JP5114911B2

JP5114911B2 - バッテリパック及び電子機器

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Publication number: JP5114911B2
Application number: JP2006268090A
Authority: JP
Inventors: 徹長谷川
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2026-09-29
Also published as: US20080084180A1; JP2008091085A; US7696720B2

Description

本発明は、バッテリパック及び電子機器に関し、特に、携帯することが可能な電子機器に使用するバッテリパックであって、衝撃を検知して所定の場合に当該バッテリパックを使用不可能とするバッテリパック及び電子機器に関する。

ノート型のパーソナルコンピュータ（ノートパソコン）やデジタルカメラなどの電子機器は、バッテリ（電池）を使用することにより、電気のない屋外などに持ち出して使用することができる。しかし、電子機器を持ち運ぶ際、偶発的に電子機器を落下させ、衝撃を与えてしまうことがある。

そこで、例えば、携帯電話に加速度センサを取り付けることにより、携帯電話に強い衝撃が与えられるとその衝撃を検出し、衝撃度、衝撃回数などの履歴を残すことが提案されている（特許文献１参照）。これにより、携帯電話にこれまでにどの程度の衝撃があったのか、何回衝撃があったのか等の衝撃の履歴を確認することができる。
特開２００６−１１９４８４号公報

携帯電話等の電子機器に衝撃が加わると、当該電子機器の電源としてこれに搭載されているバッテリパックにも衝撃が加わる。バッテリパックへの衝撃は、これまで問題になることは無かった。

しかし、バッテリパックの出力電圧が高電圧化しているため、バッテリパックへの衝撃が無視できなくなっている。即ち、現在、ノートパソコン、デジタルカメラ等の電子機器のバッテリとしては、主にリチウムイオン電池が利用されている。リチウムイオン電池の出力電圧は、例えば４．２Ｖ／セルと、非常に高電圧である。特に、ノートパソコンにおいては、複数のリチウムイオン電池を組み合わせて、ひとつのパック（バッテリパック）にしている。このため、バッテリパックの出力電圧は、更に高電圧となる。例えば、４個のリチウムイオン電池を直列に接続すると、１６．８Ｖとなる。

本発明者の検討によれば、過去に数回衝撃が加わったリチウムイオン電池のバッテリパックを使い続けると、以下のような問題を発生する可能性がある。

過去に数回衝撃が加わった後、更にある一定の強さの衝撃が加わることにより、バッテリパックを構成するリチウムイオン電池の内部で短絡し、発火する恐れがある。また、ノートパソコン用のリチウムイオン電池のバッテリパックは、組電池（複数の電池の組合せ）となっている。このため、ある一定の強さの衝撃が加わると、個々のリチウムイオン電池の間のバランスが崩れる。この結果、特定のチウムイオン電池に充電又は放電現象が集中し、過充電又は過放電を引き起こしやすくなり、非常に危険である。

そこで、リチウムイオン電池のバッテリパックが強い衝撃を受けた場合、そのバッテリパックからの出力電流を遮断し、当該バッテリパックを使用不可能な状態にして、リチウムイオン電池の内部における短絡による発火、リチウムイオン電池の間のセルバランス崩れによる過充電、過放電などの障害を未然に防ぐ必要がある。

本発明は、衝撃を検知して所定の場合に当該バッテリパックを使用不可能とすることができるバッテリパックを提供することを目的とする。

また、本発明は、衝撃を検知して所定の場合に当該バッテリパックを使用不可能とすることができるバッテリパックを装着して動作する電子機器を提供することを目的とする。

本発明のバッテリパックは、バッテリと、前記バッテリと接続された１対の端子であって、前記バッテリの出力を外部に出力する出力端子と、衝撃を検出してこれに応じた検出値を出力する検出手段と、前記検出手段の検出値が予め定められた閾値以上である場合、前記出力端子からのバッテリの出力を遮断する出力制御手段と、前記検出手段の検出した衝撃の履歴である衝撃履歴を記憶する記憶部と、前記バッテリと１対の出力端子との間に設けられたヒューズと、前記ヒューズを切断するヒューズ切断回路とを備える。前記出力制御手段が、前記バッテリと前記１対の端子の一方との間に挿入されたスイッチと、前記スイッチをオフすることにより、前記バッテリと前記１対の端子との間の電流パスを遮断する制御部とを備える。前記制御部が、前記検出手段の検出値が予め定められた閾値以上である場合、前記スイッチをオフすることにより、前記バッテリと前記１対の端子との間の電流パスを遮断する。前記制御部が、前記検出手段の検出値が前記閾値以上である場合、前記検出値と前記検出値が閾値を超えた回数とを、前記衝撃履歴として記憶部に記憶する。前記制御部が、前記記憶部から前記衝撃履歴を読み取り、前記検出値が閾値を超えた回数が所定の回数より大きい場合、前記ヒューズ切断回路に切断信号を送信する。前記ヒューズ切断回路が、前記切断信号に基づいて、前記ヒューズを切断する。

好ましくは、本発明の一実施態様において、前記制御部が、復旧処理の実行を指示する指示信号を検出した場合、前記スイッチをオンとすることにより、前記バッテリと１対の出力端子との間の電流パスを形成して当該電流が流れるようにする。

