(57)【要約】【課題】簡単な回路構成で、ひとつの温度端子から複数の温度信号を安全に出力する。【解決手段】電池パックは、複数の電池１を備え、電池温度を検出する主温度センサ２と、主温度センサ２に接続してなる温度端子１２と、主温度センサ２と異なる位置で当該電池パック１００、２００の温度を検出するサブ温度センサ３と、主温度センサ２と温度端子１２との間に接続されて、オン状態で主温度センサ２の信号を温度端子１２に出力して、オフ状態では主温度センサ２を温度端子１２から切り離す主スイッチ４と、サブ温度センサ３の検出温度で主スイッチ４をオンオフに制御する温度監視回路５とを備えている。温度監視回路５は、サブ温度センサ３が検出する検出温度を所定の温度範囲に比較して、検出温度が所定の温度範囲よりも高く、あるいは低い異常温度状態において、主スイッチ４をオフ状態に切り換えるように制御して、温度端子１２から異常信号を出力する。【選択図】図１
2018029407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池を備える電池パックであって、
前記電池の温度を検出する主温度センサと、
前記主温度センサに接続してなる温度端子と、
前記主温度センサと異なる位置で当該電池パックの温度を検出するサブ温度センサと、
前記主温度センサと前記温度端子との間に接続されて、オン状態で主温度センサの信号を前記温度端子に出力して、オフ状態では前記主温度センサを前記温度端子から切り離す主スイッチと、前記サブ温度センサの検出温度で前記主スイッチをオンオフに制御する温度監視回路とを備え、
前記温度監視回路は、前記サブ温度センサが検出する検出温度を所定の温度範囲と比較して、前記検出温度が前記所定の温度範囲よりも高い、あるいは低い状態において、前記主スイッチをオフ状態に切り換えるように制御して、前記温度端子から異常信号を出力するようにしてなることを特徴とする電池パック。
【請求項２】
請求項１に記載される電池パックであって、
前記温度端子と前記主スイッチとの間に一端を接続してなる抵抗回路を備え、
前記抵抗回路は、サブスイッチと抵抗器との回路であって、前記抵抗器は前記主温度センサが温度変化によって取り得る抵抗値の範囲外の抵抗値であって、
前記温度監視回路が、前記主スイッチのオフ状態で、前記抵抗回路の前記サブスイッチをオン状態に切り換えて、前記温度端子の出力信号を前記抵抗器の抵抗値とすることを特徴とする電池パック。
【請求項３】
請求項２に記載される電池パックであって、
前記抵抗器の抵抗値を異としてなる第１の抵抗回路と第２の抵抗回路とを備え、
前記温度監視回路が、前記主スイッチのオフ状態で、前記第１の抵抗回路と前記第２の抵抗回路の何れかの前記サブスイッチをオン状態に切り換えて、前記温度端子の出力信号を、オン状態に切り換えられた前記抵抗回路の抵抗器の抵抗値とすることを特徴とする電池パック。
【請求項４】
請求項３に記載される電池パックであって、
前記温度監視回路が、前記サブ温度センサの検出温度を前記所定の温度範囲と比較して、前記検出温度が前記所定の温度範囲よりも高い状態では、前記主スイッチをオフ状態に切り換えると共に、前記第１の抵抗回路の前記サブスイッチをオン状態に切り換え、
前記検出温度が前記所定の温度範囲よりも低い状態では、前記主スイッチをオフ状態に切り換えると共に、前記第２の抵抗回路の前記サブスイッチをオン状態に切り換え、
前記温度端子の出力信号を変化させて、前記サブ温度センサの検出温度が前記所定の温度範囲よりも高く、あるいは、低いことを前記温度端子から出力するようにしてなる電池パック。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載される電池パックであって、
前記サブ温度センサを複数備え、
前記温度監視回路は、前記複数のサブ温度センサの検出する複数の検出温度を所定の温度範囲と比較して、前記複数の検出温度のいずれかが前記所定の温度範囲よりも高い、あるいは低い状態において、前記主スイッチをオフ状態に切り換えるように制御して、前記温度端子から異常信号を出力するようにしてなることを特徴とする電池パック。
【請求項６】
請求項２ないし４のいずれかに記載される電池パックであって、
前記サブ温度センサと前記抵抗回路を複数備え、
