(57)【要約】【課題】１ポイント故障による誤動作を防ぐことができ、セル電圧検出回路の過電圧保護レベルの設定を変えることによりシャント電圧をフレキシブルに変えることができるバッテリ装置の過電圧保護回路を得る。【解決手段】バッテリセル１ｂの両端間に接続され、バッテリセル１ｂの充電電流をバイパスするためのシャント素子３、４と、バッテリセル１ｂの電圧を検出し、この検出電圧が設定された過電圧保護レベル以上の場合には、ＯＮ信号を出力するセル電圧検出回路５と、検出電圧が設定された過電圧保護レベル以上の場合には、ＯＮ信号を出力するセル電圧検出回路６と、セル電圧検出回路６からＯＮ信号を入力するとドライブ電圧を出力するイネーブル回路８と、セル電圧検出回路５からＯＮ信号を入力し、かつ、イネーブル回路８からドライブ電圧を入力すると、シャント素子３、４をＯＮするシャント素子駆動回路７とを設けた。【選択図】図１
2008206250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリセルの両端間に接続され、前記バッテリセルの充電電流をバイパスするためのシャント手段と、
前記バッテリセルの電圧を検出し、この検出電圧が設定された過電圧保護レベル以上の場合には、ＯＮ信号を出力する第１のセル電圧検出回路と、
前記バッテリセルの電圧を検出し、この検出電圧が設定された過電圧保護レベル以上の場合には、ＯＮ信号を出力する第２のセル電圧検出回路と、
前記第２のセル電圧検出回路からＯＮ信号を入力するとドライブ電圧を出力するイネーブル回路と、
前記第１のセル電圧検出回路からＯＮ信号を入力し、かつ、前記イネーブル回路からドライブ電圧を入力すると、前記シャント手段をＯＮするシャント素子駆動回路と
を備えたことを特徴とするバッテリ装置の過電圧保護回路。
【請求項２】
前記第１のセル電圧検出回路は、外部コマンドにより前記過電圧保護レベルを変更する
ことを特徴とする請求項１記載のバッテリ装置の過電圧保護回路。
【請求項３】
前記第２のセル電圧検出回路は、外部コマンドにより前記過電圧保護レベルを変更する
ことを特徴とする請求項１又は２記載のバッテリ装置の過電圧保護回路。
【請求項４】
前記第１のセル電圧検出回路は、
前記バッテリセルの電圧を検出する第１の検出回路と、
前記過電圧保護レベルを設定する第１の設定回路と、
外部コマンドにより前記過電圧保護レベルを変更する第１の分圧回路とを含む
ことを特徴とする請求項１記載のバッテリ装置の過電圧保護回路。
【請求項５】
前記第２のセル電圧検出回路は、
前記バッテリセルの電圧を検出する第２の検出回路と、
前記過電圧保護レベルを設定する第２の設定回路と、
外部コマンドにより前記過電圧保護レベルを変更する第２の分圧回路とを含む
ことを特徴とする請求項１又は２記載のバッテリ装置の過電圧保護回路。
【請求項６】
前記シャント手段は、直列接続された複数のシャント素子から構成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載のバッテリ装置の過電圧保護回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人工衛星を代表とする宇宙機に搭載されたリチウムイオン電池を利用した電力システム用のバッテリ装置の過電圧保護回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的な電力システム用のバッテリ装置の過電圧保護回路は、複数個が直列接続されたバッテリセルに並列接続され、バッテリセルの電圧を検出するセル電圧検出回路と、バッテリセルの充電電流をバイパスするシャント素子と、シャント素子の動作を制御するシャント素子駆動回路とから構成されている。
【０００３】
このような構成においては、バッテリセルの充電時にバッテリセル電圧が規定した過電圧保護レベルに達すると、バッテリセルと並列接続された過電圧保護回路が動作し、バッテリ電圧を所望の電位に保つようにバッテリセルに流れ込むセル充電電流を過電圧保護回路にバイパスさせる機能を備えている。
【０００４】