好ましくは、本発明の一実施態様において、前記制御部が、前記指示信号を検出した場合、前記記憶部から前記衝撃履歴を読み取り、前記検出値が閾値を超えた回数が所定の回数以下である場合、前記スイッチをオンとすることにより、前記バッテリと１対の出力端子との間の電流パスを形成して当該電流が流れるようにし、前記検出値が閾値を超えた回数が所定の回数より大きい場合、前記スイッチをオフのままとする。

好ましくは、本発明の一実施態様において、当該バッテリパックが、更に、前記１対の出力端子とは独立に設けられ、前記記憶部から前記衝撃履歴を読み出すためのデータ出力端子を備える。当該バッテリパックが、前記データ出力端子を介して、前記衝撃履歴を出力する。

本発明の電子機器は、着脱自在に装着されるバッテリパックと、前記バッテリパックから供給される電力により動作する負荷とを備える。前記バッテリパックは、バッテリと、前記バッテリと接続された１対の端子であって、前記バッテリの出力を外部に出力する出力端子と、衝撃を検出してこれに応じた検出値を出力する検出手段と、前記検出手段の検出値が予め定められた閾値以上である場合、前記出力端子からのバッテリの出力を遮断する出力制御手段と、前記検出手段の検出した衝撃の履歴である衝撃履歴を記憶する記憶部と、前記バッテリと１対の出力端子との間に設けられたヒューズと、前記ヒューズを切断するヒューズ切断回路とを備える。前記出力制御手段が、前記バッテリと前記１対の端子の一方との間に挿入されたスイッチと、前記スイッチをオフすることにより、前記バッテリと前記１対の端子との間の電流パスを遮断する制御部とを備える。前記制御部が、前記検出手段の検出値が予め定められた閾値以上である場合、前記スイッチをオフすることにより、前記バッテリと前記１対の端子との間の電流パスを遮断する。前記制御部が、前記検出手段の検出値が前記閾値以上である場合、前記検出値と前記検出値が閾値を超えた回数とを、前記衝撃履歴として記憶部に記憶する。前記制御部が、前記記憶部から前記衝撃履歴を読み取り、前記検出値が閾値を超えた回数が所定の回数より大きい場合、前記ヒューズ切断回路に切断信号を送信する。前記ヒューズ切断回路が、前記切断信号に基づいて、前記ヒューズを切断する。

本発明のバッテリパックによれば、前記制御部は、前記検出手段の検出値が予め定められた閾値以上である場合、例えば前記バッテリと１対の出力端子との間の電流パスを遮断して当該電流を遮断する。これにより、例えばリチウムイオン電池等からなるバッテリパックが強い衝撃を受けた場合、そのバッテリパックからの出力を遮断し、当該バッテリパックを使用不可能な状態にすることができる。この結果、バッテリ（個々のセル）の内部における短絡による発火を防止し、バッテリを構成するセルの間のセルバランス崩れを防止し、これによる過充電、過放電などの障害を防止することができる。また、本発明のバッテリパックによれば、出力制御手段において、制御部が、検出手段の検出値が予め定められた閾値以上である場合、スイッチをオフすることにより、バッテリと１対の端子との間の電流パスを遮断する。これにより、例えば前記バッテリと１対の出力端子との間の電流パスを容易かつ確実に遮断することができる。また、本発明のバッテリパックによれば、検出手段の検出値が閾値以上である場合、検出値と前記検出値が閾値を超えた回数が衝撃履歴として記憶される。これにより、検出値が閾値を超えただけで一律にスイッチをオフするのではなく、衝撃履歴に基づいて、適切に電流パスを遮断することができる。また、本発明のバッテリパックによれば、制御部が、検出値が閾値を超えた回数が所定の回数より大きい場合、ヒューズ切断回路に切断信号を送信し、ヒューズ切断回路が切断信号に基づいてヒューズを切断する。これにより、バッテリパックからその後一切電流が流れないようにすることができ、確実にバッテリパックを使用不可能な状態とすることができる。

本発明の一実施態様によれば、制御部が、スイッチをオンとすることにより、バッテリと１対の出力端子との間の電流パスを形成して当該電流が流れるようにする。これにより、一旦スイッチのオフにより電流パスが遮断されたバッテリパックを、経験的に確実に安全な範囲で、再度使用可能な状態とすることができる。

本発明の一実施態様によれば、検出値が閾値を超えた回数が所定の回数以下である場合、スイッチをオンとすることにより、バッテリと１対の出力端子との間の電流パスを形成して当該電流が流れるようにし、検出値が閾値を超えた回数が所定の回数より大きい場合、スイッチをオフのままとする。これにより、検出値と検出値が閾値を超えた回数の双方に基づいて、経験的に確実に安全な範囲で、スイッチのオン又はオフを制御することができる。

本発明の一実施態様によれば、バッテリパックが、データ出力端子を介して、衝撃履歴を出力する。これにより、ユーザは、バッテリパックの衝撃履歴を確認することができ、その不具合の原因の１つとして、バッテリパックへの衝撃が存在することを知ることができる。

