JP2000133318A - バッテリパック - Google Patents
バッテリパックInfo
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- battery cell
- cell
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 並列又は直列に接続された２個以上の電池セ
ルのうち、いずれかの電池セルが故障した場合であって
も使用の継続を可能とし、バッテリパックの信頼性を向
上させる。 【解決手段】 並列に接続された２個以上の電池セル２
のうち、電池セル故障検出部６において故障と判断され
た電池セル２を他の電池セル２から電気的に切り離す機
能を有する。また、直列に接続された２個以上の電池セ
ル３１のうち、制御部３９で故障と判断された電池セル
３１を、故障した電池セル３１に対して直列に接続され
た個別電池セル電流遮断器３７を接続状態から解放状態
に切り換えて電流ラインを遮断しかつ個別電池セル電流
遮断器３７を介して並列に接続される個別電池セル短絡
器３８を解放状態から接続状態に切り換えて、故障した
電池セル３１に相当する回路部分を短絡させる機能を有
する。
ルのうち、いずれかの電池セルが故障した場合であって
も使用の継続を可能とし、バッテリパックの信頼性を向
上させる。 【解決手段】 並列に接続された２個以上の電池セル２
のうち、電池セル故障検出部６において故障と判断され
た電池セル２を他の電池セル２から電気的に切り離す機
能を有する。また、直列に接続された２個以上の電池セ
ル３１のうち、制御部３９で故障と判断された電池セル
３１を、故障した電池セル３１に対して直列に接続され
た個別電池セル電流遮断器３７を接続状態から解放状態
に切り換えて電流ラインを遮断しかつ個別電池セル電流
遮断器３７を介して並列に接続される個別電池セル短絡
器３８を解放状態から接続状態に切り換えて、故障した
電池セル３１に相当する回路部分を短絡させる機能を有
する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２個以上の電池セ
ルが並列及び／又は直列に接続されてなるバッテリパッ
クに関し、特にいずれかの電池セルが故障した際に、故
障した電池セルを他の電池セルから電気的に切り離す機
能を有するバッテリパックに関する。
ルが並列及び／又は直列に接続されてなるバッテリパッ
クに関し、特にいずれかの電池セルが故障した際に、故
障した電池セルを他の電池セルから電気的に切り離す機
能を有するバッテリパックに関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯型パーソナルコンピュータ（以下、
単にパソコンと称する）、携帯電話等の小型の携帯用電
子機器の駆動電源となるバッテリパックは、通常、１個
乃至９個の電池セルが並列及び／又は直列に接続されて
なる。例えば、パソコン用の駆動電源として、２個の電
池セルが電気的に並列接続されたセルユニットがさらに
３組直列に接続されてなるバッテリパック（以下、２並
列３直列のバッテリパックと称する。）が提供されてい
る。２並列３直列のバッテリパックは、１個の電圧が４
Ｖの電池セルを使用したとすると、バッテリパック全体
の電圧が１個あたりの電圧たる４Ｖにセルユニットの数
である３を乗じた１２Ｖとなる。また、この他にも、例
えば携帯電話用の駆動電源として、２個の電池セルが電
気的に並列接続されてなるバッテリパック（以下、２並
列のバッテリパックと称する。）が提供されている。
単にパソコンと称する）、携帯電話等の小型の携帯用電
子機器の駆動電源となるバッテリパックは、通常、１個
乃至９個の電池セルが並列及び／又は直列に接続されて
なる。例えば、パソコン用の駆動電源として、２個の電
池セルが電気的に並列接続されたセルユニットがさらに
３組直列に接続されてなるバッテリパック（以下、２並
列３直列のバッテリパックと称する。）が提供されてい
る。２並列３直列のバッテリパックは、１個の電圧が４
Ｖの電池セルを使用したとすると、バッテリパック全体
の電圧が１個あたりの電圧たる４Ｖにセルユニットの数
である３を乗じた１２Ｖとなる。また、この他にも、例
えば携帯電話用の駆動電源として、２個の電池セルが電
気的に並列接続されてなるバッテリパック（以下、２並
列のバッテリパックと称する。）が提供されている。
【０００３】上述した複数の電池セルが並列接続された
バッテリパック以外にも、例えば電気自動車の駆動用バ
ッテリの如く大電流を必要とする場合に使用される、１
０個乃至１００個の電池セルが直列接続されたバッテリ
パックが提供されている。このような電気自動車用の駆
動用バッテリとしては、例えば４８個の電池セルが電気
的に直列接続されてなるバッテリパック（以下、４８直
列のバッテリパックと称する。）が提供されている。４
８直列のバッテリパックは、１個の電圧が４Ｖの電池セ
ルを使用したとすると、バッテリパック全体の電圧が１
個あたりの電圧たる４Ｖに直列接続された電池セルの数
である４８を乗じた１９２Ｖとなる。
バッテリパック以外にも、例えば電気自動車の駆動用バ
ッテリの如く大電流を必要とする場合に使用される、１
０個乃至１００個の電池セルが直列接続されたバッテリ
パックが提供されている。このような電気自動車用の駆
動用バッテリとしては、例えば４８個の電池セルが電気
的に直列接続されてなるバッテリパック（以下、４８直
列のバッテリパックと称する。）が提供されている。４
８直列のバッテリパックは、１個の電圧が４Ｖの電池セ
ルを使用したとすると、バッテリパック全体の電圧が１
個あたりの電圧たる４Ｖに直列接続された電池セルの数
である４８を乗じた１９２Ｖとなる。
【０００４】また、パソコン用の駆動電源においても、
上述した２並列３直列のバッテリパック以外に、３個の
電池セルが電気的に直列接続されたバッテリパック（以
下、３直列のバッテリパックと称する。）が提供されて
いる。３直列のバッテリパックは、１個の電圧が４Ｖの
電池セルを使用したとすると、バッテリパック全体の電
圧が、上述した２並列３直列のバッテリパックと同様に
１個あたりの電圧たる４Ｖに直列接続された電池セルの
数である３を乗じた１２Ｖとなる。
上述した２並列３直列のバッテリパック以外に、３個の
電池セルが電気的に直列接続されたバッテリパック（以
下、３直列のバッテリパックと称する。）が提供されて
いる。３直列のバッテリパックは、１個の電圧が４Ｖの
電池セルを使用したとすると、バッテリパック全体の電
圧が、上述した２並列３直列のバッテリパックと同様に
１個あたりの電圧たる４Ｖに直列接続された電池セルの
数である３を乗じた１２Ｖとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た２並列３直列のバッテリパックや２並列のバッテリパ
ック等、すなわち２個以上の電池セルが少なくとも並列
接続されてなるバッテリパック（以下、単に並列型のバ
ッテリパックと称する。）においては、従来、いずれか
１個の電池セルが内部ショート等の故障を起こしたと
き、バッテリパック全体が使用できなくなる。
た２並列３直列のバッテリパックや２並列のバッテリパ
ック等、すなわち２個以上の電池セルが少なくとも並列
接続されてなるバッテリパック（以下、単に並列型のバ
ッテリパックと称する。）においては、従来、いずれか
１個の電池セルが内部ショート等の故障を起こしたと
き、バッテリパック全体が使用できなくなる。
【０００６】具体的に説明すると、上述したような並列
型のバッテリパックにおいては、並列に接続されたいず
れか１個の電池セルが内部ショート等の故障を起こす
と、他の故障していない電池セルの放電電流が故障した
電池セルに対して流れ続ける。このため、並列型のバッ
テリパックにおいては、故障した電池セルをそのまま放
置しておくと、故障した電池セルと並列に接続された他
の電池セルの電圧が一定時間後には０Ｖとなり、１個の
電池セルの故障でバッテリパック全体の使用が不可能な
状態になるという問題がある。
型のバッテリパックにおいては、並列に接続されたいず
れか１個の電池セルが内部ショート等の故障を起こす
と、他の故障していない電池セルの放電電流が故障した
電池セルに対して流れ続ける。このため、並列型のバッ
テリパックにおいては、故障した電池セルをそのまま放
置しておくと、故障した電池セルと並列に接続された他
の電池セルの電圧が一定時間後には０Ｖとなり、１個の
電池セルの故障でバッテリパック全体の使用が不可能な
状態になるという問題がある。
【０００７】また、上述した４８直列のバッテリパック
や３直列のバッテリパック等、すなわち２個以上の電池
セルが直列に接続されてなるバッテリパック（以下、単
に直列型のバッテリパックと称する。）においても、い
ずれか１個の電池セルが内部ショート等の故障を起こし
たとき、バッテリパックの全体が使用できなくなる。
や３直列のバッテリパック等、すなわち２個以上の電池
セルが直列に接続されてなるバッテリパック（以下、単
に直列型のバッテリパックと称する。）においても、い
ずれか１個の電池セルが内部ショート等の故障を起こし
たとき、バッテリパックの全体が使用できなくなる。
【０００８】具体的に説明すると、上述したような直列
型のバッテリパックにおいては、直列に接続されたいず
れか１個の電池セルが内部ショート等の故障を起こす
と、その電池セルが異常に発熱して温度が上昇する。こ
のため、直列型のバッテリパックにおいては、故障した
電池セルをそのままにしておくと、温度が上昇し続ける
ことにより電池セルの安全機構が作動して、故障した電
