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公開番号2024158519
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023073776
出願日2023-04-27
発明の名称セルバランススイッチ回路、電池監視装置、電池システム
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類H02J 7/02 20160101AFI20241031BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】セルバランススイッチ回路内のセルバランススイッチの積層とセル列内の電池セルの積層との接続に際して生じる可能性のある、セルバランススイッチ一段当たりの電位差の不均一を低減する。
【解決手段】セルバランススイッチ回路17は、複数の電極23、電極23のそれぞれに接続される複数の導電線25、及び導電線25のうち隣り合う2つの導電線25の間に接続されるように構成される複数のセルバランススイッチ27を備え、各セルバランススイッチ27は、隣り合う導電線25の間に接続される第1トランジスタ31、第1トランジスタ31のゲート(G)に接続されたバイアス線33、及びバイアス線33と導電線25との間に接続される抑制回路35を含み、抑制回路35は、導電線25の電圧変化に応答して、一時的にバイアス線33と導電線25とを接続するように構成されるスイッチ37を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
直列に接続されるｎ個の電池セルを含むセル列における前記電池セルのうち隣り合う２つの電池セルの共有ノードのそれぞれに接続されるように構成される（ｎ＋１）個の電極と、
前記電極のそれぞれに接続される（ｎ＋１）個の導電線と、
前記導電線のうち隣り合う２つの導電線の間に接続されるように構成されるｎ個のセルバランススイッチと、
を備え、
前記セルバランススイッチの各々は、隣り合う前記導電線の間に接続される第１トランジスタ、前記第１トランジスタのゲートに接続されたバイアス線、及び前記バイアス線と前記導電線との間に接続されるように構成される抑制回路を含み、
前記抑制回路は、前記導電線の電圧変化に応答して、一時的に前記バイアス線と前記導電線とを接続するように構成されるスイッチを含む、
セルバランススイッチ回路。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記抑制回路は、前記抑制回路に関連付けられた前記導電線と前記バイアス線とにそれぞれ接続されるソース及びドレインを有する第２トランジスタを含む、
請求項１に記載されたセルバランススイッチ回路。
【請求項３】
前記抑制回路は、前記抑制回路に関連付けられた前記導電線と前記第２トランジスタのゲートとの間に接続される遅延回路を更に含む、
請求項２に記載されたセルバランススイッチ回路。
【請求項４】
前記抑制回路は、前記第２トランジスタのゲートと前記導電線との間に接続される抵抗体と、前記第２トランジスタの前記ゲートと前記ドレインとの間に接続されるキャパシタとを更に含む、
請求項２に記載されたセルバランススイッチ回路。
【請求項５】
前記セルバランススイッチは、前記バイアス線と前記導電線との間に逆方向に接続されるダイオードを更に備える、
請求項２に記載されたセルバランススイッチ回路。
【請求項６】
前記第２トランジスタの導電型は、前記セルバランススイッチの前記第１トランジスタの導電型と同じである、
請求項２に記載されたセルバランススイッチ回路。
【請求項７】
前記セルバランススイッチの前記第１トランジスタの少なくとも一部は、ｐチャネル型を有する、
請求項１に記載されたセルバランススイッチ回路。
【請求項８】
前記セルバランススイッチの前記第１トランジスタの少なくとも一部は、ｎチャネル型を有する、
請求項１に記載されたセルバランススイッチ回路。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に接続されたセルバランススイッチ回路と、
前記セルバランススイッチのそれぞれに接続されるセル選択スイッチを含むセル選択スイッチ回路と、
前記セルバランススイッチ回路及び前記セル選択スイッチ回路を介して前記電極の奇数番目に接続される第１ライン、並びに前記電極の偶数番目に接続される第２ラインに接続されるセル電圧測定回路と、
を備える、電池監視装置。
【請求項１０】
前記バイアス線に接続されるバイアス線制御回路を更に備え、
前記セルバランススイッチは、前記バイアス線と前記導電線との間に接続される抵抗体を更に含み、
前記バイアス線制御回路は、前記抵抗体に流す電流を生成して、前記第１トランジスタを導通させる、
請求項９に記載された電池監視装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルバランススイッチ回路、電池監視装置、及び電池システムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、電池監視装置を開示する。電池監視装置は、セルバランス回路のセルバランス制御端子の望まれない動作による電池セルの望まれない放電を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－２１１５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電池監視装置は、電池セルの直列接続を含むセル列におけるセルの端子電圧をバランスさせる。具体的には、電池監視装置は、複数のスイッチ素子を含み、これらのスイッチ素子は、セル列における直列接続のそれぞれの電池セルに接続される。電池監視装置は、これらのスイッチ素子を制御して、充電量の多い電池セルを放電して電池セルの充電量を均等化する。
【０００５】
電池監視装置は、セル列を含む電池装置に活線挿抜（差し込み及び抜き取り）可能である。電池装置が、電源に接続された電池監視装置に一体化されるとき、セル列の直列接続の隣接セルの陰極及び陽極からの端子は、電池監視装置の対応する電極に接続される。
【０００６】
対応する電極と個々の端子との接触は、全ての端子及び電極において完全に同時に生じず、差し込み毎に様々な順序で生じる。差し込みの際には、耐圧違反になる電圧が電池監視装置のスイッチに加わる可能性があることが見いだされた。しかしながら、電池装置及び電池監視装置の一体化に際して、全ての端子と電極との接触のタイミングを制御する方策は、見いだされていない。
【０００７】
耐圧違反になる電圧がスイッチに加わることを避けるために、外部のツェナーダイオードを電池監視装置の電極に接続している。
【０００８】
本発明は、セル列内の電池セルの積層とセルバランススイッチの積層との接続に際して生じる可能性のある、セルバランススイッチの端子間電圧の不均一を低減できるセルバランススイッチ回路、電池監視装置、及び電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１態様に係るセルバランススイッチ回路は、直列に接続されるｎ個の電池セルを含むセル列における隣り合う２つの電池セルの共有ノードのそれぞれに接続されるように構成される（ｎ＋１）個の電極と、前記電極のそれぞれに接続される（ｎ＋１）個の導電線と、前記導電線のうち隣り合う２つの導電線の間に接続されるように構成されるｎ個のセルバランススイッチと、を備え、前記セルバランススイッチの各々は、隣り合う前記導電線の間に接続される第１トランジスタ、前記第１トランジスタのゲートに接続されたバイアス線、及び前記バイアス線と前記導電線との間に接続されるように構成される抑制回路を含み、前記抑制回路は、前記導電線の電圧変化に応答して、一時的に前記バイアス線と前記導電線とを接続するように構成されるスイッチを含む。
【００１０】
本発明の第２態様に係る電池監視装置は、第１態様に従うセルバランススイッチ回路と、前記セルバランススイッチのそれぞれに接続されるセル選択スイッチを含むセル選択スイッチ回路と、前記セルバランススイッチ回路及び前記セル選択スイッチ回路を介して前記電極の奇数番目に接続される第１ライン、並びに前記電極の偶数番目に接続される第２ラインに接続されるセル電圧測定回路とを備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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