５秒以上である、電池パックの制御方法。
　本発明によれば、運転が不安定になることを軽減することが可能になる。
本発明の一実施形態の電池パックの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態の移動体の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態の電池パックおよび移動体の動作の一例を説明するための図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、同じ機能を有するものには同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。
　図１は、本発明の一実施形態の電池パックの構成を示すブロック図である。図１において、電池パック１００は、電池部１と、保護部（ＢＭＵ：Battery Management Unit）２とを有する。なお、電池パック１００は、電気機器（図１では不図示）と接続され、その電気機器の動力源として機能する。電気機器は、例えば、電動アシスト自転車、電動モータサイクルおよび電動自動車のような移動体である。
　電池部１は、充放電が可能な２次電池セル（Ｃｅｌｌ）１１と、正極端子Ｐと、負極端子Ｎとを有する。
　本実施形態では、電池部１は、複数の２次電池セル１１が直列に接続された構成を有するものする。しかしながら、電池部１は、単一の２次電池セルで構成されてもよいし、複数の２次電池が並列またはマトリックス状に接続された構成でもよい。なお、２次電池セルの数や配置は、電気機器の種類や２次電池セルの種類などに応じて適宜決定される。
　また、２次電池セル１１の種類は特に限定されないが、例えば、リチウムイオン２次電池セルである。リチウムイオン２次電池セルとしては、正極がマンガンで形成されたマンガン系リチウムイオン２次電池セルや、正極がコバルト、ニッケルおよびマンガンで形成された三元系リチウムイオン電池セルなどが挙げられる。
　保護部２は、電池部１（具体的には、正極端子Ｐおよび負極端子Ｎ）と接続され、電池部１や電池パック１００と接続された電気機器を保護する。
　具体的には、保護部２は、放電ＦＥＴ（Field effect transistor）２１と、充電ＦＥＴ２２と、温度センサ２３および２４と、電流検出部２５と、監視ＩＣ（Integrated Circuit）２６と、ＭＣＵ（Micro Control Unit)２６とを有する。また、保護部２は、電気機器と電力の送受を行うための正極出力端子ＰＯＵＴおよび負極出力端子ＮＯＵＴと、電気機器と通信を行うための通信端子ＣＸとを有する。なお、通信端子ＣＸは、複数あってもよい。
　放電ＦＥＴ２１および充電ＦＥＴ２２は、電池部１（具体的には、２次電池セル１１）と外部との接続と遮断を切り換えるスイッチを構成する。具体的には、放電ＦＥＴ２１は、電池部１から出力される放電電流を制御するためのスイッチであり、充電ＦＥＴ２２は、電池部１に供給される充電電流を制御するためのスイッチである。
　なお、放電ＦＥＴ２１および充電ＦＥＴ２２は、図１では、電池部１の正極端子Ｐと正極出力端子ＰＯＵＴとの間に設けられているが、電池部１の負極端子Ｎと負極出力端子ＮＯＵＴとの間に設けられてもよい。また、放電電流および充電電流を制御するためのスイッチとしては、ＦＥＴの代わりに、ブレーカやリレーが使用されてもよい。
　温度センサ２３および２４、電流検出部２５および監視ＩＣ２６は、電池パック１００の状態を示す状態値を検出する検出部を構成する。検出部は、状態値として、２次電池セル１１の両極間の電圧値であるセル電圧値、２次電池セル１１に流れる放電電流の値であるセル電流値、電池パックの温度であるパック温度の少なくとも一つを検出すればよいが、本実施形態では、それらの状態値の全てを検出するものとする。また、検出部は、パック温度として、電池部１の温度であるセル温度と、スイッチ（放電ＦＥＴ２１および充電ＦＥＴ２２）の温度であるスイッチ温度の少なくとも一方を検出すればよいが、本実施形態では、それらのパック温度の両方を検出するものとする。
