专利名称：电池组控制器、电池组的控制方法和电池组的制作方法
技术领域：
本发明涉及电池组控制器，用于执行将外部设备电连接到诸如锂离子二次电池的
电池组上的控制，本发明还涉及电池组的控制方法和其中包含有控制器的电池组。
背景技术：
在对使用锂离子二次电池或类似装置作为电池组电池的电池组被充电和放电时， 要准确地检测电池组电池的温度是非常困难的。尤其是，当用等于或大于电池组电池或由 FET(场效应晶体管)构成的充电/放电控制开关的可允许电流的充电电流或放电电流来对 电池组持续充电或放电的时候，电池组电池或充电/放电控制开关就会过热。因此，当在根 据相关技术的电池组充电或放电的操作过程中电池组电池的温度超过某个阈值时，就停止 从充电器提供充电电流或放电电流。另外的办法是，关闭电池组的充电路径或放电路径。
例如，JP-A-2004-242459(专利文献1)揭示了 一个充电电路，该电路通过参照 电池组的温度来控制电池组的充电，从而能够准确地检测电池组已完成充电了，该电路 基于在电池组的温度和电池组上不大受温度升高影响的部件的温度之间的差别的短暂 (temporal)变化，来控制电池组的充电。
发明内容
如上所述，期望能够防止电池组电池或充电/放电控制器开关(以下称为"电池组 电池或类似装置")的温度超过某个上限。当在低温环境中持续使用电池组电池，就会縮短 电池寿命。此外，当充电/放电控制器由FET构成时，充电/放电控制器开关有高的接通电 阻(on-resistance)，并且这种开关在充电或放电时就会过热。在此情况下，即使这样的元 件处于低温之下，准确的温度检测也是所希望的。 根据相关技术控制电池组或充电/放电控制开关的操作的控制器已经被设计出 来，以便仅在检测高温时实现高的检测准确度，从而防止电池组电池的温度超过某个上限。 当使用这样的设计时，通过考虑热敏电阻的温度特性执行温度检测以便提高高温检测的准 确性。然而，在热敏电阻的温度特性中，在包括低温和高温在内的很大的范围内，不能保持 温度-电阻关系的线性。结果，当在一个温度区域中获得高的检测准确度时，在另一个温度 区域中的检测准确度就会较低。因此，采用根据相关技术的控制器，不能在包括低温和高温 在内的很大的范围内准确地检测电池组电池或类似装置的温度。 考虑到这样的情况，希望提供这样的电池组控制器，它能在大的温度范围内精确 地检测电池组电池或类似装置的温度，并能基于检测的结果来控制将电池组电池电连接到 外部设备的操作，并同时抑制这样的控制器的成本。还希望提供一种用于该控制器的控制 方法和其中安装有控制器的电池组。 根据本发明的实施例，提供了电池组的控制器，包括至少含有一个温度检测元件 的温度检测部分，该温度检测元件的电阻随着电池组电池和/或电连接电池组电池与外部 设备的充电/放电控制开关(以下称为"电池组电池或类似装置")的温度的变化而变化；包含第一电阻元件的第一分压器电路，该第一电阻元件与温度检测部分的温度检测元件串 联连接；包含第二电阻元件的第二分压器电路，该第二电阻元件与温度检测部分的温度检 测元件串联连接；控制部分，在切换分压器电路以施加参考电压的同时，将参考电压施加到 第一和第二分压器电路任意一个上，使得根据第一电阻元件或第二电阻元件与分压器电路 之间的分压比而施加到温度检测元件上的电压的值，随着电池组电池或类似装置的温度的 变化而成比例地变化。控制部分控制充电/放电控制开关，以便在基于分压器电路的分压 输出所检测的电池组电池或类似装置的温度不低于第一温度也不高于第二温度时，使得外 部设备电连接到电池组电池。 根据本发明的另一个实施例，提出了一种电池组的控制方法，包括步骤在切换分 压器电路以施加参考电压的同时，将参考电压加到包含第一电阻元件的第一分压器电路和 包含第二电阻元件的第二分压器电路中任意一个上。第一电阻元件与至少一个温度检测元 件串联连接，并且其电阻随着电池组电池和/或电连接电池组电池和外部设备的充电/放 电控制开关(以下称为"电池组电池和类似装置")的温度的变化而变化。第二电阻元件与 温度检测元件串联连接。