JP2012119249A - Battery pack and battery module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池パック及び電池モジュールに関する。 The present invention relates to a battery pack and a battery module.
近年、様々な電子機器に電池パックが搭載され、その電池パックから電力が供給されることにより、電子機器を使用することができる。 In recent years, a battery pack is mounted on various electronic devices, and the electronic device can be used by supplying electric power from the battery pack.
一般に、電池パックは、充放電可能な二次電池セルを含む電池サブユニットを複数個内蔵し、充電、放電を繰り返すことにより、長年使用することができる。しかしながら、電池パックの充放電が繰り返されていくうちに、電池パック内の電池サブユニットが故障（劣化）してしまう。電池サブユニットが故障（劣化）してしまうと、電池パックが過充電及過放電等を起こしてしまう。そして、異常である電池サブユニットをそのままにして、電池パックの使用を続けると、電池パックが定格の電力を供給することができなくなるだけでなく、発熱などを起こす可能性がある。このため、電池サブユニットの異常を検出するための方法が研究されてきた。 Generally, a battery pack can be used for many years by incorporating a plurality of battery subunits including rechargeable secondary battery cells and repeating charging and discharging. However, as the charging / discharging of the battery pack is repeated, the battery subunit in the battery pack breaks down (deteriorates). If the battery subunit breaks down (deteriorates), the battery pack will overcharge and overdischarge. If the abnormal battery subunit is left as it is and the battery pack is continuously used, the battery pack may not be able to supply rated power but may generate heat. For this reason, methods for detecting abnormalities in battery subunits have been studied.
特開２０１０−３６１９号公報（特許文献１）には、制御回路が温度、電圧及び電流を検出し、検出した温度、電圧及び電流のうちいずれか１つが異常であると判定した場合、異常であると判定された電池サブユニット以外の電池サブユニットから流れてくる電流をヒューズの近傍に設けられた抵抗に流し、抵抗からの熱によって、ヒューズを溶断することが記載されている（［００５２］参照）。 In JP 2010-3619 A (Patent Document 1), when a control circuit detects temperature, voltage, and current and determines that one of the detected temperature, voltage, and current is abnormal, it is abnormal. It is described that a current flowing from a battery subunit other than the battery subunit determined to be present is supplied to a resistor provided in the vicinity of the fuse, and the fuse is blown by heat from the resistor ([0052] reference).
また、特開２００４−１０３４８３号公報（特許文献２）には、二次電池セルとヒューズとを直列に接続してなる電池サブユニットを複数個並列に接続し、各電池サブユニットの間に電圧の不均衡が発生すると、直ちに不均衡を補うべく別の電池サブユニットから電流が流れ込むことが記載されている。そして、特許文献２には、別の電池サブユニットから流れ込んだ電流により、電池サブユニットのヒューズが溶断されることが記載されている（［００１４］参照）。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-103483 (Patent Document 2), a plurality of battery subunits formed by connecting secondary battery cells and fuses in series are connected in parallel, and a voltage is generated between each battery subunit. When an imbalance occurs, current flows from another battery subunit to compensate for the imbalance immediately.
更に、特開２００６−２３８６１９号公報（特許文献３）には、二次電池セルの電圧を個別に計測し、異常を起こした二次電池セルが含まれる場合、異常二次電池セルが検出された直列モジュールの組電池回路切離しスイッチをＯＦＦにすることが記載されている（［００２５］〜［００２７］参照）。 Furthermore, in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-238619 (Patent Document 3), when the voltage of the secondary battery cell is individually measured and an abnormal secondary battery cell is included, the abnormal secondary battery cell is detected. In addition, it is described that the assembled battery circuit disconnection switch of the series module is turned off (see [0025] to [0027]).
更に、特開２００４−１４６３０７号公報（特許文献４）には、電池サブユニット内の電池に電圧降下が起こった場合、制御基板が、電池サブユニット遮断用スイッチ素子をオープンし、その電池サブユニットへの電流を遮断することが記載されている（［００１６］参照）。 Furthermore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-146307 (Patent Document 4), when a voltage drop occurs in the battery in the battery subunit, the control board opens the battery subunit cutoff switch element, and the battery subunit Is described (see [0016]).
しかしながら、上記の特許文献１及び２では、異常である電池サブユニット以外の電池サブユニットから流れる電流を、ヒューズを溶断するための電流として用いているので、電力を負荷に安定して供給することが困難である。
However, in
また、上記の特許文献３及び４では、電池サブユニットに異常が検出され、スイッチをオフにした場合でも、そのスイッチが故障（劣化）したり、外部から衝撃が加えられることにより、再びスイッチがオンになる可能性があるので、電力を負荷に安定して供給することが困難である。
Further, in
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、電力を負荷に安定して供給できる電池パックおよび電池モジュールを提供することである。 Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a battery pack and a battery module that can stably supply power to a load.
この発明の実施の形態による電池パックは、電池ユニット装置と、溶断セルとを備える。電池ユニット装置は、電池ユニットと、制御回路とを有する。電池ユニットは、電池サブユニットを複数個並列に接続する。電池サブユニットは、ヒューズと、ヒューズに直列に接続された二次電池セルとを含む。制御回路は、各電池サブユニットが異常であるか否かを判定する。溶断セルは、二次電池セルまたはキャパシタで構成され、制御回路が異常であると判定した電池サブユニットのヒューズに、過電流を流すことにより、ヒューズを溶断する。 A battery pack according to an embodiment of the present invention includes a battery unit device and a fusing cell. The battery unit device includes a battery unit and a control circuit. The battery unit connects a plurality of battery subunits in parallel. The battery subunit includes a fuse and a secondary battery cell connected in series to the fuse. The control circuit determines whether or not each battery subunit is abnormal. The fusing cell is composed of a secondary battery cell or a capacitor, and the fuse is blown by passing an overcurrent through the fuse of the battery subunit that is determined to be abnormal by the control circuit.
この発明の実施の形態による電池モジュールは、ｐ×ｑ個の電池パックと、負荷スイッチとを備える。ｐ×ｑ個の電池パックは、ｐ（２以上の整数）行×ｑ（２以上の整数）列に配列される。ｐ×ｑ個の電池パックの各々は、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の電池パックからなる。負荷スイッチは、ｐ×ｑ個の電池パックと、負荷との間に接続される。そして、負荷スイッチは、ｐ×ｑ個の電池パックのうち少なくとも１つが異常であると判定された場合、オフされる。
The battery module according to the embodiment of the present invention includes p × q battery packs and a load switch. The p × q battery packs are arranged in p (integer of 2 or more) rows × q (integer of 2 or more) columns. Each of the p × q battery packs includes the battery pack according to any one of
また、この発明の実施の形態による電池モジュールは、ｐ×ｑ個の電池ユニット装置と、溶断手段と、負荷スイッチとを備える。ｐ×ｑ個の電池ユニット装置は、ｐ（２以上の整数）行×ｑ（２以上の整数）列に配列される。ｐ×ｑ個の電池ユニット装置の各々は、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の電池ユニット装置からなる。溶断手段は、各制御回路が異常であると判定した電池サブユニットのヒューズに、過電流を流すことにより、ヒューズを溶断する。負荷スイッチは、ｐ×ｑ個の電池ユニット装置と、負荷との間に接続される。そして、負荷スイッチは、ｐ×ｑ個の電池ユニット装置のうち少なくとも１つが異常であると判定された場合、オフされる。
The battery module according to the embodiment of the present invention includes p × q battery unit devices, fusing means, and a load switch. The p × q battery unit devices are arranged in p (an integer of 2 or more) rows × q (an integer of 2 or more) columns. Each of the p × q battery unit devices includes the battery unit device according to any one of
この発明の実施の形態による電池パックにおいては、制御回路は、各電池サブユニットが異常であるか否かを判定する。そして、溶断セルは、制御回路によって異常あると判定された電池サブユニットのヒューズに過電流を流し、そのヒューズを溶断する。その結果、異常である電池サブユニットは、電力を負荷に供給せず、正常である電池サブユニットのみが電力を負荷に供給する。 In the battery pack according to the embodiment of the present invention, the control circuit determines whether or not each battery subunit is abnormal. The fusing cell causes an overcurrent to flow through the fuse of the battery subunit that is determined to be abnormal by the control circuit, and the fuse is blown. As a result, the abnormal battery subunit does not supply power to the load, and only the normal battery subunit supplies power to the load.
従って、電力を負荷に正確に供給できる。 Therefore, power can be accurately supplied to the load.
また、この発明の実施の形態による電池モジュールにおいては、各電池パックまたは各電池ユニット装置に含まれる電池サブユニットにおいて、異常が発生した場合、異常な電池サブユニットのヒューズが溶断されるとともに、電池モジュールと負荷との間に配置された負荷スイッチがオフされる。その結果、電池モジュールは、異常である場合、電力を負荷に供給せず、正常である場合のみ、電力を負荷に更に正確に供給する。 In the battery module according to the embodiment of the present invention, when an abnormality occurs in the battery subunit included in each battery pack or each battery unit device, the fuse of the abnormal battery subunit is blown and the battery A load switch located between the module and the load is turned off. As a result, the battery module does not supply power to the load when abnormal, and supplies power more accurately to the load only when normal.
従って、電力を負荷に更に正確に供給できる。 Therefore, power can be supplied to the load more accurately.
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態による電池パックの回路構成を示す回路図である。図１を参照して、第１の実施の形態による電池パック１は、電池ユニット装置２と、溶断手段４と、電圧検出部５１０，５１１，５２０，５２１，５３０，５３１，５４０と、温度センサー５４１とを備える。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the battery pack according to the first embodiment. Referring to FIG. 1, a
電池ユニット装置２は、電池ユニット２０と、制御回路５０とを含む。電池ユニット２０は、電池サブユニット２１，２２，２３を含む。電池サブユニット２１，２２，２３は、プラス端子１０とマイナス端子１１との間に並列に接続される。識別情報ＩＤ２１，ＩＤ２２，ＩＤ２３は、それぞれ、電池サブユニット２１，２２，２３に付与されている。識別情報ＩＤ２１，ＩＤ２２，ＩＤ２３は、それぞれ、電池サブユニット２１，２２，２３を識別するための情報である。
The
電池サブユニット２１は、ヒューズ２１１と、二次電池セル群２１２とを含む。ヒューズ２１１および二次電池セル群２１２は、プラス端子１０とマイナス端子１１との間に直列に接続される。二次電池セル群２１２は、二次電池セル２１２１〜２１２４からなる。二次電池セル２１２１〜２１２４は、直列に接続される。
The
電池サブユニット２２は、ヒューズ２２１と、二次電池セル群２２２とを含む。ヒューズ２２１および二次電池セル群２２２は、プラス端子１０とマイナス端子１１との間に直列に接続される。二次電池セル群２２２は、二次電池セル２２２１〜２２２４からなる。二次電池セル２２２１〜２２２４は、直列に接続される。
The
電池サブユニット２３は、ヒューズ２３１と、二次電池セル群２３２とを含む。ヒューズ２３１および二次電池セル群２３２は、プラス端子１０とマイナス端子１１との間に直列に接続される。二次電池セル群２３２は、二次電池セル２３２１〜２３２４からなる。二次電池セル２３２１〜２３２４は、直列に接続される。
The
二次電池セル２１２１〜２１２４，２２２１〜２２２４，２３２１〜２３２４の各々は、充放電可能なセルであり、例えば、リチウムイオン二次電池およびニッケル水素二次電池等からなる。
Each of the
溶断手段４は、溶断セル４１と、抵抗４２と、スイッチ４３１〜４３３とを含む。溶断セル４１および抵抗４２は、サブプラス端子１２とマイナス端子１１との間に直列に接続される。また、溶断セル４１および抵抗４２は、電池サブユニット２１〜２３の各々と、マイナス端子１１との間に直列に接続される。
Fusing
溶断セル４１は、充放電可能なセルであり、例えば、リチウムイオン二次電池およびニッケル水素二次電池等からなる。また、溶断セル４１は、リチウムイオンキャパシタおよびナノゲートキャパシタ等のキャパシタからなる。
The fusing
スイッチ４３１は、溶断セル４１の正極端子と、ヒューズ２１１の二次電池セル群２１２側の端子との間に接続される。
The
スイッチ４３２は、溶断セル４１の正極端子と、ヒューズ２２１の二次電池セル群２２２側の端子との間に接続される。
The
スイッチ４３３は、溶断４１の正極端子と、ヒューズ２３１の二次電池セル群２３２側の端子との間に接続される。
The
スイッチ４３１〜４３３の各々は、例えば、電界効果トランジスタからなる。
Each of the
電圧検出部５１０は、二次電池セル群２１２の両端に接続される。電圧検出部５１１は、ヒューズ２１１の両端に接続される。電圧検出部５２０は、二次電池セル群２２２の両端に接続される。電圧検出部５２１は、ヒューズ２２１の両端に接続される。電圧検出部５３０は、二次電池セル群２３２の両端に接続される。電圧検出部５３１は、ヒューズ２３１の両端に接続される。電圧検出部５４０は、抵抗４２の両端に接続される。温度センサー５４１は、溶断セル４１の近傍に配置される。
The
ヒューズ２１１，２２１，２３１の各々は、定格以上の電流が流れると、溶断する。
Each of the
電圧検出部５１０は、二次電池セル群２１２の両端の電圧Ｖ１１を検出し、その検出した電圧Ｖ１１を制御回路５０へ出力する。
The
電圧検出部５２０は、二次電池セル群２２２の両端の電圧Ｖ１２を検出し、その検出した電圧Ｖ１２を制御回路５０へ出力する。
The
電圧検出部５３０は、二次電池セル群２３２の両端の電圧Ｖ１３を検出し、その検出した電圧Ｖ１３を制御回路５０へ出力する。
The
電圧検出部５１１は、ヒューズ２１１の両端の電圧Ｖ２１を検出し、その検出した電圧Ｖ２１を制御回路５０へ出力する。
The
電圧検出部５２１は、ヒューズ２２１の両端の電圧Ｖ２２を検出し、その検出した電圧Ｖ２２を制御回路５０へ出力する。
The
電圧検出部５３１は、ヒューズ２３１の両端の電圧Ｖ２３を検出し、その検出した電圧Ｖ２３を制御回路５０へ出力する。
The
電圧検出部５４０は、抵抗４２の両端の電圧Ｖ３を検出し、その検出した電圧Ｖ３を制御回路５０へ出力する。
The
温度センサー５４１は、溶断セル４１の温度Ｔを検出し、その検出した温度Ｔを制御回路５０へ出力する。
The
制御回路５０は、識別情報ＩＤ２１，ＩＤ２２，ＩＤ２３をそれぞれスイッチ４３１，４３２，４３３に対応付けて保持している。また、制御回路５０は、抵抗４２の抵抗値Ｒ４２を保持している。
The
制御回路５０は、電圧検出部５１０，５２０，５３０からそれぞれ電圧Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３を受ける。また、制御回路５０は、電圧検出部５１１，５２１，５３１からそれぞれ電圧Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３を受ける。更に、制御回路５０は、電圧検出部５４０から電圧Ｖ３を受け、温度センサー４１から温度Ｔを受ける。
そして、制御回路５０は、電圧Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３に基づいて、二次電池セル群２１２，２２２，２３２のいずれが異常であるか否かを判定する。より具体的には、制御回路５０は、二次電池セル群２１２が異常であるか否かを判定するとき、判定対象である二次電池セル群２１２以外の二次電池セル群２２２，２３２の両端の電圧Ｖ１２，Ｖ１３の平均値Ｖａｖｅ２３を演算する。そして、制御回路５０は、電圧Ｖ１１と平均値Ｖａｖｅ２３との絶対値｜Ｖａｖｅ２３−Ｖ１１｜を演算する。
Then, the
そうすると、制御回路５０は、絶対値｜Ｖａｖｅ２３−Ｖ１１｜が閾値Ｖｔｈ１よりも大きいか否かを判定する。そして、制御回路５０は、絶対値｜Ｖａｖｅ２３−Ｖ１１｜が閾値Ｖｔｈ１よりも大きいと判定したとき、電池サブユニット２１が異常であると判定し、電池サブユニット２１に付与された識別情報ＩＤ２１を記憶する。また、制御回路５０は、絶対値｜Ｖａｖｅ２３−Ｖ１１｜が閾値Ｖｔｈ１以下であると判定したとき、電池サブユニット２１が正常であると判定する。
Then, control
なお、閾値Ｖｔｈ１は、例えば、平均値Ｖａｖｅ２３の１０％に設定される。 The threshold value Vth1 is set to 10% of the average value Vave23, for example.
