JP2022042192A - Secondary battery and control method - Google Patents

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Abstract

To provide a secondary battery that can recover from overdischarge.SOLUTION: A secondary battery 100 is provided with a positive electrode terminal 1a, a negative electrode terminal 1b, a battery module 10, and a precharge circuit 50 provided between a negative electrode of the battery module and the negative electrode terminal. The precharge circuit has a resistor R1 connected with the negative electrode and a first switch SW1 connected in series with the resistor. The secondary battery is provided with a processor 30, a measuring unit 20, and a second switch 40. The processor operates with a voltage equal to or more than a threshold supplied from the battery module and controls the secondary battery. The measuring unit measures the voltage of the battery module. The second switch is connected in parallel with the precharge circuit between the negative electrode and the negative electrode terminal. When an external power supply (power supply for recovery 60) is connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, if the measured voltage is less than the threshold, the processor turns on the first switch and turns off the second switch.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明の実施形態は、二次電池および制御方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to secondary batteries and control methods.

二次電池としてのリチウムイオン電池は、車両、船舶、鉄道車両などで広く用いられ、旧来の鉛バッテリーにとって代わろうとしている。一般的なリチウムイオン電池では、過放電が発生すると集電体の銅が電解液中に溶出し、結晶化した金属により正極、負極間が内部で短絡するおそれがある。このため過放電に至る前にリチウムイオン電池を構成するセルを回路から自動的に切り離し放電を停止することで、安全性を確保している。仮に自己放電などで低電圧放電領域に入ってしまうと、２度と使用できなくなる。 Lithium-ion batteries as secondary batteries are widely used in rolling stock, ships, railroad cars, etc., and are about to replace the traditional lead batteries. In a general lithium-ion battery, when over-discharge occurs, copper in the current collector elutes into the electrolytic solution, and the crystallized metal may cause an internal short circuit between the positive electrode and the negative electrode. For this reason, safety is ensured by automatically disconnecting the cells constituting the lithium-ion battery from the circuit and stopping the discharge before the over-discharge occurs. If it enters the low voltage discharge region due to self-discharge or the like, it cannot be used again.

ところで、チタン酸リチウム（ＬＴＯ）、あるいはアルミ集電体を負極に使用した、次世代型のリチウムイオン電池が知られている。この種の構造を持つ電池パックは、過放電に至ったとしても劣化が非常に小さいことが知られている。しかしながら二次電池にパッケージされた場合、過放電からの復旧（再使用）をしないことが一般的に行われている。 By the way, a next-generation lithium-ion battery using lithium titanate (LTO) or an aluminum current collector as a negative electrode is known. Battery packs with this type of structure are known to have very little deterioration even if they are over-discharged. However, when packaged in a secondary battery, it is common practice not to recover (reuse) from over-discharge.

特開２００３－９２８４１号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-92841 特開平０７－２５５１３４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 07-255134

既存の二次電池では、内部のセルの性能によらず、過放電になると再使用（復旧）が一律に禁じられていた。このため一旦過放電してしまうと、モジュールごと、あるいは二次電池をまるごと交換することにより装置を再起動していた。過放電を起こしたとしても復旧できる技術が要望されている。 With existing secondary batteries, reuse (recovery) was uniformly prohibited in the event of over-discharge, regardless of the performance of the internal cells. Therefore, once over-discharged, the device was restarted by replacing the entire module or the secondary battery. There is a demand for a technology that can recover even if an overdischarge occurs.

そこで、目的は、過放電から復旧することの可能な二次電池および制御方法を提供することにある。 Therefore, an object is to provide a secondary battery and a control method capable of recovering from over-discharge.

