JP2014217205A - 蓄電素子監視回路、充電システム、及び集積回路 - Google Patents

蓄電素子監視回路、充電システム、及び集積回路 Download PDF

Info

Publication number
JP2014217205A
JP2014217205A JP2013093400A JP2013093400A JP2014217205A JP 2014217205 A JP2014217205 A JP 2014217205A JP 2013093400 A JP2013093400 A JP 2013093400A JP 2013093400 A JP2013093400 A JP 2013093400A JP 2014217205 A JP2014217205 A JP 2014217205A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
storage element
power storage
shunt
circuits
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013093400A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6110199B2 (ja
Inventor
宮長 晃一
Koichi Miyanaga
晃一 宮長
前出 淳
Atsushi Maede
淳 前出
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP2013093400A priority Critical patent/JP6110199B2/ja
Publication of JP2014217205A publication Critical patent/JP2014217205A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6110199B2 publication Critical patent/JP6110199B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

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

Abstract

【課題】簡便な方法で監視機能が正常に動作しているかどうかをチェックすることが可能な蓄電素子監視回路、充電システム、及び集積回路を提供すること。【解決手段】蓄電素子監視回路20は、複数の蓄電素子C1,…,Cnそれぞれに並列接続される複数のシャント回路SA,…,SZと、複数のシャント回路SA,…,SZそれぞれのオン/オフを検出する複数のオン/オフ検出回路24A,…,24Zと、複数のオン/オフ検出回路24A,…,24Zの出力信号に基づいて複数のシャント回路SA,…,SZが正常に動作しているかどうかをチェックするチェック回路25とを備える。【選択図】図2