　温度センサ２３は、電池部１の温度であるセル温度を検出する。なお、温度センサ２３は、複数あってもよい。この場合、温度センサ２３のそれぞれは、電池部１のそれぞれ異なる箇所の温度を測定する。
　温度センサ２４は、放電ＦＥＴ２１および充電ＦＥＴ２２の温度であるスイッチ温度を検出する。なお、温度センサ２４は、複数あってもよい。この場合、温度センサ２４のそれぞれは、放電ＦＥＴ２１および充電ＦＥＴ２２のそれぞれの温度を測定する。
　電流検出部２５は、電池部１の充電電流および放電電流を検出する。なお、本実施形態では、電流検出部２５は、電池部１の負極端子Ｎと負極出力端子ＮＯＵＴとの間に設けられているが、電池部１の正極端子Ｐと正極出力端子ＰＯＵＴとの間に設けられてもよい。また、以下では、電池部１の充電電流および放電電流を充放電流と総称することもある。
　監視ＩＣ２６は、各２次電池セル１１の両極間の電圧であるセル電圧値を検出する検出部としての機能と、放電ＦＥＴ２１および充電ＦＥＴ２２を用いて、電池部１を外部と遮断する遮断部としての機能とを有する。なお、監視ＩＣ２６は、アナログフロントエンド（ＡＦＥ：Analog Front End）と呼ばれることもある。
　停止部として機能する場合、監視ＩＣ２６は、具体的には、ＭＣＵ２７から電池部１を外部と遮断する旨の遮断指示が出力された場合、放電ＦＥＴ２１、充電ＦＥＴ２２、または、放電ＦＥＴ２１および充電ＦＥＴ２２の両方をオフにして、電池部１を外部と遮断する。
　ＭＣＵ２７は、管理部と呼ばれることもある。ＭＣＵ２７は、検出された状態値（すなわち、温度センサ２３および２４で検出されたセル温度およびスイッチ温度、電流検出部２５で検出された充放電流、および、監視ＩＣ２６にて検出されたセル電圧値）に基づいて、電池パック１００に異常が発生したか否かを判定する。
　具体的には、ＭＣＵ２７は、検出された状態値のそれぞれについて、その状態値が、その状態値に対応する異常条件を満たすか否かを判定し、異常条件を満たす状態値が存在する場合、異常が発生したと判定し、異常条件を満たす状態値が存在しない場合、異常が発生していないと判定する。
　異常が発生した場合、ＭＣＵ２７は、異常が発生した旨の異常信号を通信端子ＣＸを介して外部に送信する。その後、ＭＣＵ２７は、予め定められた遅延時間が経過してから、電池部１（具体的には、２次電池セル１１）を外部と遮断する旨の遮断指示を監視ＩＣ２６に出力する。
　なお、遅延時間は、電池パック１００が備わった移動体を利用するユーザが、電池パック１００からの電力供給が停止されることを確認できる程度の時間が望ましく、具体的には、５秒以上であることが望ましい。ただし遅延時間が長くなり過ぎると、２次電池セル１１が破損するなどの問題が生じる可能性があるため、長ければよいということでもない。このため、遅延時間は、５秒から１分までの範囲に含まれることが望ましい。
　また、ＭＣＵ２７は、状態値に基づいて、電池パック１００に異常が発生することが予測されるか否かを判定してもよい。具体的には、ＭＣＵ２７は、状態値のそれぞれについて、その状態値が、その状態値に対応する警告条件を満たすか否かを判定し、警告条件を満たす状態値が存在する場合、異常の発生が予測されると判定し、警告条件を満たす状態値が存在しない場合、異常の発生は予測されないと判定する。そして、異常の発生が予測される場合、ＭＣＵ２７は、異常の発生が予測される旨の警告信号を通信端子ＣＸを介して外部に送信する。
　次に、ＭＣＵ２７が行う処理についてより詳細に説明する。
　電池パックに発生する異常としては、例えば、過放電、放電過電流、異常高温、オープン破損、および、断線が挙げられる。以下、異常の種類ごとにＭＣＵ２７が行う処理について説明する。