本発明の電子機器によれば、本発明のバッテリパックを搭載することにより、前述のように、検出手段の検出値が予め定められた閾値以上である場合、そのバッテリパックからの出力を遮断し、当該バッテリパックを使用不可能な状態にすることができる。この結果、バッテリの発火、過充電、過放電などの障害を防止することができ、これにより、当該電子機器のこれにより、バッテリパックに起因する電子機器の故障や事故を未然に防止して、ユーザの安全を図ることができる。また、本発明の電子機器によれば、本発明のバッテリパックを搭載することにより、前述のように、例えば前記バッテリと１対の出力端子との間の電流パスを容易かつ確実に遮断することができ、また、検出値が閾値を超えただけで一律にスイッチをオフするのではなく、衝撃履歴に基づいて、適切に電流パスを遮断することができ、バッテリパックからその後一切電流が流れないようにすることができ、確実にバッテリパックを使用不可能な状態とすることができる。

図１は、本発明のバッテリパックの一例を示す構成図である。図２及び図３は、本発明のバッテリパックについて説明するための説明図である。

バッテリパック３１は、図１に示すように、その筐体１、保護回路２、ヒューズ３、加速度センサ４、記憶素子５、スイッチ６、バッテリ７を備える。スイッチ６は保護回路２に設けられる。保護回路２（制御部２０）、加速度センサ４、記憶素子５及びスイッチ６は、出力制御手段を構成する。加速度センサ４は衝撃検出手段である。また、バッテリパック３１即ち筐体１は、一対の出力端子８及び９を備え、これに加えて、一対の出力端子８及び９とは独立に設けられたセンサ出力端子１０、データ出力端子１１及び復旧端子１２を備える。

バッテリ７は、筐体１に着脱可能に固定され、複数の電池（セル）を直列に接続することにより構成される。この例では、図示しないが、例えば４個のリチウムイオン電池が直列に接続される。この場合、バッテリ７の出力電圧は、例えば４．２（Ｖ／セル）×４（セル）＝１６．８（Ｖ）である。バッテリ７は、保護回路２等と共に筐体１の内部に密封され、１個のパック（バッテリパック３１）とされる。なお、バッテリ７はリチウムイオン電池以外の電池で構成されても良く、個数も４個に限られず、１個であっても良い。

バッテリ７の出力電圧は、出力端子８及び出力端子９との間に出力される。出力端子８が正の電圧端子であり、出力端子９が負の電圧端子（接地電位又は基準電位の端子）である。図２（Ａ）に示すように、バッテリパック３１は、ノートパソコン、デジタルカメラ、携帯電話等の電子機器３０に搭載され、その動作部（負荷）３２に対して出力端子８及び９から電源を供給する。バッテリパック３１は電子機器の筐体（図示せず）に固定される。動作部３２は、例えば電子機器３０がノートパソコンである場合、当該コンピュータの本体からなる。バッテリ７からの電流は、スイッチ６及びヒューズ３を介して、出力端子８から動作部３２へ出力される。ヒューズ３は、例えば過大な電流が流れると溶断することにより、電子機器３０（の動作部３２）を過電流から保護する。

保護回路２は、スイッチ６と、バッテリパック３１を衝撃から保護する保護処理を実行する保護処理部である制御部２０とからなる。制御部２０は、ＣＰＵと主メモリ（共に図示せず）とを備えるコンピュータからなり、主メモリ上に存在する当該制御プログラムをＣＰＵで実行することにより実現される。制御部２０は、後述する加速度センサ４における衝撃の検出結果に基づいて、スイッチ６のオン及びオフを制御する。

スイッチ６は、例えば周知のトランジスタのようなスイッチング素子からなる。スイッチング素子としては、例えばＭＯＳＦＥＴ、パワーＭＯＳＦＥＴ等が用いられる。スイッチ６は、それがオンの場合、バッテリ７からの電流を出力端子８に出力する。スイッチ６は、それがオフの場合、バッテリ７からの電流を遮断する。スイッチ６のオフにより、バッテリパック３１から電流が流れなくなり、バッテリパック３１が使用不可能となる。この例では、スイッチ６は、制御部２０と一体に保護回路２として設けられるが、保護回路２の外部に設けるようにしても良い。スイッチ６は、バッテリ７（の正の出力端子）とヒューズ３との間に直列に挿入されていれば良い。

加速度センサ４は、筐体１に固定され、周知の構成を備え、例えば３次元（３軸）加速度センサからなる。加速度センサ４は、バッテリパック３１に加えられた衝撃を加速度として検出し、検出値として当該加速度に比例する電圧（電圧値）を出力する。衝撃の大きさ（強さ）は電圧値で示され、衝撃が大きいほど検出される電圧値も大きい。バッテリパック３１に衝撃が加わると、加速度センサ４から電圧が出力され、保護回路２に入力され、制御部２０により読み取られる。制御部２０（又は保護回路２）は、ＡＤ変換器（図示せず）を備え、加速度センサ４からの電圧値（アナログ値）をデジタル値に変換した上で読み取る。