池セルに対する電流が電気的に遮断され、電池セル自体
が故障することは勿論、バッテリパック全体が故障して
使用が不可能な状態になるという問題がある。
型のバッテリパックにおいては、直列に接続されたいず
れか１個の電池セルが内部ショート等の故障を起こす
と、その電池セルが異常に発熱して温度が上昇する。こ
のため、直列型のバッテリパックにおいては、故障した
電池セルをそのままにしておくと、温度が上昇し続ける
ことにより電池セルの安全機構が作動して、故障した電
池セルに対する電流が電気的に遮断され、電池セル自体
が故障することは勿論、バッテリパック全体が故障して
使用が不可能な状態になるという問題がある。
【０００９】また、直列型のバッテリパックにおいて
は、各電池セルの温度を監視する機能を有するものが提
案されている。温度監視機能付きのバッテリパックは、
いずれか１個の電池セルについて異常な発熱による温度
上昇を検出したときに、バッテリパックが異常と判断し
て充電や放電を停止するためバッテリパック全体が使用
不可能な状態になるという問題がある。
は、各電池セルの温度を監視する機能を有するものが提
案されている。温度監視機能付きのバッテリパックは、
いずれか１個の電池セルについて異常な発熱による温度
上昇を検出したときに、バッテリパックが異常と判断し
て充電や放電を停止するためバッテリパック全体が使用
不可能な状態になるという問題がある。
【００１０】さらに、直列型のバッテリパックにおいて
は、電池セルの故障を検出した場合、故障した電池セル
を他の電池セルから電気的に切り離す機能を有するもの
が提案されている。このようなバッテリパックは、電気
自動車の駆動用電源たる４８直列のバッテリパックに適
用すると、１個の電池セルが故障してその故障が検出さ
れるとバッテリパック全体の電流が遮断されて使用不可
能な状態となるという問題がある。
は、電池セルの故障を検出した場合、故障した電池セル
を他の電池セルから電気的に切り離す機能を有するもの
が提案されている。このようなバッテリパックは、電気
自動車の駆動用電源たる４８直列のバッテリパックに適
用すると、１個の電池セルが故障してその故障が検出さ
れるとバッテリパック全体の電流が遮断されて使用不可
能な状態となるという問題がある。
【００１１】このため、従来のバッテリパックにおいて
は、バッテリパックを構成する電池セルの個数が増加す
るほど、バッテリパック自体の故障率が上昇し、バッテ
リパックの信頼性が低下している。すなわち、従来のバ
ッテリパックは、全体の故障率が１個の電池セルの故障
率に電池セルの個数を乗じた値となり、例えば故障率
０．１％の電池セルを４８個使用した場合には、バッテ
リパック全体の故障率が４．８％となる。
は、バッテリパックを構成する電池セルの個数が増加す
るほど、バッテリパック自体の故障率が上昇し、バッテ
リパックの信頼性が低下している。すなわち、従来のバ
ッテリパックは、全体の故障率が１個の電池セルの故障
率に電池セルの個数を乗じた値となり、例えば故障率
０．１％の電池セルを４８個使用した場合には、バッテ
リパック全体の故障率が４．８％となる。
【００１２】そこで、本発明は、２個以上の電池セルか
らなるバッテリパックにおいて、いずれかの電池セルが
故障した場合であってもバッテリパック全体の使用の継
続を可能とする信頼性の高いバッテリパックを提供する
ことを目的とするものである。
らなるバッテリパックにおいて、いずれかの電池セルが
故障した場合であってもバッテリパック全体の使用の継
続を可能とする信頼性の高いバッテリパックを提供する
ことを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明に係るバッテリパックは、少なくとも並列に接続
された２個以上の電池セルを有して構成されるととも
に、この各電池セルの故障を個別に検出する電池セル故
障検出手段を備え、故障した電池セルを他の電池セルか
ら電気的に切り離す機能を有する。
本発明に係るバッテリパックは、少なくとも並列に接続
された２個以上の電池セルを有して構成されるととも
に、この各電池セルの故障を個別に検出する電池セル故
障検出手段を備え、故障した電池セルを他の電池セルか
ら電気的に切り離す機能を有する。
【００１４】上述した構成を有する本発明に係るバッテ
リパックによれば、電池セルの故障を検出し、故障した
電池セルについて他の電池セルと電気的に切り離すた
め、バッテリパック全体としては、他の故障していない
電池セルによって継続的に使用が可能とされ、バッテリ
パックの信頼性が向上する。
リパックによれば、電池セルの故障を検出し、故障した
電池セルについて他の電池セルと電気的に切り離すた
め、バッテリパック全体としては、他の故障していない
電池セルによって継続的に使用が可能とされ、バッテリ
パックの信頼性が向上する。
【００１５】また、本発明に係るバッテリパックは、２
個以上の電池セルが並列に接続されたセルユニットが少
なくとも２組直列に接続されるとともに、各電池セルの
故障を個別に検出する電池セル故障検出手段を備え、故
障した電池セルが存在するセルユニットにおいては、故
障した電池セルを他の電池セルから電気的に切り離し、
故障した電池セルが存在しないセルユニットにおいて
は、故障した電池セルが存在するセルユニットにおいて
電気的に切り離した電池セルと同数の電池セルを他の電
池セルから電気的に切り離す機能を有する。
個以上の電池セルが並列に接続されたセルユニットが少
なくとも２組直列に接続されるとともに、各電池セルの
故障を個別に検出する電池セル故障検出手段を備え、故
障した電池セルが存在するセルユニットにおいては、故
障した電池セルを他の電池セルから電気的に切り離し、
故障した電池セルが存在しないセルユニットにおいて
は、故障した電池セルが存在するセルユニットにおいて
電気的に切り離した電池セルと同数の電池セルを他の電
池セルから電気的に切り離す機能を有する。
【００１６】上述した構成を有する本発明に係るバッテ
リパックによれば、２組以上のセルユニット間の電圧バ
ランスが崩れるのを防止し、多数の電池セルから構成さ
れるバッテリパックの安全な使用を可能とする。
リパックによれば、２組以上のセルユニット間の電圧バ
ランスが崩れるのを防止し、多数の電池セルから構成さ
れるバッテリパックの安全な使用を可能とする。
【００１７】また、本発明に係るバッテリパックは、２
個以上の電池セルが直列に接続されてなり、各電池セル
の故障を個別に判断する電池セル故障検出手段と、各電
池セルに対してそれぞれ直列に接続される第１のスイッ
チ素子と、電池セルに対してそれぞれ電流遮断素子を介
して並列に接続される第２のスイッチ素子とからなる電
池セル短絡手段とを備えてなる。バッテリパックは、電
池セル故障検出手段がいずれかの電池セルを故障と判断
した場合に、電池セル短絡手段において第１のスイッチ
素子を接続状態から解放状態に切り換えて故障した電池
セルへの電流ラインを遮断するとともに、第２のスイッ
チ素子を解放状態から接続状態に切り換えて故障した電
池セルに接続された電流ラインに相当する回路部分を短
絡させる機能を有する。
個以上の電池セルが直列に接続されてなり、各電池セル
の故障を個別に判断する電池セル故障検出手段と、各電
池セルに対してそれぞれ直列に接続される第１のスイッ
チ素子と、電池セルに対してそれぞれ電流遮断素子を介
して並列に接続される第２のスイッチ素子とからなる電
池セル短絡手段とを備えてなる。バッテリパックは、電
池セル故障検出手段がいずれかの電池セルを故障と判断
した場合に、電池セル短絡手段において第１のスイッチ
素子を接続状態から解放状態に切り換えて故障した電池
セルへの電流ラインを遮断するとともに、第２のスイッ
チ素子を解放状態から接続状態に切り換えて故障した電
池セルに接続された電流ラインに相当する回路部分を短
絡させる機能を有する。
【００１８】上述した構成を有する本発明に係るバッテ
リパックによれば、故障した電池セルのみを電気的に切
り離し、他の故障していない電池セルによって充電、放
電を行うため、正常かつ継続的な利用を可能とするとと
もに、バッテリパックの安全性を向上させる。
リパックによれば、故障した電池セルのみを電気的に切
り離し、他の故障していない電池セルによって充電、放
電を行うため、正常かつ継続的な利用を可能とするとと
もに、バッテリパックの安全性を向上させる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るバッテリパッ
クの具体的な実施の形態について、図面を参照しながら
詳細に説明する。本実施の形態に係るバッテリパック１
は、複数個の電池セルが並列に接続されてなるものであ
り、例えば図１に示すように、２個の電池セル２ａ、２
ｂ（以下、特に区別して説明する場合を除き電池セル２
と総称する。）と、保護回路３と、電池セル２と保護回
路３とが収納される外装ケース４と、外装ケース４の一
端側に配設され図示を省略する装置本体や充電器に対し
て接続される外部端子５とを備えて構成される。
クの具体的な実施の形態について、図面を参照しながら
詳細に説明する。本実施の形態に係るバッテリパック１
は、複数個の電池セルが並列に接続されてなるものであ
り、例えば図１に示すように、２個の電池セル２ａ、２
ｂ（以下、特に区別して説明する場合を除き電池セル２
と総称する。）と、保護回路３と、電池セル２と保護回
路３とが収納される外装ケース４と、外装ケース４の一
端側に配設され図示を省略する装置本体や充電器に対し
て接続される外部端子５とを備えて構成される。
【００２０】電池セル２は、リチウムイオン二次電池で
あり、図２に示すように、保護回路３を介して並列に接
