(57)【要約】【課題】衝撃による電気特性の悪化を正確に検出して電池を使用できない状態にする。【解決手段】組電池は、複数の素電池１と、素電池１の電圧を検出する電圧検出回路２と、組電池の衝撃を検出する衝撃検出部３と、素電池１の電流を遮断する電流遮断素子４と、電圧検出回路２が検出する素電池１の電圧差と衝撃検出部３が検出する衝撃信号で電流遮断素子４を制御する制御回路５とを備える。この組電池は、電圧検出回路２が検出する素電池１の電圧差が設定値よりも大きく、かつ衝撃検出部３が衝撃を検出した状態で、制御回路５が電流遮断素子４をオフに制御して電流を遮断する。【選択図】図１
2009087723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素電池(1)と、素電池(1)の電圧を検出する電圧検出回路(2)と、組電池の衝撃を検出する衝撃検出部(3)と、素電池(1)の電流を遮断する電流遮断素子(4)と、前記電圧検出回路(2)が検出する素電池(1)の電圧差と衝撃検出部(3)が検出する衝撃信号で電流遮断素子(4)を制御する制御回路(5)とを備え、
電圧検出回路(2)が検出する素電池(1)の電圧差が設定値よりも大きく、かつ衝撃検出部(3)が衝撃を検出した状態で制御回路(5)が電流遮断素子(4)をオフに制御して電流を遮断するようにしてなる組電池。
【請求項２】
衝撃検出部(3)が衝撃センサ(8)を備える請求項１に記載される組電池。
【請求項３】
衝撃検出部(3)が、組電池を装着している電子機器(20)から入力される衝撃信号で衝撃を検出する請求項１に記載される組電池。
【請求項４】
前記衝撃検出部(3)が、加速度から衝撃を検出する請求項２又は３に記載される組電池。
【請求項５】
前記衝撃検出部(3)が、加速度から落下高さを演算して衝撃を検出する請求項２又は３に記載される組電池。
【請求項６】
前記衝撃検出部(3)が衝撃を検出してからの経過時間をカウントするタイマ(17)を備え、素電池(1)の電圧差が設定値を超え、かつタイマ(17)のカウント値が設定範囲にあることを検出して、制御回路(5)が電流遮断素子(4)をオフに切り換える請求項１に記載される組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃を受けて使用できない状態に制御する組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
衝撃は電池を内部ショートさせる原因となる。とくに、電池の高エネルギー密度化は、衝撃に対して脆弱化する傾向となる。衝撃で内部ショートした電池は、自己放電が大きくなって電圧が低下し、また残容量も減少する。複数の電池を内蔵する組電池が落下して衝撃を受けると、特定の素電池が内部ショートしてアンバランスな状態となる。このため閾値よりも大きな衝撃を受けると電流遮断素子で電流を遮断して使用できない状態とする技術が開発されている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開平４−１８８５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の公報は、衝撃を検出して電池の電流を遮断する。衝撃は電池を内部ショートさせる等して電気特性を悪化させるが、複数の素電池を内蔵する組電池にあっては、全ての素電池の電気特性が同じように悪化するとは限らない。このため、衝撃で電池の電流を遮断する技術は、電流を遮断する衝撃の閾値の設定が難しい。それは、閾値を小さくすると、電池の電気特性が悪化しない状態で電流を遮断することになり、反対に閾値を大きくすると、電池の電気特性が悪化しているにも関わらず、電流を遮断できないことがあるからである。さらに、同じ衝撃を受けても、ある電池は内部ショートする等で電気特性が悪化するが、別の電池は電気特性が悪化しないことがある。このため、閾値の設定は極めて難しく、また最適な閾値に設定しても、常に電池の状態を理想的な状態で判定して電流を遮断できない。
【０００４】
