JP5487161B2 - バッテリ保護回路、その制御方法及びバッテリ・パック - Google Patents
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Description
バッテリは、バッテリを損傷させる過電流からバッテリを保護したり、バッテリを適切に動作させるようなバッテリの動作を制御するのに使われる、マイクロ・コントローラや、その他プログラム可能なプロセッサを含むこともできる。従って、マイクロ・コントローラが故障している場合、バッテリに異常が発生しやすい。
100,300,500,700 バッテリ保護回路
110,310,510,710 端子部
111,311,511,711 正極端子
112,312,512,712 負極端子
120,320,520,720 アナログ・フロントエンド(AFE)
121,321,521,721 レギュレータ
122,522 電圧比較部
123,323,523,723 異常判別プロセッサ
124,324,524,724 スイッチ・コントローラ
130,330,530,730 マイクロ・コントローラ
140,340,540,740 状態通知回路
150,350,550,750 充放電スイッチ
151,351,551,751 充電スイッチ
152,352,552,752 放電スイッチ
160,360,560,760 保護素子
200,400,600,800 バッテリセル
322,722 タイマ
Claims (26)
- バッテリセルと、
前記バッテリセルを充電又は放電するために外部機器と接続される端子部と、
前記バッテリセルと前記端子部とを選択的に連結するスイッチと、
命令を生成するコントロール・プロセッサと、
前記コントロール・プロセッサから前記命令を受信し、前記命令によって、前記バッテリセルの充電及び放電を制御するアナログ・フロントエンドと、を含み、
前記アナログ・フロントエンドは、
前記コントロール・プロセッサから出力される前記コントロール・プロセッサの状態を示す状態信号を受信する状態入力端子と、
前記状態信号に基づいて、前記コントロール・プロセッサが故障しているか否かを判断し、異常信号を生成する異常判別プロセッサと、
前記異常信号によって、前記スイッチを制御するスイッチ・コントローラと、を含み、
前記コントロール・プロセッサは、前記アナログ・フロントエンドが誤作動する場合、前記バッテリセルの充電動作または放電動作を遮断するように、前記アナログ・フロントエンドを介さずに前記コントロール・プロセッサと接続される保護素子を制御するバッテリ・パック。 - 前記異常判別プロセッサは、前記状態信号を基準電圧と比較する電圧比較部を含み、
前記異常判別プロセッサは、前記状態信号が前記基準電圧より大きければ、前記コントロール・プロセッサが故障していると判断することを特徴とする請求項1に記載のバッテリ・パック。 - 前記異常判別プロセッサは、前記状態信号を基準電圧と比較する電圧比較部を含み、
前記異常判別プロセッサは、前記状態信号が前記基準電圧より小さければ、前記コントロール・プロセッサが故障していると判断することを特徴とする請求項1に記載のバッテリ・パック。 - 前記異常判別プロセッサは、タイマを含み、
前記異常判別プロセッサは、前記状態信号が最小時間より長い期間の間、マイクロ・プロセッサが故障しているということを示せば、前記コントロール・プロセッサが故障していると判断することを特徴とする請求項1に記載のバッテリ・パック。 - 前記コントロール・プロセッサから受信した動作状態信号に基づいて、前記状態信号を生成する状態表示回路をさらに含むことを特徴とする請求項4に記載のバッテリ・パック。
- 前記状態表示回路は、低域通過フィルタを含むことを特徴とする請求項5に記載のバッテリ・パック。
- 前記動作状態信号は、前記コントロール・プロセッサが故障していない場合、複数のパルスを含むことを特徴とする請求項6に記載のバッテリ・パック。
- 前記コントロール・プロセッサから受信した動作状態信号に基づいて、前記状態信号を生成する状態表示回路をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のバッテリ・パック。
