WO2023047753A1 - 電池パックおよび車両 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to a battery pack with a storage battery and a vehicle with such a battery pack.
- Patent Literature 1 discloses a technique of charging an auxiliary battery using an external power supply when the battery voltage of the auxiliary battery is low and the engine cannot be started.
- a battery pack includes a storage battery, positive and negative terminals, a control circuit, a charging terminal, and a current limiting element.
- the positive and negative terminals are connected to the battery.
- the control circuit has a power terminal and can monitor the storage battery.
- the charging terminal is led to the power supply terminal of the control circuit.
- the current limiting element is provided on a current path connecting the first terminal, which is one of the positive terminal and the negative terminal, and the charging terminal.
- a vehicle includes a driving force generator, a drive controller, and a battery pack.
- the driving force generator is capable of generating driving force.
- the drive control section can control the operation of the driving force generation section.
- the battery pack is capable of supplying power to the drive control section.
- the battery pack has an accumulator, positive and negative terminals, a control circuit, a charging terminal, and a current limiting device.
- the positive and negative terminals are connected to the battery.
- the control circuit has a power terminal and can monitor the storage battery.
- the charging terminal is led to the power supply terminal of the control circuit.
- the current limiting element is provided on a current path connecting the first terminal, which is one of the positive terminal and the negative terminal, and the charging terminal.
- the battery pack and vehicle according to the embodiment of the present disclosure, it is possible to more reliably monitor the state of the rechargeable battery.
- FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of a vehicle provided with a battery pack according to an embodiment of the present disclosure
- FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram showing one characteristic example of the battery cell shown in FIG. 1
- 2 is an external configuration diagram showing one configuration example of the battery pack shown in FIG. 1.
- FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an operation example of the vehicle shown in FIG. 1
- FIG. 3 is an explanatory diagram showing another operation example of the vehicle shown in FIG. 1
- FIG. 3 is an explanatory diagram showing an operation example of preliminary charging in the battery pack shown in FIG. 1
- FIG. 4 is an explanatory diagram showing another operation example of pre-charging in the battery pack shown in FIG. 1
- FIG. 4 is an explanatory diagram showing another operation example of pre-charging in the battery pack shown in FIG. 1;
- FIG. 10 is an explanatory diagram showing an operation example of preliminary charging in a battery pack according to a comparative example;
- FIG. 11 is an explanatory diagram showing another operation example of pre-charging in a battery pack according to a comparative example;
- FIG. 11 is an explanatory diagram showing another operation example of pre-charging in a battery pack according to a comparative example;
- FIG. 11 is an explanatory diagram showing another operation example of pre-charging in a battery pack according to a comparative example;
- 2 is a flow chart showing an operation example of preliminary charging in the battery pack shown in FIG. 1;
- 2 is a flow chart showing an operation example of preliminary charging in the battery pack shown in FIG.
- FIG. 11 is a circuit diagram showing one configuration example of a battery pack according to a modification;
- FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a battery pack according to another modified example;
- FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a battery pack according to another modified example;
- FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a battery pack according to another modified example;
- FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a battery pack according to another modified example;
- 1 is a block diagram showing a configuration example of a vehicle according to an application example;
- FIG. FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration example of a battery pack according to another modified example;
- FIG. 1 shows a configuration example of a vehicle 1 equipped with a battery pack according to one embodiment.
- the vehicle 1 is configured to run based on the driving force generated by the engine.
- a vehicle 1 includes a battery pack 10 , an ECU (Electronic Control Unit) 2 , an alternator 3 , an engine starter 4 , an engine 5 , an accessory 6 and a switch 7 .
- ECU Electronic Control Unit
- the battery pack 10 is configured to store electric power and functions as an auxiliary battery in the vehicle 1.
- the battery pack 10 includes a positive terminal TP, a negative terminal TN, a charging terminal TC, a connector 19, a storage battery 11, a control circuit 12, diodes D1, D2, D3, a resistive element R1, an indicator 14, A buzzer 15 is provided.
- the positive terminal TP and the negative terminal TN are configured to exchange power between the battery pack 10 and the outside of the battery pack 10 .
- the charging terminal TC is configured to connect a charger or an external battery, for example, when the battery voltage of the battery pack 10 is low and the engine starter 4 cannot start the engine 5 .
- the connector 19 is configured to exchange signals between the ECU 2 and the battery pack 10 .
- the storage battery 11 has a plurality of battery cells BC (four battery cells BC1 to BC4 in this example). Each of the battery cells BC1 to BC4 is configured using a lithium ion secondary battery in this example. Battery cells BC1 to BC4 are connected in series. Specifically, the positive electrode of the battery cell BC ⁇ b>1 is connected to the negative electrode of the battery cell BC ⁇ b>2 , and the negative electrode is connected to the negative terminal TN of the battery pack 10 .
- the positive electrode of the battery cell BC2 is connected to the negative electrode of the battery cell BC3, and the negative electrode is connected to the positive electrode of the battery cell BC1.
- the positive electrode of the battery cell BC3 is connected to the negative electrode of the battery cell BC4, and the negative electrode is connected to the positive electrode of the battery cell BC2.
- the positive electrode of the battery cell BC4 is connected to the positive terminal TP of the battery pack 10, and the negative electrode is connected to the positive electrode of the battery cell BC3.
- FIG. 2 shows an example of the operating state of the battery cell BC.
- the vertical axis indicates the cell voltage VBC between the positive terminal and the negative terminal of the battery cell BC.
- the battery cell BC is an olivine-type lithium iron phosphate secondary battery.
- the battery cell BC can take five cell states (deeply discharged state S0, overdischarged state S1, normal state S2, overcharged state S3, and overcharged state S4).
- the deep discharge state S0 is the cell state of the battery cell BC when the cell voltage VBC is lower than the recharge prohibition voltage VC1.
- the recharge inhibition voltage VC1 is, for example, 1V.
- This deep discharge state S0 indicates, for example, that a short circuit has occurred inside the battery cell BC. Therefore, the battery cell BC in the deeply discharged state S0 is out of order and cannot be used.
- the overdischarge state S1 is the cell state of the battery cell BC when the cell voltage VBC is equal to or higher than the recharge prohibition voltage VC1 and lower than the discharge end voltage VC2.
- the discharge end voltage VC2 is, for example, 2.5V.
- the battery cell BC should not be discharged in this over-discharged state S1 and should be charged with a low charging current until the cell state is in the normal state S2.
- the normal state S2 is the cell state of the battery cell BC when the cell voltage VBC is equal to or higher than the end-of-discharge voltage VC2 and lower than the end-of-charge voltage VC3.
- the charge end voltage VC3 is, for example, 3.6V.
- the battery cell BC can perform normal charging and discharging in this normal state S2.
- the overcharge state S3 is the cell state of the battery cell BC when the cell voltage VBC is equal to or higher than the charge termination voltage VC3 and lower than the overcharge protection voltage VC4.
- the overcharge protection voltage VC4 is, for example, 4V.
- the battery cell BC should not be charged in this overcharged state S3 and should be discharged until the cell state is in the normal state S2.
- the overcharge state S4 is the cell state of the battery cell BC when the cell voltage VBC is equal to or higher than the overcharge protection voltage VC4. In this overcharged state S4, the battery cell BC is overcharged and may cause problems. Therefore, the battery cell BC in the overcharged state S4 cannot be used.
- the battery cell BC can be used in a voltage range (usable range R) in which the cell voltage VBC is equal to or higher than the recharge prohibition voltage VC1 and lower than the overcharge protection voltage VC4, and cannot be used in other voltages. .
- cell voltage VBC of each of four battery cells BC1-BC4 is monitored.
- the battery pack 10 can be used only when all the cell voltages VBC of the four battery cells BC1 to BC4 are within the usable range R.
- the control circuit 12 (FIG. 1) is configured using a microcomputer, for example, and is configured to monitor the cell voltage VBC of each of the battery cells BC1 to BC4.
- the control circuit 12 detects the voltage of the negative electrode of the battery cell BC1 as the voltage V0, detects the voltages of the positive electrode of the battery cell BC1 and the negative electrode of the battery cell BC2 as the voltage V1, and detects the voltages of the positive electrode of the battery cell BC2 and the negative electrode of the battery cell BC3. is detected as voltage V2, the voltage of the positive electrode of battery cell BC3 and the negative electrode of battery cell BC4 is detected as voltage V3, and the voltage of the positive electrode of battery cell BC4 is detected as voltage V4.
- the control circuit 12 monitors the cell voltage VBC of each of the battery cells BC1-BC4 based on these voltages V0-V4. The control circuit 12 then notifies the ECU 2 of the monitoring result via the connector 19 . Specifically, for example, when the cell voltage VBC of any one of the battery cells BC1 to BC4 is lower than the discharge end voltage VC2, the control circuit 12 sets the discharge alert signal SAD to the active voltage. Further, the control circuit 12 sets the charge alert signal SAC to an active voltage when, for example, the cell voltage VBC of any one of the battery cells BC1 to BC4 is equal to or higher than the charge end voltage VC3. Also, the control circuit 12 can communicate with the ECU 2 using a communication signal COM.
- the control circuit 12 has power supply terminals TVCC, TGND, and a terminal EXTCH.
- the power supply terminal TVCC is a terminal to which the power supply voltage VCC of the control circuit 12 is supplied. This power terminal TVCC is connected to the cathodes of the diodes D1 and D3.
- the power supply terminal TGND is a terminal to which the ground voltage GND of the control circuit 12 is supplied. This power terminal TGND is connected to the negative terminal of the battery cell BC1 and the negative terminal TN of the battery pack 10 .
- Terminal EXTCH is connected to charging terminal TC of battery pack 10 and anodes of diodes D1 and D2.
- the control circuit 12 detects the voltage applied to the charging terminal TC in a preliminary charging mode, which will be described later.
- the control circuit 12 operates in a pre-charge mode in this case, and detects whether the voltage applied to the charging terminal TC is within a predetermined voltage range.
- the control circuit 12 also has a function of controlling the operation of the indicator 14 and the buzzer 15 based on the cell voltage VBC of each of the battery cells BC1 to BC4 and the voltage applied to the charging terminal TC in the preliminary charge mode. have.
- the control circuit 12 has a memory 13.
- the memory 13 is, for example, a non-volatile semiconductor memory, and stores a failure flag F and an error history. For example, when the cell voltage VBC of any one of the battery cells BC1 to BC4 is lower than the recharge prohibition voltage VC1, the control circuit 12 sets the failure flag F and indicates that there is a battery cell BC in the deeply discharged state S0. is stored in the memory 13. For example, when the cell voltage VBC of any one of the battery cells BC1 to BC4 is equal to or higher than the overcharge protection voltage VC4, the control circuit 12 sets the failure flag F and the battery cell BC is in the overcharge state S4. The error history to that effect is stored in the memory 13 .
- control circuit 12 for example, when the variation in the cell voltages VBC of the battery cells BC1 to BC4 is equal to or greater than a predetermined amount, sets the failure flag F and sets an error history indicating that the cell voltages VBC are unbalanced. is stored in the memory 13.
- the anode of the diode D1 is connected to the charging terminal TC of the battery pack 10, the anode of the diode D2, and the terminal EXTCH of the control circuit 12, and the cathode is connected to the cathode of the diode D3 and the power supply terminal TVCC of the control circuit 12.
- the anode of diode D2 is connected to charging terminal TC of battery pack 10, the anode of diode D1, and terminal EXTCH of control circuit 12, and the cathode is connected to resistance element R1.
- the anode of the diode D3 is connected to the positive terminal of the battery cell BC4, the resistance element R1, and the positive terminal TP of the battery pack 10, and the cathode is connected to the cathode of the diode D1 and the power supply terminal TVCC of the control circuit 12.
- One end of the resistance element R1 is connected to the cathode of the diode D2, and the other end is connected to the positive terminal of the battery cell BC4, the anode of the diode D3, and the positive terminal TP of the battery pack 10.
- the indicator 14 is configured to notify the user of the status of the battery pack 10 based on instructions from the control circuit 12 .
- FIG. 3 shows an example of the appearance of the battery pack 10.
- FIG. A positive terminal TP, a negative terminal TN, a charging terminal TC, a connector 19, an indicator 14 and a label 18 are provided on the front of the battery pack 10 .
- the indicator 14 has three LEDs (Light Emitting Diodes) in this example.
- the three LEDs include an LED indicating unusable, an LED indicating unsuitable charger, and an LED indicating completion of preliminary charging.
- the LED indicating unusable is configured to light up when the battery pack 10 is unusable. Specifically, the LED indicating unusable lights up when the failure flag F stored in the memory 13 is set. The LED indicating unusable emits red light, for example, so as to call attention to the user.
- the LED indicating the charger unsuitability is configured to light up when the charger connected to the charging terminal TC is not suitable in the preliminary charging mode. Specifically, the LED indicating that the charger is not suitable lights up when the voltage applied to the charging terminal TC is not within a predetermined voltage range. The LED indicating that the charger is unsuitable emits red light, for example, so as to call attention to the user.
- the LED indicating completion of preliminary charging is configured to light up when preliminary charging is completed in the preliminary charging mode. Specifically, when the cell voltage VBC of any one of the battery cells BC1 to BC4 is lower than the discharge cut-off voltage VC2, the LED indicating the completion of the pre-charging indicates that all the battery cells BC1 to BC4 are fully charged by pre-charging. is turned on when the cell voltage VBC of is equal to or higher than the discharge end voltage VC2. The LED indicating completion of pre-charging emits blue light, for example, so as to prompt the user to proceed to the next step.
- the label 18 is printed with the user's procedure for pre-charging the battery pack 10 . By checking the label 18, the user can grasp the work procedure for pre-charging.
- the buzzer 15 (FIG. 1) is configured to notify the user of the status of the battery pack 10 by operating based on instructions from the control circuit 12 .
- the ECU 2 is configured to control the operation of the vehicle 1.
- the ECU 2 controls the operations of the alternator 3, the engine starter 4, and the switch 7.
- the ECU 2 operates based on power supplied from the battery pack 10 and power generated by the alternator 3 .
- the ECU 2 also has a function of controlling charging and discharging of the battery pack 10 based on a signal supplied from the battery pack 10 via the connector 19 .
- the alternator 3 is configured to use the driving force of the engine 5 as a power source to generate electric power.
- the alternator 3 supplies the generated electric power to the battery pack 10, the ECU 2, and the accessory 6.
- the engine starter 4 is configured to start the engine 5 based on the electric power supplied from the battery pack 10 .
- the engine starter 4 operates based on instructions from the ECU 2 .
- the engine 5 is a power source that generates driving force, which is mechanical energy, by burning fuel such as gasoline.
- the vehicle 1 runs based on the driving force generated by the engine 5 .
- the engine 5 is started by an engine starter 4 .
- the accessories 6 are electrical equipment such as drive recorders and audio equipment.
- the accessory 6 operates based on power supplied from the battery pack 10 and power generated by the alternator 3 .
- the switch 7 is provided on a power supply path to the accessory 6 and configured to supply power to the accessory 6 or stop power supply to the accessory 6 based on an instruction from the ECU 2 .
- the storage battery 11 corresponds to a specific example of "storage battery” in the present disclosure.
- the battery cell BC corresponds to a specific example of "battery cell” in the present disclosure.
- the positive terminal TP corresponds to a specific example of "positive terminal” in the present disclosure.
- the negative terminal TN corresponds to a specific example of “negative terminal” in the present disclosure.
- the charging terminal TC corresponds to a specific example of "charging terminal” in the present disclosure.
- the control circuit 12 corresponds to a specific example of “control circuit” in the present disclosure.
- the power terminal TVCC corresponds to a specific example of "power terminal” in the present disclosure.
- the resistive element R1 corresponds to a specific example of "current limiting element” in the present disclosure.
- Diode D1 corresponds to a specific example of "first diode” in the present disclosure.
- Diode D2 corresponds to a specific example of "second diode” in the present disclosure.