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。本発明の重要な目的は、衝撃による電気特性の悪化を正確に検出して電池を使用できない状態にできる組電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の組電池は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
組電池は、複数の素電池１と、素電池１の電圧を検出する電圧検出回路２と、組電池の衝撃を検出する衝撃検出部３と、素電池１の電流を遮断する電流遮断素子４と、電圧検出回路２が検出する素電池１の電圧差と衝撃検出部３が検出する衝撃信号で電流遮断素子４を制御する制御回路５とを備える。この組電池は、電圧検出回路２が検出する素電池１の電圧差が設定値よりも大きく、かつ衝撃検出部３が衝撃を検出した状態で、制御回路５が電流遮断素子４をオフに制御して電流を遮断する。
【０００６】
本発明の請求項２の組電池は、衝撃検出部３が衝撃センサ８を備えている。また、本発明の請求項３の組電池は、衝撃検出部３が、組電池を装着している電子機器２０から入力される衝撃信号で衝撃を検出する。
【０００７】
本発明の請求項４の組電池は、衝撃検出部３が、加速度から衝撃を検出する。さらに、本発明の請求項５の組電池は、衝撃検出部３が、加速度から落下高さを演算して衝撃を検出する。
【０００８】
本発明の請求項６の組電池は、衝撃検出部３が衝撃を検出してからの経過時間をカウントするタイマ１７を備え、素電池１の電圧差が設定値を超え、かつタイマ１７のカウント値が設定範囲にあることを検出して、制御回路５が電流遮断素子４をオフに切り換える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の組電池は、衝撃による電気特性の悪化を検出して、電池を使用できない状態にできる特徴がある。それは、本発明の組電池が、衝撃のみでなく、各々の素電池の電圧差と衝撃の両方で電流を遮断するかどうかを判断して、電流遮断素子を制御することによって実現するからである。複数の素電池を備える組電池は、電池の劣化が全く同一ではないことから、経時的に電圧差が発生する。したがって、電圧差のみで電池を使用できない状態に切り換えると、衝撃で電気特性が悪化していない組電池も使用できない状態となってしまう。本発明は、素電池の電圧差のみでなく、電圧差が発生する状態にあっては、その電圧差が衝撃によるものであるかどうかを判定して、電流遮断素子を、電流を遮断する状態に切り換える。したがって、衝撃を受けて素電池に電圧差が発生した組電池のみ、すなわち衝撃で電気特性が悪化した組電池が確実に使用できない状態に制御される。
【００１０】
さらに、本発明の請求項２の組電池は、衝撃検出部に衝撃センサを設けているので、組電池自体で衝撃を検出し、衝撃で電気特性が悪化したことを検出して電流を遮断して使用できなくできる。また、本発明の請求項３の組電池は、衝撃検出部が、組電池を装着している電子機器から入力される衝撃信号で衝撃を検出する。この組電池は、内部に衝撃センサを内蔵する必要がなく、組電池を装着している電子機器に設けている衝撃センサを利用して衝撃を検出する。電子機器は、自身の制御する装置を保護するために、衝撃センサを装備するものがある。この電子機器に装着される組電池にあっては、電子機器の衝撃センサの信号を利用して衝撃を検出することから、組電池に衝撃センサを内蔵する必要がなく、低コストで衝撃を検出して、衝撃による電気特性が悪化から使用できない状態に制御できる。
【００１１】
また、本発明の請求項４の組電池は、衝撃検出部でもって、加速度から衝撃を検出し、請求項５の組電池は、加速度から落下高さを演算して衝撃を検出する。直接に衝撃を検出する組電池は、回路構成を簡単にできる。また、加速度の変化から落下高さを演算する組電池にあっては、たとえば、１．６ｍ落下したかどうか等を判定して、落下高さを閾値とした使用可否判定も行え、この衝撃で電気特性が悪化したかどうかを判定できる。
【００１２】