制御部２０は、読み取った電圧値（即ち、加速度センサ４の出力する電圧値）が閾値未満（又は、閾値以下）である場合、何ら処理を行わない。即ち、スイッチ６が操作されることはなく、オン（オン状態）のままとされる。閾値（衝撃の強さの閾値）は、予め所定の値に設定され、制御部２０に内蔵される。閾値は経験的に定めることができる。

制御部２０は、読み取った電圧値が閾値以上である（又は、閾値より大きい）場合、その都度、当該読み取った電圧を、その順に、記憶素子５に記憶する（書き込む）。これにより、記憶素子５には、当該バッテリパック３１へ加えられた衝撃の履歴である衝撃履歴が記憶される。記憶素子５は、不揮発性の書き換え可能なメモリ、例えばフラッシュメモリとされる。

衝撃履歴は、図２（Ｂ）に示すように、例えばその時点で読み取った「検出電圧」ａａ、ｂｂ、・・・と、これまでの衝撃の「回数」１、２、・・・とからなる。即ち、衝撃履歴は、検出値と検出値が閾値を超えた回数とからなる。制御部２０は、それまでに記憶素子５に書き込んだ回数Ｎを保持して、これに「＋１」して衝撃の回数Ｎ＋１を算出する。値Ｎ＋１は、新しい「書き込んだ回数」として保持される。なお、制御部２０のＣＰＵの備えるタイマ（図示せず）を用いて、当該電圧を読み取った日時を、「検出日時」として付加するようにしても良い。

この後、制御部２０は、スイッチ６をオフ（オフ状態）とする。これにより、バッテリ７から出力端子８へ流れる電流が遮断され、バッテリパック３１は使用不可能な状態になる。従って、バッテリパック３１は、ある一定の強さの衝撃が加えられた場合、一時的に、電流が流れないようにされる。この状態で、バッテリパック３１の出力端子８と出力端子９との間に電圧を加えたとしても、スイッチ６がオンとなることはない。

なお、制御部２０（保護回路２）には、スイッチ６のオフの後も、図１に点線で示す電源線を介して、バッテリ７から電源が供給される（図７、図８及び図９では図示を省略している）。これにより、制御部２０は、復旧端子１２に電圧が印加されたことを検出することができる。この電源は必要最小限であれば良いので、好ましくは、図１に点線で示す電流パスにもスイッチ６と同様のスイッチ（図示せず）が挿入される。このスイッチは、スイッチ６と相補的にオン又はオフするようにされ、電流を制限するために小さいサイズのスイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）とされる。

使用不可能になったバッテリパック３１は、再び使用可能な状態に戻すことができる。まず、バッテリパック３１が電子機器３０から取り外される。この後、図２（Ｃ）に示すように、バッテリパック３１の復旧端子１２と出力端子９との間に、電源装置３３から所定の電圧が加えられる。復旧端子１２は正の電圧端子として、出力端子９は負の電圧端子として、各々、用いられる。復旧端子１２に印加される電圧は、制御部２０が復旧処理の実行を指示する指示信号であり、制御部２０等の動作する電源である。

制御部２０は、復旧端子１２に電圧が印加された場合、これを検出して、記憶素子５からこれまでの衝撃回数を読み取る（読み出す）。そして、制御部２０は、読み取った衝撃回数が所定の数（例えば１０回）以下（又は、未満）である場合、スイッチ６をオフからオンに切り替える。所定の数（衝撃回数の閾値）は経験的に定められる。これにより、バッテリ７と出力端子８との間の電流パスが、再度形成される。この結果、バッテリパック３１が再び使用可能な状態になる。

一方、制御部２０は、読み取った衝撃回数が所定の数より大きい（又は所定の数以上である）場合、スイッチ６をオフのままとする。これにより、バッテリ７と出力端子８との間の電流パスは遮断されたままとされ、バッテリパック３１は使用可能な状態にすることができない。このように、使用可能な状態に戻すことができないバッテリパック３１は、廃棄状態（一切使用できない状態）とされる。即ち、このバッテリパック３１は、再度使用すると危険な状態にある可能性があるので、復旧できない状態にされる。このように、衝撃回数の閾値及び衝撃強度の閾値を設定することにより、バッテリ７即ちバッテリパック３１は、ある一定の強さの衝撃がある一定回数加えられた場合、その後一切電流が流れないようにされる。これにより、バッテリ７を構成する個々の電池（セル）の内部で短絡による発火が発生することを防止し、個々の電池間のセルバランス崩れによる過充電や過放電などが発生することを防止し、ユーザの安全を図ることができる。

バッテリパック３１は、例えば使用不可能になった場合、その衝撃履歴を確認することができる。廃棄状態になった場合も同様である。前述のように、バッテリパック３１の復旧端子１２と出力端子９との間に電源装置３３から所定の電圧を加えた状態で、図３（Ａ）に示すように、データ出力端子１１を外部のコンピュータ３４に接続する。記憶素子５は、図１には示していないが、復旧端子１２に供給された電源により動作する。なお、コンピュータ３４が、例えばＵＳＢ端子のようなデータ出力端子１１を介して、制御部２０及び記憶素子５等が動作可能な電源を供給するようにしても良い（後述する検出処理部３７による処理においても同じ）。