制御回路５０は、同様にして、電池サブユニット２２，２３の各々が異常であるか否かを判定する。
Similarly, the
そして、制御回路５０は、電池サブユニット２１〜２３のうち、電池サブユニット２１が異常であると判定したとき、電池サブユニット２１の識別情報ＩＤ２１に対応付けられたスイッチ４３１をオンする。また、制御回路５０は、電池サブユニット２１〜２３のうち、電池サブユニット２２が異常であると判定したとき、電池サブユニット２２の識別情報ＩＤ２２に対応付けられたスイッチ４３２をオンする。更に、制御回路５０は、電池サブユニット２１〜２３のうち、電池サブユニット２３が異常であると判定したとき、電池サブユニット２３の識別情報ＩＤ２３に対応付けられたスイッチ４３３をオンする。
When the
なお、異常であると判定される電池サブユニットは、電池サブユニット２１〜２３のうちの１個とは限らず、２個以上である場合も想定される。その場合、制御回路５０は、異常であると判定された２個以上の電池サブユニットの識別情報（＝ＩＤ２１，ＩＤ２２，ＩＤ２３のうちの２個以上）に対応付けられた２個以上のスイッチ（＝スイッチ４３１〜４３３のうちの２個以上のスイッチ）をオンする。
Note that the number of battery subunits that are determined to be abnormal is not limited to one of the
制御回路５０は、電圧Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３に基づいて、それぞれ、ヒューズ２１１，２２１，２３１が溶断されたか否かを判定する。より具体的には、制御回路５０は、図示されていないが、溶断セル４１の両端間の電圧Ｖ４１を保持している。そして、制御回路５０は、スイッチ４３１をオンした後、電圧Ｖ２１が電圧Ｖ４１と略同じになると、ヒューズ２１１が溶断されたと判定する。制御回路５０は、同様にして、電圧Ｖ２２，Ｖ２３に基づいて、ヒューズ２２１，２３１が溶断されたか否かを判定する。
The
制御回路５０は、電圧Ｖ３および抵抗値Ｒ４２に基づいて、ヒューズ（ヒューズ２１１，２２１，２３１の少なくとも１つ）に流れる電流値を演算し、その演算した電流値がヒューズ（ヒューズ２１１，２２１，２３１の少なくとも１つ）を溶断するのに必要な電流値であることを確認する。
Based on the voltage V3 and the resistance value R42, the
制御回路５０は、温度Ｔが７０℃よりも低いか否かを判定する。そして、制御回路５０は、温度Ｔが７０℃よりも低いとき、溶断セル４１が正常であると判定する。一方、制御回路５０は、温度Ｔが７０℃以上であるとき、溶断セル４１が異常であると判定する。
The
溶断セル４１は、制御回路５０によってスイッチ４３１がオンされると、ヒューズ２１１に過電流を流す。これによって、ヒューズ２１１は、溶断する。また、溶断セル４１は、制御回路５０によってスイッチ４３２がオンされると、ヒューズ２２１に過電流を流す。これによって、ヒューズ２２１が溶断する。更に、溶断セル４１は、制御回路５０によってスイッチ４３３がオンされると、ヒューズ２３１に過電流を流す。これによって、ヒューズ２３１が溶断する。更に、溶断セル４１は、サブプラス端子１２およびマイナス端子１１を介して充電される。
The fusing
図２は、充電時間と電圧との関係を示す図である。図２を参照して、電池パック１は、充電が開始されると、電圧が急激に上昇し、その後、充電時間の経過とともに、電圧は、徐々に上昇する。そして、スイッチ４３１がオンになりヒューズ２１１が溶断された後、スイッチ４３１がオフになるまでの間、プラス端子１０とマイナス端子１１との間には、本来の二次電池セル群２１２の電圧に加え、溶断セル４１の電圧が印加される。その結果、電池パック１の充電開始からある程度の時間が経過している電池パック１に溶断セル４１の電圧が印加されると、負荷に定格以上の電圧が印加される可能性がある。従って、電池パック１の充電開始時に、異常であると判定された電池サブユニットに過電流を流すことにより、電池パック１の電圧上昇に対する影響を少なくすることができる。
FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship between charging time and voltage. Referring to FIG. 2, when charging of
そこで、第１の実施の形態においては、充電開始時に、異常が発生した電池サブユニットのヒューズを溶断する。 Therefore, in the first embodiment, at the start of charging, the fuse of the battery subunit in which an abnormality has occurred is blown.
図３は、放電時間と電圧との関係を示す図である。図３を参照して、放電が開始されると、電池パック１の電圧は、徐々に低下し、放電末期時には、急峻に低下する。その結果、放電末期時以外において、異常であると判定された電池サブユニットに過電流を流すと、上述したように、定格以上の電圧が負荷に印加される可能性がある。従って、電池パック１の放電末期時に、異常であると判定された電池サブユニットに過電流を流すことにより、電池パック１の電圧上昇に対する影響を少なくすることができる。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the discharge time and the voltage. Referring to FIG. 3, when the discharge is started, the voltage of
そこで、第１の実施の形態においては、放電末期時に、異常が発生した電池サブユニットのヒューズを溶断する。 Therefore, in the first embodiment, the fuse of the battery subunit in which an abnormality has occurred is blown at the end of discharge.
このように、第１の実施の形態においては、充電開始時、または放電末期時に、異常が発生した電池サブユニットのヒューズを溶断する。 Thus, in the first embodiment, the fuse of the battery subunit in which an abnormality has occurred is blown at the start of charging or at the end of discharging.
次に、第１の実施の形態における電池パック１の異常処理の動作を説明する。なお、電池パック１が負荷に対して電力を供給する（放電）動作及び電池パック１が負荷に供給するための電力を蓄積する（充電）動作等については、周知の電池パックの動作と同じであるため、説明を省略する。
Next, the abnormality processing operation of the
図４は、第１の実施の形態における異常処理の動作を説明するためのフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the abnormality process in the first embodiment.
図４を参照して、異常処理の動作が開始されると、電池パック１の制御回路５０は、電池サブユニットの異常を検出したか否かを判定する（ステップＳ１）。そして、制御回路５０は、電池サブユニットの異常を検出したと判定すると、異常が発生した電池サブユニットの識別情報（＝ＩＤ２１，ＩＤ２２，ＩＤ２３の少なくとも１つ）を記憶する（ステップＳ２）。
Referring to FIG. 4, when the operation of the abnormality process is started, control
その後、制御回路５０は、充電開始時か否かを判定する（ステップＳ３）。より具体的には、制御回路５０は、電圧Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３の時間に対する上昇率が閾値以上であるか否かを判定することによって、充電開始時か否かを判定する。この場合、制御回路５０は、電圧Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３の時間に対する上昇率が閾値以上であれば、充電開始時であると判定し、電圧Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３の時間に対する上昇率が閾値よりも小さければ、充電開始時ではないと判定する。
Thereafter, the
ステップＳ３において、充電開始時であると判定されると、制御回路５０は、ステップＳ２において記憶した識別情報に対応するスイッチ（＝スイッチ４３１〜４３３の少なくとも１つ）をオンする。これによって、溶断セル４１は、ヒューズ（＝ヒューズ２１１，２２１，２３１の少なくとも１つ）を溶断する。即ち、異常が発生した電池サブユニットのヒューズに過電流が流れ、ヒューズが溶断される（ステップＳ４）。そして、異常処理の動作が終了する。
If it is determined in step S3 that charging is started, the
なお、図４に示すステップＳ１〜ステップＳ４は、１時間毎及び１日毎等のように、一定時間毎に実行される。 Note that steps S1 to S4 shown in FIG. 4 are executed at regular intervals, such as every hour and every day.
図５は、図４に示すステップＳ１，Ｓ２の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart for explaining detailed operations of steps S1 and S2 shown in FIG.
図５を参照して、異常処理の動作が開始されると、電圧検出部５１０，５２０，５３０は、それぞれ、電圧Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３を検出し（ステップＳ１１）、その検出した電圧Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３を制御回路５０へ出力する。そして、制御回路５０は、電圧Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３を各電池サブユニット２１，２２，２３の識別情報ＩＤ２１，ＩＤ２２，ＩＤ２３に対応付けて記憶する。
Referring to FIG. 5, when the operation of the abnormality process is started,
その後、制御回路５０は、異常判定の対象となる電池サブユニットを決定する（ステップＳ１２）。具体的には、制御回路５０は、電池サブユニット２１〜２３のうち、任意の１つの電池サブユニットを異常判定の対象となる電池サブユニットとして決定する。例えば、制御回路５０は、電池サブユニット２１を異常判定の対象となる電池サブユニットとして決定する。
Thereafter, the
そして、制御回路５０は、上述した方法によって、判定対象の電池サブユニット２１が異常であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。
Then, the
ステップＳ１３において、判定対象の電池サブユニットが異常であると判定されると、制御回路５０は、異常である電池サブユニットの識別情報を記憶する（ステップＳ１４）。
If it is determined in step S13 that the battery subunit to be determined is abnormal, the
そして、ステップＳ１３において、判定対象の電池サブユニットが異常でないと判定されたとき、またはステップＳ１４の後、制御回路５０は、全ての電池サブユニット２１〜２３について、異常判定が終了したか否かを判定する（ステップＳ１５）。
Then, when it is determined in step S13 that the battery subunit to be determined is not abnormal, or after step S14, the
ステップＳ１５において、全ての電池サブユニット２１〜２３について、異常判定が終了していないと判定されたとき、制御回路５０は、次の判定対象を決定する（ステップＳ１６）。より具体的には、制御回路５０は、既に異常であるか否かが判定された電池サブユニット以外の電池サブユニットから任意の１つの電池サブユニットを選択することによって次の判定対象を決定する。
In step S15, when it is determined that the abnormality determination has not been completed for all the
その後、一連の動作は、ステップＳ１３へ移行し、ステップＳ１５において、全ての電池サブユニット２１〜２３について、異常判定が終了したと判定されるまで、上述したステップＳ１３〜ステップＳ１６が繰返し実行される。
Thereafter, the series of operations proceeds to step S13, and the above-described steps S13 to S16 are repeatedly executed until it is determined in step S15 that the abnormality determination has been completed for all the
そして、ステップＳ１５において、全ての電池サブユニット２１〜２３について、異常判定が終了したと判定されると、一連の動作は、図４のステップＳ３へ移行する。
If it is determined in step S15 that the abnormality determination has been completed for all the
上述したステップＳ１１〜ステップＳ１６を実行することにより、制御回路５０は、各電池サブユニット２１，２２，２３の二次電池セル群２１２，２２２，２３２の電圧Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３を比較することにより、判定対象である電池サブユニットが異常であるか否かを判定することができる。
By executing Steps S11 to S16 described above, the
図６は、図４に示すステップＳ３，Ｓ４の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart for explaining detailed operations of steps S3 and S4 shown in FIG.
図６を参照して、図４に示すステップＳ２の後、制御回路５０は、上述した方法によって、充電開始時であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。そして、ステップＳ２１において、充電開始時であると判定されると、制御回路５０は、記憶した識別情報に対応するスイッチをオンし、溶断セル４１は、異常である電池サブユニットのヒューズに過電流を流す（ステップＳ２２）。これによって、異常である電池サブユニットのヒューズが溶断される。そして、一連の動作は、図４に示す“終了”へ移行する。
Referring to FIG. 6, after step S2 shown in FIG. 4,
図７は、ヒューズの溶断を確認する動作を説明するためのフローチャートである。なお、図７においては、電池サブユニット２１のヒューズ２１１の溶断を確認する場合について、その動作を説明する。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of confirming the blow of the fuse. In addition, in FIG. 7, the operation | movement is demonstrated about the case where the fusing of the
図７を参照して、ヒューズの溶断を確認する動作が開始されると、電圧検出部５１１は、ヒューズ２１１の両端の電圧Ｖ２１を検出し（ステップＳ３１）、その検出した電圧Ｖ２１を制御回路５０へ出力する。
Referring to FIG. 7, when the operation for confirming the blow of the fuse is started, the
そして、制御回路５０は、電圧Ｖ２１が、電圧Ｖ４１と略同じになったか否かを判定する（ステップＳ３２）。
Then, the
ステップＳ３２において、電圧Ｖ２１が電圧Ｖ４１と略同じになったと判定されると、制御回路５０は、ヒューズ２１１が溶断されたことを確認する。そして、制御回路５０は、スイッチ４３１をオフする。
If it is determined in step S32 that the voltage V21 is substantially the same as the voltage V41, the
なお、ヒューズの溶断を確認する動作は、制御回路５０が異常である電池サブユニットに対応するスイッチをオンすると、開始される。
Note that the operation of confirming that the fuse is blown starts when the
また、ヒューズ２２１，２３１の溶断を確認する動作も、上述したステップＳ３１，Ｓ３２に従って実行される。
In addition, the operation of confirming whether the
ステップＳ３１，Ｓ３２を実行することにより、異常である電池サブユニット２１のヒューズ２１１に過電流が流された場合、そのヒューズ２１１が正確に溶断されたか否かを確認することができる。
By executing Steps S31 and S32, when an overcurrent is passed through the
図８は、第１の実施の形態における他の異常処理の動作を説明するためのフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of another abnormality process in the first embodiment.