さらに、本発明の請求項６の組電池は、衝撃検出部が衝撃を検出してからの経過時間をカウントするタイマを備えており、素電池の電圧差が設定値を超え、かつタイマのカウント値が設定範囲にあることを検出して、制御回路が電流遮断素子をオフに切り換える。この組電池にあっては、たとえば、素電池に電圧差が発生することを検出すると、電圧差が発生する以前の、たとえば、数日から一週間前に衝撃を受けたかどうかを判定して、電流を遮断できる。この組電池は、異常であるか許容される自然劣化であるかを区別して、電池の異常を判断して使用できない状態に制御できる。たとえば、衝撃を受けて一週間経過した後に内部ショートなどで電気特性が悪化したことを正確に検出して、使用できない状態に制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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組電池を例示するものであって、本発明は組電池を以下のものに特定しない。
【００１４】
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」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。
【００１５】
図１に示す実施例において、組電池１０を電子機器２０に装着している。電子機器２０は、組電池１０を充電する電源を備える携帯機器ＰＣである。電子機器２０である携帯機器ＰＣは、例えばノート型のような携帯型パーソナルコンピュータである。組電池１０は、通常、携帯機器ＰＣに着脱自在に装着される構造である。電子機器２０は、コンセントからの交流商用電力を直流電力に変換するアダプター（図示せず）から出力される直流電力を供給し、この電力を制御して、供給するマイコンを内蔵する制御・電源回路２１を備えている。制御・電源回路２１からの出力電力は、組電池１０を充電するのに利用され、さらに電子機器２０の負荷２２に供給される。また、電子機器２０は、商用電力より電力供給がない場合は、組電池１０より電力が供給され、制御・電源回路２１及び負荷２２を駆動させる。
【００１６】
組電池１０は、複数の素電池１と、素電池１の電圧を検出する電圧検出回路２と、組電池１０に対する外部からの衝撃を検出する衝撃検出部３と、素電池１の電流を遮断する電流遮断素子４と、電圧検出回路２が検出する素電池１の電圧差と衝撃検出部３が検出する衝撃信号で電流遮断素子４を制御する制御回路５とを備える。制御回路５は、電圧検出回路２が検出する素電池１の電圧差が設定値よりも大きく、かつ衝撃検出部３が衝撃を検出した状態で電流遮断素子４をオフに制御して電流を遮断する。
【００１７】
図の組電池１０は、３組の電池ブロック１１を直列に接続している。各々の電池ブロック１１は、３つの素電池１を並列に接続している。この組電池１０は、３組の電池ブロック１１を直列に接続しているが、本発明の組電池は、２組の電池ブロックを直列に接続し、あるいは４組以上の電池ブロックを直列に接続することもできる。さらに、図の組電池は、複数の素電池１を並列に接続して電池ブロック１１としているが、素電池を並列に接続することなく、全ての素電池を直列に接続することもできる。素電池１は、リチウムイオン二次電池であるが、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池とすることもできる。
【００１８】
電圧検出回路２は、各々の素電池１の電圧、図の組電池１０は電池ブロック１１の電圧を検出し、検出した電圧をデジタル信号に変換して制御回路５に入力する。したがって、電圧検出回路２は、電圧を検出する素電池１を切り換えるマルチプレクサ（図示せず）を入力側に設けており、このマルチプレクサの出力をＡ／Ｄコンバータ（図示せず）でデジタル信号に変換して出力する。電圧検出回路２は、所定のサンプリング周期、たとえば１０ｍｓｅｃないし５００ｍｓｅｃのサンプリング周期で各々の素電池１の電圧を検出して制御回路５に出力する
【００１９】
さらに、図の組電池１０は、素電池１の充放電の電流を検出する電流検出回路６と電池の温度を検出する温度検出回路７も備える。電流検出回路６も、一定のサンプリング周期で充放電の電流を検出して、検出した電流値をデジタル信号に変換して制御回路５に出力する。また、温度検出回路７も検出した電池温度をデジタル信号に変換して制御回路５に出力する。