続されている。なお、本実施の形態においては、バッテ
リパック１を並列に接続された２個の電池セル２ａ、２
ｂによって構成したが、このような構成に限らず、２個
以上の電池セル２が少なくとも並列に接続されて構成さ
れるバッテリパックであればよい。
あり、図２に示すように、保護回路３を介して並列に接
続されている。なお、本実施の形態においては、バッテ
リパック１を並列に接続された２個の電池セル２ａ、２
ｂによって構成したが、このような構成に限らず、２個
以上の電池セル２が少なくとも並列に接続されて構成さ
れるバッテリパックであればよい。
【００２１】また、電池セル２は、上述したリチウムイ
オン二次電池に限らず、ニッケルカドミウム電池、ニッ
ケル水素電池、リチウムイオン電池、リチウムポリマー
電池、鉛電池等の他の二次電池を使用してもよく、マン
ガン電池、アルカリ電池、リチウム電池等の一次電池を
使用してもよい。
オン二次電池に限らず、ニッケルカドミウム電池、ニッ
ケル水素電池、リチウムイオン電池、リチウムポリマー
電池、鉛電池等の他の二次電池を使用してもよく、マン
ガン電池、アルカリ電池、リチウム電池等の一次電池を
使用してもよい。
【００２２】保護回路３には、各電池セル２ａ、２ｂが
内蔵電池用の正極端子３ａと負極端子３ｂとにそれぞれ
接続される。保護回路３は、電池セル２の故障を検出す
る電池セル故障検出部６と、故障した電池セル２に接続
された電流ラインを故障していない他の電池セル２に接
続された電流ラインから電気的に切り離す電池セル遮断
器７とによって構成されている。
内蔵電池用の正極端子３ａと負極端子３ｂとにそれぞれ
接続される。保護回路３は、電池セル２の故障を検出す
る電池セル故障検出部６と、故障した電池セル２に接続
された電流ラインを故障していない他の電池セル２に接
続された電流ラインから電気的に切り離す電池セル遮断
器７とによって構成されている。
【００２３】電池セル故障検出部６は、バッテリパック
１を構成する各電池セル２ａ、２ｂに内部ショート等の
故障が生じているか否かを検出する。電池セル故障検出
部６は、バッテリパック１全体の充電電流値Ａを検出す
る全体充電電流検出器８と、電池セル２ａ、２ｂのそれ
ぞれの充電電流値Ｂ（Ｂａ，Ｂｂ）を検出する電池セル
充電電流検出器９と、これら全体充電電流検出器８と電
池セル充電電流検出部９とから充電電流値Ａ、Ｂが出力
される判定器１０とにより構成されている。
１を構成する各電池セル２ａ、２ｂに内部ショート等の
故障が生じているか否かを検出する。電池セル故障検出
部６は、バッテリパック１全体の充電電流値Ａを検出す
る全体充電電流検出器８と、電池セル２ａ、２ｂのそれ
ぞれの充電電流値Ｂ（Ｂａ，Ｂｂ）を検出する電池セル
充電電流検出器９と、これら全体充電電流検出器８と電
池セル充電電流検出部９とから充電電流値Ａ、Ｂが出力
される判定器１０とにより構成されている。
【００２４】全体充電電流検出器８は、外部端子５の負
極端子５ｂ直前に位置して配設され、上述したようにバ
ッテリパック１全体の充電電流値Ａを検出する。この
時、全体充電電流検出器８は、バッテリパック１全体の
電流方向が充電の場合、すなわち図２中矢印Ｅ方向に電
流が流れている場合にはプラスの値を検出する。また、
全体充電電流検出器８は、バッテリパック１全体の電流
方向が放電の場合、すなわち図２中矢印Ｆ方向に電流が
流れている場合にはゼロの値を検出する。全体充電電流
検出器８は、充電時又は放電時に検出した充電電流値Ａ
を判定器１０に対して出力する。
極端子５ｂ直前に位置して配設され、上述したようにバ
ッテリパック１全体の充電電流値Ａを検出する。この
時、全体充電電流検出器８は、バッテリパック１全体の
電流方向が充電の場合、すなわち図２中矢印Ｅ方向に電
流が流れている場合にはプラスの値を検出する。また、
全体充電電流検出器８は、バッテリパック１全体の電流
方向が放電の場合、すなわち図２中矢印Ｆ方向に電流が
流れている場合にはゼロの値を検出する。全体充電電流
検出器８は、充電時又は放電時に検出した充電電流値Ａ
を判定器１０に対して出力する。
【００２５】電池セル充電電流検出器９は、バッテリパ
ック１を構成する電池セル２ａ、２ｂについてそれぞれ
直列に接続され、各充電電流値Ｂａ、Ｂｂを検出する。
この時、電池セル充電電流検出器９は、電池セル２ａ、
２ｂの電流方向が充電の場合、プラスの値を検出する。
また、電池セル充電電流検出器９は、電池セル２ａ、２
ｂの電流方向が放電の場合、ゼロの値を検出する。電池
セル充電電流検出器９は、充電時又は放電時に検出した
各充電電流値Ｂａ、Ｂｂを判定器１０に対して出力す
る。
ック１を構成する電池セル２ａ、２ｂについてそれぞれ
直列に接続され、各充電電流値Ｂａ、Ｂｂを検出する。
この時、電池セル充電電流検出器９は、電池セル２ａ、
２ｂの電流方向が充電の場合、プラスの値を検出する。
また、電池セル充電電流検出器９は、電池セル２ａ、２
ｂの電流方向が放電の場合、ゼロの値を検出する。電池
セル充電電流検出器９は、充電時又は放電時に検出した
各充電電流値Ｂａ、Ｂｂを判定器１０に対して出力す
る。
【００２６】判定器１０は、電池セル充電電流検出器９
から出力された充電電流値Ｂａ、Ｂｂを一定の基準値と
比較し、各電池セル２ａ、２ｂに故障が生じているか否
かを判定する。具体的には、判定器１０は、電池セル充
電電流検出器９から出力された充電電流値Ｂａ、Ｂｂが
０ｍＡより大きい値であり電流が流れていることを示す
基準値Ｃ、例えば１０ｍＡよりも大きくかつ全体充電電
流検出器８から出力された充電電流値Ａに一定の割合を
乗じた基準値Ｄよりも大きい場合には、内部ショート等
の故障が生じたものと判断する。基準値Ｄを算出するた
めに必要な割合は、バッテリパック１内に並列接続され
た電池セルの個数により決定する。なお、本実施の形態
においては、２個の電池セル２ａ、２ｂが並列接続され
ており、各電池セル２ａ、２ｂに流れる電流がバッテリ
パック１全体の充電電流値Ａの約５０％であるため、そ
れよりも大きい６０％を充電電流値Ａに乗じることによ
り基準値Ｄを算出している。
から出力された充電電流値Ｂａ、Ｂｂを一定の基準値と
比較し、各電池セル２ａ、２ｂに故障が生じているか否
かを判定する。具体的には、判定器１０は、電池セル充
電電流検出器９から出力された充電電流値Ｂａ、Ｂｂが
０ｍＡより大きい値であり電流が流れていることを示す
基準値Ｃ、例えば１０ｍＡよりも大きくかつ全体充電電
流検出器８から出力された充電電流値Ａに一定の割合を
乗じた基準値Ｄよりも大きい場合には、内部ショート等
の故障が生じたものと判断する。基準値Ｄを算出するた
めに必要な割合は、バッテリパック１内に並列接続され
た電池セルの個数により決定する。なお、本実施の形態
においては、２個の電池セル２ａ、２ｂが並列接続され
ており、各電池セル２ａ、２ｂに流れる電流がバッテリ
パック１全体の充電電流値Ａの約５０％であるため、そ
れよりも大きい６０％を充電電流値Ａに乗じることによ
り基準値Ｄを算出している。
【００２７】判定器１０は、上述したように充電電流値
Ｂａ、Ｂｂと基準値Ｃ又は基準値Ｄ、或いは基準値Ｃ及
び基準値Ｄの双方とを比較することにより電池セル２に
ついて故障の有無を判断し、電池セル遮断器７に対して
電流ラインを遮断する遮断指令又は遮断しない保持指令
を出力する。
Ｂａ、Ｂｂと基準値Ｃ又は基準値Ｄ、或いは基準値Ｃ及
び基準値Ｄの双方とを比較することにより電池セル２に
ついて故障の有無を判断し、電池セル遮断器７に対して
電流ラインを遮断する遮断指令又は遮断しない保持指令
を出力する。
【００２８】電池セル遮断器７は、電池セル２ａ、２ｂ
と接続される内蔵電池用の正極端子３ａ近傍に位置しか
つ各電池セル２ａ、２ｂと直列に接続されて配設され
る。電池セル遮断器７は、電気セル故障検出部６の判定
器１０から出力された遮断指令により、故障と判断され
た電池セル２が接続される充電・放電のための電流ライ
ンを遮断して、故障した電池セル２をバッテリパック１
から電気的に切り離す。なお、電池セル遮断器７は、一
度切り離されたらその後接続されない、いわゆる非復帰
型の電流遮断素子によって構成しても、故障治癒等の一
定の事象があった場合に再び接続される、いわゆる復帰
型の電流遮断素子によって構成してもよい。
と接続される内蔵電池用の正極端子３ａ近傍に位置しか
つ各電池セル２ａ、２ｂと直列に接続されて配設され
る。電池セル遮断器７は、電気セル故障検出部６の判定
器１０から出力された遮断指令により、故障と判断され
た電池セル２が接続される充電・放電のための電流ライ
ンを遮断して、故障した電池セル２をバッテリパック１
から電気的に切り離す。なお、電池セル遮断器７は、一
度切り離されたらその後接続されない、いわゆる非復帰
型の電流遮断素子によって構成しても、故障治癒等の一
定の事象があった場合に再び接続される、いわゆる復帰
型の電流遮断素子によって構成してもよい。
【００２９】外部端子５は、正極端子５ａと負極端子５
ｂとにより構成される。外部端子５は、バッテリパック
１が装置本体や充電器に接続された場合に、外装ケース
４内に収納された電池セル２ａ、２ｂの充電・放電のた
めに設けられている。
ｂとにより構成される。外部端子５は、バッテリパック
１が装置本体や充電器に接続された場合に、外装ケース
４内に収納された電池セル２ａ、２ｂの充電・放電のた
めに設けられている。
【００３０】上述した構成を有するバッテリパック１に
ついて、放電時、充電時及び放電と充電とが共になされ
ていない停止時の具体的な動作を説明する。なお、該動
作説明において用いられるバッテリパック１において