前記複数の抵抗回路は、接続された前記サブ温度センサ毎に異なる抵抗値の抵抗器を備えることを特徴とする電池パック。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載される電池パックであって、
前記温度監視回路がコンパレータを備え、前記コンパレータが前記サブ温度センサから入力される検出電圧を基準電圧に比較して、前記検出温度を前記所定の温度範囲と比較するようにしてなる電池パック。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載される電池パックであって、
前記主温度センサは、前記複数の電池の中で、通常状態で最も温度が高くなる電池の温度を検出し、
前記サブ温度センサは、前記主温度センサと離れた電池の温度を検出することを特徴とする電池パック。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれかに記載される電池パックであって、
前記サブ温度センサは、回路部品の温度を検出することを特徴とする電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池温度を温度センサで検出してなる電池パックに関し、とくに複数の温度センサを備える電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池パックは、電池を保護しながら充放電するために、電池温度を検出する温度センサを備えている。この電池パックは、電池の温度を検出して電池の充放電電流を制御し、あるいは温度によって変化する充放電の効率を補正して正確に残容量を演算する。この電池パックは、たとえば電池の温度が所定の温度範囲の最高温度よりも高くなると充放電の電流を遮断して電池を保護できる。電池パックは、セットされる本体機器に、検出する温度の信号を出力する温度端子を備えている。温度端子にはサーミスタ等の温度センサが接続されて、電池の温度を本体機器に出力する。電池パックは、最も温度が高くなる領域にひとつの温度センサを配置し、この温度センサをひとつの温度端子に接続して、検出された電池温度を簡単な回路構成で本体機器に出力できる。ただ、この電池パックは、温度センサを配置する電池の温度を検出して本体機器に出力できるが、他の電池の温度を検出して本体機器に出力できない。複数の電池を内蔵する電池パックは、全ての電池温度を同じにはできない。このため、複数の電池を内蔵する電池パックにおいて、複数の温度センサを設けて各電池の温度を検出する電池パックが開発されている。（特許文献１及び２参照）
【０００３】
特許文献１の電池パックは、複数の電池に接近して配置している複数の温度センサを直列に接続して温度端子に接続している。この電池パックは、ひとつの温度端子から複数の温度センサの温度信号を出力できる。ただ、この電池パックは、直列に接続している全ての温度センサのトータルの直列抵抗から温度を検出するので、特定の温度センサの電気抵抗値が変化しても、トータルの直列抵抗の変化が小さく、電池の温度変化を正確に検出できない欠点がある。また、特定の温度センサの検出温度が高くなって電気抵抗値が小さくなっても、他の温度センサの検出温度が低くなって電気抵抗値が大きくなると、トータルの直列抵抗の変化が少なくなるので、各々の温度センサの検出温度を正確には判別できない。
【０００４】
特許文献２の電池パックは、複数の温度センサを設けて、各々の温度センサを別々の温度端子に接続している。このため、温度端子の個数が多くなって回路構成が複雑になる。
【０００５】
さらに、ひとつの温度端子を設けて、ふたつの温度信号を出力する電池パックが開発されている。（特許文献３参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−７５４６５号公報
【特許文献２】特開２００５−１２９３５９号公報
【特許文献３】特開２００９−４４８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献３の電池パックは、主温度センサとサブ温度センサを備えており、主温度センサを温度端子に接続している。したがって、通常は主温度センサの温度信号が温度端子から出力される。さらに、この電池パックは、サブ温度センサの検出温度でオンオフに制御される温度スイッチを、温度端子とアースラインとの間に接続している。この電池パックは、温度スイッチのオフ状態で主温度センサの温度信号を温度端子から出力するが、サブ温度センサが異常な温度を検出すると、温度監視回路が温度スイッチをオフ状態からオン状態に切り換える。温度スイッチがオン状態に切り換えられると、温度端子はアースラインにショートされて出力インピーダンスをほぼ０Ωとする。したがって、電池パックを接続する本体機器は、温度端子がショートされることを検出して、サブ温度センサが異常な温度を検出したと判定できる。