【００２０】
衝撃検出部３は、組電池１０に内蔵する衝撃センサ８で加速度を検出して衝撃を検出し、あるいは、組電池１０を装着する電子機器２０に内蔵される衝撃センサ２８から入力される衝撃信号で衝撃を検出する。電子機器２０から入力される衝撃信号で衝撃を検出する衝撃検出部３は、通信回路９を介して電子機器２０の制御・電源回路２１に接続される。この電子機器２０は、鎖線で示すように衝撃センサ２８を制御・電源回路２１に接続している。また、制御・電源回路２１は、ＳＭＢｕｓ等の通信回線１２を介して組電池１０の通信回路９に接続されて、衝撃センサ２８から入力される衝撃信号を、通信回線１２を介して組電池１０の衝撃検出部３に入力する。
【００２１】
衝撃検出部３は、衝撃センサ８、２８が検出する加速度から直接に衝撃を検出し、あるいは加速度の変化から落下高さを演算して衝撃を検出する。衝撃センサ８、２８が検出する加速度から衝撃を直接に検出する衝撃検出部３は、衝撃センサ８、２８から出力される信号が設定値以上となると、組電池１０が衝撃を受けたことを検出する。この衝撃検出部３は、回路構成を簡単にしながら衝撃を検出できる。また、加速度の変化から落下高さを演算して衝撃を検出する衝撃検出部３は、落下前の加速度ゼロの状態から加速度を検出し、落下等により床等に衝突して、加速度がゼロとなる時間から落下高さを演算する。落下する物体の加速度がゼロとなるからである。落下高さ（ｈ）は、以下の式から演算できる。この式において、時間（ｔ）は加速度がゼロになる時間、ｇは重力加速度であって約９．８ｍ／ｓｅｃ２である。
ｈ＝ｇｔ２／２
この式から、たとえば加速度がゼロになる時間が、０．５７ｓｅｃとなると、落下高さは約１．６ｍとなる。
【００２２】
現在、落下試験では１．６ｍの高さを基準としていることから、衝撃検出部３は、落下高さが１．６ｍ以上で衝撃を受けたと判定することができる。この場合、加速度がゼロとなる時間が０．５７ｓｅｃを閾値として、これより長いと衝撃を受けたと判定する。ただ、衝撃検出部３の閾値は、必ずしもこの落下高さには特定せず、これよりも低い閾値とし、あるいは高い閾値とすることもできる。とくに、本発明は、衝撃と素電池１の電圧差の両方で電流遮断素子４を遮断するので、閾値を小さくして、より確実に衝撃による電気特性の悪化から電流を遮断することができる。
【００２３】
制御回路５は、電圧検出回路２から入力される各電池１の電圧を比較して電池１の電圧差を検出する。制御回路５は、たとえば、最高電圧の電池の電圧から最低電圧の電池の電圧を減算して電池の電圧差を検出し、あるいは、全体の平均電圧と各電池の電圧との差の絶対値を電圧差として検出する。通常、正常な電池の電圧のばらつきは、１０ｍＶ以内となる。ただ、電池が内部ショート等の異常によって電圧のバランスが崩れると、３〜４日で１００ｍＶ程度のばらつきが生じる。したがって、電池の電圧差が、設定値以上となると、電池が内部ショートした可能性が高いと判定できる。ただ、衝撃後、数日間は電池の自己放電によるばらつきか、落下の衝撃による内部ショートでのばらつきかが判別できない。このため、電圧のばらつきが設定値以上発生したとき、いいかえると電池の電圧差が設定値以上になると、過去の所定の期間内、たとえば、１週間以内に落下の衝撃を受けた履歴が残っているかどうかで判定する。すなわち、制御回路５は、電池１の電圧差が設定値よりも大きく、かつ衝撃検出部３が所定の期間内に衝撃を検出した状態において、電流遮断素子４をオフに制御して電流を遮断する。
【００２４】
このことを実現するために、図の組電池は、衝撃検出部３が衝撃を検出してからの経過時間をカウントするタイマ１７を備えている。この組電池１は、電池１が落下等の衝撃を受けたことを衝撃検出部３が検出すると、タイマ１７が経過時間のカウントを開始する。さらに、その後、制御回路５が、素電池１に電圧差が発生することを検出すると、タイマ１７のカウント値が設定範囲にあることを検出して電流を遮断する。いいかえると、電圧差が発生する以前の所定の期間内、たとえば、数日から１週間以内に衝撃を受けたかどうかを判定して、この期間内に落下の衝撃を受けた履歴があると電池の内部ショートが原因で電池のばらつきが発生したと判定して電流を遮断する。すなわち、この組電池は、素電池１の電圧差が設定値を超え、かつタイマ１７のカウント値が設定範囲にあることを検出して、制御回路５が電流遮断素子４をオフに切り換えて電流を遮断する。