図８に示すフローチャートは、図４に示すフローチャートのステップＳ３をステップＳ３Ａに代えたものであり、その他は、図４に示すフローチャートと同じである。 The flowchart shown in FIG. 8 is the same as the flowchart shown in FIG. 4 except that step S3 of the flowchart shown in FIG. 4 is replaced with step S3A.
図８を参照して、異常処理の動作が開始されると、上述したステップＳ１，Ｓ２が順次実行される。ステップＳ２の後、制御回路５０は、上述した方法によって、電池パック１が放電末期時であるか否かを判定する（ステップＳ３Ａ）。
Referring to FIG. 8, when the abnormality processing operation is started, steps S1 and S2 described above are sequentially executed. After step S2, the
そして、ステップＳ３Ａにおいて、電池パック１が放電末期時であると判定されると、上述したステップＳ４が実行される。
When it is determined in step S3A that the
図９は、図８に示すステップＳ３Ａ，Ｓ４の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart for explaining detailed operations of steps S3A and S4 shown in FIG.
図９に示すフローチャートは、図６に示すフローチャートのステップＳ２１をステップＳ２１Ａに代えたものであり、その他は、図６に示すフローチャートと同じである。 The flowchart shown in FIG. 9 is the same as the flowchart shown in FIG. 6 except that step S21 of the flowchart shown in FIG. 6 is replaced with step S21A.
図９を参照して、図８に示すステップＳ２の後、制御回路５０は、上述した方法によって、電池パック１が放電末期時であるか否かを判定する（ステップＳ２１Ａ）。
Referring to FIG. 9, after step S2 shown in FIG. 8,
そして、ステップＳ２１Ａにおいて、電池パック１が放電末期時であると判定されると、上述したステップＳ２２が実行される。
When it is determined in step S21A that the
なお、放電末期時に異常である電池サブユニットのヒューズを溶断セル４１によって溶断した場合も、図７に示すフローチャートに従って、ヒューズの溶断を確認する動作が実行される。
Even when the fuse of the battery subunit that is abnormal at the end of discharge is blown by the blown
上述したように、第１の実施の形態においては、制御回路５０は、二次電池セル群２１２，２２２，２３２の両端の電圧Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３に基づいて、電池パック１の充電開始時または放電末期時に各電池サブユニットが異常であるか否かを判定し、異常であると判定された電池サブユニットの二次電池セル群に直列に接続されたヒューズを溶断セル４１によって溶断する。その結果、異常であると判定された電池サブユニットは、電力を負荷に供給せず、正常な電池サブユニットだけが電力を負荷に供給する。
As described above, in the first embodiment, the
従って、電力を負荷に安定して供給できる。 Therefore, power can be stably supplied to the load.
なお、上記においては、制御回路５０は、ヒューズ２１１，２２１，２３１の溶断を確認すると、スイッチ４３１〜４３３をオフすると説明したが、第１の実施の形態においては、これに限らず、制御回路５０は、ヒューズ２１１，２２１，２３１の溶断を確認した後も、スイッチ４３１〜４３３をオンし続けてもよい。これは、次の理由による。
In the above description, it has been described that the
例えば、ヒューズ２１１の溶断後、スイッチ４３１がオンされ続けた場合、二次電池セル群２１２および溶断セル４１は、プラス端子１０とマイナス端子１１との間に直列に接続される。その結果、直列に接続された溶断セル４１および二次電池セル群２１２は、負荷に電力を供給する。従って、溶断セル４１は、二次電池セル群２１２を構成する４個の二次電池セル２１２１〜２１２４のうち、異常である二次電池セルを補うことができるからである。他の電池サブユニット２２，２３が異常である場合も同様である。
For example, when the
このように、第１の実施の形態においては、溶断セル４１を異常である電池サブユニットの二次電池セルを補う「非常用セル」として用いてもよい。
Thus, in 1st Embodiment, you may use the fusing
［第１の実施の形態の変形例］
図１０は、第１の実施の形態による他の電池パック１Ａの回路構成を示す回路図である。
[Modification of First Embodiment]
FIG. 10 is a circuit diagram showing a circuit configuration of another
第１の実施の形態による電池パックは、図１０に示す電池パック１Ａであってもよい。図１０を参照して、電池パック１Ａは、図１に示す電池パック１の電池ユニット装置２を電池ユニット装置２Ａに代え、溶断手段４を溶断手段４Ａに代えたものであり、その他は、電池パック１と同じである。
The battery pack according to the first embodiment may be a
電池ユニット装置２Ａは、図１に示す電池ユニット装置２の制御回路５０を制御回路５０Ａに代えたものであり、その他は、電池ユニット装置２と同じである。
The
溶断手段４Ａは、図１に示す溶断手段４に溶断セル４１Ａ、抵抗４２Ａ、電圧検出部５４０Ａおよび温度センサー５４１Ａを追加したものであり、その他は、溶断手段４と同じである。
The
溶断セル４１Ａおよび抵抗４２Ａは、サブプラス端子１２とマイナス端子１１との間に直列される。また、溶断セル４１Ａおよび抵抗４２Ａは、電池サブユニット２１〜２３の各々とマイナス端子１１との間に直列に接続される。そして、直列に接続された溶断セル４１Ａおよび抵抗４２Ａは、直列に接続された溶断セル４１および抵抗４２と並列に接続される。溶断セル４１Ａは、充放電可能なセルであり、例えば、リチウムイオン二次電池およびニッケル水素二次電池等からなる。また、溶断セル４１Ａは、リチウムイオンキャパシタおよびナノゲートキャパシタ等のキャパシタからなる。
Fusing
電圧検出部５４０Ａは、抵抗４２Ａの両端に接続される。温度センサー５４１Ａは、溶断セル４１Ａの近傍に配置される。
The
溶断セル４１Ａは、制御回路５０Ａによってスイッチ４３１がオンされると、溶断セル４１と共にヒューズ２１１に過電流を流す。これによって、ヒューズ２１１は、溶断する。また、溶断セル４１Ａは、制御回路５０Ａによってスイッチ４３２がオンされると、溶断セル４１と共にヒューズ２２１に過電流を流す。これによって、ヒューズ２２１が溶断する。更に、溶断セル４１Ａは、制御回路５０Ａによってスイッチ４３３がオンされると、溶断セル４１と共にヒューズ２３１に過電流を流す。これによって、ヒューズ２３１が溶断する。更に、溶断セル４１Ａは、サブプラス端子１２およびマイナス端子１１を介して充電される。
When the
電圧検出部５４０Ａは、抵抗４２Ａの両端の電圧Ｖ３２を検出し、その検出した電圧Ｖ３２を制御回路５０Ａへ出力する。
The
温度センサー５４１Ａは、溶断セル４１Ａの温度Ｔ２を検出し、その検出した温度Ｔ２を制御回路５０Ａへ出力する。
The
なお、電池パック１Ａにおいては、抵抗４２の両端の電圧は、“Ｖ３１”と表記され、溶断セル４１の温度は、“Ｔ１”と表記されている。
In the
制御回路５０Ａは、抵抗４２Ａの抵抗値Ｒ４２Ａを保持している。制御回路５０Ａは、温度センサー４１Ａから温度Ｔ２を受ける。
The
制御回路５０Ａは、電圧Ｖ３２および抵抗値Ｒ４２Ａに基づいて、ヒューズ（ヒューズ２１１，２２１，２３１の少なくとも１つ）に流れる電流値を演算し、その演算した電流値がヒューズ（ヒューズ２１１，２２１，２３１の少なくとも１つ）を溶断するのに必要な電流値であることを確認する。
Based on the voltage V32 and the resistance value R42A, the
制御回路５０Ａは、温度Ｔ２が７０℃よりも低いか否かを判定する。そして、制御回路５０Ａは、温度Ｔ２が７０℃よりも低いとき、溶断セル４１Ａが正常であると判定する。一方、制御回路５０Ａは、温度Ｔ２が７０℃以上であるとき、溶断セル４１Ａが異常であると判定する。
The
制御回路５０Ａは、その他、制御回路５０と同じ機能を果たす。
The
電池パック１Ａにおける各電池サブユニット２１〜２３が異常であるか否かの判定は、上述した図４，５，６，８，９に示すフローチャートに従って実行され、異常であると判定された電池サブユニットにおけるヒューズの溶断を確認する動作は、図７に示すフローチャートに従って実行される。
The determination as to whether or not each of the
この場合、２個の溶断セル４１，４１Ａは、制御回路５０Ａによってオンされたスイッチ（スイッチ４３１〜４３３の少なくとも１つ）を介して、異常である電池サブユニット（＝電池サブユニット２１〜２３の少なくとも１つ）のヒューズ（ヒューズ２１１，２２１，２３１の少なくとも１つ）に過電流を流す。
In this case, the two fusing
従って、電池パック１Ａにおいては、異常である電池サブユニットのヒューズを電池パック１よりも正確に溶断できる。
Therefore, in the
その結果、電池パック１Ａは、電池パック１よりも安定して電力を負荷に供給できる。
As a result, the
なお、電池パック１Ａにおいても、溶断セル４１，４１Ａを上述した非常用セルとして用いてもよい。
In the
また、電池パック１Ａの溶断手段４Ａは、並列に接続された３個以上の溶断セルを含んでいてもよく、一般的には、並列に接続された複数の溶断セルを含んでいればよい。
Further, the fusing means 4A of the
上記においては、電池パック１，１Ａの各々は、並列に接続された３個の電池サブユニット２１〜２３を備えると説明したが、第１の実施の形態においては、これに限らず、電池パック１，１Ａの各々は、一般的には、並列に接続された複数の電池サブユニットを備えていればよい。
In the above description, each of the battery packs 1 and 1A has been described as including the three
また、上記においては、二次電池セル群２１２，２２２，２３２の各々は、４個の二次電池セル２１２１〜２１２４；２２２１〜２２２４；２３２１〜２３２４を含むと説明したが、第１の実施の形態においては、これに限らず、二次電池セル群２１２，２２２，２３２の各々は、一般的には、１個以上の二次電池セルを含んでいればよい。そして、二次電池セル群２１２，２２２，２３２の各々が２個以上の二次電池セルを含む場合、その２個以上の二次電池セルは、直列に接続される。
In the above description, each of the secondary
更に、第１の実施の形態においては、電池パック１，１Ａの充電開始時または放電末期時以外に各電池サブユニット２１〜２３が異常であるか否かを判定し、異常である電池サブユニットのヒューズを溶断するようにしてもよい。異常である電池サブユニットの二次電池セル群の電圧低下の大きさによっては、溶断セル４１，４１Ａの電圧が二次電池セル群の電圧に加算されても、定格の電圧が負荷に供給される場合もあるからである。
Further, in the first embodiment, it is determined whether or not each of the
［第２の実施の形態］
図１１は、第２の実施の形態による電池パック１Ｂの回路構成を示す回路図である。図１１を参照して、第２の実施の形態による電池パック１Ｂは、図１に示す電池パック１の電池ユニット装置２を電池ユニット装置２Ｂに代え、電圧検出部５１２，５２２，５３２を追加したものであり、その他は、電池パック１と同じである。
[Second Embodiment]
FIG. 11 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a
電池ユニット装置２Ｂは、図１に示す電池ユニット装置２の制御回路５０を制御回路５０Ｂに代えたものであり、その他は、電池ユニット装置２と同じである。
The
電圧検出部５１２は、直列に接続された二次電池セル２１２３，２１２４の両端に接続される。電圧検出部５２２は、直列に接続された二次電池セル２２２３，２２２４の両端に接続される。電圧検出部５３２は、直列に接続された二次電池セル２３２３，２３２４の両端に接続される。
The
電圧検出部５１２は、直列に接続された二次電池セル２１２３，２１２４の両端の電圧Ｖ１１’を検出し、その検出した電圧Ｖ１１’を制御回路５０Ｂへ出力する。電圧検出部５２２は、直列に接続された二次電池セル２２２３，２２２４の両端の電圧Ｖ１２’を検出し、その検出した電圧Ｖ１２’を制御回路５０Ｂへ出力する。電圧検出部５３２は、直列に接続された二次電池セル２３２３，２３２４の両端の電圧Ｖ１３’を検出し、その検出した電圧Ｖ１３’を制御回路５０Ｂへ出力する。
The
制御回路５０Ｂは、各二次電池セル群２１２，２２２，２３２を構成する二次電池セル２１２１〜２１２４；２２２１〜２２２４；２３２１〜２３２４の個数ｍ（＝４個）と、電圧検出部５１２，５２２，５３２が接続される二次電池セルの個数ｎ（＝２個）とを保持している。ここで、ｍは、２以上の整数であり、ｎは、１≦ｎ＜ｍを満たす整数である。
The
制御回路５０Ｂは、電圧検出部５１０，５２０，５３０からそれぞれ電圧Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３を受け、電圧検出部５１２，５２２，５３２からそれぞれ電圧Ｖ１１’，Ｖ１２’，Ｖ１３’を受ける。
The
そして、制御回路５０Ｂは、電圧Ｖ１１および個数ｍ，ｎに基づいて、直列に接続された２個の二次電池セル２１２３，２１２４の両端の電圧Ｖｎ（＝（ｎ／ｍ）×Ｖ１１）を演算する。
Then, the
その後、制御回路５０Ｂは、電圧Ｖｎと電圧Ｖ１１’との差ΔＶの絶対値｜ΔＶ｜＝｜Ｖｎ−Ｖ１１’｜＝｜（ｎ／ｍ）×Ｖ１１−Ｖ１１’｜を演算する。
Thereafter, the
そうすると、制御回路５０Ｂは、絶対値｜ΔＶ｜が閾値Ｖｔｈ２よりも大きいか否かを判定する。そして、制御回路５０Ｂは、絶対値｜ΔＶ｜が閾値Ｖｔｈ２よりも大きいと判定したとき、電池サブユニット２１が異常であると判定する。一方、制御回路５０Ｂは、絶対値｜ΔＶ｜が閾値Ｖｔｈ２以下であると判定したとき、電池サブユニット２１が正常であると判定する。なお、閾値Ｖｔｈ２は、例えば、電圧Ｖｎの１０％に設定される。
Then,
制御回路５０Ｂは、同様にして、電池サブユニット２２，２３の各々が異常であるか否かを判定する。
Similarly,
制御回路５０Ｂは、その他、制御回路５０と同じ機能を果たす。
In addition, the
次に、電池パック１Ｂにおける異常処理の動作を説明する。電池パック１Ｂにおける異常処理の動作は、図４に示すフローチャートに従って実行される。
Next, the operation of the abnormality process in the
図１２は、図４に示すステップＳ１，Ｓ２の詳細な動作を説明するための第２の実施の形態におけるフローチャートである。 FIG. 12 is a flowchart in the second embodiment for explaining detailed operations of steps S1 and S2 shown in FIG.