Description

本発明は、蓄電素子監視回路、充電システム、及び集積回路に関する。
一般に、ハイブリッド自動車や電気自動車のモータ駆動などに用いられる大容量で高出力なバッテリとして、複数の電池セル(蓄電素子)が直列に接続された組電池であるリチウムイオン電池などが用いられている。また、このようなバッテリのセル電圧を監視・制御するための監視回路がある。例えば、セル電圧が基準電圧を超えたらシャント回路に電流を流すことで過充電を回避することが知られている(例えば、特許文献1,2参照)。
特開2012−147587号公報 特開2012−228002号公報
複数の電池セルをモジュール化した場合、監視回路の監視機能が正常に動作しているかどうかをチェックするには、複雑なシステム構築が必要となる。例えば、シャント電流が流れたことを検出してその検出フラグをレジスタに格納し、レジスタから検出フラグを読み取ってシリアル通信を経由してチェックする等の複雑な処理を電池セルごとに行うことが必要となる。
本発明の目的は、簡便な方法で監視機能が正常に動作しているかどうかをチェックすることが可能な蓄電素子監視回路、充電システム、及び集積回路を提供することにある。
本発明の一態様によれば、複数の蓄電素子それぞれに並列接続される複数のシャント回路と、前記複数のシャント回路それぞれのオン/オフを検出する複数のオン/オフ検出回路と、前記複数のオン/オフ検出回路の出力信号に基づいて前記複数のシャント回路が正常に動作しているかどうかをチェックするチェック回路とを備える蓄電素子監視回路が提供される。
また、本発明の他の態様によれば、充電電流を生成する充電部と、前記充電部に直列接続される複数の蓄電素子と、前記複数の蓄電素子それぞれを監視するとともに、その監視機能が正常に動作しているかどうかをチェックする蓄電素子監視回路と、前記蓄電素子監視回路の出力信号をモニタする制御回路とを備える充電システムが提供される。
また、本発明の他の態様によれば、上記いずれかの蓄電素子監視回路を搭載した集積回路が提供される。
本発明によれば、簡便な方法で監視機能が正常に動作しているかどうかをチェックすることが可能な蓄電素子監視回路、充電システム、及び集積回路を提供することができる。
実施の形態に係る充電システムの模式的ブロック構成図。 実施の形態に係る蓄電素子監視回路の模式的ブロック構成図。 図2に示されるセル電圧検出回路の模式的ブロック構成図。 図2に示されるオン/オフ検出回路の説明図であって、(a)模式的ブロック構成図、(b)ヒステリシス特性を示すグラフ。 図2に示されるオン/オフ検出回路の別の模式的ブロック構成図。 図2に示されるオン/オフ検出回路の更に別の模式的ブロック構成図。 実施の形態に係る充電システムにおける波形例を模式的に示すグラフであって、(a)充電電流の波形例、(b)充電電圧およびセル電圧の波形例、(c)セル電圧検出回路の出力信号の波形例、(d)オン/オフ検出回路の出力信号の波形例、(e)セル電圧検出回路の出力信号の波形例、(f)オン/オフ検出回路の出力信号の波形例、(g)チェック回路の出力信号の波形例。 実施の形態に係る充電システムにおける別の波形例を模式的に示すグラフであって、(a)充電電流の波形例、(b)充電電圧およびセル電圧の波形例、(c)セル電圧検出回路の出力信号の波形例、(d)オン/オフ検出回路の出力信号の波形例、(e)セル電圧検出回路の出力信号の波形例、(f)オン/オフ検出回路の出力信号の波形例、(g)チェック回路の出力信号の波形例。 実施の形態に係る蓄電素子監視回路を搭載した集積回路の説明図。 実施の形態に係る蓄電素子監視回路を搭載した別の集積回路の説明図。 実施の形態に係る蓄電素子監視回路を搭載した更に別の集積回路の説明図。 実施の形態に係る蓄電素子監視回路をモジュール化した場合の変形例の説明図。 実施の形態に係る蓄電素子監視回路が備える蓄電素子としてのEDLC内部電極の基本構造を例示する模式的平面パターン構成図。 実施の形態に係る蓄電素子監視回路が備える蓄電素子としてのリチウムイオンキャパシタ内部電極の基本構造を例示する模式的平面パターン構成図。 実施の形態に係る蓄電素子監視回路が備える蓄電素子としてのリチウムイオン電池内部電極の基本構造を例示する模式的平面パターン構成図。