実施形態によれば、二次電池は、正極端子、負極端子、バッテリモジュール、および、このバッテリモジュールの負極と上記負極端子との間に設けられるプリチャージ回路を具備する。プリチャージ回路は、負極に接続される抵抗器と、この抵抗器に直列接続される第１スイッチとを有する。二次電池はさらに、プロセッサ（例えばＢＭＵ：Battery Management Unit）、計測部、および第２スイッチを具備する。プロセッサは、バッテリモジュールから供給されるしきい値以上の電圧により動作して二次電池を制御する。計測部は、バッテリモジュールの電圧を計測する。第２スイッチは、負極と負極端子との間に、プリチャージ回路と並列に接続される。そしてプロセッサは、正極端子および負極端子に外部電源が接続された場合に、計測された電圧がしきい値未満であれば第１スイッチをオンし、第２スイッチをオフする。 According to the embodiment, the secondary battery includes a positive electrode terminal, a negative electrode terminal, a battery module, and a precharge circuit provided between the negative electrode of the battery module and the negative electrode terminal. The precharge circuit has a resistor connected to the negative electrode and a first switch connected in series to the resistor. The secondary battery further comprises a processor (eg, BMU: Battery Management Unit), a measuring unit, and a second switch. The processor operates by a voltage above the threshold value supplied from the battery module to control the secondary battery. The measuring unit measures the voltage of the battery module. The second switch is connected in parallel with the precharge circuit between the negative electrode and the negative electrode terminal. Then, when the external power supply is connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, the processor turns on the first switch and turns off the second switch if the measured voltage is less than the threshold value.

図１は、実施形態に係わる二次電池の適用例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an application example of a secondary battery according to an embodiment. 図２は、実施形態に係わる二次電池の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a secondary battery according to an embodiment. 図３は、過放電から復旧する際のセットアップの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a setup when recovering from overdischarge. 図４は、プロセッサ３０の処理手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an example of the processing procedure of the processor 30. 図５は、バッテリモジュール１０が過放電と判定された場合のスイッチの状態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a state of the switch when the battery module 10 is determined to be over-discharged. 図６は、実施形態に係わる二次電池の他の例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing another example of the secondary battery according to the embodiment.

図１は、実施形態に係わる二次電池の適用例を示す模式図である。実施形態では、二次電池として、負極にチタン酸リチウム、あるいはアルミ集電体を用いたリチウムイオン電池を想定する。
実施形態において、二次電池１００は、内燃機関（エンジン）により駆動力を得る車両２００に搭載される。車両２００のハンドルの近傍に設置されたキースイッチ（イグニッションスイッチ（ＩＧＮ））３００が操作されると、二次電池１００の電力が車両２００のスタータに供給され、エンジンが始動される。その際、キースイッチ３００から接点信号（スタータ情報）が、インタフェース４００を介して二次電池１００に供給される。なお、図１の構成は一例であり、二次電池１００の応用例は車両への搭載に限定されるものではない。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an application example of a secondary battery according to an embodiment. In the embodiment, a lithium ion battery using lithium titanate or an aluminum current collector as the negative electrode is assumed as the secondary battery.
In the embodiment, the secondary battery 100 is mounted on a vehicle 200 that obtains a driving force by an internal combustion engine (engine). When the key switch (ignition switch (IGN)) 300 installed near the steering wheel of the vehicle 200 is operated, the electric power of the secondary battery 100 is supplied to the starter of the vehicle 200 and the engine is started. At that time, the contact signal (starter information) is supplied from the key switch 300 to the secondary battery 100 via the interface 400. The configuration of FIG. 1 is an example, and the application example of the secondary battery 100 is not limited to mounting on a vehicle.

すなわち実施形態に係わる二次電池１００は、その外装面に正極端子１ａと、負極端子１ｂと、外部からの信号を取得するための外部制御端子１ｃとを備える。外部制御端子１ｃを介して信号を与えることで、二次電池１００の動作を制御することが可能である。 That is, the secondary battery 100 according to the embodiment includes a positive electrode terminal 1a, a negative electrode terminal 1b, and an external control terminal 1c for acquiring a signal from the outside on the outer surface thereof. By giving a signal via the external control terminal 1c, it is possible to control the operation of the secondary battery 100.