施加参考电压，使得根据在第一电阻元件或第二电阻元件与分压 器电路之间的分压比而施加到温度检测元件上的电压随着电池组电池或类似装置的温度 的变化而成比例地变化。该方法还包括步骤控制充电/放电控制开关，以便在基于从其上 施加有参考电压的分压器电路输出的分压所检测的电池组电池和类似装置的温度不低于 第一温度但也不高于第二温度时，使得外部设备电连接到电池组电池。 根据本发明的另一个实施例，提出了一种电池组，其包括电池组电池；充电/放 电控制开关，其将电池组电池电连接到外部设备；至少一个温度检测元件，其电阻随电池组 电池和/或电连接电池组电池与外部设备的充电/放电控制开关(以下称为"电池组电池 和类似装置")的温度的变化而变化；包含与温度检测元件串联连接的第一电阻元件的第 一分压器电路；包含与温度检测元件串联连接的第二电阻元件的第二分压器电路；控制部 分，在切换分压器电路以施加参考电压的同时，向第一和第二分压器电路中的任何一个施 加参考电压，使得根据第一电阻元件或第二电阻元件与分压器电路之间的分压比施加到温 度检测元件上的电压随着电池组电池或类似装置的温度的变化而成比例地变化。该控制 部分控制充电/放电控制开关，以便在基于分压器电路的分压输出所检测的电池组电池和 类似装置的温度不低于第一温度但也不高于第二温度时，使得外部设备电连接到电池组电 池。 根据本发明的实施例，在切换分压器电路以施加电压并检测从电路输出的分压的 同时，通过将参考电压施加到第一分压器电路或第二分压器电路中的任何一个上，能够在 一个大的温度范围内准确地检测电池组电池或充电/放电控制开关的温度。根据本发明 的实施例，能够基于电池组电池或充电/放电控制开关的所检测的温度来控制电池组的操 作，并同时与一种其中提供例如用于预先存储表明在电压和温度检测元件的温度之间的非 线性特征的表格的存储元件的情况相比，能抑制电池组的成本的增加。
图1是实施本发明的电池组的总体结构的示意图。 图2是在安装在控制基板上的构件中与温度检测相关联的处理系统的具体电路
5构造的示意图。 图3是用于解释安装在控制基板上的温度检测元件的温度特性的曲线图。
图4是用于解释与由控制部分3b进行的温度检测相关联的过程流向的流程图。
图5是用于解释温度检测元件和电池组电池的温度随着电池组的环境温度的变 化而变化的曲线图。 图6是用于解释校正由温度检测元件TH1或TH2所检测的温度的进程的流程图。
图7是表示根据本发明的第二实施例的在控制基板上的构件中与温度检测相关 联的处理系统的具体电路构造示意图。
具体实施例方式
现在将参照附图来描述本发明的实施例。本发明并不限于下述的实施例，而是在 不脱离本发明的构思的情况下，显然可以对该这些实施例进行各种变更和修改。将按照下 面的次序进行说明
1.第一实施例
2.第二实施例
1.第一实施例 实施本发明的电池组控制器是用于控制在诸如锂离子二次电池的电池组电池和 外部设备之间的电连接的装置，并且该控制器可以安装到例如图1中所示电池组1中。
如图1所示，电池组1包括电池组电池2、用于控制电池组电池2的操作的控制基 板3、以及用于在电池组电池2和外部设备之间建立电连接的输入/输出部分4。
电池组电池2是可以充电和放电的电池，诸如锂离子二次电池，并且电池在触点a 和b处被连接到控制基板3，以便在电池被电连接到外部设备上时受该控制基板的控制。
控制基板3具有安装在其上的充电/放电控制开关3a，用于电连接和断开电池组 电池2和输入/输出部分4，以便控制通过触点a和b连接到基板上的电池组电池2的操 作。控制基板3还载有用于控制充电/放电控制开关3a的切换操作的控制部分3b和用于 检测电池组电池2和充电/放电控制开关3a(这些部件以下将称为"电池组电池2或类似 装置")中至少一个的温度的温度检测电路3c。 充电/放电控制开关3a是由诸如FET的开关元件构成的，该开关根据来自控制部 分3b的控制信号来控制在触点b以及触点d上的电连接和断开，从而控制在电池组电池2 和外部设备之间的电连接。 控制部分3b驱动温度检测电路3c并基于温度检测电路3c的检测结果来控制充 电/放电控制开关3a的操作。