図１２に示すフローチャートは、図５に示すフローチャートのステップＳ１１，Ｓ１２をステップＳ１２Ａ，Ｓ１２Ｂ，Ｓ１２Ｃに代え、ステップＳ１３をステップＳ１３Ａに代えたものであり、その他は、図５に示すフローチャートと同じである。 The flowchart shown in FIG. 12 is the same as the flowchart shown in FIG. 5 except that steps S11 and S12 in the flowchart shown in FIG. 5 are replaced with steps S12A, S12B, and S12C, and step S13 is replaced with step S13A. is there.
図１２を参照して、電池パック１Ｂにおける異常処理の動作が開始されると、制御回路５０Ｂは、制御回路５０と同じ方法によって、異常判定の対象となる電池サブユニットを決定する（ステップＳ１２Ａ）。
Referring to FIG. 12, when the operation of the abnormality process in
そして、制御回路５０Ｂは、異常判定の対象となる電池サブユニットに含まれるｍ個（＝４個）の二次電池セルの両端の電圧Ｖｍ（＝Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３のいずれか）を電圧検出部（＝電圧検出部５１０，５２０，５３０のいずれか）から受ける。即ち、制御回路５０Ｂは、異常判定の対象となる電池サブユニットに含まれるｍ個の二次電池セルの両端の電圧Ｖｍを検出する（ステップＳ１２Ｂ）。
Then, the
その後、制御回路５０Ｂは、異常判定の対象となる電池サブユニットに含まれるｎ個（＝２個）の二次電池セルの両端の電圧Ｖｎ’（＝Ｖ１１’，Ｖ１２’，Ｖ１３’のいずれか）を電圧検出部（＝電圧検出部５１２，５２２，５３２のいずれか）から受ける。即ち、制御回路５０Ｂは、異常判定の対象となる電池サブユニットに含まれるｎ個の二次電池セルの両端の電圧Ｖｎ’を検出する（ステップＳ１２Ｃ）。
Thereafter, the
その後、制御回路５０Ｂは、判定対象の電池サブユニットが異常であるか否かを判定する（ステップＳ１３Ａ）。より具体的には、制御回路５０Ｂは、電圧Ｖｍ（＝Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３のいずれか）および個数ｍ，ｎに基づいて、直列に接続された２個の二次電池セル２１２３，２１２４の両端の電圧Ｖｎ（＝（ｎ／ｍ）×Ｖｍ）を演算する。
Thereafter, the
そして、制御回路５０Ｂは、電圧Ｖｎと電圧Ｖｎ’との差ΔＶの絶対値｜ΔＶ｜＝｜Ｖｎ−Ｖｎ’｜＝｜（ｎ／ｍ）×Ｖｍ−Ｖｎ’｜を演算する。
Then, the
そうすると、制御回路５０Ｂは、絶対値｜ΔＶ｜が閾値Ｖｔｈ２よりも大きいか否かを判定する。そして、制御回路５０Ｂは、絶対値｜ΔＶ｜が閾値Ｖｔｈ２よりも大きいと判定したとき、判定対象の電池サブユニットが異常であると判定する。一方、制御回路５０Ｂは、絶対値｜ΔＶ｜が閾値Ｖｔｈ２以下であると判定したとき、判定対象の電池サブユニットが正常であると判定する。
Then,
ステップＳ１３Ａにおいて、判定対象の電池サブユニットが異常であると判定されたとき、異常処理の動作は、ステップＳ１４へ移行し、上述したステップＳ１４〜ステップＳ１６が順次実行される。 When it is determined in step S13A that the battery subunit to be determined is abnormal, the abnormality processing operation proceeds to step S14, and the above-described steps S14 to S16 are sequentially executed.
一方、ステップＳ１３Ａにおいて、判定対象の電池サブユニットが正常であると判定されたとき、異常処理の動作は、ステップＳ１５へ移行し、上述したステップＳ１５，Ｓ１６が順次実行される。 On the other hand, when it is determined in step S13A that the battery subunit to be determined is normal, the operation of the abnormality process proceeds to step S15, and the above-described steps S15 and S16 are sequentially executed.
そして、ステップＳ１６が実行されたとき、異常処理の動作は、ステップＳ１２Ｂへ移行し、ステップＳ１５において、全ての電池サブユニットについて、異常判定が終了したと判定されるまで、上述したステップＳ１２Ｂ，Ｓ１２Ｃ，Ｓ１３Ａ，Ｓ１４〜Ｓ１６が繰返し実行される。 Then, when step S16 is executed, the operation of the abnormality process proceeds to step S12B, and the above-described steps S12B and S12C are performed until it is determined in step S15 that the abnormality determination has been completed for all the battery subunits. , S13A, S14 to S16 are repeatedly executed.
その後、ステップＳ１５において、全ての電池サブユニットについて、異常判定が終了したと判定されると、図４に示すステップＳ３，Ｓ４（図６に示すステップＳ２１，Ｓ２２）が順次実行される。 Thereafter, when it is determined in step S15 that the abnormality determination has been completed for all the battery subunits, steps S3 and S4 shown in FIG. 4 (steps S21 and S22 shown in FIG. 6) are sequentially executed.
電池パック１Ｂにおける異常処理の動作が行なわれると、異常である電池サブユニットに含まれるヒューズの溶断を確認する動作が図７に示すフローチャートに従って実行される。
When the operation of the abnormality processing in the
また、電池パック１Ｂにおける異常処理の動作は、図８に示すフローチャートに従って実行されてもよい。この場合、図８に示すステップＳ１，Ｓ２の詳細な動作は、図１２に示すフローチャートに従って実行される。また、図８に示すステップＳ３Ａ，Ｓ４の詳細な動作は、図９に示すフローチャートに従って実行される。
Further, the operation of the abnormality process in the
上述したように、第２の実施の形態においては、制御回路５０Ｂは、二次電池セル群２１２，２２２，２３２のｍ個の二次電池セルの両端の電圧Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３および二次電池セル群２１２，２２２，２３２のｎ個の二次電池セルの両端の電圧Ｖ１１'，Ｖ１２’，Ｖ１３’に基づいて、電池パック１Ｂの充電開始時または放電末期時に各電池サブユニット２１〜２３が異常であるか否かを判定し、異常であると判定された電池サブユニットの二次電池セル群に直列に接続されたヒューズを溶断セル４１によって溶断する。その結果、異常であると判定された電池サブユニットは、電力を負荷に供給せず、正常な電池サブユニットだけが電力を負荷に供給する。
As described above, in the second embodiment, the
従って、電力を負荷に安定して供給できる。 Therefore, power can be stably supplied to the load.
なお、第２の実施の形態においては、上述した電池パック１から電池パック１Ａへの変更と同じ変更を電池パック１Ｂに対して施してもよい。この場合、電池パック１Ｂは、電圧検出部５４０Ａおよび温度センサー５４１Ａを更に備える。
In the second embodiment, the same change as the change from the
第２の実施の形態におけるその他の説明は、第１の実施の形態と同じである。 Other explanations in the second embodiment are the same as those in the first embodiment.
［第２の実施の形態の変形例］
図１３は、第２の実施の形態による他の電池パック１Ｃの回路構成を示す回路図である。
[Modification of Second Embodiment]
FIG. 13 is a circuit diagram showing a circuit configuration of another
第２の実施の形態による電池パック２Ｂは、図１３に示す電池パック１Ｃであってもよい。図１３を参照して、電池パック１Ｃは、図１１に示す電池パック１Ｂの電池ユニット装置２Ｂを電池ユニット装置２Ｃに代え、電圧検出部５１０，５２０，５３０を電圧検出部５６０に代えたものであり、その他は、電池パック２Ｂと同じである。
The
電池ユニット装置２Ｃは、図１１に示す電池ユニット装置２Ｂの制御回路５０Ｂを制御回路５０Ｃに代えたものであり、その他は、電池ユニット装置２Ｂと同じである。
The battery unit device 2C is the same as the
電圧検出部５６０は、並列に接続された電池サブユニット２１〜２３の両端に接続される。電圧検出部５６０は、電池サブユニット２１〜２３の両端の電圧Ｖ２０を検出し、その検出した電圧Ｖ２０を制御回路５０Ｃへ出力する。制御回路５０Ｃは、電圧検出部５６０から電圧Ｖ２０を受ける。
The
制御回路５０Ｃは、各二次電池セル群２１２，２２２，２３２を構成する二次電池セル２１２１〜２１２４；２２２１〜２２２４；２３２１〜２３２４の個数ｍ（＝４個）と、電圧検出部５１２，５２２，５３２が接続される二次電池セルの個数ｎ（＝２個）とを保持している。
The
そして、制御回路５０Ｃは、電圧Ｖ２０および個数ｍ，ｎに基づいて、２個の二次電池セル２１２３，２１２４の両端の電圧Ｖｎ１（＝（ｎ／ｍ）×Ｖ２０）を演算し、その演算した電圧Ｖｎ１を電圧１１’と比較することにより、電池サブユニット２１が異常であるか否かを判定する。
Then, the
具体的には、制御回路５０Ｃは、電圧Ｖｎ１（＝（ｎ／ｍ）×Ｖ２０）を演算した後、電圧Ｖｎ１と電圧Ｖ１１’との差ΔＶ’の絶対値｜ΔＶ’｜＝｜Ｖｎ１−Ｖ１１’｜＝｜（ｎ／ｍ）×Ｖ２０−Ｖ１１’｜を演算する。
Specifically, after calculating the voltage Vn1 (= (n / m) × V20), the
そうすると、制御回路５０Ｃは、絶対値｜ΔＶ’｜が閾値Ｖｔｈ２’よりも大きいか否かを判定する。そして、制御回路５０Ｃは、絶対値｜ΔＶ’｜が閾値Ｖｔｈ２’よりも大きいと判定したとき、電池サブユニット２１が異常であると判定する。一方、制御回路５０Ｃは、絶対値｜ΔＶ’｜が閾値Ｖｔｈ２’以下であると判定したとき、電池サブユニット２１が正常であると判定する。なお、閾値Ｖｔｈ２’は、例えば、電圧Ｖｎ’の１０％に設定される。
Then, the
そして、制御回路５０Ｃは、同様にして、電池サブユニット２２，２３の各々が異常であるか否かを判定する。
Similarly, the
制御回路５０Ｃは、その他、制御回路５０と同じ機能を果たす。
In addition, the
次に、電池パック１Ｃにおける異常処理の動作を説明する。電池パック１Ｃにおける異常処理の動作は、図１４に示すフローチャートに従って実行される。
Next, the operation of the abnormality process in the
図１４は、図１２に示すフローチャートのステップＳ１２ＢをステップＳ１２Ｂ’に代え、ステップＳ１３Ａをステップ１３Ａ’に代えたものであり、その他は、図１２に示すフローチャートと同じである。 FIG. 14 is the same as the flowchart shown in FIG. 12 except that step S12B in the flowchart shown in FIG. 12 is replaced with step S12B 'and step S13A is replaced with step 13A'.
異常判定の対象となる電池サブユニットが決定されると（ステップＳ１２Ａ）、制御回路５０Ｃは、電圧検出部５６０から電池サブユニット２１〜２３の両端の電圧Ｖ２０を検出する（ステップＳ１２Ｂ’）。
When the battery subunit to be subjected to abnormality determination is determined (step S12A), the
その後、制御回路５０Ｃは、制御回路５０Ｂと同じ方法によって、異常判定の対象となる電池サブユニットに含まれるｎ個の二次電池セルの両端の電圧Ｖｎ’を検出する（ステップＳ１２Ｃ）。
Thereafter, the
そして、制御回路５０Ｃは、判定対象の電池サブユニットが異常であるか否かを判定する（ステップＳ１３Ａ’）。より具体的には、制御回路５０Ｃは、電圧Ｖ２０および個数ｍ，ｎに基づいて、直列に接続された２個の二次電池セル２１２３，２１２４の両端の電圧Ｖｎ１（＝（ｎ／ｍ）×Ｖ２０）を演算する。
Then, the
そして、制御回路５０Ｃは、電圧Ｖｎ１と電圧Ｖｎ’との差ΔＶ’の絶対値｜ΔＶ’｜＝｜Ｖｎ１−Ｖｎ’｜＝｜（ｎ／ｍ）×Ｖ２０−Ｖｎ’｜を演算する。
Then, the
そうすると、制御回路５０Ｃは、絶対値｜ΔＶ’｜が閾値Ｖｔｈ２’よりも大きいか否かを判定する。そして、制御回路５０Ｃは、絶対値｜ΔＶ’｜が閾値Ｖｔｈ２’よりも大きいと判定したとき、判定対象の電池サブユニットが異常であると判定する。一方、制御回路５０Ｃは、絶対値｜ΔＶ’｜が閾値Ｖｔｈ２’以下であると判定したとき、判定対象の電池サブユニットが正常であると判定する。
Then, the
ステップＳ１３Ａ’において、判定対象の電池サブユニットが異常であると判定されたとき、異常処理の動作は、ステップＳ１４へ移行し、上述したステップＳ１４〜ステップＳ１６が順次実行される。 When it is determined in step S13A 'that the battery subunit to be determined is abnormal, the abnormality processing operation proceeds to step S14, and the above-described steps S14 to S16 are sequentially executed.
一方、ステップＳ１３Ａ’において、判定対象の電池サブユニットが正常であると判定されたとき、異常処理の動作は、ステップＳ１５へ移行し、上述したステップＳ１５，Ｓ１６が順次実行される。 On the other hand, when it is determined in step S13A 'that the determination target battery subunit is normal, the operation of the abnormality process proceeds to step S15, and the above-described steps S15 and S16 are sequentially executed.
上述したように、第２の実施の形態の変形例においては、制御回路５０Ｃは、電池ユニット２０の両端の電圧Ｖ２０および二次電池セル群２１２，２２２，２３２のｎ個の二次電池セルの両端の電圧Ｖ１１'，Ｖ１２’，Ｖ１３’に基づいて、電池パック１Ｃの充電開始時または放電末期時に各電池サブユニット２１〜２３が異常であるか否かを判定し、異常であると判定された電池サブユニットの二次電池セル群に直列に接続されたヒューズを溶断セル４１によって溶断する。その結果、異常であると判定された電池サブユニットは、電力を負荷に供給せず、正常な電池サブユニットだけが電力を負荷に供給する。
As described above, in the modification of the second embodiment, the
従って、電力を負荷に安定して供給できる。 Therefore, power can be stably supplied to the load.