図２は、実施形態に係わる二次電池の一例を示すブロック図である。二次電池１００は、バッテリモジュール１０、計測部２０、プロセッサ（ＢＭＵ：Battery Management Unit）３０、スイッチ４０、およびプリチャージ回路５０を備える。このうちバッテリモジュール１０は、直列に接続された複数のセルＣ１～Ｃｎを備える。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of a secondary battery according to an embodiment. The secondary battery 100 includes a battery module 10, a measuring unit 20, a processor (BMU: Battery Management Unit) 30, a switch 40, and a precharge circuit 50. Of these, the battery module 10 includes a plurality of cells C1 to Cn connected in series.

計測部２０は、バッテリモジュール１０（セルＣ１～Ｃｎ）の電圧、電流、あるいは温度などの情報を計測する。計測された情報はプロセッサ３０に転送される。
プロセッサ３０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの、演算機能を有する半導体チップである。プロセッサ３０は、バッテリモジュール１０から供給される電圧により動作し、二次電池１００を統括的に制御する。プロセッサ３０は計測部２０から得られた情報をもとに、過充電や過放電といった、バッテリモジュール１０の状態を判定する。 The measuring unit 20 measures information such as voltage, current, or temperature of the battery module 10 (cells C1 to Cn). The measured information is transferred to the processor 30.
The processor 30 is a semiconductor chip having an arithmetic function, such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit). The processor 30 operates by the voltage supplied from the battery module 10 and controls the secondary battery 100 in an integrated manner. The processor 30 determines the state of the battery module 10 such as overcharge or overdischarge based on the information obtained from the measurement unit 20.

ここで、プロセッサ３０は、或るしきい値以上の電圧が供給されなければ動作することができない。よって、いったん過放電に至ってしまうと既存の二次電池では、プロセッサ３０を正常に動作させることができなくなるので、モジュールごと交換せざるを得なかった。これは、電池本体を制御するプロセッサを、電池それ自体に装備する二次電池に特有の事情といえる。以下では、これを解決し得る構成について説明する。 Here, the processor 30 cannot operate unless a voltage equal to or higher than a certain threshold value is supplied. Therefore, once the over-discharge is reached, the processor 30 cannot be operated normally with the existing secondary battery, so that the entire module has to be replaced. It can be said that this is a situation peculiar to the secondary battery in which the processor that controls the battery body is installed in the battery itself. The configuration that can solve this will be described below.

プリチャージ回路５０は、負極端子１ｂとバッテリモジュール１０の負極との間に設けられる。プリチャージ回路５０は、バッテリモジュール１０の負極に接続される抵抗器Ｒ１（プリチャージ抵抗）と、抵抗器Ｒ１に直列接続されるスイッチＳＷ１とを有する。
スイッチ４０は、プリチャージ回路５０と平列に、負極端子１ｂとバッテリモジュール１０の負極との間に接続される。 The precharge circuit 50 is provided between the negative electrode terminal 1b and the negative electrode of the battery module 10. The precharge circuit 50 has a resistor R1 (precharge resistor) connected to the negative electrode of the battery module 10 and a switch SW1 connected in series to the resistor R1.
The switch 40 is connected in parallel with the precharge circuit 50 between the negative electrode terminal 1b and the negative electrode of the battery module 10.

さらに、二次電池１００は、ダイオードＤ１～Ｄ３を備える。ダイオードＤ１のアノードはバッテリモジュール１０の正極に接続され、カソードはプロセッサ３０に接続される。つまりバッテリモジュール１０から、ダイオードＤ１を介してプロセッサ３０に駆動電力が供給される。 Further, the secondary battery 100 includes diodes D1 to D3. The anode of the diode D1 is connected to the positive electrode of the battery module 10, and the cathode is connected to the processor 30. That is, drive power is supplied from the battery module 10 to the processor 30 via the diode D1.