は、図３に示すように、検出回路１１が電池セル故障検
出部６を構成し、充電電流値Ａ、Ｂａ及びＢｂの検出や
各電池セル２ａ、２ｂの故障の有無の判定が行われる。
また、該動作説明において用いられるバッテリパック１
においては、ヒータ付ヒューズ１２が電池セル遮断器７
を構成し、電池セル２の故障時に電流ラインの遮断が行
われる。電池セル遮断器７を構成するヒータ付ヒューズ
１２は、各電池セル２ａ、２ｂに対して直列に接続され
るヒューズ１３と、該ヒューズ１３の中間部に接続され
る抵抗１４と、抵抗１４と接続され抵抗１４に対する電
流の流れを制御するスイッチ１５により構成される。ヒ
ータ付ヒューズ１２は、いずれかの電池セル２に故障が
生じたと判断した検出回路１１からの遮断指令に基づい
てスイッチ１５が閉じられた場合、電流が流れて加熱さ
れた抵抗１４がヒューズ１３を切断することにより、故
障した電池セル２を電気的に切り離す。さらに、該動作
説明において用いられるバッテリパック１は、全体の充
電電流値Ａが５００ｍＡであり、内部ショートによって
充電電流は約４００ｍＡまで増加するものとして説明す
る。
ついて、放電時、充電時及び放電と充電とが共になされ
ていない停止時の具体的な動作を説明する。なお、該動
作説明において用いられるバッテリパック１において
は、図３に示すように、検出回路１１が電池セル故障検
出部６を構成し、充電電流値Ａ、Ｂａ及びＢｂの検出や
各電池セル２ａ、２ｂの故障の有無の判定が行われる。
また、該動作説明において用いられるバッテリパック１
においては、ヒータ付ヒューズ１２が電池セル遮断器７
を構成し、電池セル２の故障時に電流ラインの遮断が行
われる。電池セル遮断器７を構成するヒータ付ヒューズ
１２は、各電池セル２ａ、２ｂに対して直列に接続され
るヒューズ１３と、該ヒューズ１３の中間部に接続され
る抵抗１４と、抵抗１４と接続され抵抗１４に対する電
流の流れを制御するスイッチ１５により構成される。ヒ
ータ付ヒューズ１２は、いずれかの電池セル２に故障が
生じたと判断した検出回路１１からの遮断指令に基づい
てスイッチ１５が閉じられた場合、電流が流れて加熱さ
れた抵抗１４がヒューズ１３を切断することにより、故
障した電池セル２を電気的に切り離す。さらに、該動作
説明において用いられるバッテリパック１は、全体の充
電電流値Ａが５００ｍＡであり、内部ショートによって
充電電流は約４００ｍＡまで増加するものとして説明す
る。
【００３１】まず、電池セル２ａ、２ｂが共に故障して
いない場合の保護回路３の動作について説明する。
いない場合の保護回路３の動作について説明する。
【００３２】バッテリパック１においては、電池セル２
ａ、２ｂがともに故障していない場合、負荷となる装置
本体に接続された放電時の検出回路１１で検出される電
池セル２ａ、２ｂの各充電電流値Ｂａ、Ｂｂがゼロであ
る。この検出結果に基づいて、検出回路１１は、各充電
電流値Ｂａ、Ｂｂと基準値Ｃ（予め１０ｍＡに設定され
る。）とを比較し、各充電電流値Ｂａ、Ｂｂが基準値Ｃ
よりも小さいことを確認して、ヒータ付ヒューズ１２の
スイッチ１５をオフの状態、すなわち解放状態に保持す
る保持指令を出力する。
ａ、２ｂがともに故障していない場合、負荷となる装置
本体に接続された放電時の検出回路１１で検出される電
池セル２ａ、２ｂの各充電電流値Ｂａ、Ｂｂがゼロであ
る。この検出結果に基づいて、検出回路１１は、各充電
電流値Ｂａ、Ｂｂと基準値Ｃ（予め１０ｍＡに設定され
る。）とを比較し、各充電電流値Ｂａ、Ｂｂが基準値Ｃ
よりも小さいことを確認して、ヒータ付ヒューズ１２の
スイッチ１５をオフの状態、すなわち解放状態に保持す
る保持指令を出力する。
【００３３】同様に、バッテリパック１においては、充
電器に接続された充電時の検出回路１１で検出される各
充電電流値Ｂａ、Ｂｂは全体の充電電流値Ａの約５０％
である２５０ｍＡ、装置本体又は充電器から外した停止
時の検出回路１１で検出される各充電電流値Ｂａ、Ｂｂ
は約０ｍＡである。この検出結果に基づいて、検出回路
１１において充電電流値Ｂａ、Ｂｂと基準値Ｃ又は、こ
の基準値Ｃ及び予め充電電流値Ａの６０％の３００ｍＡ
に設定された基準値Ｄの双方とを比較し、充電時の充電
電流値Ｂａ、Ｂｂは基準値Ｃよりも大きく基準値Ｄより
も小さいことが確認され、また停止時の充電電流値Ｂ
ａ、Ｂｂは基準値Ｃよりも小さいことが確認されて、放
電時と同様にヒータ付ヒューズ１２のスイッチ１５をオ
フの状態に保持する保持指令を出力する。
電器に接続された充電時の検出回路１１で検出される各
充電電流値Ｂａ、Ｂｂは全体の充電電流値Ａの約５０％
である２５０ｍＡ、装置本体又は充電器から外した停止
時の検出回路１１で検出される各充電電流値Ｂａ、Ｂｂ
は約０ｍＡである。この検出結果に基づいて、検出回路
１１において充電電流値Ｂａ、Ｂｂと基準値Ｃ又は、こ
の基準値Ｃ及び予め充電電流値Ａの６０％の３００ｍＡ
に設定された基準値Ｄの双方とを比較し、充電時の充電
電流値Ｂａ、Ｂｂは基準値Ｃよりも大きく基準値Ｄより
も小さいことが確認され、また停止時の充電電流値Ｂ
ａ、Ｂｂは基準値Ｃよりも小さいことが確認されて、放
電時と同様にヒータ付ヒューズ１２のスイッチ１５をオ
フの状態に保持する保持指令を出力する。
【００３４】次に、バッテリパック１内の電池セル２ａ
に内部ショートが生じている場合の保護回路３内の動作
について説明する。
に内部ショートが生じている場合の保護回路３内の動作
について説明する。
【００３５】バッテリパック１においては、電池セル２
ａに内部ショートが生じている場合、放電時に内部ショ
ートを起こしていない電池セル２ｂから電池セル２ａに
対して放電電流が流れ込むため、検出回路１１で電池セ
ル２ａの充電電流値Ｂａが４００ｍＡと検出される。こ
の検出結果に基づいて、充電電流値Ｂａと基準値Ｃとが
比較され、充電電流値Ｂａが基準値Ｃよりも大きいこと
が確認される。検出回路１１は、上述した結果を確認す
ると電池セル２ａに接続されたヒータ付ヒューズ１２の
スイッチ１５に対して遮断指令を出力し、スイッチ１５
をオフの状態からオンの状態、すなわち接続状態にして
抵抗１４に電流が流れる状態にする。バッテリパック１
においては、電流が流れ加熱された抵抗１４によりヒュ
ーズ１３が切断され、電池セル２ａが接続された電流ラ
インが遮断されて、電池セル２ｂから電気的に切り離さ
れる。
ａに内部ショートが生じている場合、放電時に内部ショ
ートを起こしていない電池セル２ｂから電池セル２ａに
対して放電電流が流れ込むため、検出回路１１で電池セ
ル２ａの充電電流値Ｂａが４００ｍＡと検出される。こ
の検出結果に基づいて、充電電流値Ｂａと基準値Ｃとが
比較され、充電電流値Ｂａが基準値Ｃよりも大きいこと
が確認される。検出回路１１は、上述した結果を確認す
ると電池セル２ａに接続されたヒータ付ヒューズ１２の
スイッチ１５に対して遮断指令を出力し、スイッチ１５
をオフの状態からオンの状態、すなわち接続状態にして
抵抗１４に電流が流れる状態にする。バッテリパック１
においては、電流が流れ加熱された抵抗１４によりヒュ
ーズ１３が切断され、電池セル２ａが接続された電流ラ
インが遮断されて、電池セル２ｂから電気的に切り離さ
れる。
【００３６】一方、放電時の電池セル２ｂの充電電流値
Ｂｂは、検出回路にて０ｍＡと検出される。この検出結
果に基づいて、充電電流値Ｂｂと基準値Ｃとが比較さ
れ、充電電流値Ｂｂの方が基準値Ｃよりも小さいことが
確認される。検出回路１１は、上述した結果を確認する
と電池セル２ｂに接続されたヒータ付ヒューズ１２のス
イッチ１５をオフの状態に保持する保持指令を出力す
る。
Ｂｂは、検出回路にて０ｍＡと検出される。この検出結
果に基づいて、充電電流値Ｂｂと基準値Ｃとが比較さ
れ、充電電流値Ｂｂの方が基準値Ｃよりも小さいことが
確認される。検出回路１１は、上述した結果を確認する
と電池セル２ｂに接続されたヒータ付ヒューズ１２のス
イッチ１５をオフの状態に保持する保持指令を出力す
る。
【００３７】また、バッテリパック１においては、充電
時の検出回路１１にて電池セル２ａの充電電流値Ｂａが
上述したように４００ｍＡと出力される。この検出結果
に基づいて、充電電流値Ｂａと基準値Ｃ及び基準値Ｄの
双方とが比較され、充電電流値Ｂａの方が基準値Ｃ及び
基準値Ｄよりも大きいことが確認される。検出回路１１
は、上述した結果を確認すると、放電時と同様に電池セ
ル２ａに接続されたヒータ付ヒューズ１２のスイッチ１
５に対して遮断指令を出力し、スイッチ１５をオフの状
態からオンの状態に切り換えてヒューズ１３を切断する
ことにより、電池セル２ａを電池セル２ｂから電気的に
切り離す。
時の検出回路１１にて電池セル２ａの充電電流値Ｂａが
上述したように４００ｍＡと出力される。この検出結果
に基づいて、充電電流値Ｂａと基準値Ｃ及び基準値Ｄの
双方とが比較され、充電電流値Ｂａの方が基準値Ｃ及び
基準値Ｄよりも大きいことが確認される。検出回路１１
は、上述した結果を確認すると、放電時と同様に電池セ
ル２ａに接続されたヒータ付ヒューズ１２のスイッチ１
５に対して遮断指令を出力し、スイッチ１５をオフの状
態からオンの状態に切り換えてヒューズ１３を切断する
ことにより、電池セル２ａを電池セル２ｂから電気的に
切り離す。
【００３８】一方、充電時の電池セル２ｂは、検出回路
１１にて充電電流値Ｂｂが１００ｍＡと検出される。こ
の検出結果に基づいて、充電電流値Ｂｂと基準値Ｄとが
比較され、充電電流値Ｂｂの方が基準値Ｄよりも小さい
ことが確認される。検出回路１１は、上述した結果を確
認すると電池セル２ｂに接続されたヒータ付ヒューズ１
２のスイッチ１５をオフの状態に保持する保持指令を出
力する。