- 前記状態表示回路は、低域通過フィルタを含むことを特徴とする請求項8に記載のバッテリ・パック。
- 前記動作状態信号は、前記コントロール・プロセッサが故障していない場合、複数のパルスを含むことを特徴とする請求項9に記載のバッテリ・パック。
- 前記状態表示回路は、レベルシフト回路を含むことを特徴とする請求項8に記載のバッテリ・パック。
- 前記レベルシフト回路は、インバータを含むことを特徴とする請求項11に記載のバッテリ・パック。
- 前記状態信号は、前記命令内にエンコーディングされることを特徴とする請求項1に記載のバッテリ・パック。
- 前記状態信号は、前記命令生成の周波数であることを特徴とする請求項13に記載のバッテリ・パック。
- 前記異常判別プロセッサは、前記命令生成の周波数が基準値未満である場合、前記コントロール・プロセッサが故障していると判断することを特徴とする請求項14に記載のバッテリ・パック。
- 前記コントロール・プロセッサは、マイクロ・コントローラであることを特徴とする請求項14に記載のバッテリ・パック。
- バッテリセル、前記バッテリセルを充電又は放電するために外部機器と接続される端子部、命令を生成するコントロール・プロセッサと、前記コントロール・プロセッサと通信するアナログ・フロントエンドを含むバッテリ・パックの制御方法であって、
前記アナログ・フロントエンドが、前記コントロール・プロセッサから出力される前記コントロール・プロセッサの状態を示す状態信号を受信する段階と、
前記アナログ・フロントエンドが、前記コントロール・プロセッサが故障しているか否かを判断する段階と、
前記コントロール・プロセッサが故障している場合、前記アナログ・フロントエンドが前記バッテリセルを、前記端子部から遮断する制御信号を生成する段階と、を含み、
前記コントロール・プロセッサは、前記アナログ・フロントエンドが誤作動する場合、前記バッテリセルの充電動作または放電動作を遮断するように、前記アナログ・フロントエンドを介さずに前記コントロール・プロセッサと接続される保護素子を制御するバッテリ・パックの制御方法。 - 前記アナログ・フロントエンドは、前記コントロール・プロセッサから状態信号を受信することを特徴とする請求項17に記載のバッテリ・パックの制御方法。
- 前記コントロール・プロセッサは、アナログ・フロントエンドに印加するための命令を生成し、
前記状態は、前記命令内にエンコーディングされることを特徴とする請求項18に記載のバッテリ・パックの制御方法。 - 前記状態信号は、前記命令生成の周波数であることを特徴とする請求項19に記載のバッテリ・パックの制御方法。
- 異常判別プロセッサが、前記命令生成の周波数が基準値未満である場合、前記コントロール・プロセッサが故障していると判断する段階をさらに含むことを特徴とする請求項20に記載のバッテリ・パックの制御方法。
- 前記バッテリ・パックは、状態表示回路をさらに含み、
前記状態表示回路が、前記コントロール・プロセッサから受信した動作状態信号に基づいて、状態信号を生成する段階と、
前記状態表示回路から前記状態信号を受信する段階と、を含むことを特徴とする請求項17に記載のバッテリ・パックの制御方法。 - 前記状態表示回路は、低域通過フィルタを含み、
前記状態表示回路が、前記コントロール・プロセッサからの前記動作状態信号をフィルタリングすることを特徴とする請求項22に記載のバッテリ・パックの制御方法。 - 前記動作状態信号は、前記コントロール・プロセッサが故障していない場合、複数のパルスを含むことを特徴とする請求項23に記載のバッテリ・パックの制御方法。
- 前記状態表示回路は、レベルシフト回路を含むことを特徴とする請求項22に記載のバッテリ・パックの制御方法。
- 前記バッテリ・パックは、前記バッテリセルと前記端子部とを電気的に連結するスイッチをさらに含み、
前記スイッチが、前記アナログ・フロントエンドから受信した前記制御信号に応答して開放されることを特徴とする請求項17に記載のバッテリ・パックの制御方法。
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