【０００８】
以上の電池パックは、ひとつの温度端子から通常の正常な温度信号と、異常な温度信号とを出力できる。ただ、この電池パックは、サブ温度センサが異常温度を検出すると温度端子をアースラインにショートするので、ならんかの原因で温度端子に電圧が印加されると、大きなショート電流が流れる弊害が発生する。また、温度端子がアースラインにショートされると出力インピーダンスがほぼ０Ωとなるので、異常温度を検出するための回路の電流値が大きくなる欠点もある。
【０００９】
本発明は、さらに以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、簡単な回路構成としながら複数の温度信号をひとつの温度端子から出力でき、しかも安全に複数の温度信号を出力できる電池パックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電池パックは、複数の電池１を備え、電池１の温度を検出する主温度センサ２と、主温度センサ２に接続してなる温度端子１２と、主温度センサ２と異なる位置で当該電池パック１００、２００の温度を検出するサブ温度センサ３と、主温度センサ２と温度端子１２との間に接続されて、オン状態で主温度センサ２の信号を温度端子１２に出力して、オフ状態では主温度センサ２を温度端子１２から切り離す主スイッチ４と、サブ温度センサ３の検出温度で主スイッチ４をオンオフに制御する温度監視回路５とを備えている。温度監視回路５は、サブ温度センサ３が検出する検出温度を所定の温度範囲と比較して、検出温度が所定の温度範囲よりも高い、あるいは低い状態において、主スイッチ４をオフ状態に切り換えるように制御して、温度端子１２から異常信号を出力する。
【００１１】
本発明の電池パックは、温度端子１２と主スイッチ４との間に一端が接続された抵抗回路７を備えて、抵抗回路７を、サブスイッチ８と抵抗器９との回路として、抵抗器９は、主温度センサ２が温度変化によって取り得る抵抗値の範囲外の抵抗値とし、温度監視回路５が主スイッチ４のオフ状態で抵抗回路７のサブスイッチ８をオン状態に切り換えて、温度端子１２の出力信号を抵抗器９の電気抵抗値とすることができる。
【００１２】
本発明の電池パックは、抵抗器９の電気抵抗値を異としてなる第１の抵抗回路７Ａと第２の抵抗回路７Ｂとを備えて、温度監視回路５が、主スイッチ４をオフとする状態で、第１の抵抗回路７Ａと第２の抵抗回路７Ｂの何れかのサブスイッチ８をオン状態に切り換えて、温度端子１２の出力信号をオン状態に切り換えられた抵抗回路７の抵抗器９の抵抗値とすることができる。
【００１３】
本発明の電池パックは、温度監視回路５が、サブ温度センサ３の検出温度を所定の温度範囲と比較して、検出温度が所定の温度範囲よりも高い状態では、主スイッチ４をオフ状態に切り換えると共に、第１の抵抗回路７Ａのサブスイッチ８をオン状態に切り換え、検出温度が所定の温度範囲よりも低い状態では、主スイッチ４をオフ状態に切り換えると共に、第２の抵抗回路７Ｂのサブスイッチ８をオン状態に切り換えて、温度端子１２の出力信号を変化させて、サブ温度センサ３の検出温度が所定の温度範囲よりも高く、あるいは、低いことを温度端子１２から出力することができる。
【００１４】
本発明の電池パックは、サブ温度センサ３を複数備え、温度監視回路５は、複数のサブ温度センサ３の検出する複数の検出温度を所定の温度範囲と比較して、複数の検出温度のいずれかが所定の温度範囲よりも高い、あるいは低い状態において、主スイッチ４をオフ状態に切り換えるように制御して、温度端子１２から異常信号を出力することができる。
【００１５】
本発明の電池パックは、サブ温度センサ３と抵抗回路７を複数備え、複数の抵抗回路７は、接続されたサブ温度センサ３毎に異なる抵抗値の抵抗器９を備えることができる。
【００１６】