１１にて充電電流値Ｂｂが１００ｍＡと検出される。こ
の検出結果に基づいて、充電電流値Ｂｂと基準値Ｄとが
比較され、充電電流値Ｂｂの方が基準値Ｄよりも小さい
ことが確認される。検出回路１１は、上述した結果を確
認すると電池セル２ｂに接続されたヒータ付ヒューズ１
２のスイッチ１５をオフの状態に保持する保持指令を出
力する。
【００３９】さらに、バッテリパック１においては、停
止時の検出回路１１にて電池セル２ａの充電電流値Ｂａ
が４００ｍＡと検出される。この検出結果に基づき、充
電電流値Ｂａと基準値Ｃ及び停止時の充電電流値Ａの値
である０ｍＡの６０％の０ｍＡに設定された基準値Ｄの
双方とが比較され、充電電流値Ｂａの方が基準値Ｃ及び
基準値Ｄよりも大きいことが確認される。検出回路１１
は、上述した結果を確認すると放電時及び充電時と同様
に電池セル２ａに接続されたヒータ付ヒューズ１２のス
イッチ１５に対して遮断指令を出力し、オフの状態から
オンの状態に切り換えてヒューズ１３を切断することに
より、電池セル２ａを電池セル２ｂから電気的に切り離
す。
止時の検出回路１１にて電池セル２ａの充電電流値Ｂａ
が４００ｍＡと検出される。この検出結果に基づき、充
電電流値Ｂａと基準値Ｃ及び停止時の充電電流値Ａの値
である０ｍＡの６０％の０ｍＡに設定された基準値Ｄの
双方とが比較され、充電電流値Ｂａの方が基準値Ｃ及び
基準値Ｄよりも大きいことが確認される。検出回路１１
は、上述した結果を確認すると放電時及び充電時と同様
に電池セル２ａに接続されたヒータ付ヒューズ１２のス
イッチ１５に対して遮断指令を出力し、オフの状態から
オンの状態に切り換えてヒューズ１３を切断することに
より、電池セル２ａを電池セル２ｂから電気的に切り離
す。
【００４０】一方、停止時の電池セル２ｂは、検出回路
１１にて充電電流値Ｂｂがゼロと検出される。この検出
結果に基づき、充電電流値Ｂｂと基準値Ｃとが比較さ
れ、充電電流値Ｂｂの方が基準値Ｃよりも小さいことが
確認される。検出回路１１は、上述した結果を確認する
と電池セル２ｂに接続されたヒータ付ヒューズ１２のス
イッチ１５をオフの状態に保持する保持指令を出力す
る。
１１にて充電電流値Ｂｂがゼロと検出される。この検出
結果に基づき、充電電流値Ｂｂと基準値Ｃとが比較さ
れ、充電電流値Ｂｂの方が基準値Ｃよりも小さいことが
確認される。検出回路１１は、上述した結果を確認する
と電池セル２ｂに接続されたヒータ付ヒューズ１２のス
イッチ１５をオフの状態に保持する保持指令を出力す
る。
【００４１】上述したように、バッテリパック１は、放
電時、充電時及び停止時の全てにおいて故障が生じた電
池セル２ａだけが電気的に切り離され、故障していない
電池セル２ｂが接続されたまま維持される。このため、
バッテリパック１は、並列に接続された複数の電池セル
２のうちいずれかに故障が生じた場合でも故障していな
い正常な電池セル２のみによって充電、放電を行うた
め、継続して正常な使用が可能とされる。
電時、充電時及び停止時の全てにおいて故障が生じた電
池セル２ａだけが電気的に切り離され、故障していない
電池セル２ｂが接続されたまま維持される。このため、
バッテリパック１は、並列に接続された複数の電池セル
２のうちいずれかに故障が生じた場合でも故障していな
い正常な電池セル２のみによって充電、放電を行うた
め、継続して正常な使用が可能とされる。
【００４２】なお、本実施の形態においては、上述した
ように２個の電池セル２ａ、２ｂを並列接続したバッテ
リパック１について説明したが、かかる構成を有するも
のに限定する趣旨ではない。バッテリパックにおいて
は、例えば、２個以上の電池セルが並列に接続されたセ
ルユニットが２組以上直列接続されたものであってもよ
い。このようなバッテリパックであっても、上述したバ
ッテリパック１と同様に、バッテリパック全体の充電電
流値及び各電池セルの充電電流値を検出して一定の基準
値と比較することにより故障の有無を判定し、故障が生
じた電池セルについて他の電池セルと電気的に遮断す
る。このようなセルユニットが複数組直列に接続された
バッテリパックにおいては、１組のセルユニットで故障
した電池セルを切り離した場合に、各セルユニット間の
電圧バランスが崩れるのを防ぐために、故障した電池セ
ルが接続されていない他のセルユニットにおいても同数
の電池セルが切り離されるように制御される。
ように２個の電池セル２ａ、２ｂを並列接続したバッテ
リパック１について説明したが、かかる構成を有するも
のに限定する趣旨ではない。バッテリパックにおいて
は、例えば、２個以上の電池セルが並列に接続されたセ
ルユニットが２組以上直列接続されたものであってもよ
い。このようなバッテリパックであっても、上述したバ
ッテリパック１と同様に、バッテリパック全体の充電電
流値及び各電池セルの充電電流値を検出して一定の基準
値と比較することにより故障の有無を判定し、故障が生
じた電池セルについて他の電池セルと電気的に遮断す
る。このようなセルユニットが複数組直列に接続された
バッテリパックにおいては、１組のセルユニットで故障
した電池セルを切り離した場合に、各セルユニット間の
電圧バランスが崩れるのを防ぐために、故障した電池セ
ルが接続されていない他のセルユニットにおいても同数
の電池セルが切り離されるように制御される。
【００４３】次に、本発明の他の実施の形態に係るバッ
テリパック３０について以下に説明する。バッテリパッ
ク３０は、複数個の電池セルが直列に接続されてなるも
のであり、図４に示すように、ｎ個の電池セル３１（ｎ
は２以上の自然数を表す。）と、各電池セル３１の状態
を判断して各電池セル３１間の接続状態を制御する制御
装置３２と、ｎ個の電池セル３１と制御装置３２とを収
納する外装ケース３３と、外装ケース３３の一側に配設
され図示を省略する装置本体や充電器に対して接続され
る外部端子３４（正極側端子３４ａ及び負極側端子３４
ｂ）とを備えて構成される。
テリパック３０について以下に説明する。バッテリパッ
ク３０は、複数個の電池セルが直列に接続されてなるも
のであり、図４に示すように、ｎ個の電池セル３１（ｎ
は２以上の自然数を表す。）と、各電池セル３１の状態
を判断して各電池セル３１間の接続状態を制御する制御
装置３２と、ｎ個の電池セル３１と制御装置３２とを収
納する外装ケース３３と、外装ケース３３の一側に配設
され図示を省略する装置本体や充電器に対して接続され
る外部端子３４（正極側端子３４ａ及び負極側端子３４
ｂ）とを備えて構成される。
【００４４】電池セル３１は、上述した電池セル２と同
様にリチウムイオン二次電池であり、図５に示すよう
に、制御装置３２を介して直列に接続されている。な
お、本実施の形態においては、各電池セル３１にリチウ
ムイオン二次電池を使用したが、これに限らず、例えば
ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウム
イオン電池、リチウムポリマー電池、鉛電池等の他の二
次電池を使用してもよく、また例えばマンガン電池、ア
ルカリ電池、リチウム電池等の一次電池を使用してもよ
い。
様にリチウムイオン二次電池であり、図５に示すよう
に、制御装置３２を介して直列に接続されている。な
お、本実施の形態においては、各電池セル３１にリチウ
ムイオン二次電池を使用したが、これに限らず、例えば
ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウム
イオン電池、リチウムポリマー電池、鉛電池等の他の二
次電池を使用してもよく、また例えばマンガン電池、ア
ルカリ電池、リチウム電池等の一次電池を使用してもよ
い。
【００４５】制御装置３２は、上述したようにｎ個の電
池セルを直列に接続するとともに、バッテリパック３０
を構成する各電池セル３１の電圧を測定して、その測定
結果から各電池セル３１の状態、具体的には各電池セル
３１における故障の有無を判断し、バッテリパック３０
における電池セル３１の接続状態を制御する。
池セルを直列に接続するとともに、バッテリパック３０
を構成する各電池セル３１の電圧を測定して、その測定
結果から各電池セル３１の状態、具体的には各電池セル
３１における故障の有無を判断し、バッテリパック３０
における電池セル３１の接続状態を制御する。
【００４６】制御装置３２には、各電池セル３１の電圧
を測定する個別電池セル電圧検出器３５と、バッテリパ
ック３０全体、すなわち直列に接続されたｎ個の電池セ
ル３１全体の電圧を測定する全体電圧検出器３６とが配
設される。個別電池セル電圧検出器３５は、各電池セル
３１に対してそれぞれ並列に接続されている。また、全
体電圧検出器３６は、直列に接続されたｎ個の電池セル
３１の全てと並列に接続されている。
を測定する個別電池セル電圧検出器３５と、バッテリパ
ック３０全体、すなわち直列に接続されたｎ個の電池セ
ル３１全体の電圧を測定する全体電圧検出器３６とが配
設される。個別電池セル電圧検出器３５は、各電池セル
３１に対してそれぞれ並列に接続されている。また、全
体電圧検出器３６は、直列に接続されたｎ個の電池セル
３１の全てと並列に接続されている。
【００４７】また、制御装置３２には、個別電池セル電
流遮断器３７と個別電池セル短絡器３８とが配設され
る。個別電池セル電流遮断器３７は、オンの状態、すな
わち接続状態で各電池セル３１にそれぞれ直列に接続さ
れている。個別電池セル短絡器３８は、オフの状態、す
なわち解放状態で各電池セル３１に上述した個別電池セ
ル電流遮断器３７を介してそれぞれ並列に接続されてい
る。
流遮断器３７と個別電池セル短絡器３８とが配設され
る。個別電池セル電流遮断器３７は、オンの状態、すな