- Diode D3 corresponds to a specific example of the "third diode” in the present disclosure.
- the engine 5 corresponds to a specific example of the "driving force generator” in the present disclosure.
- the ECU 2 corresponds to a specific example of the "drive control section” in the present disclosure.
- Battery pack 10 stores power.
- the ECU 2 controls the operation of the vehicle 1 and performs charging/discharging control of the battery pack 10 based on a signal supplied from the battery pack 10 via the connector 19 .
- the alternator 3 uses the driving force of the engine 5 as a power source to generate electric power.
- Engine starter 4 starts engine 5 based on the power supplied from battery pack 10 .
- the engine 5 burns fuel such as gasoline to generate driving force, which is mechanical energy.
- control circuit 12 monitors the cell voltage VBC of each of the battery cells BC1 to BC4 and notifies the ECU 2 of the monitoring results via the connector 19. In the preliminary charge mode, control circuit 12 also controls the operation of indicator 14 and buzzer 15 based on the cell voltage VBC of each of battery cells BC1-BC4 and the voltage applied to charge terminal TC. Indicator 14 and buzzer 15 notify the user of the status of battery pack 10 based on instructions from control circuit 12 .
- FIG. 4 shows an example of the operation of the vehicle 1 when the engine 5 is started.
- dashed arrows indicate current flow.
- the storage battery 11 supplies power to the control circuit 12 via the diode D3.
- the control circuit 12 operates based on power supplied from the storage battery 11 .
- Battery pack 10 supplies electric power to ECU 2 and engine starter 4 .
- the ECU 2 instructs the engine starter 4 to start the engine 5 .
- the engine starter 4 starts the engine 5 based on the electric power supplied from the battery pack 10 .
- the discharge current from battery pack 10 flows to ECU 2 and engine starter 4 .
- FIG. 5 shows an example of the operation of the vehicle 1 when the vehicle 1 is running.
- the engine 5 generates driving force, and the vehicle 1 runs based on this driving force.
- the alternator 3 uses the driving force of the engine 5 as a power source to generate electric power.
- This alternator 3 supplies electric power to the ECU 2 , the accessory 6 and the battery pack 10 .
- the ECU 2 controls the operation of the alternator 3 and turns on the switch 7 .
- a charging current flows through the storage battery 11 of the battery pack 10 .
- power is supplied to the control circuit 12 via the diode D3.
- the battery pack 10 can be used in place of such lead batteries.
- FIG. 6 shows the operation of precharging the battery pack 10.
- FIG. 6 illustration of the vehicle 1 is omitted.
- This preliminary charging is performed, for example, while the battery pack 10 is mounted on the vehicle 1 .
- the cell states of the battery cells BC1 to BC4 are in the overdischarged state S1, the battery voltage of the battery pack 10 is low, and the engine starter 4 cannot start the engine 5.
- the charger 100 is connected in this example, the present invention is not limited to this, and an external battery may be connected.
- the power supplied from charger 100 is supplied to power supply terminal TVCC of control circuit 12 via charging terminal TC and diode D1.
- the control circuit 12 operates. Also, the power supplied from charger 100 is supplied to storage battery 11 via charging terminal TC, diode D2, and resistance element R1. That is, the charging current flows from charger 100 to storage battery 11 via charging terminal TC, diode D2, and resistance element R1. In this manner, the storage battery 11 is charged, and the cell states of the battery cells BC1 to BC4 change from the overdischarged state S1 to the normal state S2. Thus, pre-charging is completed.
- Case C1 shows a case where all four battery cells BC1 to BC4 are short-circuited inside or outside the battery cell BC.
- FIG. 7 shows the pre-charging operation in case C1.
- a line connecting the positive electrode and the negative electrode of the battery cell BC is drawn to indicate that the battery cell BC is short-circuited.
- charger 100 has an output voltage of 13.8V and a current supply capability of 5A.
- the resistance value of the resistance element R1 is 20 ⁇ .
- the voltage across the resistance element R1 is expressed as "13.8V-Vf2".
- the voltage VTC at the charging terminal TC is 13.8V and the voltage VTP at the positive terminal TP is 0V.
- the power supply voltage VCC supplied to the power supply terminal TVCC of the control circuit 12 is "13.8V-Vf1".
- the voltage Vf1 is the forward voltage of the diode D1.
- the control circuit 12 is supplied with a sufficiently high power supply voltage VCC exceeding the starting voltage of the control circuit 12, so that the control circuit 12 can operate.
- all four battery cells BC1-BC4 are short-circuited, so the control circuit 12 determines that all the cell voltages VBC of these four battery cells BC1-BC4 are lower than the recharge inhibit voltage VC1. can be detected.
- Case C2 shows a case where one of the four battery cells BC1-BC4 is short-circuited.
- FIG. 8 shows the pre-charging operation in case C2.
- the battery cell BC2 out of the four battery cells BC1-BC4 is short-circuited.
- the resistance value between both electrodes of this battery cell BC2 is 0.2 ⁇ .
- Each cell voltage VBC of the battery cells BC1, BC3, BC4 is 2V.
- the voltage across the resistance element R1 is expressed as "13.8V-6V-Vf2-VBC2".
- the power supply voltage VCC supplied to the power supply terminal TVCC of the control circuit 12 is "13.8V-Vf1". In this manner, the control circuit 12 is supplied with a sufficiently high power supply voltage VCC exceeding the starting voltage of the control circuit 12, so that the control circuit 12 can operate. In this example, since the battery cell BC2 is short-circuited, the control circuit 12 can detect that the cell voltage VBC of this battery cell BC2 is lower than the recharge inhibition voltage VC1.
- FIG. 9 shows a configuration example of a battery pack 10R according to a comparative example.
- This battery pack 10R has a storage battery 11, a control circuit 12R, and a connector 19.
- Battery pack 10R is obtained by omitting diodes D1 to D3, resistive element R1, indicator 14, and buzzer 15 from battery pack 10 (FIG. 1) according to the present embodiment, and replacing control circuit 12 with control circuit 12R. It is.
- the control circuit 12R is configured to monitor the cell voltage VBC of each of the battery cells BC1 to BC4 and notify the ECU 2 of the monitoring result via the connector 19, similarly to the control circuit 12 according to the present embodiment. be done.
- the control circuit 12R has power supply terminals TVCC and TGND.
- the user inserts and connects the charger 100 between the positive terminal TP and the negative terminal TN of the battery pack 10R when precharging the battery pack 10R.
- the power supplied from the charger 100 is supplied to the power supply terminal TVCC of the control circuit 12 and to the storage battery 11 via the positive terminal TP. That is, the charging current flows directly from charger 100 to storage battery 11 . In this manner, the storage battery 11 is charged, and the cell states of the battery cells BC1 to BC4 change from the overdischarged state S1 to the normal state S2.
- FIG. 10 shows the pre-charging operation in the case C1 of the battery pack 10R according to the comparative example.
- case C1 all four battery cells BC1-BC4 are short-circuited.
- charger 100 has an output voltage of 13.8V and a current supply capability of 5A. Therefore, the current flowing through battery pack 10R exceeds the current supply capability of charger 100, and charger 100 cannot supply a voltage of 13.8V to battery pack 10R.
- the voltage VTP at the positive terminal TP is 0V
- the power supply voltage VCC supplied to the power supply terminal TVCC of the control circuit 12R is also 0V. Since the power supply voltage VCC is lower than the starting voltage of the control circuit 12R in this way, the control circuit 12R does not start.
- the control circuit 12R cannot monitor the cell voltage VBC of each of the battery cells BC1-BC4.
- all four battery cells BC1-BC4 are short-circuited, but the control circuit 12R detects that the cell voltages VBC of these four battery cells BC1-BC4 are all lower than the recharge inhibit voltage VC1. cannot be detected.
- the resistance element R1 since the resistance element R1 is provided, it is possible to limit the charging current when all the four battery cells BC1 to BC4 are short-circuited. .
- the charging current can be limited to a current within the current supply capability of charger 100, the output voltage of charger 100 can be prevented from dropping.
- the voltage supplied from the charger 100 can be supplied to the power supply terminal TVCC of the control circuit 12 via the diode D1, so that the control circuit 12 can be operated more reliably. .
- the control circuit 12 can be activated by connecting the charger 100 to the charging terminal TC.
- FIG. 11 shows the pre-charging operation in the case C2 of the battery pack 10R according to the comparative example.
- case C2 one of the four battery cells BC1 to BC4 (battery cell BC2 in this example) is short-circuited, and the resistance value between the electrodes of this battery cell BC2 is 0.2 ⁇ .
- charger 100 has an output voltage of 13.8V and a current supply capability of 5A. Therefore, the current flowing through battery pack 10R exceeds the current supply capability of charger 100, and charger 100 cannot supply a voltage of 13.8V to battery pack 10R.
- the charging current Ichg is 5A
- the voltage VTP at the positive terminal TP is 7V
- the supply voltage VCC supplied to the supply terminal TVCC of the control circuit 12R is also 7V.
- the power supply voltage VCC can exceed the startup voltage of the control circuit 12R.
- the control circuit 12R can be activated and monitor the cell voltage VBC of each of the battery cells BC1-BC4.
- the control circuit 12R determines that the cell voltage VBC of the battery cell BC2 is equal to or higher than the recharge inhibition voltage VC1. do. That is, in this example, the battery cell BC2 is short-circuited, but the control circuit 12R determines that the cell voltage VBC of these battery cells BC2 is equal to or higher than the recharge prohibition voltage VC1.
- the resistance element R1 is provided. be able to. As a result, the amount of voltage drop in the short-circuited battery cell BC can be suppressed, so that failure of the battery cell BC can be detected more reliably.
- the short-circuited battery cell BC or the battery cell BC in the deeply discharged state S0 can be more reliably prevented. can be detected.
- FIG. 12 shows the pre-charging operation in the case C1 of the battery pack 10R according to the comparative example.
- the user inserts and connects the charger 101 between the positive terminal TP and the negative terminal TN of the battery pack 10R when precharging the battery pack 10R.
- This charger 101 has a resistance element R9 provided in the current supply path.
- the charger 101 has an output voltage of 13.8V and a current supply capability of 5A.
- the resistance value of the resistance element R9 is 20 ⁇ .
- the charging current is limited as in the present embodiment.
- the voltage VTP at the positive terminal TP is 0V and the power supply voltage VCC supplied to the power supply terminal TVCC of the control circuit 12R is also 0V. Since the power supply voltage VCC is lower than the starting voltage of the control circuit 12R in this way, the control circuit 12R does not start. As a result, the control circuit 12R cannot monitor the cell voltage VBC of each of the battery cells BC1-BC4.
- the resistance element R1 is provided on the path connecting the charging terminal TC and the positive terminal TP.
- the charging terminal TC is connected to the power supply terminal TVCC of the control circuit 12 via the diode D1.
- the voltage corresponding to the voltage VTC at the charging terminal VC is supplied to the control circuit 12 as the power supply voltage VCC instead of the voltage dropped by the resistance element R1. Therefore, the control circuit 12 is supplied with a sufficiently high power supply voltage VCC exceeding the starting voltage of the control circuit 12, so that the control circuit 12 operates to monitor the cell voltage VBC of each of the battery cells BC1 to BC4. be able to.
- the user connects one end of the red booster cable to the charging terminal TC of the battery pack 10 mounted on the vehicle 1 (first operation).
- the user connects the other end of the red booster cable to the positive terminal of charger 100 (second operation).
- the user connects one end of the black booster cable to the negative electrode of charger 100 (third operation).
- the user connects the other end of the black booster cable to the engine 5 of the vehicle 1 (fourth operation).
- the engine 5 is electrically connected to the negative terminal TN of the battery pack 10 .
- the battery pack 10 starts pre-charging.
- the charging current flows to the storage battery 11 through the charging terminal TC, the diode D2, and the resistance element R1, as shown in FIG.
- the user waits for the LED indicating completion of preliminary charging to light up (fifth operation). If the LED indicating unusable or unsuitable for the charger lights up, the user immediately disconnects the booster cable or operates the charger 100 to stop charging. (Sixth operation).
- one end of the red booster cable is reconnected from the charging terminal TC of the battery pack 10 to the positive terminal TP (seventh operation). Accordingly, electric power is supplied from the charger 100 to the ECU 2 and the engine starter 4 of the vehicle 1 .
- the user starts the engine 5 of the vehicle 1 by operating the vehicle 1 (eighth operation). Specifically, for example, when the user presses an engine start switch (not shown), the ECU 2 instructs the engine starter 4 to start the engine 5 .
- the engine starter 4 starts the engine 5 based on the electric power supplied from the battery pack 10 .
- the user can rescue the vehicle 1 equipped with the battery pack 10 by performing such work.
- the first operation, the fifth operation, the sixth operation, and the seventh operation are operations different from operations for a vehicle equipped with a general auxiliary battery configured using a lead battery.
- This operation procedure is printed on the label 18 (FIG. 3), and the user can perform the work while looking at the description on this label 18.
- FIG. Therefore, for example, even a worker who has experience only in rescuing a vehicle equipped with a general auxiliary battery can perform the work, so that the user's convenience can be enhanced.
- the control circuit 12 monitors the cell voltages VBC of the four battery cells BC1 to BC4, and the LED of the indicator 14 notifies the user of the status of the battery pack 10. I made it Therefore, for example, the user can work efficiently.
- the user can know the state of the battery pack 10, which makes it easier to decide whether to stop the work. As a result, user convenience can be enhanced.
- auxiliary batteries for vehicles can be of various types, such as auxiliary batteries configured using lead batteries.
- vendors may prepare dedicated chargers, dedicated batteries, dedicated measuring instruments, dedicated cables, and the like.
- the vendor must have knowledge of how to handle these devices and cables. Therefore, it is inefficient for the vendor to prepare various types of devices and cables according to the type of the auxiliary battery.
- chargers, measuring instruments, and the like used for general auxiliary batteries configured using lead batteries can be used as they are. Then, the trader can operate while looking at the description on the label 18 . As a result, the burden on the contractor can be reduced.
- the control circuit 12 enters a power-down state when the state of at least one of the four battery cells BC1-BC4 changes from the normal state S2 to the overdischarge state S1.
- the control circuit 12 performs a power-on reset operation to start operation. The operation of the control circuit 12 after this power-on reset operation will be described below.
- FIGS 13A and 13B show the operation of the control circuit 12 after the power-on reset operation.
- control circuit 12 checks whether voltage is applied to the charging terminal TC by detecting the voltage of the terminal EXTCH (step S101). When no voltage is applied to the charging terminal TC ("N" in step S101), the control circuit 12 performs normal startup processing (step S119).
- step S101 if a voltage is applied to the charging terminal TC ("Y" in step S101), the control circuit 12 determines whether the voltage applied to the charging terminal TC is within a predetermined voltage range. is confirmed (step S102).
- This predetermined voltage range can be, for example, a range of 12 V or more and 15 V or less.
- step S102 if the applied voltage is not within the predetermined voltage range ("N" in step S102), the control circuit 12 performs abnormal termination processing (step S112). That is, for example, when the applied voltage is higher than the predetermined voltage range, continuing charging may cause the cell states of the battery cells BC of the battery pack 10 to enter the overcharge states S3 and S4. Therefore, the control circuit 12 performs abnormal termination processing and operates to stop charging. In this abnormal termination process, the control circuit 12 controls the operation of the indicator 14 so that the LED indicating that the charger is unsuitable lights up, and controls the operation of the buzzer 15 so that the buzzer 15 sounds.
- control circuit 12 checks whether voltage is applied to the charging terminal TC by detecting the voltage of the terminal EXTCH (step S113). If the voltage is still applied ("Y" in step S113), the process returns to step S112. In this manner, control circuit 12 repeats steps S112 and S113 until the user disconnects charger 100 and battery pack 10 and no voltage is applied to charging terminal TC.
