JP6196856B2 - Switching circuit - Google Patents
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Description
本発明は、電流経路を切り替える切替回路に関する。 The present invention relates to a switching circuit that switches a current path.
充電して繰り返し利用することのできる二次電池の多くは、バッテリパックに加工されてユーザに提供される。特に重量エネルギー密度の高いリチウムイオン二次電池においては、ユーザ及び電子機器の安全を確保するために、一般的に、過充電保護、過放電保護等のいくつもの保護回路をバッテリパックに内蔵し、所定の場合にバッテリパックの出力を遮断する機能を有している。 Many secondary batteries that can be charged and used repeatedly are processed into battery packs and provided to users. Particularly in lithium ion secondary batteries with high weight energy density, in order to ensure the safety of users and electronic devices, in general, a battery pack incorporates a number of protection circuits such as overcharge protection and overdischarge protection, It has a function of shutting off the output of the battery pack in a predetermined case.
この種の保護素子には、バッテリパックに内蔵されたFETスイッチを用いて出力のON/OFFを行うことにより、バッテリパックの過充電保護又は過放電保護動作を行うものがある。しかしながら、何らかの原因でFETスイッチが短絡破壊した場合、雷サージ等が印加されて瞬間的な大電流が流れた場合、あるいはバッテリセルの寿命によって出力電圧が異常に低下したり、逆に過大な異常電圧を出力した場合であっても、バッテリパックや電子機器は、発火等の事故から保護されなければならない。そこで、このような想定し得るいかなる異常状態においても、バッテリセルの出力を安全に遮断するために、外部からの信号によって電流経路を遮断する機能を有するヒューズ素子からなる保護素子が用いられている。 This type of protection element includes an overcharge protection or overdischarge protection operation of the battery pack by turning on / off the output using an FET switch built in the battery pack. However, when the FET switch is short-circuited for some reason, a lightning surge or the like is applied and an instantaneous large current flows, or the output voltage drops abnormally due to the life of the battery cell, or excessively abnormal Even when the voltage is output, the battery pack and the electronic device must be protected from accidents such as ignition. Therefore, in order to safely shut off the output of the battery cell in any possible abnormal state, a protection element made of a fuse element having a function of cutting off the current path by an external signal is used. .
リチウムイオン二次電池等向けの保護回路の保護素子としては、特許文献1に記載されているように、電流経路上の第1の電極,発熱体引出電極,第2の電極間に亘って可溶導体を接続して電流経路の一部とし、この電流経路上の可溶導体を、過電流による自己発熱、あるいは保護素子内部に設けた発熱体によって溶断するものがある。このような保護素子では、溶融した液体状の可溶導体を発熱体に繋がる導体層上に集めることにより電流経路を遮断する。
As a protection element of a protection circuit for a lithium ion secondary battery or the like, as described in
しかし、異常を起こしたリチウムイオン二次電池の充放電電流回路を遮断しても、バッテリセルには、バッテリ容量分の大きなエネルギーが蓄えられたままであり、保護回路に異常が生じた場合等に、当該バッテリセルからの漏れ電流による発熱事故等のリスクが想定される。したがって、バッテリパックの使用を停止した後には、内部のバッテリセルが安全な電圧に降下するまで放電させることが好ましい。 However, even if the charging / discharging current circuit of the lithium ion secondary battery that caused the abnormality is shut off, the battery cell still stores a large amount of energy for the battery capacity. A risk such as a heat generation accident due to leakage current from the battery cell is assumed. Therefore, after the use of the battery pack is stopped, it is preferable to discharge until the internal battery cell drops to a safe voltage.
このように、例えばリチウムイオン二次電池のバッテリパックにおいては、バッテリセルの電流経路を、正常時における充放電経路から、異常時における放電経路へ確実に切り替える素子が求められる。 Thus, for example, in a battery pack of a lithium ion secondary battery, an element that reliably switches the current path of the battery cell from the charge / discharge path at the normal time to the discharge path at the time of the abnormality is required.
そこで、本発明は、正常時において短絡されている電流経路の遮断と、異常時において使用する電流経路の短絡を、所定の順序で行い、電流経路を不可逆的に切り替える切替回路を提供すること目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a switching circuit that switches a current path irreversibly by interrupting a current path that is short-circuited in a normal state and short-circuiting a current path that is used in an abnormal state in a predetermined order. And
上述した課題を解決するために、本発明に係る切替回路は、電流が流れることにより発熱する第1の発熱体と、一端が上記第1の発熱体と接続され、他端が主たる回路と接続された短絡側可溶導体と、一端が上記短絡側可溶導体と接続されるとともに上記主たる回路と接続され、他端が第1の回路と接続されたスイッチとを備え、上記第1の発熱体の発熱した熱により上記短絡側可溶導体を溶断させ、溶融導体によって上記スイッチを短絡させる短絡回路と、電流が流れることにより発熱する第2の発熱体と、上記第2の発熱体と接続されるとともに一端が第2の回路と接続され、他端が上記主たる回路と接続された開放側可溶導体とを備え、上記第2の発熱体の発熱した熱により上記開放側可溶導体を溶断させる開放回路とを有し、上記第2の発熱体の一端には、切替信号を受けて上記第2の発熱体に上記主たる回路から電流を通電させるスイッチ素子が接続され、上記短絡回路の上記第1の発熱体の開放端と、上記開放回路の上記第2の発熱体と上記開放側可溶導体との接続端とを接続し、上記スイッチ素子が動作することにより上記開放回路の上記第2の発熱体が通電、発熱して上記開放側可溶導体が溶断し、上記主たる回路と上記第2の回路とが遮断され、上記開放側可溶導体の溶断により、上記短絡回路の上記第1の発熱体が通電、発熱して上記短絡側可溶導体が溶融し、上記スイッチが短絡されて、上記主たる回路と上記第1の回路とが通電されるものである。 In order to solve the above-described problems, a switching circuit according to the present invention includes a first heating element that generates heat when a current flows, one end connected to the first heating element, and the other end connected to a main circuit. A short-circuitable fusible conductor, a switch having one end connected to the short-circuiting fusible conductor and the main circuit, and the other end connected to the first circuit, and the first heat generation. The short-circuited fusible conductor is blown by the heat generated by the body and the switch is short-circuited by the molten conductor , the second heating element that generates heat when current flows, and the second heating element An open-side soluble conductor having one end connected to the second circuit and the other end connected to the main circuit, and the open-side soluble conductor is heated by the heat generated by the second heating element. An open circuit for fusing, and One end of the heating element is connected to a switching element that receives a switching signal and supplies current from the main circuit to the second heating element, and the open end of the first heating element of the short circuit, The second heating element of the open circuit is connected to the connection end of the open-side soluble conductor, and the switch element is operated, whereby the second heating element of the open circuit is energized and generates heat. The open side fusible conductor is blown, the main circuit and the second circuit are cut off, and the open side fusible conductor is blown, whereby the first heating element of the short circuit is energized and generates heat. The short-circuitable soluble conductor is melted, the switch is short-circuited, and the main circuit and the first circuit are energized.