わち接続状態で各電池セル３１にそれぞれ直列に接続さ
れている。個別電池セル短絡器３８は、オフの状態、す
なわち解放状態で各電池セル３１に上述した個別電池セ
ル電流遮断器３７を介してそれぞれ並列に接続されてい
る。
【００４８】個別電池セル電流遮断器３７には、復帰型
又は非復帰型の遮断器が使用され、例えば図６に示すよ
うな復帰型のスイッチ素子３７ａや、図７に示すような
非復帰型のヒータ付遮断素子３７ｂが使用される。ま
た、個別電池セル電流遮断器３７においては、上述した
遮断器の他に、例えば復帰型の遮断器である電磁式リレ
ー、電解効果トランジスタ、トランジスタ又はサイリス
タ等や、非復帰型の遮断器であるＳＣプロテクタ（ソニ
ーケミカル社製）等が使用される。
又は非復帰型の遮断器が使用され、例えば図６に示すよ
うな復帰型のスイッチ素子３７ａや、図７に示すような
非復帰型のヒータ付遮断素子３７ｂが使用される。ま
た、個別電池セル電流遮断器３７においては、上述した
遮断器の他に、例えば復帰型の遮断器である電磁式リレ
ー、電解効果トランジスタ、トランジスタ又はサイリス
タ等や、非復帰型の遮断器であるＳＣプロテクタ（ソニ
ーケミカル社製）等が使用される。
【００４９】個別電池セル短絡器３８には、個別電池セ
ル電流遮断器３７と同様に、復帰型又は非復帰型の短絡
器が使用され、例えば上述した復帰型のスイッチ素子３
８ａや非復帰型のヒータ付遮断素子３８ｂが使用され
る。また、個別電池セル短絡器３８においては、上述し
た短絡器の他に、例えば復帰型の遮断器である電磁式リ
レー、電解効果トランジスタ、トランジスタ又はサイリ
スタ等や、非復帰型の短絡器が使用される。
ル電流遮断器３７と同様に、復帰型又は非復帰型の短絡
器が使用され、例えば上述した復帰型のスイッチ素子３
８ａや非復帰型のヒータ付遮断素子３８ｂが使用され
る。また、個別電池セル短絡器３８においては、上述し
た短絡器の他に、例えば復帰型の遮断器である電磁式リ
レー、電解効果トランジスタ、トランジスタ又はサイリ
スタ等や、非復帰型の短絡器が使用される。
【００５０】さらに、制御装置３２には、上述した個別
電池セル電圧検出器３５及び全体電圧検出器３６から各
電圧値、具体的には個別電圧値Ｇと全体電圧値Ｈとが出
力されるとともに、これら電圧値から各電池セル３１に
ついての故障の有無を判断し、個別電池セル電流遮断器
３７及び個別電池セル短絡器３８に対して動作命令Ｉを
出力する制御部３９が配設される。制御部３９において
は、各電池セル３１についての故障の有無を判断するに
際し、判断の基準となる基準電圧値Ｊが予め設定されて
いる。上述した構成を有する制御装置３２を備えたバッ
テリパック３０においては、電池セル３１のいずれかに
故障が生じた場合に、その故障を確認して、故障した電
池セル３１が接続された電流ラインを遮断しかつ遮断さ
れた電流ラインに相当する回路部分を短絡させることに
より、故障していない他の電池セル３１によって充電、
放電が行われる。
電池セル電圧検出器３５及び全体電圧検出器３６から各
電圧値、具体的には個別電圧値Ｇと全体電圧値Ｈとが出
力されるとともに、これら電圧値から各電池セル３１に
ついての故障の有無を判断し、個別電池セル電流遮断器
３７及び個別電池セル短絡器３８に対して動作命令Ｉを
出力する制御部３９が配設される。制御部３９において
は、各電池セル３１についての故障の有無を判断するに
際し、判断の基準となる基準電圧値Ｊが予め設定されて
いる。上述した構成を有する制御装置３２を備えたバッ
テリパック３０においては、電池セル３１のいずれかに
故障が生じた場合に、その故障を確認して、故障した電
池セル３１が接続された電流ラインを遮断しかつ遮断さ
れた電流ラインに相当する回路部分を短絡させることに
より、故障していない他の電池セル３１によって充電、
放電が行われる。
【００５１】バッテリパック３０においては、電池セル
３１の故障の有無の判断が以下のようにして行われる。
バッテリパック３０では、制御部３９に対して各個別電
池セル電圧検出器３５から出力される各個別電圧値Ｇを
用いて電池セル３１の故障の有無を判断する。具体的に
は、バッテリパック３０は、制御部３９において各個別
電池セル電圧検出器３５から出力される各個別電圧値Ｇ
のうち、任意の２つの電池セル３１の個別電圧値Ｇの比
較を行って、その差を算出する。制御部３９は、これら
個別電圧値Ｇの差の絶対値と、上述したように予め制御
部３９に設定された基準電圧値Ｊとをさらに比較し、そ
の絶対値が基準電圧値Ｊよりも大きい場合には、低い値
の個別電圧検出値Ｇを出力した電池セル３１に故障が生
じたと判断する。例えば、バッテリパック３０を構成す
る電池セル３１のうち、電池セル３１ａの個別電圧値Ｇ
1として３Ｖと、電池セル３１ｂの個別電圧値Ｇ2として
制御部３９に３．８Ｖと制御部３９に出力され、制御部
３９において基準電圧値Ｊが０．３Ｖと設定されている
場合、基準電圧値Ｊたる０．３Ｖよりも個別電圧値Ｇ1
と個別電圧値Ｇ2との電圧差の絶対値０．８Ｖの方が大
きいため、制御部３９においては電池セル３１ａ又は電
池セル３１ｂのいずれかが故障していると判断され、さ
らに個別電圧値Ｇの低い電池セル３１ａに故障が生じた
と判断される。なお、バッテリパック３０は、制御部３
９において、上述したように故障の有無を判断する場合
には、全体電圧検出器３６を配設しなくともよい。
３１の故障の有無の判断が以下のようにして行われる。
バッテリパック３０では、制御部３９に対して各個別電
池セル電圧検出器３５から出力される各個別電圧値Ｇを
用いて電池セル３１の故障の有無を判断する。具体的に
は、バッテリパック３０は、制御部３９において各個別
電池セル電圧検出器３５から出力される各個別電圧値Ｇ
のうち、任意の２つの電池セル３１の個別電圧値Ｇの比
較を行って、その差を算出する。制御部３９は、これら
個別電圧値Ｇの差の絶対値と、上述したように予め制御
部３９に設定された基準電圧値Ｊとをさらに比較し、そ
の絶対値が基準電圧値Ｊよりも大きい場合には、低い値
の個別電圧検出値Ｇを出力した電池セル３１に故障が生
じたと判断する。例えば、バッテリパック３０を構成す
る電池セル３１のうち、電池セル３１ａの個別電圧値Ｇ
1として３Ｖと、電池セル３１ｂの個別電圧値Ｇ2として
制御部３９に３．８Ｖと制御部３９に出力され、制御部
３９において基準電圧値Ｊが０．３Ｖと設定されている
場合、基準電圧値Ｊたる０．３Ｖよりも個別電圧値Ｇ1
と個別電圧値Ｇ2との電圧差の絶対値０．８Ｖの方が大
きいため、制御部３９においては電池セル３１ａ又は電
池セル３１ｂのいずれかが故障していると判断され、さ
らに個別電圧値Ｇの低い電池セル３１ａに故障が生じた
と判断される。なお、バッテリパック３０は、制御部３
９において、上述したように故障の有無を判断する場合
には、全体電圧検出器３６を配設しなくともよい。
【００５２】また、バッテリパック３０では、上述した
手法以外に制御部３９に対して各個別電池セル電圧検出
器３７から出力される各個別電圧値Ｇ及び全体電圧検出
器３６から出力される全体電圧値Ｈを用いて電池セル３
１の故障の有無が判断される。具体的には、バッテリパ
ック３０は、制御部３９において全体電圧検出器３６か
ら出力された全体電圧値Ｈを電池セル３１の総数ｎで険
した値である平均電圧値を算出し、個別電池セル電圧検
出器３５から出力された各個別電圧値Ｇから平均電圧値
を引いて、両電圧値の電圧差を算出する。制御部３９
は、算出された個別電圧値Ｇと平均電圧値との電圧差が
マイナスの値であり、かつ電圧差の絶対値が制御部３９
の基準電圧値Ｊよりも大きい場合には、該電圧検出値Ｇ
を出力した電池セル３１に故障が生じたと判断する。例
えば、２個の電池セル３１ａ、３１ｂで構成されたバッ
テリパック３０において、電池セル３１ａの個別電圧値
Ｇ1として３Ｖと、電池セル３１ｂの個別電圧値Ｇ2とし
て制御部３９に３．８Ｖと、またバッテリパック３０全
体の全体電圧値Ｈとして６．８Ｖと制御部３９に出力さ
れ、制御部３９において基準電圧値Ｊが０．３Ｖと設定
されている場合、個別電圧値Ｇ1と個別電圧値Ｇ2との平
均電圧値が３．４Ｖと算出される。制御部３９において
は、さらに個別電圧値Ｇ1と平均電圧値との差、及び個
別電圧値Ｇ2と平均電圧値との差を算出し、これら電圧
値の差の絶対値と基準電圧値Ｊとを比較し、平均電圧差
との差がマイナスの値となりかつその差の絶対値が基準
電圧値Ｊに比して大きい個別電圧値Ｇ1を出力した電池
セル３１ａに故障が生じたと判断され、また平均電圧差
との差がプラスの値となる個別電圧値Ｇ2を出力した電
池セル３１ｂには故障が生じていないと判断される。
手法以外に制御部３９に対して各個別電池セル電圧検出
器３７から出力される各個別電圧値Ｇ及び全体電圧検出
器３６から出力される全体電圧値Ｈを用いて電池セル３
１の故障の有無が判断される。具体的には、バッテリパ
ック３０は、制御部３９において全体電圧検出器３６か
ら出力された全体電圧値Ｈを電池セル３１の総数ｎで険
した値である平均電圧値を算出し、個別電池セル電圧検
出器３５から出力された各個別電圧値Ｇから平均電圧値
を引いて、両電圧値の電圧差を算出する。制御部３９
は、算出された個別電圧値Ｇと平均電圧値との電圧差が
マイナスの値であり、かつ電圧差の絶対値が制御部３９
の基準電圧値Ｊよりも大きい場合には、該電圧検出値Ｇ
を出力した電池セル３１に故障が生じたと判断する。例
えば、２個の電池セル３１ａ、３１ｂで構成されたバッ
テリパック３０において、電池セル３１ａの個別電圧値
Ｇ1として３Ｖと、電池セル３１ｂの個別電圧値Ｇ2とし
て制御部３９に３．８Ｖと、またバッテリパック３０全
体の全体電圧値Ｈとして６．８Ｖと制御部３９に出力さ
