具备电池单元的电源制造技术

通过简单的电路结构将SCP的熔丝元件可靠地熔断来切断电流。具备电池单元的电源通过控制电路(7)对开关(6)进行接通断开控制，所述开关(6)将与电池单元(1)串联连接且在异常状态下切断充放电电流的SCP3与电池单元(1)连接。电池单元(1)具备串联连接的多个单电池(2)，SCP3具备串联连接于电池单元(1)的输出侧的熔丝元件(4)和熔断熔丝元件(4)的加热器(5)，开关(6)具备将一个端子连接于加热器(5)而将另一个端子连接于电池单元(1)的不同电压端子(11)而成的多个开关元件(10)，控制电路(7)利用选择电路(9)选择利用电压检测电路(8)的检测电压切换为接通状态的开关元件(10)，接通状态的开关元件(10)将电池单元(1)连接于加热器(5)而熔断熔丝元件(4)。(5)而熔断熔丝元件(4)。(5)而熔断熔丝元件(4)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具备电池单元的电源


[0001]本专利技术涉及与电池单元串联地连接SCP(自控制保护器)的电源。

技术介绍

[0002]具备电池单元的电源在输出侧连接SCP，在异常时由SCP切断电流。SCP具备与电池单元串联连接的熔丝元件和利用焦耳热对该熔丝元件进行加热而熔断的加热器。加热器与熔丝元件接近热耦合状态地配置，经由开关与电池单元连接，以焦耳热发热。开关在电池、负载侧的异常时被切换为接通状态。接通状态的开关从电池单元向加热器供给电力而使加热器发热。加热器从电池单元被供给电力而发热，但若从电池单元向加热器的供给电力过小，则由加热器的焦耳热引起的发热量小，无法将熔丝元件加热至熔断温度而熔断，相反，若来自电池单元的供给电力过大，则烧损而无法加热熔丝元件来熔断。该保护元件为了将异常时向加热器供给的电力作为设定范围可靠地熔断熔丝元件来切断电流输出，要求将从电池单元向加热器供给的电力设为设定范围。
[0003]串联连接多个单电池的电池单元被充电而电压上升，被放电而电压降低，电压变动。特别是由于充放电容量大，因此在各种用途中多种多样的锂离子二次电池，相对于剩余容量的电压变动大，在充满电而剩余容量接近100％的电池单元和放电至剩余容量接近0％的电池单元中电压大幅变化，因此产生电池单元与加热器连接而供给电力大幅变化的弊端。
[0004]例如，将熔断熔丝元件的加热器的工作电压设为43.7～62V的SCP(SFK
‑
5045x)市售。该SCP与串联连接14个单电池的电池单元连接，当从电池单元向加热器供给电压时，成为加热器的工作电压范围的单电池的电压为3.15～4.35V。因此，若电池单元的单电池电压成为3.15V以下，则无法熔断SCP，在单电池电压降低至3V以下的状态下，无法熔断SCP而禁止电池组的充放电。
[0005]为了防止以上的弊端，开发了从电池单元经由恒流电路向加热器供给电力的电源。(专利文献1)
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2019
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208319号公报

