[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2010110156A - Pack battery - Google Patents

Pack battery Download PDF

Info

Publication number
JP2010110156A
JP2010110156A JP2008281287A JP2008281287A JP2010110156A JP 2010110156 A JP2010110156 A JP 2010110156A JP 2008281287 A JP2008281287 A JP 2008281287A JP 2008281287 A JP2008281287 A JP 2008281287A JP 2010110156 A JP2010110156 A JP 2010110156A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
circuit
microcomputer
protection
cell
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.)
Granted
Application number
JP2008281287A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5334531B2 (en
Inventor
Masao Yamaguchi
昌男 山口
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 JP2008281287A priority Critical patent/JP5334531B2/en
Publication of JP2010110156A publication Critical patent/JP2010110156A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5334531B2 publication Critical patent/JP5334531B2/en
Expired - Fee Related 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

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pack battery which includes a protective circuit offering double protection in a simple circuit configuration and surely determines a fault of a voltage detecting circuit to allow it to operate in a stable manner. <P>SOLUTION: The pack battery controls charge/discharge by a cell set 1 composed of a plurality of element cells 2 through the protective circuit 3, which has a protective IC 4, a microcomputer 5, and a switching element 6. The protective IC 4 has the voltage detecting circuit 11 which detects the voltage of each of the element cells 2, an excess charge/excess discharge detecting circuit 12 which detects excess charge and excess discharge by the element cell 2, a cell voltage selecting circuit 13 which switches the element cell 2 whose voltage is detected, and an oscillating circuit 14 which generates a timing pulse for controlling the cell voltage selecting circuit 13. In the pack battery, the switching element 6 is controlled through outputs from the excess charge/excess discharge detecting circuit 12 and the microcomputer 5 to control charge/discharge by the cell set 1, and the oscillating circuit 14 of the protective IC 4 is connected to the microcomputer 5 so that a timing pulse from the oscillating circuit 14 is detected by the microcomputer 5 to detect the operation status of the protective IC 4. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の素電池を直列に接続している組電池を内蔵するパック電池に関し、とくに、組電池を構成する素電池の過充電や過放電を防止して安全に使用できるパック電池に関する。   The present invention relates to a battery pack including a battery pack in which a plurality of battery cells are connected in series, and more particularly, to a battery pack that can be used safely by preventing overcharge and overdischarge of the battery cells constituting the battery pack. .

複数の素電池を直列に接続しているパック電池は、各々の素電池の電圧を検出して過充電や過放電を防止する保護回路を内蔵して、電池の寿命を長く、また、安全に使用できる。保護回路が故障すると組電池を安全に充放電できないことから、ダブルプロテクションの保護回路を内蔵するパック電池が開発されている。(特許文献1参照)   A battery pack in which a plurality of unit cells are connected in series has a built-in protection circuit that detects the voltage of each unit cell and prevents overcharge and overdischarge. Can be used. A battery pack with a built-in protection circuit for double protection has been developed because the assembled battery cannot be charged / discharged safely if the protection circuit fails. (See Patent Document 1)

特許文献1のパック電池は、保護回路が第1の制御回路と、第2の制御回路を備えており、 第1の制御回路は、電池電圧に対応して電池と直列に接続しているスイッチをオン/オフに制御し、第2の制御回路は、電池電圧が所定の検出レベル以上となると、電池と直列に接続しているスイッチをオフに制御する。   The battery pack of Patent Document 1 has a protection circuit including a first control circuit and a second control circuit, and the first control circuit is connected to the battery in series corresponding to the battery voltage. The second control circuit controls the switch connected in series with the battery to be turned off when the battery voltage reaches or exceeds a predetermined detection level.

特許文献1に記載されるパック電池は、第1の制御回路が正常に動作しない状態では第2の制御回路でもって電池の電流を遮断する、すなわちダブルプロテクションによって安全に使用できる。ただ、このパック電池は、第1の制御回路と第2の制御回路が別々に電池の電圧を検出することから、回路構成が複雑になる欠点がある。とくに、複数の素電池を直列に接続して出力電圧を高くしているパック電池にあっては、各々の素電池の電圧を検出するために、素電池の個数の2倍の電圧検出回路を備えることになって、回路構成が極めて複雑になる。回路構成が複雑になる欠点は、1組の電圧検出回路で電池の電圧を検出して、電圧検出回路で検出される検出電圧を第1と第2の制御回路に入力して、第1と第2の制御回路で電池の電流を制御することで解消できる。ただ、この回路構成によると回路故障によって保護回路の安定な動作を保証できなくなる欠点がある。   The battery pack described in Patent Document 1 can be safely used by cutting off the battery current with the second control circuit when the first control circuit does not operate normally, that is, with double protection. However, this battery pack has a drawback that the circuit configuration is complicated because the first control circuit and the second control circuit detect the voltage of the battery separately. In particular, in a battery pack in which a plurality of unit cells are connected in series to increase the output voltage, in order to detect the voltage of each unit cell, a voltage detection circuit that is twice the number of unit cells is provided. As a result, the circuit configuration becomes extremely complicated. The disadvantage that the circuit configuration is complicated is that the voltage of the battery is detected by a set of voltage detection circuits, and the detection voltage detected by the voltage detection circuit is input to the first and second control circuits. This can be solved by controlling the battery current with the second control circuit. However, this circuit configuration has a drawback that a stable operation of the protection circuit cannot be guaranteed due to a circuit failure.

さらに、この欠点を解消することを目的として、電圧検出回路の故障を制御回路で判定する保護回路を備えるパック電池が開発されている。(特許文献2参照)
特開平8−116627号公報 特開平11−252809号公報
Furthermore, in order to eliminate this drawback, a battery pack having a protection circuit for determining a failure of the voltage detection circuit with a control circuit has been developed. (See Patent Document 2)
JP-A-8-116627 JP-A-11-252809

特許文献2のパック電池は、各々の素電池の電圧を検出するセル電圧検出回路と、組電池の電圧を検出するトータル電圧検出回路と、セル電圧検出回路が検出する各々の素電池の電圧の加算値と、トータル電圧検出回路で検出される検出電圧とを比較して、保護回路が正常に動作しているかどうかを判定する制御回路とを備える。このパック電池は、保護回路でもって、セル電圧検出回路とトータル電圧検出回路の正常な動作を判定できる。しかしながら、このパック電池は、セル電圧検出回路が各々の素電池の電圧を検出できない状態となる全ての故障を確実に判定できない欠点がある。複数の素電池の電圧を検出する電圧検出回路は、電圧を検出する素電池を選択して素電池のセル電圧を検出するが、素電池を選択する選択回路の故障を判定できない。選択回路が正常に動作しない状態となり、素電池のセル電圧がほぼ等しい状態にあっては、セル電圧の加算値がトータル電圧にほぼ等しくなるからである。   The battery pack of Patent Document 2 includes a cell voltage detection circuit that detects the voltage of each unit cell, a total voltage detection circuit that detects the voltage of the assembled battery, and a voltage of each unit cell that the cell voltage detection circuit detects. A control circuit is provided that compares the added value with a detection voltage detected by the total voltage detection circuit to determine whether the protection circuit is operating normally. This battery pack can determine the normal operation of the cell voltage detection circuit and the total voltage detection circuit with the protection circuit. However, this battery pack has a drawback in that it cannot reliably determine all failures in which the cell voltage detection circuit cannot detect the voltage of each unit cell. The voltage detection circuit that detects the voltage of the plurality of unit cells selects the unit cell that detects the voltage and detects the cell voltage of the unit cell, but cannot determine the failure of the selection circuit that selects the unit cell. This is because, when the selection circuit does not operate normally and the cell voltages of the unit cells are approximately equal, the added value of the cell voltages is approximately equal to the total voltage.