バッテリセルとシャント素子とを遮断するためのＦＥＴスイッチと、セル電圧検出回路による検出電圧が所定のスタンバイ電圧に達したときにＦＥＴスイッチにバッテリセルの電圧を用いて上昇させたドライブ電圧を供給してＦＥＴスイッチを動作させてスタンバイ状態にすると共に、バッテリセルの放電時にセル電圧検出回路による検出電圧が所定のスタンバイ電圧以下となったときにＦＥＴスイッチを遮断させて非作動状態にするＦＥＴスイッチ駆動回路とを備えた過電圧保護回路が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１９２２８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような従来の過電圧保護回路では、１つのセル電圧検出回路がＦＥＴスイッチ駆動回路及びシャント素子駆動回路に共通に使用されており、その結果、セル電圧検出回路が故障した場合に過電圧保護回路がシャントし続ける場合がある。このため、過電圧保護回路の信頼度を上げるため、同じ回路を２つ以上持たなければならないという問題点があった。
【０００７】
また、規定電圧以下又はフレキシブルな電圧値（コマンド操作等）でシャントさせることが出来ないという問題点があった。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、シャント手段をＯＮさせるための駆動回路として２つの独立した回路を付加し、１ポイント故障による誤動作を防ぐことができ、また、外部コマンドにより、セル電圧検出回路の過電圧保護レベルの設定を変えることによりシャント電圧をフレキシブルに変えることができるバッテリ装置の過電圧保護回路を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るバッテリ装置の過電圧保護回路は、バッテリセルの両端間に接続され、前記バッテリセルの充電電流をバイパスするためのシャント手段と、前記バッテリセルの電圧を検出し、この検出電圧が設定された過電圧保護レベル以上の場合には、ＯＮ信号を出力する第１のセル電圧検出回路と、前記バッテリセルの電圧を検出し、この検出電圧が設定された過電圧保護レベル以上の場合には、ＯＮ信号を出力する第２のセル電圧検出回路と、前記第２のセル電圧検出回路からＯＮ信号を入力するとドライブ電圧を出力するイネーブル回路と、前記第１のセル電圧検出回路からＯＮ信号を入力し、かつ、前記イネーブル回路からドライブ電圧を入力すると、前記シャント手段をＯＮするシャント素子駆動回路とを設けたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係るバッテリ装置の過電圧保護回路は、シャント手段を駆動させるための駆動回路として２つの独立した回路を付加し、１ポイント故障による誤動作を防ぐことができ、また、外部コマンドにより、セル電圧検出回路部のシャント設定電圧値の設定を変えることによりシャント電圧をフレキシブルに変えることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係るバッテリ装置の過電圧保護回路について図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係るバッテリ装置の過電圧保護回路の構成を示す回路図である。なお、以降では、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００１２】
各実施の形態は、この発明を実施するに適した、宇宙機に搭載されたリチウムイオン電池を利用した電力システム用のバッテリ装置の過電圧保護回路であるが、これらに限定されるものではない。
【００１３】
図１は、シャント素子を駆動させるための駆動回路として２つの独立した回路を付加した過電圧保護回路を示している。
【００１４】
図１において、この実施の形態１に係るバッテリ装置１の過電圧保護回路２は、バッテリセル充電電流をバイパスするシャント素子（シャント手段）３及び４と、バッテリセル電圧を監視検出し設定された過電圧保護レベルと比較を行いＯＮ／ＯＦＦ信号を発生するセル電圧検出回路（第１のセル電圧検出回路）５及びセル電圧検出回路（第２のセル電圧検出回路）６と、シャント素子３及び４の動作を制御するシャント素子駆動回路７と、シャント素子駆動回路７の動作を制御するイネーブル回路８とが設けられている。