　（１）過放電
　２次電池セル１１としてリチウムイオン２次電池セルなどが使用される場合、放電により２次電池セル１１の電圧値が低下しすぎると、２次電池セルは劣化してしまい、充電の際に発熱などの問題が生じる可能性がある。
　このため、セル電圧値に対応する異常条件としては、例えば、セル電圧値が第１の電圧閾値以下になることが望ましい。この場合、ＭＣＵ２７は、セル電圧値が第１の電圧閾値以下になると、異常が発生したと判定し、遅延時間が経過するまで異常信号を送信し続け、その後、遮断指示を監視ＩＣ２６に出力することで、監視ＩＣ２６に電池部１を外部と遮断させる。
　なお、充電の際に問題が生じる可能性のある電圧値である深放電電圧値、および、２次電池セルが充電されずに所定の期間（例えば、数か月ないし数年）放置されたときに深放電電圧値となる電圧値である放電終止電圧値は、２次電池セルの種類などに応じて異なるが、一般的には、それぞれ１Ｖおよび３Ｖ程度である。この場合、仮に遅延時間が必要ないとすると、第１の電圧閾値が２．３Ｖ程度であれば、セル電圧値が第１の電圧閾値以下になってから電池部１が実際に外部と遮断されるまでに、セル電圧値が低下していっても、２次電池セルの劣化を抑制することができる。
　しかしながら、本実施形態では、遅延時間が必要であるため、第１の電圧閾値は２．３Ｖより高くすることが望ましい。このような第１の電圧閾値は、２次電池セル１１の特性などに応じて決定されるが、例えば、２．５Ｖから２．９Ｖまでの範囲に含まれることが望ましい。
　また、セル電圧値に対応する警告条件としては、例えば、セル電圧値が第１の電圧閾値より大きく、かつ、第１の電圧閾値より大きい第２の電圧閾値以下であることが挙げられる。この場合、ＭＣＵ２７は、セル電圧値が第１の電圧閾値より大きく、かつ、第１の電圧閾値より大きい第２の電圧閾値以下になると、警告信号を通信端子ＣＸを介して外部に送信する。第２の電圧閾値は、例えば、２．９Ｖから３．３Ｖまでの範囲に含まれる。
　（２）放電過電流
　２次電池セルの放電時に、予め想定された最大電流値以上の電流が２次電池セルから放電されると、２次電池が劣化したり破損したりする可能性がある。
　このため、セル電流値に対応する異常条件としては、例えば、セル電流値が第１の電流閾値以上になることが望ましい。この場合、ＭＣＵ２７は、セル電流値が第１の電流閾値以上になると、異常が発生したと判定し、遅延時間が経過するまで異常信号を送信し続け、その後、遮断指示を監視ＩＣ２６に出力することで、監視ＩＣ２６に電池部１を外部と遮断させる。
　第１の電流閾値は、２次電池セル１１の特性に応じて異なるが、２次電池セル１１の動作が保証されたセル電流値の最大値が２０Ａの場合、例えば、２５Ａから４０Ａまでの範囲に含まれる。
　また、セル電流値に対応する警告条件としては、セル電流値が第１の電流閾値より小さく、かつ、第１の電流閾値より小さい第２の電流閾値以上になることが挙げられる。この場合、ＭＣＵ２７は、セル電流値が第１の電流閾値より小さく、かつ、第１の電流閾値より小さい第２の電流閾値以上になると、警告信号を通信端子ＣＸを介して外部に送信する。第２の電流閾値は、２次電池セル１１の動作が保証されたセル電流値の最大値が２０Ａの場合、例えば、２０Ａから３５Ａまでの範囲に含まれる。
　（３）異常高温
　電池パック１００、具体的には、２次電池セル１１およびスイッチ（放電ＦＥＴ２１および充電ＦＥＴ２２）の温度が高くなりすぎると、２次電池セル１１やスイッチが劣化したり破損したりする可能性がある。
　このため、セル温度に対応する異常条件としては、セル温度が第１のセル温度閾値以上になることが望ましく、スイッチ温度に対応する異常条件としては、スイッチ温度が第１のスイッチ温度閾値以上になることが望ましい。この場合、ＭＣＵ２７は、セル温度値が第１のセル温度閾値以上になった場合、または、スイッチ温度が第１のスイッチ温度閾値以上になった場合、異常が発生したと判定し、遅延時間が経過するまで異常信号を送信し続け、その後、遮断指示を監視ＩＣ２６に出力することで、監視ＩＣ２６に電池部１を外部と遮断させる。