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各構成部品の厚みと平面寸法との関係等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
[実施の形態]
以下、図1〜図15を用いて実施の形態を詳細に説明する。
(充電システム)
実施の形態に係る充電システムの模式的ブロック構成は、図1に示すように、充電電流Ichgを生成する充電部10と、充電部10に直列接続される複数の蓄電素子C1,C2,C3,…,Cn-2,Cn-1,Cnと、複数の蓄電素子C1,C2,C3,…,Cn-2,Cn-1,Cnそれぞれを監視するとともに、その監視機能が正常に動作しているかどうかをチェックする蓄電素子監視回路20と、蓄電素子監視回路20の出力信号Fをモニタするマイコン(制御回路)30とを備える。蓄電素子C1,C2,C3,…,Cn-2,Cn-1,Cnは、例えば、リチウムイオン電池セル、電気2重層キャパシタセル、リチウムイオンキャパシタセル、SCiB(登録商標)セルなどである。
ここでは、複数の蓄電素子C1,C2,C3,…,Cn-2,Cn-1,Cnと蓄電素子監視回路20とをモジュール化してモジュールM1を形成している。このようなモジュールM1の最終チェックとして、蓄電素子監視回路20の監視機能が正常に動作しているかどうかをチェックする場合は、シンプル且つ的確なチェック方法が望まれる。ここでいう監視機能とは、例えば、過充電、過放電、過電流などを監視(検出)する機能である。
(蓄電素子監視回路)
実施の形態に係る蓄電素子監視回路20の模式的ブロック構成は、図2に示すように、複数の蓄電素子C1,…,Cnそれぞれに並列接続される複数のシャント回路SA,…,SZと、複数のシャント回路SA,…,SZそれぞれのオン/オフを検出する複数のオン/オフ検出回路24A,…,24Zと、複数のオン/オフ検出回路24A,…,24Zの出力信号に基づいて複数のシャント回路SA,…,SZが正常に動作しているかどうかをチェックするチェック回路25とを備える。
具体的には、チェック回路25は、複数のオン/オフ検出回路24A,…,24Zの全ての出力信号が入力されるAND回路である。このようなAND回路は、複数のシャント回路SA,…,SZの全てが正常に動作していることを示すフラグ信号を出力する。
あるいは、チェック回路25は、複数のオン/オフ検出回路24A,…,24Zの全ての出力信号が入力されるOR回路であっても良い。このようなOR回路は、シャント回路SA,…,SZの動作が開始したことを示すフラグ信号を出力する。
(シャント回路)
図2に示されるシャント回路SAは、蓄電素子C1に並列接続されるトランジスタ23Aと、蓄電素子C1に供給されるセル電圧VAが基準電圧Vrefを超えたときにトランジスタ23Aをオンにするセル電圧検出回路21Aとを備える。監視機能が正常に動作しているかどうかをチェックする場合は、複数の蓄電素子C1,…,Cnに供給されるセル電圧VA,…,VZの全てが基準電圧Vrefを超えるように、複数の蓄電素子C1,…,Cnが充電される(後述する)。トランジスタ23Aのドレインはシャント抵抗22Aを介して蓄電素子C1のプラス端子に接続され、ソースは蓄電素子C1のマイナス端子に接続され、ゲートはセル電圧検出回路21Aの出力端子に接続される。トランジスタ23Aがオンになると、充電電流Ichgから余剰となるシャント電流をシャント回路SAに分流させることができる。これにより、蓄電素子C1に流れるバッテリ電流を抑え、セル電圧VAの上昇を抑えることが可能となる。ここでは、シャント回路SAに着目して説明しているが、その他のシャント回路SB,…,S Zについても同様である。