コンピュータ３４はバッテリパック３１の診断処理部３５を備える。診断処理部３５は、コンピュータ３４の主メモリ上に存在する当該診断プログラムをＣＰＵで実行することにより実現される（後述する検出処理部３７も同じ）。

診断処理部３５は、データ出力端子１１を介して、記憶素子５にアクセスしてその内容（衝撃履歴）を読み出し、図２（Ｂ）に示すような衝撃履歴を表示装置３６に表示する。これにより、ユーザは、バッテリパック３１の衝撃履歴を確認することができ、バッテリパック３１の不具合の原因の１つとして、バッテリパック３１への衝撃が存在することを知ることができる。

バッテリパック３１は、例えば使用不可能になった場合、加速度センサ４が正しく動作するかを検査することができる。廃棄状態になった場合も同様である。前述のように、バッテリパック３１の復旧端子１２と出力端子９との間に電源装置３３から所定の電圧を加えた状態で、図３（Ｂ）に示すように、検出手段出力端子（センサ出力端子）１０をコンピュータ３４に接続する。加速度センサ４は、図１には示していないが、復旧端子１２に供給された電源により動作する。

バッテリパック３１が、加速度を加えることが可能な加速装置（図示せず）に取り付けられ、所定の値の加速度を加えられる。検出処理部３７は、センサ出力端子１０を介して、制御部２０と同様にして加速度センサ４の出力する検出電圧を読み取り、表示装置３６に表示する。これにより、ユーザは、加速度センサ４の出力が正しいか否かを確認することができ、バッテリパック３１の不具合の原因の１つとして、加速度センサ４の動作不良が存在することを知ることができる。

図４は、本発明のバッテリパックにおける保護処理フローである。保護回路２の制御部２０が、加速度センサ４の出力する電圧を読み取り（ステップＳ１１）、当該読み取った電圧値が閾値以上であるか否かを調べる（ステップＳ１２）。当該読み取った電圧値が閾値以上でない場合、ステップＳ１１以下を繰り返す。当該読み取った電圧値が閾値以上である場合、制御部２０が、記憶素子５に衝撃の強さを示す電圧値と、これまでの衝撃の回数を記憶し（ステップＳ１３）、スイッチ６をオフとすることにより、バッテリパック３１の出力をオフとする（ステップＳ１４）。

図５は、本発明のバッテリパックにおける参照処理フローである。電子機器３０から取り外したバッテリパック３１のデータ出力端子１１が、図３（Ａ）に示すように、コンピュータ３４に接続されると（ステップＳ２１）、診断処理部３５が、これを検出して、データ出力端子１１を介して、記憶素子５の記憶する衝撃履歴を読み取り（ステップＳ２２）、表示装置３６に表示する。

なお、検出処理部３７による加速度センサ４の検出電圧の読み取り処理も、図３（Ｂ）に示すようにして、図５の参照処理フローとほぼ同様に実行される。

図６は、本発明のバッテリパックにおける復旧処理フローである。電子機器３０から取り外したバッテリパック３１の復旧端子１２と出力端子９との間に、図２（Ｃ）に示すように、電源装置３３から所定の電圧が加えられる（ステップＳ３１）。保護回路２の制御部２０が、記憶素子５からこれまでの衝撃回数を読み取り（ステップＳ３２）、読み取った衝撃回数が所定の数以上であるか否かを調べる（ステップＳ３３）。読み取った衝撃回数が所定の数以上である場合、制御部２０は、スイッチ６をオフのままとしてバッテリパック３１の出力をオフのままとする（ステップＳ３４）。一方、読み取った衝撃回数が所定の数より少ない場合、制御部２０は、スイッチ６をオフからオンに切り替えてバッテリパック３１の出力をオンとし、再度、出力端子８に電流が流れるようにする（ステップＳ３５）。

図７は、本発明のバッテリパックの他の一例を示す構成図である。図７の例では、記憶素子５が保護回路２の内部に設けられる。

図７の例では、制御部２０が、加速度センサ４から読み取った電圧値が閾値以上である場合、当該読み取った電圧を、保護回路２の内部の記憶素子５に記憶する。この場合、記憶素子５からデータ（衝撃履歴）を読み出すためのデータ出力端子１１に代えて、データ出力端子１１’が設けられる。記憶素子５の衝撃履歴は、制御部２０により読み出されて、データ出力端子１１’を介して、前述の診断処理部３５に送信（出力）される。なお、図７に点線で示すように、データ出力端子１１’を設けずに、データ出力端子１１を設けても良い。

図８は、本発明のバッテリパックの更に他の一例を示す構成図である。図８の例では、記憶素子５が省略され、記憶素子５に代えて制御部２０を構成するＣＰＵの備えるメモリ（以下、内部メモリという、図示せず）が用いられる。即ち、バッテリパック３１は何らかの記憶部を備えれば良い。