- step S113 if no voltage is applied to the charging terminal TC ("N" in step S113), the control circuit 12 performs termination processing (step S114).
- the control circuit 12 controls the operation of the indicator 14 so that the LED indicating that the charger is not suitable is extinguished, and the operation of the buzzer 15 is controlled so that the buzzer 15 stops ringing.
- control circuit 12 shifts the operation mode to the power down mode (step S115).
- step S102 if the applied voltage is within the predetermined voltage range ("Y" in step S102), the control circuit 12 starts the operation in the preliminary charging mode (step S103).
- the control circuit 12 controls the operation of the indicator 14 so that the LED indicating completion of preliminary charging blinks. Also, the control circuit 12 starts the operation of the charge timer.
- control circuit 12 checks whether the failure flag F is set (step S104). If the failure flag F is set ("Y" in step S104), the process proceeds to step S120 (described later).
- step S104 if the failure flag F is not set ("N" in step S104), the control circuit 12 checks whether there is a battery cell BC whose cell state is the deeply discharged state S0 (step S105). Specifically, the control circuit 12 compares the cell voltage VBC of each of the four battery cells BC1 to BC4 with the recharge prohibition voltage VC1 to determine whether there is a battery cell BC whose cell state is the deeply discharged state S0. to see if If there is a battery cell BC whose cell state is the deeply discharged state S0 ("Y" in step S105), control circuit 12 sets failure flag F (step S106). In addition, the control circuit 12 causes the memory 13 to store an error history indicating that there is a battery cell BC in the deeply discharged state S0. Then, the process proceeds to step S120 (described later).
- step S105 if there is no battery cell BC whose cell state is the deep discharge state S0 (“N” in step S105), the control circuit 12 determines that the cell voltages VBC of the four battery cells BC1 to BC4 are properly balanced. (step S107). For example, when the variation in the cell voltages VBC of the battery cells BC1 to BC4 is greater than or equal to a predetermined amount, the control circuit 12 determines that the cell voltages VBC are unbalanced and inappropriate. If the cell voltage VBC is not properly balanced ("N" in step S107), the control circuit 12 sets the failure flag F (step S108). Further, the control circuit 12 causes the memory 13 to store an error history indicating that the cell voltage VBC is unbalanced. Then, the process proceeds to step S120 (described later).
- step S107 if the cell voltage VBC is properly balanced ("Y" in step S107), the control circuit 12 checks whether there is a battery cell BC whose cell state is the overcharged state S4 (step S109). Specifically, the control circuit 12 compares the cell voltage VBC of each of the four battery cells BC1 to BC4 with the overcharge protection voltage VC4 to determine whether there is a battery cell BC whose cell state is the overcharge state S4. to see if When there is a battery cell BC whose cell state is the overcharged state S4 ("Y" in step S109), the control circuit 12 sets the failure flag F (step S110). Further, the control circuit 12 causes the memory 13 to store an error history indicating that there is a battery cell BC in the overcharged state S4. Then, the process proceeds to step S120 (described later).
- step S109 if there is no battery cell BC whose cell state is the overcharged state S4 ("N" in step S109), the control circuit 12 determines whether the cell state of all the battery cells BC is the normal state S2. Confirm whether or not (step S111). If "N" in the processes of steps S105 and S109, the cell state of the battery cell BC is one of overdischarge state S1, normal state S2, and overcharge state S3. When the cell states of all the battery cells BC are not the normal state S2 ("N" in step S111), the control circuit 12 returns to the process of step S101. The battery pack 10 repeats the operations of steps S101 to S110 and continues the operation in the preliminary charging mode until the cell states of all the battery cells BC become the normal state S2.
- step S111 if the cell states of all the battery cells BC are in the normal state S2 ("Y" in step S111), the control circuit 12 stops the operation of the preliminary charging mode (step S116). Specifically, the control circuit 12 controls the operation of the indicator 14 so that the LED indicating completion of preliminary charging lights up.
- control circuit 12 checks whether voltage is applied to the charging terminal TC by detecting the voltage of the terminal EXTCH (step S117). If the voltage is still applied ("Y" in step S117), the process returns to step S116. In this manner, control circuit 12 repeats the processes of steps S116 and S117 until the user disconnects charger 100 and battery pack 10 and no voltage is applied to charging terminal TC.
- step S117 if no voltage is applied to the charging terminal TC ("N" in step S117), the control circuit 12 performs termination processing (step S118). In this ending process, the control circuit 12 controls the operation of the indicator 14 so that the LED indicating the completion of preliminary charging is extinguished.
- control circuit 12 performs normal startup processing (step S119).
- step S120 if the failure flag F is set, the control circuit 12 performs abnormal termination processing (step S120). That is, for example, when the failure flag F is set, the battery pack 10 includes, for example, a battery cell BC whose cell state is the deep discharge state S0, and the cell voltage VBC is unbalanced, or the cell state is in the overcharged state S4. In such cases, the battery pack 10 cannot be used. Therefore, in this case, the control circuit 12 performs abnormal termination processing and stops charging. In this abnormal termination process, the control circuit 12 controls the operation of the indicator 14 so that the LED indicating the unusability lights up, and controls the operation of the buzzer 15 so that the buzzer 15 sounds.
- control circuit 12 checks whether voltage is applied to the charging terminal TC by detecting the voltage of the terminal EXTCH (step S121). If the voltage is still applied (“Y” in step S121), the process returns to step S120. In this manner, control circuit 12 repeats steps S120 and S121 until the user disconnects charger 100 and battery pack 10 and no voltage is applied to charging terminal TC.
- step S121 if no voltage is applied to the charging terminal TC ("N" in step S121), the control circuit 12 performs termination processing (step S122). In this ending process, the control circuit 12 controls the operation of the indicator 14 so that the LED indicating the unusable state is extinguished, and controls the operation of the buzzer 15 so that the buzzer 15 stops ringing.
- control circuit 12 shifts the operation mode to the power down mode (step S123).
- the control circuit 12 having the storage battery 11, the positive terminal TP and the negative terminal TN connected to the storage battery 11, the power supply terminal TVCC and capable of monitoring the storage battery 11, the power supply of the control circuit 12 A charging terminal TC led to the terminal TVCC and a resistance element R1 provided in a current path connecting the positive terminal TP and the charging terminal TC are provided.
- the charging current is limited by the resistance element R1. Therefore, for example, even when the battery voltage of the battery pack 10 is low, the control circuit 12 is supplied with the power supply voltage VCC necessary for starting the control circuit 12, so that the control circuit 12 can operate. can be monitored.
- control circuit 12 can more reliably detect a short-circuited battery cell BC or a battery cell BC whose cell state is the deeply discharged state S0. As a result, in the battery pack 10, the state of the storage battery 11 can be monitored more reliably.
- the battery pack 10 is provided with an indicator 14 and a buzzer 15 capable of notifying the user of the monitoring result of the control circuit 12 . Therefore, for example, the user can work efficiently. In addition, for example, when the battery pack 10 has a problem, the user can know the state of the battery pack 10, which makes it easier to decide whether to stop the work. Therefore, even a user who has experience only in rescuing a vehicle equipped with a general auxiliary battery can perform the work, so that the user's convenience can be enhanced.
- Diodes D1 to D3 are provided in the battery pack 10.
- Diode D1 has an anode connected to charging terminal TC and a cathode connected to power supply terminal TVCC of control circuit 12 .
- the diode D2 is provided in a current path connecting the positive terminal TP and the charging terminal TC, and has an anode led to the charging terminal TC and a cathode led to the positive terminal TP.
- Diode D3 has an anode connected to positive terminal TP and a cathode connected to power supply terminal TVCC of control circuit 12 .
- the diode D2 is provided, so that current can be prevented from flowing from the charging terminal TC to the outside. Therefore, for example, in preliminary charging, discharge from the charging terminal TC due to reverse connection of the booster cable or short circuit of the booster cable can be suppressed. In addition, for example, due to insufficient voltage of the charger 100 or the external battery, discharging from the charging terminal TC to the outside or reverse charging can be suppressed. Further, for example, during normal use of the vehicle 1, discharge from the charging terminal TC due to oil, dust, metal members, etc. in the engine room can be suppressed, and a drop in the power supply voltage VCC can be suppressed.
- the diodes D1 and D3 are provided in the battery pack 10, it is possible, for example, to supply the power supply voltage VCC to the control circuit 12 and prevent current from flowing from the charging terminal TC to the outside.
- the power supply voltage VCC for example, during normal use of the vehicle 1, discharge from the charging terminal TC due to oil, dust, etc. in the engine room can be suppressed, and a drop in the power supply voltage VCC can be suppressed.
- the diode D3 is provided in the battery pack 10, for example, even when the battery voltage of the storage battery 11 is low, the voltage supplied from the charger 100 turns off the diode D3. A sufficient power supply voltage VCC can be applied. As a result, the control circuit 12 can be activated.
- an indicator and a buzzer capable of notifying the user of the monitoring result of the control circuit are provided, so that convenience for the user can be improved.
- the resistive element R1 is provided in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and various elements capable of limiting current can be used. Specifically, for example, a PTC (Positive Temperature Coefficient) element, a tungsten element, a constant current diode, or the like can be used.
- a PTC (Positive Temperature Coefficient) element a tungsten element, a constant current diode, or the like can be used.
- a PTC element is an element that has the characteristic that the higher the temperature, the greater the electrical resistance value.
- the battery pack 10 for example, as the charging of the storage battery 11 progresses, the battery voltage increases, the voltage difference across the resistance element R1 decreases, and the charging current decreases.
- a PTC element is used instead of the resistance element R1 as charging progresses, the charging current decreases and the amount of heat generated by the PTC element decreases, resulting in a decrease in electrical resistance.
- the charging time for pre-charging can be shortened compared to the case of the resistance element R1.
- the same is true for elements containing tungsten.
- a tungsten element is an element containing tungsten, such as the filament of a light bulb.
- a constant current diode is basically an element in which the amount of current is almost constant regardless of the voltage difference between both ends. If a constant-current diode is used instead of the resistor element R1, the charging current is substantially constant even if the charging progresses, so the charging time for pre-charging can be shortened.
- the diodes D1 to D3 are provided as shown in FIG. 1, but the present invention is not limited to this.
- a battery pack 10A shown in FIG. the diodes D1 to D3 may not be provided.
- the charging current is limited by the resistance element R1 in the preliminary charging. Therefore, for example, even when the battery voltage of the battery pack 10 is low, the control circuit 12 is supplied with the power supply voltage VCC necessary for starting the control circuit 12, so that the control circuit 12 can operate. can be monitored.
- the control circuit 12 can more reliably detect a short-circuited battery cell BC or a battery cell BC whose cell state is the deeply discharged state S0. As a result, in the battery pack 10, the state of the storage battery 11 can be monitored more reliably.
- the circuit including the diodes D1 to D3 and the resistance element R1 is connected to the positive terminal TP and the charging terminal TC, but the present invention is not limited to this.
- a circuit including diodes D1 to D3 and a resistance element R1 may be connected to the negative terminal TN and charging terminal TC.
- the anode of diode D1 is connected to the anode of diode D3 and power supply terminal TGND of control circuit 12, and the cathode is connected to charging terminal TC of battery pack 10B, the cathode of diode D2, and terminal EXTCH of control circuit 12.
- the anode of diode D2 is connected to resistance element R1, and the cathode is connected to charging terminal TC of battery pack 10B, the cathode of diode D1, and terminal EXTCH of control circuit 12.
- FIG. The anode of diode D3 is connected to the anode of diode D1 and power supply terminal TGND of control circuit 12, and the cathode is connected to the negative terminal of battery cell BC1, resistor element R1, and negative terminal TN of battery pack 10B.
- the power terminal TGND corresponds to a specific example of "power terminal" in the present disclosure.
- FIG. 16 shows a configuration example of the battery pack 10C.
- the battery pack 10C has a control circuit 12C, resistive elements R2 and R3, a switch SW1, and an indicator 14C.
- the control circuit 12C detects the voltage applied to the charging terminal TC in the preliminary charging mode, and based on the cell voltage VBC of each of the battery cells BC1 to BC4 and the voltage applied to the charging terminal TC, the indicator 14C and It controls the operation of the buzzer 15. Also, the control circuit 12C controls the operation of the switch SW1 based on the monitoring result of the cell voltage VBC. Specifically, the control circuit 12C turns off the switch SW1 in the preliminary charge mode, and turns on the switch SW1 when the cell voltages VBC of all the battery cells BC1 to BC4 become equal to or higher than the discharge end voltage VC2. It has become.
- One end of the resistance element R2 is connected to the cathode of the diode D2, and the other end is connected to one end of the resistance element R3 and one end of the switch SW1.
- One end of the resistance element R3 is connected to the other end of the resistance element R2 and one end of the switch SW1, and the other end is connected to the other end of the switch SW1, the positive electrode of the battery cell BC4, the anode of the diode D3, and the positive terminal TP.
- the switch SW1 is turned on and off based on an instruction from the control circuit 12C, one end is connected to the other end of the resistance element R2 and one end of the resistance element R3, the other end is connected to the other end of the resistance element R3, the positive electrode of the battery cell BC4, It is connected to the anode of the diode D3 and the positive terminal TP.
- the switch SW1 is configured using, for example, a relay or a transistor.
- the resistance elements R2 and R3 and the switch SW1 constitute a current limiting circuit 20C.
- the current limiting circuit 20C can reduce the resistance value between both ends of the current limiting circuit 20C by turning on the switch SW1.
- the indicator 14C has four LEDs in this example.
- the four LEDs include an LED that indicates unusable, an LED that indicates that the charger is unsuitable, an LED that indicates completion of preliminary charging, and an LED that indicates that the engine can be started.
- the LED indicating that the battery cannot be used, the LED indicating that the charger is not suitable, and the LED indicating that the preliminary charging is completed are the same as in the above embodiment.
- the LED indicating that the engine can be started is configured to light up when the battery voltage of the storage battery 11 reaches a voltage at which the engine starter 4 can start the engine 5 .
- the user connects one end of the red booster cable to the charging terminal TC of the battery pack 10C mounted on the vehicle 1 (first operation).
- the user connects the other end of the red booster cable to the positive terminal of charger 100 (second operation).
- the user connects one end of the black booster cable to the negative electrode of charger 100 (third operation).
- the user connects the other end of the black booster cable to the engine 5 of the vehicle 1 (fourth operation).
- the engine 5 is electrically connected to the negative terminal TN of the battery pack 10C.
- preliminary charging is started in the battery pack 10C.
- switch SW1 is in an off state.
- the charging current flows to the storage battery 11 via the charging terminal TC, the diode D2, the resistive element R2, and the resistive element R3.
- the user waits for the LED indicating completion of preliminary charging to light up (fifth operation). If the LED indicating unusable or unsuitable for the charger lights up, the user immediately disconnects the booster cable or operates the charger 100 to stop charging. (Sixth operation).
- the user When the LED indicating the completion of preliminary charging lights up, the user further waits until the LED indicating that the engine can be started lights up (seventh operation). By completing the preliminary charging, the switch SW1 is turned on. As a result, the resistance element R3 of the two resistance elements R2 and R3 connected in series is short-circuited, so that the charging current flows to the storage battery 11 via the charging terminal TC, the diode D2, the resistance element R2, and the switch SW1. flow.
- the user starts the engine 5 of the vehicle 1 by operating the vehicle 1 (ninth operation). Specifically, for example, when the user presses an engine start switch (not shown), the ECU 2 instructs the engine starter 4 to start the engine 5 .
- the engine starter 4 starts the engine 5 based on the electric power supplied from the battery pack 10 .
- the user can rescue the vehicle 1 equipped with the battery pack 10C.
- the switch SW1 is turned on after the preliminary charging is completed. As a result, the charging current can be increased. As a result, in the battery pack 10 ⁇ /b>C, the charging time required for the battery voltage of the storage battery 11 to reach a voltage at which the engine starter 4 can start the engine 5 can be shortened.