控制部分3b包括设置在控制部分的内部存储器的存储区中 的差别信息存储部分30，用以存储表示在由温度检测电路3c所检测的温度和电池组电池2 或类似装置的温度之间的温差的差别信息。 温度检测电路3c包括温度检测元件，它的电阻随着电池组电池2或类似装置的温 度的变化而变化。如下所述，施加到包含温度检测元件的分压器电路上的电压是受控制部 分3b控制的。 输入/输出部分4包括通过触点c连接到控制基板3de正端子 (positiveterminal)4a、通过触点d连接至啦制基板3的负端子(negative terminal) 4b、以及通过触点e连接到控制基板3并与外部设备通信的通信部分4c。输入/输出部分4连 接到对电池组电池2充电的充电设备或由电池组电池2提供电力的负载设备。通信部分4c 按照可通信的方式连接到充电设备或负载设备，并且，该部分提供由控制部分3b向外部设 备供应的信息。 如所述的那样配置的电池组1使用图2所示的电路结构使得控制基板3准确地检 测电池组电池2或类似装置的温度，并基于检测的结果来控制对电池组电池2的充电和放 电操作。 图2是表示控制部分3b和温度检测电路3c的具体电路结构的示意图，控制部分 3b和温度检测电路3c是在安装在控制基板3上的构件(feature)中的、起到与温度检测相 关的处理系统的作用的那些构件。 具体地说，控制部分3b包括通过触点a电连接到电池组电池2的正端子的Vdd 端子，以及通过触点b电连接到电池组电池2的负端的GND端子。控制部分3b还包括、连 接到用于将参考电压加到电路上的下述温度检测电路3c的第一分压器电路32和第二分压 器电路33中的每一个的Vreg端子。控制部分3b还包括用于控制下述温度检测电路3c的 开关元件SW1的Vgl端子以及用于控制下述温度检测电路3c的开关元件SW2的Vg2端子。 控制部分3b还包括连接到下述温度检测电路3c的温度检测元件TH1的正末端(end)pl的 Vthl端子以及连接到下述温度检测电路3c的温度检测元件TH2的正末端(end)p2的Vth2 端子。 温度检测电路3c包括由两个温度检测元件TH1和TH2构成的温度检测部分31以 及用以切换温度检测部分31的操作的第一分压器电路32和第二分压器电路33。
温度检测部分31是由温度检测元件TH1和TH2构成的，温度检测元件TH1和TH2 两者的负末端并联到电池组电池2的负端子上。温度检测元件TH1是电阻元件，如上所述， 其电阻随着电池组电池2的温度的变化而变化，并且，该元件在正末端pl处与第一分压器 电路32串联连接。温度检测元件TH2是电阻元件，如上所述，其电阻随着电池组电池2的 温度的变化而变化，并且，该元件在正末端p2处与第二分压器电路33串联连接。
第一分压器电路32包括与温度检测元件TH1串联连接的第一电阻元件Rl和用于 控制在第一电阻元件Rl和控制部分3b的Vreg端子之间的电连接和断开的开关元件SW1。
具体地说，第一电阻元件R1是这样的一个电阻元件，它的电阻随温度而发生的变 化小得足以使温度检测元件TH1忽略不计。例如，开关元件SW1是由N-沟道M0SFET构成 的。在从Vgl端子上施加的栅极电压变为高电平时，该元件将第一电阻元件Rl电连接到控 制部分3b的Vreg端子上。在从Vgl端子上施加的栅极电压变为低电平时，该元件切断电 连接。这样，在从Vgl端子上施加的栅极电压变为高电平时，就将第一电阻元件R1和温度 检测元件TH1提升(pull up)到从Vreg端子上施加的参考电压的值。
第二分压器电路33包括与温度检测元件TH2串联连接的第二电阻元件R2和用于 控制在第二电阻元件R2和控制部分3b的Vreg端子之间的电连接和断开的开关元件SW2。
