【手続補正書】
【提出日】平成22年6月2日(2010.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池群を構成する各単電池の電圧を電圧検出線を介して検出する単電池電圧検出手段と、容量調整用の抵抗とスイッチング素子と前記スイッチング素子のオンオフを制御する制御部とを有し前記各単電池の容量を調整する容量調整手段とを備えたセルコントローラにおいて、前記電圧検出線には前記抵抗が直列に挿入されており、前記単電池電圧検出手段は前記抵抗を介して前記各単電池の電圧を検出するとともに、前記制御部は容量調整時に調整対象の単電池に対応する前記スイッチング素子をオン状態として、前記調整対象の単電池の正負極から導出された前記電圧検出線のそれぞれに挿入された抵抗が直列に接続され、かつ、該直列に接続された抵抗が前記調整対象の単電池に並列接続されるように制御することを特徴とするセルコントローラ。
【請求項２】
前記単電池電圧検出手段による単電池電圧検出時に、前記制御部は、電圧検出対象の単電池と該電圧検出対象の単電池の上位および下位の単電池に対応するスイッチング素子をオフ状態に制御することを特徴とする請求項１に記載のセルコントローラ。
【請求項３】
前記制御部は、一定時間毎に、前記電圧検出対象の単電池を切り替えるように制御することを特徴とする請求項２に記載のセルコントローラ。
【請求項４】
前記制御部は、前記電池群を構成する各単電池の上位、下位間で隣り合う単電池の容量調整を同時に行わないように制御することを特徴とする請求項３に記載のセルコントローラ。
【請求項５】
前記制御部は、一定時間毎に、前記調整対象の単電池が、上位または下位側から奇数番目の単電池と偶数番目の単電池とに切り替わるように制御することを特徴とする請求項４に記載のセルコントローラ。
【請求項６】
前記単電池電圧検出手段、並びに、前記容量調整手段のうち前記スイッチング素子および前記制御部を集積回路内に収容したことを特徴とする請求項５に記載のセルコントローラ。
【請求項７】
前記抵抗の全部または一部を、前記電池群を構成する単電池の近傍に配置したことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のセルコントローラ。
【請求項８】
複数の単電池が電気的に直列に接続されて構成された電池群に対応して設けられ、前記複数の単電池のそれぞれの正極及び負極に電圧検出線を介して電気的に接続された集積回路と、
前記電圧検出線のそれぞれに対して直列に設けられた抵抗と、を有し、
前記集積回路は、
前記電圧検出線から前記抵抗を介して入力された前記複数の単電池のそれぞれの電圧を検出する電圧検出部と、
前記複数の単電池のそれぞれに対応して設けられると共に、前記単電池の容量調整が必要なときにオン状態に制御されて、容量調整抵抗となる前記抵抗を前記単電池に接続させるための複数のスイッチング素子と、
前記複数のスイッチング素子のオンオフを制御する制御部と、を有しており、
前記制御部は、前記電圧検出部による電圧検出時に、前記複数のスイッチング素子をオフ状態に制御する、
ことを特徴とするセルコントローラ。
【請求項９】
前記制御部は、前記単電池の容量調整が必要なときに、容量調整対象となる単電池に対応するスイッチング素子を、定期的に行われる電圧検出の間の時間にオン状態に制御することを特徴とする請求項８に記載のセルコントローラ。
【請求項１０】
前記制御部は、定期的に行われる電圧検出の間の時間に行われる容量調整の対象となる単電池が、上位又は下位側から奇数番目の単電池と偶数番目の単電池とに切り替わるように制御することを特徴とする請求項９に記載のセルコントローラ。
【請求項１１】
複数の単電池が電気的に直列に接続されて構成された電池群に、前記複数の単電池のそれぞれの電圧を検出するためのもの及び前記複数の単電池のそれぞれの容量調整を行うためのものとして用いられると共に、前記複数の単電池のそれぞれの正極及び負極に、抵抗が直列に設けられた電圧検出線を介して電気的に接続される集積回路であって、
前記電圧検出線から前記抵抗を介して入力される前記複数の単電池のそれぞれの端子電圧を検出する電圧検出部と、