なお、第２の実施の形態の変形例においては、上述した電池パック１から電池パック１Ａへの変更と同じ変更を電池パック１Ｃに対して施してもよい。この場合、電池パック１Ｃは、電圧検出部５４０Ａおよび温度センサー５４１Ａを更に備える。
In the modification of the second embodiment, the same change as the change from the
第２の実施の形態の変形例におけるその他の説明は、第２の実施の形態と同じである。 The other description in the modified example of the second embodiment is the same as that of the second embodiment.
［第３の実施の形態］
［第３の実施の形態の構成］
図１５は、第３の実施の形態による電池パック１Ｄの回路構成を示す回路図である。図１５を参照して、第３の実施の形態による電池パック１Ｄは、図１に示す電池パック１の電池ユニット装置２を電池ユニット装置２Ｄに代え、電圧検出部５１０，５２０，５３０をそれぞれ電圧検出部５１３，５２３，５３３に代え、抵抗５４３および電圧検出部５５０を追加したものであり、その他は、電池パック１と同じである。
[Third Embodiment]
[Configuration of Third Embodiment]
FIG. 15 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a
電池ユニット装置２Ｄは、図１に示す電池ユニット装置２の電池ユニット２０および制御回路５０をそれぞれ電池ユニット２０Ａおよび制御回路５０Ｄに代えたものである。電池ユニット２０Ａは、図１に示す電池サブユニット２１，２２，２３をそれぞれ電池サブユニット２１Ａ，２２Ａ，２３Ａに代えたものである。
電池サブユニット２１Ａは、図１に示す電池サブユニット２１に抵抗２１３を追加したものであり、その他は、電池サブユニット２１と同じである。電池サブユニット２２Ａは、図１に示す電池サブユニット２２に抵抗２２３を追加したものであり、その他は、電池サブユニット２２と同じである。電池サブユニット２３Ａは、図１に示す電池サブユニット２３に抵抗２３３を追加したものであり、その他は、電池サブユニット２３と同じである。
The
抵抗２１３は、ヒューズ２１１と二次電池セル群２１２との間にヒューズ２１１および二次電池セル群２１２と直列に接続される。この場合、スイッチ４３１の一方の端子は、ヒューズ２１１と抵抗２１３との間に接続される。
The
抵抗２２３は、ヒューズ２２１と二次電池セル群２２２との間にヒューズ２２１および二次電池セル群２２２と直列に接続される。この場合、スイッチ４３２の一方の端子は、ヒューズ２２１と抵抗２２３との間に接続される。
The
抵抗２３３は、ヒューズ２３１と二次電池セル群２３２との間にヒューズ２３１および二次電池セル群２３２と直列に接続される。この場合、スイッチ４３３の一方の端子は、ヒューズ２３１と抵抗２３３との間に接続される。
The
抵抗５４３は、二次電池セル群２１２，２２２，２３２のプラス側の端子と、プラス端子１０との間に接続される。
The
電圧検出部５１３は、抵抗２１３の両端に接続される。電圧検出部５２３は、抵抗２２３の両端に接続される。電圧検出部５３３は、抵抗２３３の両端に接続される。電圧検出部５５０は、抵抗５４３の両端に接続される。
The
電圧検出部５１３は、抵抗２１３の両端の電圧Ｖ１１”を検出し、その検出した電圧Ｖ１１”を制御回路５０Ｄへ出力する。電圧検出部５２３は、抵抗２２３の両端の電圧Ｖ１２”を検出し、その検出した電圧Ｖ１２”を制御回路５０Ｄへ出力する。電圧検出部５３３は、抵抗２３３の両端の電圧Ｖ１３”を検出し、その検出した電圧Ｖ１３”を制御回路５０Ｄへ出力する。電圧検出部５５０は、抵抗５４３の両端の電圧Ｖ４を検出し、その検出した電圧Ｖ４を制御回路５０Ｄへ出力する。
The
制御回路５０Ｄは、電圧検出部５５０から電圧Ｖ４を受ける。そして、制御回路５０Ｄは、電圧Ｖ４に基づいて電池パック１Ｄが放電状態であるか否かを判定する。より具体的には、制御回路５０Ｄは、電圧Ｖ４が正の電圧値からなるとき（＝電圧検出部５５０の左側の端子に入力される電圧が右側の端子に入力される電圧よりも高い場合）、電池パック１Ｄが放電状態であると判定する。一方、制御回路５０Ｄは、電圧Ｖ４が負の電圧値からなるとき（＝電圧検出部５５０の左側の端子に入力される電圧が右側の端子に入力される電圧よりも低い場合）、電池パック１Ｄが充電状態であると判定する。
また、制御回路５０Ｄは、電圧検出部５１３，５２３，５３３からそれぞれ電圧Ｖ１１”，Ｖ１２”，Ｖ１３”を受ける。そして、制御回路５０Ｄは、電圧Ｖ１１”に基づいて、二次電池セル群２１２に流れている電流の方向が充電方向であるか放電方向であるかを判定する。より具体的には、制御回路５０Ｄは、電圧Ｖ１１”が正の電圧値からなるとき（＝電圧検出部５１３の下側の端子に入力される電圧が上側の端子に入力される電圧よりも高い場合）、二次電池セル群２１２に流れている電流の方向が放電方向であると判定する。一方、制御回路５０Ｄは、電圧Ｖ１１”が負の電圧値からなるとき（＝電圧検出部５１３の下側の端子に入力される電圧が上側の端子に入力される電圧よりも低い場合）、二次電池セル群２１２に流れている電流の方向が充電方向であると判定する。
The
そして、制御回路５０Ｄは、二次電池セル群２１２に流れている電流の方向が充電方向であると判定したとき、電池サブユニット２１Ａが異常であると判定する。また、制御回路５０Ｄは、二次電池セル群２１２に流れている電流の方向が放電方向であると判定したとき、電池サブユニット２１Ａが正常であると判定する。
Then, when the
制御回路５０Ｄは、同様にして、電圧Ｖ１２”，Ｖ１３”に基づいて、それぞれ電池サブユニット２２Ａ，２３Ａが異常であるか否かを判定する。
Similarly, the
制御回路５０Ｄは、その他、制御回路５０と同じ機能を果たす。
In addition, the
図１６は、図１５に示す各電池サブユニット２１Ａ，２２Ａ，２３Ａに流れる電流の模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram of currents flowing through the
図１６を参照して、電池パック１Ｄの放電時、正常である電池サブユニット２１Ａ，２３Ａの各々は、プラス端子１０およびマイナス端子１１を介して電流を負荷へ流す。一方、電池サブユニット２２Ａが異常である場合、電流は、電池サブユニット２２Ａに流れ込む。即ち、電池サブユニット２２Ａが異常である場合、電池サブユニット２２Ａには、充電方向に電流が流れる。
Referring to FIG. 16, when
また、電池パック１Ｄの放電時、電池サブユニット２１Ａが異常であり、電池サブユニット２２Ａ，２３Ａが正常である場合、電池サブユニット２２Ａ，２３Ａの各々は、プラス端子１０およびマイナス端子１１を介して電流を負荷へ流し、電池サブユニット２１Ａには、充電方向に電流が流れる。
When the
更に、電池パック１Ｄの放電時、電池サブユニット２３Ａが異常であり、電池サブユニット２１Ａ，２２Ａが正常である場合、電池サブユニット２１Ａ，２２Ａの各々は、プラス端子１０およびマイナス端子１１を介して電流を負荷へ流し、電池サブユニット２３Ａには、充電方向に電流が流れる。
Furthermore, when
従って、制御回路５０Ｄは、電池パック１Ｄの放電時、各電池サブユニット２１Ａ，２２Ａ，２３Ａに流れる電流が充電方向であることを検出することによって、各電池サブユニット２１Ａ，２２Ａ，２３Ａが異常であることを検出できる。
Therefore, when the
図１７は、第３の実施の形態における異常処理の動作を説明するためのフローチャートである。 FIG. 17 is a flowchart for explaining the operation of the abnormality process in the third embodiment.
図１７を参照して、電池パック１Ｄにおける異常処理の動作が開始されると、制御回路５０Ｄは、電圧検出部５５０から受けた電圧Ｖ４が正の電圧値であるか否かを判定することによって電池パック１Ｄが放電状態であるか否かを判定する（ステップＳ４１）。
Referring to FIG. 17, when the operation of the abnormality process in
ステップＳ４１において、電池パック１Ｄが放電状態であると判定されると、制御回路５０Ｄは、電池サブユニットの異常を検出したか否かを更に判定する（ステップＳ４２）。
If it is determined in step S41 that the
ステップＳ４２において、電池サブユニットの異常が検出されたと判定されたとき、制御回路５０Ｄは、異常が発生した電池サブユニットの識別情報を記憶する（ステップＳ４３）。そして、制御回路５０Ｄは、異常が発生した電池サブユニット（電池サブユニット２１Ａ，２２Ａ，２３Ａの少なくとも１つ）のヒューズ（ヒューズ２１１，２２１，２３１の少なくとも１つ）に対応付けられたスイッチ（スイッチ４３１〜４３３の少なくとも１つ）をオンし、溶断セル４１によってヒューズ（ヒューズ２１１，２２１，２３１の少なくとも１つ）に過電流を流してヒューズ（ヒューズ２１１，２２１，２３１の少なくとも１つ）を溶断する（ステップＳ４４）。
When it is determined in step S42 that the abnormality of the battery subunit has been detected, the
これによって、異常処理の動作が終了する。 As a result, the operation of the abnormality process ends.
図１８は、図１７に示すステップＳ４２，Ｓ４３の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。 FIG. 18 is a flowchart for explaining detailed operations of steps S42 and S43 shown in FIG.
図１８を参照して、図１７に示すステップＳ４１において、電池パック１Ｄが放電状態であると判定されると、制御回路５０Ｄは、制御回路５０と同じ方法によって、異常判定の対象となる電池サブユニットを決定する（ステップＳ４２１）。
Referring to FIG. 18, when it is determined in step S <b> 41 shown in FIG. 17 that
そして、制御回路５０Ｄは、異常判定の対象となる電池サブユニットに含まれる抵抗（抵抗２１３，２２３，２３３のいずれか）の両端の電圧ＶＲ（＝電圧Ｖ１１”，Ｖ１２”，Ｖ１３”のいずれか）を受ける。即ち、制御回路５０Ｄは、異常判定の対象となる電池サブユニットに含まれる抵抗の両端の電圧ＶＲを検出する（ステップＳ４２２）。
Then, the
その後、制御回路５０Ｄは、電圧ＶＲが正の電圧値からなるか否かを判定することによって、判定対象の電池サブユニットが異常であるか否かを判定する（ステップＳ４２３）。
Thereafter, the
ステップＳ４２３において、判定対象の電池サブユニットが異常であると判定されたとき、制御回路５０Ｄは、異常である電池サブユニットの識別情報を記憶する（ステップＳ４２４）。
When it is determined in step S423 that the battery subunit to be determined is abnormal, the
そして、ステップＳ４２３において、判定対象の電池サブユニットが異常でないと判定されたとき、またはステップＳ４２４の後、制御回路５０Ｄは、全ての電池サブユニット２１Ａ，２２Ａ，２３Ａについて、異常判定が終了したか否かを判定する（ステップＳ４２５）。
Then, when it is determined in step S423 that the battery subunit to be determined is not abnormal, or after step S424, the
ステップＳ４２５において、全ての電池サブユニット２１Ａ，２２Ａ，２３Ａについて、異常判定が終了していないと判定されたとき、制御回路５０Ｄは、次の判定対象となる電池サブユニットを決定する（ステップＳ４２６）。その後、異常処理の動作は、ステップＳ４２２に移行し、ステップＳ４２５において、全ての電池サブユニット２１Ａ，２２Ａ，２３Ａについて、異常判定が終了したと判定されるまで、ステップＳ４２２〜ステップＳ４２６が繰返し実行される。
In step S425, when it is determined that the abnormality determination has not been completed for all the
そして、ステップＳ４２５において、全ての電池サブユニット２１Ａ，２２Ａ，２３Ａについて、異常判定が終了したと判定されると、異常処理の動作は、図１７に示すステップＳ４４へ移行する。
If it is determined in step S425 that the abnormality determination has been completed for all
上述したように、第３の実施の形態においては、制御回路５０Ｄは、電池パック１Ｄの放電状態において、各電池サブユニット２１Ａ，２２Ａ，２３Ａに流れる電流が充電方向であることを検出することによって、異常である電池サブユニットを検出する。
As described above, in the third embodiment, the
そして、制御回路５０Ｄは、異常である電池サブユニットのヒューズに溶断セル４１によって過電流を流し、異常である電池サブユニットのヒューズを溶断する。その結果、異常である電池サブユニットは、電力を負荷に供給せず、正常である電池サブユニットのみが電力を負荷に供給する。
Then, the
従って、電力を負荷に安定して供給できる。 Therefore, power can be stably supplied to the load.
電池パック１Ｄにおける異常処理の動作が行なわれると、異常である電池サブユニットに含まれるヒューズの溶断を確認する動作が図７に示すフローチャートに従って実行される。
When the operation of the abnormality processing in the
なお、第３の実施の形態においては、制御回路５０Ｄは、電池パック１Ｄが負荷に電力を供給しておらず、かつ、電池パック１Ｄが充電されていない時に、上述した方法によって、異常である電池サブユニットを検出し、異常である電池サブユニットのヒューズを溶断してもよい。この場合、制御回路５０Ｄは、電圧検出部５５０から受けた電圧Ｖ４が約０Ｖであるとき、電池パック１Ｄが負荷に電力を供給しておらず、かつ、電池パック１Ｄが充電されていないと判定する。
In the third embodiment, the
電池サブユニット２１Ａ，２２Ａ，２３Ａのうち、例えば、電池サブユニット２２Ａが異常である場合、二次電池セル群２２２の両端の電圧Ｖ１２は、二次電池セル群２１２，２３２の両端の電圧Ｖ１１，Ｖ１３よりも低くなるので、電池サブユニット２２Ａには、充電方向に電流が流れ、電池サブユニット２１Ａ，２３Ａには、放電方向に電流が流れる。
Of the
従って、電池パック１Ｄが負荷に電力を供給しておらず、かつ、電池パック１Ｄが充電されていない時も、図１７に示すフローチャートに従って異常処理を実行することが可能である。
Therefore, even when the
また、第３の実施の形態においては、上述した電池パック１から電池パック１Ａへの変更と同じ変更を電池パック１Ｄに対して施してもよい。この場合、電池パック１Ｄは、電圧検出部５４０Ａおよび温度センサー５４１Ａを更に備える。
In the third embodiment, the same change as the change from the
第３の実施の形態におけるその他の説明は、第１の実施の形態と同じである。 Other explanations in the third embodiment are the same as those in the first embodiment.