また、本発明に係る切替回路は、電流が流れることにより発熱する第1の発熱体と、一端が上記第1の発熱体と接続され、他端が主たる回路と接続された短絡側可溶導体と、一端が上記短絡側可溶導体と接続されるとともに上記主たる回路と接続され、他端が第1の回路と接続されたスイッチとを備え、上記第1の発熱体の発熱した熱により上記短絡側可溶導体を溶断させ、溶融導体によって上記スイッチを短絡させる短絡回路と、電流が流れることにより発熱する第2の発熱体と、上記第2の発熱体と接続されるとともに一端が第2の回路と接続され、他端が上記主たる回路と接続された開放側可溶導体とを備え、上記第2の発熱体の発熱した熱により上記開放側可溶導体を溶断させる開放回路とを有し、上記第1の発熱体の一端には、切替信号を受けて上記第1の発熱体に上記主たる回路から電流を通電させる第1のスイッチ素子が接続され、上記第2の発熱体の一端には、切替信号を受けて上記第2の発熱体に上記主たる回路から電流を通電させる第2のスイッチ素子が接続され、上記第2のスイッチ素子が動作することにより、上記開放回路の上記第2の発熱体が通電、発熱して上記開放側可溶導体が溶断し、上記主たる回路と上記第2の回路とが遮断され、上記第1のスイッチ素子が動作することにより、上記短絡回路の上記第1の発熱体が通電、発熱して上記短絡側可溶導体が溶融し、上記スイッチが短絡されて、上記主たる回路と上記第1の回路とが通電されるものである。 The switching circuit according to the present invention includes a first heating element that generates heat when a current flows, a short-circuitable soluble conductor having one end connected to the first heating element and the other end connected to the main circuit. And a switch having one end connected to the short circuit side soluble conductor and the main circuit, and the other end connected to the first circuit, and the heat generated by the first heating element. The short-circuit side fusible conductor is blown and the switch is short-circuited by the molten conductor , the second heating element that generates heat when a current flows, the second heating element, and one end thereof is connected to the second heating element. An open circuit that is connected to the main circuit and has the other end connected to the main circuit and has an open circuit that melts the open soluble conductor with the heat generated by the second heating element. The end of the first heating element A first switch element that receives a signal and supplies current from the main circuit to the first heating element is connected, and one end of the second heating element receives the switching signal and receives the second heating element. Is connected to the second switch element for supplying current from the main circuit, and the second switch element is operated, whereby the second heating element of the open circuit is energized and generates heat to allow the open side. The molten conductor is blown, the main circuit and the second circuit are cut off, and the first switch element is operated, whereby the first heating element of the short circuit is energized and generates heat to cause the short circuit. The side soluble conductor melts, the switch is short-circuited, and the main circuit and the first circuit are energized.
また、本発明に係る切替回路は、電流が流れることにより発熱する第1の発熱体と、一端が上記第1の発熱体と接続され、他端が第1の回路と接続された短絡側可溶導体と、一端が上記短絡側可溶導体と接続されるとともに上記第1の回路と接続され、他端が主たる回路と接続されたスイッチとを備え、上記第1の発熱体の発熱した熱により上記短絡側可溶導体を溶断させ、溶融導体によって上記スイッチを短絡させる短絡部と、電流が流れることにより発熱する第2の発熱体と、上記第2の発熱体と接続されるとともに一端が上記スイッチの他端及び上記主たる回路と接続され、他端が第2の回路と接続された開放側可溶導体とを備え、上記第2の発熱体の発熱した熱により上記開放側可溶導体を溶断させる開放部とを有し、上記第1の発熱体は、切替信号を受けて上記第1の発熱体に上記主たる回路から電流を通電させる第1のスイッチ素子と接続され、上記第2の発熱体は、切替信号を受けて上記第2の発熱体に上記主たる回路から電流を通電させる第2のスイッチ素子と接続され、上記第2のスイッチ素子が動作することにより、上記開放部の上記第2の発熱体が通電、発熱して上記開放側可溶導体が溶断し、上記主たる回路と上記第2の回路とが遮断され、上記第1のスイッチ素子が動作することにより、上記短絡部の上記第1の発熱体が通電、発熱して上記短絡側可溶導体が溶融し、上記スイッチが短絡されて、上記主たる回路と上記第1の回路とが通電されるものである。 In addition, the switching circuit according to the present invention includes a first heating element that generates heat when a current flows, a short-circuit side connection in which one end is connected to the first heating element and the other end is connected to the first circuit. A heat conductor, a switch having one end connected to the short-circuitable fusible conductor and the first circuit and the other end connected to the main circuit, and the heat generated by the first heating element. The short-circuit side fusible conductor is melted by the short-circuit portion, the switch is short-circuited by the molten conductor , the second heating element that generates heat when a current flows, and the one end connected to the second heating element. An open-side soluble conductor connected to the other end of the switch and the main circuit, and the other end connected to a second circuit, and the open-side soluble conductor by heat generated by the second heating element. An opening for fusing the first The body is connected to a first switch element that receives a switching signal and supplies current from the main circuit to the first heating element, and the second heating element receives the switching signal and receives the second heating element. The body is connected to a second switch element that allows a current to flow from the main circuit, and the second switch element operates, whereby the second heating element of the open portion is energized and generates heat to open the open side. The fusible conductor is melted, the main circuit and the second circuit are cut off, and the first switch element is operated, whereby the first heating element of the short-circuit portion is energized and generates heat to The short-circuitable soluble conductor is melted, the switch is short-circuited, and the main circuit and the first circuit are energized.
本発明によれば、スイッチ素子を動作させることによって、主たる回路から第2の回路へ至る電流経路を遮断するとともに第1の回路へ至る電流経路が構築され、主たる回路の電流経路を第2の回路から第1の回路へ切り替えることができる。このとき、本発明によれば、電流経路の遮断及び短絡を、短絡側可溶導体、開放側可溶導体を溶融させることにより、不可逆的に行うことができる。 According to the present invention, by operating the switch element, the current path from the main circuit to the second circuit is interrupted and the current path to the first circuit is constructed, and the current path of the main circuit is changed to the second circuit. The circuit can be switched to the first circuit. At this time, according to the present invention, the current path can be blocked and short-circuited irreversibly by melting the short-circuitable soluble conductor and the open-side soluble conductor.
以下、本発明が適用された切替回路について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Hereinafter, a switching circuit to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Further, the drawings are schematic, and the ratio of each dimension may be different from the actual one. Specific dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
本発明が適用された切替回路は、可溶導体を溶融させることにより、この溶融導体を介して互いに開放されている電極間が接続される短絡回路又は短絡部と、可溶導体を介して短絡されている電極間が、可溶導体を溶融させることにより遮断される開放回路又は開放部を有する。先ず、短絡回路及び開放回路の動作原理について説明する。 The switching circuit to which the present invention is applied is a short circuit via a fusible conductor and a short circuit or a short-circuited portion where electrodes that are open to each other are connected via the molten conductor by melting the fusible conductor. Between the electrodes which are made, it has the open circuit or open part interrupted | blocked by melting a soluble conductor. First, the operation principle of the short circuit and the open circuit will be described.