- the indicator 14C is provided with an LED indicating that the engine can be started, but it is not limited to this, and instead, for example, an LED indicating that the engine can be started may not be provided.
- the user measures the battery voltage using a tester, and disconnects the booster cable when the battery voltage reaches a voltage at which the engine starter 4 can start the engine 5 8), and start the engine 5 of the vehicle 1 (ninth operation).
- the resistance value is reduced by short-circuiting the resistance element R3 of the two resistance elements R2 and R3 connected in series, but it is not limited to this.
- the resistance value may be reduced by connecting two resistance elements R4 and R5 in parallel.
- resistance element R4 is connected to the cathode of the diode D2 and one end of the resistance element R5, and the other end is connected to the switch SW2, the positive electrode of the battery cell BC4, the anode of the diode D3, and the positive terminal TP.
- resistance element R5 is connected to the cathode of diode D2 and one end of resistance element R3, and the other end is connected to switch SW2.
- the switch SW2 is turned on and off based on an instruction from the control circuit 12C, one end is connected to the other end of the resistance element R5, the other end is connected to the other end of the resistance element R4, the positive electrode of the battery cell BC4, the anode of the diode D3, and It is connected to the positive terminal TP.
- the resistance elements R4 and R5 and the switch SW2 constitute a current limiting circuit 20D.
- the current limiting circuit 20D can reduce the resistance value across the current limiting circuit 20D by turning on the switch SW2.
- the control circuit 12C turns off the switch SW2 in the preliminary charge mode, and turns on the switch SW2 when the cell voltages VBC of all the battery cells BC1 to BC4 are equal to or higher than the discharge end voltage VC2.
- the switch SW2 is turned on after the preliminary charging is completed. can be increased.
- the charging time required for the battery voltage of the storage battery 11 to reach a voltage at which the engine starter 4 can start the engine 5 can be shortened.
- FIG. 18 shows a configuration example of the battery pack 10E.
- the battery pack 10E has a control circuit 12E and a switch SW3.
- the control circuit 12E controls the operation of the switch SW3 in the preliminary charging mode based on the monitoring result of the cell voltage VBC and the voltage applied to the charging terminal TC. Specifically, the control circuit 12E turns off the switch SW3 when the control circuit 12E is not activated, and turns on the switch SW3 when the control circuit 12E is activated. Further, the control circuit 12E turns off the switch SW3, for example, when the voltage applied to the charging terminal TC is not within the predetermined voltage range. Further, the control circuit 12E turns off the switch SW3, for example, when the cell voltage VBC of any one of the battery cells BC1 to BC4 is lower than the recharge prohibition voltage VC1 or when it is equal to or higher than the charging end voltage VC3. It has become.
- the switch SW3 is turned on and off based on an instruction from the control circuit 12E, one end is connected to the other end of the resistance element R1, and the other end is connected to the positive electrode of the battery cell BC4, the anode of the diode D3, and the positive terminal TP. .
- the switch SW3 is turned off during the period from when the charger 100 is connected to the charging terminal TC to when the control circuit 12E is activated. Moreover, in the battery pack 10E, for example, when the voltage supplied from the charger 100 is not appropriate, the switch SW3 is turned off. Further, in the battery pack 10E, the storage battery 11 is not charged when a problem occurs in the storage battery 11. - ⁇ Further, for example, when the storage battery 11 is sufficiently charged, the storage battery 11 is not further charged.
- charging can be stopped even if the user does not notice the notification of the indicator 14 or the buzzer 15 in the preliminary charging mode, for example.
- FIG. 19 shows a block configuration of a hybrid electric vehicle (HEV), which is an example of an electric vehicle.
- HEV hybrid electric vehicle
- This HEV includes, for example, a control unit 74, an engine 75, a power supply 76, a driving motor 77, a differential gear 78, a generator 79, a transmission 80 and a clutch 81, Inverters 82 and 83 and various sensors 84 are provided.
- the HEV includes, for example, a front wheel drive shaft 85 and front wheels 86 connected to a differential 78 and transmission 80, and a rear wheel drive shaft 87 and rear wheels 88.
- the HEV described here can run, for example, using either one of the engine 75 and the motor 77 as a drive source.
- the engine 75 is a main power source, such as a gasoline engine.
- the driving force (rotational force) of the engine 75 is transmitted to the front wheels 86 and the rear wheels 88 via a differential device 78, a transmission 80 and a clutch 81, which are driving units, for example.
- the torque of the engine 75 is transmitted to the generator 79, the torque is used by the generator 79 to generate AC power, which is converted into DC power via the inverter 83. Therefore, the DC power is stored in the power supply 76 .
- the motor 77 which is a converter
- the power (DC power) supplied from the power supply 76 is converted into AC power through the inverter 82, so that the AC power is used to power the motor.
- 77 drives.
- a driving force (rotational force) converted from electric power by the motor 77 is transmitted to the front wheels 86 and the rear wheels 88 via, for example, a differential gear 78, a transmission 80 and a clutch 81, which are driving units.
- the resistance during deceleration is transmitted to the motor 77 as rotational force, so the motor 77 may generate AC power using the rotational force. Since this AC power is converted to DC power via inverter 82 , the DC regenerated power is preferably stored in power supply 76 .
- the control unit 74 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), etc., and controls the operation of the entire HEV.
- the power supply 76 includes one or more secondary batteries and can be connected to an external power supply.
- the various sensors 84 include, for example, one or more of a speed sensor, an acceleration sensor, an engine speed sensor, and the like, and control the speed of the engine 75 as well as the opening of the throttle valve (throttle degree of opening).
- the electric vehicle may be a vehicle (electric vehicle) that operates using only the power supply 76 and the motor 77 without using the engine 75, or an external charging function.
- the electric vehicle may be a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), a hydrogen fuel cell vehicle (FCV), or other vehicles.
- PHEV plug-in hybrid electric vehicle
- FCV hydrogen fuel cell vehicle
- the battery packs described in the above embodiments and modifications can be applied to secondary batteries included in the power supply 76, for example.
- the charging terminal TC, the diode D2, the resistance element R1, and the positive terminal TP are connected in this order, but the present invention is not limited to this.
- the connection positions of diode D2 and resistance element R1 may be interchanged.
- the diode D2 has an anode connected to the resistance element R1 and a cathode connected to the positive terminal TP.
- One end of the resistance element R1 is connected to the charging terminal TC, and the other end is connected to the anode of the diode D2.
- the modification is applied to the battery pack 10 shown in FIG. 1, but the modification may be applied to the battery packs shown in Modifications 1 to 5.
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Abstract
本開示の一実施の形態に係る電池パックは、蓄電池と、蓄電池に接続された正端子および負端子と、電源端子を有し蓄電池を監視可能な制御回路と、制御回路の電源端子に導かれた充電端子と、正端子および負端子のうちの一方である第1の端子と充電端子とを結ぶ電流経路に設けられた電流制限素子とを備える。
Description
本開示は、蓄電池を備えた電池パック、およびそのような電池パックを備えた車両に関する。
車両には、一般に、エンジンスタータや各種アクセサリなどに対して電力を供給する補機バッテリが搭載される。例えば、特許文献1には、補機バッテリの電池電圧が低く、エンジンを始動させることができない場合に、外部電源を用いて補機バッテリを充電する技術が開示されている。
ところで、充電池を備えた電池パックでは、充電池の状態を監視することが望まれており、充電池の状態をより確実に監視することが期待される。
充電池の状態をより確実に監視することができる電池パックおよび車両を提供することが望ましい。
本開示の一実施の形態における電池パックは、蓄電池と、正端子および負端子と、制御回路と、充電端子と、電流制限素子とを備えている。正端子および負端子は、蓄電池に接続されたものである。制御回路は、電源端子を有し、蓄電池を監視可能なものである。充電端子は、制御回路の電源端子に導かれている。電流制限素子は、正端子および負端子のうちの一方である第1の端子と充電端子とを結ぶ電流経路に設けられている。