本発明は、さらに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、ダブルプロテクションを実現する保護回路を簡単な回路構成としながら、電圧検出回路の故障を確実に判定して安定に動作するパック電池を提供することにある。   The present invention has been developed for the purpose of solving this drawback. An important object of the present invention is to provide a battery pack that operates stably by reliably determining a failure of a voltage detection circuit while having a simple circuit configuration for a protection circuit that realizes double protection.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

本発明のパック電池は、複数の素電池2を互いに直列に接続している組電池1と、この組電池1に接続してなる保護回路3、23とを備え、保護回路3、23でもって組電池1の充放電を制御している。保護回路3、23は、各々の素電池2に接続されて素電池2の電圧を検出する電圧検出回路11、31を内蔵する保護IC4、24と、この保護IC4、24に接続されて保護IC4、24からの入力信号で組電池1の異常を検出して異常信号を出力端子から外部に出力するマイコン5と、組電池1と直列に接続されて組電池1の充放電を制御するスイッチング素子6とを備えている。保護IC4、24は、各々の素電池2の電圧を検出する電圧検出回路11、31と、この電圧検出回路11、31で検出されるセル電圧から各々の素電池2の過充電と過放電を検出する過充電/過放電検出回路12と、電圧検出回路11が電圧を検出する素電池2を切り換えるセル電圧選択回路13と、このセル電圧選択回路13を制御するタイミングパルスの発振回路14とを備えている。保護IC4、24は、発振回路14と電圧検出回路11をマイコン5に接続しており、発振回路14のタイミングパルスと電圧検出回路11で検出されるセル電圧をマイコン5に入力している。パック電池は、保護IC4、24の過充電/過放電検出回路12とマイコン5の出力でスイッチング素子6をオンオフに制御して組電池1の充放電を制御すると共に、保護IC4、24の発振回路14をマイコン5に接続して、発振回路14のタイミングパルスをマイコン5で検出して保護IC4、24の動作状態を検出している。   The battery pack of the present invention includes an assembled battery 1 in which a plurality of unit cells 2 are connected in series with each other, and protective circuits 3 and 23 connected to the assembled battery 1. The charging / discharging of the assembled battery 1 is controlled. The protection circuits 3 and 23 are connected to each of the unit cells 2 to detect the voltage of the unit cell 2, and the protection ICs 4 and 24 including the voltage detection circuits 11 and 31, and the protection ICs 4 and 24 are connected to the protection IC 4. The microcomputer 5 detects an abnormality of the assembled battery 1 from the input signal from 24 and outputs the abnormality signal to the outside from the output terminal, and the switching element connected in series with the assembled battery 1 to control charging / discharging of the assembled battery 1 6 is provided. The protection ICs 4 and 24 are voltage detection circuits 11 and 31 for detecting the voltage of each unit cell 2, and overcharge and overdischarge of each unit cell 2 from the cell voltage detected by the voltage detection circuits 11 and 31. An overcharge / overdischarge detection circuit 12 for detecting, a cell voltage selection circuit 13 for switching the unit cell 2 for which the voltage detection circuit 11 detects a voltage, and a timing pulse oscillation circuit 14 for controlling the cell voltage selection circuit 13 I have. The protection ICs 4 and 24 connect the oscillation circuit 14 and the voltage detection circuit 11 to the microcomputer 5, and input the timing pulse of the oscillation circuit 14 and the cell voltage detected by the voltage detection circuit 11 to the microcomputer 5. In the battery pack, the overcharge / overdischarge detection circuit 12 of the protection ICs 4 and 24 and the output of the microcomputer 5 control the on / off of the switching element 6 to control the charge / discharge of the assembled battery 1 and the oscillation circuit of the protection ICs 4 and 24. 14 is connected to the microcomputer 5, and the timing pulse of the oscillation circuit 14 is detected by the microcomputer 5 to detect the operation state of the protection ICs 4 and 24.

以上のパック電池は、ダブルプロテクションを実現する保護回路を簡単な回路構成としながら、電圧検出回路の故障を確実に判定して安定に動作できる特徴がある。それは、以上のパック電池が、保護回路のマイコンでもって、保護ICに設けているセル電圧選択回路の基本動作を制御する発振回路からのタイミングパルスを検出して、保護ICの動作を確認し、保護ICとマイコンの両方で組電池と直列に接続しているスイッチング素子を制御するからである。さらに、以上のパック電池の保護回路は、保護ICに設けている過充電/過放電検出回路でスイッチング素子を直接に制御し、さらに、保護ICの電圧検出回路で検出されるセル電圧をマイコンに入力して、マイコンでもってスイッチング素子を制御するダブルプロテクションを実現する。しかも、保護ICの電圧検出回路で検出されるセル電圧が過充電/過放電検出回路とマイコンの両方に入力されることから、1組の電圧検出回路でもって、ダブルプロテクションを実現して回路構成を簡単にできる。   The battery pack described above has a feature that it can operate stably by reliably determining a failure of the voltage detection circuit while having a simple circuit configuration of a protection circuit that realizes double protection. The above battery pack detects the timing pulse from the oscillation circuit that controls the basic operation of the cell voltage selection circuit provided in the protection IC with the microcomputer of the protection circuit, and confirms the operation of the protection IC. This is because the switching element connected in series with the assembled battery is controlled by both the protection IC and the microcomputer. Furthermore, the above-mentioned protection circuit for the battery pack directly controls the switching element by the overcharge / overdischarge detection circuit provided in the protection IC, and further supplies the cell voltage detected by the voltage detection circuit of the protection IC to the microcomputer. Input and realize double protection to control switching elements with a microcomputer. Moreover, since the cell voltage detected by the voltage detection circuit of the protection IC is input to both the overcharge / overdischarge detection circuit and the microcomputer, the circuit configuration is realized by realizing a double protection with one set of voltage detection circuits. Can be easy.

本発明のパック電池は、電圧検出回路11が各々の素電池2の電圧を検出する差動アンプ15を備えて、各々の差動アンプ15の出力側にセル電圧選択回路13を構成する選択スイッチ16を接続し、この選択スイッチ16を発振回路14のタイミングパルスで順番に切り換えて、各々の素電池2の電圧を順番に検出することができる。
以上のパック電池は、差動アンプの出力側を切り換えるので、差動アンプの入力側を切り換える選択スイッチに比べて回路構成を簡単にできる。
The battery pack of the present invention includes a differential amplifier 15 in which the voltage detection circuit 11 detects the voltage of each unit cell 2, and a selection switch that constitutes a cell voltage selection circuit 13 on the output side of each differential amplifier 15 16 is connected, and the selection switch 16 is switched in order by the timing pulse of the oscillation circuit 14 so that the voltage of each unit cell 2 can be detected in order.
Since the battery pack described above switches the output side of the differential amplifier, the circuit configuration can be simplified compared to a selection switch that switches the input side of the differential amplifier.