短絡回路1は、図1(A)に示すように、第1の発熱体2と、第1の発熱体2と直列に接続され、第1の発熱体2の発熱により溶融する短絡側可溶導体3と、互いに開放され、短絡側可溶導体3が溶融することにより、この溶融導体を介して短絡するスイッチ4を構成する第1、第2の電極5,6とを備える。第1の電極5は図示しない電源と接続され、第2の電極6は、スイッチ4がオンになると接続される外部回路と接続されている。また、第1の発熱体2は、第1の発熱体電極7を介して、図示しないFET等のスイッチ素子と接続され、通電が制御されている。
As shown in FIG. 1A, the
短絡回路1は、スイッチ素子が動作することにより、第1の電極5及び短絡側可溶導体3を介して第1の発熱体2に給電されると、図1(B)に示すように、第1の発熱体2の発熱により短絡側可溶導体3が溶断する。すると、短絡回路1は、短絡側可溶導体3の溶融導体が第1、第2の電極5,6間にわたって凝集し、第1、第2の電極5,6間が短絡する。これにより、短絡回路1は、スイッチ4がオンとなり、電源と外部回路とを通電させる。
When the
開放回路10は、図2(A)に示すように、第2の発熱体11と、第2の発熱体11の発熱により溶断する開放側可溶導体12と、開放側可溶導体12を介して接続されている第3、第4の電極13,14とを備える。第3、第4の電極13,14は、電流経路上に設けられ、第2の発熱体11は、第2の発熱体電極15を介して、図示しないFET等のスイッチ素子と接続され、通電が制御されている。
As shown in FIG. 2A, the
開放回路10は、スイッチ素子が動作することにより、第3の電極13及び開放側可溶導体12を介して第2の発熱体11に給電されると、図2(B)に示すように、第2の発熱体11の発熱により開放側可溶導体12が溶断する。これにより、開放回路10は、電流経路を遮断することができる。
When the
[第1の切替回路]
第1の切替回路30は、図3に示すように、短絡回路1を構成し、主たる回路となる電源回路25及び切替後に通電する第1の外部回路23に接続された短絡素子21と、開放回路10を構成し、電源回路25及び切替前に通電する第2の外部回路24に接続された開放素子22とを備える。また、第1の切替回路30は、切替信号を受けたスイッチ素子26によって、第2の発熱体11へ給電される。これにより、第2の発熱体11が発熱し、第3、第4の電極13,14間が遮断された後、第1の発熱体2が発熱し、第1、第2の電極5,6間が短絡される。これにより、第1の切替回路30は、電源回路25の電流経路を第2外部回路24から第1の外部回路23へ切り替えることができる。
[First switching circuit]
As shown in FIG. 3, the
具体的に、第1の切替回路30は、図4に示す回路構成を有する。短絡回路1は、電流が流れることにより発熱する第1の発熱体2と、一端が第1の発熱体2と接続され、他端が電源回路25と接続された短絡側可溶導体3と、一端が短絡側可溶導体3と接続されるとともに電源回路25と接続され、他端が第1の外部回路23と接続されたスイッチ4とを備える。
Specifically, the
スイッチ4は、第1の電極5を介して電源回路25と接続され、第2の電極6を介して第1の外部回路23と接続されている。また、第1の発熱体2は、第1の発熱体電極7を介して開放回路10の接続端電極16と接続されている。
The
また、開放回路10は、電流が流れることにより発熱する第2の発熱体11と、第2の発熱体11と接続されるとともに一端が電源回路25と接続され、他端が第2の外部回路24と接続された開放側可溶導体12とを備える。図4(A)に示す第1の切替回路30において、開放側可溶導体12は、一端を第3の電極13を介して電源回路25と接続され他端を第2の発熱体11と接続されている第1の開放側可溶導体12aと、一端を第4の電極14を介して第2の外部回路24と接続され他端を第2の発熱体11と接続されている第2の開放側可溶導体12bとを有する。
The
なお、開放回路10は、図4(B)に示すように、第1の開放側可溶導体12aのみで構成してもよい。この場合、第1の開放側可溶導体12aは、一端が第3の電極13を介して電源回路25と接続され、他端が第2の発熱体11と、第4の電極14を介して第2の外部回路24とに接続される。
Note that the
また、第1の切替回路30は、第2の発熱体11の一端には、第2の発熱体電極15を介して、切替信号を受けて第2の発熱体11に電源回路25から電流を通電させるスイッチ素子26が接続されている。また、第1の切替回路30は、短絡回路1の第1の発熱体電極7と、開放回路10の第2の発熱体11と開放側可溶導体12が接続された接続端電極16とが接続されている。
In addition, the
スイッチ素子26は、たとえば電界効果トランジスタ(FET)により構成され、ゲート電圧を制御することによって、第2の発熱体11への電流経路の導通と遮断とを制御する。
The
[第1の切替回路の動作]
このような構成を有する第1の切替回路30は、初期状態においては、図4に示すように、電源回路25から開放回路10を介して第2の外部回路24に至る電流経路となる。このとき、第1の切替回路30は、スイッチ素子26によって第2の発熱体11への給電は規制され、また、第1の発熱体2の両端はほぼ同電位であり短絡回路1へは電流がほとんど流れない。
[Operation of the first switching circuit]
In the initial state, the
電源回路25の電流経路を第2の外部回路24から第1の外部回路23へ切り替える必要が生じると、スイッチ素子26に切替信号が出力される。スイッチ素子26は、切替信号を受けると、第2の発熱体11に給電するように、電流を制御する。これにより、第1の切替回路30は、図5に示すように、開放回路10の第2の発熱体11が通電、発熱し、開放側可溶導体12が溶断する。したがって、電源回路25から第2の外部回路24へ至る電流経路が遮断される。
When the current path of the
すると、図6に示すように、電源回路25からの電流が第1の電極5を介して短絡回路1側に流入し、短絡側可溶導体3、第1の発熱体2、及び第1の発熱体電極7を介して開放回路10及びスイッチ素子26側へ流れる。これにより、第1の切替回路30は、短絡回路1の第1の発熱体2が通電、発熱し、図7に示すように、短絡側可溶導体3が溶断するとともに、この溶融導体により第1、第2の電極5,6間が短絡、すなわちスイッチ4がオンとなり、電源回路25から第1の外部回路23へ至る電流経路が構築される。
Then, as shown in FIG. 6, the current from the
なお、第2の発熱体11は、開放側可溶導体12と短絡側可溶導体3の両方が溶断することにより給電経路が遮断されるため発熱が停止される。また第1の発熱体2は、短絡側可溶導体3が溶断することにより給電経路が遮断されるため発熱が停止される。
The
このように、第1の切替回路30によれば、スイッチ素子26を動作させることによって、第3、第4の電極13,14を経て第2の外部回路24へ至る電流経路を遮断するとともに、電源回路25から、第1の電極5、スイッチ4、第2の電極6を経て第1の外部回路23へ至る電流経路が構築され、電源回路25の電流経路を第2の外部回路24から第1の外部回路23へ切り替えることができる。
As described above, according to the
また、第1の切替回路30によれば、第3、第4の電極13,14間の遮断、及び第1、第2の電極5,6間の短絡を、開放側可溶導体12、短絡側可溶導体3を溶融させることにより不可逆的に行う。したがって、ソフトウェア等により電子的に切り替える場合に比べて、誤動作による切替不良の改善を図ることができ、またクラッキング等による不正な切替に対する脆弱性を改善することができる。
Further, according to the
[第1の切替回路の実装例]
このような第1の切替回路30は、図8に示すように、例えばリチウムイオン二次電池のバッテリパック40内の回路に組み込まれて用いられる。バッテリパック40は、例えば、合計4個のリチウムイオン二次電池のバッテリセル41〜44からなるバッテリスタック45を有する。
[Example of mounting the first switching circuit]