本開示の一実施の形態における車両は、駆動力生成部と、駆動制御部と、電池パックとを備えている。駆動力生成部は、駆動力を生成可能なものである。駆動制御部は、駆動力生成部の動作を制御可能なものである。電池パックは、駆動制御部に電力を供給可能なものである。電池パックは、蓄電池と、正端子および負端子と、制御回路と、充電端子と、電流制限素子とを有している。正端子および負端子は、蓄電池に接続されたものである。制御回路は、電源端子を有し、蓄電池を監視可能なものである。充電端子は、制御回路の電源端子に導かれている。電流制限素子は、正端子および負端子のうちの一方である第1の端子と充電端子とを結ぶ電流経路に設けられている。
本開示の一実施の形態における電池パックおよび車両によれば、 充電池の状態をより確実に監視することができる。
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態
2.適用例
1.実施の形態
2.適用例
<1.実施の形態>
[構成例]
図1は、一実施の形態に係る電池パックを備えた車両1の一構成例を表すものである。車両1は、エンジンにより生成された駆動力に基づいて走行するように構成される。車両1は、電池パック10と、ECU(Electronic Control Unit)2と、オルタネータ3と、エンジンスタータ4と、エンジン5と、アクセサリ6と、スイッチ7とを備えている。
[構成例]
図1は、一実施の形態に係る電池パックを備えた車両1の一構成例を表すものである。車両1は、エンジンにより生成された駆動力に基づいて走行するように構成される。車両1は、電池パック10と、ECU(Electronic Control Unit)2と、オルタネータ3と、エンジンスタータ4と、エンジン5と、アクセサリ6と、スイッチ7とを備えている。
電池パック10は、電力を蓄えるように構成され、車両1における補機バッテリとして機能するものである。電池パック10は、正端子TPと、負端子TNと、充電端子TCと、コネクタ19と、蓄電池11と、制御回路12と、ダイオードD1,D2,D3と、抵抗素子R1と、インジケータ14と、ブザー15とを有している。
正端子TPおよび負端子TNは、電池パック10と電池パック10の外部との間で電力のやりとりを行うように構成される。充電端子TCは、例えば、電池パック10の電池電圧が低く、エンジンスタータ4がエンジン5を始動させることができない場合に、充電器や外部バッテリを接続するように構成される。コネクタ19は、ECU2と電池パック10との間で信号のやり取りを行うように構成される。
蓄電池11は、複数の電池セルBC(この例では4つの電池セルBC1~BC4)を有している。電池セルBC1~BC4のそれぞれは、この例ではリチウムイオン二次電池を用いて構成される。電池セルBC1~BC4は直列に接続される。具体的には、電池セルBC1の正極は電池セルBC2の負極に接続され、負極は電池パック10の負端子TNに接続される。電池セルBC2の正極は電池セルBC3の負極に接続され、負極は電池セルBC1の正極に接続される。電池セルBC3の正極は電池セルBC4の負極に接続され、負極は電池セルBC2の正極に接続される。電池セルBC4の正極は電池パック10の正端子TPに接続され、負極は電池セルBC3の正極に接続される。
図2は、電池セルBCの動作状態の一例を表すものである。図2において、縦軸は、電池セルBCの正端子と負端子との間のセル電圧VBCを示す。この例では、電池セルBCは、オリビン型リン酸鉄リチウムイオン二次電池である。電池セルBCは、5つのセル状態(深放電状態S0、過放電状態S1、通常状態S2、過充電状態S3、および過充電状態S4)をとり得る。
深放電状態S0は、セル電圧VBCが再充電禁止電圧VC1より低い場合における、電池セルBCのセル状態である。再充電禁止電圧VC1は、例えば1Vである。この深放電状態S0は、例えば、電池セルBCの内部においてショートが生じていることを示す。よって、深放電状態S0である電池セルBCは、故障しており、使用することが出来ない。
過放電状態S1は、セル電圧VBCが再充電禁止電圧VC1以上であり放電終止電圧VC2より低い場合における、電池セルBCのセル状態である。放電終止電圧VC2は、例えば2.5Vである。電池セルBCは、この過放電状態S1では放電されるべきではなく、セル状態が通常状態S2になるまで、低い充電電流により充電される必要がある。
通常状態S2は、セル電圧VBCが放電終止電圧VC2以上であり充電終止電圧VC3より低い場合における、電池セルBCのセル状態である。充電終止電圧VC3は、例えば3.6Vである。電池セルBCは、この通常状態S2において、通常の充放電を行うことができる。
過充電状態S3は、セル電圧VBCが充電終止電圧VC3以上であり過充電保護電圧VC4よりも低い場合における、電池セルBCのセル状態である。過充電保護電圧VC4は、例えば4Vである。電池セルBCは、この過充電状態S3では充電されるべきではなく、セル状態が通常状態S2になるまで放電される必要がある。
過充電状態S4は、セル電圧VBCが過充電保護電圧VC4以上である場合における、電池セルBCのセル状態である。電池セルBCは、この過充電状態S4では、充電されすぎており、不具合が生じるおそれがある。よって、過充電状態S4である電池セルBCは、使用することが出来ない。
電池セルBCは、セル電圧VBCが再充電禁止電圧VC1以上であり過充電保護電圧VC4より低い電圧範囲(使用可能範囲R)において使用することができ、それ以外の電圧では、使用することができない。電池パック10では、4つの電池セルBC1~BC4のそれぞれのセル電圧VBCが監視される。電池パック10は、4つの電池セルBC1~BC4の全てのセル電圧VBCが使用可能範囲Rの範囲内である場合にのみ使用することができるようになっている。
制御回路12(図1)は、例えばマイクロコンピュータを用いて構成され、電池セルBC1~BC4のそれぞれのセル電圧VBCを監視するように構成される。制御回路12は、電池セルBC1の負極の電圧を電圧V0として検出し、電池セルBC1の正極および電池セルBC2の負極の電圧を電圧V1として検出し、電池セルBC2の正極および電池セルBC3の負極の電圧を電圧V2として検出し、電池セルBC3の正極および電池セルBC4の負極の電圧を電圧V3として検出し、電池セルBC4の正極の電圧を電圧V4として検出する。制御回路12は、これらの電圧V0~V4に基づいて、電池セルBC1~BC4のそれぞれのセル電圧VBCを監視する。そして、制御回路12は、その監視結果を、コネクタ19を介してECU2に通知する。具体的には、制御回路12は、例えば、電池セルBC1~BC4のいずれかのセル電圧VBCが放電終止電圧VC2より低い場合には、放電アラート信号SADをアクティブ電圧にする。また、制御回路12は、例えば、電池セルBC1~BC4のいずれかのセル電圧VBCが充電終止電圧VC3以上である場合には、充電アラート信号SACをアクティブ電圧にする。また、制御回路12は、通信信号COMを用いて、ECU2との間で通信を行うことができるようになっている。
制御回路12は、電源端子TVCC,TGNDと、端子EXTCHとを有している。電源端子TVCCは、制御回路12の電源電圧VCCが供給される端子である。この電源端子TVCCは、ダイオードD1,D3のカソードに接続される。電源端子TGNDは、制御回路12の接地電圧GNDが供給される端子である。この電源端子TGNDは、電池セルBC1の負極および電池パック10の負端子TNに接続される。端子EXTCHは、電池パック10の充電端子TCおよびダイオードD1,D2のアノードに接続される。制御回路12は、後述する予備充電モードにおいて、充電端子TCに印加された電圧を検出する。すなわち、電池パック10の電池電圧が低く、エンジンスタータ4がエンジン5を始動させることができない場合には、ユーザは、充電器や外部バッテリを、電池パック10の充電端子TCに接続する。制御回路12は、この場合に予備充電モードで動作し、充電端子TCに印加された電圧が所定の電圧範囲内の電圧であるかどうかを検出するようになっている。
また、制御回路12は、予備充電モードにおいて、電池セルBC1~BC4のそれぞれのセル電圧VBC、および充電端子TCに印加された電圧に基づいて、インジケータ14およびブザー15の動作を制御する機能をも有している。
制御回路12は、メモリ13を有している。メモリ13は、例えば不揮発性の半導体メモリであり、故障フラグFと、エラー履歴とを記憶する。制御回路12は、例えば、電池セルBC1~BC4のいずれかのセル電圧VBCが再充電禁止電圧VC1より低い場合には、故障フラグFをセットするとともに、深放電状態S0の電池セルBCがある旨のエラー履歴をメモリ13に記憶させる。制御回路12は、例えば、電池セルBC1~BC4のいずれかのセル電圧VBCが過充電保護電圧VC4以上である場合には、故障フラグFをセットするとともに、過充電状態S4の電池セルBCがある旨のエラー履歴をメモリ13に記憶させる。また、制御回路12は、例えば、電池セルBC1~BC4のセル電圧VBCのばらつきが所定量以上である場合には、故障フラグFをセットするとともに、セル電圧VBCがアンバランスである旨のエラー履歴をメモリ13に記憶させるようになっている。
ダイオードD1のアノードは電池パック10の充電端子TC、ダイオードD2のアノード、および制御回路12の端子EXTCHに接続され、カソードはダイオードD3のカソードおよび制御回路12の電源端子TVCCに接続される。
ダイオードD2のアノードは電池パック10の充電端子TC、ダイオードD1のアノード、および制御回路12の端子EXTCHに接続され、カソードは抵抗素子R1に接続される。
ダイオードD3のアノードは電池セルBC4の正極、抵抗素子R1、および電池パック10の正端子TPに接続され、カソードはダイオードD1のカソードよび制御回路12の電源端子TVCCに接続される。
抵抗素子R1の一端はダイオードD2のカソードに接続され、他端は電池セルBC4の正極、ダイオードD3のアノード、および電池パック10の正端子TPに接続される。
インジケータ14は、制御回路12からの指示に基づいて、ユーザに電池パック10のステータスを通知するように構成される。
図3は、電池パック10の外観の一例を表すものである。電池パック10の正面には、正端子TP、負端子TN、充電端子TC、コネクタ19、インジケータ14、およびラベル18が設けられている。
インジケータ14は、この例では3つのLED(Light Emitting Diode)を有している。この3つのLEDは、使用不可を示すLEDと、充電器不適を示すLEDと、予備充電完了を示すLEDとを含む。
使用不可を示すLEDは、電池パック10が使用不可である場合に点灯するように構成される。具体的には、使用不可を示すLEDは、メモリ13に記憶された故障フラグFがセットされている場合に点灯する。使用不可を示すLEDは、ユーザに注意を促すように、例えば赤色の光を射出するようになっている。
充電器不適を示すLEDは、予備充電モードにおいて、充電端子TCに接続された充電器が適切でない場合に点灯するように構成される。具体的には、充電器不適を示すLEDは、充電端子TCに印加された電圧が所定の電圧範囲内の電圧でない場合に点灯する。充電器不適を示すLEDは、ユーザに注意を促すように、例えば赤色の光を射出するようになっている。
予備充電完了を示すLEDは、予備充電モードにおいて、予備充電が完了した場合に点灯するように構成される。具体的には、予備充電完了を示すLEDは、電池セルBC1~BC4のいずれかのセル電圧VBCが放電終止電圧VC2より低かった場合において、予備充電を行うことにより、電池セルBC1~BC4の全てのセル電圧VBCが放電終止電圧VC2以上になった場合に点灯する。予備充電完了を示すLEDは、ユーザに次のステップに進むことを促すように、例えば青色の光を射出するようになっている。
ラベル18は、電池パック10に対して予備充電を行う際の、ユーザの作業手順が印刷されたものである。ユーザは、このラベル18を確認することにより、予備充電を行う際の作業手順を把握することができるようになっている。
ブザー15(図1)は、制御回路12からの指示に基づいて動作することにより、ユーザに電池パック10のステータスを通知するように構成される。
ECU2は、車両1の動作を制御するように構成される。この例では、ECU2は、オルタネータ3、エンジンスタータ4、およびスイッチ7の動作を制御するようになっている。ECU2は、電池パック10から供給された電力や、オルタネータ3により生成された電力に基づいて動作する。また、ECU2は、電池パック10からコネクタ19を介して供給された信号に基づいて、電池パック10に対する充放電制御を行う機能をも有している。
オルタネータ3は、エンジン5の駆動力を動力源として利用し、電力を生成するように構成される。そして、オルタネータ3は、生成した電力を、電池パック10、ECU2、およびアクセサリ6に供給するようになっている。
エンジンスタータ4は、電池パック10から供給された電力に基づいて、エンジン5を始動させるように構成される。エンジンスタータ4は、ECU2からの指示に基づいて動作するようになっている。
エンジン5は、例えばガソリンなどの燃料を燃焼させることにより、機械的エネルギである駆動力を生成する動力源である。車両1は、このエンジン5が生成した駆動力に基づいて走行する。エンジン5は、エンジンスタータ4により始動されるようになっている。
アクセサリ6は、例えばドライブレコーダ、オーディオ機器などの電装品である。アクセサリ6は、電池パック10から供給された電力や、オルタネータ3により生成された電力に基づいて動作するようになっている。
スイッチ7は、アクセサリ6への電力供給経路に設けられ、ECU2からの指示に基づいて、アクセサリ6への電力供給を行い、あるいはアクセサリ6への電力供給を停止するように構成される。
ここで、蓄電池11は、本開示における「蓄電池」の一具体例に対応する。電池セルBCは、本開示における「電池セル」の一具体例に対応する。正端子TPは、本開示における「正端子」の一具体例に対応する。負端子TNは、本開示における「負端子」の一具体例に対応する。充電端子TCは、本開示における「充電端子」の一具体例に対応する。制御回路12は、本開示における「制御回路」の一具体例に対応する。電源端子TVCCは、本開示における「電源端子」の一具体例に対応する。抵抗素子R1は、本開示における「電流制限素子」の一具体例に対応する。インジケータ14およびブザー15は、本開示における「通知部」の一具体例に対応する。ダイオードD1は、本開示における「第1のダイオード」の一具体例に対応する。ダイオードD2は、本開示における「第2のダイオード」の一具体例に対応する。ダイオードD3は、本開示における「第3のダイオード」の一具体例に対応する。エンジン5は、本開示における「駆動力生成部」の一具体例に対応する。ECU2は、本開示における「駆動制御部」の一具体例に対応する。
[動作および作用]
続いて、本実施の形態の車両1の動作および作用について説明する。
続いて、本実施の形態の車両1の動作および作用について説明する。
(全体動作概要)
まず、図1を参照して、車両1の全体動作概要を説明する。電池パック10は、電力を蓄える。ECU2は、車両1の動作を制御するとともに、電池パック10からコネクタ19を介して供給された信号に基づいて、電池パック10に対する充放電制御を行う。オルタネータ3は、エンジン5の駆動力を動力源として利用し、電力を生成する。エンジンスタータ4は、電池パック10から供給された電力に基づいて、エンジン5を始動させる。エンジン5は、例えばガソリンなどの燃料を燃焼させることにより、機械的エネルギである駆動力を生成する。
まず、図1を参照して、車両1の全体動作概要を説明する。電池パック10は、電力を蓄える。ECU2は、車両1の動作を制御するとともに、電池パック10からコネクタ19を介して供給された信号に基づいて、電池パック10に対する充放電制御を行う。オルタネータ3は、エンジン5の駆動力を動力源として利用し、電力を生成する。エンジンスタータ4は、電池パック10から供給された電力に基づいて、エンジン5を始動させる。エンジン5は、例えばガソリンなどの燃料を燃焼させることにより、機械的エネルギである駆動力を生成する。
電池パック10では、制御回路12は、電池セルBC1~BC4のそれぞれのセル電圧VBCを監視し、その監視結果を、コネクタ19を介してECU2に通知する。また、制御回路12は、予備充電モードにおいて、電池セルBC1~BC4のそれぞれのセル電圧VBC、および充電端子TCに印加された電圧に基づいて、インジケータ14およびブザー15の動作を制御する。インジケータ14およびブザー15は、制御回路12からの指示に基づいて、ユーザに電池パック10のステータスを通知する。
(詳細動作)
以下に、電池パック10における4つの電池セルBCのセル状態が通常状態S2である場合における、車両1の動作について、いくつか例を挙げて説明する。
以下に、電池パック10における4つの電池セルBCのセル状態が通常状態S2である場合における、車両1の動作について、いくつか例を挙げて説明する。
図4は、エンジン5を始動させる場合における車両1の動作の一例を表すものである。図4において、破線の矢印は、電流の流れを示している。電池パック10において、蓄電池11は、ダイオードD3を介して、制御回路12に対して電力を供給する。制御回路12は、蓄電池11から供給された電力に基づいて動作する。電池パック10は、ECU2およびエンジンスタータ4に対して電力を供給する。例えばユーザが図示しないエンジン始動スイッチを押すと、ECU2は、エンジンスタータ4に対してエンジン5を始動させるように指示する。そして、エンジンスタータ4は、電池パック10から供給された電力に基づいて、エンジン5を始動させる。このようにして、電池パック10からの放電電流は、ECU2およびエンジンスタータ4に流れる。
図5は、車両1が走行している場合における、車両1の動作の一例を表すものである。エンジン5が駆動力を生成し、車両1は、この駆動力に基づいて走行する。オルタネータ3は、エンジン5の駆動力を動力源として利用し、電力を生成する。このオルタネータ3は、ECU2、アクセサリ6、および電池パック10に対して電力を供給する。ECU2は、オルタネータ3の動作を制御するとともに、スイッチ7をオンさせる。これにより、電池パック10の蓄電池11に充電電流が流れる。電池パック10では、ダイオードD3を介して、制御回路12に対して電力が供給される。
この動作は、鉛バッテリを用いて構成された一般的な補機バッテリを備えた車両の動作と同じである。よって、電池パック10は、このような鉛バッテリの代わりに利用することができる。
(予備充電について)
車両1において、電池パック10の電池電圧が低く、エンジンスタータ4がエンジン5を始動させることができない場合には、ユーザは、充電器や外部バッテリを充電端子TCに接続する。これにより、電池パック10は充電される。以下に、この予備充電の動作について説明する。
車両1において、電池パック10の電池電圧が低く、エンジンスタータ4がエンジン5を始動させることができない場合には、ユーザは、充電器や外部バッテリを充電端子TCに接続する。これにより、電池パック10は充電される。以下に、この予備充電の動作について説明する。