ダイオードＤ２のアノードはプロセッサ３０に接続され、カソードはバッテリモジュールの負極に接続される。ダイオードＤ３は、ダイオードＤ２とアノードを共有してもよい。つまりダイオードＤ３のアノードはプロセッサ３０に接続される。ダイオードＤ２のカソードは負極端子１ｂに接続される。 The anode of the diode D2 is connected to the processor 30 and the cathode is connected to the negative electrode of the battery module. The diode D3 may share an anode with the diode D2. That is, the anode of the diode D3 is connected to the processor 30. The cathode of the diode D2 is connected to the negative electrode terminal 1b.

ダイオードＤ１～Ｄ３を設けることにより、正極端子１ａ、負極端子１ｂ、およびプロセッサ３０の間の電流の流れる方向が制限され、例えば、正極端子１ａ、負極端子１ｂに外部電源が接続された場合の安全性を確保することができる。 By providing the diodes D1 to D3, the flow direction of the current between the positive electrode terminal 1a, the negative electrode terminal 1b, and the processor 30 is restricted, and for example, safety when an external power supply is connected to the positive electrode terminal 1a and the negative electrode terminal 1b. Sex can be ensured.

図３は、過放電から復旧する際のセットアップの一例を示す図である。実施形態では、過放電となったバッテリモジュール１０を復旧させるために、外部電源としての復旧用電源６０を、正極端子１ａおよび負極端子１ｂに接続する。もちろん、復旧用電源６０の正極を正極端子１ａに接続し、負極を負極端子１ｂに接続して並列接続とする。ここで、復旧用電源６０としては別筐体の電池のほか、充電器などを用いることができる。また、プロセッサ３０の消費電力よりも大きい容量の電源を用意すれば十分であり、必ずしも大容量の電源を接続する必要はない。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a setup when recovering from overdischarge. In the embodiment, in order to restore the over-discharged battery module 10, a restoration power source 60 as an external power source is connected to the positive electrode terminal 1a and the negative electrode terminal 1b. Of course, the positive electrode of the restoration power supply 60 is connected to the positive electrode terminal 1a, and the negative electrode is connected to the negative electrode terminal 1b for parallel connection. Here, as the recovery power source 60, a charger or the like can be used in addition to a battery in a separate housing. Further, it is sufficient to prepare a power supply having a capacity larger than the power consumption of the processor 30, and it is not always necessary to connect a power supply having a large capacity.

プロセッサを持たない旧来のカーバッテリーなどでは、よく知られた上記方法によりセルスタータを強制駆動することで、バッテリー上がりからの復旧を期待できる。これに対し実施形態の二次電池１００は、プロセッサ３０を備えていて、過放電となればその制御機能も失われることから、外部電源に頼ったとしても単純に復旧を期待することはできない。さらに供給量の少ない電源で復旧できるメリットがある。 For old car batteries that do not have a processor, recovery from dead battery can be expected by forcibly driving the cell starter by the above-mentioned well-known method. On the other hand, the secondary battery 100 of the embodiment is provided with the processor 30, and its control function is lost if it is over-discharged. Therefore, even if it relies on an external power source, recovery cannot be simply expected. Furthermore, there is a merit that it can be restored with a power supply with a small supply amount.

つまり、バッテリモジュール１０の内部電圧がプロセッサ３０の起動電圧よりも低下すると、プロセッサ３０をそもそも起動できなくなる。そこで実施形態では、復旧用電源６０を二次電池１００に接続したうえで、プロセッサ３０に、例えば外部制御端子１ｃを介して起動信号を与える。 That is, if the internal voltage of the battery module 10 is lower than the starting voltage of the processor 30, the processor 30 cannot be started in the first place. Therefore, in the embodiment, after connecting the recovery power supply 60 to the secondary battery 100, a start signal is given to the processor 30 via, for example, the external control terminal 1c.