前記複数の単電池のそれぞれに対応して設けられると共に、前記単電池の容量調整が必要なときにオン状態に制御されて、容量調整抵抗となる前記抵抗を前記単電池に接続させるための複数のスイッチング素子と、
前記複数のスイッチング素子のオンオフを制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記電圧検出部による電圧検出時に、前記複数のスイッチング素子をオフ状態に制御する、
ことを特徴とする集積回路。
【請求項１２】
前記制御部は、前記単電池の容量調整が必要なときに、容量調整対象となる単電池に対応するスイッチング素子を、定期的に行われる電圧検出の間の時間にオン状態に制御することを特徴とする請求項１１に記載の集積回路。
【請求項１３】
前記制御部は、定期的に行われる電圧検出の間の時間に行われる容量調整の対象となる単電池が、上位又は下位側から奇数番目の単電池と偶数番目の単電池とに切り替わるように制御することを特徴とする請求項１２に記載の集積回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】セルコントローラおよび集積回路
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明はセルコントローラおよび集積回路に係り、特に、電池群を構成する各単電池の電圧を電圧検出線を介して検出する単電池電圧検出手段と、容量調整用の抵抗とスイッチング素子とスイッチング素子のオンオフを制御する制御部とを有し各単電池の容量を調整する容量調整手段とを備えたセルコントローラおよび該セルコントローラに使用される集積回路に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は上記事案に鑑み、コストを上げることなく電圧検出線が短絡しても安全性の高いセルコントローラおよび集積回路を提供することを課題とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、セルコントローラであって、電池群を構成する各単電池の電圧を電圧検出線を介して検出する単電池電圧検出手段と、容量調整用の抵抗とスイッチング素子と前記スイッチング素子のオンオフを制御する制御部とを有し前記各単電池の容量を調整する容量調整手段とを備えたセルコントローラにおいて、前記電圧検出線には前記抵抗が直列に挿入されており、前記単電池電圧検出手段は前記抵抗を介して前記各単電池の電圧を検出するとともに、前記制御部は容量調整時に調整対象の単電池に対応する前記スイッチング素子をオン状態として、前記調整対象の単電池の正負極から導出された前記電圧検出線のそれぞれに挿入された抵抗が直列に接続され、かつ、該直列に接続された抵抗が前記調整対象の単電池に並列接続されるように制御することを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
第１の態様では、電圧検出線に容量調整用抵抗が直列に挿入されており、各単電池の正負極が電圧検出線を経由して単電池電圧検出手段やスイッチング素子等の制御回路に接続されるので、電圧検出線同士が短絡しても流れる電流が制限され、セルコントローラの安全性を高めることができるとともに、本来各単電池の容量調整に用いられる抵抗を安全対策用にも使用したので、コスト上昇を防止することができる。特に、単電池電圧検出手段、並びに、容量調整手段のうちスイッチング素子および制御部を集積回路内に収容するような態様では、単電池電圧検出手段に接続するための電圧検出端子と、スイッチング素子、例えばＦＥＴのドレイン、ソース等の容量調整用抵抗への通電端子とを共用として端子数を減らし集積回路のコストを低減させることができる。第１の態様において、単電池電圧検出手段による単電池電圧検出時に、制御部が、電圧検出対象の単電池と該電圧検出対象の単電池の上位および下位の単電池に対応するスイッチング素子をオフ状態に制御するようにすれば、単電池電圧検出時にバイパス電流は流れないため、容量調整用抵抗による電圧降下がなく、単電池電圧を正確に測定できる。