本発明の電池パックは、温度監視回路５がコンパレータ６を備えて、コンパレータ６がサブ温度センサ３から入力される検出電圧を基準電圧に比較して、検出温度を所定の温度範囲と比較することができる。
【００１７】
本発明の電池パックは、主温度センサ２が、複数の電池１の中で、通常状態で最も温度が高くなる電池１の温度を検出し、サブ温度センサ３が主温度センサ４と離れた電池１の温度を検出することができる。
【００１８】
本発明の電池パックは、サブ温度センサ３が回路部品の温度を検出することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の電池パックは、簡単な回路構成としながら複数の温度信号をひとつの温度端子から安全に出力できる特長がある。それは、本発明の電池パックが、温度監視回路でもってサブ温度センサの検出温度を所定の温度範囲に比較し、検出温度が所定の温度範囲よりも高く、あるいは低くなる状態において、主スイッチをオフ状態に切り換えて温度端子から異常信号を出力するからである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例にかかる電池パックの回路図である。
【図２】本発明の他の実施例にかかる電池パックの回路図である。
【図３】図１に示す電池パックの温度監視回路の回路図である。
【図４】図２に示す電池パックの温度監視回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための電池パックを例示するものであって、本発明は電池パックを以下のものに特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２２】
本発明の電池パックは、携帯機器の本体機器に脱着自在にセットされて、本体機器に電源電力を供給する。電池パックをセットする本体機器は、電動工具等の携帯機器である。ただ、本発明の電池パックは、セットする本体機器を電動工具や携帯機器に特定するものではなく、電池パックが動作電力を供給する全ての機器とすることができる。
【００２３】
図１と図２の回路図に示す電池パック１００、２００は、複数の電池１を外装ケース１０に収納している。電池パック１００、２００は、外装ケース１０内の電池温度を検出する主温度センサ２を備えている。さらに、電池パック１００、２００は、電池１の出力側に接続している正負の電源端子１１と、主温度センサ２に接続している温度端子１２とを備えている。電源端子１１と温度端子１２は、電池パック１００、２００を本体機器にセットする状態で、本体機器側の電源接点と温度検出接点に接続されるように外装ケース１０に設けられる。電源端子１１と温度端子１２は、外装ケース１０に固定されて外部に露出し、あるいは外装ケース１０の内部に配置している回路基板に固定されて、外装ケース１０に設けた電極窓から外部に露出している。
【００２４】
図１と図２の回路図に示す電池パック１００、２００は、電源端子１１を直接には電池１に接続することなく、一方の電源端子１１を充放電スイッチ１３を介して電池１の一方の出力端子に接続している。図の電池パック１００、２００は、充放電スイッチ１３をマイナス側の電源端子１１と電池１との間に接続している。充放電スイッチ１３はＦＥＴなどの半導体スイッチング素子で、電池１の保護回路１５を備える制御回路１４でオンオフに制御される。保護回路１５は各々の電池１の電圧を検出して、全ての電池１の電圧を設定範囲に保持するように充放電スイッチ１３を制御する。この保護回路１５は、充電している電池１の電圧が最高電圧を越え、あるいは放電している電池１の電圧が最低電圧以下になると充放電スイッチ１３をオフに切り換えて、電池１の電圧を設定範囲に保持して、電池１の過充電と過放電を防止する。
【００２５】
主温度センサ２はサーミスタである。サーミスタは、温度が高くなると電気抵抗値が低下して温度を検出する。サーミスタは温度変化に対して電気抵抗値の変化値が大きく、温度を正確に検出できる。主温度センサ２は、温度が変化して電気抵抗値が変化する他の全ての素子、たとえばバリスタ等も使用される。主温度センサ２は、電池パック１００、２００が通常状態で最も温度が高くなる電池１の表面に熱結合状態に配置されて電池１の温度を検出する。ただ、主温度センサ２は、電池１の表面に接近する位置に配置されて電池１の温度を検出することもできる。温度端子１２は本体機器の温度検出接点に接続されて、本体機器に主温度センサ２が検出した電池１の温度を伝送する。本体機器は、電池パック１００、２００の温度端子１２から伝送される電池１の温度で、充放電の電流をコントロールして電池１を保護する。主温度センサ２は、電池１の温度が充放電制御のために必要であるので、温度検出及び温度端子１２への検出温度の出力を継続して行っている。