図８の例では、制御部２０は、加速度センサ４から読み取った電圧値が閾値以上である場合、当該読み取った電圧を、その順に、内部メモリに記憶して、衝撃履歴を作成する。従って、内部メモリへ衝撃履歴と別に衝撃の回数を記憶する必要が無い。図８の例では、図７の例と同様に、データ出力端子１１に代えて、データ出力端子１１’が設けられる。内部メモリの衝撃履歴は、データ出力端子１１’を介して、前述の診断処理部３５に送信される。なお、図８の例において点線で示すように、センサ出力端子１０を省略するようにしても良い。この場合、加速度センサ４の出力を直接知ることはできない。しかし、バッテリパック３１の端子の数を１個減らすことができる。これは図１、図７及び図９の例においても同様である。

図９は、本発明のバッテリパックの更に他の一例を示す構成図である。図９の例は、図８の例において、更に、ヒューズ切断回路１３を備える。ヒューズ切断回路１３は、ある一定の強さの衝撃がある一定回数加えられた場合、ヒューズ３を切断することにより、バッテリパック３１即ちバッテリ７からその後一切電流が流れないようにする。なお、図９の例は、図１及び図７の例にも適用することができる。

ヒューズ切断回路１３は、図示しないが、例えば第１及び第２のスイッチと、昇圧回路とにより構成することができる。第１のスイッチは、ヒューズ３の第１端子（出力端子８に接続される端子）を接地電位に接続する。第２のスイッチは、ヒューズ３の第２端子（バッテリ７に接続される端子）を昇圧回路に接続する。昇圧回路は、復旧端子１２に印加された電圧を所定の電圧まで昇圧して、保護回路２の制御部２０からの切断信号に従って、当該昇圧した電圧を第２のスイッチを介してヒューズ３に印加する。これにより、ヒューズ３に大電流が流れ、ヒューズ３が溶断される。

例えば、図２（Ｃ）に示すように、バッテリパック３１の復旧端子１２と出力端子９との間に、電源装置３３から所定の電圧が加えられる。制御部２０は、記憶素子５の情報を読み取り、図６のステップＳ３３において衝撃回数が所定の回数以上である場合、ステップＳ３４に代えて、ヒューズ切断回路１３に切断信号を送信する。これに応じて、ヒューズ切断回路１３は、ヒューズ３に大電流を流してヒューズ３を切断する。これにより、バッテリ７と出力端子８との間の電流パスが遮断され、バッテリパック３１が使用不可能な状態になる。図９の例では、バッテリパック３１は使用可能な状態には戻らない。

以上から判るように、本発明の実施形態の特徴が以下のように把握される。

（付記１）バッテリと、
前記バッテリの出力を外部に出力する出力端子と、
衝撃を検出してこれに応じた検出値を出力する検出手段と、
前記検出手段の検出値が予め定められた閾値以上である場合、前記出力端子からのバッテリの出力を遮断する出力制御手段とを備える
ことを特徴とするバッテリパック。

（付記２）前記出力端子は、前記バッテリと接続された１対の端子であり、
前記出力制御手段は、
前記バッテリと前記１対の端子の一方との間に挿入されたスイッチと、
前記検出手段の検出値が予め定められた閾値以上である場合、前記スイッチをオフすることにより、前記バッテリと前記１対の端子との間の電流パスを遮断する制御部とを備える
ことを特徴とする付記１記載のバッテリパック。

（付記３）前記検出手段は、加速度センサである
ことを特徴とする付記２記載のバッテリパック。

（付記４）当該バッテリパックが、更に、
前記検出手段の検出した衝撃の履歴である衝撃履歴を記憶する記憶部を備え、
前記制御部が、前記検出手段の検出値が閾値以上である場合、前記検出値と前記検出値が閾値を超えた回数とを、前記衝撃履歴として記憶部に記憶する
ことを特徴とする付記２記載のバッテリパック。

（付記５）前記スイッチと制御部とが保護回路として一体に形成され、
前記記憶部が、前記保護回路とは独立に設けられる
ことを特徴とする付記４記載のバッテリパック。

（付記６）前記制御部が、復旧処理の実行を指示する指示信号を検出した場合、前記スイッチをオンとすることにより、前記バッテリと１対の出力端子との間の電流パスを形成して当該電流が流れるようにする
ことを特徴とする付記４記載のバッテリパック。

（付記７）前記制御部が、前記指示信号を検出した場合、前記記憶部から前記衝撃履歴を読み取り、前記検出値が閾値を超えた回数が所定の回数以下である場合、前記スイッチをオンとすることにより、前記バッテリと１対の出力端子との間の電流パスを形成して当該電流が流れるようにし、前記検出値が閾値を超えた回数が所定の回数より大きい場合、前記スイッチをオフのままとする
ことを特徴とする付記６記載のバッテリパック。
（付記８）当該バッテリパックが、更に、
前記１対の出力端子とは独立に設けられた復旧端子を備え、
前記指示信号は、前記復旧端子に印加される電圧である
ことを特徴とする付記７記載のバッテリパック。

（付記９）前記復旧端子に印加される電圧は、前記制御部の動作する電源である
ことを特徴とする付記８記載のバッテリパック。

（付記１０）当該バッテリパックが、更に、
前記１対の出力端子とは独立に設けられ、前記記憶部から前記衝撃履歴を読み出すためのデータ出力端子を備え、
当該バッテリパックが、前記データ出力端子を介して、前記衝撃履歴を出力する
ことを特徴とする付記４記載のバッテリパック。