具体地说，第二电阻元件R2是这样的一个电阻元件，它的电阻随温度而发生的变 化小得足以使温度检测元件TH2忽略不计。例如，开关元件SW2是由N-沟道M0SFET构成 的。在从Vg2端子上施加的栅极电压变为高电平时，该元件将第二电阻元件R2电连接到控 制部分3b的Vreg端子上。在从Vg2端子上施加的栅极电压变为低电平时，该元件切断电连接。这样，在从Vg2端子上施加的栅极电压变为高电平时，就将第二电阻元件R2和温度 检测元件TH2提升到从Vreg端子上施加的参考电压的值。 在具有上述电路结构的控制基板3上的控制部分3b通过Vgl和Vg2端子来控制 开关元件SW1和SW2，以便在切换分压器电路以施加参考电压的同时，将参考电压加到第一 分压器电路32和第二分压器电路33中的任何一个上。在将参考电压施加到第一分压器电 路32上时，控制部分3b在其Vthl端子处检测根据在第一电阻元件Rl和温度检测元件TH1 之间的分压比施加到温度检测元件TH1上的电压，以便进行温度检测。同样地，在将参考电 压施加到第二分压器电路33上时，控制部分3b在其Vth2端子处检测根据在第二电阻元件 R2和温度检测元件TH2之间的分压比施加到温度检测元件TH2上的电压，以便进行温度检 在有上述连接关系的控制基板3上，为了在大的温度范围内准确地检测电池组电 池或类似装置的温度，例如，温度检测元件TH1被用来检测高温，而温度检测元件TH2被用 来检测低温。具体地说，假设如果控制基板3要检测在0t:到6(TC的范围内的温度时，温度 检测元件TH1就检测在3(TC到6(TC范围内的温度变化，温度检测元件TH2则检测在Ot:到 3(TC范围内的温度变化。确定在控制基板3上的、构成第一分压器电路32的元件的特性， 以使得施加到温度检测元件TH1上的电压的值在3(TC到6(TC的高温范围内随着电池组电 池2或类似装置的温度变化而按比例地变化，如图3所示。确定在控制基板3上的、构成第 二分压器电路33的元件的特性，以使得施加到温度检测元件TH2上的电压的值，在Ot:到 3(TC的低温范围内，随着电池组电池2或类似装置的温度变化而按比例地变化。
如上所述，根据所确定的每个分压器电路的元件的特性，控制部分3b在切换电路 以施加参考电压的同时，将参考电压施加到第一分压器电路32和第二分压器电路33中的 任何一个上，以使得施加到温度检测元件TH1和TH2上的电压的值随着电池组电池2或类 似装置的温度的变化而按比例地变化。控制部分的3b检测来自分压器电路上的、在各个温 度范围内随着电池组电池2或类似装置的温度的变化而按比例地变化的分压输出以及在 Vthl端子和Vth2端子处检测到的输出。与这样的分压输出相关的电压值乘以预定的转换 系数以得到检测温度值。由于控制部分3b通过将施加到温度检测元件TH1和TH2上的电 压的值乘以上所述的预定转换系数来而得到所检测的温度，因而，能在大的温度范围内准 确地检测电池组电池2或类似装置的温度。 代替上述的温度检测方法的是，例如，可将表示在温度检测元件的电压和温度之 间的非线性特性的表预先存储于存储元件中，并在检测温度时，可将此表格当作为在大的 温度范围内进行准确的温度检测的手段(means)。与这样的可供选择的方法不同的是，控制 基板3既不需要存储元件也不需要用于实现上述表格的存储区域。此外，控制基板3的使 用可以通过只调整构成每个分压电路的元件的特性，并用预定的转换系数来乘以电压值， 就能得到检测温度。这样，就能在大的温度范围内准确地检测电池组电池2或类似装置的 温度，并同时抑制成本费用的增加。 现在将参照图4来说明由控制部分3b进行的、与温度检测相关的处理流程。进行 此处理的前提是，电池组电池2或类似装置的温度的检测在控制部分3b控制充电/放电控 制开关3a以开始将电池组电池2电连接到外部设备上的时候开始。 在步骤Sll上，控制部分3b控制从Vg2端子上施加的栅极电压，以便电连接开关元件SW2。这样，控制部分3b就将参考电压施加到第二分压器电路33上，并通过将与从电 路上输出的分压相关的电压值转换为温度来获得检测温度。然后，此处理前进到步骤S12。