As shown in FIG. 8, such a
バッテリパック40は、バッテリスタック45と、バッテリスタック45の充放電を制御する充放電制御回路50と、バッテリスタック45の異常時に充電を遮断するとともにバッテリスタック45内の電気エネルギーを放熱させる本発明が適用された第1の切替回路30を構成する短絡素子21及び開放素子22と、各バッテリセル41〜44の電圧を検出する検出回路46と、検出回路46の検出結果に応じて第1の切替回路30の動作を制御するスイッチ素子26とを備える。
The
バッテリスタック45は、過充電及び過放電状態から保護するための制御を要するバッテリセル41〜44が直列接続されたものであり、バッテリパック40の正極端子40a、負極端子40bを介して、着脱可能に充電回路55に接続され、充電回路55からの充電電圧が印加される。充電回路55により充電されたバッテリパック40は、正極端子40a、負極端子40bをバッテリで動作する電子機器に接続することによって、この電子機器を動作させることができる。
The
充放電制御回路50は、バッテリスタック45から充電回路55に流れる電流経路に直列接続された2つの電流制御素子51、52の動作を制御する。電流制御素子51、52は、たとえば電界効果トランジスタ(以下、FETと呼ぶ。)により構成され、充放電制御回路50によりゲート電圧を制御することによって、バッテリスタック45の電流経路の導通と遮断とを制御する。充放電制御回路50は、充電回路55から電力供給を受けて動作し、検出回路46による検出結果に応じて、バッテリスタック45が過放電又は過充電であるとき、電流経路を遮断するように、電流制御素子51、52の動作を制御する。
The charge /
短絡素子21は、バッテリスタック45と並列に接続されるとともに、バッテリスタック45に蓄積された電気エネルギーをバッテリセル41〜44の上限放電電流以下で放電させるための保護抵抗31と直列に接続されている。これにより、第1の切替回路30は、短絡素子21及び保護抵抗31が設けられた放電回路32を構成する。
The short-
開放素子22は、バッテリスタック45と充電回路55との間の充放電電流回路33上に接続され、その動作がスイッチ素子26によって制御される。
The
検出回路46は、各バッテリセル41〜44と接続され、各バッテリセル41〜44の電圧値を検出して、各電圧値を充放電制御回路50に供給する。また、検出回路46は、いずれか1つのバッテリセル41〜44が過充電電圧になったときにスイッチ素子26を制御する制御信号を出力する。
The
スイッチ素子26は、たとえばFETにより構成され、検出回路46から出力される検出信号によって、バッテリセル41〜44の電圧値が所定の過充電状態を超える電圧になったとき、第1の切替回路30を動作させて、バッテリスタック45の充放電電流回路33を電流制御素子51、52のスイッチ動作によらず遮断するとともに、バッテリスタック45の電流経路を、開放素子22を介した充放電電流回路33から、短絡素子21を介した放電経路32に切り替えるように制御する。
The
具体的に、バッテリパック40は、検出回路46によってバッテリセル41〜44のいずれかに異常電圧が検出された場合、スイッチ素子26に切替信号を出力する。スイッチ素子26は、開放素子22の第2の発熱体11へ通電するように、バッテリスタック45の電流を制御する。これにより、第1の切替回路30は、開放側可溶導体12が溶断し、バッテリスタック45の充放電電流経路33を遮断する。さらに、第1の切替回路30は、第1の発熱体2が通電され、短絡側可溶導体2が溶断することにより、第1、第2の電極5,6が短絡し、バッテリスタック45の電流経路を保護抵抗31が設けられた放電回路32側に切り替える。
Specifically, the
このように、第1の切替回路30が組み込まれたバッテリパック40は、異常を起こしたバッテリスタック45の充放電電流回路33を遮断するとともに、バッテリ容量分の大きな電気エネルギーが蓄えられたバッテリスタック45の電流経路を、保護抵抗31が設けられた放電回路32に切り替える。したがって、バッテリパック40は、使用を停止した後に、内部のバッテリセル41〜44が安全な電圧に降下するまで放電させることができる。
As described above, the
[保護素子内蔵]
なお、第1の切替回路30は、図8に示すように、放電回路32上に保護抵抗31を設ける他、図9に示すように、短絡回路1に保護抵抗31を内蔵してもよい。この場合、図10に示すように、バッテリパック40の放電回路32には保護抵抗32を設ける必要がない。
[Built-in protection element]
The
[第2の切替回路]
次いで、第2の切替回路60について説明する。なお、以下の説明において、上述した第1の切替回路30と同じ構成については同一の符号を付してその詳細を省略する。第2の切替回路60は、図11に示すように、短絡回路1を構成し、電源回路25及び切替後に通電する第1の外部回路23に接続された短絡素子21と、開放回路10を構成し、電源回路25及び切替前に通電する第2の外部回路24に接続された開放素子22とを備える。
[Second switching circuit]
Next, the
第2の切替回路60においては、短絡素子21が第1のスイッチ素子61と接続され、開放素子22が第2のスイッチ素子62と接続されている。短絡素子21は、切替信号を受けた第1のスイッチ素子61によって、第1の発熱体2へ給電される。また、開放素子22は、切替信号を受けた第2のスイッチ素子62によって、第2の発熱体11へ給電される。したがって、第2の切替回路60によれば、第1、第2のスイッチ素子61,62への切替信号の出力順序に応じて、短絡素子21による短絡と開放素子22による開放の順序を変えることができる。
In the
具体的に、第2の切替回路60は、図12に示す回路構成を有する。短絡回路1は、第1の発熱体2と、短絡側可溶導体3と、スイッチ4とを備え、第1の発熱体2の発熱した熱により短絡側可溶導体3を溶断させ、溶融導体によってスイッチ4を短絡させる。第2の切替回路60において、短絡回路1は、第1の発熱体2が第1の発熱体電極7を介して第1のスイッチ素子61と接続されている他は、第1の切替回路30と同じ構成である。
Specifically, the
また、開放回路10は、第2の発熱体11と、開放側可溶導体12とを備え、第2の発熱体11の発熱した熱により開放側可溶導体12を溶断させる。第2の切替回路60において、開放回路10は、第2の発熱体11が、第2の発熱体電極15を介して第2のスイッチ素子62と接続されている他は、第1の切替回路30と同じ構成である。
The
なお、図12(A)に示す第2の切替回路60において、開放側可溶導体12は、一端を第3の電極13を介して電源回路25と接続され他端を第2の発熱体11と接続されている第1の開放側可溶導体12aと、一端を第4の電極14を介して第2の外部回路24と接続され他端を第2の発熱体11と接続されている第2の開放側可溶導体12bとを有する。
In the
また、切替回路60においても、開放回路10は、図12(B)に示すように、第1の開放側可溶導体12aのみで構成してもよい。この場合、第1の開放側可溶導体12aは、一端が第3の電極13を介して電源回路25と接続され、他端が第2の発熱体11及び第4の電極14を介して第2の外部回路24と接続される。
Also in the switching
[第2の切替回路の動作]
このような構成を有する第2の切替回路60は、初期状態においては、図12に示すように、電源回路25から開放回路10を介して第2の外部回路24に至る電流経路を構成する。このとき、短絡回路1は、第1のスイッチ素子61によって第1の発熱体2への給電が規制され、スイッチ4はオフとされている。また、開放回路10は、第2のスイッチ素子62によって第2の発熱体11への給電が規制されている。
[Operation of the second switching circuit]
In the initial state, the
電源回路25の電流経路を第2の外部回路24から第1の外部回路23へ切り替える必要が生じると、先ず第2のスイッチ素子62に切替信号が出力される。第2のスイッチ素子62は、切替信号を受けると、第2の発熱体11に給電するように、電流を制御する。これにより、第2の切替回路60は、開放回路10の第2の発熱体11が通電、発熱し、開放側可溶導体12が溶断する。したがって、電源回路25から第2の外部回路24へ至る電流経路が遮断される。
