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公開番号2025001144
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-08
出願番号2023100576
出願日2023-06-20
発明の名称蓄電装置
出願人株式会社GSユアサ
代理人
主分類H02H 7/18 20060101AFI20241225BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】パワーラインのロウサイドに設けられる半導体スイッチの熱破壊を防止でき、スイッチのオフ後に動作復帰または動作復帰の禁止が可能な蓄電装置を提供する。
【解決手段】蓄電装置は、複数の蓄電素子3およびマイナスターミナル52間のパワーライン53bに直列に設けられる第一半導体スイッチ55aおよび第二半導体スイッチ55bと、それら第一および第二半導体スイッチ55a,55bに接続されて、管理ユニットによる蓄電素子3の異常検出時に第一および第二半導体スイッチ55a,55bを同時にオフさせる遮断制御スイッチQ2と、プラスターミナル51およびマイナスターミナル52に外部電源80が接続されたことを検出して第一および第二半導体スイッチ55a,55bを同時にオンさせる外部充電検出部56aと、を備える。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
蓄電素子と、
管理ユニットと、
プラスターミナルおよびマイナスターミナルと、
前記プラスターミナルと前記蓄電素子と前記マイナスターミナルとを接続するパワーラインと、
前記蓄電素子および前記マイナスターミナル間の前記パワーラインに直列に設けられる第一半導体スイッチおよび第二半導体スイッチと、
前記第一および第二半導体スイッチに接続されて、前記管理ユニットによる前記蓄電素子の異常検出時に前記第一および第二半導体スイッチを同時にオフさせる遮断制御スイッチと、
前記プラスターミナルおよび前記マイナスターミナルに外部電源が接続されたことを検出して前記第一および第二半導体スイッチを同時にオンさせる外部充電検出部と、を備える蓄電装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
蓄電素子と、
管理ユニットと、
プラスターミナルおよびマイナスターミナルと、
前記プラスターミナルと前記蓄電素子と前記マイナスターミナルとを接続するパワーラインと、
前記蓄電素子および前記マイナスターミナル間の前記パワーラインに直列に設けられる第一半導体スイッチおよび第二半導体スイッチと、
前記第一および第二半導体スイッチに接続されて、前記管理ユニットによる前記蓄電素子の第一異常の検出時に前記第一および第二半導体スイッチを同時にオフさせる遮断制御スイッチと、
ラッチ回路と、
前記遮断制御スイッチと直列に設けられ、前記管理ユニットによる前記蓄電素子の第二異常の検出時に前記ラッチ回路によってオフされて前記第二異常が解消してもオフの状態を維持する再使用禁止スイッチと、を備える蓄電装置。
【請求項３】
前記パワーラインに並列に設けられて前記プラスターミナルおよび前記蓄電素子間の前記パワーラインと前記マイナスターミナルとを接続する配線と、
前記配線に設けられた第三半導体スイッチと、をさらに備える、請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記外部充電検出部は、動作復帰スイッチと、前記マイナスターミナルの電位が入力される第一プッシュプル回路とを有し、前記第一プッシュプル回路の出力によって前記動作復帰スイッチを切り替えて前記第一および第二半導体スイッチを同時にオンさせる、請求項３に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記動作復帰スイッチをスタンバイ状態にするタイミングを、前記マイナスターミナルの電位がプルアップされるタイミングより遅くする遅延回路をさらに備える、請求項４に記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記遅延回路の出力が入力される第二プッシュプル回路をさらに備え、前記第二プッシュプル回路の出力によって、前記動作復帰スイッチをスタンバイ状態にする、または前記動作復帰スイッチの切り替えを禁止する、請求項４または請求項５に記載の蓄電装置。
【請求項７】
蓄電素子と、
管理ユニットと、
プラスターミナルおよびマイナスターミナルと、
前記プラスターミナルと前記蓄電素子と前記マイナスターミナルとを接続するパワーラインと、
前記蓄電素子および前記マイナスターミナル間の前記パワーラインに直列に設けられる第一半導体スイッチおよび第二半導体スイッチと、
前記第一および第二半導体スイッチに接続されて、前記管理ユニットによる前記蓄電素子の異常検出時に前記第一および第二半導体スイッチを同時にオフさせる遮断制御スイッチと、
ラッチ回路と、
