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公開番号2025168886
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-12
出願番号2024073719
出願日2024-04-30
発明の名称蓄電装置
出願人株式会社GSユアサ
代理人弁理士法人暁合同特許事務所
主分類H02J 7/00 20060101AFI20251105BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】蓄電装置の低電圧保護機能を実現しつつ、高抵抗状態での通電によりパワーFETが熱破壊することを抑制する。
【解決手段】
蓄電装置20は、組電池30と、前記組電池30の電圧変動を検出する電圧変動検出回路170と、前記組電池を電源とした内部電源回路120と、前記組電池30の放電を遮断するNチャネルのパワーFET71と、前記内部電源回路120と前記パワーFET71のゲートを接続するライン上に設けられたメインスイッチ150と、制御回路130と、を含む。前記電圧変動検出回路170は、前記組電池30が閾値電圧未満になった場合、前記制御回路130を介して前記メインスイッチ150をOFFすることにより、前記パワーFET71を遮断する。前記閾値電圧は、前記パワーFET71が高抵抗状態となる時のゲート電圧よりも高い電圧である。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
蓄電装置であって、
組電池と、
前記組電池の電圧変動を検出する電圧変動検出回路と、
前記組電池を電源とした内部電源回路と、
前記組電池の放電を遮断するＮチャネルのパワーＦＥＴと、
前記内部電源回路と前記パワーＦＥＴのゲートを接続するゲートライン上に設けられたメインスイッチと、
制御回路と、を含み、
前記電圧変動検出回路は、前記組電池が閾値電圧未満になった場合、前記制御回路を介して前記メインスイッチをＯＦＦすることにより、前記パワーＦＥＴをＯＰＥＮし、
前記閾値電圧は、前記パワーＦＥＴが高抵抗状態となる時のゲート電圧よりも高い電圧である、蓄電装置。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
請求項１に記載の蓄電装置であって、
前記パワーＦＥＴのゲートソース間に設置されたゲートソース抵抗と、
前記ゲートソース抵抗よりも抵抗値が小さく、前記パワーＦＥＴのＧＳ間の寄生容量を放電する放電回路を備え、
前記電圧変動検出回路は、前記組電池が閾値電圧未満になった場合、前記放電回路を導通させてＧＳ間の前記寄生容量を放電する、蓄電装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置であって、
前記内部電源回路は、前記組電池の電圧低下時に、電源電圧を保持するバックアップ回路を備える、蓄電装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のエンジン始動用の蓄電装置であって、
前記電圧変動検出回路は、前記組電池が閾値電圧未満であり、かつ、その状態がエンジンのクランキングに必要な時間以上継続した場合、前記制御回路を介して前記メインスイッチをＯＦＦすることにより、前記パワーＦＥＴをＯＰＥＮする、蓄電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＥＴの高抵抗状態での通電を抑制する技術に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
蓄電装置の保護装置の１つに電流遮断装置がある。電流遮断装置には、リレーやパワーＦＥＴを用いることができる。電流遮断装置に、パワーＦＥＴを用いた文献として、特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１６６４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蓄電装置の保護項目の一つに、低電圧異常に対する保護がある。低電圧異常に対する保護は、一般的には、電池保護の観点から行われている。
【０００５】
しかし、蓄電装置の電圧が低下すると、それと同時に、中途半端な電圧がゲートにかかる場合がある。これにより、パワーＦＥＴが高抵抗状態での通電になり、熱破壊を引き起こす可能性がある。
本発明は、蓄電装置の低電圧保護機能を実現しつつ、高抵抗状態での通電によるパワーＦＥＴの熱破壊を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
蓄電装置は、組電池と、前記組電池の電圧変動を検出する電圧変動検出回路と、前記組電池を電源とした内部電源回路と、前記組電池の放電を遮断するＮチャネルのパワーＦＥＴと、前記内部電源回路と前記パワーＦＥＴのゲートを接続するゲートライン上に設けられたメインスイッチと、制御回路と、を含む。前記電圧変動検出回路は、前記組電池が閾値電圧未満になった場合、前記制御回路を介して前記メインスイッチをＯＦＦすることにより、前記パワーＦＥＴをＯＰＥＮする。前記閾値電圧は、前記パワーＦＥＴが高抵抗状態となる時のゲート電圧よりも高い電圧である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、蓄電装置の低電圧保護機能の実現に加え、高抵抗状態での通電によるパワーＦＥＴの熱破壊を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
自動二輪車の側面図
自動二輪車のバッテリ回りのブロック図
バッテリの分解斜視図
バッテリの回路図
分離回路の回路図
ゲートに蓄積した電荷の放電経路を示す図（比較例）
パワーＦＥＴのＤＳ間抵抗－ＧＳ間電圧特性
ＡＳＯ特性を示す図
ゲートに蓄積した電荷の放電経路を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（本実施形態の概要）
（１）蓄電装置は、組電池と、前記組電池の電圧変動を検出する電圧変動検出回路と、前記組電池を電源とした内部電源回路と、前記組電池の放電を遮断するＮチャネルのパワーＦＥＴと、前記内部電源回路と前記パワーＦＥＴのゲートを接続するゲートライン上に設けられたメインスイッチと、制御回路と、を含む。前記電圧変動検出回路は、前記組電池が閾値電圧未満になった場合、前記制御回路を介して前記メインスイッチをＯＦＦすることにより、前記パワーＦＥＴをＯＰＥＮする。前記閾値電圧は、前記パワーＦＥＴが高抵抗状態となる時のゲート電圧よりも高い電圧である。（１）の蓄電装置において、上記構成以外は、任意であり、いかなる構成でもよい。
【００１０】
（１）に記載の蓄電装置によれば、組電池が閾値電圧未満になると、電圧変動検出回路が制御回路を介してメインスイッチをＯＮからＯＦＦに切り換える。これにより、ゲート電圧が下がり、ＮチャネルのパワーＦＥＴがＯＰＥＮするため、放電が遮断される。そのため、過放電等の低電圧異常から蓄電装置を保護できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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