　第１のセル温度閾値は、２次電池セル１１の特性に応じて異なるが、例えば、２次電池セル１１の動作保証温度の最大値が６０℃の場合、６０℃から７０℃までの範囲に含まれる。また、第１のスイッチ温度閾値は、スイッチの特性に応じて異なるが、例えば、スイッチであるＦＥＴのジャンクション温度が１５０℃の場合、９０℃から１１０℃までの範囲に含まれる。
　また、セル温度に対応する警告条件としては、セル温度が第１のセル温度閾値より小さく、かつ、第１のセル温度閾値より小さい第２のセル温度閾値以上になったことが挙げられる。また、スイッチ温度に対応する警告条件としては、スイッチ温度が第１のスイッチ温度閾値より小さく、かつ、第１のスイッチ温度閾値より小さい第２のスイッチ温度閾値以上になったことが挙げられる。この場合、ＭＣＵ２７は、セル温度が第１のセル温度閾値より小さく、かつ、第１のセル温度閾値より小さい第２のセル温度閾値以上になったか、または、スイッチ温度に対応する警告条件としては、スイッチ温度が第１のスイッチ温度閾値より小さく、かつ、第１のスイッチ温度閾値より小さい第２のスイッチ温度閾値以上になると、警告信号を通信端子ＣＸを介して外部に送信する。
　第２のセル温度閾値は、２次電池セル１１の動作保証温度の最大値が６０℃の場合、例えば、４５℃から６０℃までの範囲に含まれる。また、第２のスイッチ温度閾値は、スイッチであるＦＥＴのジャンクション温度が１５０℃の場合、例えば、７０℃から９０℃までの範囲に含まれる。
　なお、温度センサ２３および２４としてＮＴＣサーミスタ（Negative Temperature Coefficient Thermistor）が使用された場合、温度センサ２３または２４にショート破損が発生すると、非常に高いセル温度またはスイッチ温度が検出されることとなる。この場合、セル温度またはスイッチ温度が第１のセル温度閾値またはスイッチ温度閾値以上になるため、異常として検出される。
　（４）オープン破損
　温度センサ２３および２４としてＮＴＣサーミスタが使用された場合、温度センサ２３または２４にオープン破損が発生すると、非常に低いパック温度（セル温度またはスイッチ温度）が検出されることとなる。
　このため、パック温度に対応する異常条件として、そのパック温度がパック温度閾値以下になることを含むことが望ましい。この場合、ＭＣＵ２７は、パック温度値がパック温度閾値以下になると、異常が発生したと判定し、遅延時間が経過するまで異常信号を送信し続け、その後、遮断指示を監視ＩＣ２６に出力することで、監視ＩＣ２６に電池部１を外部と遮断させる。パック温度閾値は、例えば、電池パック１００の動作保証温度の最小値が－１０の場合、－１５℃から－２５℃の範囲に含まれる。
　なお、温度センサが破損したことが原因で、実際の温度が急激に上昇することはないので、遅延時間を５秒以上確保することが可能である。
　また、以上説明した異常（１）～（４）の判定では、状態値は、何らかの理由により、一時的に異常な値になることがある。このような場合に、２次電池セル１１が外部と遮断されると、２次電池セル１１に破損などが生じないのに関わらず、外部への電力供給が停止されてしまい、利便性が悪い。
　このため、ＭＣＵ２７は、状態値のそれぞれについて、その状態値が予め定められた不感応時間継続して異常条件を満たすか否かを判定し、不感応時間継続して異常条件を満たす状態値が存在する場合、異常が発生したと判定することが望ましい。
　不感応時間は、異常の誤判定を防止するための時間であり、例えば、５秒以内の値である。
　（５）断線
　監視ＩＣ２６は、２次電池セル１１のセル電圧値を検出するために、２次電池セル１１の両極と配線を介して接続される必要がある。この配線が断線されると、監視ＩＣ２６はセル電圧値を検出することができなくなり、セル電圧値の検出が停止されてしまう。