【００２６】
さらに、図１と図２の電池パック１００、２００は、主温度センサ２に加えて、サブ温度センサ３を外装ケース１０内に設けている。サブ温度センサ３は主温度センサ２と同じようにサーミスタ等の温度検出素子で、主温度センサ２と異なる位置にあって、主温度センサ２が温度を検出する電池１とは別の電池１の温度、あるいは外装ケース１０内の別の部分の温度を検出する。サブ温度センサ３は、主温度センサ２から離れた位置に配置している電池１の温度を検出し、あるいは温度が上昇しやすい位置に配置されて外装ケース１０内の温度を検出する。
【００２７】
サブ温度センサ３は、直接には温度端子１２に接続されない。電池パック１００、２００は、サブ温度センサ３でオンオフに切り換えられる主スイッチ４を主温度センサ２と温度端子１２との間に接続している。主スイッチ４は、サブ温度センサ３の検出温度でオンオフに切り換えられる。主スイッチ４をオンオフに切り換えるために、サブ温度センサ３の検出温度で主スイッチ４をオンオフに切り換える温度監視回路５を設けている。
【００２８】
温度監視回路５は、サブ温度センサ３の検出温度が所定の温度範囲（例えば、０〜８０℃）の上限閾値を越えるかどうかを判定するコンパレータを備えている。図１の電池パック１００の温度監視回路５Ａは、コンパレータでもって、サブ温度センサ３の検出温度を上限閾値に比較し、検出温度が上限閾値よりも高くなると、異常温度状態と判定して主スイッチ４をオフに切り換える。検出温度を比較する上限閾値は、たとえば、７０℃以上であって８０℃以下の最適温度に設定される。サブ温度センサ３は温度によって電気抵抗値が変化する。したがって、温度監視回路５Ａのコンパレータは、サブ温度センサ３の電気抵抗値によって変化する電圧値を上限閾値に比較して、検出温度が上限閾値より高いかどうかを判定する。
【００２９】
図３はコンパレータ６を備える温度監視回路５Ａの具体的な回路図を示している。このコンパレータ６は一方の入力側に基準電圧を入力して、他方の入力側にサブ温度センサ３の検出温度によって変化する検出電圧を入力して、検出電圧を基準電圧に比較して検出温度が上限閾値より高いことを検出する。
【００３０】
図３の温度監視回路５Ａのコンパレータ６は、マイナス側の入力端子に基準電圧を入力して、プラス側の入力端子にはサブ温度センサ３を介してプラス側の電源ラインを接続すると共に、プラス側の入力端子とマイナス側のアースラインとの間に入力抵抗１６を接続している。すなわち、図３の温度監視回路５Ａは、サブ温度センサ３と入力抵抗１６の直列回路をプラス側の電源ラインとをマイナス側のアースラインとの間に接続すると共に、サブ温度センサ３と入力抵抗１６との接続点１７をコンパレータ６のプラス側の入力端子に入力している。この温度監視回路５Ａは、コンパレータ６の基準電圧を、サブ温度センサ３の検出温度が上限閾値の温度、たとえば８０℃において入力される電圧としている。このコンパレータ６は、サブ温度センサ３の検出温度が上限閾値の８０℃よりも低い状態では入力される検出電圧が基準電圧よりも低くなるので、”Ｌｏｗ”を出力し、検出温度が８０℃より高いと入力される検出電圧が基準電圧よりも高くなって”Ｈｉｇｈ”を出力する。したがって、このコンパレータ６は、検出温度が上限閾値より高い異常温度状態と判定するときに出力する異常信号を”Ｈｉｇｈ”として主スイッチ４をオフに切り換える。
【００３１】
以上の温度監視回路５Ａは、リアルタイムに検出温度を上限閾値に比較できる。ただ、温度監視回路５は、サブ温度センサ３で検出される電気抵抗値、あるいはこの電気抵抗値を電圧値に変換してなるアナログ信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号を、記憶している上限閾値に比較して検出温度が上限閾値より高いかどうかを判定することもできる。
【００３２】