在步骤S12上，控制部分3b确定，由温度检测元件TH2检测的温度是否在0。C到 3(TC的低温范围内。如果所检测的温度在此低温范围内，控制部分3b就使温度检测元件 TH2继续温度检测处理并终止这个步骤。如果所检测的温度不在此低温范围内，控制部分 3b前进到步骤S13。 在步骤S13中，控制部分3b控制从Vg2端子上施加的栅极电压，以电切断开关元 件SW2，并控制从Vgl端子上施加的栅极电压，以电连接开关元件SW1。这样，控制部分3b 把参考电压施加到第一分压器电路32上并通过将与从电路上输出的分压相关的电压值转 换成温度而获得检测温度。然后，此处理前进到步骤S14。 在步骤S14上，控制部分3b确定，由温度检测元件TH1检测的温度是否在3(TC到 6(TC的高温范围内。控制部分3b按预定的周期重复此步骤，直到所检测的温度超出此高温 范围为止，并在所检测的温度超出了此高温范围时前进到步骤S15。 在步骤S15上，控制部分3b控制从Vgl端子上施加的栅极电压以电切断开关元件 SW1，并控制从Vg2端子上施加的栅极电压以电连接开关元件SW2。这样，控制部分3b把参 考电压施加到第二分压器电路33上并通过将与从电路上输出的分压相关的电压值转换成 温度而获得检测温度。然后，结束此步骤。 如上所述，控制部分3b在切换电路以施加参考电压的同时，将参考电压加到第一 分压器电路32和第二分压器电路33中的任何一个之上。然后，检测最终得到的分压输出 的值或施加到温度检测元件TH1或TH2上的最终得到的电压的值。这样，就能在大的温度 范围内准确地检测电池组电池2或类似装置的温度，并同时抑制成本费用的增加。为了防 止电池组电池2或类似装置的温度过低或过高，在Ot:到6(TC的温度范围内，控制部分3b 让充电/放电控制开关3a进行操作。结果，控制部分3b能够基于电池组电池2或类似装 置的检测温度来控制在电池组电池2或类似装置与外部设备之间的电连接，以使得电池组 电池2不会过热。 即使检测温度不在Ot:到6(TC的温度范围内，控制部分3b也可以让电池组电池2 或类似装置与外部设备保持电连接。例如，也可以保持连接直到在电池组电池2或类似装 置的温度下降到ot:以下之后经过一段预定的时间为止。这样，控制部分3b就会使电池组 电池2尽可能长地与外部设备保持电连接。其原因如下。温度检测元件TH1或TH2检测电 池组电池2或类似装置的表面的温度。电池组电池2的内部温度降到ot:以下要用一些时 间，并且考虑到这样的时间延迟，因此，能够操作电池组电池。 如果控制基板3在各种元件如在电池组1中那样以较高密度布置的物理条件下操 作，电池组电池2和充电/放电控制开关3a可以布置在离开温度检测元件TH1或TH2的位 置上。在这样的情况下，只能用降低了的准确度来检测电池组电池2或类似装置的温度。在 将温度检测元件TH1或TH2直接安装在电池组电池2或充电/放电控制开关3a上的情况 下，虽然能用高的准确度来进行温度检测，但是，在实际产品中，难于按这样的方式来安装 它们。例如，如图5所示，在以下两个随电池组1的环境温度而产生的温度变化之间，存在 着不一致性和误差， 一个是在将温度检测元件TH1和TH2与电池组电池2或充电/放电控 制开关3a分离开来时检测的温度变化，另一个是将温度传感器与电池组电池2或充电/放
9电控制开关3a相接触时测量的温度变化。 在此情况下，在控制基板3上的控制部分3b使用存储在差别信息存储部分30中 的差别信息来校正由温度检测元件TH1或TH2检测的温度，从而提高了检测温度的准确性。
如上所述，在控制部分3b的内部存储器中装配了差别信息存储部分30，以便存储 表明在由温度检测元件TH1或TH2检测的温度和电池组电池2或类似装置的温度之间的温 差的差别信息。具体地说，在每个充电或放电电流上或在每个叠放电池组电池2的方式中， 差别信息是在以下两个温度之间的温差的值， 一个是由温度检测元件TH1或TH2检测的温 度，另一个是在每个环境温度下所测量的电池组电池2或类似装置的实际温度。将通过上 述的实际测量而得到的差别信息存储在差别信息存储部分30中。 控制部分3b根据图6所示的流程图、使用其中存储有上述的差别信息的差别信息 存储部分30来校正由温度检测元件TH1或TH2检测的温度。 首先，在控制充电/放电控制开关3a以开始对电池组电池2进行充电或放电操作
的时候，控制部分3b就开始检测电池组电池2或类似装置的温度的处理。 在步骤S21中，控制部分3b使用温度检测元件TH1或TH2来进行上述的步骤Sll