　このため、ＭＣＵ２７には、セル電圧値に対する異常条件として、セル電圧値の検出が停止されたことが設定され、ＭＣＵ２７は、セル電圧値の検出が停止されると、異常が発生したと判定する。
　なお、監視ＩＣ２６と２次電池セル１１の両極とを接続する配線が断線されても、それが原因で２次電池セルのセル電圧値が急激に低下することはない。このため、遅延時間を５秒以上確保することが可能になる。また、断線は通常突発的に発生するため、断線に関しては、警告条件や不感応時間を設定する必要はない。
　次に電池パック１００を備えた移動体について説明する。
　図２は、電池パック１００を備えた電気機器の構成の一例を示すブロック図である。図２に示す移動体２００は、電池パック１００と、負荷２０１と、制御部２０２と、通知部２０３とを有する。
　負荷２０１は、電池パック１００の正極出力端子ＰＯＵＴおよび負極出力端子ＮＯＵＴと接続され、電池パック１００から正極出力端子ＰＯＵＴおよび負極出力端子ＮＯＵＴを介して供給される電力で駆動する。負荷２０１としては、例えば、電動自動車や電動アシスト自転車のモーターなどが挙げられる。
　制御部２０２は、電池パック１００の通信端子ＣＸと接続され、電池パック１００から通信端子ＣＸを介して異常信号および警告信号を受信する。
　警告信号を受信した場合、制御部２０２は、通知部２０３を用いて、異常の発生が予測される旨をユーザに通知する。
　異常信号を受信した場合、制御部２０２は、通知部２０３を用いて、電池パック１００からの電力供給が停止される旨を通知する。このとき、制御部２０２は、電池パック１００からの電力供給が停止されるまでの残り時間などを通知してもよい。
　なお、通知部は、例えば、モニタ、スピーカおよびバイブレーションなどである。また、電池パック１００は移動体２００と脱着可能でもよい。また、移動体２００は、電池パック１００とは別の予備動力源などを備えていてもよい。
　次に電池パック１００および移動体２００の動作について説明する。なお、以下の動作が定期的に行われる。
　図３は、電池パック１００の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
　先ず、温度センサ２３は、電池部１の温度であるセル温度を検出し、そのセル温度を示すセル温度信号を監視ＩＣ２６に通知する。また、温度センサ２４は、スイッチの温度であるスイッチ温度を検出し、そのスイッチ温度を示すスイッチ温度信号を監視ＩＣ２６に通知する。電流検出部２５は、電池部１の充放電流を検出し、その充放電流を示す電流信号を監視ＩＣ２６に通知する。監視ＩＣ２６は、各２次電池セル１１のセル電圧を検出するとともに、セル温度信号、スイッチ温度信号および電流信号を受信する。そして、監視ＩＣ２６は、検出した各セル電圧を示す電圧信号と、受信したセル温度信号、スイッチ温度信号および電流信号とをＭＣＵ２７に通知する（ステップＳ３０１）。
　ＭＣＵ２７は、電圧信号と、セル温度信号、スイッチ温度信号および電流信号を受信すると、その、電圧信号と、セル温度信号、スイッチ温度信号および電流信号に基づいて、電池パック１００に異常が発生したか否かを判定する（ステップＳ３０２）。
　異常が発生していない場合、ＭＣＵ２７は、電圧信号と、セル温度信号、スイッチ温度信号および電流信号に基づいて、電池パック１００に異常が発生することが予測されるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。
　異常の発生が予想されない場合、ＭＣＵ２７は処理を終了する。
　一方、異常の発生が予想される場合、ＭＣＵ２７は、警告信号を通信端子ＣＸを介して移動体２００の制御部２０２に送信し（ステップＳ３０４）、処理を終了する。なお、この場合、制御部２０２は、警告信号を受信すると、通知部２０３を用いて、異常の発生が予測される旨をユーザに通知する。