【００２５】
図の組電池１０は、電流遮断素子４を電流で溶断するヒューズ１３としている。ヒューズ１３は溶断されると復帰しない。このため、ヒューズ１３からなる電流遮断素子４は、制御回路５でオフ状態に制御されると復帰することがない。このため、衝撃を受けて内部ショートなどで電流を遮断すると、その後に組電池１０を使用できない状態に保持して安全性を高くできる。ただ、本発明の組電池は、電流遮断素子をヒューズには特定しない。電流遮断素子は、接点をオフ状態に保持するブレーカや、ＦＥＴ、トランジスターなどからなるスイッチング素子をオフ状態に保持する回路で実現することもできる。
【００２６】
図１のヒューズ１３からなる電流遮断素子４は、ヒューズ１３に接近して熱結合される状態に配置される加熱抵抗１４と、この加熱抵抗１４に強制的に電流を流して、加熱抵抗１４の熱でヒューズ１３を溶断するスイッチング素子１５とを備える。制御回路５は、スイッチング素子１５をオフからオンに切り換えて、電流遮断素子４のヒューズ１３を溶断する。オン状態に切り換えられたスイッチング素子１５は、電池１又は電子機器２０の制御・電源回路２１からの供給される電流で加熱抵抗１４を発熱させる。発熱する加熱抵抗１４がヒューズ１３を溶断する。したがって、制御回路５は、電流遮断素子４をオフに制御するときに、スイッチング素子１５をオンに切り換える。                      ４
【００２７】
さらに、図の組電池１０は、電池１の過充電と過放電を防止するために、一対の制御素子１６を電池１の出力側に直列に接続している。この制御素子１６は、寄生ダイオードを有するＦＥＴである。この制御素子１６は、充電電流を遮断するＦＥＴ１６Ａと、放電電流を遮断するＦＥＴ１６Ｂを直列に接続している。制御回路５は、素電池１の残容量や電圧を検出し、素電池１が過充電される状態になると充電電流を遮断するＦＥＴ１６Ａをオフに切り換える。この状態で組電池１０が放電されると、放電電流はオフ状態にある充電電流を遮断するＦＥＴ１６Ａの寄生ダイオードを介して流れて放電される。放電されて電池１が過充電されない状態になると、充電電流を遮断するＦＥＴ１６Ａはオフからオンに切り換えられて、小さい内部抵抗で放電電流を流す。素電池１が過放電される状態になると放電電流を遮断するＦＥＴ１６Ｂをオフに切り換える。この状態で組電池１０が充電されると、充電電流はオフ状態にある放電電流を遮断するＦＥＴ１６Ｂの寄生ダイオードを介して流れて充電される。充電されて電池１が過放電されない状態になると、放電電流を遮断するＦＥＴ１６Ｂはオフからオンに切り換えられて、小さい内部抵抗で充電電流を流す。制御回路５は、電流検出回路６が検出する電池１の充放電の電流を積算して電池１の残容量を演算する。
【００２８】
以上の組電池１０は、衝撃を受けて内部ショート等で電気特性が悪化すると、以下のフローチャートで電流遮断素子４をオフ状態に制御する。
［ｎ＝１、２のステップ］
衝撃検出部３が衝撃を検出したかどうかを判定する。衝撃検出部３は、組電池１０に内蔵する衝撃センサ８で加速度を検出して衝撃を検出し、あるいは、組電池１０を装置する電子機器２０に内蔵される衝撃センサ２８から入力される衝撃信号で衝撃を検出する。
衝撃検出部３は、衝撃センサ８、２８から検出される加速度が設定値以上の時に、組電池１０が落下等の衝撃を受けたと判定し、あるいは、加速度の変化（落下前の加速度ゼロの状態から加速度を検出し、落下等により床等に衝突して、加速度が再びゼロになった時間）から、落下高さを演算して、この落下高さが設定値（例えば、１．６ｍ）以上の時に組電池１０が落下の衝撃を受けたと判定する。
衝撃検出部３は、組電池１０の衝撃を検出すると、ｎ＝２のステップに進んで、タイマ１７をリセットした後、タイマ１７のカウントを開始する。衝撃検出部３が衝撃を検出しないとき、ｎ＝３のステップにジャンプする。
［ｎ＝３、４のステップ］