到S15，以检测电池组电池2或类似装置的温度，随后，处理前进到步骤S22。 在步骤S22中，控制部分3b检验电池组1的操作条件，这包括环境温度，是否对电
池组1充电或放电了，堆积电池组电池的方式。控制部分3b从差别信息存储部分30中读
取与这样标识出的操作条件相关的差别信息，并前进到步骤S23。 在步骤S23中，控制部分3b通过从检测温度中提取由存储在差别信息存储部分30 中的差别信息表明的温度，来检测电池组电池2或类似装置的温度，在此，所述的检测温度 是根据施加到温度检测元件TH1或TH2上的分压输出、用预定的转换系数来乘以电压值而 得到的。然后，控制部分3b结束与温度检测处理相关的步骤。如果电池组电池2或类似装 置的温度不低于Ot:或不高于6(TC，控制部分3b就控制充电/放电控制开关3a，并通过将 外部设备电连接到电池上，来对电池组电池2或类似装置进行充电或放电。
如上所述，控制部分3b能够准确地检测电池组电池2或类似装置的温度，该检测 反映了电池组1的操作条件以及温度检测元件TH1或TH2相对于电池组电池2和充电/放 电控制开关3a的安放位置。
2.第二实施例 如图7所示，虽然根据本发明的第二实施例的电池组1使用了只有一个温度检测 元件的控制基板5，但是，此基板与上述的控制基板3相似，允许在大的温度范围内准确地 检测电池组电池2或类似装置的温度。 图7是表示控制部分5b和温度检测电路5c的具体的电路结构的示意图，所述控 制部分5b和温度检测电路5c是具有一个温度检测元件的控制基板5上的电路构件中的形 成温度检测处理系统的构件。 控制部分5b包括Vdd端子，它通过触点a电连接到电池组电池2的正端上，还包括 GND端子，它通过触点b电连接到电池组电池2的负端上。控制部分5b还包括Vreg端子， 它与下述的温度检测电路5c的第一分压器电路52和第二分压器电路53中的每一个相连， 并将参考电压加到第一分压器电路52和第二分压器电路53上。控制部分5b还包括Vg3 端子，用于控制下述的温度检测电路5c的开关元件SW3，还包括Vg4端子，用于控制下述的温度检测电路5c的开关元件SW4。控制部分5b还包括Vth端子，它与下述的温度检测电路 5c的温度检测元件TH的正末端p3相连接。 温度检测电路5c包括具有一个温度检测元件TH的温度检测部分51 、第一分压器 电路52和第二分压器电路53，以便切换温度检测部分51的操作。 温度检测部分51包括一个温度检测元件TH，温度检测元件TH的负面与电池组电 池2的负端并联。如上所述，温度检测元件TH是电阻元件，它的电阻随着电池组电池2或 类似装置的温度的变化而变化，该温度检测元件通过正末端p3与第一分压器电路52和第 二分压器电路53相连。 第一分压器电路52包括第一电阻元件R3，它通过温度检测元件TH的正末端p3与 温度检测元件TH相连，还包括开关元件SW3，它控制在第一电阻元件R3和控制部分5b的 Vreg端子之间的电连接和断开。 具体地说，第一电阻元件R3是这样的电阻元件，其电阻随着温度而发生的变化小 得足使温度检测元件TH忽略不计。例如，开关元件SW3可由N-沟道M0SFET构成。如果从 Vg3端子上施加的栅极电压变为高电平，该元件就将第一 电阻元件R3电连接到控制部分5b 的Vreg端子上。如果从Vg3端子上施加的栅极电压变为低电平，该元件就断开电连接。这 样，如果从Vg3端子上施加的栅极电压变为高电平，就将第一电阻元件R3和温度检测元件 TH提升到从Vreg端子上施加的参考电压的值。 第二分压器电路53包括第二电阻元件R4，它通过正末端p3与温度检测元件TH相 连，还包括开关元件SW4，它控制在第二电阻元件R4和控制部分5b的Vreg端子之间的电连 接和断开。 具体地说，第二电阻元件R4是这样的电阻元件，其电阻随着温度而发生的变化小 得足以使温度检测元件TH忽略不计。例如，开关元件SW4可由N-沟道M0SFET构成。如果 从Vg4端子上施加的栅极电压变为高电平，该元件就将第二电阻元件R4电连接到控制部分 5b的Vreg端子上。如果从Vg4端子上施加的栅极电压变为低电平，该元件就断开电连接。 