図6は、電池パック10に対する予備充電の動作を表すものである。この図6では、車両1の図示を省いている。この予備充電は、例えば、電池パック10が車両1に搭載された状態で行われる。この例では、電池セルBC1~BC4のセル状態は過放電状態S1であり、電池パック10の電池電圧が低く、エンジンスタータ4がエンジン5を始動させることができない。この場合には、ユーザは、充電器100を、電池パック10の充電端子TCおよび負端子TNの間に挿入接続する。なお、この例では充電器100を接続したが、これに限定されるものではなく、外部バッテリを接続してもよい。充電器100から供給された電力は、充電端子TC、およびダイオードD1を介して制御回路12の電源端子TVCCに供給される。これにより、制御回路12は動作する。また、充電器100から供給された電力は、充電端子TC、ダイオードD2、および抵抗素子R1を介して蓄電池11に供給される。すなわち、充電電流は、充電器100から、充電端子TC、ダイオードD2、抵抗素子R1を介して、蓄電池11に流れる。このようにして、蓄電池11は充電され、電池セルBC1~BC4のセル状態は、過放電状態S1から通常状態S2になる。このようにして、予備充電は完了する。
このように、電池パック10に対する予備充電を行う場合において、蓄電池11に不具合がある場合には、制御回路12は、この蓄電池11の不具合を検出できることが望まれる。以下に、2つのケースC1,C2を挙げて、予備充電時の動作を説明する。
(ケースC1)
ケースC1は、4つの電池セルBC1~BC4の全てが、電池セルBCの内部や外部でショートしている場合を示す。
ケースC1は、4つの電池セルBC1~BC4の全てが、電池セルBCの内部や外部でショートしている場合を示す。
図7は、ケースC1における予備充電の動作を表すものである。この図7では、電池セルBCがショートしていることを示すため、電池セルBCの正極と負極とを結ぶ線を描いている。この例では、充電器100の出力電圧は13.8Vであり、電流供給能力は5Aである。また、抵抗素子R1の抵抗値は20Ωである。抵抗素子R1の両端間の電圧は、“13.8V-Vf2”で表される。ここで、電圧Vf2は、ダイオードD2の順方向電圧である。電圧Vf2を無視すると、充電電流Ichgは、0.69A(=13.8V/20Ω)であり、5A以下であるので、充電器100はこの電流を供給することができる。この場合、充電端子TCにおける電圧VTCは13.8Vであり、正端子TPにおける電圧VTPは0Vである。
制御回路12の電源端子TVCCに供給される電源電圧VCCは、“13.8V-Vf1”である。ここで、電圧Vf1は、ダイオードD1の順方向電圧である。このように、制御回路12には、制御回路12の起動電圧を上回る、十分に高い電源電圧VCCが供給されるので、制御回路12は動作することができる。この例では、4つの電池セルBC1~BC4の全てがショートしているので、制御回路12は、これらの4つの電池セルBC1~BC4のセル電圧VBCの全てが再充電禁止電圧VC1より低いことを検出することができる。
(ケースC2)
ケースC2は、4つの電池セルBC1~BC4のうちの1つがショートしている場合を示す。
ケースC2は、4つの電池セルBC1~BC4のうちの1つがショートしている場合を示す。
図8は、ケースC2における予備充電の動作を表すものである。この例では、4つの電池セルBC1~BC4のうちの、電池セルBC2がショートしている。この電池セルBC2の両極間の抵抗値は0.2Ωである。電池セルBC1,BC3,BC4のそれぞれのセル電圧VBCは2Vである。抵抗素子R1の両端間の電圧は、“13.8V-6V-Vf2-VBC2”で表される。電圧VBC2は、電池セルBC2における電圧降下分である。電圧VBC2,Vf2を無視すると、充電電流Ichgは、0.39A(=(13.8V-6V)/20Ω)であり、5A以下であるので、充電器100はこの電流を供給することができる。電池セルBC2の両極間の電圧は約0.08V(=0.2Ω×0.39A)である。この場合、充電端子TCにおける電圧VTCは13.8Vであり、正端子TPにおける電圧VTPは6.08Vである。
制御回路12の電源端子TVCCに供給される電源電圧VCCは、“13.8V-Vf1”である。このように、制御回路12には、制御回路12の起動電圧を上回る、十分に高い電源電圧VCCが供給されるので、制御回路12は動作することができる。この例では、電池セルBC2がショートしているので、制御回路12は、この電池セルBC2のセル電圧VBCが再充電禁止電圧VC1より低いことを検出することができる。
(比較例E1)
次に、いくつか比較例を挙げて、本実施の形態の作用を説明する。
次に、いくつか比較例を挙げて、本実施の形態の作用を説明する。
図9は、比較例に係る電池パック10Rの一構成例を表すものである。この電池パック10Rは、蓄電池11と、制御回路12Rと、コネクタ19とを有している。この電池パック10Rは、本実施の形態に係る電池パック10(図1)において、ダイオードD1~D3、抵抗素子R1、インジケータ14、およびブザー15を省くとともに、制御回路12を制御回路12Rに置き換えたものである。制御回路12Rは、本実施の形態に係る制御回路12と同様に、電池セルBC1~BC4のそれぞれのセル電圧VBCを監視し、その監視結果を、コネクタ19を介してECU2に通知するように構成される。制御回路12Rは、電源端子TVCC,TGNDを有している。
ユーザは、この電池パック10Rに対して予備充電を行う場合には、充電器100を、電池パック10Rの正端子TPおよび負端子TNの間に挿入接続する。充電器100から供給された電力は、正端子TPを介して、制御回路12の電源端子TVCCに供給されるとともに、蓄電池11に供給される。すなわち、充電電流は、充電器100から蓄電池11に直接流れる。このようにして、蓄電池11は充電され、電池セルBC1~BC4のセル状態は、過放電状態S1から通常状態S2になる。
図10は、比較例に係る電池パック10Rの、ケースC1における予備充電の動作を表すものである。ケースC1では、4つの電池セルBC1~BC4の全てがショートしている。この例では、充電器100の出力電圧は13.8Vであり、電流供給能力は5Aである。よって、電池パック10Rに流れようとする電流が、充電器100の電流供給能力を上回るので、充電器100は、13.8Vの電圧を電池パック10Rに供給することができない。その結果、正端子TPにおける電圧VTPは0Vであり、制御回路12Rの電源端子TVCCに供給される電源電圧VCCもまた0Vである。このように電源電圧VCCは、制御回路12Rの起動電圧を下回るので、制御回路12Rは起動しない。その結果、制御回路12Rは、電池セルBC1~BC4のそれぞれのセル電圧VBCを監視することができない。この例では、4つの電池セルBC1~BC4の全てがショートしているが、制御回路12Rは、これらの4つの電池セルBC1~BC4のセル電圧VBCの全てが再充電禁止電圧VC1より低いことを検出することができない。
一方、本実施の形態に係る電池パック10(図7)では、抵抗素子R1を設けるようにしたので、4つの電池セルBC1~BC4の全てがショートした場合において、充電電流を制限することができる。この例では、充電電流を、充電器100の電流供給能力の範囲内の電流に制限することができるので、充電器100の出力電圧が低下しないようにすることができる。そして、電池パック10では、充電器100から供給された電圧を、ダイオードD1を介して、制御回路12の電源端子TVCCに供給することができるので、制御回路12をより確実に動作させることができる。
このように、本実施の形態に係る電池パック10では、4つの電池セルBC1~BC4の全てが電池セルBCの内部や外部でショートし、蓄電池11の電池電圧が制御回路12の起動電圧よりも低い場合でも、充電端子TCに充電器100を接続することにより制御回路12を起動することができる。
図11は、比較例に係る電池パック10Rの、ケースC2における予備充電の動作を表すものである。ケースC2では、4つの電池セルBC1~BC4のうちの1つ(この例では電池セルBC2)がショートしており、この電池セルBC2の両極間の抵抗値は0.2Ωである。この例では、充電器100の出力電圧は13.8Vであり、電流供給能力は5Aである。よって、電池パック10Rに流れようとする電流が、充電器100の電流供給能力を上回るので、充電器100は、13.8Vの電圧を電池パック10Rに供給することができない。その結果、充電電流Ichgは5Aであり、正端子TPにおける電圧VTPは7Vであり、制御回路12Rの電源端子TVCCに供給される電源電圧VCCもまた7Vである。この場合には、電源電圧VCCは、制御回路12Rの起動電圧を上回り得る。電源電圧VCCが、制御回路12Rの起動電圧を上回る場合には、制御回路12Rは起動し、電池セルBC1~BC4のそれぞれのセル電圧VBCを監視することができる。しかしながら、この例では、電池セルBC2のセル電圧VBCは1V(=0.2Ω×5A)であるので、制御回路12Rは、電池セルBC2のセル電圧VBCが再充電禁止電圧VC1以上であると判断する。すなわち、この例では、電池セルBC2がショートしているが、制御回路12Rは、これらの電池セルBC2のセル電圧VBCが再充電禁止電圧VC1以上であると判断してしまう。
一方、実施の形態に係る電池パック10(図8)では、抵抗素子R1を設けるようにしたので、例えば、4つの電池セルBC1~BC4のうちの1つがショートした場合において、充電電流を制限することができる。その結果、ショートしている電池セルBCにおける電圧降下量を抑えることができるので、その電池セルBCの不具合をより確実に検出することができる。
このように、本実施の形態に係る電池パック10では、抵抗素子R1により充電電流が制限されるので、ショートしている電池セルBCや、深放電状態S0である電池セルBCを、より確実に検出することができる。
(比較例E2)
このように、電池パック10では、充電電流が流れる経路に抵抗素子R1を挿入することにより、充電電流を制限している。次に、充電器に、充電電流を制限する抵抗素子を設ける例を、比較例E2として説明する。
このように、電池パック10では、充電電流が流れる経路に抵抗素子R1を挿入することにより、充電電流を制限している。次に、充電器に、充電電流を制限する抵抗素子を設ける例を、比較例E2として説明する。
図12は、比較例に係る電池パック10Rの、ケースC1における予備充電の動作を表すものである。この例では、ユーザは、この電池パック10Rに対して予備充電を行う場合に、充電器101を、電池パック10Rの正端子TPおよび負端子TNの間に挿入接続する。この充電器101は、電流供給経路に設けられた抵抗素子R9を有している。この例では、充電器101の出力電圧は13.8Vであり、電流供給能力は5Aである。また、抵抗素子R9の抵抗値は20Ωである。これにより、本実施の形態の場合と同様に充電電流は制限される。しかしながら、この例では、正端子TPにおける電圧VTPは0Vであり、制御回路12Rの電源端子TVCCに供給される電源電圧VCCもまた0Vである。このように電源電圧VCCは、制御回路12Rの起動電圧を下回るので、制御回路12Rは起動しない。その結果、制御回路12Rは、電池セルBC1~BC4のそれぞれのセル電圧VBCを監視することができない。
一方、本実施の形態に係る電池パック10(図7)では、充電端子TCと正端子TPとを結ぶ経路に抵抗素子R1を設けるようにした。そして、充電端子TCを、制御回路12の電源端子TVCCに、ダイオードD1を介して接続するようにした。これにより、制御回路12には、抵抗素子R1により降下された電圧ではなく、充電端子VCにおける電圧VTCに応じた電圧が、電源電圧VCCとして供給される。よって、制御回路12には、制御回路12の起動電圧を上回る、十分に高い電源電圧VCCが供給されるので、制御回路12は動作し、電池セルBC1~BC4のそれぞれのセル電圧VBCを監視することができる。
(予備充電におけるユーザの操作手順について)
例えばロードサービスの業者は、補機バッテリが上がりエンジンを始動させることができなくなった車両を救援するために、充電器、外部バッテリ、電池電圧を測定するためのテスタ、電解液比重計などを持って、その車両の場所に駆けつける。そして、業者は、その車両のエンジンを始動させる。以下に、図1に示した電池パック10を備えた車両1を救援する場合の、業者(以下、ユーザともいう)の操作手順について説明する。
例えばロードサービスの業者は、補機バッテリが上がりエンジンを始動させることができなくなった車両を救援するために、充電器、外部バッテリ、電池電圧を測定するためのテスタ、電解液比重計などを持って、その車両の場所に駆けつける。そして、業者は、その車両のエンジンを始動させる。以下に、図1に示した電池パック10を備えた車両1を救援する場合の、業者(以下、ユーザともいう)の操作手順について説明する。
まず、ユーザは、赤色のブースターケーブルの一端を、車両1に搭載された電池パック10の充電端子TCに接続する(第1の操作)。
次に、ユーザは、赤色のブースターケーブルの他端を、充電器100の正極に接続する(第2の操作)。
次に、ユーザは、黒色のブースターケーブルの一端を、充電器100の負極に接続する(第3の操作)。
次に、ユーザは、黒色のブースターケーブルの他端を、車両1のエンジン5に接続する(第4の操作)。なお、エンジン5は、電池パック10の負端子TNと電気的に接続されている。これにより、電池パック10では、予備充電が開始される。電池パック10において、充電電流は、図6に示したように、充電端子TC、ダイオードD2、抵抗素子R1を介して、蓄電池11に流れる。
次に、ユーザは、予備充電完了を示すLEDが点灯するのを待つ(第5の操作)。もし、使用不可を示すLEDや、充電器不適を示すLEDが点灯した場合には、ユーザは、すぐに、例えばブースターケーブルの接続を外し、あるいは充電器100を操作することにより、充電を停止させる(第6の操作)。
予備充電完了を示すLEDが点灯した場合には、赤色のブースターケーブルの一端を、電池パック10の充電端子TCから、正端子TPに接続しなおす(第7の操作)。これにより、車両1のECU2およびエンジンスタータ4には、充電器100から電力が供給される。
次に、ユーザは、車両1を操作することにより、車両1のエンジン5を始動させる(第8の操作)。具体的には、例えばユーザが図示しないエンジン始動スイッチを押すと、ECU2は、エンジンスタータ4に対してエンジン5を始動させるように指示する。そして、エンジンスタータ4は、電池パック10から供給された電力に基づいて、エンジン5を始動させる。
そして、ユーザは、ブースターケーブルの接続を外す(第9の操作)。
ユーザは、このような作業を行うことにより、電池パック10を備えた車両1を救援することができる。第1の操作、第5の操作、第6の操作、および第7の操作は、鉛バッテリを用いて構成された一般的な補機バッテリを備えた車両に対する操作とは異なる操作である。この操作手順は、ラベル18(図3)に印刷され、ユーザは、このラベル18の記載を見ながら作業を行うことができる。よって、例えば、一般的な補機バッテリを備えた車両の救援しか経験がない作業者でも作業を行うことができるので、ユーザの利便性を高めることができる。
このように、本実施の形態に係る電池パック10では、制御回路12が4つの電池セルBC1~BC4のセル電圧VBCを監視し、インジケータ14のLEDが、電池パック10のステータスをユーザに通知するようにした。よって、例えば、ユーザは、作業を効率よく行うことができる。また、例えば電池パック10に不具合がある場合には、ユーザは電池パック10の状態を知ることができ、作業中止の判断をしやすくなる。その結果、ユーザの利便性を高めることができる。
ロードサービスの業者は、様々な車両を救援し得る。車両の補機バッテリは、例えば鉛バッテリを用いて構成された補機バッテリなど、様々な種類の補機バッテリがあり得る。このような様々な種類の補機バッテリに対応できるように、業者は、専用の充電器、専用のバッテリ、専用の測定器、専用のケーブルなどをそれぞれ準備することもあり得る。しかしながら、この場合には、業者は、これらの機器やケーブルの取り扱いについての知識を有する必要がある。よって、補機バッテリの種類に応じて、業者が様々な種類の機器やケーブルを準備しておくことは、業者の負担が多くなり、非効率的である。
本実施の形態に係る電池パック10では、鉛バッテリを用いて構成された一般的な補機バッテリに対して使用される充電器や測定器などをそのまま使用することができる。そして、業者は、ラベル18の記載を見ながら、操作を行うことができる。その結果、業者の負担を低減することができる。
(予備充電における電池パック10の動作について)
次に、予備充電における電池パック10の動作について説明する。制御回路12は、4つの電池セルBC1~BC4のうちの少なくとも1つのセル状態が通常状態S2から過放電状態S1に変化すると、パワーダウン状態になる。そして、制御回路12がこのようなパワーダウン状態になっている場合において、例えばユーザが充電器100を電池パック10に接続すると、制御回路12はパワーオンリセット動作を行うことにより動作を開始する。以下に、このパワーオンリセット動作後の制御回路12の動作について説明する。
次に、予備充電における電池パック10の動作について説明する。制御回路12は、4つの電池セルBC1~BC4のうちの少なくとも1つのセル状態が通常状態S2から過放電状態S1に変化すると、パワーダウン状態になる。そして、制御回路12がこのようなパワーダウン状態になっている場合において、例えばユーザが充電器100を電池パック10に接続すると、制御回路12はパワーオンリセット動作を行うことにより動作を開始する。以下に、このパワーオンリセット動作後の制御回路12の動作について説明する。
図13A,13Bは、パワーオンリセット動作後における制御回路12の動作を表すものである。
まず、制御回路12は、端子EXTCHの電圧を検出することにより、充電端子TCに電圧が印加されているかどうかを確認する(ステップS101)。充電端子TCに電圧が印加されていない場合(ステップS101において“N”)には、制御回路12は、通常起動処理を行う(ステップS119)。
ステップS101において、充電端子TCに電圧が印加されている場合(ステップS101において“Y”)には、制御回路12は、充電端子TCへの印加電圧が所定の電圧範囲内の電圧であるかどうかを確認する(ステップS102)。この所定の電圧範囲は、例えば、12V以上15V以下の範囲にすることができる。
ステップS102において、印加電圧が所定の電圧範囲内の電圧ではない場合(ステップS102において“N”)には、制御回路12は異常終了処理を行う(ステップS112)。すなわち、例えば、印加電圧が所定の電圧範囲よりも高い場合には、このまま充電を続けることにより、電池パック10の電池セルBCのセル状態が過充電状態S3,S4になる可能性がある。よって、制御回路12は、異常終了処理を行い、充電を停止させるように動作する。この異常終了処理では、制御回路12は、充電器不適を示すLEDが点灯するようにインジケータ14の動作を制御し、ブザー15が鳴動するようにブザー15の動作を制御する。