電圧検出回路２が、各電池１の電圧を検出する。制御回路５は、電圧検出回路２から入力される電池１の電圧差を設定値（例えば１００ｍＶ）と比較する。電池１の電圧差が設定値よりも大きいと次のステップに進み、設定値よりも小さいとｎ＝１のステップに戻る。
［ｎ＝５、６のステップ］
電池１の電圧差が設定値よりも大きいと、このステップで、タイマ１７のカウント値が設定範囲内（例えば、１週間以内）かどうかを判定する。タイマ１７のカウント値が設定範囲内にないとき、タイマ１７がカウントを開始していないか、あるいは、タイマ１７がカウントアップしたと判定し、すなわち、所定の時間以内に落下の衝撃を受けていないと判定して、ｎ＝１のステップに戻る。
タイマ１７のカウント値が設定範囲内であるとき、所定の時間以内に落下等の衝撃を受けたと判定し、ｎ＝６のステップに進んで、電流遮断素子４をオフ状態に制御する。
【００２９】
以上の実施例の組電池は、衝撃検出部３が、衝撃センサ８、２８で検出される加速度やその変化から組電池１０が落下等の衝撃を受けたことを検出しており、衝撃検出部３が衝撃を検出した状態で、電圧検出回路２が検出する素電池１の電圧差が設定値よりも大きいと、制御回路５が電流遮断素子４をオフに制御して電流を遮断している。この組電池は、衝撃のみでなく、各々の素電池の電圧差と衝撃の両方で電流を遮断するかどうかを判断して、電流遮断素子を制御するので、衝撃で電気特性が悪化した組電池を確実に使用できない状態に制御できる。さらに、本発明の参考例の組電池として、衝撃検出部が、組電池内に設けた歪みセンサで変形検知対象物の変形量を検出し、この歪みセンサで検出される変形量から組電池が衝撃を受けたかどうかを検出して、電流遮断素子を制御する構造を以下に示す。
【００３０】
この組電池は、変形検知対象物に固定した歪みセンサを備えると共に、この歪みセンサが検出する変形検知対象物の変形量から組電池が外部から受けた衝撃を検出する衝撃検出部と、この衝撃検出部が検出する衝撃信号で、素電池の電流を遮断する電流遮断素子を制御する制御回路とを備える。衝撃検出部は、内蔵される電池またはその周辺部品を変形検知対象物として、これらの表面に歪みセンサを固定している。この歪みセンサとして、一般に市販されている歪みゲージが使用できる。この歪みゲージは、たとえば、局部的な長さ変化（変形量）を検出するものである。衝撃検出部は、変形検知対象物の変形量を歪みセンサで検出し、検出される変形量から組電池が受けた衝撃を検出する。この衝撃検出部は、衝撃を受けた後、弾性変形によって元の形状に復元しにくい部材、いいかえると変形した状態に保持されやすい部材に歪みセンサを取り付けることにより、落下等の短時間における衝撃を受けた場合であっても、衝撃後の変形量を検出して、衝撃の程度や危険レベルを正確に判定できる。したがって、変形検知対象物には、衝撃を受けた後、弾性変形して元の形状に復元されにくい部材、たとえば、弾性変形領域が小さい金属板等が最適である。このように、金属板の変形量を歪みセンサで検出して衝撃を検出する衝撃検出部は、短時間における瞬間的な変位量ではなく、衝撃後における金属板の変形量から衝撃を検出するので、誤検出を低減しながら確実に衝撃の程度を検出できる。さらに、この衝撃検出部は、大きな加重が負荷されてケースや電池が変形し、あるいは破壊される等の衝撃を受けた場合においても、このことを確実に検出できる。したがって、歪みセンサは、金属以外の部材に取り付けることもできる。
【００３１】
この組電池は、落下等により衝撃を受けやすい場所、たとえば、電池ケースの隅部やその周辺部に歪みセンサを配置することにより、組電池が外部から衝撃を受けたことを確実に検出できる。具体的には、電池ケースのコーナー部に配置される電池の表面や、電池ケースのコーナー部の近傍に配線されるリード板、電池ケースのコーナー部の内面、電池ケースのコーナー部の近傍に別途配置される金属板等に歪みセンサを固定することができる。図３に示す組電池は、歪みセンサ３０の取り付け例を示している。この図に示すように、歪みセンサ３０は、内蔵される電池３１の外装缶の表面（鎖線Ａ）に取り付け、あるいは、複数の電池３１を接続する金属板であるリード板３２（鎖線Ｂ）に取り付け、あるいは、電池３１を収納する電池ケース３３の内面（鎖線Ｃ）に取り付け、あるいはまた、電池ケース３３内に配設した金属板３４の表面（鎖線Ｄ）に取り付けることができる。衝撃検出部は、例えば、組電池の落下等により、内蔵される電池やその周辺部品が変形するような衝撃があれば、これらの表面に取り付けた歪みセンサ３０が検出する変形量から衝撃を検出できる。