本発明のパック電池は、スイッチング素子6が、組電池1の充電電流を遮断する充電用のスイッチング素子6Aと、組電池1の放電を制御する放電用のスイッチング素子6Bとを備えて、充電用のスイッチング素子6Aを保護IC4、24の出力で制御し、放電用のスイッチング素子6Bをマイコン5で制御することができる。
以上のパック電池は、充電される状態においては、保護ICとマイコンの両方で制御されることから、素電池の過充電を確実に防止できる。また、放電される状態にあっては、マイコンで制御されるので、過放電を防止しながら、負荷側の状態を検出して放電を停止できる。
In the battery pack according to the present invention, the switching element 6 includes a charging switching element 6A for cutting off the charging current of the assembled battery 1 and a discharging switching element 6B for controlling the discharging of the assembled battery 1 for charging. The switching element 6A can be controlled by the outputs of the protection ICs 4 and 24, and the discharging switching element 6B can be controlled by the microcomputer 5.
Since the above battery pack is controlled by both the protection IC and the microcomputer in a charged state, it is possible to reliably prevent overcharging of the unit cell. Moreover, since it is controlled by the microcomputer in the discharged state, the discharge can be stopped by detecting the state on the load side while preventing overdischarge.

本発明のパック電池は、マイコン5が、保護IC4、24の電圧検出回路11、31から入力されるアナログ信号の電圧信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータを内蔵することができる。   In the battery pack of the present invention, the microcomputer 5 can incorporate an A / D converter that converts a voltage signal of an analog signal input from the voltage detection circuits 11 and 31 of the protection ICs 4 and 24 into a digital signal.

本発明のパック電池は、素電池2を、リチウムイオン電池、又はリチウムポリマー電池とすることができる。
このパック電池は、リチウムイオン電池やリチウムポリマー電池からなる素電池の過充電と過放電を防止しながら安全に充放電できる。
In the battery pack of the present invention, the unit cell 2 can be a lithium ion battery or a lithium polymer battery.
This pack battery can be charged and discharged safely while preventing overcharging and overdischarging of a unit cell comprising a lithium ion battery or a lithium polymer battery.

本発明のパック電池は、マイコン5が、発振回路14のタイミングパルスと、電圧検出回路11、31で検出されるセル電圧の両方を正常に検出する状態で、保護IC4、24が正常に動作していると判定することができる。
このパック電池は、発振回路のタイミングパルスと電圧検出回路からの入力信号の両方で保護ICの動作状態を判定するので、保護ICの異常な状態をより正確に判定できる。
In the battery pack according to the present invention, the protection ICs 4 and 24 operate normally when the microcomputer 5 normally detects both the timing pulse of the oscillation circuit 14 and the cell voltage detected by the voltage detection circuits 11 and 31. Can be determined.
In this battery pack, since the operation state of the protection IC is determined by both the timing pulse of the oscillation circuit and the input signal from the voltage detection circuit, the abnormal state of the protection IC can be determined more accurately.

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。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the example shown below illustrates the battery pack for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery pack as follows.

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、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。   Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.

以下、電動自転車や電動バイクなどの電源に最適なパック電池を具体的に詳述する。ただし、本発明のパック電池は、複数の素電池を直列に接続して出力電圧を高くしているものであって、電動工具や電動車両などの他の用途に使用するものとすることもできる。さらに、本発明のパック電池は、複数の素電池を直列に接続して出力電圧を高くしているが、直列に接続する素電池の個数は、たとえば5個〜20個とする。ただし、直列に接続する素電池の数は、5個よりも少なく、あるいは20個よりも多くして用途に最適な出力電圧とすることができる。さらに、直列に接続する素電池の個数は素電池のタイプによっても変化する。素電池として、たとえば、リチウムイオン電池やリチウムポリマー電池のように電圧の高いものを使用するパック電池にあっては、直列に接続する素電池の個数を少なくし、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池のように出力電圧の低いものにあっては、直列に接続する素電池の個数を多くする。   Hereinafter, a battery pack optimal for a power source of an electric bicycle or an electric motorcycle will be described in detail. However, the battery pack of the present invention has a plurality of unit cells connected in series to increase the output voltage, and can also be used for other applications such as electric tools and electric vehicles. . Furthermore, in the battery pack of the present invention, a plurality of unit cells are connected in series to increase the output voltage. The number of unit cells connected in series is, for example, 5 to 20. However, the number of unit cells connected in series is less than 5 or more than 20, so that the optimum output voltage can be obtained. Furthermore, the number of unit cells connected in series varies depending on the type of unit cells. As a unit cell, for example, in a battery pack using a high voltage battery such as a lithium ion battery or a lithium polymer battery, the number of unit cells connected in series is reduced, and a nickel hydride battery or a nickel cadmium battery is used. In the case where the output voltage is low, the number of unit cells connected in series is increased.

図1と図2に示すパック電池は、複数の素電池2を直列に接続している組電池1と、この組電池1の充放電を制御する保護回路3、23とを備える。   The battery pack shown in FIGS. 1 and 2 includes an assembled battery 1 in which a plurality of unit cells 2 are connected in series, and protection circuits 3 and 23 that control charging and discharging of the assembled battery 1.

保護回路3、23は、各々の素電池2に接続されて素電池2の電圧を検出する電圧検出回路11、31を内蔵する保護IC4、24と、この保護IC4、24に接続されて保護IC4、24からの入力信号で組電池1の異常を検出して異常信号を出力端子から外部に出力するマイコン5と、組電池1と直列に接続されて組電池1の充放電を制御するスイッチング素子6とを備えている。   The protection circuits 3 and 23 are connected to each of the unit cells 2 to detect the voltage of the unit cell 2, and the protection ICs 4 and 24 including the voltage detection circuits 11 and 31, and the protection ICs 4 and 24 are connected to the protection IC 4. The microcomputer 5 detects an abnormality of the assembled battery 1 from the input signal from 24 and outputs the abnormality signal to the outside from the output terminal, and the switching element connected in series with the assembled battery 1 to control charging / discharging of the assembled battery 1 6 is provided.

保護IC4、24は、各々の素電池2の電圧を検出する電圧検出回路11、31と、この電圧検出回路11、31で検出されるセル電圧から、各々の素電池2の過充電と過放電を検出する過充電/過放電検出回路12と、電圧検出回路11、31が電圧を検出する素電池2を切り換えるセル電圧選択回路13、33と、このセル電圧選択回路13、33を制御するタイミングパルスの発振回路14とを備えている。   The protection ICs 4 and 24 are voltage detection circuits 11 and 31 that detect the voltage of each unit cell 2, and overcharge and overdischarge of each unit cell 2 from the cell voltage detected by the voltage detection circuits 11 and 31. Overcharge / overdischarge detection circuit 12 for detecting the voltage, cell voltage selection circuits 13 and 33 for switching the unit cell 2 for which the voltage detection circuits 11 and 31 detect the voltage, and timing for controlling the cell voltage selection circuits 13 and 33 A pulse oscillation circuit 14.