　また、ステップＳ３０２において異常が発生した場合、ＭＣＵ２７は、異常信号を通信端子ＣＸを介して移動体２００の制御部２０２に送信する（ステップＳ３０５）。この場合、制御部２０２は、異常信号を受信すると、通知部２０３を用いて、電池パック１００からの電力供給が停止される旨をユーザに通知する。
　ステップＳ３０５で異常信号が送信されると、ＭＣＵ２７は、遅延時間が経過するまで時間を計測する（ステップＳ３０６）。
　遅延時間が経過すると、ＭＣＵ２７は、遮断指示を監視ＩＣ２６に送信する。監視ＩＣ２６は、遮断指示を受信すると、放電ＦＥＴ２１、充電ＦＥＴ２２、または、放電ＦＥＴ２１および充電ＦＥＴ２２の両方をオフにして、電池部１を外部と遮断して（ステップＳ３０７）、処理を終了する。これにより、移動体２００の負荷２０１への電力供給が停止される。
　以上説明したように本実施形態によれば、異常が発生した場合、異常が発生した旨の異常信号が外部に送信され、その後、５秒以上経過してから２次電池セル１１が外部と遮断されるため、ユーザに電力供給が停止されるまでに、電力供給ことを伝えるだけの十分な時間を確保することが可能になる。したがって、電動アシスト自転車のペダルや電気自動車のハンドルなどに係る負荷などが変化することを事前に知ることが可能になるので、運転が不安定になることを軽減することが可能になる。
　また、本実施形態では、異常の発生が予測される場合には、警告信号が出力されるので、運転が不安定になることをより確実に軽減することが可能になる。
　以上説明した実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
　また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のように記載することが可能であるが、以下には限定されない。
　［付記１］
２次電池セルを備えた電池パックであって、
前記２次電池セルと外部との接続と遮断を切り換えるスイッチと、
前記電池パックの状態を示す状態値を検出する検出部と、
前記状態値に基づいて、前記電池パックに異常が発生したか否かを判定し、前記異常が発生した場合、前記異常が発生した旨の異常信号を外部に送信し、その後、予め定められた遅延時間経過してから、前記２次電池セルを外部と遮断する旨の遮断指示を出力する管理部と、
前記遮断指示が出力された場合、前記スイッチを用いて、前記２次電池セルを外部と遮断する遮断部と、を有し、
前記遅延時間は、５秒以上である、電池パック。
　［付記２］
前記検出部は、前記状態値として、前記２次電池セルの両極間の電圧値であるセル電圧値、前記２次電池セルに流れる放電電流の値であるセル電流値、前記電池パックの温度であるパック温度の少なくとも一つを検出する、付記１に記載の電池パック。
　［付記３］
前記管理部は、前記検出された状態値のそれぞれについて、当該状態値が、当該状態値に対応する異常条件を満たすか否かを判定し、前記異常条件を満たす状態値が存在する場合、前記異常が発生したと判定する、付記２に記載の電池パック。
　［付記４］
前記セル電圧値に対応する異常条件は、当該セル電圧値が第１の電圧閾値以下になることを含み、
前記管理部は、前記セル電圧値が前記第１の電圧閾値よりも大きく、かつ、前記第１の電圧閾値よりも大きい第２の電圧閾値以下になると、前記異常の発生が予測される旨の警告信号を外部に送信する、付記３に記載の電池パック。
　［付記５］
前記第１の電圧閾値は、２．５Ｖから２．９Ｖまでの範囲に含まれ、
前記第２の電圧閾値は、２．９Ｖから３．２Ｖまでの範囲に含まれる、付記４に記載の電池パック。
　［付記６］
前記セル電流値に対応する異常条件は、当該セル電流値が第１の電流閾値以上になることを含み、
