[发明专利]电池装置、电池管理装置、电子设备、电动车辆、蓄电装置及电力系统

说明书

电池装置具备：电池部，包括多个串联连接的电池；第一及第二引线，从电池部的正极和负极分别引出；第一及第二半导体开关元件，插入于第一引线；驱动器，当需要进行保护动作时，该驱动器生成使第一及第二半导体开关元件中的一方断开的驱动信号；第三半导体开关元件，插入于第一及第二半导体开关元件中的至少一方的栅极与电池部的中间电压点之间；半导体开关控制电路，具有在检测出使第一及第二半导体开关元件中的一方断开的驱动信号时使第三半导体开关元件接通的检测电路，并且能够从中间电压点通过第三半导体开关元件而对第一及第二半导体开关元件中的一方的栅极赋予小于源极电位的电位。

技术领域

本技术涉及例如使用锂离子二次电池的电池装置、电池管理装置、电子设备、电动车辆和蓄电系统。

背景技术

已知一种如下电池组：该电池组内置有多个电池串联连接构成的电池部、与电池部串联连接并使电池部的充电电流接通/断开的充电用MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体)FET(Field Effect Transistor，场效应晶体管)(以下称为充电FET)、使电池部的放电电流接通/断开的放电用MOSFET(以下称为放电FET)和控制充电FET和放电FET的保护电路。在检测过充电时，保护电路通过充电FET使针对电池部的充电路径断开，另外，在检测过放电时，通过放电FET使针对电池部的放电路径断开。

像专利文献1所记载的“用于电池组的栅极驱动器”电路那样，为了快速切断与电池部的正极侧连接的N通道MOSFET、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)，只需对栅极端子赋予负电压即可。例如，若要使放电FET的切断快速化，有将放电FET的栅极端子与地连接(接地)的方法。

专利文献1：日本特表2009-529766号公报

然而，在这种现有的电路构成中有两个问题。首先，第一个问题如下：在将多个电池单元串联连接而成的电池组中，当采用这种构成时，若使放电FET断开，则该栅极会被施加较大的负电压。在电动工具、电动摩托车等中，由于需要比较高的电压，所以电池组的输出电压也会变高。例如，在图1的情况下，由于串联了10个电池单元，所以当使用满充电电压为4.2V的锂离子电池时，在满充电时对放电FET进行断开的瞬间的栅极电压为-42V。因此，需要采用栅极耐压较大的FET。实际上，FET的栅极耐压通常多为±25～30V，因而部件的选择范围变窄。

第二个问题如下：在从放电FET变为断开的动作开始起到放电FET变为断开的过程中，放电FET的漏极-源极间的电阻值会逐渐上升。此时，由于因漏极-源极间的电阻与负载的电阻的分压使FET的源极端子电压逐渐接近电池负极电压，所以在切断动作开始后，FET的栅极-源极间的电压差变小且切断时间延长。

发明内容

因此，本技术提供解决了上述问题的电池装置、电池管理装置、电子设备、电动车辆、蓄电装置和电力系统。

本技术涉及一种电池装置，具备：

电池部，包括多个串联连接的电池；

第一及第二引线，从电池部的正极和负极分别引出；

第一及第二半导体开关元件，插入于第一引线；

驱动器，当需要进行保护动作时，该驱动器生成使第一及第二半导体开关元件中的一方断开的驱动信号；

第三半导体开关元件，插入于第一及第二半导体开关元件中的至少一方的栅极与电池部的中间电压点之间；以及

半导体开关控制电路，具有在检测出使第一及第二半导体开关元件中的一方断开的驱动信号时使第三半导体开关元件接通的检测电路，并且能够从中间电压点通过第三半导体开关元件而对第一及第二半导体开关元件中的一方的栅极赋予小于源极电位的电位。