図1に示す電圧検出回路11は、各々の素電池2の電圧を検出する差動アンプ15を備えている。各々の差動アンプ15は、各々の素電池2の正負の電極に入力端子を接続している。さらに、全ての差動アンプ15は、組電池1を電源として動作するように、マイナス側の電極端子をアース側である組電池1のマイナス側に、プラス側の電極端子を組電池1のプラス側に接続している。組電池1を電源として動作する差動アンプ15は、出力電圧を安定化する電源回路(図示せず)を介して電力を供給して安定に動作できる。この回路構成は、全ての素電池2の残容量をアンバランスにすることなく差動アンプ15に電力を供給できる。ただし、差動アンプは、入力側に接続している素電池から電力を供給することもできる。各々の差動アンプ15は同じ増幅率であって、入力側に接続している素電池2の電圧を一定の増幅率で増幅して出力し、あるいは増幅することなく出力する。たとえば、素電池2をリチウムイオン電池とするパック電池にあっては、差動アンプ15の増幅率を2として、リチウムイオン電池の電圧を2倍に増幅して出力する。   The voltage detection circuit 11 shown in FIG. 1 includes a differential amplifier 15 that detects the voltage of each unit cell 2. Each differential amplifier 15 has an input terminal connected to the positive and negative electrodes of each unit cell 2. Further, all the differential amplifiers 15 operate with the assembled battery 1 as a power source. The negative electrode terminal is connected to the minus side of the assembled battery 1 that is the ground side, and the positive electrode terminal is connected to the plus side of the assembled battery 1. Connected to the side. The differential amplifier 15 that operates using the assembled battery 1 as a power supply can operate stably by supplying power via a power supply circuit (not shown) that stabilizes the output voltage. With this circuit configuration, power can be supplied to the differential amplifier 15 without unbalance the remaining capacity of all the unit cells 2. However, the differential amplifier can also supply power from a unit cell connected to the input side. Each differential amplifier 15 has the same amplification factor, and amplifies and outputs the voltage of the unit cell 2 connected to the input side with a constant amplification factor or outputs it without amplification. For example, in a battery pack in which the unit cell 2 is a lithium ion battery, the amplification factor of the differential amplifier 15 is set to 2, and the voltage of the lithium ion battery is doubled and output.

セル電圧選択回路13は、差動アンプ15の出力側に接続している選択スイッチ16と、発振回路14から入力されるタイミングパルスで選択スイッチ16を順番に切り換えるコントロール回路17とを備える。選択スイッチ16は、FETやトランジスタ等の半導体スイッチング素子である。コントロール回路17は、入力されるタイミングパルスでもって、順番にひとつの選択スイッチ16をオンに切り換えて、差動アンプ15の出力、すなわち素電池2の電圧を順番に過充電/過放電検出回路12とマイコン5に出力する。コントロール回路17は、発振回路14から同期タイミングパルス信号と、切換タイミングパルス信号が入力される。コントロール回路17は、同期タイミングパルス信号が入力されると第1の選択スイッチ16をオンに切り換え、切換タイミングパルスが入力される毎に順番に第2、第3、第4・・・・の選択スイッチ16をオンに切り換える。コントロール回路17は、いずれかひとつの選択スイッチ16をオンに切り換える状態で、他の全ての選択スイッチ16をオフに制御する。   The cell voltage selection circuit 13 includes a selection switch 16 connected to the output side of the differential amplifier 15 and a control circuit 17 that sequentially switches the selection switch 16 with a timing pulse input from the oscillation circuit 14. The selection switch 16 is a semiconductor switching element such as an FET or a transistor. The control circuit 17 sequentially turns on one selection switch 16 in response to the input timing pulse, and sequentially outputs the output of the differential amplifier 15, that is, the voltage of the unit cell 2 to the overcharge / overdischarge detection circuit 12. And output to the microcomputer 5. The control circuit 17 receives the synchronization timing pulse signal and the switching timing pulse signal from the oscillation circuit 14. The control circuit 17 turns on the first selection switch 16 when the synchronization timing pulse signal is input, and selects the second, third, fourth,... In turn each time the switching timing pulse is input. Switch 16 is turned on. The control circuit 17 controls all of the other selection switches 16 to be off in a state where any one of the selection switches 16 is turned on.

図1のセル電圧選択回路13は、選択スイッチ16を差動アンプ15の出力側に接続しているが、選択スイッチは、図2に示すように、差動アンプの入力側に接続することもできる。図2のセル電圧選択回路33は、電圧検出回路31である1組の差動アンプ35で全ての素電池2の電圧を検出できる。このセル電圧選択回路33は、差動アンプ35の正負の入力側に一対の選択スイッチ36を接続している。このセル電圧選択回路33は、各々の素電池2の正負に電極に接続している一対の選択スイッチ36を同時にオンに切り換えて、ひとつの素電池2の電圧を差動アンプ35に入力する。このセル電圧選択回路33は、コントロール回路37でもって、素電池2の正負の電極に接続している一対の選択スイッチ36を順番にオンに切り換えて、素電池2の電圧を差動アンプ35に入力する。いずれか一対の選択スイッチ36をオンに切り換える状態で、他の全ての選択スイッチ36はオフに切り換えられる。このコントロール回路37も、図1のコントロール回路17と同じように、、同期タイミングパルス信号が入力されると第1組にある一対の選択スイッチ36をオンに切り換え、切換タイミングパルスが入力される毎に、順番に第2組、第3組、第4組・・・・の選択スイッチ36をオンに切り換えて、順番に素電池2の電圧を差動アンプ35に入力する。   In the cell voltage selection circuit 13 of FIG. 1, the selection switch 16 is connected to the output side of the differential amplifier 15. However, the selection switch may be connected to the input side of the differential amplifier as shown in FIG. it can. The cell voltage selection circuit 33 in FIG. 2 can detect the voltages of all the unit cells 2 with a set of differential amplifiers 35 that are voltage detection circuits 31. In the cell voltage selection circuit 33, a pair of selection switches 36 are connected to the positive and negative input sides of the differential amplifier 35. The cell voltage selection circuit 33 simultaneously turns on a pair of selection switches 36 connected to the positive and negative electrodes of each unit cell 2 and inputs the voltage of one unit cell 2 to the differential amplifier 35. The cell voltage selection circuit 33 switches on the pair of selection switches 36 connected to the positive and negative electrodes of the unit cell 2 in order by the control circuit 37 so that the voltage of the unit cell 2 is supplied to the differential amplifier 35. input. In a state in which any one of the selection switches 36 is turned on, all the other selection switches 36 are turned off. Similarly to the control circuit 17 of FIG. 1, the control circuit 37 also turns on the pair of selection switches 36 in the first group when a synchronization timing pulse signal is input, and each time a switching timing pulse is input. In addition, the selection switches 36 of the second group, the third group, the fourth group,... Are turned on in order, and the voltage of the unit cell 2 is input to the differential amplifier 35 in order.