図４は、プロセッサ３０の処理手順の一例を示すフローチャートである。プロセッサ３０は起動すると、計測部２０からの情報に基づいてバッテリモジュール１０の状態を確認する。バッテリモジュール１０の電圧（バッテリモジュール電圧）が、しきい値としてのＢＭＵ起動電圧未満であれば（ステップＳ１でＹｅｓ）、プロセッサ３０は、バッテリモジュール１０が過放電状態であると判定する。そうするとプロセッサ３０は、プリチャージ回路をオンして（ステップＳ２）、スイッチ４０をオフにする。 FIG. 4 is a flowchart showing an example of the processing procedure of the processor 30. When the processor 30 starts up, it confirms the state of the battery module 10 based on the information from the measuring unit 20. If the voltage of the battery module 10 (battery module voltage) is less than the BMU starting voltage as the threshold value (Yes in step S1), the processor 30 determines that the battery module 10 is in an over-discharged state. Then, the processor 30 turns on the precharge circuit (step S2) and turns off the switch 40.

図５は、バッテリモジュール１０が過放電となった場合の各スイッチの状態を示す図である。プリチャージ回路５０とスイッチ４０がともにオフとする。プロセッサ３０で消費する電流は最大でも数百ｍＡと少なく、復旧用電源６０が供給する電流よりも小さい。復旧用電源６０に対しては一般的なリチウムイオン電池と同様、ＣＣＣＶ制御（定電圧・定電流制御）が行われる。そのため、プロセッサ３０にＢＭＵ起動電圧以上の電圧値が加わり、プロセッサ３０が起動できる。 FIG. 5 is a diagram showing a state of each switch when the battery module 10 is over-discharged. Both the precharge circuit 50 and the switch 40 are turned off. The current consumed by the processor 30 is as small as several hundred mA at the maximum, which is smaller than the current supplied by the recovery power supply 60. The recovery power supply 60 is subjected to CCCV control (constant voltage / constant current control) in the same manner as a general lithium ion battery. Therefore, a voltage value equal to or higher than the BMU starting voltage is applied to the processor 30, and the processor 30 can be started.

プロセッサ３０の制御により、プリチャージ回路５０をオンとしスイッチ４０をオフとする。過放電によりＶｃｅｌｌがプロセッサ３０の起動電圧未満であるが、プロセッサ３０に電圧Ｖｃｅｌｌ＋Ｖｐｒｅを印加することで、プロセッサ３０を起動したまま保持することができる。 Under the control of the processor 30, the precharge circuit 50 is turned on and the switch 40 is turned off. Although the V cell is lower than the starting voltage of the processor 30 due to over-discharging, the processor 30 can be kept started by applying the voltage V cell + V pre to the processor 30.

ここで、復旧用電源６０にプリチャージ回路５０の抵抗器Ｒ１により制限される電流値とプロセッサ３０で消費する電流値よりも大きい電流を供給できる能力があれば、Ｖｃｅｌｌ＋Ｖｐｒｅは復旧用電源６０のＣＣＣＶ制御により常に一定電圧に固定される。 Here, if the recovery power supply 60 has the ability to supply a current value limited by the resistor R1 of the precharge circuit 50 and a current larger than the current value consumed by the processor 30, V cell + V pre is the recovery power supply. It is always fixed to a constant voltage by CCCV control of 60.

過放電状態であっても、バッテリモジュール１０の内部抵抗値が非常に低いので、復旧用電源６０に直結すると大電流が流れる。復旧用電源６０の電流容量を非常に大きくしなければ、電圧がプロセッサ３０起動電圧を下回り、プロセッサ３０を起動することができなくなる。そこで、図５に示すように適切な抵抗値を持つ抵抗器Ｒ１を介挿することで、突入電流の発生を抑えることができる。 Even in the over-discharged state, the internal resistance value of the battery module 10 is very low, so that a large current flows when it is directly connected to the recovery power supply 60. Unless the current capacity of the recovery power supply 60 is made very large, the voltage falls below the starting voltage of the processor 30 and the processor 30 cannot be started. Therefore, by inserting a resistor R1 having an appropriate resistance value as shown in FIG. 5, it is possible to suppress the generation of inrush current.