図１の電池パック１００は、サブ温度センサ３の検出温度が上限閾値より高いと、温度監視回路５Ａが主スイッチ４をオフ状態に切り換える。この状態で、温度端子１２は主温度センサ２が接続されず、温度端子１２の出力インピーダンスが主温度センサ２の電気抵抗値よりも高くなる。これに対して、検出温度が上限閾値より高くない状態では、主スイッチ４はオン状態に保持されるので、主温度センサ２が温度端子１２に接続されて、主温度センサ２の信号が温度端子１２から本体機器に伝送される。
【００３３】
図１の電池パック１００は、サブ温度センサ３の検出温度が所定の温度範囲の上限閾値より高い状態を異常温度状態と判定して主スイッチ４をオフ状態に切り換えるので、電池温度が異常な温度まで上昇したことをサブ温度センサ３で検出して、温度端子１２から本体機器に伝送できる。ただ、本発明の電池パックは、検出温度が、たとえば０℃〜５℃に設定している所定の温度範囲の下限閾値よりも低くなった状態を異常温度状態として主スイッチ４をオフ状態に切り換えることもできる。この電池パックは、電池温度が異常に低くなることを異常温度状態として本体機器に伝送する。
【００３４】
図２の温度監視回路５Ｂは、図４に示すように、サブ温度センサ３の検出温度が所定の温度範囲よりも高いか低いかを判定するコンパレータ６を備えている。この図の温度監視回路５Ｂは、検出温度を所定の温度範囲の上限閾値に比較する第１のコンパレータ６Ａと、検出温度を所定の温度範囲の下限閾値に比較する第２のコンパレータ６Ｂとを備えている。第１のコンパレータ６Ａは、検出温度を比較する上限閾値を、たとえば７０℃〜８０℃に設定しており、サブ温度センサ３の検出温度が上限閾値よりも高いと異常温度状態と判定して異常信号を出力する。第２のコンパレータ６Ｂは、検出温度を比較する下限閾値を、たとえば０℃〜５℃に設定しており、サブ温度センサ３の検出温度が下限閾値よりも低いと異常温度状態と判定して異常信号を出力する。
【００３５】
図４は、２個のコンパレータ６を備える温度監視回路５Ｂを示している。この図のコンパレータ６は、一方の入力側に基準電圧を入力している差動アンプである。このコンパレータ６は、他方の入力側にサブ温度センサ３の検出温度によって変化する検出電圧を入力し、検出電圧を基準電圧に比較して、出力を”Ｌｏｗ”と”Ｈｉｇｈ”に切り換えて異常信号を出力する。図４の温度監視回路５Ｂは、互いに直列に接続されたサブ温度センサ３と入力抵抗１６の直列回路をプラス側の電源ラインとをマイナス側のアースラインとの間に接続しており、サブ温度センサ３と入力抵抗１６との接続点１７をコンパレータ６の他方の入力側に接続して、サブ温度センサ３の検出温度によって変化する検出電圧をコンパレータ６に入力している。
【００３６】
第１のコンパレータ６Ａは、マイナス側の入力端子に基準電圧を入力して、プラス側の入力端子にはサブ温度センサ３と入力抵抗１６との接続点１７を接続して検出電圧を入力している。この温度監視回路５Ｂは、第１のコンパレータ６Ａの基準電圧を、サブ温度センサ３の検出温度が上限閾値の温度、たとえば８０℃において入力される電圧としている。この第１のコンパレータ６Ａは、サブ温度センサ３の検出温度が上限閾値の８０℃よりも低い状態では入力される検出電圧が基準電圧よりも低くなるので、”Ｌｏｗ”を出力し、検出温度が８０℃よりも高くなると入力される検出電圧が基準電圧よりも高くなって”Ｈｉｇｈ”を出力する。したがって、この第１のコンパレータ６Ａは、異常信号を”Ｈｉｇｈ”として主スイッチ４をオフに切り換える。
【００３７】
第２のコンパレータ６Ｂは、プラス側の入力端子に基準電圧を入力して、マイナス側の入力端子にはサブ温度センサ３と入力抵抗１６との接続点１７を接続して検出電圧を入力している。この温度監視回路５Ｂは、第２のコンパレータ６Ｂの基準電圧を、サブ温度センサ３の検出温度が下限閾値の温度、たとえば０℃において入力される電圧としている。この第２のコンパレータ６Ｂは、サブ温度センサ３の検出温度が下限閾値の０℃よりも高い状態では入力される検出電圧が基準電圧よりも高くなるので、”Ｌｏｗ”を出力し、検出温度が０℃よりも低くなると入力される検出電圧が基準電圧よりも低くなって”Ｈｉｇｈ”を出力する。したがって、この第２のコンパレータ６Ｂは、異常信号を”Ｈｉｇｈ”として主スイッチ４をオフに切り換える。
【００３８】