前記遮断制御スイッチと直列に設けられ、前記管理ユニットによる前記蓄電素子の異常検出時に前記ラッチ回路によってオフされて前記異常が解消してもオフの状態を維持する再使用禁止スイッチと、を備える蓄電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、自動二輪車では、エンジン始動用の蓄電装置として鉛蓄電池が用いられているが、特許文献１は、複数のリチウムイオン二次電池（蓄電素子）を備えた蓄電装置を自動二輪車に適用している。
【０００３】
特許文献１では、蓄電素子を保護する遮断器として、蓄電素子の負極と蓄電装置のマイナスターミナルとの間に（すなわち、蓄電素子のロウサイドに）、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が設けられている。ＦＥＴは、過充電や過電流といった蓄電素子の異常事象が発生した場合にオフ（オープン）する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１６７７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一態様は、パワーラインのロウサイドに設けられる半導体スイッチの熱破壊を防止できるとともに、スイッチのオフ後に動作復帰または動作復帰の禁止が可能な蓄電装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る蓄電装置は、蓄電素子と、管理ユニットと、プラスターミナルおよびマイナスターミナルと、前記プラスターミナルと前記蓄電素子と前記マイナスターミナルとを接続するパワーラインと、前記蓄電素子および前記マイナスターミナル間の前記パワーラインに直列に設けられる第一半導体スイッチおよび第二半導体スイッチと、前記第一および第二半導体スイッチに接続されて、前記管理ユニットによる前記蓄電素子の異常検出時に前記第一および第二半導体スイッチを同時にオフさせる遮断制御スイッチと、前記プラスターミナルおよび前記マイナスターミナルに外部電源が接続されたことを検出して前記第一および第二半導体スイッチを同時にオンさせる外部充電検出部と、を備える。
【０００７】
本発明の他の態様に係る蓄電装置は、蓄電素子と、管理ユニットと、プラスターミナルおよびマイナスターミナルと、前記プラスターミナルと前記蓄電素子と前記マイナスターミナルとを接続するパワーラインと、前記蓄電素子および前記マイナスターミナル間の前記パワーラインに直列に設けられる第一半導体スイッチおよび第二半導体スイッチと、前記第一および第二半導体スイッチに接続されて、前記管理ユニットによる前記蓄電素子の第一異常の検出時に前記第一および第二半導体スイッチを同時にオフさせる遮断制御スイッチと、ラッチ回路と、前記遮断制御スイッチと直列に設けられ、前記管理ユニットによる前記蓄電素子の第二異常の検出時に前記ラッチ回路によってオフされて前記第二異常が解消してもオフの状態を維持する再使用禁止スイッチと、を備える。
【０００８】
本発明のさらに他の態様に係る蓄電装置は、蓄電素子と、管理ユニットと、プラスターミナルおよびマイナスターミナルと、前記プラスターミナルと前記蓄電素子と前記マイナスターミナルとを接続するパワーラインと、前記蓄電素子および前記マイナスターミナル間の前記パワーラインに直列に設けられる第一半導体スイッチおよび第二半導体スイッチと、前記第一および第二半導体スイッチに接続されて、前記管理ユニットによる前記蓄電素子の異常検出時に前記第一および第二半導体スイッチを同時にオフさせる遮断制御スイッチと、ラッチ回路と、前記遮断制御スイッチと直列に設けられ、前記管理ユニットによる前記蓄電素子の異常検出時に前記ラッチ回路によってオフされて前記異常が解消してもオフの状態を維持する再使用禁止スイッチと、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
上記態様によれば、パワーラインに設けられる第一および第二半導体スイッチを同時にオフすることでそれらの熱破壊を防止できるとともに、スイッチのオフ後に動作復帰または動作復帰の禁止が可能な蓄電装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
自動二輪車の側面図である。
車両システムのブロック図である。
蓄電装置の構成例を示す分解斜視図である。
蓄電装置の構成例を示す電気ブロック図である。
蓄電装置の低電圧異常を検出した場合の回路動作を説明する図である。
マイナスターミナルの電位のプルアップ動作を説明する図である。
低電圧異常後に充電器を接続した場合の回路動作を説明する図である。
蓄電装置の過充電異常を検出した場合の回路動作を説明する図である。
蓄電装置の状態に応じた各部の状態を説明する図である。
蓄電素子を過充電から保護するために、充電遮断用ＦＥＴをオフし、放電遮断用ＦＥＴはオンのままとした状態で、外部短絡が生じた場合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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