復旧用電源６０は、プロセッサ３０での消費電力以上の容量を供給する。このため、復旧用電源６０の余剰電力により、プリチャージ回路５０を介してバッテリモジュール１０が充電される。プリチャージ回路５０での充電が進むと、やがてセル電圧が上昇してバッテリモジュール１０の電圧は、ＢＭＵ起動電圧以上になる（図４のステップＳ３でＹｅｓ）。そうすると、プロセッサ３０はプリチャージ回路をオフするとともにスイッチ４０をオンし（ステップＳ４）、バッテリモジュール１０と復旧用電源６０とを直結して、さらに充電が継続できる。この時点に至れば、プロセッサ３０は復旧用電源６０に頼らずともバッテリモジュール１０の電力により起動できるようになり、過放電からの復旧が完了する。 The recovery power supply 60 supplies a capacity larger than the power consumption of the processor 30. Therefore, the battery module 10 is charged via the precharge circuit 50 by the surplus power of the recovery power supply 60. As the charging in the precharge circuit 50 progresses, the cell voltage eventually rises and the voltage of the battery module 10 becomes equal to or higher than the BMU starting voltage (Yes in step S3 of FIG. 4). Then, the processor 30 turns off the precharge circuit and turns on the switch 40 (step S4), directly connects the battery module 10 and the recovery power supply 60, and further charging can be continued. At this point, the processor 30 can be started by the power of the battery module 10 without relying on the recovery power supply 60, and the recovery from over-discharge is completed.

以上述べたように実施形態では、プリチャージ回路５０を設け、プロセッサ３０によりスイッチＳＷ１を制御して復旧シーケンスを制御する。プリチャージ回路５０は、プロセッサ３０がスイッチ４０を介してバッテリモジュール１０と復旧用電源６０とを接続するのに先立ち、プリチャージ抵抗（抵抗器Ｒ１）を経由する回路を形成する。これにより、バッテリモジュール１０が外部負荷により短絡し、過電流が発生することを防止することができる。プロセッサ３０は、内部のバッテリモジュール１０に加えて、正極端子１ａおよび負極端子１ｂから電源を得ることができる。よってバッテリモジュール１０が過放電となって電圧が足りなくなった場合でも、復旧用電源６０により外部から電圧を供給すれば起動することができる。 As described above, in the embodiment, the precharge circuit 50 is provided, and the switch SW1 is controlled by the processor 30 to control the recovery sequence. The precharge circuit 50 forms a circuit via a precharge resistor (resistor R1) prior to the processor 30 connecting the battery module 10 and the recovery power supply 60 via the switch 40. This makes it possible to prevent the battery module 10 from being short-circuited by an external load and causing an overcurrent. The processor 30 can obtain power from the positive electrode terminal 1a and the negative electrode terminal 1b in addition to the internal battery module 10. Therefore, even if the battery module 10 is over-discharged and the voltage becomes insufficient, it can be started by supplying a voltage from the outside by the recovery power supply 60.

既存の技術では、放電時の下限電圧を低めに設定したとしても、一般的なリチウムイオン電池と同様に、復旧することができない。復旧のためには二次電池の解体を行い、プロセッサの動作を止め、外部から強制的にスイッチを投入する必要がある。 With the existing technology, even if the lower limit voltage at the time of discharging is set low, it cannot be restored like a general lithium ion battery. For recovery, it is necessary to disassemble the secondary battery, stop the operation of the processor, and forcibly turn on the switch from the outside.