れ、制御部３９において基準電圧値Ｊが０．３Ｖと設定
されている場合、個別電圧値Ｇ1と個別電圧値Ｇ2との平
均電圧値が３．４Ｖと算出される。制御部３９において
は、さらに個別電圧値Ｇ1と平均電圧値との差、及び個
別電圧値Ｇ2と平均電圧値との差を算出し、これら電圧
値の差の絶対値と基準電圧値Ｊとを比較し、平均電圧差
との差がマイナスの値となりかつその差の絶対値が基準
電圧値Ｊに比して大きい個別電圧値Ｇ1を出力した電池
セル３１ａに故障が生じたと判断され、また平均電圧差
との差がプラスの値となる個別電圧値Ｇ2を出力した電
池セル３１ｂには故障が生じていないと判断される。
【００５３】バッテリパック３０においては、上述した
ようにいずれかの電池セル３１に故障が生じていると判
断された場合、故障した電池セル３１と接続された個別
電池セル電流遮断器３７と個別電池セル短絡器３８とに
対して制御部３９から動作命令Ｉが出力される。バッテ
リパック３０は、個別電池セル電流遮断器３７と個別電
池セル短絡器３８とにそれぞれ動作命令Ｉが出力される
と、接続状態で電池セル３１に対して直列に接続された
個別電池セル電流遮断器３７が解放状態に、解放状態で
電池セル３１に対して個別電池セル電流遮断器３７を介
して並列に接続された個別電池セル短絡器３８が接続状
態にそれぞれ切り換わる。バッテリパックに３０おいて
は、個別電池セル電流遮断器３７と個別電池セル短絡器
３８とがそれぞれ切り換わると、電池セル３１に接続さ
れた電流ラインが個別電池セル電流遮断器３７により遮
断されるとともに、故障した電池セル３１と並列なバイ
パスラインが個別電池セル短絡器３８により接続され、
遮断された電池セル３１に接続された電流ラインに相当
する回路を短絡させる。
ようにいずれかの電池セル３１に故障が生じていると判
断された場合、故障した電池セル３１と接続された個別
電池セル電流遮断器３７と個別電池セル短絡器３８とに
対して制御部３９から動作命令Ｉが出力される。バッテ
リパック３０は、個別電池セル電流遮断器３７と個別電
池セル短絡器３８とにそれぞれ動作命令Ｉが出力される
と、接続状態で電池セル３１に対して直列に接続された
個別電池セル電流遮断器３７が解放状態に、解放状態で
電池セル３１に対して個別電池セル電流遮断器３７を介
して並列に接続された個別電池セル短絡器３８が接続状
態にそれぞれ切り換わる。バッテリパックに３０おいて
は、個別電池セル電流遮断器３７と個別電池セル短絡器
３８とがそれぞれ切り換わると、電池セル３１に接続さ
れた電流ラインが個別電池セル電流遮断器３７により遮
断されるとともに、故障した電池セル３１と並列なバイ
パスラインが個別電池セル短絡器３８により接続され、
遮断された電池セル３１に接続された電流ラインに相当
する回路を短絡させる。
【００５４】上述したバッテリパック３０の短絡動作に
ついて、個別電池セル電流遮断器３７及び個別電池セル
短絡器３８に図６に示す復帰型のスイッチ素子３７ａ、
３８ａを使用した例を示して説明する。
ついて、個別電池セル電流遮断器３７及び個別電池セル
短絡器３８に図６に示す復帰型のスイッチ素子３７ａ、
３８ａを使用した例を示して説明する。
【００５５】バッテリパック３０は、直列に接続された
電池セル３１のうち、例えば電池セル３１ａが故障して
いると制御部３９で判断された場合、電池セル３１ａに
接続されたスイッチ素子３７ａ及びスイッチ素子３８ａ
に対して制御部３９から動作命令Ｉが出力され、スイッ
チ素子３７ａが解放状態に、スイッチ素子３８ａが接続
状態に切り換わる。バッテリパック３０においては、上
述したようにスイッチ素子３７ａ及びスイッチ素子３８
ａが切り換わることにより、故障した電池セル３１ａに
接続された電流ラインが遮断されるとともに、電池セル
３１ａと並列なスイッチ素子３８ａが接続された放電電
流や充電電流に対するバイパスラインが形成される。
電池セル３１のうち、例えば電池セル３１ａが故障して
いると制御部３９で判断された場合、電池セル３１ａに
接続されたスイッチ素子３７ａ及びスイッチ素子３８ａ
に対して制御部３９から動作命令Ｉが出力され、スイッ
チ素子３７ａが解放状態に、スイッチ素子３８ａが接続
状態に切り換わる。バッテリパック３０においては、上
述したようにスイッチ素子３７ａ及びスイッチ素子３８
ａが切り換わることにより、故障した電池セル３１ａに
接続された電流ラインが遮断されるとともに、電池セル
３１ａと並列なスイッチ素子３８ａが接続された放電電
流や充電電流に対するバイパスラインが形成される。
【００５６】なお、上述したようなスイッチ素子３７
ａ、３８ａを使用した場合には、電池セル３１ａに故障
治癒等の一定の事象があり電池セル３１ａが再び使用可
能になった際に、スイッチ素子３７ａ及びスイッチ素子
３８ａをそれぞれ切り換えることにより、電池セル３１
ａを再び電流ラインに接続して復帰させることが可能と
される。
ａ、３８ａを使用した場合には、電池セル３１ａに故障
治癒等の一定の事象があり電池セル３１ａが再び使用可
能になった際に、スイッチ素子３７ａ及びスイッチ素子
３８ａをそれぞれ切り換えることにより、電池セル３１
ａを再び電流ラインに接続して復帰させることが可能と
される。
【００５７】また、バッテリパック３０の短絡動作につ
いて、個別電池セル電流遮断器３７に図７に示す非復帰
型のヒータ付遮断素子３７ｂを、個別電池セル短絡器３
８に同図に示すスイッチ素子３８ａを使用した例を示し
て説明する。なお、ヒータ付遮断素子３７ｂは、図７に
示すように、遮断素子４０と、ヒータ部４１とを備えて
構成され、ヒータ部４１にはスイッチ４２を介して制御
装置３２内に配設された直流電源４３が接続されてい
る。
いて、個別電池セル電流遮断器３７に図７に示す非復帰
型のヒータ付遮断素子３７ｂを、個別電池セル短絡器３
８に同図に示すスイッチ素子３８ａを使用した例を示し
て説明する。なお、ヒータ付遮断素子３７ｂは、図７に
示すように、遮断素子４０と、ヒータ部４１とを備えて
構成され、ヒータ部４１にはスイッチ４２を介して制御
装置３２内に配設された直流電源４３が接続されてい
る。
【００５８】バッテリパック３０は、直列に接続された
電池セル３１のうち、例えば電池セル３１ａが故障して
いると制御部３９で判断された場合、ヒータ部４１と直
流電源４３とを接続するスイッチ４２及びスイッチ素子
３８ａに対して制御部３９から動作命令Ｉが出力され、
スイッチ４２及びスイッチ素子３８ａがともに接続状態
に切り換わる。スイッチ４２が接続状態とされると、ヒ
ータ部４１と直流電源４３とを接続してヒータ部４１に
電流が流れてヒータ部４１の温度が上昇する。バッテリ
パック３０においては、ヒータ部４１の温度が遮断素子
の溶断温度まで上昇すると、遮断素子４０が電気的に切
断される。また、バッテリパック３０においては、スイ
ッチ素子３８ａが接続状態とされることにより、故障し
た電池セル３１ａに並列に接続された放電電流や充電電
流に対するバイパスラインが形成される。
電池セル３１のうち、例えば電池セル３１ａが故障して
いると制御部３９で判断された場合、ヒータ部４１と直
流電源４３とを接続するスイッチ４２及びスイッチ素子
３８ａに対して制御部３９から動作命令Ｉが出力され、
スイッチ４２及びスイッチ素子３８ａがともに接続状態
に切り換わる。スイッチ４２が接続状態とされると、ヒ
ータ部４１と直流電源４３とを接続してヒータ部４１に
電流が流れてヒータ部４１の温度が上昇する。バッテリ
パック３０においては、ヒータ部４１の温度が遮断素子
の溶断温度まで上昇すると、遮断素子４０が電気的に切
断される。また、バッテリパック３０においては、スイ
ッチ素子３８ａが接続状態とされることにより、故障し
た電池セル３１ａに並列に接続された放電電流や充電電
流に対するバイパスラインが形成される。
【００５９】上述したように、バッテリパック３０は、
故障した電池セル３１ａに対する電流ラインを遮断しか
つ正常な電池セル３１、具体的には電池セル３１ａ以外
の電池セル３１に電流を流すバイパスラインが形成され
ることで、故障した電池セル３１ａが接続された電流ラ
インに相当する回路部分を短絡させる構造とされる。こ
のため、バッテリパック３０においては、直列に接続さ
れた複数の電池セル３１のうちいずれかが故障した場合
でも、故障していない正常な電池セル３１のみで充電、
放電が行われる。
故障した電池セル３１ａに対する電流ラインを遮断しか
つ正常な電池セル３１、具体的には電池セル３１ａ以外
の電池セル３１に電流を流すバイパスラインが形成され
ることで、故障した電池セル３１ａが接続された電流ラ
インに相当する回路部分を短絡させる構造とされる。こ
のため、バッテリパック３０においては、直列に接続さ
れた複数の電池セル３１のうちいずれかが故障した場合
でも、故障していない正常な電池セル３１のみで充電、
放電が行われる。
【００６０】なお、上述したバッテリパック１、３０
は、その内部において電池セル２、３１の故障が検出さ
れることを利用し、故障した電池セル２、３１の個数の
情報を図示を省略する充電器や電子機器本体に対して伝
達するようにしても良い。このようなバッテリパック
１、３０からの電池セル２、３１の故障情報を受けた充
電器は、故障した電池セル２、３１の個数に併せて充電
電圧の値が変更可能に構成され、また電子機器本体は、
負荷特性や残容量計算等の演算に使用する値を補正、変
更可能に構成される。
は、その内部において電池セル２、３１の故障が検出さ
れることを利用し、故障した電池セル２、３１の個数の
情報を図示を省略する充電器や電子機器本体に対して伝
達するようにしても良い。このようなバッテリパック
１、３０からの電池セル２、３１の故障情報を受けた充