また、制御部が、一定時間毎に、電圧検出対象の単電池を切り替えるように制御するようにすれば、例えば、発振回路等の簡単な回路で、単電池電圧検出時のみ容量調整用抵抗によるバイパス放電を停止して単電池電圧を検出する動作を実現することができる。さらに、制御部が、電池群を構成する各単電池の上位、下位間で隣り合う単電池の容量調整を同時に行わないように制御するようにすれば、バイパス電流の通電を正常に行うことができる。すなわち、仮に、隣り合う単電池のバイパス放電を同時に行なうと、共有する電圧検出線に接続された容量調整用抵抗に電流が流れないため、電圧降下が発生せず想定より大きなバイパス電流が通電されてしまい、単電池の容量調整動作が正常に機能しなくなる。このとき、制御を簡単にするために、制御部は、一定時間毎に、容量調整対象の単電池が、上位または下位側から奇数番目の単電池と偶数番目の単電池とに切り替わるように制御するようにしてもよい。また、上述したように、単電池電圧検出手段、並びに、容量調整手段のうちスイッチング素子および制御部を集積回路内に収容することが望ましい。この態様では、抵抗の全部または一部を、電池群を構成する単電池の近傍に配置することがより好ましい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明の第２の態様は、セルコントローラであって、複数の単電池が電気的に直列に接続されて構成された電池群に対応して設けられ、前記複数の単電池のそれぞれの正極及び負極に電圧検出線を介して電気的に接続された集積回路と、前記電圧検出線のそれぞれに対して直列に設けられた抵抗と、を有し、前記集積回路は、前記電圧検出線から前記抵抗を介して入力された前記複数の単電池のそれぞれの電圧を検出する電圧検出部と、前記複数の単電池のそれぞれに対応して設けられると共に、前記単電池の容量調整が必要なときにオン状態に制御されて、容量調整抵抗となる前記抵抗を前記単電池に接続させるための複数のスイッチング素子と、前記複数のスイッチング素子のオンオフを制御する制御部と、を有しており、前記制御部は、前記電圧検出部による電圧検出時に、前記複数のスイッチング素子をオフ状態に制御する、ことを特徴とする。第２の態様において、制御部は、単電池の容量調整が必要なときに、容量調整対象となる単電池に対応するスイッチング素子を、定期的に行われる電圧検出の間の時間にオン状態に制御するようにしてもよい。また、制御部は、定期的に行われる電圧検出の間の時間に行われる容量調整の対象となる単電池が、上位又は下位側から奇数番目の単電池と偶数番目の単電池とに切り替わるように制御するようにしてもよい。さらに、上記課題を解決するために、本発明の第３の態様は、複数の単電池が電気的に直列に接続されて構成された電池群に、前記複数の単電池のそれぞれの電圧を検出するためのもの及び前記複数の単電池のそれぞれの容量調整を行うためのものとして用いられると共に、前記複数の単電池のそれぞれの正極及び負極に、抵抗が直列に設けられた電圧検出線を介して電気的に接続される集積回路であって、前記電圧検出線から前記抵抗を介して入力される前記複数の単電池のそれぞれの端子電圧を検出する電圧検出部と、前記複数の単電池のそれぞれに対応して設けられると共に、前記単電池の容量調整が必要なときにオン状態に制御されて、容量調整抵抗となる前記抵抗を前記単電池に接続させるための複数のスイッチング素子と、前記複数のスイッチング素子のオンオフを制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記電圧検出部による電圧検出時に、前記複数のスイッチング素子をオフ状態に制御する、
ことを特徴とする。第３の態様において、制御部は、単電池の容量調整が必要なときに、容量調整対象となる単電池に対応するスイッチング素子を、定期的に行われる電圧検出の間の時間にオン状態に制御するようにしてもよい。また、制御部は、定期的に行われる電圧検出の間の時間に行われる容量調整の対象となる単電池が、上位又は下位側から奇数番目の単電池と偶数番目の単電池とに切り替わるように制御するようにしてもよい。