これに対し実施形態では、バッテリモジュール１０の内部電圧がプロセッサ３０の起動電圧よりも低くなると、復旧用電源６０から電圧を供給し、起動信号を与える。復旧用電源６０のプロセッサ３０の消費電力への供給の余剰電力により、プリチャージ回路５０を経由して、バッテリモジュール１０を充電する。プリチャージ回路５０での充電が進み、セル電圧がプロセッサ３０の起動電圧よりも高くなった時点で、スイッチ４０を接続する。
このようにしたので、実施形態によれば、二次電池の交換や解体を伴わずに過放電から復旧することの可能な二次電池および制御方法を提供することができる。 On the other hand, in the embodiment, when the internal voltage of the battery module 10 becomes lower than the starting voltage of the processor 30, a voltage is supplied from the recovery power supply 60 and a starting signal is given. The battery module 10 is charged via the precharge circuit 50 by the surplus power supplied to the power consumption of the processor 30 of the recovery power supply 60. When charging in the precharge circuit 50 progresses and the cell voltage becomes higher than the starting voltage of the processor 30, the switch 40 is connected.
As described above, according to the embodiment, it is possible to provide a secondary battery and a control method capable of recovering from over-discharging without replacing or disassembling the secondary battery.

なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば図２では、バッテリモジュール１０の負極と、負極端子１ｂとの間にプリチャージ回路５０を設け、このプリチャージ回路５０と並列にスイッチ４０を設ける構成を示した。これに代えて、スイッチ４０を正極端子側に設けることも可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, FIG. 2 shows a configuration in which a precharge circuit 50 is provided between the negative electrode of the battery module 10 and the negative electrode terminal 1b, and a switch 40 is provided in parallel with the precharge circuit 50. Instead of this, it is also possible to provide the switch 40 on the positive electrode terminal side.

図６は、実施形態に係わる二次電池の他の例を示すブロック図である。図６の二次電池１００′は、バッテリモジュール１０の正極と、正極端子１ａとの間にスイッチ４０を接続し、さらに、このスイッチ４０に並列に接続されるプリチャージ回路５０を備える。このような構成によっても、上記と同様の作用、効果を奏する二次電池を実現することができる。 FIG. 6 is a block diagram showing another example of the secondary battery according to the embodiment. The secondary battery 100'in FIG. 6 includes a switch 40 connected between the positive electrode of the battery module 10 and the positive electrode terminal 1a, and further includes a precharge circuit 50 connected in parallel to the switch 40. With such a configuration, it is possible to realize a secondary battery having the same operation and effect as described above.

実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示するものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although embodiments have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. This novel embodiment can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

１ａ…正極端子、１ｂ…負極端子、１ｃ…外部制御端子、１０…バッテリモジュール、２０…計測部、３０…プロセッサ、４０…スイッチ、５０…プリチャージ回路、６０…復旧用電源、１００…二次電池、２００…車両、３００…キースイッチ、４００…インタフェース、Ｃ１～Ｃｎ…セル、Ｄ１～Ｄ３…ダイオード、Ｒ１…抵抗器、ＳＷ１…スイッチ。 1a ... Positive electrode terminal, 1b ... Negative electrode terminal, 1c ... External control terminal, 10 ... Battery module, 20 ... Measuring unit, 30 ... Processor, 40 ... Switch, 50 ... Precharge circuit, 60 ... Recovery power supply, 100 ... Secondary Battery, 200 ... vehicle, 300 ... key switch, 400 ... interface, C1 to Cn ... cell, D1 to D3 ... diode, R1 ... resistor, SW1 ... switch.

Claims (8)