【００１５】
なお、バッテリ装置１は、リチウムイオン電池からなり、直列接続された複数のバッテリセル１ａ、１ｂ、１ｃ、・・・から構成されている。また、複数の過電圧保護回路２は、バッテリセル毎に並列接続されている。また、この実施の形態１では、２つのシャント素子３及び４が直列接続されているが、３つ以上のシャント素子が直列接続されていてもよいし、複数のシャント素子が並列接続されていてもよいし、複数のシャント素子が直列接続と並列接続が組み合わされて接続されていてもよい。
【００１６】
つぎに、この実施の形態１に係るバッテリ装置の過電圧保護回路の動作について図面を参照しながら説明する。図２は、この発明の実施の形態１に係るバッテリ装置の過電圧保護回路の動作を説明するための図である。
【００１７】
過電圧保護回路２のセル電圧検出回路６は、バッテリセル１ｂの電圧を検出し、検出電圧が設定された過電圧保護レベルに達した場合には、イネーブル回路８にＯＮ信号を送る。このＯＮ信号を受けたイネーブル回路８は、シャント素子駆動回路７にドライブ電圧を送信する。この過電圧保護レベルは、バッテリセル１ｂの定格電圧（約４Ｖ）より高く、バッテリセル１ｂの過電圧レベルよりも低い。
【００１８】
セル電圧検出回路５は、バッテリセル１ｂの検出電圧が設定された過電圧保護レベルに達した場合には、シャント素子駆動回路７にＯＮ信号を送信する。このＯＮ信号を受けたシャント素子駆動回路７は、イネーブル回路８からドライブ電圧を受信しているときには、シャント素子３及び４に駆動信号を送信しシャント素子３及び４をＯＮさせてバッテリセル１ｂの充電電流をバイパスする。
【００１９】
バッテリ充電が終了してバッテリ放電に移行後、バッテリセル１ｂの電圧が下降して設定した過電圧保護レベル未満となった場合には、セル電圧検出回路６はこれを検出してイネーブル回路８にＯＦＦ信号を送信する。このＯＦＦ信号を受けたイネーブル回路８は、シャント素子駆動回路７へのドライブ電圧の送信を遮断する。シャント素子駆動回路７は、イネーブル回路８からドライブ電圧を遮断されると、シャント素子３及び４への駆動信号を停止しシャント素子３及び４をＯＦＦさせてバッテリセル１ｂの充電電流のバイパスを止める。
【００２０】
上記の動作をまとめたものが図２である。セル電圧検出回路５は、バッテリセル１ｂの検出電圧が過電圧保護レベル以上の場合には、ＯＮ信号を送信し、バッテリセル１ｂの検出電圧が過電圧保護レベル未満の場合には、ＯＦＦ信号を送信する。また、セル電圧検出回路６は、バッテリセル１ｂの検出電圧が過電圧保護レベル以上の場合には、ＯＮ信号を送信し、バッテリセル１ｂの検出電圧が過電圧保護レベル未満の場合には、ＯＦＦ信号を送信する。図２に示すように、セル電圧検出回路５とセル電圧検出回路６が、両方ともＯＮ信号を送信しているときは、過電圧保護回路２が動作する。すなわち、シャント素子３及び４をＯＮさせてバッテリセル１ｂの充電電流をバイパスする。
【００２１】
また、図２に示すように、セル電圧検出回路５とセル電圧検出回路６が、いずれか一方、あるいは両方ともＯＦＦ信号を送信しているときには、過電圧保護回路２が非動作となる。すなわち、シャント素子３及び４をＯＦＦさせてバッテリセル１ｂを充電する。
【００２２】
再度の充電動作によりバッテリセル１ｂの電圧が過電圧保護レベルになるまで、シャント素子駆動回路７及びイネーブル回路８の電力の消費が抑えられ過電圧保護回路２で電力が消費されることがなくなる。
【００２３】
従って、誤動作及び故障により過電圧保護回路２が動作するとバッテリセル１ｂの容量を消費し、最悪バッテリセル１ｂが破損するが、この実施の形態１によれば、シャントさせるためのシャント素子３及び４をＯＮさせるためのシャント素子駆動回路７及びイネーブル回路８の２つの独立した回路がそれぞれ独立した駆動電圧に設定され、シャント素子駆動回路７がＯＮ状態で故障した場合においても、過電圧保護回路２はシャントし続け接続されているバッテリセル１ｂの容量を誤消費すること無く、イネーブル回路８に接続されているセル電圧検出回路６の過電圧保護レベルでシャント素子３及び４をＯＮさせることができることより、部品の１ポイント故障による誤動作は発生せず、同じ回路を２つ用いるような冗長回路を構成する必要がなくなり、信頼度の高いバッテリ装置の過電圧保護回路を提供できる。
【００２４】
また、イネーブル回路８がＯＮ故障した場合においても、過電圧保護回路２はシャントし続け接続されているバッテリセル１ｂの容量を誤消費すること無く、シャント素子駆動回路７に接続されているセル電圧検出回路５の過電圧保護レベルでシャント素子３及び４をＯＮさせることができることより、部品の１ポイント故障による誤動作は発生せず、同じ回路を２つ用いるような冗長回路を構成する必要がなくなり、信頼度の高いバッテリ装置の過電圧保護回路を提供できる。
【００２５】
さらに、直列接続されたシャント素子３及び４のいずれか一方がＯＮ故障した場合でも、残りのシャント素子をＯＮ、ＯＦＦさせることができることより、信頼度の高いバッテリ装置の過電圧保護回路を提供できる。
【００２６】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係るバッテリ装置の過電圧保護回路について図３を参照しながら説明する。図３は、この発明の実施の形態２に係るバッテリ装置の過電圧保護回路の構成を示す回路図である。
【００２７】
図３は、外部コマンド９により、過電圧保護レベルの設定を変え設定された過電圧保護レベルでシャント素子３、４をＯＮさせる過電圧保護回路を示している。
【００２８】
図３において、この実施の形態２に係るバッテリ装置１の過電圧保護回路２の構成は、上記の実施の形態１に係るバッテリ装置１の過電圧保護回路２と同様である。上記の実施の形態１と異なる構成は、セル電圧検出回路５Ａが、外部コマンド９により、過電圧保護レベルの設定を変え設定された過電圧保護レベルでＯＮ信号を出力する。
【００２９】
なお、セル電圧検出回路５Ａの代りに、セル電圧検出回路６が、外部コマンド９により、過電圧保護レベルの設定を変え設定された過電圧保護レベルで動作してもよい。また、セル電圧検出回路５Ａとセル電圧検出回路６の両方が、外部コマンド９により、同時に、過電圧保護レベルの設定を変え設定された過電圧保護レベルで動作してもよい。
【００３０】
つぎに、この実施の形態２に係るバッテリ装置の過電圧保護回路の動作について図面を参照しながら説明する。
【００３１】
セル電圧検出回路６は、バッテリセル１ｂの電圧を検出し、検出電圧が設定された過電圧保護レベルに達した場合には、イネーブル回路８にＯＮ信号を送る。このＯＮ信号を受けたイネーブル回路８は、シャント素子駆動回路７にドライブ電圧を送信する。この過電圧保護レベルは、バッテリセル１ｂの定格電圧（約４Ｖ）より高く、バッテリセル１ｂの過電圧レベルよりも低い。
【００３２】
セル電圧検出回路５Ａは、バッテリセル１ｂの検出電圧が設定された過電圧保護レベルに達した場合には、シャント素子駆動回路７にＯＮ信号を送信する。このＯＮ信号を受けたシャント素子駆動回路７は、イネーブル回路８からドライブ電圧を受信しているときには、シャント素子３及び４に駆動信号を送信しシャント素子３及び４をＯＮさせてバッテリセル１ｂの充電電流をバイパスする。
【００３３】
バッテリ充電が終了してバッテリ放電に移行後、バッテリセル１ｂの電圧が下降して設定した過電圧保護レベル未満となった場合には、セル電圧検出回路６はこれを検出してイネーブル回路８にＯＦＦ信号を送信する。このＯＦＦ信号を受けたイネーブル回路８は、シャント素子駆動回路７へのドライブ電圧の送信を遮断する。シャント素子駆動回路７は、イネーブル回路８からドライブ電圧を遮断されると、シャント素子３及び４への駆動信号を停止しシャント素子３及び４をＯＦＦさせてバッテリセル１ｂの充電電流のバイパスを止める。
【００３４】
再度の充電動作によりバッテリセル１ｂの電圧が過電圧保護レベルになるまで、シャント素子駆動回路７及びイネーブル回路８の電力の消費が抑えられ過電圧保護回路２で電力が消費されることがなくなる。
【００３５】
従って、この実施の形態２によれば、シャントさせるためのシャント素子３及び４をＯＮさせるためのシャント素子駆動回路７に接続されたセル電圧検出回路５Ａでセル検出電圧と比較する過電圧保護レベルを、外部コマンド９により、バッテリセルに接続された任意の過電圧保護回路２の過電圧保護レベルを過電圧保護回路２が動作する電圧値に設定することにより、設定された過電圧保護レベルでシャント素子３、４をＯＮさせて、過電圧保護回路２を動作させ、任意のバッテリセルの過電圧保護レベルを運用条件に合わせて変更することが出来る機能を備えたバッテリ装置の過電圧保護回路を提供できる。
【００３６】
また、シャントさせるためのシャント素子３及び４をＯＮさせるためのシャント素子駆動回路７に接続されたセル電圧検出回路５Ａでセル検出電圧と比較する過電圧保護レベルを、外部コマンド９により、複数直列接続されたバッテリセルに接続されたすべての過電圧保護回路２の過電圧保護レベルをすべての過電圧保護回路２が動作する電圧値に設定することにより、設定された過電圧保護レベルでシャント素子３、４をＯＮさせ、すべての過電圧保護回路２を動作させ、複数直列接続されたすべてのバッテリセルのセル電圧を合わせるバランシング機能を備えたバッテリ装置の過電圧保護回路を提供できる。
【００３７】
また、誤動作及び故障により過電圧保護回路２が動作するとバッテリセルの容量を消費し、最悪バッテリセルが破損するが、この実施の形態２によれば、シャントさせるためのシャント素子３及び４をＯＮさせるためのシャント素子駆動回路７及びイネーブル回路８の２つの独立した回路がそれぞれ独立した駆動電圧に設定され、シャント素子駆動回路７がＯＮ状態で故障した場合においても、過電圧保護回路２はシャントし続け接続されているバッテリセルの容量を誤消費すること無く、イネーブル回路８に接続されているセル電圧検出回路６の過電圧保護レベルでシャント素子３及び４をＯＮさせることができることより、部品の１ポイント故障による誤動作は発生せず、同じ回路を２つ用いるような冗長回路を構成する必要がなくなり、信頼度の高いバッテリ装置の過電圧保護回路を提供できる。
【００３８】
また、イネーブル回路８がＯＮ故障した場合においても、過電圧保護回路２はシャントし続け接続されているバッテリセルの容量を誤消費すること無く、シャント素子駆動回路７に接続されているセル電圧検出回路５Ａの過電圧保護レベルでシャント素子３及び４をＯＮさせることができることより、部品の１ポイント故障による誤動作は発生せず、同じ回路を２つ用いるような冗長回路を構成する必要がなくなり、信頼度の高いバッテリ装置の過電圧保護回路を提供できる。
【００３９】
さらに、直列接続されたシャント素子３及び４のいずれか一方がＯＮ故障した場合でも、残りのシャント素子をＯＮ、ＯＦＦさせることができることより、信頼度の高いバッテリ装置の過電圧保護回路を提供できる。
【００４０】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係るバッテリ装置の過電圧保護回路について図４を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施の形態３に係るバッテリ装置の過電圧保護回路の構成を示す回路図である。
【００４１】
図４は、スイッチ５６及び５８をスイッチＯＮ／ＯＦＦコマンド（外部コマンド）９により１つずつ切り替えることにより、セル電圧検出回路５Ａの過電圧保護レベルの設定を変え設定された過電圧保護レベルでシャント素子３、４をＯＮさせる過電圧保護回路２を示している。
【００４２】
図４において、この実施の形態３に係るバッテリ装置１の過電圧保護回路２の構成は、上記の実施の形態２に係るバッテリ装置１の過電圧保護回路２と基本的に同じである。
【００４３】
セル電圧検出回路５Ａは、コンパレータ５１と、抵抗５２と、定電圧ダイオード５３と、分圧抵抗５４、５５と、複数のスイッチ５６と、複数の分圧抵抗５７と、複数のスイッチ５８と、複数の分圧抵抗５９とから構成されている。このセル電圧検出回路５Ａでは、過電圧保護レベルを設定する第１の設定回路は、定電圧ダイオード５３と、分圧抵抗５４、５５とから構成されている。また、セル電圧を検出する第１の検出回路は、分圧抵抗５４、５５から構成されている。さらに、過電圧保護レベルを可変する第１の分圧回路は、スイッチ５６と、分圧抵抗５７と、スイッチ５８と、分圧抵抗５９とから構成されている。
【００４４】
セル電圧検出回路６は、コンパレータ６１と、抵抗６２と、定電圧ダイオード６３と、分圧抵抗６４、６５とから構成されている。このセル電圧検出回路６では、過電圧保護レベルを設定する第２の設定回路は、定電圧ダイオード６３と、分圧抵抗６４、６５とから構成されている。また、セル電圧を検出する第２の検出回路は、分圧抵抗６４、６５から構成されている。
【００４５】
なお、過電圧保護レベルを可変する第１の分圧回路は、セル電圧検出回路５Ａの代りに、セル電圧検出回路６に第２の分圧回路として設けてもよい。また、過電圧保護レベルを可変する分圧回路は、セル電圧検出回路５Ａとセル電圧検出回路６の両方に第１の分圧回路と第２の分圧回路として設けてもよい。
【００４６】
つぎに、この実施の形態３に係るバッテリ装置の過電圧保護回路の動作について図面を参照しながら説明する。
【００４７】
セル電圧検出回路６は、バッテリセル１ｂに並列に接続されている第２の検出回路により、バッテリセル１ｂの電圧を検出し、検出電圧が設定された過電圧保護レベルに達した場合には、コンパレータ６１からイネーブル回路８にＯＮ信号を送る。このＯＮ信号を受けたイネーブル回路８は、シャント素子駆動回路７にドライブ電圧を送信する。この過電圧保護レベルは、バッテリセル１ｂの定格電圧（約４Ｖ）より高く、バッテリセル１ｂの過電圧レベルよりも低い。
【００４８】
セル電圧検出回路５Ａは、バッテリセル１ｂに並列に接続されている第１の検出回路により、バッテリセル１ｂの電圧を検出し、検出電圧が設定された過電圧保護レベルに達した場合には、コンパレータ５１からシャント素子駆動回路７にＯＮ信号を送信する。このＯＮ信号を受けたシャント素子駆動回路７は、イネーブル回路８からドライブ電圧を受信しているときには、シャント素子３及び４に駆動信号を送信しシャント素子３及び４をＯＮさせてバッテリセル１ｂの充電電流をバイパスする。
【００４９】
バッテリ充電が終了してバッテリ放電に移行後、バッテリセル１ｂの電圧が下降して設定した過電圧保護レベル未満となった場合には、セル電圧検出回路６はこれを検出してコンパレータ６１からイネーブル回路８にＯＦＦ信号を送信する。このＯＦＦ信号を受けたイネーブル回路８は、シャント素子駆動回路７へのドライブ電圧の送信を遮断する。シャント素子駆動回路７は、イネーブル回路８からドライブ電圧を遮断されると、シャント素子３及び４への駆動信号を停止しシャント素子３及び４をＯＦＦさせてバッテリセル１ｂの充電電流のバイパスを止める。
【００５０】
再度の充電動作によりバッテリセル１ｂの電圧が過電圧保護レベルになるまで、シャント素子駆動回路７及びイネーブル回路８の電力の消費が抑えられ過電圧保護回路２で電力が消費されることがなくなる。
【００５１】
従って、この実施の形態３によれば、シャントさせるためのシャント素子３及び４をＯＮさせるためのシャント素子駆動回路７に接続されたコンパレータ５１でセル検出電圧と過電圧保護レベルとを比較しているため、分圧抵抗５４、５５と並列に接続された分圧抵抗５７、５９を必要数だけ接続するように、各分圧抵抗５７、５９と直列接続されている複数のスイッチ５６及び５８をスイッチＯＮ／ＯＦＦコマンド（外部コマンド）９でＯＮ／ＯＦＦさせる組合せ、つまり分圧回路により、第１の設定回路により設定される過電圧保護レベルを任意に変更することが可能であり、これよりバッテリセルに接続された任意の過電圧保護回路２の過電圧保護レベルを過電圧保護回路２が動作する電圧値に設定することにより、設定された過電圧保護レベルでシャント素子３、４をＯＮさせ、過電圧保護回路２を動作させ、任意のバッテリセルのセル電圧を運用条件に合わせて変更することが出来る機能を備えたバッテリ装置の過電圧保護回路を提供できる。
【００５２】
また、シャントさせるためのシャント素子３及び４をＯＮさせるためのシャント素子駆動回路７に接続されたコンパレータ５１でセル検出電圧と比較する過電圧保護レベルを、スイッチＯＮ／ＯＦＦコマンド９により、複数直列接続されたバッテリセルに接続されたすべての過電圧保護回路２の過電圧保護レベルをすべての過電圧保護回路２が動作する電圧値に設定することにより、設定された過電圧保護レベルでシャント素子３、４をＯＮさせ、すべての過電圧保護回路２を動作させ、複数直列接続されたすべてのバッテリセルのセル電圧を合わせるバランシング機能を備えたバッテリ装置の過電圧保護回路を提供できる。
【００５３】
また、誤動作及び故障により過電圧保護回路２が動作するとバッテリセルの容量を消費し、最悪バッテリセルが破損するが、この実施の形態３によれば、シャントさせるためのシャント素子３及び４をＯＮさせるためのシャント素子駆動回路７及びイネーブル回路８の２つの独立した回路がそれぞれ独立した駆動電圧に設定され、コンパレータ５１がＯＮ信号を送信したままの状態で故障した場合においても、過電圧保護回路２はシャントし続け接続されているバッテリセルの容量を誤消費すること無く、イネーブル回路８に接続されているコンパレータ６１の動作でシャント素子３及び４をＯＮさせることができることより、部品の１ポイント故障による誤動作は発生せず、同じ回路を２つ用いるような冗長回路を構成する必要がなくなり、信頼度の高いバッテリ装置の過電圧保護回路を提供できる。
【００５４】
また、イネーブル回路８に接続されているコンパレータ６１がＯＮ信号を送信したままの状態で故障した場合においても、過電圧保護回路２はシャントし続け接続されているバッテリセルの容量を誤消費すること無く、シャント素子駆動回路７に接続されているコンパレータ５１の動作でシャント素子３及び４をＯＮさせることができることより、部品の１ポイント故障による誤動作は発生せず、同じ回路を２つ用いるような冗長回路を構成する必要がなくなり、信頼度の高いバッテリ装置の過電圧保護回路を提供できる。
【００５５】
また、シャント素子駆動回路７またはイネーブル回路８に接続されているコンパレータ５１または６１がＯＦＦ信号を送信したままの状態で故障した場合においては、シャントさせるためのシャント素子３及び４をＯＮさせることができず、過電圧保護回路２が動作しないため、バッテリセルを過電圧保護回路２の故障により破損させる危険を少なくすることができ、信頼度の高いバッテリ装置１の過電圧保護回路２を提供できる。これより、１ポイント故障において過電圧保護回路が誤動作しバッテリセルの容量を消費することはない。
【００５６】
さらに、直列接続されたシャント素子３及び４のいずれか一方がＯＮ故障した場合でも、残りのシャント素子をＯＮ、ＯＦＦさせることができることより、信頼度の高いバッテリ装置の過電圧保護回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明の実施の形態１に係るバッテリ装置の過電圧保護回路の構成を示す回路図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るバッテリ装置の過電圧保護回路の動作を説明するための図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係るバッテリ装置の過電圧保護回路の構成を示す回路図である。
【図４】この発明の実施の形態３に係るバッテリ装置の過電圧保護回路の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  バッテリ装置、１ａ、１ｂ、１ｃ  バッテリセル、２  過電圧保護回路、３、４  シャント素子、５、５Ａ  セル電圧検出回路、６  セル電圧検出回路、７  シャント素子駆動回路、８  イネーブル回路、９  外部コマンド、５１  コンパレータ、６１  コンパレータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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