発振回路14は、所定の周期のタイミングパルスを発振する。図の発振回路14は、発振するタイミングパルスから、選択スイッチ16、36を順番に切り換える切換タイミングパルスと、この切換タイミングパルスの周期のN倍の同期タイミングパルスを出力する。ただし、Nは、直列に接続している素電池2の個数以上の整数である。たとえば、直列に接続している素電池の個数が10個であると、同期タイミングパルスの周期は、切換タイミングパルスの10倍とする。この発振回路14は、切換タイミングパルスが10パルス出力される毎に、1パルスの同期タイミングパルスを出力する。したがって、セル電圧選択回路13、33は、同期パルスを検出して第1(第1組)の選択スイッチ16、36をオンに切り換え、その後、選択スイッチ16、36を切換タイミングパルスが入力される毎に切り換えて、10個の素電池の電圧を検出できる。   The oscillation circuit 14 oscillates a timing pulse having a predetermined cycle. The oscillation circuit 14 in the figure outputs a switching timing pulse for switching the selection switches 16 and 36 in order from the oscillating timing pulse, and a synchronization timing pulse N times the period of the switching timing pulse. However, N is an integer greater than or equal to the number of unit cells 2 connected in series. For example, if the number of cells connected in series is 10, the period of the synchronization timing pulse is 10 times the switching timing pulse. The oscillation circuit 14 outputs one synchronization timing pulse every time 10 switching timing pulses are output. Therefore, the cell voltage selection circuits 13 and 33 detect the synchronization pulse and switch the first (first set) selection switches 16 and 36 on, and then the selection timing pulses 16 are input to the selection switches 16 and 36. By switching every time, the voltage of 10 unit cells can be detected.

過充電/過放電検出回路12は、入力される素電池2の電圧から過充電と過放電を検出する。過充電/過放電検出回路12は、入力される素電池2の電圧を最低電圧に比較し、最低電圧よりも低いと過放電と判定する。また、入力される素電池2の電圧を最高電圧に比較し、最高電圧よりも高いと過充電と判定する。過充電/過放電検出回路12は、素電池2の過放電を検出する過放電信号を出力し、過充電を検出する過充電信号を出力する。   The overcharge / overdischarge detection circuit 12 detects overcharge and overdischarge from the input voltage of the unit cell 2. The overcharge / overdischarge detection circuit 12 compares the input voltage of the unit cell 2 with the minimum voltage, and determines that it is overdischarged if the voltage is lower than the minimum voltage. Further, the input voltage of the unit cell 2 is compared with the maximum voltage, and if it is higher than the maximum voltage, it is determined that the battery is overcharged. The overcharge / overdischarge detection circuit 12 outputs an overdischarge signal for detecting overdischarge of the unit cell 2 and outputs an overcharge signal for detecting overcharge.

保護IC4、24の発振回路14と電圧検出回路11、31はマイコン5に接続されて、発振回路14のタイミングパルスと電圧検出回路11、31で検出される素電池2のセル電圧をマイコン5に入力している。マイコン5は、保護IC4、24の電圧検出回路11、31から入力されるアナログ信号の電圧信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータ(図示せず)と、このA/Dコンバータから出力されるデジタル信号からなる素電池2の電圧を演算して、素電池2の過充電と過放電を判定する演算回路(図示せず)と、素電池2の過充電と過放電を判定する最高電圧と最低電圧とを記憶する記憶回路(図示せず)とを備えている。   The oscillation circuit 14 and voltage detection circuits 11 and 31 of the protection ICs 4 and 24 are connected to the microcomputer 5, and the timing pulse of the oscillation circuit 14 and the cell voltage of the unit cell 2 detected by the voltage detection circuits 11 and 31 are supplied to the microcomputer 5. You are typing. The microcomputer 5 is an A / D converter (not shown) that converts an analog voltage signal input from the voltage detection circuits 11 and 31 of the protection ICs 4 and 24 into a digital signal, and is output from the A / D converter. An arithmetic circuit (not shown) for calculating the overcharge and overdischarge of the unit cell 2 by calculating the voltage of the unit cell 2 comprising a digital signal, and a maximum voltage for determining overcharge and overdischarge of the unit cell 2 And a storage circuit (not shown) for storing the minimum voltage.

マイコン5は、電圧検出回路11、31から入力される素電池2のセル電圧を、記憶する最低電圧と最高電圧に比較して素電池2の過充電と過放電を検出する。過充電又は過放電を検出すると、素電池2、すなわち組電池1が異常な状態にあると判断して異常信号を出力する。さらに、マイコン5は、組電池1に流れる電流を積算して、残容量を演算している。演算される残容量が設定範囲を超えて組電池1が異常な状態となっても異常信号を出力する。マイコン5の異常信号は、パック電池の通信端子9を介して、パック電池を接続している本体機器に伝送される。さらに、マイコン5は、素電池2の過充電を検出すると、異常信号として過充電信号を出力し、過放電と判定すると過放電信号を出力する。   The microcomputer 5 detects the overcharge and overdischarge of the unit cell 2 by comparing the cell voltage of the unit cell 2 input from the voltage detection circuits 11 and 31 with the lowest voltage and the highest voltage stored. When overcharge or overdischarge is detected, it is determined that the unit cell 2, that is, the assembled battery 1, is in an abnormal state, and an abnormal signal is output. Further, the microcomputer 5 calculates the remaining capacity by integrating the current flowing through the assembled battery 1. Even if the calculated remaining capacity exceeds the set range and the assembled battery 1 becomes abnormal, an abnormal signal is output. The abnormality signal of the microcomputer 5 is transmitted to the main device connected to the battery pack via the communication terminal 9 of the battery pack. Further, the microcomputer 5 outputs an overcharge signal as an abnormal signal when it detects overcharge of the unit cell 2, and outputs an overdischarge signal when it is determined as overdischarge.

スイッチング素子6は、FETやトランジスタ等の半導体スイッチング素子で、充電電流を遮断する充電用のスイッチング素子6Aと、放電電流を遮断する放電用のスイッチング素子6Bとを直列に接続している。充電用のスイッチング素子6Aと放電用のスイッチング素子6Bは、入力側に入力FET18を接続して、入力FET18でオンオフに制御している。過充電/過放電検出回路12とマイコン5から出力される過充電信号と過放電信号は、入力FET18を介して充電用のスイッチング素子6Aと放電用のスイッチング素子6Bをオンオフに制御する。素電池2の過充電が検出されると、放電用のスイッチング素子6Bがオンに保持されて、充電用のスイッチング素子6Aがオフに切り換えられて、充電電流は遮断される。また、素電池2の過放電が検出されると、充電用のスイッチング素子6Aがオンに保持されて、放電用のスイッチング素子6Bがオフに切り換えられて、放電電流は遮断される。   The switching element 6 is a semiconductor switching element such as an FET or a transistor, and is connected in series with a charging switching element 6A for cutting off a charging current and a discharging switching element 6B for cutting off a discharging current. The charging switching element 6 </ b> A and the discharging switching element 6 </ b> B are connected to the input FET 18 on the input side and controlled to be turned on / off by the input FET 18. The overcharge signal and the overdischarge signal output from the overcharge / overdischarge detection circuit 12 and the microcomputer 5 control the switching element 6A for charging and the switching element 6B for discharging to be turned on and off via the input FET 18. When overcharging of the unit cell 2 is detected, the discharging switching element 6B is held on, the charging switching element 6A is switched off, and the charging current is cut off. When overdischarge of the unit cell 2 is detected, the charging switching element 6A is held on, the discharging switching element 6B is switched off, and the discharge current is cut off.