電器は、故障した電池セル２、３１の個数に併せて充電
電圧の値が変更可能に構成され、また電子機器本体は、
負荷特性や残容量計算等の演算に使用する値を補正、変
更可能に構成される。
【００６１】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係るバッテリパックによれば、バッテリパックを構成す
る複数の電池セルのうちいずれかの電池セルが故障した
場合であっても、故障した電池セルのみを電気的に切り
離し、他の故障していない電池セルによって充電、放電
を行うため、正常かつ継続的に使用が可能となるととも
に、故障したセルの異常な発熱や、ガス噴射、発火、爆
発の危険性を低下させ、信頼性及び安全性を向上させる
ことができる。
係るバッテリパックによれば、バッテリパックを構成す
る複数の電池セルのうちいずれかの電池セルが故障した
場合であっても、故障した電池セルのみを電気的に切り
離し、他の故障していない電池セルによって充電、放電
を行うため、正常かつ継続的に使用が可能となるととも
に、故障したセルの異常な発熱や、ガス噴射、発火、爆
発の危険性を低下させ、信頼性及び安全性を向上させる
ことができる。
【００６２】また、本発明に係るバッテリパックによれ
ば、複数セルユニットのうち１組のユニットに故障した
電池セルがあり、その電池セルを電気的に切り離すとと
もに、他のセルユニットにおいても同数の電池セルを切
り離すことにより、セルユニット間の電圧バランスが確
保され、バッテリパックが安全に使用できる。
ば、複数セルユニットのうち１組のユニットに故障した
電池セルがあり、その電池セルを電気的に切り離すとと
もに、他のセルユニットにおいても同数の電池セルを切
り離すことにより、セルユニット間の電圧バランスが確
保され、バッテリパックが安全に使用できる。
【図１】バッテリパックの内部概略図である。
【図２】バッテリパックの回路図である。
【図３】電池セル故障検出手段及び電池セル遮断手段に
非復帰型のヒータ付ヒューズを用いたバッテリパックを
説明するための回路図である。
非復帰型のヒータ付ヒューズを用いたバッテリパックを
説明するための回路図である。
【図４】他の実施の形態に係るバッテリパックの内部概
略図である。
略図である。
【図５】バッテリパックの回路図である。
【図６】個別電池セル電流遮断器及び個別電池セル短絡
器について復帰型のスイッチ素子を用いたバッテリパッ
クを説明するための回路図である。
器について復帰型のスイッチ素子を用いたバッテリパッ
クを説明するための回路図である。
【図７】個別電池セル短絡器について非復帰型のヒータ
付遮断素子を用いたバッテリパックを説明するための回
路図である。
付遮断素子を用いたバッテリパックを説明するための回
路図である。
１、３０ バッテリパック，２、３１ 電池セル，３
保護回路，６ 電池セル故障検出部，７ 電池セル遮断
器，８ 全体充電電流検出器，９ 電池セル充電電流検
出器，１０判定器 ３２ 制御装置，３５ 個別電池セ
ル電圧検出器，３６ 全体電圧検出器，３７ 個別電池
セル電流遮断器，３８ 個別電池セル短絡器，３９ 制
御部
保護回路，６ 電池セル故障検出部，７ 電池セル遮断
器，８ 全体充電電流検出器，９ 電池セル充電電流検
出器，１０判定器 ３２ 制御装置，３５ 個別電池セ
ル電圧検出器，３６ 全体電圧検出器，３７ 個別電池
セル電流遮断器，３８ 個別電池セル短絡器，３９ 制
御部
Claims (13)
- 【請求項１】 ２個以上の電池セルが少なくとも並列に
接続されて構成されるバッテリパックにおいて、 上記電池セルの故障を個別に検出する電池セル故障検出
手段を備え、 故障した電池セルを他の電池セルから電気的に切り離す
機能を有することを特徴とするバッテリパック。 - 【請求項２】 上記電池セル故障検出手段は、上記バッ
テリパック全体の充電電流値を検出する全体充電電流検
出器と、 個別の上記電池セルの充電電流値を検出する電池セル充
電電流検出器と、 上記全体充電電流検出器と電池セル充電電流検出器とか
らそれぞれ検出値が出力され、検出値を基準値と比較す
ることにより故障の有無を判定する判定器とにより構成
されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリパッ
ク。 - 【請求項３】 故障した上記電池セルは、非復帰型の電
流遮断素子によって他の電池セルから電気的に切り離さ
れることを特徴とする請求項１に記載のバッテリパッ
ク。 - 【請求項４】 故障した上記電池セルは、復帰型の電流
遮断素子によって他の電池セルから電気的に切り離され
ることを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。 - 【請求項５】 ２個以上の電池セルが並列に接続された
セルユニットが少なくとも２組直列に接続されて構成さ
れるバッテリパックにおいて、 上記電池セルの故障を個別に検出する電池セル故障検出
手段を備え、 故障した電池セルが存在するセルユニットにおいては、
故障した電池セルを他の電池セルから電気的に切り離す
とともに、 故障した電池セルが存在しないセルユニットにおいて
は、上記故障した電池セルが存在するセルユニットにお
いて電気的に切り離した電池セルと同数の電池セルを他
の電池セルから電気的に切り離す機能を有することを特
徴とするバッテリパック。 - 【請求項６】 上記電池セル故障検出手段は、上記バッ
テリパック全体の充電電流値を検出する全体充電電流検
出器と、 個別の上記電池セルの充電電流値を検出する電池セル充
電電流検出器と、 上記全体充電電流検出器と電池セル充電電流検出器とか
らそれぞれ検出値が出力され、検出値を基準値と比較す
ることにより故障の有無を判定する判定器とにより構成
されることを特徴とする請求項５に記載のバッテリパッ
ク。 - 【請求項７】 故障した上記電池セルは、非復帰型の電
流遮断素子によって他の電池セルから電気的に切り離さ
れることを特徴とする請求項５に記載のバッテリパッ
ク。 - 【請求項８】 故障した上記電池セルは、復帰型の電流
遮断素子によって他の電池セルから電気的に切り離され
ることを特徴とする請求項５に記載のバッテリパック。 - 【請求項９】 ２個以上の電池セルが直列に接続されて
なるバッテリパックにおいて、 上記各電池セルの故障の有無を個別に判断する電池セル
故障検出手段と、 上記各電池セルに対してそれぞれ直列に接続される第１
のスイッチ素子と、上記電池セルに対してそれぞれ上記
第１のスイッチ素子を介して並列に接続される第２のス
イッチ素子とからなる電池セル短絡手段とを備えてな
り、 上記電池セル故障検出手段がいずれかの上記電池セルを
故障と判断した場合に、上記電池素子短絡手段において
上記第１のスイッチ素子を接続状態から解放状態に切り
換えて上記故障した電池セルへの電流ラインを遮断する
とともに、上記第２のスイッチ素子を解放状態から接続
状態に切り換えて上記故障した電池セルに接続された電
流ラインに相当する回路部分を短絡させる機能を有する
ことを特徴とするバッテリパック。 - 【請求項１０】 上記電池セル故障検出手段は、上記各
電池セルの電圧をそれぞれ検出する個別電池セル電圧検
出手段と、 予め基準電圧が設定される制御部とからなり、 上記制御部において、上記個別電池セル電圧検出器が検
出した二つの検出値の差の絶対値と、上記制御部におけ
る上記基準電圧とを比較して上記電池セルの故障の有無
を判断することを特徴とする請求項９に記載のバッテリ
パック。 - 【請求項１１】 上記電池セル故障検出手段は、上記各
電池セルの電圧をそれぞれ検出する個別電池セル電圧検
出手段と、 上記複数の電池セル全体の電圧を検出する全体電圧検出
器と、 予め基準電圧が設定される制御部とからなり、 上記制御部において、上記全体電圧検出器が検出した検
出値を上記電池セルの総数で除した値と、上記個別電池
セル電圧検出器が検出した検出値との差を算出するとと
もに、この算出した値の絶対値と上記制御部における上
記基準電圧とを比較して上記電池セルの故障の有無を判
断することを特徴とする請求項９に記載のバッテリパッ
ク。 - 【請求項１２】 上記第１のスイッチ素子は、非復帰型
又は復帰型のスイッチ素子であることを特徴とする請求
項９に記載のバッテリパック。 - 【請求項１３】 上記第２のスイッチ素子は、非復帰型
又は復帰型のスイッチ素子であることを特徴とする請求
項９に記載のバッテリパック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11178690A JP2000133318A (ja) | 1998-08-21 | 1999-06-24 | バッテリパック |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-236087 | 1998-08-21 | ||
| JP23608798 | 1998-08-21 | ||
| JP11178690A JP2000133318A (ja) | 1998-08-21 | 1999-06-24 | バッテリパック |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000133318A true JP2000133318A (ja) | 2000-05-12 |
Family
ID=26498785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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