When it is necessary to switch the current path of the
次いで、第2の切替回路60は、第1のスイッチ素子61に切替信号が出力される。第1のスイッチ素子61は、切替信号を受けると、第1の発熱体2に給電するように、電流を制御する。これにより、第2の切替回路60は、短絡回路1の第1の発熱体2が通電、発熱し、短絡側可溶導体3が溶断するとともに、この溶融導体により第1、第2の電極5,6間が短絡、すなわちスイッチ4がオンとなり、電源回路25から第1の外部回路23へ至る電流経路が構築される。
Next, the
また、第2の切替回路60は、電源回路25の電流経路を第2の外部回路24から第1の外部回路23へ切り替える必要が生じたとき、先ず第1のスイッチ素子61に切替信号を出力し、電源回路25から第1の外部回路23に至る電流経路を構築した後に、第2のスイッチ素子62に切替信号を出力し、第2の外部回路24へ至る電流経路を遮断するようにしてもよい。これにより、電源回路25の電力が途切れることなく、第2の外部回路24から第1の外部回路23へと電流経路を切り替えることができる。
The
なお、第2の発熱体11は、開放側可溶導体12が溶断することにより給電経路が遮断されるため発熱が停止される。また第1の発熱体2は、短絡側可溶導体3が溶断することにより給電経路が遮断されるため発熱が停止される。
Note that the heat generation of the
このように、第2の切替回路60によれば、第1、第2のスイッチ素子61,62を動作させることによって、第3、第4の電極13,14を経て第1の外部回路24へ至る電流経路を遮断するとともに、電源回路25から、第1の電極5、スイッチ4、第2の電極6を経て第1の外部回路23へ至る電流経路が構築され、電源回路25の電流経路を第2の外部回路24から第1の外部回路23へ切り替えることができる。
As described above, according to the
このとき、第2の切替回路60においても、第3、第4の電極13,14間の遮断、及び第1、第2の電極5,6間の短絡を、短絡側可溶導体3、開放側可溶導体12を溶融させることにより不可逆的に行う。したがって、ソフトウェア等により電子的に切り替える場合に比べて、誤動作による切替不良の改善を図ることができ、またクラッキング等による不正な切替に対する脆弱性を改善することができる。
At this time, also in the
また、第2の切替回路60によれば、第1、第2のスイッチ素子61,62への切替信号の出力順序に応じて、短絡素子21による短絡と開放素子22による開放の順序を変えることができる。
Further, according to the
[第2の切替回路の実装例]
このような第2の切替回路60は、図13に示すように、例えばリチウムイオン二次電池のバッテリパック40内の回路に組み込まれて用いられる。この場合、検出回路46から第2のスイッチ素子62、及び第1のスイッチ素子61へ、順次、切替信号が出力されることにより、先ず、開放素子22による充放電電流回路33の遮断が行われ、次いで、短絡素子21による放電回路32の短絡が行われる。
[Example of mounting the second switching circuit]
Such a
すなわち、バッテリパック40は、検出回路46によってバッテリセル41〜44のいずれかに異常電圧が検出された場合、先ず第2のスイッチ素子62に切替信号を出力する。第2のスイッチ素子62は、開放素子22の第2の発熱体11へ通電するように、バッテリスタック45の電流を制御する。これにより、第2の切替回路60は、開放側可溶導体12が溶断し、バッテリスタック45の充放電電流経路33を遮断する。充放電電流経路33の遮断が検知されると、次いで、検出回路46は、第1のスイッチ素子61に切替信号を出力する。第1のスイッチ素子61は、短絡素子21の第1の発熱体2へ通電するように、バッテリスタック45の電流を制御する。これにより、第1の発熱体2が通電され、短絡側可溶導体2が溶断することにより、第1、第2の電極5,6が短絡し、バッテリスタック45の電流経路を保護抵抗31が設けられた放電回路32側に切り替える。
That is, when an abnormal voltage is detected in any of the
このように、第2の切替回路60が組み込まれたバッテリパック40は、異常を起こしたバッテリスタック45の充放電電流回路33を遮断するとともに、バッテリ容量分の大きな電気エネルギーが蓄えられたバッテリスタック45の電流経路を、保護抵抗が設けられた放電回路32に切り替える。したがって、バッテリパック40は、使用を停止した後に、内部のバッテリセルが安全な電圧に降下するまで放電させることができる。
As described above, the
[保護素子内蔵]
なお、第2の切替回路60においても、図13に示すように、放電回路32上に保護抵抗31を設ける他、図14に示すように、短絡回路1に保護抵抗31を内蔵してもよい。この場合、図15に示すように、バッテリパック40の放電回路32には保護抵抗32を設ける必要がない。
[Built-in protection element]
Also in the
[第3の切替回路]
次いで、第3の切替回路70について説明する。第3の切替回路70は、図16に示すように、上述した短絡回路1と同機能を有する短絡部71と、上述した開放回路10と同機能を有する開放部72とが一体に形成されている。
[Third switching circuit]
Next, the
短絡部71は、第1の発熱体2と、一端が第1の発熱体2と接続され、他端が第1の外部回路23と接続された短絡側可溶導体3と、一端が短絡側可溶導体3と接続されるとともに第1の外部回路23と接続され、他端が電源回路25と接続されたスイッチ4とを備える。
The short-
開放部72は、第2の発熱体11と、第2の発熱体11と接続されるとともに一端がスイッチ4の他端及び電源回路25と接続され、他端が第2の外部回路24と接続された開放側可溶導体12とを備える。
The
短絡部71は、第1の発熱体2が、第1の発熱体電極7を介して第1のスイッチ素子61と接続される。また、短絡部71は、スイッチ4が、第1の電極5を介して第1の外部回路23と接続され、第2の電極6を介して電源回路25と接続されている。なお、第2の電極6は、開放部72に設けられた開放側可溶導体12の一端側とも接続されている。
In the short-
開放部72は、第2の発熱体11が、第2の発熱体電極15を介して第2のスイッチ素子62と接続される。また、開放部72は、開放側可溶導体12が、第4の電極14を介して第2の外部回路24と接続され、第2の電極6を介して電源回路25と接続されている。図16(A)に示す第3の切替回路70において、開放側可溶導体12は、一端を第4の電極14を介して第2の外部回路24と接続され他端を第2の発熱体11と接続されている第1の開放側可溶導体12aと、一端を第2の電極6を介して電源回路25と接続され他端を第2の発熱体11と接続されている第2の開放側可溶導体12bとを有する。
In the
なお、開放部72は、図16(B)に示すように、第1の開放側可溶導体12aのみで構成してもよい。この場合、第1の開放側可溶導体12aは、一端が第2の電極6を介して電源回路25と接続され、他端が第2の発熱体11と、第4の電極14を介して第2の外部回路24とに接続される。
In addition, you may comprise the
[第3の切替回路の動作]
このような構成を有する第3の切替回路70は、初期状態においては、図16に示すように、電源回路25から開放部72を介して第2の外部回路24に至る電流経路を構成する。
このとき、短絡部71は、第1のスイッチ素子61によって第1の発熱体2への給電が規制され、スイッチ4はオフとされている。また、開放部72は、第2のスイッチ素子62によって第2の発熱体11への給電が規制されている。
[Operation of the third switching circuit]
In the initial state, the
At this time, in the short-