前記管理部は、前記セル電流値が前記第１の電流値より小さく、かつ、前記第１の電流値より小さい第２の電流閾値以上になると、前記異常の発生が予測される旨の警告信号を外部に送信する、付記３ないし５のいずれか１項に記載の電池パック。
　［付記７］
前記第１の電流閾値は、２５Ａから４０Ａまでの範囲に含まれ、
前記第２の電流閾値は、２０Ａから３５Ａまでの範囲に含まれる、付記６に記載の電池パック。
　［付記８］
前記検出部は、前記パック温度として、前記２次電池セルの温度であるセル温度と、前記スイッチの温度であるスイッチ温度との少なくとも一方を検出する、付記３ないし７のいずれか１項に記載の電池パック。
　［付記９］
前記セル温度に対応する異常条件は、当該セル温度が第１のセル温度閾値以上になることを含み、
前記管理部は、前記セル温度が前記第１のセル温度閾値より小さく、かつ、前記第１のセル温度閾値より小さい第２のセル温度閾値以上になると、前記異常の発生が予測される旨の警告信号を外部に送信する、付記８項に記載の電池パック。
　［付記１０］
前記第１のセル温度閾値は、６０℃から７０℃までの範囲に含まれ、
前記第２のセル温度閾値は、４５℃から６５℃までの範囲に含まれる、付記９に記載の電池パック。
　［付記１１］
前記スイッチ温度に対応する異常条件は、当該スイッチ温度が第１のスイッチ温度閾値以上になることを含み、
前記管理部は、前記スイッチ温度が前記第１のスイッチ温度閾値より小さく、かつ、前記第１のスイッチ温度閾値より小さい第２のスイッチ温度閾値以上になると、前記異常の発生が予測される旨の警告信号を外部に送信する、付記８に記載の電池パック。
　［付記１２］
前記第１のスイッチ温度閾値は、９０℃から１１０℃までの範囲に含まれ、
前記第２のスイッチ温度閾値は、７０℃から９０℃までの範囲に含まれる、付記１１に記載の電池パック。
　［付記１３］
前記パック温度に対応する異常条件は、当該パック温度がパック温度閾値以下になることを含む、付記３ないし１２のいずれか１項に記載の電池パック。
　［付記１４］
前記パック温度閾値は、－１５℃から－２５℃までの範囲に含まれる、付記１３に記載の電池パック。
　［付記１５］
前記管理部は、前記検出された状態値のそれぞれについて、当該状態値が予め定められた不感応時間継続して前記異常条件を満たすか否かを判定し、前記不感応時間継続して前記異常条件を満たす状態値が存在する場合、前記異常が発生したと判定する、付記３ないし１４のいずれか１項に記載の電池パック。
　［付記１６］
前記不感応時間は、５秒以内の値である、付記１５に記載の電池パック。
　［付記１７］
前記セル電圧値に対応する異常条件は、当該セル電圧値の検出が停止されたことを含む、付記３ないし１６のいずれか１項に記載の電池パック。
　［付記１８］
前記２次電池セルは、正極にマンガンを用いたマンガンスピネル系リチウムイオン２次電池セルである、付記１ないし１７のいずれか１項に記載の電池パック。
　［付記１９］
付記１ないし１８のいずれか１項に記載の電池パックと、
通知部と、
前記電池パックから異常信号が出力された場合、前記通知部を用いて、前記電池パックに異常が発生した旨を通知する制御部と、を備えた移動体。
　［付記２０］
２次電池セルを備えた電池パックの制御方法であって、
前記電池パックの状態を示す状態値を検出し、
前記状態値に基づいて、前記電池パックに異常が発生したか否かを判定し、前記異常が発生した場合、前記異常が発生した旨の異常信号を外部に送信し、その後、予め定められた遅延時間経過してから、前記２次電池セルを外部と遮断する旨の遮断指示を出力し、
前記遮断指示が出力された場合、前記２次電池セルを外部と遮断し、
前記遅延時間は、５秒以上である、電池パックの制御方法。
　なお、この出願は、２０１３年３月１３日に出願された日本出願特願２０１３－０５００８４号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１　　　電池部
　２　　　保護回路
　１１　　２次電池セル
　２１　　放電ＦＥＴ