这样，如果由Vg4端子上施加的栅极电压变为高电平，就将第二电阻元件R4和温度检测元 件TH提升到从Vreg端子上施加的参考电压的值。 在控制基板5上的具有上述电路结构的控制部分5b在切换分压器电路以施加参 考电压的同时，通过Vg3和Vg4端子来控制开关元件SW3和SW4，以便将参考电压加到第一 分压器电路52和第二分压器电路53 二者中的任何一个上。在将参考电压加到第一分压器 电路52上时，控制部分5b根据在第一电阻元件R3和电路之间的分压比，在它的Vth端子 上，检测施加到温度检测元件TH上的电压，以便进行温度检测。同样地，在将参考电压加到 第二分压器电路53上时，控制部分5b根据在第二电阻元件R4和电路之间的分压比，在它 的Vth端子上，检测施加到温度检测元件TH上的电压，以便进行温度检测。
如果假设，具有上述电路结构的控制基板5，像控制基板3那样，准备检测在30°C 到6(TC范围内的温度，就要照如下方式来调整构成每个分压器电路的元件的特性。具体地 说，确定构成在控制基板5上的第一分压器电路52的元件的特性，以使得通过第一分压器 电路52加到温度检测元件TH上的电压在3(TC到6(TC高温范围内随着电池组电池2或类 似装置的温度的变化而成比例地变化。确定构成在控制基板5上的第二分压器电路53的 元件的特性，以使得通过第二分压器电路53加到温度检测元件TH上的电压在0t:到30°C 11的低温范围内随着电池组电池2或类似装置的温度的变化而成比例地变化。
如上所述，根据元件的特性，控制部分5b在切换电路以施加参考电压的同时，将 参考电压加到第一分压器电路52和第二分压器电路53 二者中的任何一个上，以便让加到 温度检测元件TH上的电压的值随着电池组电池2或类似装置的温度的变化而成比例地变 化。控制部分5b检测在它的Vth端子上的电压，在每个温度范围内，该电压随着电池组电池 2或类似装置的温度的变化而成比例地变化，并用预定的转换系数来乘以此电压，以获得检 测温度值。由于控制部分5b是通过用预定的转换系数来乘以加到温度检测元件TH上的电 压而得到检测温度的，因此，能在大的温度范围内准确地检测电池组电池2或类似装置的 温度。尤其是，与上述的控制基板3相比较，由于只用一个温度检测元件就能工作，因此，控 制基板5可允许用较低的成本费用来检测电池组电池2或类似装置的温度。
在电池组1中的温度检测元件的数量不限于上述的说明，即一个或两个，只要在 控制基板上安装了温度检测元件，就能使加到元件上的电压随着电池组电池2或类似装置 的温度的变化而成比例地变化。因此，所用的温度检测元件的数量越大，就越能用较高的灵 活性来设计电池组l，并可在较高的准确度上检测电池组电池2或类似装置的温度。
通过通信部分4c可以将在大的温度范围内准确检测的电池组电池2或类似装置 的温度发送到电池组1的外部。可将这样的关于电池组电池2或类似装置的温度的信息用 作为准确估计电池组1的充电容量的信息。 本申请书包含与在2008年10月1日在日本专利局中提交的日本优先权专利申请 JP2008-256676中所揭示的内容相关的主题内容，该申请在此通过引用被合并到本说明书 中。 那些熟悉工艺技术的人应当了解的是，可以根据设计要求和其它因素，只要在本 发明附后的权利要求或其等同物范围内，进行各种修改、组合、次级组合和变更。
权利要求
一种电池组控制器，包括温度检测部分，包括至少一个温度检测元件，该元件的电阻随着电池组电池和/或电连接所述电池组电池和外部设备的充电/放电控制开关的温度的变化而变化；第一分压器电路，包括与所述温度检测部分的温度检测元件串联连接的第一电阻元件；第二分压器电路，包括与所述温度检测部分的温度检测元件串联连接的第二电阻元件；以及控制部分，在切换所述分压器电路以施加参考电压的同时，将参考电压加到第一和第二分压器电路二者中的任何一个上，以使得根据在第一电阻元件或第二电阻元件和所述分压器电路之间的分压比施加到所述温度检测元件上的电压的值，随着电池组电池和/或充电/放电控制开关的温度的变化而成比例地变化，并且在基于所述分压器电路的分压输出所检测的电池组电池和/或充电/放电控制开关的温度不低于第一温度而且也不高于第二温度的时，控制所述充电/放电控制开关，使得所述外部设备被电连接到所述电池组电池上。