［第４の実施の形態］
図１９は、第４の実施の形態による電池パック１Ｅの回路構成を示す回路図である。図１９を参照して、第４の実施の形態による電池パック１Ｅは、図１に示す電池パック１の電池ユニット装置２を電池ユニット装置２Ｅに代え、電圧検出部５１０，５２０，５３０をそれぞれ温度センサー５１４，５２４，５３４に代えたものであり、その他は、電池パック１と同じである。
[Fourth Embodiment]
FIG. 19 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a
電池ユニット装置２Ｅは、図１に示す電池ユニット装置２の制御回路５０を制御回路５０Ｅに代えたものであり、その他は、電池ユニット装置２と同じである。
The
温度センサー５１４は、二次電池セル群２１２の近傍に配置される。温度センサー５２４は、二次電池セル群２２２の近傍に配置される。温度センサー５３４は、二次電池セル群２３２の近傍に配置される。
The
温度センサー５１４は、二次電池セル群２１２の温度Ｔ１１を検出し、その検出した温度Ｔ１１を制御回路５０Ｅへ出力する。
The
温度センサー５２４は、二次電池セル群２２２の温度Ｔ１２を検出し、その検出した温度Ｔ１２を制御回路５０Ｅへ出力する。
The
温度センサー５３４は、二次電池セル群２３２の温度Ｔ１３を検出し、その検出した温度Ｔ１３を制御回路５０Ｅへ出力する。
The
制御回路５０Ｅは、温度センサー５１４，５２４，５３４からそれぞれ温度Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３を受ける。
The
そして、制御回路５０Ｅは、温度Ｔ１１が７０℃よりも低いとき、電池サブユニット２１が正常であると判定する。また、制御回路５０Ｅは、温度Ｔ１１が７０℃以上であるとき、電池サブユニット２１が異常であると判定する。
Then, the
制御回路５０Ｅは、電池サブユニット２１が異常であると判定すると、電池サブユニット２１の識別情報に対応するスイッチ４３１をオンし、溶断セル４１によってヒューズ２１１に過電流を流す。これによって、ヒューズ２１１が溶断される。
When the
制御回路５０Ｅは、同様にして、温度Ｔ１２に基づいて、電池サブユニット２２が異常であるか否かを判定し、電池サブユニット２２が異常であるとき、スイッチ４３２をオンして溶断セル４１によってヒューズ２２１を溶断する。
Similarly, the
また、制御回路５０Ｅは、同様にして、温度Ｔ１３に基づいて、電池サブユニット２３が異常であるか否かを判定し、電池サブユニット２３が異常であるとき、スイッチ４３３をオンして溶断セル４１によってヒューズ２３１を溶断する。
Similarly, the
制御回路５０Ｅは、その他、制御回路５０と同じ機能を果たす。
In addition, the
このように、第４の実施の形態においては、制御回路５０Ｅは、二次電池セル群２１２，２２２，２３２の温度Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３に基づいて、それぞれ、電池サブユニット２１，２２，２３が異常であるか否かを判定し、電池サブユニット２１，２２，２３が異常であるとき、電池サブユニット２１，２２，２３のヒューズ２１１，２２１，２３１を溶断セル４１によって溶断する異常処理を実行する。
As described above, in the fourth embodiment, the
そして、電池パック１Ｅにおいては、電池パック１Ｅの放電時、充電時および不使用時を問わず、一定時間毎に、二次電池セル群２１２，２２２，２３２の温度Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３が７０℃以上であるか否かを判定することによって、異常である電池サブユニットを検出し、その検出した電池サブユニットのヒューズを溶断セル４１によって溶断する異常処理が実行される。
In the
なお、第４の実施の形態においては、好ましくは、充電開始時または放電末期時に電池パック１Ｅの異常処理を実行するようにしてもよい。この場合、電池パック１Ｅは、電圧検出部５１０，５２０，５３０を更に備え、制御回路５０Ｅは、電圧検出部５１０，５２０，５３０からそれぞれ受ける電圧Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３に基づいて、上述した方法によって、二次電池セル群２１２，２２２，２３２が充電開始時であるか、または放電末期時であるかを判定する。
In the fourth embodiment, preferably, the abnormality processing of the
電池パック１Ｅにおける異常処理が図４〜図６に示すフローチャートに従って充電開始時に実行される場合、制御回路５０Ｅは、図４に示すステップＳ１において、温度センサー５１４，５２４，５３４から受けた温度Ｔ１１,Ｔ１２，Ｔ１３が７０℃以上であるか否かを判定することによって、電池サブユニット２１，２２，２３の異常を検出する。
When the abnormality process in the
また、電池パック１Ｅにおける異常処理が図８、図５および図９に示すフローチャートに従って放電末期時に実行される場合、制御回路５０Ｅは、図８に示すステップＳ１において、温度センサー５１４，５２４，５３４から受けた温度Ｔ１１,Ｔ１２，Ｔ１３が７０℃以上であるか否かを判定することによって、電池サブユニット２１，２２，２３の異常を検出する。
Further, when the abnormality process in the
上述したように、第４の実施の形態においては、制御回路５０Ｅは、各電池サブユニット２１，２２，２３の温度Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３が７０℃以上であることを検出することによって、異常である電池サブユニットを検出する。
As described above, in the fourth embodiment, the
そして、制御回路５０Ｅは、異常である電池サブユニットのヒューズに溶断セル４１によって過電流を流し、異常である電池サブユニットのヒューズを溶断する。その結果、異常である電池サブユニットは、電力を負荷に供給せず、正常である電池サブユニットのみが電力を負荷に供給する。
Then, the
従って、電力を負荷に安定して供給できる。 Therefore, power can be stably supplied to the load.
電池パック１Ｅにおける異常処理の動作が行なわれると、異常である電池サブユニットに含まれるヒューズの溶断を確認する動作が図７に示すフローチャートに従って実行される。
When the abnormality processing operation is performed in the
なお、上記においては、電池サブユニット２１〜２３が異常であるか否かを判定する時の基準温度は、７０℃であると説明したが、第４の実施の形態においては、これに限らず、７０℃以外の値を用いて電池サブユニット２１〜２３が異常であるか否かを判定するようにしてもよい。
In the above description, it has been described that the reference temperature when determining whether or not the
また、第４の実施の形態においては、上述した電池パック１から電池パック１Ａへの変更と同じ変更を電池パック１Ｅに対して施してもよい。この場合、電池パック１Ｅは、電圧検出部５４０Ａおよび温度センサー５４１Ａを更に備える。
In the fourth embodiment, the same change as the change from the
第４の実施の形態におけるその他の説明は、第１の実施の形態と同じである。 Other explanations in the fourth embodiment are the same as those in the first embodiment.
［第５の実施の形態］
図２０は、第５の実施の形態による電池パック１Ｆの回路構成を示す回路図である。図２０を参照して、第５の実施の形態による電池パック１Ｆは、図１に示す電池パック１の電池ユニット装置２を電池ユニット装置２Ｆに代え、電圧検出部５１２，５１３，５２２，５２３，５３２，５３３および温度センサー５１４，５２４，５３４を追加したものであり、その他は、電池パック１と同じである。
[Fifth Embodiment]
FIG. 20 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a battery pack 1F according to the fifth embodiment. Referring to FIG. 20, battery pack 1F according to the fifth embodiment replaces
電池ユニット装置２Ｆは、図１に示す電池ユニット装置２の電池ユニット２０を電池ユニット２０Ａに代え、制御回路５０を制御回路５０Ｆに代えたものであり、その他は、電池ユニット装置２と同じである。
The
電池ユニット２０Ａは、図１に示す電池ユニット２０の電池サブユニット２１，２２，２３をそれぞれ電池サブユニット２１Ａ，２２Ａ，２３Ａに代えたものであり、その他は、電池ユニット２０と同じである。
The
電圧検出部５１２，５２２，５３２については、第２の実施の形態において説明したとおりである。また、電池サブユニット２１Ａ，２２Ａ，２３Ａおよび電圧検出部５１３，５２３，５３３については、第３の実施の形態において説明したとおりである。
The
第１の実施の形態による異常処理を第１の異常処理とし、第２の実施の形態による異常処理及び第２の実施の形態の変形例による異常処理を第２の異常処理とし、第３の実施の形態による異常処理を第３の異常処理とし、第４の実施の形態による異常処理を第４の異常処理とする。 The abnormality process according to the first embodiment is a first abnormality process, the abnormality process according to the second embodiment and the abnormality process according to the modification of the second embodiment are second abnormality processes, and the third The abnormality process according to the embodiment is referred to as a third abnormality process, and the abnormality process according to the fourth embodiment is referred to as a fourth abnormality process.
表１は、充電時、放電時および不使用時における第１から第４の異常処理の実行可能性を示す。 Table 1 shows the feasibility of the first to fourth abnormality processes during charging, discharging, and non-use.
制御回路５０Ｆは、表１に従って第１から第４の異常処理のうち、少なくとも２つを上述した方法によって実行する。より具体的には、制御回路５０Ｆは、電池パック１Ｆの充電時、第１の異常処理、第２の異常処理および第４の異常処理のうち、少なくとも２つを上述した方法によって実行する。また、制御回路５０Ｆは、電池パック１Ｆの放電時、第１から第４の異常処理のうち、少なくとも２つを上述した方法によって実行する。更に、制御回路５０Ｆは、電池パック１Ｆの不使用時、第１から第４の異常処理のうち、少なくとも２つを上述した方法によって実行する。
The
そして、制御回路５０Ｆは、好ましくは、電池パック１Ｆの充電開始時に、第１の異常処理、第２の異常処理および第４の異常処理のうち、少なくとも２つを上述した方法によって実行する。また、制御回路５０Ｆは、好ましくは、電池パック１Ｆの放電末期時、第１から第４の異常処理のうち、少なくとも２つを上述した方法によって実行する。
The
第１の異常処理、第３の異常処理および第４の異常処理が実行される場合、制御回路５０Ｆは、例えば、電圧検出部５１０から受けた電圧Ｖ１１が電圧Ｖ１２と電圧Ｖ１３との平均値から閾値Ｖｔｈ２よりも大きくずれ、電池サブユニット２１Ａに流れる電池が充電方向であり、更に、温度Ｔ１１が７０℃以上であるとき、電池サブユニット２１Ａが異常であると判定する。電池サブユニット２２Ａ，２３Ａの各々が異常であるときも同様である。
When the first abnormality process, the third abnormality process, and the fourth abnormality process are executed, the
また、第１〜第４の異常処理のうちの他の複数の異常処理が実行される場合も、制御回路５０Ｆは、同様にして、各電池サブユニット２１Ａ，２２Ａ，２３Ａが異常であるか否かを判定する。
Also, when a plurality of other abnormality processes among the first to fourth abnormality processes are executed, the
そして、電池パック１Ｆにおける異常処理の動作が行なわれると、異常である電池サブユニットに含まれるヒューズの溶断を確認する動作が図７に示すフローチャートに従って実行される。 Then, when the abnormality processing operation is performed in the battery pack 1F, an operation for confirming the fusing of the fuse included in the abnormal battery subunit is performed according to the flowchart shown in FIG.
このように、第５の実施の形態においては、上述した第１から第４の異常処理のうちの少なくとも２つが実行される。その結果、異常である電池サブユニットを更に正確に判定でき、異常である電池サブユニットのヒューズを更に正確に溶断できる。そして、異常である電池サブユニットから負荷への電力の供給が更に正確に停止され、正常である電池サブユニットだけが更に安定して電力を負荷に供給する。 Thus, in the fifth embodiment, at least two of the first to fourth abnormality processes described above are executed. As a result, the abnormal battery subunit can be determined more accurately, and the abnormal battery subunit fuse can be blown more accurately. Then, the supply of power from the abnormal battery subunit to the load is more accurately stopped, and only the normal battery subunit supplies power to the load more stably.
従って、電力を負荷に更に安定して供給できる。 Therefore, power can be supplied to the load more stably.
なお、第５の実施の形態においては、上述した電池パック１から電池パック１Ａへの変更と同じ変更を電池パック１Ｆに対して施してもよい。この場合、電池パック１Ｆは、電圧検出部５４０Ａおよび温度センサー５４１Ａを更に備える。
In the fifth embodiment, the same change as the change from the
第５の実施の形態におけるその他の説明は、第１の実施の形態と同じである。 Other explanations in the fifth embodiment are the same as those in the first embodiment.