充電用のスイッチング素子6Aは、保護IC4、24の過充電/過放電検出回路12とマイコン5から出力される過充電信号でオフに切り換えられる。すなわち、保護IC4、24の過充電/過放電検出回路12が素電池2の過充電を検出し、あるいはマイコン5が素電池2の過充電を検出すると、充電用のスイッチング素子6Aがオフに切り換えられて、充電電流が遮断される。放電用のスイッチング素子6Bは、過充電/過放電検出回路12で直接には制御されず、マイコン5を介してオフに制御される。過充電/過放電検出回路12が素電池2の過放電を検出し、あるいはマイコン5が素電池2の過放電を検出すると、マイコン5は通信端子9を介して過放電信号を本体機器に出力する。本体機器は、過放電信号で正常にシャットダウン処理した後、通信端子9を介してマイコン5にシャットダウンを終了したことを示す確認信号を出力する。マイコン5は、この確認信号を検出した後、放電用のスイッチング素子6Bをオフに切り換える。このパック電池は、素電池2の過放電を検出して直ちに放電用のスイッチング素子6Bをオフに切り換えないので、本体機器を正常にシャットダウンした後に、組電池1の放電を停止できる。ただ、過充電/過放電検出回路12は、組電池1の過放電を検出してマイコン5を介することなく、放電用のスイッチング素子6Bをオフに切り換えることもできる。   The charging switching element 6 </ b> A is switched off by an overcharge signal output from the overcharge / overdischarge detection circuit 12 of the protection ICs 4 and 24 and the microcomputer 5. That is, when the overcharge / overdischarge detection circuit 12 of the protection ICs 4 and 24 detects the overcharge of the unit cell 2 or the microcomputer 5 detects the overcharge of the unit cell 2, the charging switching element 6A is switched off. And the charging current is cut off. The discharging switching element 6 </ b> B is not directly controlled by the overcharge / overdischarge detection circuit 12 but is controlled to be turned off via the microcomputer 5. When the overcharge / overdischarge detection circuit 12 detects overdischarge of the unit cell 2 or the microcomputer 5 detects overdischarge of the unit cell 2, the microcomputer 5 outputs an overdischarge signal to the main device via the communication terminal 9. To do. The main device normally shuts down with the overdischarge signal, and then outputs a confirmation signal indicating that the shutdown is completed to the microcomputer 5 via the communication terminal 9. After detecting the confirmation signal, the microcomputer 5 switches off the switching element 6B for discharge. Since this battery pack detects the overdischarge of the unit cell 2 and does not immediately switch off the discharge switching element 6B, the battery pack 1 can stop discharging after the main device is normally shut down. However, the overcharge / overdischarge detection circuit 12 can also detect the overdischarge of the assembled battery 1 and switch off the discharge switching element 6B without going through the microcomputer 5.

以上のパック電池は、保護IC4、24の過充電/過放電検出回路12とマイコン5の両方でスイッチング素子6を制御して、すなわち、ダブルプロテクションで組電池1を保護できる。ダブルプロテクションは、保護IC4、24の過充電/過放電検出回路12かとマイコン5の両方の正常な動作で実現される。マイコン5は、保護IC4、24の正常な動作を確認するために、保護IC4、24の発振回路14に接続している。マイコン5は、保護IC4、24の発振回路14から入力されるタイミングパルスを検出して、保護IC4、24の正常な動作を確認している。タイミングパルスは、保護IC4、24の基本動作を制御する信号である。したがって、マイコン5は、保護IC4、24のタイミングパルスを正常に検出できるかどうかで、保護IC4、24の動作状態を判定する。マイコン5は、保護IC4、24のタイミングパルスを正常に検出できる状態で、保護IC4、24を正常に動作していると判定し、タイミングパルスを正常に検出できない状態では、保護IC4、24を異常な状態と判定する。   The battery pack described above can protect the assembled battery 1 by controlling the switching element 6 by both the overcharge / overdischarge detection circuit 12 of the protection ICs 4 and 24 and the microcomputer 5, that is, by double protection. Double protection is realized by normal operation of both the overcharge / overdischarge detection circuit 12 of the protection ICs 4 and 24 and the microcomputer 5. The microcomputer 5 is connected to the oscillation circuit 14 of the protection ICs 4 and 24 in order to confirm the normal operation of the protection ICs 4 and 24. The microcomputer 5 detects the timing pulse input from the oscillation circuit 14 of the protection ICs 4 and 24 and confirms the normal operation of the protection ICs 4 and 24. The timing pulse is a signal that controls the basic operation of the protection ICs 4 and 24. Therefore, the microcomputer 5 determines the operation state of the protection ICs 4 and 24 based on whether or not the timing pulses of the protection ICs 4 and 24 can be normally detected. The microcomputer 5 determines that the protection ICs 4 and 24 are operating normally in a state where the timing pulses of the protection ICs 4 and 24 can be normally detected. If the timing pulse cannot be normally detected, the microcomputer 5 abnormalizes the protection ICs 4 and 24. It is determined that the state

さらに、マイコン5は、タイミングパルスを正常に検出し、かつ、電圧検出回路11、31で検出される素電池2のセル電圧の入力を検出できるとき、保護IC4、24を正常に動作していると判定することもできる。そして、両者のいずれかが正常に検出できない状態では、保護IC4、24を異常な状態と判定する。具体的には、タイミングパルスのLowレベルから、Highレベルへの立ち上がり、変化をマイコン5が検出することで、タイミングパルスを検出し、この立ち上がり、変化の検出時より所定期間内に、入力されるセル電圧が所定値以上であるとき、セル電圧が正常であると検出する。   Further, when the microcomputer 5 can detect the timing pulse normally and can detect the input of the cell voltage of the unit cell 2 detected by the voltage detection circuits 11 and 31, the microcomputer 5 is operating normally. It can also be determined. When either of the two cannot be detected normally, the protection ICs 4 and 24 are determined to be in an abnormal state. Specifically, the timing pulse is detected by the microcomputer 5 detecting the rise and change of the timing pulse from the low level to the high level, and is input within a predetermined period from the time of detection of the rise and change. When the cell voltage is equal to or higher than a predetermined value, it is detected that the cell voltage is normal.

マイコン5は、保護IC4、24が異常な状態を検出すると、通信端子9を介して本体機器に故障信号を出力する。さらに、マイコン5は、保護IC4、24の異常な状態を検出すると、本体機器をシャットダウンした後、充電用のスイッチング素子6Aと放電用のスイッチング素子6Bの両方をオフに切り換えて、パック電池を充放電できない状態とする。   If the protection ICs 4 and 24 detect an abnormal state, the microcomputer 5 outputs a failure signal to the main device via the communication terminal 9. Further, when the microcomputer 5 detects an abnormal state of the protection ICs 4 and 24, the microcomputer 5 shuts down the main device, and then turns off both the charging switching element 6A and the discharging switching element 6B to charge the battery pack. Make sure that discharge is not possible.

