特許ウォッチ

公開番号2025072812
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-12
出願番号2023183172
出願日2023-10-25
発明の名称電池の放電装置
出願人マクセル株式会社
代理人青稜弁理士法人
主分類H02J 7/00 20060101AFI20250501BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】
電子機器の使用可能時間を長くするために電池を並列接続して用いる事があるが、二次電池においては、充電状態の違いや、内部抵抗などの特性が個体ごとに異なる為に、並列接続して電源として用いると、電池間の電荷移動による発熱の回避等に課題がある。本発明は、蓄電容量の全てを使用する事を目的とする。本発明によれば、持続可能な開発目標の「9産業と技術革新の基盤をつくろう」および「11住み続けられるまちづくりを」に貢献する。
【解決手段】
複数の電池に接続する放電装置は、複数の制御スイッチと、複数の低電圧検出回路とを備えている。制御スイッチは、第一の制御入力端子と、第二の制御入力端子を備え、第一の制御入力端子には、低電圧検出回路の出力端子が接続され、第二の制御入力端子には、前記とは別の低電圧検出回路の出力が接続されて構成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の並列に接続された電池に接続する放電装置であって、
複数の制御スイッチと、
複数の低電圧検出回路とを備え、
前記制御スイッチは第一の制御入力端子と、第二の制御入力端子を備え、
前記第一の制御入力端子には、前記低電圧検出回路の出力端子が接続され、
前記第二の制御入力端子には、前記とは別の低電圧検出回路の出力端子が接続されて構成される、
放電装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の放電装置であって、
前記低電圧検出回路は、前記制御スイッチをオン状態とするための出力端子と、前記制御スイッチをオフ状態とするための出力端子を備える、
放電装置。
【請求項３】
請求項１に記載の放電装置であって、
それぞれの前記制御スイッチの第一の制御入力端子には、それぞれ異なる低電圧検出回路の制御スイッチをオン状態とするための出力端子が接続され、前記第二の制御入力端子には、前記とは別の低電圧検出回路の制御スイッチをオフ状態とするための出力端子がそれぞれ接続される、
放電装置。
【請求項４】
請求項１に記載の放電装置であって、
並列に接続された電池のうちの一つの電池に接続された制御スイッチの第一の制御入力端子は端子と接続され、第二の制御入力端子は前記低電圧検出回路の出力端子と接続される。
放電装置。
【請求項５】
請求項１に記載の放電装置であって、
並列に接続された電池のうちの一つの電池に接続された制御スイッチの第一の制御入力端子は前記低電圧検出回路の出力端子と接続され、第二の制御入力端子は負荷と接続される。
放電装置。
【請求項６】
請求項１に記載の放電装置であって、
前記電池をｎ個とする場合、前記制御スイッチをｎ個とし、前記低電圧検出回路をｎ個とし、
２＜ｉ＜ｎにおいて、
前記電池の接続順をｉ番目とし、
前記ｉ番目の制御スイッチの第一の制御入力端子はｉ－１番目の低電圧検出回路の出力端子と接続され、
前記ｉ番目の制御スイッチの第二の制御入力端子はｉ番目の低電圧検出回路の出力端子と接続される、
放電装置。
【請求項７】
請求項６に記載の放電装置であって、
前記制御スイッチは、２個のＰチャンネルＭＯＳトランジスタを直列に接続して構成し、直列接続の接続点に前記低電圧検出回路を接続して構成される、
放電装置。
【請求項８】
請求項７に記載の放電装置であって、
前記制御スイッチは、２個のＰチャンネルＭＯＳトランジスタをバックトゥバックで構成し、バックトゥバックの接続点に低電圧検出回路を接続して構成される、
放電装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８に記載の放電装置であって、
前記複数の電池が、異なる種類の電池で構成される、
放電装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項８に記載の放電装置であって、
前記複数の電池が、異なる種類の二次電池で構成される、
放電装置。
（【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、複数の電池を放電する装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