電源回路25の電流経路を第2の外部回路24から第1の外部回路23へ切り替える必要が生じると、先ず第2のスイッチ素子62に切替信号が出力される。第2のスイッチ素子62は、切替信号を受けると、第2の発熱体11に給電するように、電流を制御する。これにより、第3の切替回路70は、開放部72の第2の発熱体11が通電、発熱し、開放側可溶導体12が溶断する。したがって、電源回路25から第2の外部回路24へ至る電流経路が遮断される。
When it is necessary to switch the current path of the
次いで、第3の切替回路70は、第1のスイッチ素子61に切替信号が出力される。第1のスイッチ素子61は、切替信号を受けると、第1の発熱体2に給電するように、電流を制御する。これにより、第3の切替回路70は、短絡部71の第1の発熱体2が通電、発熱し、短絡側可溶導体3が溶断するとともに、この溶融導体により第1、第2の電極5,6間が短絡、すなわちスイッチ4がオンとなり、電源回路25から第1の外部回路23へ至る電流経路が構築される。
Next, the
また、第3の切替回路70は、電源回路25の電流経路を第2の外部回路24から第1の外部回路23へ切り替える必要が生じたとき、先ず第1のスイッチ素子61に切替信号を出力し、電源回路25から第1の外部回路23に至る電流経路を構築した後に、第2のスイッチ素子62に切替信号を出力し、第2の外部回路24へ至る電流経路を遮断するようにしてもよい。これにより、電源回路25の電力が途切れることなく、第2の外部回路24から第1の外部回路23へと電流経路を切り替えることができる。
The
なお、第2の発熱体11は、開放側可溶導体12が溶断することにより給電経路が遮断されるため発熱が停止される。また第1の発熱体2は、短絡側可溶導体3が溶断することにより給電経路が遮断されるため発熱が停止される。
Note that the heat generation of the
このように、第3の切替回路70によれば、第1、第2のスイッチ素子61,62を動作させることによって、第2、第4の電極6,14を経て第1の外部回路24へ至る電流経路を遮断するとともに、電源回路25から、第2の電極6、スイッチ4、第1の電極5を経て第1の外部回路23へ至る電流経路が構築され、電源回路25の電流経路を第2の外部回路24から第1の外部回路23へ切り替えることができる。
As described above, according to the
このとき、第3の切替回路70においても、第2、第4の電極6,14間の遮断、及び第1、第2の電極5,6間の短絡を、短絡側可溶導体3、開放側可溶導体12を溶融させることにより不可逆的に行う。したがって、ソフトウェア等により電子的に切り替える場合に比べて、誤動作による切替不良の改善を図ることができ、またクラッキング等による不正な切替に対する脆弱性を改善することができる。
At this time, in the
また、第3の切替回路70によれば、第1、第2のスイッチ素子61,62への切替信号の出力順序に応じて、短絡素子21による短絡と開放素子22による開放の順序を変えることができる。
Further, according to the
[第3の切替回路の実装例]
このような第3の切替回路70は、図17に示すように、例えばリチウムイオン二次電池のバッテリパック40内の回路に組み込まれて用いられる。この場合、第1のスイッチ素子61は、切替回路70の第1の発熱体電極7とバッテリスタック45の+側端子との間を接続している。また、第2のスイッチ素子62は、切替回路70の第2の発熱体電極15とバッテリスタック45の−側端子との間を接続している。また、切替回路70は、バッテリスタック45の−側端子と接続される第1の電極5は−電位とされ、バッテリスタック45の+側端子と接続される第2の電極6は+電位とされ、第1のスイッチ素子61と接続される第1の発熱体電極7は+電位とされる。また、切替回路70は、充放電電流回路33と接続される第4の電極14は+電位とされ、第2のスイッチ素子62と接続される第2の発熱体電極15は−電位とされる。
[Example of mounting the third switching circuit]
As shown in FIG. 17, such a
バッテリパック40は、バッテリセル41〜44のいずれかに電圧異常が検出されると、検出回路46から第2のスイッチ素子62、及び第1のスイッチ素子61へ、順次、切替信号が出力されることにより、先ず、開放部72による充放電電流回路33の遮断が行われ、次いで、短絡部71による放電回路32の短絡が行われる。
In the
すなわち、バッテリパック40は、検出回路46によってバッテリセル41〜44のいずれかに異常電圧が検出された場合、先ず第2のスイッチ素子62に切替信号を出力する。第2のスイッチ素子62は、開放部72の第2の発熱体11へ通電するように、バッテリスタック45の電流を制御する。これにより、第3の切替回路70は、開放側可溶導体12が溶断し、バッテリスタック45の充放電電流経路33を遮断する。充放電電流経路33の遮断が検知されると、次いで、検出回路46は、第1のスイッチ素子61に切替信号を出力する。第1のスイッチ素子61は、短絡部71の第1の発熱体2へ通電するように、バッテリスタック45の電流を制御する。これにより、第1の発熱体2が通電され、短絡側可溶導体2が溶断することにより、第1、第2の電極5,6が短絡し、バッテリスタック45の電流経路を保護抵抗31が設けられた放電回路32側に切り替える。
That is, when an abnormal voltage is detected in any of the
このように、第3の切替回路70が組み込まれたバッテリパック40は、異常を起こしたバッテリスタック45の充放電電流回路33を遮断するとともに、バッテリ容量分の大きな電気エネルギーが蓄えられたバッテリスタック45の電流経路を、保護抵抗が設けられた放電回路32に切り替える。したがって、バッテリパック40は、使用を停止した後に、内部のバッテリセルが安全な電圧に降下するまで放電させることができる。
Thus, the
[保護素子内蔵]
なお、第3の切替回路70においても、図17に示すように、放電回路32上に保護抵抗31を設ける他、図18に示すように、短絡部71に保護抵抗31を内蔵してもよい。この場合、図19に示すように、バッテリパック40の放電回路32には保護抵抗32を設ける必要がない。
[Built-in protection element]
Also in the
[産業上の利用可能性]
本発明によれば、第1の外部回路23を、発光回路、発音回路、電気信号発生を伴う回路等とすることで、開放回路10あるいは開放部72が動作した状態を外部にアラームとして知らしめる警報機能付き開放回路に応用することもできる。
[Industrial applicability]
According to the present invention, the first
また、本発明によれば、各種デバイスやソフトウェアのアクティベーション用の回路としても応用することができる。例えば、第1の外部回路23を各種デバイスやソフトウェアの機能回路とし、第2の外部回路24を当該機能の一部が制限された回路として構成し、初期設定では、機能が制限された第2の外部回路24が接続されている。ユーザがライセンス契約手続きを行い、当該デバイスのアクティベーションを行う場合、デバイスの機能回路である第1の外部回路23に切り替えられる。
Further, according to the present invention, it can be applied as a circuit for activation of various devices and software. For example, the first
また、本発明によれば、データベースの情報を保護する情報セキュリティ回路として応用することができる。例えば、第2の外部回路24をデータベースと接続された機能回路とし、第1の外部回路23を当該データベースから切り離された回路として構成し、初期設定では、第2の外部回路24を介してデータベースにアクセス可能とされている。ハッキングやクラッキングを検知した場合、データベース内の情報を保護するために、データベースと切り離された第1の外部回路23に切り替えられる。
The present invention can also be applied as an information security circuit for protecting database information. For example, the second