（付記１１）当該バッテリパックが、更に、
前記バッテリと１対の出力端子との間に設けられたヒューズと、
前記ヒューズを切断するヒューズ切断回路とを備え、
前記制御部が、前記記憶部から前記衝撃履歴を読み取り、前記検出値が閾値を超えた回数が所定の回数より大きい場合、前記ヒューズ切断回路に切断信号を送信し、
前記ヒューズ切断回路が、前記切断信号に基づいて、前記ヒューズを切断する
ことを特徴とする付記４記載のバッテリパック。

（付記１２）当該バッテリパックが、更に、
前記１対の出力端子とは独立に設けられ、前記検出手段から前記検出値を読み取るための検出手段出力端子を備え、
当該バッテリパックが、前記検出手段出力端子を介して、前記検出値を出力する
ことを特徴とする付記１記載のバッテリパック。

（付記１３）着脱自在に装着されるバッテリパックと、
前記バッテリパックから供給される電力により動作する負荷とを備え、
前記バッテリパックは、
バッテリと、
前記バッテリの出力を外部に出力する出力端子と、
衝撃を検出してこれに応じた検出値を出力する検出手段と、
前記検出手段の検出値が予め定められた閾値以上である場合、前記出力端子からのバッテリの出力を遮断する出力制御手段とを備える
ことを特徴とする電子機器。

（付記１４）前記出力端子は、前記バッテリと接続された１対の端子であり、
前記出力制御手段は、
前記バッテリと前記１対の端子の一方との間に挿入されたスイッチと、
前記検出手段の検出値が予め定められた閾値以上である場合、前記スイッチをオフすることにより、前記バッテリと前記１対の端子との間の電流パスを遮断する制御部とを備える
ことを特徴とする付記１３記載の電子機器。

（付記１５）前記検出手段は、加速度センサである
ことを特徴とする付記１４記載の電子機器。

（付記１６）当該バッテリパックが、更に、
前記検出手段の検出した衝撃の履歴である衝撃履歴を記憶する記憶部を備え、
前記制御部が、前記検出手段の検出値が閾値以上である場合、前記検出値と前記検出値が閾値を超えた回数とを、前記衝撃履歴として記憶部に記憶する
ことを特徴とする付記１４記載の電子機器。

（付記１７）前記スイッチと制御部とが保護回路として一体に形成され、
前記記憶部が、前記保護回路とは独立に設けられる
ことを特徴とする付記１６記載の電子機器。

（付記１８）前記制御部が、復旧処理の実行を指示する指示信号を検出した場合、前記スイッチをオンとすることにより、前記バッテリと１対の出力端子との間の電流パスを形成して当該電流が流れるようにする
ことを特徴とする付記１６記載の電子機器。

（付記１９）前記制御部が、前記指示信号を検出した場合、前記記憶部から前記衝撃履歴を読み取り、前記検出値が閾値を超えた回数が所定の回数以下である場合、前記スイッチをオンとすることにより、前記バッテリと１対の出力端子との間の電流パスを形成して当該電流が流れるようにし、前記検出値が閾値を超えた回数が所定の回数より大きい場合、前記スイッチをオフのままとする
ことを特徴とする付記１８記載の電子機器。

（付記２０）当該バッテリパックが、更に、
前記１対の出力端子とは独立に設けられた復旧端子を備え、
前記指示信号は、前記復旧端子に印加される電圧である
ことを特徴とする付記１９記載の電子機器。

（付記２１）前記復旧端子に印加される電圧は、前記制御部の動作する電源である
ことを特徴とする付記２０記載の電子機器。

（付記２２）当該バッテリパックが、更に、
前記１対の出力端子とは独立に設けられ、前記記憶部から前記衝撃履歴を読み出すためのデータ出力端子を備え、
当該バッテリパックが、前記データ出力端子を介して、前記衝撃履歴を出力する
ことを特徴とする付記１６記載の電子機器。

（付記２３）当該バッテリパックが、更に、
前記バッテリと１対の出力端子との間に設けられたヒューズと、
前記ヒューズを切断するヒューズ切断回路とを備え、
前記制御部が、前記記憶部から前記衝撃履歴を読み取り、前記検出値が閾値を超えた回数が所定の回数より大きい場合、前記ヒューズ切断回路に切断信号を送信し、
前記ヒューズ切断回路が、前記切断信号に基づいて、前記ヒューズを切断する
ことを特徴とする付記１６記載の電子機器。

（付記２４）当該バッテリパックが、更に、
前記１対の出力端子とは独立に設けられ、前記検出手段から前記検出値を読み取るための検出手段出力端子を備え、
当該バッテリパックが、前記検出手段出力端子を介して、前記検出値を出力する
ことを特徴とする付記１３記載の電子機器。

以上、説明したように、本発明によれば、バッテリパック及びこれを備える電子機器において、例えばリチウムイオン電池等からなるバッテリパックが強い衝撃を受けた場合、衝撃履歴に基づいて、適切に電流パスを遮断してバッテリパックの出力を遮断し、当該バッテリパックを使用不可能な状態にすることができる。この結果、バッテリ（個々のセル）の内部における短絡による発火を防止し、バッテリを構成するセルの間のセルバランス崩れを防止し、これによる過充電、過放電などの障害を防止することができる。これにより、バッテリパックに起因する電子機器の故障や事故を未然に防止して、ユーザの安全を図ることができる。