本発明の一実施例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 an embodiment of the present invention. 本発明の他の実施例にかかるパック電池の回路図である。It is a circuit diagram of the battery pack according to another embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…組電池
2…素電池
3…保護回路
4…保護IC
5…マイコン
6…スイッチング素子 6A…充電用のスイッチング素子
6B…放電用のスイッチング素子
9…通信端子
11…電圧検出回路
12…過充電/過放電検出回路
13…セル電圧選択回路
14…発振回路
15…差動アンプ
16…選択スイッチ
17…コントロール回路
18…入力FET
23…保護回路
24…保護IC
31…電圧検出回路
33…セル電圧選択回路
35…差動アンプ
36…選択スイッチ
37…コントロール回路
1 ... assembled battery 2 ... unit cell 3 ... protection circuit 4 ... protection IC
5 ... Microcomputer 6 ... Switching element 6A ... Switching element for charging
6B ... Switching element for discharge 9 ... Communication terminal 11 ... Voltage detection circuit 12 ... Overcharge / overdischarge detection circuit 13 ... Cell voltage selection circuit 14 ... Oscillation circuit 15 ... Differential amplifier 16 ... Selection switch 17 ... Control circuit 18 ... Input FET
23 ... Protection circuit 24 ... Protection IC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 ... Voltage detection circuit 33 ... Cell voltage selection circuit 35 ... Differential amplifier 36 ... Selection switch 37 ... Control circuit

Claims (6)

複数の素電池(2)を互いに直列に接続している組電池(1)と、この組電池(1)に接続してなる保護回路(3)、(23)とを備え、保護回路(3)、(23)でもって組電池(1)の充放電を制御するようにしてなるパック電池であって、
保護回路(3)、(23)が、各々の素電池(2)に接続されて素電池(2)の電圧を検出する電圧検出回路(11)、(31)を内蔵する保護IC(4)、(24)と、この保護IC(4)、(24)に接続されて保護IC(4)、(24)からの入力信号で組電池(1)の異常を検出して異常信号を出力端子から外部に出力するマイコン(5)と、前記組電池(1)と直列に接続されて組電池(1)の充放電を制御するスイッチング素子(6)とを備えており、
前記保護IC(4)、(24)は、各々の素電池(2)の電圧を検出する電圧検出回路(11)、(31)と、この電圧検出回路(11)、(31)で検出されるセル電圧から各々の素電池(2)の過充電と過放電を検出する過充電/過放電検出回路(12)と、前記電圧検出回路(11)、(31)が電圧を検出する素電池(2)を切り換えるセル電圧選択回路(13)、(33)と、このセル電圧選択回路(13)、(33)を制御するタイミングパルスの発振回路(14)とを備えており、前記保護IC(4)、(24)の発振回路(14)と電圧検出回路(11)、(31)がマイコン(5)に接続されて、発振回路(14)のタイミングパルスと電圧検出回路(11)、(31)で検出されるセル電圧をマイコン(5)に入力しており、
前記保護IC(4)、(24)の過充電/過放電検出回路(12)とマイコン(5)の出力でスイッチング素子(6)をオンオフに制御して組電池(1)の充放電が制御されると共に、前記保護IC(4)、(24)の発振回路(14)がマイコン(5)に接続されて、発振回路(14)のタイミングパルスをマイコン(5)で検出して保護IC(4)、(24)の動作状態を検出するようにしてなるパック電池。
A battery pack (1) in which a plurality of unit cells (2) are connected in series with each other, and a protection circuit (3) and (23) connected to the battery pack (1) are provided. ), (23) is a battery pack that controls charging / discharging of the battery pack (1),
Protection circuit (4) with built-in voltage detection circuit (11), (31) for detecting the voltage of unit cell (2) connected to each unit cell (2) by protection circuit (3), (23) , (24) and the protection ICs (4), (24) connected to the protection ICs (4), (24) detect the abnormalities of the assembled battery (1) from the input signals and output the abnormal signals A microcomputer (5) that outputs to the outside, and a switching element (6) that is connected in series with the assembled battery (1) and controls charging and discharging of the assembled battery (1),
The protection ICs (4) and (24) are detected by the voltage detection circuits (11) and (31) that detect the voltage of each unit cell (2) and the voltage detection circuits (11) and (31). An overcharge / overdischarge detection circuit (12) for detecting overcharge and overdischarge of each unit cell (2) from the cell voltage to be detected, and a unit cell for detecting the voltage by the voltage detection circuits (11), (31) Cell voltage selection circuits (13) and (33) for switching (2), and a timing pulse oscillation circuit (14) for controlling the cell voltage selection circuits (13) and (33). The oscillation circuit (14) of (4), (24) and the voltage detection circuit (11), (31) are connected to the microcomputer (5), and the timing pulse of the oscillation circuit (14) and the voltage detection circuit (11), The cell voltage detected at (31) is input to the microcomputer (5),
The charging / discharging of the assembled battery (1) is controlled by controlling the switching element (6) on and off by the output of the overcharge / overdischarge detection circuit (12) of the protection IC (4) and (24) and the microcomputer (5). At the same time, the oscillation circuit (14) of the protection ICs (4) and (24) is connected to the microcomputer (5), and the timing pulse of the oscillation circuit (14) is detected by the microcomputer (5). 4) A battery pack that detects the operating state of (24).
前記電圧検出回路(11)が、各々の素電池(2)の電圧を検出する差動アンプ(15)を備えており、各々の差動アンプ(15)の出力側にセル電圧選択回路(13)を構成する選択スイッチ(16)を接続しており、この選択スイッチ(16)が発振回路(14)のタイミングパルスで順番に切り換えられて、各々の素電池(2)の電圧が順番に検出されるようにしてなる請求項1に記載されるパック電池。   The voltage detection circuit (11) includes a differential amplifier (15) for detecting the voltage of each unit cell (2), and a cell voltage selection circuit (13) is provided on the output side of each differential amplifier (15). The selection switch (16) is connected, and the selection switch (16) is switched in turn by the timing pulse of the oscillation circuit (14), and the voltage of each unit cell (2) is detected in turn. The battery pack according to claim 1, which is configured as described above. 前記スイッチング素子(6)が、組電池(1)の充電電流を遮断する充電用のスイッチング素子(6A)と、組電池(1)の放電を制御する放電用のスイッチング素子(6B)とを備えており、前記充電用のスイッチング素子(6A)が前記保護IC(4)、(24)の出力で制御され、放電用のスイッチング素子(6B)がマイコン(5)で制御されるようにしてなる請求項1に記載されるパック電池。   The switching element (6) includes a charging switching element (6A) for cutting off a charging current of the assembled battery (1), and a discharging switching element (6B) for controlling discharge of the assembled battery (1). The charging switching element (6A) is controlled by the outputs of the protection ICs (4) and (24), and the discharging switching element (6B) is controlled by the microcomputer (5). The battery pack according to claim 1. 前記マイコン(5)が、前記保護IC(4)、(24)の電圧検出回路(11)、(31)から入力されるアナログ信号の電圧信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータを内蔵してなる請求項1に記載されるパック電池。   The microcomputer (5) includes an A / D converter that converts the analog voltage signal input from the voltage detection circuits (11) and (31) of the protection ICs (4) and (24) into a digital signal. The battery pack according to claim 1. 前記素電池(2)が、リチウムイオン電池又はリチウムポリマー電池である請求項1に記載されるパック電池。   The battery pack according to claim 1, wherein the unit cell (2) is a lithium ion battery or a lithium polymer battery. 前記マイコン(5)が、前記発振回路(14)のタイミングパルスと、前記電圧検出回路(11)、(31)で検出されるセル電圧の両方を正常に検出する状態で、前記保護IC(4)、(24)が正常に動作していると判定する請求項1に記載されるパック電池。   In the state where the microcomputer (5) normally detects both the timing pulse of the oscillation circuit (14) and the cell voltage detected by the voltage detection circuits (11), (31), the protection IC (4 2) The battery pack according to claim 1, wherein it is determined that (24) is operating normally.
JP2008281287A 2008-10-31 2008-10-31 Pack battery Expired - Fee Related JP5334531B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008281287A JP5334531B2 (en) 2008-10-31 2008-10-31 Pack battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008281287A JP5334531B2 (en) 2008-10-31 2008-10-31 Pack battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010110156A true JP2010110156A (en) 2010-05-13
JP5334531B2 JP5334531B2 (en) 2013-11-06