図2に示されるセル電圧検出回路21Aの模式的ブロック構成は、図3に示すように表される。図3に示すように、セル電圧検出回路21Aは、蓄電素子C1に並列接続されるコンパレータ21A1を備える。コンパレータ21A1のプラス入力端子は蓄電素子C1のプラス端子に接続され、コンパレータ21A1のマイナス入力端子は基準電圧発生部21A2を介して蓄電素子C1のマイナス端子に接続され、コンパレータ21A1の出力端子はトランジスタ23Aに接続される。基準電圧発生部21A2は、蓄電素子C1の耐圧に基づいて決定される基準電圧Vrefを発生させる。ここでは、セル電圧検出回路21Aに着目して説明しているが、その他のセル電圧検出回路21B,…,21 Zについても同様である。
(オン/オフ検出回路)
図2に示されるオン/オフ検出回路24Aの模式的ブロック構成は、図4(a)に示すように表される。図4(a)に示すように、オン/オフ検出回路24Aは、蓄電素子C1に並列接続されるシュミットトリガ回路24A1を備える。シュミットトリガ回路24A1の入力端子はシャント抵抗22A―トランジスタ23A間に接続され、シュミットトリガ回路24A1の出力端子はチェック回路25の入力端子に接続される。シュミットトリガ回路24A1は、図4(b)に示すように、ヒステリシスを持っている。すなわち、入力電圧Viが増加してVt2になると、出力電圧VoがVLからVHに変化する。逆に、入力電圧Viが減少してVt1になると、出力電圧VoがVHからVL に変化する。このようなシュミットトリガ回路24A1によれば、安定した出力を得ることができるため、後段の回路において精度よく処理を行うことが可能である。ここでは、オン/オフ検出回路24Aに着目して説明しているが、その他のオン/オフ検出回路24B,…,24 Zについても同様である。
図2に示されるオン/オフ検出回路24Aの別の模式的ブロック構成は、図5に示すように表される。図5に示すように、オン/オフ検出回路24Aは、蓄電素子C1に並列接続されるコンパレータ24A2を備えても良い。コンパレータ24A2のプラス入力端子はシャント抵抗22A―トランジスタ23A間に接続され、コンパレータ24A2のマイナス入力端子は図示しない基準電圧発生部に接続され、コンパレータ24A2の出力端子はチェック回路25の入力端子に接続される。ここでは、オン/オフ検出回路24Aに着目して説明しているが、その他のオン/オフ検出回路24B,…,24 Zについても同様である。
図2に示されるオン/オフ検出回路24Aの更に別の模式的ブロック構成は、図6に示すように表される。図6に示すように、オン/オフ検出回路24Aは、MOSトランジスタ24A3を介したシュミットトリガ回路24A5を備えても良い。シュミットトリガ回路24A5の入力端子はMOSトランジスタ24A3―抵抗24A4間に接続され、シュミットトリガ回路24A5の出力端子はチェック回路25の入力端子に接続される。シュミットトリガ回路24A5がヒステリシスを持っている点は、図4に示されるシュミットトリガ回路24A1と同様である。ここでは、オン/オフ検出回路24Aに着目して説明しているが、その他のオン/オフ検出回路24B,…,24 Zについても同様である。
(波形例1)
実施の形態に係る充電システムにおける波形例を模式的に示すグラフは、図7に示すように表される。ここでは、複数のシャント回路SA,…,SZの全てが正常に動作している場合について説明する。
まず、図7(a)に示すように、充電部10より充電電流Ichgが供給されると、図7(b)に示すように、充電電圧V1が上昇するとともに、複数の蓄電素子C1,…,Cnに供給されるセル電圧VA,…,VZも上昇する。これにより、セル電圧VAが基準電圧Vrefを超えると、図7(c)に示すように、セル電圧検出回路21Aの出力信号VA1がハイになる。これにより、トランジスタ23Aがオンになると、図7(d)に示すように、オン/オフ検出回路24Aの出力信号VA2がハイになる。このようにして、図7(e)に示すように、全てのセル電圧検出回路21A,…,21Zの出力信号VA1,…,VZ1がハイになり、図7(f)に示すように、全てのオン/オフ検出回路24A,…,24Zの出力信号VA2,…,VZ2がハイになる。その結果、図7(g)に示すように、チェック回路25の出力信号Fがハイになり、フラグ信号が出力される。これにより、マイコン30において、複数のシャント回路SA,…,SZの全てが正常に動作していることを確認することができる。