【００３２】
さらに、この組電池は、歪みセンサが検出する変形量を閾値と比較することによって衝撃の程度を正確に判別して、衝撃検出後における組電池を安全に制御することができる。変形検知対象物の変形量は、受ける衝撃の程度によって変化する。このため、変形検知対象物の変形量が小さいと、組電池が受けた衝撃は小さく、反対に、変形検知対象物の変形量が大きいと、組電池が受けた衝撃は大きいと推測できる。衝撃検出部は、たとえば、歪みセンサが検出する変形量を、複数の閾値に比較して衝撃の程度を段階別に判別できる。衝撃検出部は、判別した衝撃の程度を制御回路に出力する。制御回路は、衝撃検出部から入力される衝撃の程度に応じて組電池を安全に制御する。
【００３３】
以下、衝撃検出部が、歪みセンサで検出される変形量を第１の閾値と第２の閾値（第１の閾値＜第２の閾値）に比較して衝撃の程度を３段階に判別し、制御回路が衝撃の程度に応じて制御する一例を示す。
（１）検出される変形量が第１の閾値以下であるとき
組電池が衝撃を受けていないか、あるいは衝撃を受けていても、使用上、問題となる衝撃（危険であると予測される衝撃）を受けていないと判定して、通常に使用できる状態とする。
（２）検出される変形量が第１の閾値よりも大きく第２の閾値よりも小さいとき
制御回路は、軽度の衝撃を受けたと判定して、以下のような制御を行う。
（ａ）通信回路から電子機器側にアラーム信号（軽度の衝撃）を出力する。
（ｂ）ＬＥＤ等の外部表示部を点灯あるいは点滅させて、視覚的なアラームを出力する。
（ｃ）制御素子のＦＥＴを一定時間オフに保持する。
（ｄ）交換資格情報としてデータを記録する。
（ｅ）充電電圧を下げる。（電子機器側への通信・保護閾値変更）
（ｆ）充電電流を下げる。（電子機器側への通信・保護閾値変更）
（３）検出される変形量が第２の閾値以上であるとき
制御回路は、重度の衝撃を受けたと判定して、以下のような制御を行う。
（ａ）通信回路から電子機器側にアラーム信号（重度の衝撃）を出力する。
（ｂ）交換資格情報としてデータを記録する。
（ｃ）電流遮断素子をオフ状態に制御して、充放電の電流をストップさせる。
（ｄ）専用の放電抵抗、ＬＥＤ、電子機器側の負荷等を使用して、組電池を安全領域まで強制的に放電させる。
【００３４】
以上のように、この組電池は、歪みセンサで検出される変形検知対象物の変形量の大きさによって、組電池が受けた衝撃の程度を判別し、衝撃の程度に応じた最適な制御を行うことによって、組電池の安全性を保証できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施例にかかる組電池の概略構成図である。
【図２】図１に示す組電池が衝撃を検出して電流を遮断するフローチャートである。
【図３】本発明の参考例にかかる組電池の一部拡大概略断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…電池
２…電圧検出回路
３…衝撃検出部
４…電流遮断素子
５…制御回路
６…電流検出回路
７…温度検出回路
８…衝撃センサ
９…通信回路
１０…組電池
１１…電池ブロック
１２…通信回線
１３…ヒューズ
１４…加熱抵抗
１５…スイッチング素子
１６…制御素子            １６Ａ…ＦＥＴ
１６Ｂ…ＦＥＴ
１７…タイマ
２０…電子機器
２１…制御・電源回路
２２…負荷
２８…衝撃センサ
３０…歪みセンサ
３１…電池
３２…リード板
３３…電池ケース
３４…金属板
【図１】
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【図２】
2009087723.tif 000004
【図３】
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