［応用例］
図２１は、この発明の実施の形態による電池パックを備えた電池モジュール１００の回路構成を示す回路図である。
[Application example]
FIG. 21 is a circuit diagram showing a circuit configuration of
図２１を参照して、電池モジュール１００は、電池装置２００と、スイッチ３００と、抵抗４００と、電圧検出部４１０，４２０と、電池モジュール制御回路５００とを備える。
Referring to FIG. 21, the
電池装置２００は、プラス端子１０とマイナス端子１１との間に接続される。スイッチ３００は、プラス端子１０と抵抗４００との間に接続される。抵抗４００は、電池装置２００とスイッチ３００との間に接続される。
The
電圧検出部４１０は、抵抗４００の両端に接続される。電圧検出部４２０は、スイッチ３００と抵抗４００との間のノードＮ１と、マイナス端子１１との間に接続される。
The
電池装置２００は、電池パック５０１〜５０４を含む。電池パック５０１，５０２は、プラス端子１０とマイナス端子１１との間に直列に接続される。電池パック５０３，５０４は、プラス端子１０とマイナス端子１１との間に直列に接続される。直列に接続された電池パック５０１，５０２は、プラス端子１０とマイナス端子１１との間において、直列に接続された電池パック５０３，５０４と並列に接続される。そして、電池パック５０１〜５０４の各々は、図１に示す電池パック１からなる。
このように、電池モジュール１００においては、電池パック１は、２行×２列に配列される。
Thus, in the
電池モジュール１００においては、電池パック５０１〜５０４の各々において、制御回路５００は、電池パック５０１〜５０４に含まれる電池サブユニット２１〜２３のうち、少なくとも１個が異常であるとき、異常信号ＳＡＢＮ１を電池モジュール制御回路５００へ出力する。
In the
電圧検出部４１０は、抵抗４００の両端の電圧Ｖ５を検出し、その検出した電圧Ｖ５を電池モジュール制御回路５００へ出力する。電圧検出部４２０は、ノードＮ１とマイナス端子１１との間の電圧Ｖ６を検出し、その検出した電圧Ｖ６を電池モジュール制御回路５００へ出力する。
The
電池モジュール制御回路５００は、正常である電池装置２００が負荷へ供給すべき電圧ＶＮＯＭおよび電流ＩＮＯＭを保持している。また、電池モジュール制御回路５００は、抵抗４００の抵抗値を保持している。
The battery
電池モジュール制御回路５００は、各電池パック５０１〜５０４の制御回路５０から異常信号ＳＡＢＮ１を受ける。また、電池モジュール制御回路５００は、電圧検出部４１０，４２０からそれぞれ電圧Ｖ５，Ｖ６を受ける。
The battery
電池モジュール制御回路５００は、電池パック５０１〜５０４から受けた異常信号ＳＡＢＮ１の個数ＮＡＢＮ１をカウントし、そのカウントした個数ＮＡＢＮ１が閾値（例えば、１個）以上であるか否かを判定する。
The battery
そして、電池モジュール制御回路５００は、個数ＮＡＢＮ１が閾値以上であると判定したとき、電池装置２００が異常であると判定する。一方、電池モジュール制御回路５００は、個数ＮＡＢＮ１が閾値よりも小さいとき、電池装置２００が正常であると判定する。
When the battery
また、電池モジュール制御回路５００は、個数ＮＡＢＮ１に基づいて、電池装置２００が正常であると判定したとき、電圧検出部４２０から受けた電圧Ｖ６に基づいて電池装置２００が異常であるか否かを判定する。より具体的には、電池モジュール制御回路５００は、電圧ＶＮＯＭと電圧Ｖ６との差の絶対値｜ＶＮＯＭ−Ｖ６｜を演算し、その演算した絶対値｜ＶＮＯＭ−Ｖ６｜が閾値Ｖｔｈ３以上であるとき、電池装置２００が異常であると判定する。一方、電池モジュール制御回路５００は、絶対値｜ＶＮＯＭ−Ｖ６｜が閾値Ｖｔｈ３よりも小さいとき、電池装置２００が正常であると判定する。なお、閾値Ｖｔｈ３は、例えば、電圧ＶＮＯＭの１０％に設定される。
Further, when the battery
更に、電池モジュール制御回路５００は、電圧Ｖ６に基づいて、電池装置２００が正常であると判定したとき、電圧Ｖ５に基づいて、負荷に供給される電流Ｉを演算し、その演算した電流Ｉに基づいて電池装置２００が異常であるか否かを判定する。より具体的には、電池モジュール制御回路５００は、電圧Ｖ５と、抵抗４００の抵抗値とに基づいて、抵抗４００を流れる電流Ｉを演算し、その演算した電流Ｉと、電流ＩＮＯＭとの差の絶対値｜ＩＮＯＭ−Ｉ｜を演算する。そして、電池モジュール制御回路５００は、その演算した絶対値｜ＩＮＯＭ−Ｉ｜が閾値Ｉｔｈ１以上であるとき、電池装置２００が異常であると判定する。一方、電池モジュール制御回路５００は、絶対値｜ＩＮＯＭ−Ｉ｜が閾値Ｉｔｈ１よりも小さいとき、電池装置２００が正常であると判定する。なお、閾値Ｉｔｈ１は。例えば、電流ＩＮＯＭの１０％に設定される。
Further, when the battery
電池モジュール制御回路５００は、電池装置２００が異常であると判定すると、スイッチ３００をオフする。
When the battery
図２２は、図２１に示す電池モジュール１００における異常処理の動作を説明するためのフローチャートである。
FIG. 22 is a flowchart for explaining the operation of the abnormality process in
図２２を参照して、電池モジュール１００における異常処理の動作が開始されると、上述した方法によって、異常である電池パック（＝電池パック５０１〜５０４の少なくとも１つ）に含まれる電池サブユニット（＝電池サブユニット２１〜２３の少なくとも１つ）のヒューズ（＝ヒューズ２１１，２２１，２３１の少なくとも１つ）が溶断される（ステップＳ５１）。
Referring to FIG. 22, when the operation of the abnormality processing in
そして、電池モジュール制御回路５００は、異常である電池パック（＝電池パック５０１〜５０４の少なくとも１つ）の制御回路５０から異常信号ＳＡＢＮ１を受け、その受けた異常信号ＳＡＢＮ１の個数ＮＡＢＮ１をカウントする（ステップＳ５２）。
The battery
そして、電池モジュール制御回路５００は、そのカウントした個数ＮＡＢＮ１が１以上であるか否かを判定する（ステップＳ５３）。
Then, the battery
ステップＳ５３において、個数ＮＡＢＮ１が１よりも小さいと判定されたとき、電池モジュール制御回路５００は、電圧Ｖ６に基づいて、絶対値｜ＶＮＯＭ−Ｖ６｜を演算し（ステップＳ５４）、その演算した絶対値｜ＶＮＯＭ−Ｖ６｜が閾値Ｖｔｈ３以上であるか否かを判定する（ステップＳ５５）。
When it is determined in step S53 that the
ステップＳ５５において、絶対値｜ＶＮＯＭ−Ｖ６｜が閾値Ｖｔｈ３よりも小さいと判定されたとき、電池モジュール制御回路５００は、電圧Ｖ５に基づいて、絶対値｜ＩＮＯＭ−Ｉ｜を演算し（ステップＳ５６）、その演算した絶対値｜ＩＮＯＭ−Ｉ｜が閾値Ｉｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ５７）。
When it is determined in step S55 that the absolute value | V NOM −V6 | is smaller than the threshold value Vth3, the battery
ステップＳ５３において、個数ＮＡＢＮ１が１以上であると判定されたとき、ステップＳ５５において、絶対値｜ＶＮＯＭ−Ｖ６｜が閾値Ｖｔｈ３以上であると判定されたとき、およびステップＳ５７において、絶対値｜ＩＮＯＭ−Ｉ｜が閾値Ｉｔｈ１以上であると判定されたときのいずれかのとき、電池モジュール制御回路５００は、スイッチ３００をオフする（ステップＳ５８）。
When it is determined in step S53 that the
そして、ステップＳ５７において、絶対値｜ＩＮＯＭ−Ｉ｜が閾値Ｉｔｈ１よりも小さいと判定されたとき、またはステップＳ５８の後、電池モジュール１００における異常処理の動作が終了する。
Then, when it is determined in step S57 that the absolute value | I NOM -I | is smaller than the threshold value Ith1, or after step S58, the abnormality processing operation in the
そして、電池モジュール１００における異常処理が終了した後、異常である電池パック（＝電池パック５０１〜５０４の少なくとも１つ）においては、ヒューズの溶断を確認する動作が図７に示すフローチャートに従って行なわれる。
Then, after the abnormality processing in the
上述したように、電池モジュール１００においては、各電池パック５０１〜５０４において異常である電池サブユニットのヒューズが溶断されるとともに、電池モジュール制御回路５００は、電池装置２００が異常であるか否かを判定し、電池装置２００が異常であると判定したとき、スイッチ３００をオフする。その結果、電池装置２００が正常である場合にのみ、電力が負荷に供給される。従って、電力を負荷に正確に供給できる。
As described above, in the
なお、電池モジュール１００は、一般的に、ｐ（ｐは２以上の整数）行×ｑ（ｑは２以上の整数）列に配列された電池パック１を備えていればよい。
また、電池モジュール１００は、電池パック１に代えて、電池パック１Ａ，１Ｂ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆのいずれかをｐ行×ｑ列に配列した構成からなっていてもよい。
Further, the
更に、個数ＮＡＢＮ１の閾値は、２以上の数からなっていてもよい。
Further, the threshold of the
更に、電池モジュール１００は、電池モジュール制御回路５００を備えていなくてもよい。この場合、各電池パック５０１〜５０４の制御回路５０が上述した電池モジュール制御回路５００の機能を果たす。
Furthermore, the
図２３は、この発明の実施の形態による他の電池モジュール１００Ａの回路構成を示す回路図である。
FIG. 23 is a circuit diagram showing a circuit configuration of another
図２３を参照して、電池モジュール１００Ａは、図２１に示す電池モジュール１００の電池装置２００を電池装置２００Ａに代え、電池モジュール制御回路５００を電池モジュール制御回路５００Ａに代え、溶断セル４１、抵抗４２、電圧検出部５４０、温度センサー５４１およびスイッチ５５１〜５５４を追加したものであり、その他は、電池モジュール１００と同じである。
Referring to FIG. 23,
電池装置２００Ａは、プラス端子１０とマイナス端子１１との間に接続される。そして、電池装置２００Ａは、電池ユニット装置５０５〜５０８を含む。電池ユニット装置５０５，５０６は、プラス端子１０とマイナス端子１１との間に直列に接続される。電池ユニット装置５０７，５０８は、プラス端子１０とマイナス端子１１との間に直列に接続される。直列に接続された電池ユニット装置５０５，５０６は、プラス端子１０とマイナス端子１１との間において、直列に接続された電池ユニット装置５０７，５０８と並列に接続される。そして、電池ユニット装置５０５〜５０８の各々は、図１に示す電池ユニット装置２からなる。
このように、電池モジュール１００Ａにおいては、電池ユニット装置２は、２行×２列に配列される。
Thus, in the
溶断セル４１および抵抗４２は、電池ユニット装置５０５〜５０８の各々と、マイナス端子１１との間に直列に接続される。また、溶断セル４１および抵抗４２は、サブプラス端子１２とマイナス端子１１との間に直列に接続される。
The fusing
電圧検出部５４０および温度センサー５４１については、上述したとおりである。
The
スイッチ５５１は、溶断セル４１のプラス端子と電池ユニット装置５０５との間に接続される。スイッチ５５２は、溶断セル４１のプラス端子と電池ユニット装置５０６との間に接続される。スイッチ５５３は、溶断セル４１のプラス端子と電池ユニット装置５０７との間に接続される。スイッチ５５４は、溶断セル４１のプラス端子と電池ユニット装置５０８との間に接続される。そして、スイッチ５５１〜５５４の各々は、上述した３個のスイッチ４３１〜４３３からなる。
The
電池モジュール１００Ａにおいては、電池ユニット装置５０５〜５０８の各々において、制御回路５０は、電池ユニット装置５０５〜５０８に含まれる電池サブユニット２１〜２３のうち、少なくとも１個が異常であるとき、異常である電池サブユニットを示す異常信号ＳＡＢＮ２を電池モジュール制御回路５００Ａへ出力する。異常信号ＳＡＢＮ２は、異常である電池ユニット装置（＝電池ユニット装置５０５〜５０８のいずれか）と、異常である電池ユニット装置に含まれる電池サブユニット（＝電池サブユニット２１〜２３の少なくとも１つ）とを示す。
In the
電池モジュール制御回路５００Ａは、各電池ユニット装置５０５〜５０８に含まれる電池サブユニット２１〜２３の識別情報ＩＤ２１〜ＩＤ２３とスイッチ４３１〜４３３との対応関係を保持している。
The battery
電池モジュール制御回路５００Ａは、電池モジュール制御回路５００と同じ方法によって電池装置２００Ａが異常であるか否かを判定する。この場合、電池モジュール制御回路５００Ａは、異常信号ＳＡＢＮ２の個数ＮＡＢＮ２をカウントし、そのカウントした個数ＮＡＢＮ２が閾値（＝１個）以上であるとき、電池装置２００Ａが異常であると判定する。
The battery
また、電池モジュール制御回路５００Ａは、異常信号ＳＡＢＮ２によって示された電池サブユニット（＝電池サブユニット２１〜２３の少なくとも１つ）に接続されたスイッチ（＝スイッチ４３１〜４３３の少なくとも１つ）をオンする。
Further, the battery
電池モジュール制御回路５００Ａは、その他、電池モジュール制御回路５００と同じ機能を果たす。
The battery
図２４は、図２３に示す電池モジュール１００Ａにおける異常処理の動作を説明するためのフローチャートである。
FIG. 24 is a flowchart for explaining the operation of the abnormality process in
図２４に示すフローチャートは、図２２に示すフローチャートのステップＳ５１，Ｓ５２，Ｓ５３をそれぞれステップＳ５１Ａ，Ｓ５２Ａ，Ｓ５３Ａに代えたものであり、その他は、図２２に示すフローチャートと同じである。 The flowchart shown in FIG. 24 is the same as the flowchart shown in FIG. 22 except that steps S51, S52, and S53 in the flowchart shown in FIG. 22 are replaced with steps S51A, S52A, and S53A, respectively.