　２２　　充電ＦＥＴ
　２３　　温度センサ
　２４　　温度センサ
　２５　　電流検出部
　２６　　監視ＩＣ
　２７　　ＭＣＵ
　１００　電池パック
　２００　移動体
　２０１　負荷
　２０２　管理部
　２０３　通知部

Claims (10)

  1. 　２次電池セルを備えた電池パックであって、
    　前記２次電池セルと外部との接続と遮断を切り換えるスイッチと、
    　前記電池パックの状態を示す状態値を検出する検出部と、
    　前記状態値に基づいて、前記電池パックに異常が発生したか否かを判定し、前記異常が発生した場合、前記異常が発生した旨の異常信号を外部に送信し、その後、予め定められた遅延時間経過してから、前記２次電池セルを外部と遮断する旨の遮断指示を出力する管理部と、
    　前記遮断指示が出力された場合、前記スイッチを用いて、前記２次電池セルを外部と遮断する遮断部と、を有し、
    　前記遅延時間は、５秒以上である、電池パック。
  2. 　前記検出部は、前記状態値として、前記２次電池セルの両極間の電圧値であるセル電圧値、前記２次電池セルに流れる放電電流の値であるセル電流値、前記電池パックの温度であるパック温度の少なくとも一つを検出する、請求項１に記載の電池パック。
  3. 　前記管理部は、前記検出された状態値のそれぞれについて、当該状態値が、当該状態値に対応する異常条件を満たすか否かを判定し、前記異常条件を満たす状態値が存在する場合、前記異常が発生したと判定する、請求項２に記載の電池パック。
  4. 　前記セル電圧値に対応する異常条件は、当該セル電圧値が第１の電圧閾値以下になることを含み、
    　前記管理部は、前記セル電圧値が前記第１の電圧閾値よりも大きく、かつ、前記第１の電圧閾値よりも大きい第２の電圧閾値以下になると、前記異常の発生が予測される旨の警告信号を外部に送信する、請求項３に記載の電池パック。
  5. 　前記第１の電圧閾値は、２．５Ｖから２．９Ｖまでの範囲に含まれ、
    　前記第２の電圧閾値は、２．９Ｖから３．２Ｖまでの範囲に含まれる、請求項４に記載の電池パック。
  6. 　前記セル電流値に対応する異常条件は、当該セル電流値が第１の電流閾値以上になることを含み、
    　前記管理部は、前記セル電流値が前記第１の電流値より小さく、かつ、前記第１の電流値より小さい第２の電流閾値以上になると、前記異常の発生が予測される旨の警告信号を外部に送信する、請求項３ないし５のいずれか１項に記載の電池パック。
  7. 　前記第１の電流閾値は、２５Ａから４０Ａまでの範囲に含まれ、
    　前記第２の電流閾値は、２０Ａから３５Ａまでの範囲に含まれる、請求項６に記載の電池パック。
  8. 　前記検出部は、前記パック温度として、前記２次電池セルの温度であるセル温度と、前記スイッチの温度であるスイッチ温度との少なくとも一方を検出する、請求項３ないし７のいずれか１項に記載の電池パック。
  9. 　請求項１ないし８のいずれか１項に記載の電池パックと、
    　通知部と、
    　前記電池パックから異常信号が出力された場合、前記通知部を用いて、前記電池パックに異常が発生した旨を通知する制御部と、を備えた移動体。
  10. 　２次電池セルを備えた電池パックの制御方法であって、
    　前記電池パックの状態を示す状態値を検出し、
    　前記状態値に基づいて、前記電池パックに異常が発生したか否かを判定し、前記異常が発生した場合、前記異常が発生した旨の異常信号を外部に送信し、その後、予め定められた遅延時間経過してから、前記２次電池セルを外部と遮断する旨の遮断指示を出力し、
    　前記遮断指示が出力された場合、前記２次電池セルを外部と遮断し、
    　前記遅延時間は、５秒以上である、電池パックの制御方法。
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