2. 根据权利要求l所述的电池组控制器，其中， 所述温度检测部分包括一个温度检测元件；以及第一分压器电路和第二分压器电路中的每一个与同一的温度检测元件相连。
3. 根据权利要求1所述的电池组控制器，还包括差别信息存储部分，用于存储表示在通过将施加在所述温度检测元件上的电压的值乘 以一预定的转换系数而获得的检测温度与所述电池组电池和/或所述充电/放电控制开关 的温度之间的温差的差别信息，其中，所述控制部分根据所述通过将施加在所述温度检测元件上的电压的值乘以一预定的 转换系数而获得的检测温度以及所述存储在差别信息存储部分中的差别信息来检测所述 电池组电池和/或所述充电/放电控制开关的温度，并且控制所述充电/放电控制开关使 得在所述电池组电池和/或所述充电/放电控制开关的温度不低于第一温度也不高于第二 温度时所述外部设备被电连接到所述电池组电池。
4. 根据权利要求3所述的电池组控制器，其中，所述控制部分控制所述充电/放电控制 开关，使得所述外部设备保持电连接到所述电池组电池，直到在所述电池组电池和/或所 述充电/放电控制开关的温度降到第一温度以下之后经过预定的时间为止。
5. —种电池组的控制方法，包括步骤在切换分压器电路以施加参考电压的同时，将参考电压施加到包含第一电阻元件的第 一分压器电路和包含第二电阻元件的第二分压器电路中的任何一个上，第一电阻元件与至 少一个温度检测元件相串联，并且其电阻随着电池组电池和/或电连接所述电池组电池和 外部设备的充电/放电控制开关的温度的变化而变化，第二电阻元件与所述温度检测元件 相串联，施加参考电压以使得根据在第一电阻元件或第二电阻元件和分压器电路之间的分 压比而施加到所述温度检测元件上的电压随着所述电池组电池和/或充电/放电控制开关 的温度的变化而成比例地变化；控制所述充电/放电控制开关，在基于从其上施加有参考电压的分压器电路输出的分 压所检测的所述电池组电池和/或充电/放电控制开关的温度不低于第一温度并且不高于第二温度时，使得外部设备电连接到所述电池组电池。
6. —种电池组，包括 电池组电池；充电/放电控制开关，它电连接电池组电池与外部设备；至少一个温度检测元件，其电阻随着电池组电池和/或电连接电池组电池与外部设备 的充电/放电控制开关的温度的变化而变化；第一分压器电路，包括与温度检测元件串联连接的第一电阻元件； 第二分压器电路，包括与温度检测元件串联连接的第二电阻元件；控制部分，在切换分压器电路以施加参考电压的同时，将参考电压加到第一和第二分 压器电路二者之中的任何一个上，以使得根据在第一电阻元件或第二电阻元件和分压器电 路之间的分压比而施加到温度检测元件上的电压，随着电池组电池和/或充电/放电控制 开关的温度的变化而成比例地变化；该控制部分在基于所述分压器电路的分压输出所检测 的电池组电池和/或充电/放电控制开关的温度不低于第一温度并且不高于第二温度时， 控制所述充电/放电控制开关，使得所述外部设备电连接到电池组电池。
全文摘要
电池组控制器包括至少含有一个温度检测元件的温度检测部分，该温度检测元件的电阻随着电池组电池和/或连接电池和外部设备的充电/放电控制开关的温度的变化而变化；第一和第二分压器电路，它们分别包含与温度检测元件连接的第一和第二电阻元件；控制部分，它在切换分压器电路的同时，将参考电压加到第一或第二分压器电路上，以使得根据在电阻元件和分压器电路之间的分压比加到温度检测元件上的电压值随着电池组电池和/或充电/放电控制开关的温度的变化而成比例地变化，控制部分还控制此开关，以便在根据分压器电路的分压输出来检测的电池组电池和/或充电/放电控制开关的温度在第一和第二温度之间的情况下，将外部设备电连接到电池上。
文档编号H01M10/42GK101714674SQ20091020403
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月30日 优先权日2008年10月1日
发明者长岛修 申请人:索尼株式会社