図２４を参照して、電池モジュール１００Ａにおける異常処理の動作が開始されると、異常である電池ユニット装置（＝電池ユニット装置５０５〜５０８の少なくとも１つ）の制御回路５０は、異常信号ＳＡＢＮ２を電池モジュール制御回路５００Ａへ出力する。
Referring to FIG. 24, when the operation of the abnormality process in
そして、電池モジュール制御回路５００Ａは、異常信号ＳＡＢＮ２によって示された電池ユニット装置（＝電池ユニット装置５０５〜５０８の少なくとも１つ）に含まれる電池サブユニット（＝電池サブユニット２１〜２３の少なくとも１つ）の識別情報（＝ＩＤ２１〜ＩＤ２３の少なくとも１つ）に対応付けられたスイッチ（＝スイッチ４３１〜４３３の少なくとも１つ）をオンする。これによって、溶断セル４１は、異常である電池ユニット装置（＝電池ユニット装置５０５〜５０８の少なくとも１つ）に含まれる電池サブユニット（＝電池サブユニット２１〜２３の少なくとも１つ）のヒューズ（＝ヒューズ２１１，２２１，２３１の少なくとも１つ）に過電流を流し、ヒューズ（＝ヒューズ２１１，２２１，２３１の少なくとも１つ）を溶断する。
Then, the battery
即ち、異常である電池ユニット装置（＝電池ユニット装置５０５〜５０８の少なくとも１つ）に含まれる電池サブユニット（＝電池サブユニット２１〜２３の少なくとも１つ）のヒューズ（＝ヒューズ２１１，２２１，２３１の少なくとも１つ）が溶断される（ステップＳ５１Ａ）。
That is, fuses (= fuses 211, 211, 231) of battery subunits (= at least one of
そして、電池モジュール制御回路５００Ａは、異常信号ＳＡＢＮ２の個数ＮＡＢＮ２をカウントし（ステップＳ５２Ａ）、そのカウントした個数ＮＡＢＮ２が１以上であるか否かを判定する（ステップＳ５３Ａ）。
The battery
そして、ステップＳ５３Ａにおいて、個数ＮＡＢＮ２が１よりも小さいと判定されたとき、異常処理の動作は、上述したステップＳ５４へ移行する。そして、上述したステップＳ５４〜ステップＳ５７が順次実行される。
Then, at step S53A, when the
一方、ステップＳ５３Ａにおいて、個数ＮＡＢＮ２が１以上であると判定されたとき、ステップＳ５５において、絶対値｜ＶＮＯＭ−Ｖ６｜が閾値Ｖｔｈ３以上であると判定されたとき、およびステップＳ５７において、絶対値｜ＩＮＯＭ−Ｉ｜が閾値Ｉｔｈ１以上であると判定されたときのいずれかのとき、電池モジュール制御回路５００Ａは、スイッチ３００をオフする（ステップＳ５８）。
On the other hand, when it is determined in step S53A that the
そして、ステップＳ５７において、絶対値｜ＩＮＯＭ−Ｉ｜が閾値Ｉｔｈ１よりも小さいと判定されたとき、またはステップＳ５８の後、電池モジュール１００Ａにおける異常処理の動作が終了する。
Then, when it is determined in step S57 that the absolute value | I NOM -I | is smaller than the threshold value Ith1, or after step S58, the abnormality processing operation in the
そして、電池モジュール１００Ａにおける異常処理が終了した後、異常である電池ユニット装置（＝電池ユニット装置５０５〜５０８の少なくとも１つ）においては、ヒューズの溶断を確認する動作が図７に示すフローチャートに従って行なわれる。
Then, after the abnormality processing in the
上述したように、電池モジュール１００Ａにおいては、各電池ユニット装置５０５〜５０８において異常である電池サブユニットのヒューズが溶断されるとともに、電池モジュール制御回路５００Ａは、電池装置２００Ａが異常であるか否かを判定し、電池装置２００Ａが異常であると判定したとき、スイッチ３００をオフする。その結果、電池装置２００Ａが正常である場合にのみ、電力が負荷に供給される。従って、電力を負荷に正確に供給できる。
As described above, in
なお、電池モジュール１００Ａは、一般的に、ｐ行×ｑ列に配列された電池ユニット装置２を備えていればよい。
また、電池モジュール１００Ａは、電池ユニット装置２に代えて、電池ユニット装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆのいずれかをｐ行×ｑ列に配列した構成からなっていてもよい。
Further, the
更に、個数ＮＡＢＮ２の閾値は、２以上の数からなっていてもよい。
Furthermore, the threshold value of the
更に、電池モジュール１００Ａは、電池モジュール制御回路５００Ａを備えていなくてもよい。この場合、各電池ユニット装置５０５〜５０８の制御回路５０が上述した電池モジュール制御回路５００Ａの機能を果たす。
Furthermore, the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, embodiment mentioned above is only the illustration for implementing this invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented by appropriately modifying the above-described embodiment without departing from the spirit thereof.
この発明は、電池パックおよび電池モジュールに適用される。 The present invention is applied to a battery pack and a battery module.
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｆ，５０１〜５０４ 電池パック、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，５０５〜５０８ 電池ユニット装置、４，４Ａ 溶断手段、１０ プラス端子、１１ マイナス端子、１２ サブプラス端子、２０，２０Ａ 電池ユニット、２１〜２３，２１Ａ〜２３Ａ 電池サブユニット、４１，４１Ａ 溶断セル、４２，４２Ａ，４００，５４３ 抵抗、５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ，５０Ｅ，５０Ｆ 制御回路、１００，１００Ａ 電池モジュール、２００，２００Ａ 電池装置、２１１，２２１，２３１ ヒューズ、２１２，２２２，２３２ 二次電池セル群、３００，４３１〜４３３，５５１〜５５４ スイッチ、２０，４１０，４２０，５１０，５１１，５１３，５２０，５２１，５２３，５３０，５３１，５３３，５４０，５４０Ａ，５５０，５６０ 電圧検出部、５００，５００Ａ 電池モジュール制御回路、５１４，５２４，５３４，５４１，５４１Ａ 温度センサー、２１２１〜２１２４，２２２１〜２２２４，２３２１〜２３２４ 二次電池セル 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1F, 501 to 504 Battery pack, 2, 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 505 to 508 Battery unit device, 4, 4A Fusing means, 10 Plus terminal, 11 Negative terminal, 12 sub-plus terminal, 20, 20A battery unit, 21-23, 21A-23A battery subunit, 41, 41A fusing cell, 42, 42A, 400, 543 resistance, 50, 50A, 50B, 50C, 50D, 50E, 50F control circuit, 100, 100A battery module, 200, 200A battery device, 211, 221, 231 fuse, 212, 222, 232 secondary battery cell group, 300, 431-433, 551-554 switch, 20, 410 , 420, 510, 511, 513, 520, 521, 523, 530 531,533,540,540A, 550, 560 voltage detecting portion, 500 and 500a battery module control circuit, 514,524,534,541,541A temperature sensor, 2121～2124,2221～2224,2321～2324 secondary battery cell
Claims (18)
二次電池セルまたはキャパシタで構成され、前記制御回路が異常であると判定した電池サブユニットのヒューズに、過電流を流すことにより、前記ヒューズを溶断する溶断セルとを備える、電池パック。 A battery unit in which a plurality of battery subunits including a fuse and a secondary battery cell connected in series to the fuse are connected in parallel; and a control circuit for determining whether or not each of the battery subunits is abnormal A battery unit device comprising:
A battery pack comprising: a secondary battery cell or a capacitor, and a fusing cell that blows the fuse by passing an overcurrent through the fuse of the battery subunit that is determined to be abnormal by the control circuit.
前記制御回路は、前記各電池サブユニットの二次電池セルの電圧を検出し、前記電圧を、他の電池サブユニットの二次電池セルの電圧を示す比較対象電圧と比較し、前記電圧と、前記比較対象電圧との差の絶対値が第１の閾値よりも大きい場合に前記電池サブユニットが異常であると判定する第１の処理を実行する、電池パック。 The battery pack according to claim 1,
The control circuit detects a voltage of a secondary battery cell of each battery subunit, compares the voltage with a comparison target voltage indicating a voltage of a secondary battery cell of another battery subunit, and the voltage, A battery pack that executes a first process of determining that the battery subunit is abnormal when an absolute value of a difference from the comparison target voltage is larger than a first threshold.
前記電池サブユニットは、直列に接続されたｍ（ｍは２以上の整数）個の二次電池セルを含み、
前記制御回路は、前記ｍ個の二次電池セルのうちのｎ（１≦ｎ＜ｍ）個の二次電池セルの両端間の電圧Ｖ１と、前記ｍ個の二次電池セルの両端間の電圧Ｖ２とを検出し、前記電圧Ｖ１と、（ｎ／ｍ）×Ｖ２で示される電圧との差の絶対値が第２の閾値よりも大きい場合に前記電池サブユニットが異常であると判定する第２の処理を実行する、電池パック。 The battery pack according to claim 1,
The battery subunit includes m (m is an integer of 2 or more) secondary battery cells connected in series,
Wherein the control circuit includes a voltage V 1 of the across the n (1 ≦ n <m) pieces of the secondary battery cell of the m secondary battery cell, wherein both ends of the m secondary battery cells detecting the voltage V 2 of the voltage V 1, (n / m) wherein when the absolute value of the difference between the voltage indicated by × V 2 is greater than the second threshold value the battery subunits is abnormal A battery pack that executes a second process for determining that there is a battery pack.
前記電池サブユニットは、直列に接続されたｍ（ｍは２以上の整数）個の二次電池セルを含み、
前記制御回路は、前記ｍ個の二次電池セルのうちのｎ（１≦ｎ＜ｍ）個の二次電池セルの両端間の電圧Ｖ１と、前記並列に接続された電池サブユニットの両端の電圧Ｖ３とを検出し、前記電圧Ｖ１と、（ｎ／ｍ）×Ｖ３で示される電圧との差の絶対値が第３の閾値よりも大きい場合に前記電池サブユニットが異常であると判定する第３の処理を実行する、電池パック。 The battery pack according to claim 1,
The battery subunit includes m (m is an integer of 2 or more) secondary battery cells connected in series,
The control circuit includes a voltage V 1 between both ends of n (1 ≦ n <m) secondary battery cells of the m secondary battery cells and both ends of the battery subunits connected in parallel. detecting a voltage V 3 of, and the voltage V 1, (n / m) wherein when the absolute value of the difference between the voltage indicated by × V 3 is greater than the third threshold value the battery subunits is abnormal A battery pack that executes a third process for determining that there is a battery pack.
前記制御回路は、前記電池サブユニット内に流れる電流を検出し、前記電池ユニットの放電時において、前記電流が充電方向に流れている電池サブユニットを異常であると判定する第４の処理を実行する、電池パック。 The battery pack according to claim 1,
The control circuit detects a current flowing in the battery subunit, and executes a fourth process for determining that the battery subunit in which the current flows in the charging direction is abnormal when the battery unit is discharged. Do the battery pack.
前記制御回路は、前記電池サブユニット内に流れる電流を検出し、前記電池ユニットの充電時及び放電時でない時において、前記電流が充電方向に流れている電池サブユニットを異常であると判定する第５の処理を実行する、電池パック。 The battery pack according to claim 1,
The control circuit detects a current flowing in the battery subunit, and determines that the battery subunit in which the current flows in the charging direction is abnormal when the battery unit is not being charged or discharged. 5. A battery pack that executes the process of 5.
前記制御回路は、前記電池サブユニットの二次電池セルの温度を検出し、前記温度が所定範囲外である場合に前記電池サブユニットを異常であると判定する第６の処理を実行する、電池パック。 The battery pack according to claim 1,
The control circuit detects a temperature of the secondary battery cell of the battery subunit, and executes a sixth process of determining that the battery subunit is abnormal when the temperature is out of a predetermined range. pack.
前記制御回路は、前記第１〜６の処理のうち少なくとも２つの処理を実行する、電池パック。 The battery pack according to claim 1,
The control circuit is a battery pack that executes at least two of the first to sixth processes.
前記溶断セルは、複数個並列に設けられる、電池パック。 The battery pack according to any one of claims 1 to 8,
A battery pack in which a plurality of the fusing cells are provided in parallel.
前記制御回路は、更に、前記ヒューズに過電流が流された場合、前記ヒューズが溶断されたか否かを確認する、電池パック。 The battery pack according to any one of claims 1 to 9,
The control circuit further confirms whether or not the fuse is blown when an overcurrent is passed through the fuse.
前記溶断セルのプラス端子と、前記各電池サブユニットのヒューズの前記二次電池セル側の端子との間に接続されたスイッチを更に備える、電池パック。 The battery pack according to any one of claims 1 to 10,
A battery pack further comprising a switch connected between a positive terminal of the fusing cell and a terminal on the secondary battery cell side of the fuse of each battery subunit.
前記溶断セルは、前記制御回路において、前記電池サブユニットが異常であると判定された場合、前記電池ユニットの充電開始時に、異常であると判定された電池サブユニットのヒューズに過電流を流す、電池パック。 The battery pack according to any one of claims 1 to 11,
In the control circuit, when it is determined in the control circuit that the battery subunit is abnormal, an overcurrent is caused to flow through the fuse of the battery subunit determined to be abnormal at the start of charging of the battery unit. Battery pack.
前記溶断セルは、前記制御回路において、前記電池サブユニットが異常であると判定された場合、前記放電時において、時間に対する電圧の変化量が閾値以上であるときに、異常であると判定された電池サブユニットのヒューズに過電流を流す、電池パック。 The battery pack according to any one of claims 1 to 11,
The fusing cell is determined to be abnormal when the battery subunit is determined to be abnormal in the control circuit when the amount of change in voltage with respect to time is greater than or equal to a threshold value during the discharge. A battery pack that allows overcurrent to flow through the fuses of the battery subunit.
前記制御回路において、前記電池サブユニットが異常であると判定された場合、前記異常であると判定された電池サブユニット内の二次電池セルに直列に接続される非常用セルを更に備える、電池パック。 The battery pack according to any one of claims 1 to 13,
In the control circuit, when it is determined that the battery subunit is abnormal, the battery further includes an emergency cell connected in series to a secondary battery cell in the battery subunit determined to be abnormal. pack.
前記ｐ×ｑ個の電池パックと、負荷との間に接続された負荷スイッチとを備え、
前記負荷スイッチは、前記ｐ×ｑ個の電池パックのうち少なくとも１つが異常であると判定された場合、オフされる、電池モジュール。 15. p × q battery packs in which the battery pack according to claim 1 is arranged in p (integer of 2 or more) rows × q (integer of 2 or more) columns;
Comprising the p × q battery packs and a load switch connected between the load,
The load switch is turned off when it is determined that at least one of the p × q battery packs is abnormal.
前記ｐ×ｑ個の電池パックのうち少なくとも１つが異常であると判定された場合、又は、前記負荷に供給される電圧又は電流が第４の閾値以上変化した場合、前記負荷スイッチをオフする電池モジュール制御回路を更に備える、電池モジュール。 The battery module according to claim 15, wherein
A battery that turns off the load switch when it is determined that at least one of the p × q battery packs is abnormal, or when the voltage or current supplied to the load changes by a fourth threshold or more. A battery module further comprising a module control circuit.
前記各制御回路が異常であると判定した電池サブユニットのヒューズに、過電流を流すことにより、前記ヒューズを溶断する溶断手段と、
前記ｐ×ｑ個の電池ユニット装置と、負荷との間に接続された負荷スイッチとを備え、
前記負荷スイッチは、前記ｐ×ｑ個の電池ユニット装置のうち少なくとも１つが異常であると判定された場合、オフされる、電池モジュール。 P × q battery unit devices in which the battery unit devices according to any one of claims 1 to 14 are arranged in p (an integer of 2 or more) rows × q (an integer of 2 or more) columns;
Fusing means for fusing the fuse by passing an overcurrent to the fuse of the battery subunit determined that each control circuit is abnormal,
Comprising the p × q battery unit devices and a load switch connected between the load,
The load switch is turned off when it is determined that at least one of the p × q battery unit devices is abnormal.
前記ｐ×ｑ個の電池ユニット装置のうち少なくとも１つが異常であると判定された場合、又は、前記負荷に供給される電圧又は電流が第５の閾値以上変化した場合、前記負荷スイッチをオフする電池モジュール制御回路を更に備える、電池モジュール。 The battery module according to claim 17,
When it is determined that at least one of the p × q battery unit devices is abnormal, or when the voltage or current supplied to the load changes by more than a fifth threshold, the load switch is turned off. A battery module further comprising a battery module control circuit.
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