本発明では、機能回路への切り替えを短絡側可溶導体3及び開放側可溶導体12の溶断によりを行うことから、物理的、不可逆的に機能の切り替えを制御することができる。したがって、ソフトウェアによって電子的に回路を切り替える場合と異なり、誤動作による切替不良に対する改善を図り、あるいはハッキング、クラッキング等による不正な切り替えに対する脆弱性を改善することができる。
In the present invention, since the switching to the functional circuit is performed by fusing the short-circuitable
1 短絡回路、2 第1の発熱体、3 短絡側可溶導体、4 スイッチ、5 第1の電極、6 第2の電極、7 第1の発熱体電極、10 開放回路、11 第2の発熱体、12 開放側可溶導体、13 第3の電極、14 第4の電極、15 第2の発熱体電極、16 接続端電極、21 短絡素子、22 開放素子、23 第1の外部回路、24 第2の外部回路、25 電源回路、26 スイッチ素子、30 第1の切替回路、31 保護抵抗、32 放電回路、33 充放電電流回路、40 バッテリパック、41〜44 バッテリセル、45 バッテリスタック、46 検出回路、50 充放電制御回路、51 電流制御素子、52 電流制御素子、55 充電回路、60 第2の切替回路、61 第1のスイッチ素子、62 第2のスイッチ素子、70 第3の切替回路、71 短絡部、72 開放部
DESCRIPTION OF
Claims (20)
電流が流れることにより発熱する第2の発熱体と、上記第2の発熱体と接続されるとともに一端が第2の回路と接続され、他端が上記主たる回路と接続された開放側可溶導体とを備え、上記第2の発熱体の発熱した熱により上記開放側可溶導体を溶断させる開放回路とを有し、
上記第2の発熱体の一端には、切替信号を受けて上記第2の発熱体に上記主たる回路から電流を通電させるスイッチ素子が接続され、
上記短絡回路の上記第1の発熱体の開放端と、上記開放回路の上記第2の発熱体と上記開放側可溶導体との接続端とを接続し、
上記スイッチ素子が動作することにより上記開放回路の上記第2の発熱体が通電、発熱して上記開放側可溶導体が溶断し、上記主たる回路と上記第2の回路とが遮断され、
上記開放側可溶導体の溶断により、上記短絡回路の上記第1の発熱体が通電、発熱して上記短絡側可溶導体が溶融し、上記スイッチが短絡されて、上記主たる回路と上記第1の回路とが通電される切替回路。 A first heating element that generates heat when a current flows; a short-circuitable soluble conductor having one end connected to the first heating element and the other end connected to a main circuit; and one end connected to the short-circuiting soluble conductor is connected is connected to the main circuit, and a switch whose other end is connected to the first circuit, to blow the short side friendly溶導body by heat generated in the first heating element and the molten A short circuit that short-circuits the switch with a conductor ;
A second heating element that generates heat when current flows, and an open-side soluble conductor that is connected to the second heating element, has one end connected to the second circuit, and the other end connected to the main circuit An open circuit for fusing the open-side soluble conductor with the heat generated by the second heating element,
One end of the second heating element is connected to a switching element that receives a switching signal and supplies current from the main circuit to the second heating element.
Connecting the open end of the first heating element of the short circuit and the connection end of the second heating element and the open-side soluble conductor of the open circuit;
When the switch element operates, the second heating element of the open circuit is energized and generates heat, the open-side soluble conductor is melted, and the main circuit and the second circuit are cut off,
Due to the melting of the open-side soluble conductor, the first heating element of the short circuit is energized and generates heat, the short-side soluble conductor is melted, the switch is short-circuited, and the main circuit and the first Switching circuit that is energized with the circuit.
上記第1の回路は、上記バッテリスタックの電気を放電させる放電回路であり、
上記第2の回路は、上記バッテリスタックの充放電電流回路であり、
上記開放回路によって上記電源系回路と上記充放電電流回路を遮断して上記バッテリスタックへの充電を停止し、上記短絡回路によって上記電源系回路と上記放電回路を短絡して上記バッテリスタック内に蓄積した電気エネルギーを放電させる請求項1記載の切替回路。 The main circuit is a power supply system circuit having a battery stack,
The first circuit is a discharge circuit that discharges electricity of the battery stack ,
The second circuit is a charge / discharge current circuit of the battery stack,
The open circuit cuts off the power supply system circuit and the charge / discharge current circuit to stop charging the battery stack, and the short circuit connects the power supply system circuit and the discharge circuit to accumulate in the battery stack. The switching circuit according to claim 1, wherein the electrical energy discharged is discharged.