(波形例2)
実施の形態に係る充電システムにおける別の波形例を模式的に示すグラフは、図8に示すように表される。ここでは、複数のシャント回路SA,…,SZのうち、シャント回路SZだけが正常に動作していない場合について説明する。
図8(a)〜(e)は、図7(a)〜(e)と同様であるため、詳しい説明を省略する。シャント回路SZが正常に動作していない場合は、図8(e)に示すように、セル電圧検出回路21Zの出力信号VZ1がハイになっても、図8(f)に示すように、オン/オフ検出回路24Zの出力信号VZ2はローのままである。シャント回路SZが正常に動作していない場合とは、具体的には、トランジスタ23Zが何らかの原因でオンしない場合などである。その結果、図8(g)に示すように、チェック回路25の出力信号Fもローのままである。これにより、マイコン30において、複数のシャント回路SA,…,SZのうちのいずれかが正常に動作していないことを確認することができる。
以上のように、実施の形態では、全チャンネルの蓄電素子C1,…,Cnに供給されるセル電圧VA,…,VZが基準電圧Vrefを超えるように、モジュールM1を外部より充電する。そして、蓄電素子監視回路20の出力信号Fをマイコン30においてモニタすることで、監視機能が正常に動作しているかどうかをチェックする。このようにすれば、セル電圧VA,…,VZを検出してからトランジスタ23A,…,23Zがオンするまでの一連の動作をシンプル且つ的確にヘルスチェックすることができる。その結果、従来に比べて蓄電素子監視回路20の回路構成が簡略化され、コストの低減を図ることが可能となる。
なお、ここでは、チェック回路25がAND回路であることを前提に説明しているが、チェック回路25はこれに限定されるものではない。例えば、チェック回路25としてOR回路を使用した場合は、複数のシャント回路SA,…,SZのうちのいずれかが正常に動作していれば、チェック回路25の出力信号Fがハイになる。この場合は、マイコン30において、セルバランスがオンしたことを検出することが可能である。
(LSIの具体例)
実施の形態に係る蓄電素子監視回路20を搭載した集積回路L1は、図9に示すように表される。図9に示すように、集積回路L1は、シャント回路SA,…,SZと、オン/オフ検出回路24A,…,24Zと、チェック回路25とを搭載しても良い。
実施の形態に係る蓄電素子監視回路20を搭載した別の集積回路L2は、図10に示すように表される。ここでは、シャント抵抗22A,…,24Zを集積回路L2に搭載していない場合を例示している。オン/オフ検出回路24A,…,24Zとチェック回路25とを集積回路L2に搭載する点は図9と同様である。
実施の形態に係る蓄電素子監視回路20を搭載した更に別の集積回路L3は、図11に示すように表される。ここでは、シャント抵抗22A,…,24Zとトランジスタ23A,…,23Zを集積回路L3に搭載していない場合を例示している。オン/オフ検出回路24A,…,24Zとチェック回路25とを集積回路L3に搭載する点は図9と同様である。
(モジュールの変形例)
図1では、複数の蓄電素子C1,C2,C3,…,Cn-2,Cn-1,Cnと蓄電素子監視回路20とをモジュール化しているが、モジュール化する範囲はこれに限定されるものではない。例えば、図12に示すように、複数の蓄電素子C1,C2,C3,…,Cn-2,Cn-1,Cnを除いた範囲をモジュール化してモジュールM2を形成しても良い。
(EDLC内部電極)
実施の形態に係る蓄電素子監視回路20が備える蓄電素子C1,…,Cnとしては、電気2重層キャパシタ(EDLC)セルを使用することができ、そのEDLC内部電極の基本構造は、図13に示すように表される。図13に示すように、EDLC内部電極は、少なくとも1層の活物質電極41,42に、電解液とイオンのみが通過するセパレータ40を介在させ、引き出し電極43,44が活物質電極41,42から露出するように構成され、引き出し電極43,44は電源電圧に接続されている。引き出し電極43,44は、例えば、アルミ箔から形成され、活物質電極41,42は、例えば、活性炭から形成される。セパレータ40は、活物質電極41,42全体を覆うように、活物質電極41,42よりも大きいもの(面積の広いもの)を用いる。セパレータ40は、エネルギーデバイスの種類には原理的に依存しないが、特にリフロー対応が必要とされる場合には、耐熱性が要求される。耐熱性が必要ない場合にはポリプロピレン等を、耐熱性が必要な場合にはセルロース系のものを用いることができる。EDLC内部電極には、電解液が含侵されており、セパレータ40を通して、電解液とイオンが充放電時に移動する。