技术实现思路

[0009]‑
专利技术所要解决的课题
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[0010]从电池单元经由恒流电路向SCP的加热器供给电力的电源与电池单元的电压变动无关，能够以恒定的电流使加热器发热，因此即使电池单元的电压变化，也能够使加热器的发热量固定。这是因为，通过电流的平方与加热器的电阻之积来确定使加热器发热的焦耳热。因此，经由恒流电路从电池单元向加热器通电的电源能够在优选的状态下对加热器进行加热而熔断熔丝元件，但恒流电路使电池单元的电压因半导体元件的内部电阻的电压下
降而降低，将输出电压保持为固定值，因此使电压降低的电路、例如晶体管、FET等半导体元件的内部电阻因焦耳热而发热。半导体元件的发热与电流的平方和内部电阻的积成比例地增大，但在一般的SCP中，熔断熔丝元件所需的加热器电流为数A左右，进而由于内部电阻而降低电池单元的电压，因此，在直至熔断熔丝元件为止的短时间的驱动中，若考虑发热，则恒流电路的电路规模变大，进而电路构成也存在变得复杂的缺点。
[0011]本专利技术的目的是为了消除以上的缺点而开发的，本专利技术的重要目的在于提供一种具备电池单元的电源，能够以简单的电路结构将SCP的熔丝元件可靠地熔断来切断电流。
[0012]‑
用于解决课题的手段
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[0013]本专利技术的一个方式所涉及的具备电池单元的电源具备：电池单元；SCP即自控制保护器，与电池单元串联连接，在异常状态下切断充放电电流；开关，将SCP与电池单元连接；以及控制电路，对开关进行接通断开控制。电池单元具备互相串联连接的多个单电池。SCP具备：熔丝元件，串联连接在电池单元的输出侧；以及加热器，与电池单元连接，以焦耳热发热，从而熔断所述熔丝元件。开关具备：将一个端子连接于加热器，将另一个端子与电池单元的电压不同的多个不同电压端子连接的多个开关元件。控制电路具备：电压检测电路，检测电池单元或者单电池的电压；以及选择电路，根据电压检测电路的检测电压，选择切换为接通状态的开关元件，在异常状态下，选择电路选择切换为接通状态的开关元件，接通状态的开关元件将电池单元与加热器连接而将熔丝元件熔断。
[0014]‑
专利技术效果
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[0015]具备以上的电池单元的电源能够以简单的电路结构将SCP的熔丝元件可靠地熔断来切断电流。
附图说明
[0016]图1是具备本专利技术的一个实施方式所涉及的具备电池单元的电源的概要结构图。
具体实施方式
[0017]具备本专利技术的实施方式的电池单元的电源具备：电池单元；SCP(自控制保护器)，与电池单元串联连接，在异常状态下切断充放电电流；开关，将SCP与电池单元连接而成；以及控制电路，其对开关进行接通断开控制，电池单元具备相互串联连接而成的多个单电池，SCP具备：熔丝元件，与电池单元的输出侧串联连接；以及加热器，与电池单元连接，利用焦耳热发热而将熔丝元件熔断，开关具备多个开关元件，该开关元件将一个端子与加热器连接，将另一个端子与电池单元的电压不同的多个不同电压端子连接而成，控制电路具备：电压检测电路，检测电池单元或者单电池的电压；以及选择电路，利用电压检测电路的检测电压来选择切换为接通状态的开关元件，在异常状态下选择电路选择切换为接通状态的开关元件，接通状态的开关元件将电池单元与加热器连接而将熔丝元件熔断。
[0018]以上的电源与电池单元、单电池的电压变化对应地选择将加热器与电池单元连接的不同电压端子，因此即使在电池单元、单电池的电压变动的状态下，也能够将从电池单元向加热器供给的电压作为设定范围，利用电池单元加热加热器而可靠地熔断熔丝元件。由于电池单元将多个单电池串联连接，因此串联连接单电池的连接点的电压从电池单元的负侧朝向正侧成为单电池电压的整数倍的电压。单电池电压因剩余容量而变化，因此并不固
定，但不同电压端子的电压从负侧朝向正侧的连接点而逐渐变高。例如，在将10个单电池串联连接的电池单元中，总电压为单电池电压的10倍，位于中间的连接点的不同电压端子的电压为5倍，因此在单电池电压降低至最大电压的1/2的状态下，将电池单元的总电压经由开关元件供给至加热器，在单电池电压上升至最大电压的状态下，能够从与中间的连接点的不同电压端子连接的开关元件向加热器通电而向加热器供给相同的电压。
[0019]以上的电源例如使用将熔断熔丝元件的加热器的工作电压设为22.3～31.5V的SCP(SFK3045x)，选择第一～第三开关元件，使得利用单电池的电压从7串的单电池、9串的单电池、12串的单电池向加热器供给电压而成为接通状态，将加热器的工作电压设定在以上的范围内而能够熔断熔丝元件。
[0020]第一开关元件在将单电池电压设为3.2～4.35V的范围内从7串单电池向加热器供给电压。在以上的单电池电压下，加热器的供给电压成为22.4～30.45V。
[0021]第二开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具备电池单元的电源，具备：电池单元；自控制保护器SCP，与所述电池单元串联连接，在异常状态下切断充放电电流；开关，将所述SCP与所述电池单元连接；以及控制电路，对所述开关进行接通断开控制，所述电池单元具备相互串联连接的多个单电池，所述SCP具备：熔丝元件，串联连接在所述电池单元的输出侧；以及加热器，与所述电池单元连接，以焦耳热发热，从而熔断所述熔丝元件，所述开关具备：将一个端子连接于所述加热器，将另一个端子与所述电池单元的电压不同的多个不同电压端子连接的多个开关元件，所述控制电路具备：电压检测电路，检测所述电池单元或者所述单电池的电压；以及选择电路，根据所述电压检测电路的检测电压，选择切换为接通状态的所述开关元件，在异常状态下，所述选择电路选择切换为接通状态的所述开关元件，接通状态的所述开关元件将所述电池单元与所述加热器连接而将所述熔丝元件熔断。2.根据权利要求1所述的具备电池单元的电源，其中，所述控制电路具备检测异常状态的检测部，在所述检测部检测异常状...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷口桂太郎，伊藤淳平，须山敦史，
申请(专利权)人：松下新能源株式会社，
类型：发明
国别省市：