電流が流れることにより発熱する第2の発熱体と、上記第2の発熱体と接続されるとともに一端が第2の回路と接続され、他端が上記主たる回路と接続された開放側可溶導体とを備え、上記第2の発熱体の発熱した熱により上記開放側可溶導体を溶断させる開放回路とを有し、
上記第1の発熱体の一端には、切替信号を受けて上記第1の発熱体に上記主たる回路から電流を通電させる第1のスイッチ素子が接続され、
上記第2の発熱体の一端には、切替信号を受けて上記第2の発熱体に上記主たる回路から電流を通電させる第2のスイッチ素子が接続され、
上記第2のスイッチ素子が動作することにより、上記開放回路の上記第2の発熱体が通電、発熱して上記開放側可溶導体が溶断し、上記主たる回路と上記第2の回路とが遮断され、
上記第1のスイッチ素子が動作することにより、上記短絡回路の上記第1の発熱体が通電、発熱して上記短絡側可溶導体が溶融し、上記スイッチが短絡されて、上記主たる回路と上記第1の回路とが通電される切替回路。 A first heating element that generates heat when a current flows; a short-circuitable soluble conductor having one end connected to the first heating element and the other end connected to a main circuit; and one end connected to the short-circuiting soluble conductor is connected is connected to the main circuit, and a switch whose other end is connected to the first circuit, to blow the short side friendly溶導body by heat generated in the first heating element and the molten A short circuit that short-circuits the switch with a conductor ;
A second heating element that generates heat when current flows, and an open-side soluble conductor that is connected to the second heating element, has one end connected to the second circuit, and the other end connected to the main circuit An open circuit for fusing the open-side soluble conductor with the heat generated by the second heating element,
One end of the first heating element is connected to a first switch element that receives a switching signal and energizes the first heating element from the main circuit,
One end of the second heating element is connected to a second switch element that receives a switching signal and energizes the second heating element from the main circuit,
When the second switch element operates, the second heating element of the open circuit is energized and generates heat, so that the open-side soluble conductor is blown, and the main circuit and the second circuit are cut off. And
When the first switch element operates, the first heating element of the short circuit is energized and generates heat, the short-circuitable soluble conductor is melted, the switch is short-circuited, and the main circuit and the above A switching circuit in which the first circuit is energized.
上記第1の回路は、上記バッテリスタックの電気を放電させる放電回路であり、
上記第2の回路は、上記バッテリスタックの充放電電流回路であり、
上記第2のスイッチ素子を動作させ上記開放回路によって上記電源系回路と上記充放電電流回路を遮断して上記バッテリスタックへの充電を停止し、次いで上記第1のスイッチ素子を動作させ上記短絡回路によって上記電源系回路と上記放電回路を短絡して上記バッテリスタック内に蓄積した電気エネルギーを放電させる請求項6記載の切替回路。 The main circuit is a power supply system circuit having a battery stack,
The first circuit is a discharge circuit that discharges electricity of the battery stack ,
The second circuit is a charge / discharge current circuit of the battery stack,
The second switch element is operated, the power supply system circuit and the charge / discharge current circuit are shut off by the open circuit to stop charging the battery stack, and then the first switch element is operated to operate the short circuit The switching circuit according to claim 6, wherein the electric energy accumulated in the battery stack is discharged by short-circuiting the power supply system circuit and the discharge circuit.
電流が流れることにより発熱する第2の発熱体と、上記第2の発熱体と接続されるとともに一端が上記スイッチの他端及び上記主たる回路と接続され、他端が第2の回路と接続された開放側可溶導体とを備え、上記第2の発熱体の発熱した熱により上記開放側可溶導体を溶断させる開放部とを有し、
上記第1の発熱体は、切替信号を受けて上記第1の発熱体に上記主たる回路から電流を通電させる第1のスイッチ素子と接続され、
上記第2の発熱体は、切替信号を受けて上記第2の発熱体に上記主たる回路から電流を通電させる第2のスイッチ素子と接続され、
上記第2のスイッチ素子が動作することにより、上記開放部の上記第2の発熱体が通電、発熱して上記開放側可溶導体が溶断し、上記主たる回路と上記第2の回路とが遮断され、
上記第1のスイッチ素子が動作することにより、上記短絡部の上記第1の発熱体が通電、発熱して上記短絡側可溶導体が溶融し、上記スイッチが短絡されて、上記主たる回路と上記第1の回路とが通電される切替回路。 A first heating element that generates heat when a current flows; a short-circuitable soluble conductor having one end connected to the first heating element and the other end connected to the first circuit; And a switch connected to the first circuit and having the other end connected to the main circuit, and the short-circuitable soluble conductor is blown by the heat generated by the first heating element. A short-circuit portion for short-circuiting the switch by a molten conductor ;
A second heating element that generates heat when a current flows and the second heating element are connected, and one end is connected to the other end of the switch and the main circuit, and the other end is connected to the second circuit. An open side soluble conductor, and an open part that melts the open side soluble conductor with heat generated by the second heating element,
The first heating element is connected to a first switch element that receives a switching signal and energizes the first heating element from the main circuit;
The second heating element is connected to a second switch element that receives a switching signal and energizes the second heating element from the main circuit,
When the second switch element operates, the second heating element of the open portion is energized and generates heat, so that the open-side soluble conductor is blown, and the main circuit and the second circuit are cut off. And
When the first switch element operates, the first heating element of the short-circuit portion is energized and generates heat, the short-circuitable soluble conductor is melted, the switch is short-circuited, and the main circuit and the A switching circuit in which the first circuit is energized.
上記第1の回路は、上記バッテリスタックの電気を放電させる放電回路であり、
上記第2の回路は、上記バッテリスタックの充放電電流回路であり、
上記第2のスイッチ素子を動作させ上記開放部によって上記電源系回路と上記充放電電流回路とを遮断して上記バッテリスタックへの充電を停止し、次いで上記第1のスイッチ素子を動作させ上記短絡部によって上記電源系回路と上記放電回路を短絡して上記バッテリスタック内に蓄積した電気エネルギーを放電させる請求項13記載の切替回路。 The main circuit is a power supply system circuit having a battery stack,
The first circuit is a discharge circuit that discharges electricity of the battery stack ,
The second circuit is a charge / discharge current circuit of the battery stack,
The second switch element is operated, the power supply system circuit and the charge / discharge current circuit are shut off by the open part to stop charging the battery stack, and then the first switch element is operated to short-circuit the battery. The switching circuit according to claim 13, wherein the electric power stored in the battery stack is discharged by short-circuiting the power supply system circuit and the discharge circuit by a unit.
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