(リチウムイオンキャパシタ内部電極)
実施の形態に係る蓄電素子監視回路20が備える蓄電素子C1,…,Cnとしては、リチウムイオンキャパシタセルを使用することができ、そのリチウムイオンキャパシタ内部電極の基本構造は、図14に示すように表される。図14に示すように、リチウムイオンキャパシタ内部電極は、少なくとも1層の活物質電極45,42に、電解液とイオンのみが通過するセパレータ40を介在させ、引き出し電極43,44が活物質電極45,42から露出するように構成され、引き出し電極43,44は電源電圧に接続されている。正極側の活物質電極42は、例えば、活性炭から形成され、負極側の活物質電極45は、例えば、Liドープカーボンから形成される。正極側の引き出し電極44は、例えば、アルミ箔から形成され、負極側の引き出し電極43は、例えば、銅箔から形成される。セパレータ40は、活物質電極45,42全体を覆うように、活物質電極45,42よりも大きいもの(面積の広いもの)を用いる。リチウムイオンキャパシタ内部電極には、電解液が含侵されており、セパレータ40を通して、電解液とイオンが充放電時に移動する。
(リチウムイオン電池内部電極)
実施の形態に係る蓄電素子監視回路20が備える蓄電素子C1,…,Cnとしては、リチウムイオン電池セルを使用することができ、そのリチウムイオン電池内部電極の基本構造は、図15に示すように表される。図15に示すように、リチウムイオン電池内部電極は、少なくとも1層の活物質電極45,46に、電解液とイオンのみが通過するセパレータ40を介在させ、引き出し電極43,44が活物質電極45,46から露出するように構成され、引き出し電極43,44は電源電圧に接続されている。正極側の活物質電極46は、例えば、LiCoOから形成され、負極側の活物質電極45は、例えば、Liドープカーボンから形成される。正極側の引き出し電極44は、例えば、アルミ箔から形成され、負極側の引き出し電極43は、例えば、銅箔から形成される。セパレータ40は、活物質電極45,46全体を覆うように、活物質電極45,46よりも大きいもの(面積の広いもの)を用いる。リチウムイオン電池内部電極には、電解液が含侵されており、セパレータ40を通して、電解液とイオンが充放電時に移動する。
以上説明したように、本発明によれば、簡便な方法で監視機能が正常に動作しているかどうかをチェックすることが可能な蓄電素子監視回路、充電システム、及び集積回路を提供することができる。
[その他の実施の形態]
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。例えば、蓄電素子監視回路20は、複数の蓄電素子C1,…,Cnを監視する機能を備えていればよく、シャント回路SA,…,SZを備えているかどうかは特に限定されるものではない。
本発明に係る蓄電素子監視回路、充電システム、及び集積回路は、PC、自動車、産業機器、バイク、バス、電車など、蓄電素子を監視することが必要な様々な装置に利用することができる。また、蓄電素子としては、リチウムイオン電池セル、電気2重層キャパシタセル、リチウムイオンキャパシタセル、SCiBセルなどを使用することが可能である。
10 充電部
20 蓄電素子監視回路
21A,…,21 Z セル電圧検出回路
23A,…,23Z トランジスタ
24A,…,24Z オン/オフ検出回路
24A1,…,24Z1 シュミットトリガ回路
25 チェック回路(AND回路,OR回路)
30 制御回路(マイコン)
1,…,Cn 蓄電素子
A,…,SZ シャント回路
A,…,VZ セル電圧
ref 基準電圧
L1,L2,L3 集積回路