正極端子および負極端子を有する二次電池であって、
バッテリモジュールと、
前記バッテリモジュールから供給されるしきい値以上の電圧により動作して前記二次電池を制御するプロセッサと、
前記バッテリモジュールの電圧を計測する計測部と、
前記バッテリモジュールの負極と前記負極端子との間に設けられ、前記負極に接続される抵抗器とこの抵抗器に直列接続される第１スイッチとを有するプリチャージ回路と、
前記負極と前記負極端子との間に、前記プリチャージ回路と並列に接続される第２スイッチとを具備し、
前記プロセッサは、前記正極端子および前記負極端子に外部電源が接続された場合に、前記計測された電圧が前記しきい値未満であれば前記第１スイッチをオンし、前記第２スイッチをオフする、二次電池。 A secondary battery having a positive electrode terminal and a negative electrode terminal.
Battery module and
A processor that operates with a voltage equal to or higher than the threshold value supplied from the battery module to control the secondary battery,
A measuring unit that measures the voltage of the battery module,
A precharge circuit provided between the negative electrode of the battery module and the negative electrode terminal and having a resistor connected to the negative electrode and a first switch connected in series to the resistor.
A second switch connected in parallel with the precharge circuit is provided between the negative electrode and the negative electrode terminal.
When an external power source is connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, the processor turns on the first switch and turns off the second switch if the measured voltage is less than the threshold value. , Secondary battery. 前記プロセッサは、前記正極端子および前記負極端子に前記外部電源が接続された場合に、前記計測された電圧が前記しきい値以上になれば前記第１スイッチをオフし、前記第２スイッチをオンする、請求項１に記載の二次電池。 When the external power supply is connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, the processor turns off the first switch and turns on the second switch when the measured voltage becomes equal to or higher than the threshold value. The secondary battery according to claim 1. 前記バッテリモジュールは、直列に接続される複数のセルを有する、請求項１または２のいずれかに記載の二次電池。 The secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the battery module has a plurality of cells connected in series. 前記バッテリモジュールの正極にアノードが接続されカソードを前記プロセッサに接続される第１整流器と、
前記プロセッサにアノードが接続されカソードを前記バッテリモジュールの負極に接続される第２整流器と、
前記第２整流器とアノードを共有しカソードを前記負極端子に接続される第３整流器とをさらに具備する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の二次電池。 A first rectifier in which the anode is connected to the positive electrode of the battery module and the cathode is connected to the processor.
A second rectifier in which the anode is connected to the processor and the cathode is connected to the negative electrode of the battery module.
The secondary battery according to any one of claims 1 to 3, further comprising a third rectifier that shares an anode with the second rectifier and has a cathode connected to the negative electrode terminal. 前記負極にチタン酸リチウムを用いたリチウムイオン電池である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の二次電池。 The secondary battery according to any one of claims 1 to 4, which is a lithium ion battery using lithium titanate for the negative electrode. 前記負極にアルミ集電体を用いたリチウムイオン電池である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の二次電池。 The secondary battery according to any one of claims 1 to 4, which is a lithium ion battery using an aluminum current collector for the negative electrode. 正極端子と、負極端子と、バッテリモジュールと、前記バッテリモジュールの負極と前記負極端子との間に設けられる抵抗器とを具備する二次電池を、前記バッテリモジュールから供給されるしきい値以上の電圧により動作するプロセッサにより制御する方法であって、
前記正極端子および前記負極端子に外部電源が接続された場合に、前記プロセッサが、前記バッテリモジュールの電圧が前記しきい値未満であれば、前記バッテリモジュールと前記外部電源とを前記抵抗器を介して接続する、制御方法。 A secondary battery including a positive electrode terminal, a negative electrode terminal, a battery module, and a resistor provided between the negative electrode of the battery module and the negative electrode terminal is equal to or higher than the threshold value supplied from the battery module. It is a method controlled by a processor that operates by voltage.
When an external power supply is connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, if the voltage of the battery module is less than the threshold value, the processor connects the battery module and the external power supply via the resistor. Control method to connect with. 前記正極端子および前記負極端子に前記外部電源が接続された場合に、前記プロセッサは、前記バッテリモジュールの電圧が前記しきい値以上になれば、前記バッテリモジュールと前記外部電源とを直結する、請求項７に記載の制御方法。 When the external power supply is connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, the processor directly connects the battery module and the external power supply when the voltage of the battery module becomes equal to or higher than the threshold value. Item 7. The control method according to Item 7.
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