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公開番号2025107785
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-22
出願番号2024001218
出願日2024-01-09
発明の名称セルバランス回路
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 20160101AFI20250714BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】セル群を構成する複数のセルの充電電圧のバラつきを効率的且つ安全に解消することが可能なセルバランス回路を提供する。
【解決手段】このセルバランス回路は、複数の直列接続されたセルからなるセル群においてセルの各々の電圧を調整するものであり、セル群の含まれる各セルの正極端子又は負極端子に一端を接続される抵抗器と、抵抗器の他端を接続される容量素子とを含む制限回路と、セル群に含まれる各セルの正極端子と負極端子を短絡可能に構成される複数のスイッチを含むスイッチ回路と、スイッチ回路を制御する制御回路と、制御回路の周辺の温度を検知する温度検知部とを備える。制御回路は、温度検知部が検知した温度に従ってスイッチ回路を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の直列接続されたセルからなるセル群において前記セルの各々の電圧を調整するセルバランス回路において、
前記セル群の含まれる各セルの正極端子又は負極端子に一端を接続される抵抗器と、前記抵抗器の他端を接続される容量素子とを含む制限回路と、
前記セル群に含まれる各セルの前記正極端子と前記負極端子を接続可能に構成される複数のスイッチを含むスイッチ回路と、
前記スイッチ回路を制御する制御回路と、
前記制御回路の周辺の温度を検知する温度検知部と
を備え、
前記制御回路は、前記温度検知部が検知した温度に従って、前記スイッチ回路を制御する
ことを特徴とするセルバランス回路。
続きを表示（約 310 文字）【請求項２】
前記温度検知部は、前記制御回路の周囲に設けられるサーミスタであり、
前記制御回路は、前記サーミスタが検知した温度に係る温度検知信号が入力される温度検知端子を備える、請求項１に記載のセルバランス回路。
【請求項３】
前記制御回路は、前記制御回路の近傍に設けられる温度測定用ダイオードであり、前記温度測定用ダイオード及び前記制御回路は、同一のチップの内部に設けられる、請求項１又は２に記載のセルバランス回路。
【請求項４】
前記制御回路は、前記温度検知部が検知した温度に従って、前記スイッチ回路のデューティ比を制御する、請求項１に記載のセルバランス回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルバランス回路に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
充放電可能な二次電池のセルは、複数個直列に接続されたセル群とされて直流電源を構成することがある。この場合、セル群を構成するセルは、充放電が繰り返される間に徐々に、他のセルとの間で充電電圧のズレが生じる。セル群を構成する複数のセルの間で充電電圧が異なると、一部のセルでは過充電が生じ、他のセルでは充電不足が生じ、その結果、セルの寿命が短くなったり、セル群が提供する直流電源の利用効率が低下したりなどの問題が生じ得る。セル群に含まれる複数のセルの間で充電電圧が均一となるように調整するセルバランス回路が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７２２０２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
セルバランス回路においては、複数のセルの間の充電電圧のばらつきを短時間で効率的に解消するため、セルバランス電流を大きくすることが好ましい。しかし、フィルタ抵抗の抵抗値が小さくされ過ぎると、周囲温度によってはセルバランス電流が大きくなりすぎ、結果として電池監視ＩＣが破壊温度にまで達してしまう虞が高まる。このように、従来のセルバランス回路では、複数のセルの充電電圧のバラつきを効率的に且つ安全に解消することが課題となっている。
【０００５】
上記課題の解決のため、本発明は、セル群を構成する複数のセルの充電電圧のバラつきを効率的且つ安全に解消することが可能なセルバランス回路を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るセルバランス回路は、複数の直列接続されたセルからなるセル群において前記セルの各々の電圧を調整するセルバランス回路において、前記セル群の含まれる各セルの正極端子又は負極端子に一端を接続される抵抗器と、前記抵抗器の他端を接続される容量素子とを含む制限回路と、前記セル群に含まれる各セルの正極端子と前記負極端子を短絡可能に構成される複数のスイッチを含むスイッチ回路と、前記スイッチ回路を制御する制御回路と、前記制御回路の周辺の温度を検知する温度検知部とを備え、前記制御回路は、前記温度検知部が検知した温度に従って、前記スイッチ回路を制御することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１の実施の形態のセルバランス回路１を説明する全体構成図である。
第１の実施の形態のセルバランス回路１の動作を説明するグラフである。
第２の実施の形態のセルバランス回路１Ａを説明する全体構成図である。
第３の実施の形態のセルバランス回路１Ｂを説明する全体構成図である。
比較例のセルバランス回路１Ｃを説明する全体構成図である。
比較例のセルバランス回路１Ｃの動作を説明するグラフである。
比較例のセルバランス回路１Ｃの動作を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明を実施するための各実施の形態について説明する。同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付して重複する説明を省略する。なお、各種平面図や断面図は、理解の容易のために、水平面及び断面において実際の製品とは異なる寸法比で描かれることがあり得る。また、平面図と断面図において、理解の容易及び図示の容易化のため、互いに異なる寸法比で図示されることがあり得る。
【０００９】
［第１の実施の形態］
図１～図２を参照して、第１の実施の形態のセルバランス回路１を説明する。このセルバランス回路１は、直列接続される複数のセルＣＬ（例えば３個のセルＣＬ１～ＣＬ３）からなるセル群の充電状態を監視して、複数のセルＣＬの充電電圧が均一化されるように、各セルＣＬへの充電／放電を制御するための回路であり、電池監視ＩＣ１０と、制限回路２０と、温度検知素子３０とから大略構成される。
【００１０】
電池監視ＩＣ１０は、一例として、制御回路１１と、スイッチ素子ＳＷ１～３と、接続端子１２～１５と、温度信号入力端子１６とを一のチップ上に搭載したＩＣチップである。制御回路１１は、各セルＣＬの充電電圧の情報に従ってスイッチ制御信号ＣＢＡＬ１～ＣＢＡＬ３を出力することでスイッチ素子ＳＷ１～ＳＷ３のオン／オフを制御する。これにより、相対的に充電電圧が高いセルＣＬから、相対的に充電電圧が低いセルＣＬへと放電がなされるような制御がなされ、複数のセルＣＬの間の充電電圧が揃えられる（均一化される）。
（【００１１】以降は省略されています）

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