Claims (18)

  1. 複数の蓄電素子それぞれに並列接続される複数のシャント回路と、
    前記複数のシャント回路それぞれのオン/オフを検出する複数のオン/オフ検出回路と、
    前記複数のオン/オフ検出回路の出力信号に基づいて前記複数のシャント回路が正常に動作しているかどうかをチェックするチェック回路と
    を備えることを特徴とする蓄電素子監視回路。
  2. 前記チェック回路は、前記複数のオン/オフ検出回路の全ての出力信号が入力されるAND回路であることを特徴とする請求項1に記載の蓄電素子監視回路。
  3. 前記チェック回路は、前記複数のシャント回路の全てが正常に動作していることを示すフラグ信号を出力することを特徴とする請求項2に記載の蓄電素子監視回路。
  4. 前記チェック回路は、前記複数のオン/オフ検出回路の全ての出力信号が入力されるOR回路であることを特徴とする請求項1に記載の蓄電素子監視回路。
  5. 前記チェック回路は、前記シャント回路の動作が開始したことを示すフラグ信号を出力することを特徴とする請求項4に記載の蓄電素子監視回路。
  6. 前記シャント回路は、前記蓄電素子に並列接続されるトランジスタと、前記蓄電素子に供給されるセル電圧が基準電圧を超えたときに前記トランジスタをオンにするセル電圧検出回路とを備え、
    前記複数の蓄電素子に供給されるセル電圧の全てが前記基準電圧を超えるように、前記複数の蓄電素子が充電されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の蓄電素子監視回路。
  7. 前記オン/オフ検出回路は、ヒステリシスを持ったシュミットトリガ回路を備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の蓄電素子監視回路。
  8. 前記蓄電素子は、リチウムイオン電池セル、電気2重層キャパシタセル、リチウムイオンキャパシタセル、SCiBセルのいずれかであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の蓄電素子監視回路。
  9. 充電電流を生成する充電部と、
    前記充電部に直列接続される複数の蓄電素子と、
    前記複数の蓄電素子それぞれを監視するとともに、その監視機能が正常に動作しているかどうかをチェックする蓄電素子監視回路と、
    前記蓄電素子監視回路の出力信号をモニタする制御回路と
    を備えることを特徴とする充電システム。
  10. 前記蓄電素子監視回路は、
    前記複数の蓄電素子それぞれに並列接続される複数のシャント回路と、
    前記複数のシャント回路それぞれのオン/オフを検出する複数のオン/オフ検出回路と、
    前記複数のオン/オフ検出回路の出力信号に基づいて前記複数のシャント回路が正常に動作しているかどうかをチェックするチェック回路と
    を備えることを特徴とする請求項9に記載の充電システム。
  11. 前記チェック回路は、前記複数のオン/オフ検出回路の全ての出力信号が入力されるAND回路であることを特徴とする請求項10に記載の充電システム。
  12. 前記チェック回路は、前記複数のシャント回路の全てが正常に動作していることを示すフラグ信号を出力することを特徴とする請求項11に記載の充電システム。
  13. 前記チェック回路は、前記複数のオン/オフ検出回路の全ての出力信号が入力されるOR回路であることを特徴とする請求項10に記載の充電システム。
  14. 前記チェック回路は、前記シャント回路の動作が開始したことを示すフラグ信号を出力することを特徴とする請求項13に記載の充電システム。
  15. 前記シャント回路は、前記蓄電素子に並列接続されるトランジスタと、前記蓄電素子に供給されるセル電圧が基準電圧を超えたときに前記トランジスタをオンにするセル電圧検出回路とを備え、
    前記複数の蓄電素子に供給されるセル電圧の全てが前記基準電圧を超えるように、前記複数の蓄電素子が前記充電部により充電されることを特徴とする請求項10〜14のいずれか1項に記載の充電システム。
  16. 前記オン/オフ検出回路は、ヒステリシスを持ったシュミットトリガ回路を備えることを特徴とする請求項10〜15のいずれか1項に記載の充電システム。
  17. 前記蓄電素子は、リチウムイオン電池セル、電気2重層キャパシタセル、リチウムイオンキャパシタセル、SCiBセルのいずれかであることを特徴とする請求項10〜16のいずれか1項に記載の充電システム。
  18. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の蓄電素子監視回路を搭載した集積回路。
JP2013093400A 2013-04-26 2013-04-26 蓄電素子監視回路、充電システム、及び集積回路 Active JP6110199B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013093400A JP6110199B2 (ja) 2013-04-26 2013-04-26 蓄電素子監視回路、充電システム、及び集積回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013093400A JP6110199B2 (ja) 2013-04-26 2013-04-26 蓄電素子監視回路、充電システム、及び集積回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014217205A true JP2014217205A (ja) 2014-11-17
JP6110199B2 JP6110199B2 (ja) 2017-04-05