そして、制御回路12は、端子EXTCHの電圧を検出することにより、充電端子TCに電圧が印加されているかどうかを確認する(ステップS113)。まだ電圧が印加されている場合(ステップS113において“Y”)には、処理はステップS112に戻る。このようにして、制御回路12は、ユーザが充電器100と電池パック10との接続を外し、充電端子TCに電圧が印加されなくなるまで、ステップS112,S113の処理を繰り返す。
ステップS113において、充電端子TCに電圧が印加されていない場合(ステップS113において“N”)には、制御回路12は、終了処理を行う(ステップS114)。この終了処理では、制御回路12は、充電器不適を示すLEDが消灯するようにインジケータ14の動作を制御し、ブザー15が鳴動を停止させるようにブザー15の動作を制御する。
そして、制御回路12は、動作モードをパワーダウンモードに移行する(ステップS115)。
ステップS102において、印加電圧が所定の電圧範囲内の電圧である場合(ステップS102において“Y”)には、制御回路12は、予備充電モードの動作を開始する(ステップS103)。制御回路12は、この例では、予備充電完了を示すLEDが点滅するようにインジケータ14の動作を制御する。また、制御回路12は、充電タイマーの動作を開始する。
次に、制御回路12は、故障フラグFがセットされているかどうかを確認する(ステップS104)。故障フラグFがセットされている場合(ステップS104において“Y”)には、処理はステップS120(後述)に進む。
ステップS104において、故障フラグFがセットされていない場合(ステップS104において“N”)には、制御回路12は、セル状態が深放電状態S0である電池セルBCがあるかどうかを確認する(ステップS105)。具体的には、制御回路12は、4つの電池セルBC1~BC4のそれぞれのセル電圧VBCと再充電禁止電圧VC1とを比較することにより、セル状態が深放電状態S0である電池セルBCがあるかどうかを確認する。セル状態が深放電状態S0である電池セルBCがある場合(ステップS105において“Y”)には、制御回路12は、故障フラグFをセットする(ステップS106)。また、制御回路12は、深放電状態S0の電池セルBCがある旨のエラー履歴をメモリ13に記憶させる。そして、処理はステップS120(後述)に進む。
ステップS105において、セル状態が深放電状態S0である電池セルBCがない場合(ステップS105において“N”)には、制御回路12は、4つの電池セルBC1~BC4のセル電圧VBCのバランスが適正であるかどうかを確認する(ステップS107)。
例えば、電池セルBC1~BC4のセル電圧VBCのばらつきが所定量以上である場合には、制御回路12は、セル電圧VBCがアンバランスであり適正ではないと判断する。セル電圧VBCのバランスが適正でない場合(ステップS107において“N”)には、制御回路12は、故障フラグFをセットする(ステップS108)。また、制御回路12は、セル電圧VBCがアンバランスである旨のエラー履歴をメモリ13に記憶させる。そして、処理はステップS120(後述)に進む。
例えば、電池セルBC1~BC4のセル電圧VBCのばらつきが所定量以上である場合には、制御回路12は、セル電圧VBCがアンバランスであり適正ではないと判断する。セル電圧VBCのバランスが適正でない場合(ステップS107において“N”)には、制御回路12は、故障フラグFをセットする(ステップS108)。また、制御回路12は、セル電圧VBCがアンバランスである旨のエラー履歴をメモリ13に記憶させる。そして、処理はステップS120(後述)に進む。
ステップS107において、セル電圧VBCのバランスが適正である場合(ステップS107において“Y”)には、制御回路12は、セル状態が過充電状態S4である電池セルBCがあるかどうかを確認する(ステップS109)。具体的には、制御回路12は、4つの電池セルBC1~BC4のそれぞれのセル電圧VBCと過充電保護電圧VC4とを比較することにより、セル状態が過充電状態S4である電池セルBCがあるかどうかを確認する。セル状態が過充電状態S4である電池セルBCがある場合(ステップS109において“Y”)には、制御回路12は、故障フラグFをセットする(ステップS110)。また、制御回路12は、過充電状態S4の電池セルBCがある旨のエラー履歴をメモリ13に記憶させる。そして、処理はステップS120(後述)に進む。
ステップS109において、セル状態が過充電状態S4である電池セルBCがない場合(ステップS109において“N”)には、制御回路12は、全ての電池セルBCのセル状態が通常状態S2であるかどうかを確認する(ステップS111)。ステップS105,S109の処理において“N”である場合には、電池セルBCのセル状態は、過放電状態S1、通常状態S2、および過充電状態S3のうちのいずれかである。制御回路12は全ての電池セルBCのセル状態が通常状態S2でない場合(ステップS111において“N”)には、ステップS101の処理に戻る。電池パック10は、全ての電池セルBCのセル状態が通常状態S2になるまで、ステップS101~S110の動作を繰り返し、予備充電モードの動作を継続する。
ステップS111において、すべての電池セルBCのセル状態が通常状態S2である場合(ステップS111において“Y”)には、制御回路12は、予備充電モードの動作を停止する(ステップS116)。具体的には、制御回路12は、予備充電完了を示すLEDが点灯するようにインジケータ14の動作を制御する。
そして、制御回路12は、端子EXTCHの電圧を検出することにより、充電端子TCに電圧が印加されているかどうかを確認する(ステップS117)。まだ電圧が印加されている場合(ステップS117において“Y”)には、処理はステップS116に戻る。このようにして、制御回路12は、ユーザが充電器100と電池パック10との接続を外し、充電端子TCに電圧が印加されなくなるまで、ステップS116,S117の処理を繰り返す。
ステップS117において、充電端子TCに電圧が印加されていない場合(ステップS117において“N”)には、制御回路12は、終了処理を行う(ステップS118)。この終了処理では、制御回路12は、予備充電完了を示すLEDが消灯するようにインジケータ14の動作を制御する。
そして、制御回路12は、制御回路12は、通常起動処理を行う(ステップS119)。
ステップS104,S106,S108,S110において、故障フラグFがセットされている場合には、制御回路12は異常終了処理を行う(ステップS120)。すなわち、例えば、故障フラグFがセットされている場合には、電池パック10では、例えばセル状態が深放電状態S0である電池セルBCがあり、セル電圧VBCがアンバランスであり、あるいは、セル状態が過充電状態S4である電池セルBCがある。このような場合には、電池パック10は使用されることができない。よって、この場合には、制御回路12は、異常終了処理を行い、充電を停止させるように動作する。この異常終了処理では、制御回路12は、使用不可を示すLEDが点灯するようにインジケータ14の動作を制御し、ブザー15が鳴動するようにブザー15の動作を制御する。
そして、制御回路12は、端子EXTCHの電圧を検出することにより、充電端子TCに電圧が印加されているかどうかを確認する(ステップS121)。まだ電圧が印加されている場合(ステップS121において“Y”)には、処理はステップS120に戻る。このようにして、制御回路12は、ユーザが充電器100と電池パック10との接続を外し、充電端子TCに電圧が印加されなくなるまで、ステップS120,S121の処理を繰り返す。
ステップS121において、充電端子TCに電圧が印加されていない場合(ステップS121において“N”)には、制御回路12は、終了処理を行う(ステップS122)。この終了処理では、制御回路12は、使用不可を示すLEDが消灯するようにインジケータ14の動作を制御し、ブザー15が鳴動を停止させるようにブザー15の動作を制御する。
そして、制御回路12は、動作モードをパワーダウンモードに移行する(ステップS123)。
以上で、このフローは終了する。
このように、電池パック10では、蓄電池11と、蓄電池11に接続された正端子TPおよび負端子TNと、電源端子TVCCを有し蓄電池11を監視可能な制御回路12と、制御回路12の電源端子TVCCに導かれた充電端子TCと、正端子TPと充電端子TCとを結ぶ電流経路に設けられた抵抗素子R1とを設けるようにした。これにより、予備充電において、抵抗素子R1により充電電流が制限される。よって、例えば、電池パック10の電池電圧が低い場合でも、制御回路12には、制御回路12の起動に必要な電源電圧VCCが供給されるので、制御回路12は動作することができ、蓄電池11を監視することができる。また、例えば、制御回路12は、ショートしている電池セルBCや、セル状態が深放電状態S0である電池セルBCをより確実に検出することができる。その結果、電池パック10では、蓄電池11の状態をより確実に監視することができる。
また、電池パック10では、制御回路12の監視結果をユーザに通知可能なインジケータ14およびブザー15を設けるようにした。よって、例えば、ユーザは、作業を効率よく行うことができる。また、例えば電池パック10に不具合がある場合には、ユーザは電池パック10の状態を知ることができ、作業中止の判断をしやすくなる。よって、一般的な補機バッテリを備えた車両の救援しか経験がないユーザでも作業を行うことができるので、ユーザの利便性を高めることができる
また、電池パック10では、ダイオードD1~D3を設けるようにした。ダイオードD1は、充電端子TCに接続されたアノードと、制御回路12の電源端子TVCCに接続されたカソードとを有する。ダイオードD2は、正端子TPと充電端子TCとを結ぶ電流経路に設けられ、充電端子TCに導かれたアノードと、正端子TPに導かれたカソードとを有する。ダイオードD3は、正端子TPに接続されたアノードと、制御回路12の電源端子TVCCに接続されたカソードとを有する。
電池パック10では、例えば、ダイオードD2を設けるようにしたので、充電端子TCから外部へ電流が流れないようにすることができる。よって、例えば、予備充電において、ブースターケーブルの逆接続や、ブースターケーブルのショートによる、充電端子TCからの放電を抑えることができる。また、例えば、充電器100や外部バッテリの電圧不足により、充電端子TCから外部への放電や、逆充電を抑えることができる。また、例えば、車両1における通常使用時において、エンジンルーム内の油、ほこり、金属部材などによる、充電端子TCからの放電を抑えることができ、電源電圧VCCの低下を抑えることができる。
また、電池パック10では、ダイオードD1,D3を設けるようにしたので、例えば、制御回路12に電源電圧VCCを供給するとともに、充電端子TCから外部へ電流が流れないようにすることができる。これにより、例えば、車両1における通常使用時において、エンジンルーム内の油やほこりなどによる、充電端子TCからの放電を抑えることができ、電源電圧VCCの低下を抑えることができる。
また、電池パック10では、ダイオードD3を設けるようにしたので、例えば、蓄電池11の電池電圧が低い場合でも、充電器100から供給された電圧によりダイオードD3がオフ状態になるので、制御回路12に十分な電源電圧VCCを印加することができる。その結果、制御回路12を起動することができる。
[効果]
以上のように本実施の形態では、蓄電池と、蓄電池に接続された正端子および負端子と、電源端子を有し蓄電池を監視可能な制御回路と、制御回路の電源端子に導かれた充電端子と、正端子と充電端子とを結ぶ電流経路に設けられた抵抗素子とを設けるようにしたので、充電池の状態をより確実に監視することができる。
以上のように本実施の形態では、蓄電池と、蓄電池に接続された正端子および負端子と、電源端子を有し蓄電池を監視可能な制御回路と、制御回路の電源端子に導かれた充電端子と、正端子と充電端子とを結ぶ電流経路に設けられた抵抗素子とを設けるようにしたので、充電池の状態をより確実に監視することができる。
本実施の形態では、制御回路の監視結果をユーザに通知可能なインジケータおよびブザーを設けるようにしたので、ユーザの利便性を高めることができる。
[変形例1]
上記実施の形態では、抵抗素子R1を設けたが、これに限定されるものではなく、電流を制限可能な様々な素子を用いることができる。具体的には、例えばPTC(Positive Temperature Coefficient)素子や、タングステン素子、定電流ダイオードなどを用いることができる。
上記実施の形態では、抵抗素子R1を設けたが、これに限定されるものではなく、電流を制限可能な様々な素子を用いることができる。具体的には、例えばPTC(Positive Temperature Coefficient)素子や、タングステン素子、定電流ダイオードなどを用いることができる。
PTC素子は、温度が高いほど電気抵抗値が増大する特性を有する素子である。電池パック10では、例えば蓄電池11への充電が進むにつれて、電池電圧が高くなり、抵抗素子R1の両端間の電圧差が小さくなり、充電電流が減少する。抵抗素子R1の代わりにPTC素子を用いた場合には、充電が進むにつれて、充電電流が減少することによりPTC素子の発熱量が低下するので、電気抵抗値が低下する。その結果、抵抗素子R1の場合に比べて、予備充電の充電時間を短くすることができる。タングステンを含む素子についても同様である。タングステン素子は、タングステンを含む素子であり、例えば電球のフィラメントである。
定電流ダイオードは、基本的には両端間の電圧差に係わらず電流量がほぼ一定である素子である。抵抗素子R1の代わりに定電流ダイオードを用いた場合には、充電が進んでも充電電流はほぼ一定であるので、予備充電の充電時間を短くすることができる。
[変形例2]
上記実施の形態等では、図1に示したように、ダイオードD1~D3を設けたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、図14に示す電池パック10Aのように、ダイオードD1~D3を設けなくてもよい。この場合でも、予備充電において、抵抗素子R1により充電電流が制限される。よって、例えば、電池パック10の電池電圧が低い場合でも、制御回路12には、制御回路12の起動に必要な電源電圧VCCが供給されるので、制御回路12は動作することができ、蓄電池11を監視することができる。また、例えば、制御回路12は、ショートしている電池セルBCや、セル状態が深放電状態S0である電池セルBCをより確実に検出することができる。その結果、電池パック10では、蓄電池11の状態をより確実に監視することができる。
上記実施の形態等では、図1に示したように、ダイオードD1~D3を設けたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、図14に示す電池パック10Aのように、ダイオードD1~D3を設けなくてもよい。この場合でも、予備充電において、抵抗素子R1により充電電流が制限される。よって、例えば、電池パック10の電池電圧が低い場合でも、制御回路12には、制御回路12の起動に必要な電源電圧VCCが供給されるので、制御回路12は動作することができ、蓄電池11を監視することができる。また、例えば、制御回路12は、ショートしている電池セルBCや、セル状態が深放電状態S0である電池セルBCをより確実に検出することができる。その結果、電池パック10では、蓄電池11の状態をより確実に監視することができる。
[変形例3]
上記実施の形態等では、正端子TPおよび充電端子TCに、ダイオードD1~D3および抵抗素子R1を含む回路を接続したが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、図15に示す電池パック10Bのように、負端子TNおよび充電端子TCに、ダイオードD1~D3および抵抗素子R1を含む回路を接続してもよい。ダイオードD1のアノードはダイオードD3のアノードおよび制御回路12の電源端子TGNDに接続され、カソードは電池パック10Bの充電端子TC、ダイオードD2のカソード、および制御回路12の端子EXTCHに接続される。ダイオードD2のアノードは抵抗素子R1に接続され、カソードは電池パック10Bの充電端子TC、ダイオードD1のカソード、および制御回路12の端子EXTCHに接続される。ダイオードD3のアノードはダイオードD1のアノードおよび制御回路12の電源端子TGNDに接続され、カソードは電池セルBC1の負極、抵抗素子R1、および電池パック10Bの負端子TNに接続される。電源端子TGNDは、本開示における「電源端子」の一具体例に対応する。ユーザは、この電池パック10Bに対して予備充電を行う場合には、充電器100を、電池パック10Bの正端子TPおよび充電端子TCの間に挿入接続する。
上記実施の形態等では、正端子TPおよび充電端子TCに、ダイオードD1~D3および抵抗素子R1を含む回路を接続したが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、図15に示す電池パック10Bのように、負端子TNおよび充電端子TCに、ダイオードD1~D3および抵抗素子R1を含む回路を接続してもよい。ダイオードD1のアノードはダイオードD3のアノードおよび制御回路12の電源端子TGNDに接続され、カソードは電池パック10Bの充電端子TC、ダイオードD2のカソード、および制御回路12の端子EXTCHに接続される。ダイオードD2のアノードは抵抗素子R1に接続され、カソードは電池パック10Bの充電端子TC、ダイオードD1のカソード、および制御回路12の端子EXTCHに接続される。ダイオードD3のアノードはダイオードD1のアノードおよび制御回路12の電源端子TGNDに接続され、カソードは電池セルBC1の負極、抵抗素子R1、および電池パック10Bの負端子TNに接続される。電源端子TGNDは、本開示における「電源端子」の一具体例に対応する。ユーザは、この電池パック10Bに対して予備充電を行う場合には、充電器100を、電池パック10Bの正端子TPおよび充電端子TCの間に挿入接続する。
[変形例4]
上記実施の形態等では、4つの電池セルBC1~BC4の全てのセル状態が通常状態S2になるまで予備充電を行い、その後に、ブースターケーブルをつなぎ変えて、予備充電が完了した蓄電池11および充電器100の電力に基づいてエンジン5を始動させたが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、予備充電が完了した後も充電を続け、その後に、電池パックの電力に基づいてエンジン5を始動させてもよい。以下に、本変形例に係る電池パック10Cについて詳細に説明する。
上記実施の形態等では、4つの電池セルBC1~BC4の全てのセル状態が通常状態S2になるまで予備充電を行い、その後に、ブースターケーブルをつなぎ変えて、予備充電が完了した蓄電池11および充電器100の電力に基づいてエンジン5を始動させたが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、予備充電が完了した後も充電を続け、その後に、電池パックの電力に基づいてエンジン5を始動させてもよい。以下に、本変形例に係る電池パック10Cについて詳細に説明する。
図16は、電池パック10Cの一構成例を表すものである。電池パック10Cは、制御回路12Cと、抵抗素子R2,R3と、スイッチSW1と、インジケータ14Cを有している。