Family

ID=42299038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008281287A Expired - Fee Related JP5334531B2 (en) 2008-10-31 2008-10-31 Pack battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5334531B2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102738775A (en) * 2011-04-04 2012-10-17 三美电机株式会社 Battery protection circuit, battery protection device, and battery pack
JP2014110685A (en) * 2012-12-03 2014-06-12 Toyota Motor Corp Power storage system
JP2014110683A (en) * 2012-12-03 2014-06-12 Toyota Motor Corp Power storage system
JP2014524227A (en) * 2011-06-14 2014-09-18 コミサリア ア レネルジ アトミク エ オウ エネルジ アルタナティヴ Accumulator battery system with simple management means
CN107111910A (en) * 2015-06-03 2017-08-29 日立欧姆龙金融系统有限公司 Paper sheet storing storehouse, cash automated trading device
US10096992B2 (en) 2012-12-03 2018-10-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electrical storage system
US10158241B2 (en) 2012-12-03 2018-12-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electricity storage system
WO2020100557A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-22 工機ホールディングス株式会社 Battery pack and electrical device employing same
JP2020141433A (en) * 2019-02-26 2020-09-03 三洋電機株式会社 Power supply device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000356656A (en) * 1999-06-15 2000-12-26 Sanyo Electric Co Ltd Terminal voltage detector for battery
JP2004040845A (en) * 2002-06-28 2004-02-05 Sanyo Electric Co Ltd Battery pack, and electric equipment with battery pack
JP2007141572A (en) * 2005-11-16 2007-06-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Battery pack
JP2008005693A (en) * 2006-05-26 2008-01-10 Sanyo Electric Co Ltd Battery device
JP2008067522A (en) * 2006-09-07 2008-03-21 Hitachi Koki Co Ltd Battery pack and charger

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000356656A (en) * 1999-06-15 2000-12-26 Sanyo Electric Co Ltd Terminal voltage detector for battery
JP2004040845A (en) * 2002-06-28 2004-02-05 Sanyo Electric Co Ltd Battery pack, and electric equipment with battery pack
JP2007141572A (en) * 2005-11-16 2007-06-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Battery pack
JP2008005693A (en) * 2006-05-26 2008-01-10 Sanyo Electric Co Ltd Battery device
JP2008067522A (en) * 2006-09-07 2008-03-21 Hitachi Koki Co Ltd Battery pack and charger

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012222865A (en) * 2011-04-04 2012-11-12 Mitsumi Electric Co Ltd Battery protection circuit and battery protection device, and battery pack
CN102738775A (en) * 2011-04-04 2012-10-17 三美电机株式会社 Battery protection circuit, battery protection device, and battery pack
CN102738775B (en) * 2011-04-04 2016-01-27 三美电机株式会社 Battery protecting circuit and battery protecting apparatus and battery pack
JP2014524227A (en) * 2011-06-14 2014-09-18 コミサリア ア レネルジ アトミク エ オウ エネルジ アルタナティヴ Accumulator battery system with simple management means
US9941712B2 (en) 2012-12-03 2018-04-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electrical storage system
JP2014110683A (en) * 2012-12-03 2014-06-12 Toyota Motor Corp Power storage system
US9577458B2 (en) 2012-12-03 2017-02-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electrical storage system
JP2014110685A (en) * 2012-12-03 2014-06-12 Toyota Motor Corp Power storage system
US10096992B2 (en) 2012-12-03 2018-10-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electrical storage system
US10158241B2 (en) 2012-12-03 2018-12-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electricity storage system
CN107111910A (en) * 2015-06-03 2017-08-29 日立欧姆龙金融系统有限公司 Paper sheet storing storehouse, cash automated trading device
WO2020100557A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-22 工機ホールディングス株式会社 Battery pack and electrical device employing same
CN111200303A (en) * 2018-11-16 2020-05-26 工机控股株式会社 Battery pack and electric device using the same
JPWO2020100557A1 (en) * 2018-11-16 2021-10-14 工機ホールディングス株式会社 Battery pack and electrical equipment using it
JP7103429B2 (en) 2018-11-16 2022-07-20 工機ホールディングス株式会社 Battery pack and electrical equipment using it
US11927641B2 (en) 2018-11-16 2024-03-12 Koki Holdings Co., Ltd. Battery pack and electrical device employing same
JP2020141433A (en) * 2019-02-26 2020-09-03 三洋電機株式会社 Power supply device
JP7338986B2 (en) 2019-02-26 2023-09-05 パナソニックエナジー株式会社 power supply

Also Published As

Publication number Publication date
JP5334531B2 (en) 2013-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5334531B2 (en) Pack battery
RU2472270C2 (en) Charging circuit for secondary accumulator battery
JP5219486B2 (en) Pack battery
JP4841402B2 (en) Power supply device with overcharge / overdischarge detection circuit
US8203309B2 (en) Battery pack, and battery system
KR101149186B1 (en) Charging and discharging control circuit and charging type power supply device
JP5891809B2 (en) Battery protection circuit, battery protection device, and battery pack
JP4667276B2 (en) A battery pack in which multiple secondary batteries are connected in series or in parallel
KR101387733B1 (en) Battery pack, battery pack arrangement and electric apparatus
JP2010127722A (en) Battery system
JP2010032412A (en) Power supply for vehicle
JP2008043009A (en) Battery pack and control method
US8441234B2 (en) Detecting module for a battery equalizer and method for detecting a battery equalizer
KR20130061019A (en) Battery pack
JP3249261B2 (en) Battery pack
JP2018117438A (en) Power source module with lithium ion capacitor
KR102332335B1 (en) Battery pack
JP2007020399A (en) Protective device of secondary battery
JP2009044923A (en) Power supply system
JP2010033773A (en) Battery pack and battery system
JP2005020866A (en) Battery charger
JP3894377B2 (en) BATTERY PACK AND BATTERY PACK CONTROL METHOD
JP5163624B2 (en) Battery monitoring device
JP2010011631A (en) Power unit
KR20110102094A (en) A battery cell module and a multi-cell battery device having a charge circuit for a battery cell balancing

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110928

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130626

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: 20130702

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130730

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees