(57)【要約】　　　（修正有）【課題】製造コストを低減しながら、正確に過充電を検出して、しかも実質的に使用できる時間を最大にする。【解決手段】バッテリーパックは、保護回路２と制御回路３と電流遮断部４とを備える。保護回路２は、電池電圧が最大設定電圧よりも高くなり、かつ最大設定電圧よりも高くなる時間が最小設定時間よりも長くなると電池１が最大過充電状態にあると判定する。制御回路３は、電池電圧が第１設定電圧よりも高くなり、かつ第１設定電圧よりも高くなる時間が第１設定時間よりも長くなると第１過充電状態であると検出し、電池電圧が、第１設定電圧よりも低い第２設定電圧よりも高くなり、かつ第２設定電圧よりも高くなる時間が第１設定時間よりも長い第２設定時間よりも長くなると第２過充電状態であると検出する。電流遮断部４は、制御回路３と保護回路２が電池１の過充電状態を検出すると、電池１の充電電流を遮断する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池電圧を検出して電池電圧が最大設定電圧よりも高くなり、かつ最大設定電圧よりも高くなる時間が最小設定時間よりも長くなると電池（１）が最大過充電状態にあると判定する保護回路（２）と、
電池電圧が最大設定電圧よりも低く設定された設定電圧よりも高くなり、かつ電池電圧が設定電圧よりも高くなる時間が設定時間よりも長くなると電池（１）が過充電状態にあると検出する制御回路（３）と、
この制御回路（３）と保護回路（２）が電池（１）の過充電状態を検出すると、電池（１）の充電電流を遮断する電流遮断部（４）とを備えるバッテリーパックであって、
制御回路（３）は、電池電圧が最大設定電圧よりも低く設定された第１設定電圧よりも高くなり、かつ第１設定電圧よりも高くなる時間が第１設定時間よりも長くなったことを検出する第１過充電状態と、電池電圧が、第１設定電圧よりも低い電圧に設定している第２設定電圧よりも高くなり、かつ第２設定電圧よりも高くなる時間が第１設定時間よりも長く設定している第２設定時間よりも長くなったことを検出する第２過充電状態とを検出し、
電流遮断部（４）が、制御回路（３）が第１過充電状態と第２過充電状態のいずれか一方を検出する状態と、保護回路（２）が最大過充電状態を検出する状態とで、電池の充電電流を遮断するようにしてなるバッテリーパック。
【請求項２】
保護回路（２）が、第１設定時間よりも短い設定時間である最小設定時間を記憶しており、電池電圧が最大設定電圧よりも高くなる時間が最小設定時間よりも長くなると最大過充電状態とする請求項１に記載されるバッテリーパック。
【請求項３】
電流遮断部（４）が、電池（１）の充電電流を遮断するスイッチング素子（７）と、電池（１）の充電ラインに接続している非復帰電流遮断素子（９）とを備え、第１過充電状態でスイッチング素子（７）をオンからオフに切り換え、第２過充電状態で非復帰電流遮断素子（９）を制御して充電電流を遮断する請求項１に記載されるバッテリーパック。
【請求項４】
電流遮断部（４）が、電池（１）の充電電流を遮断するスイッチング素子（７）と、電池（１）の充電ラインに接続している非復帰電流遮断素子（９）とを備え、第１過充電状態でスイッチング素子（７）をオンからオフに切り換え、第２過充電状態でスイッチング素子（７）をオンからオフに切り換えると共に、非復帰電流遮断素子（９）を制御して充電電流を遮断する請求項３に記載されるバッテリーパック。
【請求項５】
電流遮断部（４）が、電池（１）の充電電流を遮断するスイッチング素子（７）と、電池（１）の充電ラインに接続している非復帰電流遮断素子（９）とを備え、保護回路（２）が最大過充電状態を検出すると非復帰電流遮断素子（９）を制御して充電電流を遮断する請求項１に記載されるバッテリーパック。
【請求項６】
電流遮断部（４）が、電池（１）の充電電流を遮断するスイッチング素子（７）と、電池（１）の充電ラインに接続している非復帰電流遮断素子（９）とを備え、保護回路（２）が最大過充電状態を検出すると非復帰電流遮断素子（９）を制御して充電電流を遮断し、制御回路（３）が第１過充電状態を検出するとスイッチング素子（７）をオンからオフに切り換え、第２過充電状態を検出すると非復帰電流遮断素子（９）を制御して充電電流を遮断する請求項５に記載されるバッテリーパック。
【請求項７】
電流遮断部（４）が、電池（１）の充電電流を遮断するスイッチング素子（７）と、電池（１）の充電ラインに接続している非復帰電流遮断素子（９）とを備え、保護回路（２）が最大過充電状態を検出すると非復帰電流遮断素子（９）を制御して充電電流を遮断し、制御回路（３）が第１過充電状態を検出するとスイッチング素子（７）をオンからオフに切り換え、第２過充電状態を検出するとスイッチング素子（７）をオンからオフに切り換えると共に、非復帰電流遮断素子（９）を制御して充電電流を遮断する請求項６に記載されるバッテリーパック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池を過充電から有効に防止できるバッテリーパックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電池は、過充電すると電気的な性能が著しく低下するばかりでなく、内部でガスが発生して内圧が異常に上昇し、あるいは電池温度が高くなる等の弊害がある。この弊害を防止するために、過充電を検出して充電電流を遮断する回路を内蔵するバッテリーパックが開発されている。このバッテリーパックは、電池の過充電を検出する制御回路と、この制御回路に制御されるスイッチング素子を備える。制御回路は、電池電圧を検出して、検出した電池電圧が設定電圧よりも高いと過充電と判定して、スイッチング素子をオンからオフに切り換えて充電電流を遮断する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電池の過充電を、電圧が設定電圧よりも高くなったことで検出する制御回路は、正確に電池の過充電を検出するのが難しい。たとえば、設定電圧を低くすると、過充電でない電池を間違って過充電と判定することがある。それは、電池の電圧特性や雑音、あるいはその他の原因で電池電圧が一時的に高くなることがあるからである。誤検出を避けるために、過充電と判定する設定電圧を高くすると、過充電を速やかに検出できなくなって、電池の性能を低下させる。この弊害を少なくするために、電池電圧が設定電圧よりも高くなった時間を検出して、設定電圧よりも高くなる時間が設定時間よりも長くなると過充電と判定する制御回路が開発されている。
【０００４】
しかしながら、この制御回路といえども理想的な状態で過充電を検出して充電を停止できないことがある。それは、過充電になってスイッチング素子をオフに切り換えできないと、安全に使用できなくなるからである。さらに理想的な状態で充電電流を遮断するために、スイッチング素子に加えて、非復帰電流遮断素子であるヒューズを内蔵するバッテリーパックも開発されている。このバッテリーパックは、電池電圧が設定電圧よりも高くなるとスイッチング素子をオフに切り換えて充電を停止させるが、この状態でスイッチング素子をオフに切り換えできなくて、さらに電池電圧が高くなって最大設定電圧を越えるとヒューズを溶断して再使用できない状態とする。このバッテリーパックは、再使用できる程度の過充電では、スイッチング素子をオフにして一時的に充電電流を遮断するが、過充電で電流を遮断する回路が何らかの原因で故障してさらに電池電圧が高くなると、ヒューズを溶断して使用できなくする。したがって安全に使用できる。
【０００５】
しかしながら、このバッテリーパックといえども、電池を理想的な状態で充電するのは難しい。とくに、過充電を正確に検出して充電を停止させるのは極めて難しい。とくに、過充電を確実に検出することと、実質的な充電容量を大きくすることが互いに相反する特性であるために、充電容量を大きくしながら過充電を確実に検出するのが極めて難しい。さらに、バッテリーパックは、電池の寿命が尽きると廃棄されることから過充電を検出する回路構成を簡単にして安価に多量生産できることも大切である。すなわち、製造コストを低減しながら、正確に過充電を検出して、しかも実質的に使用できる時間を最大にすることが要求されるが、これ等の全ての特性を満足するのは極めて難しい。本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のバッテリーパックは、電池１が最大過充電状態にあると判定する保護回路２と、電池１が過充電状態にあると検出する制御回路３と、電池１の充電電流を遮断する電流遮断部４とを備える。保護回路２は、電池電圧を検出して電池電圧が最大設定電圧よりも高くなり、かつ最大設定電圧よりも高くなる時間が最小設定時間よりも長くなると電池１が最大過充電状態にあると判定する。制御回路３は、電池電圧が最大設定電圧よりも低く設定された設定電圧よりも高くなり、かつ電池電圧が設定電圧よりも高くなる時間が設定時間よりも長くなると電池１が過充電状態にあると検出する。電流遮断部４は、制御回路３と保護回路２が電池１の過充電状態を検出すると、電池１の充電電流を遮断する。さらに、制御回路３は、電池電圧が最大設定電圧よりも低く設定された第１設定電圧よりも高くなり、かつ第１設定電圧よりも高くなる時間が第１設定時間よりも長くなったことを検出する第１過充電状態と、電池電圧が、第１設定電圧よりも低い電圧に設定している第２設定電圧よりも高くなり、かつ第２設定電圧よりも高くなる時間が第１設定時間よりも長く設定している第２設定時間よりも長くなったことを検出する第２過充電状態とを検出する。電流遮断部４は、制御回路３が第１過充電状態と第２過充電状態のいずれか一方を検出する状態と、保護回路２が最大過充電状態を検出する状態とで電池１の充電電流を遮断する。
【０００７】
保護回路２は、第１設定時間よりも短い設定時間である最小設定時間を記憶して、電池電圧が最大設定電圧よりも高くなる時間が最小設定時間よりも長くなると電池１が最大過充電状態であると判定することができる。
【０００８】
電流遮断部４は、電池１の充電電流を遮断するスイッチング素子７と、電池１の充電ラインに接続している非復帰電流遮断素子９とを備え、第１過充電状態でスイッチング素子７をオンからオフに切り換え、第２過充電状態で非復帰電流遮断素子９を制御して充電電流を遮断することができる。電流遮断部４は、第１過充電状態でスイッチング素子をオンからオフに切り換え、第２過充電状態でスイッチング素子７をオンからオフに切り換えると共に、非復帰電流遮断素子９を制御して充電電流を遮断することもできる。
【０００９】
さらに、電流遮断部４は、電池１の充電電流を遮断するスイッチング素子７と、電池１の充電ラインに接続している非復帰電流遮断素子９とを備え、保護回路２が最大過充電状態を検出すると非復帰電流遮断素子９を制御して充電電流を遮断することができる。さらに、電流遮断部４は、保護回路２が最大過充電状態を検出すると非復帰電流遮断素子９を制御して充電電流を遮断し、制御回路３が第１過充電状態を検出するとスイッチング素子７をオンからオフに切り換え、第２過充電状態を検出すると非復帰電流遮断素子９を制御して充電電流を遮断することができる。さらにまた、電流遮断部４は、保護回路２が最大過充電状態を検出すると非復帰電流遮断素子９を制御して充電電流を遮断し、制御回路３が第１過充電状態を検出するとスイッチング素子７をオンからオフに切り換え、第２過充電状態を検出すると、スイッチング素子７をオンからオフに切り換えると共に、非復帰電流遮断素子９を制御して充電電流を遮断することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
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バッテリーパックを例示するものであって、本発明はバッテリーパックを以下のものに特定しない。
【００１１】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、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。
【００１２】
以下、コンピュータの電源、とくにラップトツプ型のコンピュータの電源に使用されるバッテリーパックの具体例を示す。ただし、本発明のバッテリーパックは、コンピュータ以外の電源にも使用されるのは言うまでもない。
【００１３】
図１のバッテリーパックは、電池電圧を検出して電池電圧が最大設定電圧よりも高くなり、かつ最大設定電圧よりも高くなる時間が最小設定時間よりも長くなると電池１が最大過充電状態にあると判定する保護回路２と、電池電圧が最大設定電圧よりも低く設定された設定電圧よりも高くなり、かつ電池電圧が設定電圧よりも高くなる時間が設定時間よりも長くなると電池１が過充電状態にあると検出する制御回路３と、この制御回路３と保護回路２のいずれかが電池１の過充電状態を検出すると、電池１の充電電流を遮断する電流遮断部４とを備える。さらに、図のバッテリーパックは、電池温度を検出する電池温度センサー５と、バッテリーパック内の温度を検出する内部温度センサー６とを備えている。電池温度センサー５は制御回路３に接続され、内部温度センサー６は通信端子を介して、バッテリーパックを装着する電気機器に接続される。制御回路３は、電池温度センサー５で電池温度を検出し、電池温度が最高温度よりも高くなると、電池１に流れる電流を遮断する。
【００１４】
図２は、保護回路２と制御回路３が充電電流を遮断する条件を示すグラフである。この図は、リチウムイオン二次電池を内蔵するバッテリーパックの電圧を例示している。バッテリーパックは、リチウムイオン二次電池以外の電池、たとえばニッケル−水素電池やニッケル−カドミウム電池等の二次電池を内蔵することもできる。バッテリーパックに内蔵される二次電池の種類により出力電圧は相違する。したがって、バッテリーパックの保護回路２や制御回路３は、過充電と判定する電圧を電池の種類を考慮して最適電圧に設定する。
【００１５】
保護回路２は、この図に示すように、電池電圧が最大設定電圧よりも高くなり、かつ電池電圧が最大設定電圧よりも高くなる時間が最小設定時間よりも長くなると最大過充電状態にあると判定する。図の保護回路２は、最大設定電圧を４．４５Ｖ／セルに設定して、最小設定時間を１．５秒に設定している。したがって、電池電圧が４．４５Ｖよりも高くなる時間が１．５秒以上続くと、最大過充電状態と判定する。保護回路２は、電池電圧が最大設定電圧よりも高くなったことを検出するために、コンパレータと基準電源とタイマーとを備える。基準電源の電圧は、最大設定電圧に等しい。コンパレータは、電池電圧を基準電源に比較して、電池電圧が基準電源を越えると”Ｈｉｇｈ”、電池電圧が基準電源よりも低いと”Ｌｏｗ”を出力する。コンパレータが”Ｈｉｇｈ”を出力すると、タイマーがカウントを開始し、１．５秒経過すると最大過充電状態であることを示す信号を出力する。保護回路２は、Ａ／Ｄコンバータと、演算回路と、メモリで構成することもできる。この保護回路２は、電池電圧をＡ／Ｄコンバータでデジタル値に変換する。変換されたデジタル値の電池電圧は、メモリに記憶される最大設定電圧に演算回路で比較される。電池電圧が最大設定電圧よりも高くなるとタイマーがカウントを開始して、設定時間になると最大過充電状態であることを示す信号を出力する。
【００１６】
制御回路３は、第１設定電圧及び第２設定電圧を記憶しているメモリと、電池電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータと、このＡ／Ｄコンバータで変換されたデジタル信号の電圧値から第１過充電状態と第２過充電状態を判別するコントローラとを備えている。コントローラは、第１設定時間と第２設定時間をカウントする第１タイマーと第２タイマーとを備える。
【００１７】
Ａ／Ｄコンバータは、一定のサンプリング周期で、電池電圧をデジタル値に変換し、変換されたデジタル値の信号がコントローラに入力される。コントローラは、Ａ／Ｄコンバータから入力される電圧信号から、第１過充電状態と第２過充電状態を判別し、電流遮断部４を制御して過充電を防止する。さらに、コントローラは、電池１に流れる充電電流と放電電流を積算して電池１の残容量を演算する。また、コントローラは、電池１の過放電を検出する。電池１が過放電になると、コントローラは電流遮断部４を制御して電池１の放電電流を遮断する。
【００１８】
制御回路３は、電池電圧が最大設定電圧よりも低く設定された第１設定電圧よりも高くなり、かつ第１設定電圧よりも高くなる時間が第１設定時間よりも長くなったことを検出する第１過充電状態と、電池電圧が、第１設定電圧よりも低い電圧に設定している第２設定電圧よりも高くなり、かつ第２設定電圧よりも高くなる時間が第１設定時間よりも長く設定している第２設定時間よりも長くなったことを検出する第２過充電状態とを検出する。
【００１９】
制御回路３は、たとえば図２に示すように、第１設定電圧を４．３５Ｖ／セル、第１設定時間を１０秒として、第２設定電圧を４．３０Ｖ／セル、第２設定時間を２０秒とする。第１設定電圧と第２設定電圧はメモリに記憶され、第１設定時間と第２設定時間はタイマーにカウントされる。
【００２０】
図のバッテリーパックの電流遮断部４は、スイッチング素子７、８と非復帰電流遮断素子９を備える。図の電流遮断部４は、充電を制御するスイッチング素子７と、放電を制御するスイッチング素子８とを備える。充電を制御するスイッチング素子７は、電池１を充電しているときにオンからオフに切り換えられて、充電電流を遮断する。放電を制御するスイッチング素子８は、電池１を放電している状態でオンからオフに切り換えられて放電電流を遮断する。これ等のスイッチング素子７、８は、制御回路３でオンオフに制御される。
【００２１】
非復帰電流遮断素子９は、電流を遮断する状態に切り換えられると、その後、通電できる状態には切り換えできない素子である。図の非復帰電流遮断素子９は、ヒューズ１０とこのヒューズ１０を加熱する加熱抵抗１１と、この加熱抵抗１１に通電してヒューズ１０を遮断する溶断スイッチ１２とを備えている。この非復帰電流遮断素子９は、電流を遮断するときに溶断スイッチ１２をオンに切り換える。溶断スイッチ１２がオンになると、加熱抵抗１１に通電され、これがヒューズ１０を加熱して溶断する。溶断されたヒューズ１０は、その後に、電池１の過充電状態が解除されてもオン状態に復帰することはない。溶断スイッチ１２は、ＦＥＴやトランジスター等の半導体スイッチング素子である。溶断スイッチ１２は、制御回路３に制御されて加熱抵抗１１に通電し、ヒューズ１０を溶断する。以上の構造の非復帰電流遮断素子９は、ヒューズ１０を溶断して電流を遮断するが、本発明は非復帰電流遮断素子を以上の構造には特定しない。非復帰電流遮断素子には、電流を遮断した後、過充電状態が解除されてもオン状態に復帰しない全ての素子を使用することができる。
【００２２】
電流遮断部４は、制御回路３と保護回路２に制御されて、充電している電池１の充電電流を遮断する。すなわち、制御回路３が、第１過充電状態と第２過充電状態のいずれか一方を検出する状態と、保護回路２が最大過充電状態を検出する状態とで、電池１の充電電流を遮断する。
【００２３】
制御回路３は、図３に示す以下のフローチャートで電流遮断部４を制御して充電電流を遮断する。
［ｎ＝１のステップ］
電源スイッチがオンになってリセットされると、ｎ＝１のステップにおいて、Ａ／Ｄコンバータは、一定のサンプリング周期で電池電圧を検出し、検出したアナログ値の電圧信号をデジタル信号に変換する。
さらに、図１のバッテリーパックは、電池１に流れる電流を検出し、検出されたアナログの電流信号を、一定のサンプリング周期でデジタル値に変換する。また、電池温度を検出する電池温度センサー５の出力もデジタル値に変換される。Ａ／Ｄコンバータで変換されたデジタル信号は、一時的にメモリであるＲＡＭに記憶される。
Ａ／Ｄコンバータが、電圧、電流、温度をデジタル値に変換するサンプリング周期は、たとえば２５０ｍｓｅｃとする。ただし、サンプリング周期は、さらに短い周期として、電池電圧の変化をより速やかに検出し、あるいはさらに長い周期として電池電圧の変化を検出することができる。したがって、サンプリング周期は、たとえば１０ｍｓｅｃ〜１ｓｅｃ、好ましくは３０ｍｓｅｃ〜５００ｍｓｅｃ、好ましくは５０ｍｓｅｃ〜５００ｍｓｅｃとすることができる。
［ｎ＝２のステップ］
制御回路３は、検出した電池電圧に基づいて、電池１の第１過充電状態と第２過充電状態とを判別する。
［ｎ＝３のステップ］
第１過充電状態と第２過充電状態の判別に基づいて、電流遮断部４でスイッチング素子７や非復帰電流遮断素子９を制御する。
［ｎ＝４のステップ］
制御回路３が、検出された電流信号等に基づいて電池１の残容量を演算する。
【００２４】
以上のｎ＝２〜３のステップにおいて、制御回路３のコントローラが、電池電圧から電流遮断部４を制御するフローチャートの詳細を図４に示している。このフローチャートは、以下のステップで電流遮断部４を制御する。
［ｎ＝１〜２のステップ］
コントローラは、第１過充電状態であるかどうかを判定し、第１過充電状態であるとスイッチング素子７をオンからオフに切り換えて、充電電流を遮断する。第１過充電状態にないと、次のｎ＝３のステップにジャンプする。
［ｎ＝３〜４のステップ］
第２過充電状態であるかどうかを判定し、第２過充電状態であると、非復帰電流遮断素子９を制御している充電電流を遮断する。第２過充電状態でないと、ｎ＝１のステップにジャンプする。
【００２５】
さらに、制御回路３のコントローラは、図５に示すようにして、以下のフローチャートで第１過充電状態と第２過充電状態とを判別する。
［ｎ＝１〜２のステップ］
電池電圧が第２設定電圧よりも高いかどうかを判別する。電池電圧が第２設定電圧よりも大きいと、第２タイマーのカウント値ｔ２をインクリメントする。すなわち、第２タイマーのカウント値ｔ２に１をプラスする。
図１に示すように、複数の二次電池１を直列に接続しているバッテリーパックは、各々の電池電圧を検出して、最も高い電池電圧を第２設定電圧に比較する。第１設定電圧に比較するときも同じように、最も高い電池電圧を第１設定電圧に比較する。ひとつの電池を内蔵するバッテリーパックは、検出した電池電圧を第２設定電圧、第１設定電圧に比較する。
［ｎ＝３のステップ］
電池電圧が第２設定電圧よりも高くないと、このステップで第２タイマーのカウント値ｔ２を０にリセットする。
［ｎ＝４〜５のステップ］
第２タイマーのカウント値ｔ２が第２設定時間よりも長いかどうかを判定する。第２タイマーのカウント値ｔ２が第２設定時間よりも長いと、ｎ＝５のステップで第２過充電状態と判定して、第２タイマーのカウント値ｔ２を０にリセットする。第２過充電状態であると判定されると、図４のフローチャートに示すように、非復帰電流遮断素子９を制御して充電電流を遮断する。すなわち、図１の非復帰電流遮断素子９のヒューズ１０が溶断される。
第２タイマーのカウント値ｔ２が第２設定時間よりも長くないと、ｎ＝６のステップにジャンプする。
［ｎ＝６〜７のステップ］
電池電圧を第１設定電圧に比較して、電池電圧が第１設定電圧よりも高いかどうかを判別する。電池電圧が第１設定電圧よりも高いと、第１タイマーのカウント値ｔ１をインクリメントする。すなわち、第１タイマーのカウント値ｔ１に１をプラスする。
［ｎ＝８のステップ］
電池電圧が第１設定電圧よりも高くないと、第１タイマーのカウント値ｔ１を０にリセットする。
［ｎ＝９〜１０のステップ］
第１タイマーのカウント値ｔ１が第１設定時間よりも長いかどうかを判定する。第１タイマーのカウント値ｔ１が第１設定時間よりも長くなると、ｎ＝１０のステップで第１過充電状態と判定して、第１タイマーのカウント値ｔ１を０にリセットする。第１過充電状態であると判定されると、図４のフローチャートに示すように、充電を制御するスイッチング素子７がオンからオフに切り換えられる。
第１タイマーのカウント値ｔ１が第１設定時間よりも長くないと、ｎ＝１のステップにジャンプして、繰り返し過充電を検出する。
【００２６】
以上のバッテリーパックは、制御回路３でもって、設定電圧と設定時間が相違する第１過充電状態と第２過充電状態とを検出するが、本発明のバッテリーパックは、図６に示すように、制御回路でもって、さらに設定電圧と設定時間が異なる第３以上の過充電状態を検出することもできる。すなわち、本発明のバッテリーパックは、制御回路が設定電圧と設定時間が異なる複数の過充電状態を検出して電池の充電電流を遮断することができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明のバッテリーパックは、簡単な回路構成とすることで、製造コストを低減して安価に多量生産でき、しかも電池の過充電をより正確に検出しながら電池の実質使用時間を大きくして、電池の劣化を最小にして電池寿命を長くできる極めて優れた特長が実現される。それは、本発明のバッテリーパックが、電池の過充電を検出する保護回路と制御回路とを備え、制御回路でもって、設定電圧と設定時間を異にする、第１過充電状態と第２過充電状態の両方を検出し、第１過充電状態と第２過充電状態の両方で電池の充電電流を遮断するからである。保護回路は、電池電圧が最大設定電圧よりも高くなり、かつ最大設定電圧よりも高くなる時間が最小設定時間よりも長くなると最大過充電状態にあると判定し、制御回路は、電池電圧が最大設定電圧よりも低い設定電圧である第１設定電圧よりも高くなり、かつ第１設定電圧よりも高くなる時間が第１設定時間よりも長くなったときに第１過充電状態を検出し、さらに、第１設定電圧よりも低い電圧に設定している第２設定電圧よりも電池電圧が高くなり、かつ第２設定電圧よりも高くなる時間が第１設定時間よりも長く設定している第２設定時間よりも長くなったときに第２過充電状態と判定して、電池の充電電流を遮断する。このため、本発明のバッテリーパックは、電池のあらゆる状態に発生する過充電を極めて正確に検出しながら回路構成を簡単にできる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかるバッテリーパックの回路図
【図２】保護回路と制御回路が充電電流を遮断する条件を示す図
【図３】制御回路が電流遮断部を制御して充電電流を遮断するフローチャート
【図４】制御回路が電流遮断部を制御して充電電流を遮断するフローチャート
【図５】制御回路が第１過充電状態と第２過充電状態とを判別するフローチャート
【図６】保護回路と制御回路が充電電流を遮断する条件の他の一例を示す図
【符号の説明】
１…電池
２…保護回路
３…制御回路
４…電流遮断部
５…電池温度センサー
６…内部温度センサー
７…スイッチング素子
８…スイッチング素子
９…非復帰電流遮断素子
１０…ヒューズ
１１…加熱抵抗
１２…溶断スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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