以上の温度監視回路５Ｂも、リアルタイムに検出温度を所定の温度範囲の閾値に比較できる。ただ、温度監視回路５は、サブ温度センサ３で検出される電気抵抗値、あるいはこの電気抵抗値を電圧に変換してなるアナログ信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号を、記憶している上限閾値と下限閾値に比較して、検出温度が上限閾値よりも高いかどうか、あるいは検出温度が下限閾値よりも低いかどうかを判定することもできる。
【００３９】
温度監視回路５Ｂは、サブ温度センサ３の検出温度を閾値に比較して、検出温度が所定の温度範囲の閾値を越えると異常信号を出力して、主スイッチ４をオンからオフに切り換えて、主温度センサ２を温度端子１２から切り離す。したがって、サブ温度センサ３の検出温度が上限閾値よりも高く、あるいは下限閾値よりも低い状態、すなわち検出温度が所定の温度範囲の閾値を越える範囲においては、主温度センサ２の温度信号を温度端子１２に出力しない。本体機器は、主スイッチ４がオフ状態になって、温度端子１２の出力インピーダンスが変化すると、サブ温度センサ３の検出温度が所定の温度範囲の閾値を越えたと判定する。
【００４０】
図２の電池パック２００は、サブ温度センサ３の検出温度が所定の温度範囲の閾値を越える状態で、温度端子１２の出力インピーダンスを特定の電気抵抗値とするために、温度監視回路５Ｂで制御される抵抗回路７を備えている。抵抗回路７は、サブスイッチ８と抵抗器９との直列回路である。抵抗回路７は、一端が温度端子１２と主スイッチ４との間に接続される。さらに、図２に示す抵抗回路７は、他端が電源端子１１の一方（図において、マイナス側の電源端子）に接続されている。すなわち、この抵抗回路７は、温度端子１２と一方の電源端子１１との間に接続されている。抵抗回路７のサブスイッチ８は、主スイッチ４のオフ状態でオンに切り換えられて、温度端子１２の出力インピーダンスを抵抗器９の電気抵抗値とする。
【００４１】
図２と図４の電池パック２００は、温度監視回路５Ｂの２個のコンパレータ６で制御される２個の抵抗回路７を備えている。２個の抵抗回路７の抵抗器９は、主温度センサ２の電気抵抗値と異なる電気抵抗値としている。正確には、主温度センサ２の電気抵抗値は検出温度によって変化するので、抵抗器９の電気抵抗値は、主温度センサ２が温度変化によって取り得る抵抗値の範囲外の抵抗値としている。すなわち、抵抗器９の電気抵抗値は、主温度センサ２の所定の温度範囲内で変化する最小電気抵抗値よりも小さく、あるいは最大電気抵抗値よりも大きな値に設定している。それは、サブ温度センサ３の検出温度が所定の温度範囲の閾値を越える異常温度状態において、主スイッチ４をオフ、サブスイッチ８をオンに切り換える状態で、温度端子１２の出力インピーダンスを主温度センサ２の電気抵抗値と異なる電気抵抗値として、本体機器に異常温度状態を伝送するためである。
【００４２】
抵抗回路７のサブスイッチ８は、温度監視回路５Ｂで制御される。サブ温度センサ３の検出温度が所定の温度範囲の閾値を越える状態で、温度監視回路５Ｂは、主スイッチ４をオフに切り換えて、一方のサブスイッチ８をオンに切り換えて、温度端子１２の出力インピーダンスをオン状態に切り換えられた抵抗回路７の抵抗器９の電気抵抗値とする。
【００４３】
図２と図４の電池パック２００は、２個の抵抗回路７、すなわち抵抗器９の電気抵抗値が異なる第１の抵抗回路７Ａと、第２の抵抗回路７Ｂとを並列に接続して、温度端子１２と一方の電源端子１１に接続している。第１の抵抗回路７Ａの第１のサブスイッチ８Ａは第１のコンパレータ６Ａでオンオフに制御され、第２の抵抗回路７Ｂの第２のサブスイッチ８Ｂは第２のコンパレータ６Ｂでオンオフに制御される。また、第１の抵抗回路７Ａの第１の抵抗器９Ａと第２の抵抗回路７Ｂの第２の抵抗器９Ｂの電気抵抗値は、主温度センサ２が温度変化によって取り得る抵抗値の範囲外の抵抗値としている。そして、第１の抵抗器９Ａと第２の抵抗器９Ｂの電気抵値抗は異なる値としている。例えば、第１の抵抗器９Ａの電気抵抗値は、主温度センサ２の変化する最大電気抵抗値よりも大きな値に、第２の抵抗器９Ｂの電気抵抗値は、主温度センサ２の変化する最小電気抵抗値よりも小さな値に設定している。
【００４４】
温度監視回路５Ｂの第１のコンパレータ６Ａは、サブ温度センサ３の検出温度を所定の温度範囲の上限閾値に比較して、検出温度が上限閾値よりも高い状態では、異常信号を出力して主スイッチ４をオフ状態に切り換えると共に、第１のサブスイッチ８Ａをオン状態に切り換える。この状態で、温度端子１２の出力インピーダンスは第１の抵抗器９Ａの電気抵抗値となる。