電子機器の電源として、充電式のニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池を使用する場合や、マンガン乾電池等の一次電池が用いられる場合がある。マンガン乾電池の様に電池容量が少ない場合に電子機器の使用可能時間を長くするために並列接続して用いる事があるが、二次電池では並列接続して用いる事は難しいと考えられる。その理由は、二次電池においては、充電状態の違いや、内部抵抗などの特性が個体ごとに異なる為に、並列接続して電源として用いると、電池間相互に電流が流れる事による発熱の問題や、安定して放電可能な時間が限られてしまう等の問題がある。この為、電源に二次電池を使用する機器では、たとえ複数の電池を搭載する機器であっても、それらの電池を順次切り換えて負荷に接続する方式や、並列に接続する電池の順番を制御して対応する技術等が提案されており、例えば、下記の特許文献１～２に記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第３３１２４２８号公報
特表２０２２－５１７４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１～２の開示では、制御回路を構成する部品点数が多い為に電池システムが大きくなる事、また、制御回路は電池からの電源を使用し、制御回路が電池の蓄電容量を消費する為に、電池の使用時間が短くなる等の課題がある。本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、より簡便な電池切替を行う放電装置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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の一実施の態様に関する複数の並列に接続された電池に接続する放電装置は、複数の制御スイッチと、複数の低電圧検出回路とを備えている。制御スイッチは、第一の制御入力端子と、第二の制御入力端子を備え、第一の制御入力端子には、低電圧検出回路の出力端子が接続され、第二の制御入力端子には、前記とは別の低電圧検出回路の出力端子が接続されて構成される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、複数個の並列に接続された電池の順次放電が可能となり、複数個の電池の容量を無駄にすることなく使用する事が出来、より好適な放電装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の一実施例に係る、放電装置の構成図である。
本発明の一実施例に係る、放電装置の具体的な構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は実施例の説明に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。また、本発明を説明するための全図において、同一の機能を有するものには、原則として同一の符号を付与し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
【０００９】
図１は、本発明の一実施例に係る放電装置の全体構成を示す図である。複数の並列に接続された電池（一次電池または二次電池）（１０２，１０３，１０４）と接続される放電装置は、電源１０１、放電スイッチ（１０５，１０６，１０７）、充電スイッチ（１０８，１０９，１１０），低電圧検出回路（１１１，１１２，１１３）、負荷１１４、端子１１５から構成されている。複数の電池、例えば一次電池または二次電池が、異なる種類の電池で構成されてもよく、異なる種類の二次電池で構成されてよいし、全固体電池で構成されてもよい。複数の電池（１０２，１０３，１０４）は並列に接続されている。一方、電池１０２、電池１０３、電池１０４ではなく、商用電源から生成した電源を電池１０２にし、補助電源から生成した電源を電池１０３にし、バッテリ等の電源を電池１０４にして、放電装置に接続して用いれば、商用電源を失った時に、補助電源から動作出来、さらに補助電源を失った時にバッテリからの電源で動作するという使い方ができる。本実施例は全固体電池（二次電池）を用いて説明する。
【００１０】
放電スイッチは制御スイッチと称してもよい。放電スイッチ（１０５，１０６，１０７）は、それぞれ第一の放電スイッチ１０５、第二の放電スイッチ１０６、第三の放電スイッチ１０７と称してもよい。充電スイッチ（１０８，１０９，１１０）は、それぞれ第一の充電スイッチ１０８、第二の充電スイッチ１０９、第三の充電スイッチ１１０と称してもよい。低電圧検出回路（１１１，１１２，１１３）は、それそれ第一の低電圧検出回路１１１、第二の低電圧検出回路１１２、第三の低電圧検出回路１１３と称してもよい。また、低電圧検出回路は、放電スイッチ（制御スイッチ）をオン状態とするための出力端子と、放電スイッチ（制御スイッチ）をオフ状態とするための出力端子を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許