本発明のバッテリパックの一例を示す構成図である。本発明のバッテリパックの説明図である。本発明のバッテリパックの説明図である。本発明のバッテリパックにおける保護処理フローである。本発明のバッテリパックにおける参照処理フローである。本発明のバッテリパックにおける復旧処理フローである。本発明のバッテリパックの他の一例を示す構成図である。本発明のバッテリパックの更に他の一例を示す構成図である。本発明のバッテリパックの更に他の一例を示す構成図である。

符号の説明

１筐体
２保護回路
３ヒューズ
４加速度センサ
５記憶素子
６スイッチ
７バッテリ
８、９出力端子
１０センサ出力端子
１１データ出力端子
１２復旧端子
３１バッテリパック

Claims

バッテリと、
前記バッテリと接続された１対の端子であって、前記バッテリの出力を外部に出力する出力端子と、
衝撃を検出してこれに応じた検出値を出力する検出手段と、
前記検出手段の検出値が予め定められた閾値以上である場合、前記出力端子からのバッテリの出力を遮断する出力制御手段と、
前記検出手段の検出した衝撃の履歴である衝撃履歴を記憶する記憶部と、
前記バッテリと１対の出力端子との間に設けられたヒューズと、
前記ヒューズを切断するヒューズ切断回路とを備え、
前記出力制御手段が、
前記バッテリと前記１対の端子の一方との間に挿入されたスイッチと、
前記スイッチをオフすることにより、前記バッテリと前記１対の端子との間の電流パスを遮断する制御部とを備え、
前記制御部が、前記検出手段の検出値が予め定められた閾値以上である場合、前記スイッチをオフすることにより、前記バッテリと前記１対の端子との間の電流パスを遮断し、
前記制御部が、前記検出手段の検出値が前記閾値以上である場合、前記検出値と前記検出値が閾値を超えた回数とを、前記衝撃履歴として記憶部に記憶し、
前記制御部が、前記記憶部から前記衝撃履歴を読み取り、前記検出値が閾値を超えた回数が所定の回数より大きい場合、前記ヒューズ切断回路に切断信号を送信し、
前記ヒューズ切断回路が、前記切断信号に基づいて、前記ヒューズを切断する
ことを特徴とするバッテリパック。
前記制御部が、復旧処理の実行を指示する指示信号を検出した場合、前記スイッチをオンすることにより、前記バッテリと１対の出力端子との間の電流パスを形成して当該電流が流れるようにする
ことを特徴とする請求項１記載のバッテリパック。
前記制御部が、前記指示信号を検出した場合、前記記憶部から前記衝撃履歴を読み取り、前記検出値が閾値を超えた回数が所定の回数以下である場合、前記スイッチをオンすることにより、前記バッテリと１対の出力端子との間の電流パスを形成して当該電流が流れるようにし、前記検出値が閾値を超えた回数が所定の回数より大きい場合、前記スイッチをオフのままとする
ことを特徴とする請求項２記載のバッテリパック。
当該バッテリパックが、更に、
前記１対の出力端子とは独立に設けられ、前記記憶部から前記衝撃履歴を読み出すためのデータ出力端子を備え、
当該バッテリパックが、前記データ出力端子を介して、前記衝撃履歴を出力する
ことを特徴とする請求項１記載のバッテリパック。
着脱自在に装着されるバッテリパックと、
前記バッテリパックから供給される電力により動作する負荷とを備え、
前記バッテリパックは、
バッテリと、
前記バッテリと接続された１対の端子であって、前記バッテリの出力を外部に出力する出力端子と、
衝撃を検出してこれに応じた検出値を出力する検出手段と、
前記検出手段の検出値が予め定められた閾値以上である場合、前記出力端子からのバッテリの出力を遮断する出力制御手段と、
前記検出手段の検出した衝撃の履歴である衝撃履歴を記憶する記憶部と、
前記バッテリと１対の出力端子との間に設けられたヒューズと、
前記ヒューズを切断するヒューズ切断回路とを備え、
前記出力制御手段が、
前記バッテリと前記１対の端子の一方との間に挿入されたスイッチと、
前記スイッチをオフすることにより、前記バッテリと前記１対の端子との間の電流パスを遮断する制御部とを備え、
前記制御部が、前記検出手段の検出値が予め定められた閾値以上である場合、前記スイッチをオフすることにより、前記バッテリと前記１対の端子との間の電流パスを遮断し、
前記制御部が、前記検出手段の検出値が前記閾値以上である場合、前記検出値と前記検出値が閾値を超えた回数とを、前記衝撃履歴として記憶部に記憶し、
前記制御部が、前記記憶部から前記衝撃履歴を読み取り、前記検出値が閾値を超えた回数が所定の回数より大きい場合、前記ヒューズ切断回路に切断信号を送信し、
前記ヒューズ切断回路が、前記切断信号に基づいて、前記ヒューズを切断する
ことを特徴とする電子機器。