【００４５】
温度監視回路５Ｂの第２のコンパレータ６Ｂは、サブ温度センサ３の検出温度を所定の温度範囲の下限閾値に比較して、検出温度が下限閾値よりも低い状態では、異常信号を出力して主スイッチ４をオフ状態に切り換えると共に、第２のサブスイッチ８Ｂをオン状態に切り換える。この状態で、温度端子１２の出力インピーダンスは第２の抵抗器９Ｂの電気抵抗値となる。
【００４６】
本体機器は、温度端子１２の出力インピーダンスが第１の抵抗器９Ａの電気抵抗値となる状態では、サブ温度センサ３の検出温度が上限閾値より高くなったと判定し、また温度端子１２の出力インピーダンスが第２の抵抗器９Ｂの電気抵抗値となる状態では、サブ温度センサ３の検出温度が下限閾値よりも低下したと判定する。
【００４７】
図２の電池パック２００は、温度監視回路５Ｂでもって２個の抵抗回路７のサブスイッチ８をオンオフに切り換えて温度端子１２の出力インピーダンスを変更して、異常温度状態を本体機器に伝送する。図示しないが、電池パックは３個以上の抵抗回路を設けて、各々の抵抗回路のサブスイッチをオンオフに制御して、３つ以上の異常信号を本体機器に伝送することもできる。この電池パックは、サブ温度センサの検出温度を比較する閾値を３つ以上として、検出温度が何れかの閾値を越えたことを本体機器に伝送できる。たとえば、０℃の下限閾値と、７０℃の高温閾値と、８０℃の上限閾値とを設けて、サブ温度センサ３の検出温度が０℃以下、７０℃以上、８０℃以上のいずれかの異常温度状態として本体機器に伝送できる。
【００４８】
なお、本実施例において、サブ温度センサ３は主温度センサ２が温度を検出する電池１とは別の電池１の温度を検出するとしたが、回路基板に搭載された充放電スイッチ１３や保護回路１５などの回路部品の温度を検出するとしてもよい。このとき、サブ温度センサ３の検出温度と回路部品に合った所定の温度範囲の閾値とを比較することで、回路部品が異常温度状態として本体機器に伝送できる。
【００４９】
なお、本実施例において、１個のサブ温度センサ３を配置するとしたが、複数のサブ温度センサ３を配置するとしてもよい。その場合は、温度監視回路５は、複数のサブ温度センサ３の検出する複数の検出温度を所定の温度範囲と比較して、複数の検出温度のいずれかが所定の温度範囲よりも高い、あるいは低い状態において、主スイッチ４をオフ状態に切り換えるように制御して、温度端子１２から異常信号を本体機器に伝送できる。
【００５０】
なお、本実施例において、１個のサブ温度センサ３を配置するとしたが、複数のサブ温度センサ３を配置するとしてもよい。その場合は、複数のサブ温度センサ３の各々に対応して、１〜複数個の抵抗回路７を配置することができる。これらの抵抗回路７は、一端が温度端子１２と主スイッチ４との間に接続されて、他端が電源端子１１の一方に接続される。このとき、抵抗回路７の抵抗器９の電気抵抗値を、接続されたサブ温度センサ３毎に異なる値にすることで、いずれかのサブ温度センサ３が異常温度状態として本体機器に伝送できる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、ひとつの温度端子を備える簡単な構造としながら、本体機器に異常な温度を伝送して安全に使用できる電池パックに有効に利用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１００、２００…電池パック
１…電池
２…主温度センサ
３…サブ温度センサ
４…主スイッチ
５、５Ａ、５Ｂ…温度監視回路
６…コンパレータ
６Ａ…第１のコンパレータ
６Ｂ…第２のコンパレータ
７…抵抗回路
７Ａ…第１の抵抗回路
７Ｂ…第２の抵抗回路
８…サブスイッチ
８Ａ…第１のサブスイッチ
８Ｂ…第２のサブスイッチ
９…抵抗器
９Ａ…第１の抵抗器
９Ｂ…第２の抵抗器
１０…外装ケース
１１…電源端子
１２…温度端子
１３…充放電スイッチ
１４…制御回路
１５…保護回路
１６…入力抵抗
１７…接続点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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