制御回路12Cは、予備充電モードにおいて、充電端子TCに印加された電圧を検出し、電池セルBC1~BC4のそれぞれのセル電圧VBC、および充電端子TCに印加された電圧に基づいて、インジケータ14Cおよびブザー15の動作を制御する。また、制御回路12Cは、セル電圧VBCの監視結果に基づいて、スイッチSW1の動作を制御するようになっている。具体的には、制御回路12Cは、予備充電モードにおいてスイッチSW1をオフ状態にし、電池セルBC1~BC4の全てのセル電圧VBCが放電終止電圧VC2以上になった場合にスイッチSW1をオン状態するようになっている。
抵抗素子R2の一端はダイオードD2のカソードに接続され、他端は抵抗素子R3の一端およびスイッチSW1の一端に接続される。抵抗素子R3の一端は抵抗素子R2の他端およびスイッチSW1の一端に接続され、他端はスイッチSW1の他端、電池セルBC4の正極、ダイオードD3のアノード、および正端子TPに接続される。
スイッチSW1は、制御回路12Cからの指示に基づいてオンオフし、一端は抵抗素子R2の他端および抵抗素子R3の一端に接続され、他端は抵抗素子R3の他端、電池セルBC4の正極、ダイオードD3のアノード、および正端子TPに接続される。スイッチSW1は、例えば、リレーやトランジスタを用いて構成される。
抵抗素子R2,R3およびスイッチSW1は、電流制限回路20Cを構成する。この電流制限回路20Cは、スイッチSW1がオン状態になることにより、電流制限回路20Cの両端間の抵抗値を減少させることができるようになっている。
インジケータ14Cは、この例では4つのLEDを有している。この4つのLEDは、使用不可を示すLEDと、充電器不適を示すLEDと、予備充電完了を示すLEDと、エンジン始動可能を示すLEDとを含む。使用不可を示すLED、充電器不適を示すLED、および予備充電完了を示すLEDは、上記実施の形態の場合と同様である。エンジン始動可能を示すLEDは、蓄電池11の電池電圧が、エンジンスタータ4がエンジン5を始動させることができる電圧になった場合に点灯するように構成される。
次に、図16に示した電池パック10Cを備えた車両1を救援する場合の、業者(以下、ユーザともいう)の操作手順について説明する。
まず、ユーザは、赤色のブースターケーブルの一端を、車両1に搭載された電池パック10Cの充電端子TCに接続する(第1の操作)。
次に、ユーザは、赤色のブースターケーブルの他端を、充電器100の正極に接続する(第2の操作)。
次に、ユーザは、黒色のブースターケーブルの一端を、充電器100の負極に接続する(第3の操作)。
次に、ユーザは、黒色のブースターケーブルの他端を、車両1のエンジン5に接続する(第4の操作)。なお、エンジン5は、電池パック10Cの負端子TNと電気的に接続されている。これにより、電池パック10Cでは、予備充電が開始される。電池パック10Cでは、スイッチSW1はオフ状態である。これにより、充電電流は、充電端子TC、ダイオードD2、抵抗素子R2、抵抗素子R3を介して、蓄電池11に流れる。
次に、ユーザは、予備充電完了を示すLEDが点灯するのを待つ(第5の操作)。もし、使用不可を示すLEDや、充電器不適を示すLEDが点灯した場合には、ユーザは、すぐに、例えばブースターケーブルの接続を外し、あるいは充電器100を操作することにより、充電を停止させる(第6の操作)。
予備充電完了を示すLEDが点灯した場合には、ユーザは、さらに、エンジン始動可能を示すLEDが点灯するのを待つ(第7の操作)。予備充電が完了することにより、スイッチSW1はオン状態になる。これにより、直列接続された2つの抵抗素子R2,R3のうちの抵抗素子R3がショートされるので、充電電流は、充電端子TC、ダイオードD2、抵抗素子R2、スイッチSW1を介して、蓄電池11に流れる。
エンジン始動可能を示すLEDが点灯した場合には、ユーザは、ブースターケーブルの接続を外す(第8の操作)。
そして、ユーザは、車両1を操作することにより、車両1のエンジン5を始動させる(第9の操作)。具体的には、例えばユーザが図示しないエンジン始動スイッチを押すと、ECU2は、エンジンスタータ4に対してエンジン5を始動させるように指示する。そして、エンジンスタータ4は、電池パック10から供給された電力に基づいて、エンジン5を始動させる。
ユーザは、このような作業を行うことにより、電池パック10Cを備えた車両1を救援することができる。
このように、電池パック10Cでは、予備充電が完了した後にスイッチSW1をオン状態にしたので、直列接続された2つの抵抗素子R2,R3のうちの抵抗素子R3がショートされ、抵抗値が減り、その結果、充電電流を増やすことができる。これにより、電池パック10Cでは、蓄電池11の電池電圧が、エンジンスタータ4がエンジン5を始動させることができる電圧になるまでの充電時間を短くすることができる。
この例では、インジケータ14Cに、エンジン始動可能を示すLEDを設けたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、エンジン始動可能を示すLEDを設けなくてもよい。この場合には、ユーザは、テスタを用いて電池電圧を測定し、その電池電圧が、エンジンスタータ4がエンジン5を始動させることができる電圧になった場合に、ブースターケーブルの接続を外し(第8の操作)、車両1のエンジン5を始動させる(第9の操作)。
この例では、図16に示したように、直列接続された2つの抵抗素子R2,R3のうちの抵抗素子R3をショートすることにより抵抗値を減らしたが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、図17に示す電池パック10Dのように、2つの抵抗素子R4,R5を並列接続することにより抵抗値を減らしてもよい。
抵抗素子R4の一端はダイオードD2のカソードおよび抵抗素子R5の一端に接続され、他端はスイッチSW2、電池セルBC4の正極、ダイオードD3のアノード、および正端子TPに接続される。抵抗素子R5の一端はダイオードD2のカソードおよび抵抗素子R3の一端に接続され、他端はスイッチSW2に接続される。
スイッチSW2は、制御回路12Cからの指示に基づいてオンオフし、一端は抵抗素子R5の他端に接続され、他端は抵抗素子R4の他端、電池セルBC4の正極、ダイオードD3のアノード、および正端子TPに接続される。
抵抗素子R4,R5およびスイッチSW2は、電流制限回路20Dを構成する。この電流制限回路20Dは、スイッチSW2がオン状態になることにより、電流制限回路20Dの両端間の抵抗値を減少させることができるようになっている。
制御回路12Cは、予備充電モードにおいてスイッチSW2をオフ状態にし、電池セルBC1~BC4の全てのセル電圧VBCが放電終止電圧VC2以上になった場合にスイッチSW2をオン状態するようになっている。
このように、電池パック10Dでは、電池パック10Cと同様に、予備充電が完了した後にスイッチSW2をオン状態にしたので、2つの抵抗素子R4,R5が並列接続され、抵抗値が減り、充電電流を増やすことができる。これにより、電池パック10Dでは、蓄電池11の電池電圧が、エンジンスタータ4がエンジン5を始動させることができる電圧になるまでの充電時間を短くすることができる。
[変形例5]
上記実施の形態等では、充電端子TCに充電器100を接続した場合に、充電器100から蓄電池11に向かって充電電流が流れるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、充電電流が流れる経路にスイッチを設け、この充電を停止することができるようにしてもよい。以下に、本変形例に係る電池パック10Eについて詳細に説明する。
上記実施の形態等では、充電端子TCに充電器100を接続した場合に、充電器100から蓄電池11に向かって充電電流が流れるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、充電電流が流れる経路にスイッチを設け、この充電を停止することができるようにしてもよい。以下に、本変形例に係る電池パック10Eについて詳細に説明する。
図18は、電池パック10Eの一構成例を表すものである。電池パック10Eは、制御回路12Eと、スイッチSW3とを有している。
制御回路12Eは、予備充電モードにおいて、セル電圧VBCの監視結果、および充電端子TCに印加された電圧に基づいて、スイッチSW3の動作を制御する。具体的には、制御回路12Eは、例えば、制御回路12Eが起動していない場合にはスイッチSW3をオフ状態にし、起動したタイミングでスイッチSW3をオン状態にする。また、制御回路12Eは、例えば充電端子TCに印加された電圧が、所定の電圧範囲内の電圧でない場合には、スイッチSW3をオフ状態にする。また、制御回路12Eは、例えば、電池セルBC1~BC4のいずれかのセル電圧VBCが再充電禁止電圧VC1より低い場合や、充電終止電圧VC3以上である場合に、スイッチSW3をオフ状態にするようになっている。
スイッチSW3は、制御回路12Eからの指示に基づいてオンオフし、一端は抵抗素子R1の他端に接続され、他端は電池セルBC4の正極、ダイオードD3のアノード、および正端子TPに接続される。
この構成により、電池パック10Eでは、充電端子TCに充電器100を接続してから制御回路12Eが起動するまでの期間において、スイッチSW3をオフ状態にする。また、電池パック10Eでは、例えば、充電器100からの供給電圧が適切でない場合に、スイッチSW3をオフ状態にする。また、電池パック10Eでは、蓄電池11に不具合が生じた場合に、蓄電池11を充電しないようにする。また、例えば、蓄電池11が十分に充電された場合に、蓄電池11をさらに充電しないようにする。
よって、電池パック10Eでは、例えば、予備充電モードにおいて、ユーザがインジケータ14やブザー15の通知に気づかなかった場合でも、充電を停止することができる。
この例では、電池パック10Eを車両1に搭載する例で説明したが、例えば、電池パック10Eを車両1から外して保管する場合において、電池パック10Eに対して充電器を接続したままにしておくことも可能である。この場合でも、例えば蓄電池11に不具合が生じた場合や、蓄電池11が十分に充電された場合に、蓄電池11への充電を停止することができる。これにより、電池パック10Eを、充電された状態で保管することができる。
[その他の変形例]
また、これらの変形例のうちの2以上を組み合わせてもよい。
また、これらの変形例のうちの2以上を組み合わせてもよい。
<2.適用例>
次に、上記実施の形態および変形例で説明した電池パックの適用例について説明する。以下に、電池パックを適用した電動車両について説明する。以下の電動車両の構成は、一例であるため、適宜変更可能である。
次に、上記実施の形態および変形例で説明した電池パックの適用例について説明する。以下に、電池パックを適用した電動車両について説明する。以下の電動車両の構成は、一例であるため、適宜変更可能である。
図19は、電動車両の一例であるハイブリッド電気自動車(HEV:Hybrid Electric Vehicle)のブロック構成を表すものである。このHEVは、例えば、車体73の内部に、制御部74と、エンジン75と、電源76と、駆動用のモータ77と、差動装置78と、発電機79と、トランスミッション80およびクラッチ81と、インバータ82,83と、各種センサ84とを備えている。この他、HEVは、例えば、差動装置78およびトランスミッション80に接続された前輪用駆動軸85および前輪86と、後輪用駆動軸87および後輪88とを備えている。
ここで説明するHEVは、例えば、エンジン75およびモータ77のうちのいずれか一方を駆動源として用いて走行可能である。エンジン75は、主要な動力源であり、例えば、ガソリンエンジンなどである。エンジン75を動力源とする場合、例えば、駆動部である差動装置78、トランスミッション80およびクラッチ81を介して、エンジン75の駆動力(回転力)が前輪86および後輪88に伝達される。なお、エンジン75の回転力が発電機79に伝達されるため、その回転力を利用して発電機79が交流電力を発生すると共に、その交流電力がインバータ83を介して直流電力に変換されるため、その直流電力が電源76に蓄積される。一方、変換部であるモータ77を動力源とする場合には、電源76から供給された電力(直流電力)がインバータ82を介して交流電力に変換されるため、その交流電力を利用してモータ77が駆動する。このモータ77により電力から変換された駆動力(回転力)は、例えば、駆動部である差動装置78、トランスミッション80およびクラッチ81を介して前輪86および後輪88に伝達される。
なお、制動機構を介してHEVが減速すると、その減速時の抵抗力がモータ77に回転力として伝達されるため、その回転力を利用してモータ77が交流電力を発生させてもよい。この交流電力は、インバータ82を介して直流電力に変換されるため、その直流回生電力は、電源76に蓄積されることが好ましい。
制御部74は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などを含んでおり、HEV全体の動作を制御する。電源76は、1個または2個以上の二次電池を含んでおり、外部電源と接続可能である。各種センサ84は、例えば、速度センサ、加速度センサおよびエンジン回転数センサなどのうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでおり、エンジン75の回転数を制御すると共にスロットルバルブの開度(スロットル開度)を制御するために用いられる。
なお、電動車両がHEVである場合を例に挙げたが、その電動車両は、エンジン75を用いずに電源76およびモータ77だけを用いて作動する車両(電気自動車)でもよいし、外部充電機能が追加されたプラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)でもよいし、水素燃料電池自動車(FCV)でもよいし、それら以外の他の自動車でもよい。
上記実施の形態および変形例に記載の電池パックは、例えば、電源76に含まれる二次電池に適用することができる。
以上、実施の形態を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。
例えば、上記の各実施の形態等では、図1に示したように、充電端子TC、ダイオードD2、抵抗素子R1、正端子TPの順に接続したが、これに限定されるものではなく、例えば、図20に示す電池パック10Fのように、ダイオードD2および抵抗素子R1の接続位置を入れ換えてもよい。この場合、ダイオードD2のアノードは抵抗素子R1に接続され、カソードは正端子TPに接続される。抵抗素子R1の一端は充電端子TCに接続され、他端はダイオードD2のアノードに接続される。なお、この例では、図1に示した電池パック10に本変形例を適用したが、変形例1~5に示した電池パックに本変形例を適用してもよい。
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
Claims (14)
- 蓄電池と、
前記蓄電池に接続された正端子および負端子と、
電源端子を有し、前記蓄電池を監視可能な制御回路と、
前記制御回路の前記電源端子に導かれた充電端子と、
前記正端子および前記負端子のうちの一方である第1の端子と前記充電端子とを結ぶ電流経路に設けられた電流制限素子と
を備えた電池パック。 - 前記蓄電池は、複数の電池セルを含み、
前記制御回路は、前記複数の電池セルのそれぞれにおける電圧を監視可能である
請求項1に記載の電池パック。 - 前記制御回路の監視結果をユーザに通知可能な通知部をさらに備えた
請求項2に記載の電池パック。 - 前記制御回路は、前記複数の電池セルのそれぞれのセル電圧が所定の電圧以上であること検出する第1の検出動作を行うことが可能であり、
前記通知部は、前記第1の検出動作の結果を通知可能である
請求項3に記載の電池パック。 - 前記制御回路は、前記複数の電池セルのそれぞれのセル電圧に基づいて、前記蓄電池が使用できないかどうかを検出する第2の検出動作を行うことが可能であり、
前記通知部は、前記第2の検出動作の結果を通知可能である
請求項3に記載の電池パック。 - 前記電流制限素子は、抵抗素子、PTC素子、タングステン素子、定電流ダイオードのいずれか1つを含む
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の電池パック。 - 前記充電端子に接続されたアノードと、前記制御回路の前記電源端子に接続されたカソードとを有する第1のダイオードをさらに備え、
前記第1の端子は前記正端子である
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の電池パック。 - 前記電流経路に設けられ、前記充電端子に導かれたアノードと、前記第1の端子に導かれたカソードとを有する第2のダイオードと、
前記第1の端子に接続されたアノードと、前記制御回路の前記電源端子に接続されたカソードとを有する第3のダイオードと
をさらに備えた
請求項7に記載の電池パック。 - 前記制御回路の前記電源端子に接続されたアノードと、前記充電端子に接続されたカソードとを有する第1のダイオードをさらに備え、
前記第1の端子は前記負端子である
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の電池パック。 - 前記電流経路に設けられ、前記第1の端子に導かれたアノードと、前記充電端子に導かれたカソードとを有する第2のダイオードと、
前記制御回路の前記電源端子に接続されたアノードと、前記第1の端子に接続されたカソードとを有する第3のダイオードと
をさらに備えた
請求項9に記載の電池パック。 - 前記電流経路に設けられ、前記電流制限素子と、スイッチとを含む電流制限回路を備え、
前記電流制限回路は、前記スイッチがオン状態になることにより、前記電流経路における前記電流制限回路の両端間の抵抗値を減少させることが可能であり、
前記制御回路は、前記蓄電池の監視結果に基づいて前記スイッチをオン状態にすることが可能である
請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の電池パック。 - 前記電流経路に設けられたスイッチをさらに備え、
前記制御回路は、前記蓄電池の監視結果に基づいて前記スイッチをオフ状態にすることが可能である
請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の電池パック。 - 前記蓄電池は、リチウムイオン二次電池を含む
請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の電池パック。 - 駆動力を生成可能な駆動力生成部と、
前記駆動力生成部の動作を制御可能な駆動制御部と、
前記駆動制御部に電力を供給可能な電池パックと
を備え、
前記電池パックは、
蓄電池と、
前記蓄電池に接続された正端子および負端子と、
電源端子を有し、前記蓄電池を監視可能な制御回路と、
前記制御回路の前記電源端子に導かれた充電端子と、
前記正端子および前記負端子のうちの一方である第1の端子と前記充電端子とを結ぶ電流経路に設けられた電流制限素子と
を有する
車両。
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