Family

ID=51942425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013093400A Active JP6110199B2 (ja) 2013-04-26 2013-04-26 蓄電素子監視回路、充電システム、及び集積回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6110199B2 (ja)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005287154A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Ricoh Co Ltd 並列モニタ回路およびそれを用いた半導体装置
JP2007085847A (ja) * 2005-09-21 2007-04-05 Hitachi Vehicle Energy Ltd セルバランス回路異常検出方式
JP2008125211A (ja) * 2006-11-10 2008-05-29 Sankyo Kobunshi Kk 充電システム
JP2009071968A (ja) * 2007-09-12 2009-04-02 Ricoh Co Ltd 蓄電装置、画像形成装置及び充電制御方法
US20090096421A1 (en) * 2007-10-15 2009-04-16 Black & Decker Inc. Method for balancing cells in a battery pack
US20100159293A1 (en) * 2008-06-24 2010-06-24 Imp Gmbh Device for producing electrical energy and a charging current signal, and a device for producing electrical energy charged by the charging current signal
JP2011015561A (ja) * 2009-07-03 2011-01-20 Meidensha Corp リチウムイオンキャパシタセルの充放電装置
JP2012514449A (ja) * 2010-02-22 2012-06-21 エルジー・ケム・リミテッド セルバランス回路の異常診断装置及び方法
JP2012147587A (ja) * 2011-01-12 2012-08-02 Lapis Semiconductor Co Ltd 半導体回路、電池監視システム、診断プログラム、及び診断方法
JP2012228002A (ja) * 2011-04-15 2012-11-15 Lapis Semiconductor Co Ltd 電池監視システム及び放電方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005287154A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Ricoh Co Ltd 並列モニタ回路およびそれを用いた半導体装置
JP2007085847A (ja) * 2005-09-21 2007-04-05 Hitachi Vehicle Energy Ltd セルバランス回路異常検出方式
JP2008125211A (ja) * 2006-11-10 2008-05-29 Sankyo Kobunshi Kk 充電システム
JP2009071968A (ja) * 2007-09-12 2009-04-02 Ricoh Co Ltd 蓄電装置、画像形成装置及び充電制御方法
US20090096421A1 (en) * 2007-10-15 2009-04-16 Black & Decker Inc. Method for balancing cells in a battery pack
US20100159293A1 (en) * 2008-06-24 2010-06-24 Imp Gmbh Device for producing electrical energy and a charging current signal, and a device for producing electrical energy charged by the charging current signal
JP2011015561A (ja) * 2009-07-03 2011-01-20 Meidensha Corp リチウムイオンキャパシタセルの充放電装置
JP2012514449A (ja) * 2010-02-22 2012-06-21 エルジー・ケム・リミテッド セルバランス回路の異常診断装置及び方法
JP2012147587A (ja) * 2011-01-12 2012-08-02 Lapis Semiconductor Co Ltd 半導体回路、電池監視システム、診断プログラム、及び診断方法
JP2012228002A (ja) * 2011-04-15 2012-11-15 Lapis Semiconductor Co Ltd 電池監視システム及び放電方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6110199B2 (ja) 2017-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10044211B2 (en) Battery pack and method of controlling the same
JP5248764B2 (ja) 蓄電素子の異常検出装置、蓄電素子の異常検出方法及びその異常検出プログラム
EP2159868A1 (en) In-cell shortcircuit detection device and method and cell pack
US20100188054A1 (en) Battery internal short-circuit detecting device and method, battery pack, and electronic device system
JP5866063B2 (ja) 電圧センサの故障検出装置
JP5922793B2 (ja) 電流測定回路、バッテリ、及び車両
KR101984326B1 (ko) 배터리의 절연 저항 측정 장치 및 방법
US20150229144A1 (en) Battery management system
KR20130123098A (ko) 배터리 밸런싱 시스템 및 이를 이용한 배터리 밸런싱 방법
JP2007085847A (ja) セルバランス回路異常検出方式
JP2019100878A (ja) 計測装置、蓄電装置、計測システム、オフセット誤差の計測方法
KR20130066462A (ko) 배터리 팩의 보호회로 및 이를 포함하는 배터리팩
US8174242B2 (en) Apparatus and method for pre-charging in charging/discharging equipment for an energy-storage device
JP6348219B2 (ja) Dc−dc電圧コンバータの入力電力の限度を調節するための電力制御システム及び方法
US9583952B2 (en) Shunt circuit, charging system and integrated circuit
JP2012018037A (ja) 電圧測定回路及び方法
JP6647986B2 (ja) 二次電池の劣化判定装置、二次電池の劣化判定方法、及び二次電池の制御装置
JP4954791B2 (ja) 蓄電デバイスの電圧予測方法
JP6365820B2 (ja) 二次電池の異常判定装置
JP6110199B2 (ja) 蓄電素子監視回路、充電システム、及び集積回路
KR101633834B1 (ko) 전원 안전 차단 기능을 가진 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법
KR101498763B1 (ko) 절연 저항 검출 장치 및 이의 진단 장치
KR102680305B1 (ko) 병렬 멀티 팩 시스템의 출력 제어 장치 및 방법
US9529054B2 (en) Detecting disconnection fault in device monitoring circuit connected in multiple stages for battery cells connected in series
KR101158214B1 (ko) 에너지 저장체의 전압 안정화 장치 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161019

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161025

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170131

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170221

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170309

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6110199

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250