CN102044895A - 电池状态监视电路及电池装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供端子数少的电池状态监视电路及电池装置。对于充电控制端子(18)而言，过充电检测电路(12)的输出为漏极开路输出，将电压检测电路(11)的输入端子与充电控制端子(18)连接，使充电器检测端子与充电控制端子共用。

Description

电池状态监视电路及电池装置
技术领域
本发明涉及监视电池的状态的电池状态监视电路及电池装置。
背景技术
对传统的电池状态监视电路及电池装置进行说明。图5是表示传统电池状态监视电路及电池装置的图。
电池21与电池状态监视电路1的电源端子16和接地端子17连接。充电器31与外部电源端子26和外部接地端子27连接。负载32与外部电源端子26和外部接地端子27连接。充电控制晶体管22和放电控制晶体管25在外部接地端子27与电池21之间连接。充电器检测端子20经由电阻2而与外部接地端子27连接。
电池状态监视电路1监视电池21的电压。当电池21的电压高于过充电电压时，过充电检测电路12对充电控制端子18输出使充电控制晶体管22截止(OFF)的信号。当电池21的电压低于过放电电压时，过放电检测电路14对放电控制端子19输出使放电控制晶体管25截止的信号。
当充电器31连接到外部电源端子26与外部接地端子27时，充电器检测端子20的电压成为充电器31的负极端子电压，电压检测电路11检测充电器的连接。当充电器31没有与外部电源端子26和外部接地端子27连接时，充电器检测端子20的电压，因负载32与电阻2而上拉(pull up)到电池21的正极端子电压VDD。由此，电压检测电路11检测出没有连接充电器31(例如，参照专利文献1)。
通过这样检测出充电器31的连接，电池状态监视电路1进行各式各样的状态控制。
专利文献1：日本特开2001-169463号公报
但是，在传统的电池状态监视电路1中，为了检测充电器31的连接，需要充电器检测端子20。在图5的电池装置中，示出电池21为1个的情况。但是，串联多个电池21的情况下，与电池连接的端子会对应于电池的数量而增多。由于电池状态监视电路1被密封于封装内，所以哪怕端子比封装的端子数多出1个，也不能密封到该封装内。即，端子是哪怕减少1个也好。
发明内容
本发明鉴于上述课题而成，提供端子数少的电池状态监视电路及电池装置。
为了解决上述课题，本发明的电池装置，其中，对充电控制端子18而言，过充电检测电路12的输出为漏极开路(open drain)输出，将电压检测电路11的输入端子与充电控制端子18连接，做成将充电器检测端子与充电控制端子兼用的电池状态监视电路，在充电控制端子设置用于确定电压的电阻。
依据本发明的电池状态监视电路，对充电控制端子18而言，过充电检测电路12的输出为漏极开路输出，将电压检测电路11的输入端子与充电控制端子18连接，并且将充电器检测端子与充电控制端子共用，因此可以减少端子数。
附图说明
图1是表示本发明的电池状态监视电路及电池装置的框图。
图2是表示一例本发明的电池状态监视电路的电压检测电路的电路图。
图3是表示一例本发明的电池状态监视电路的电压检测电路的电路图。
图4是表示另一例本发明的电池装置的框图。
图5是表示传统电池状态监视电路及电池装置的框图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的电池状态监视电路及电池装置的框图。
电池装置包括：电池21、电池状态监视电路10、充电控制晶体管22、电阻23、放电控制晶体管25、外部电源端子26、及外部接地端子27。
电池状态监视电路10包括：电压检测电路11、过充电检测电路12、输出晶体管13、过放电检测电路14、电源端子16、接地端子17、充电控制端子18、及放电控制端子19。
电池21中，正极端子与电源端子16及外部电源端子26连接，负极端子经由接地端子17及放电控制晶体管25和充电控制晶体管22而与外部接地端子27连接。充电控制晶体管22中，栅极与充电控制端子18连接，源极及背栅极与外部接地端子27连接。电阻23在充电控制端子18与外部接地端子27之间连接。放电控制晶体管25中，栅极与放电控制端子19连接，源极及背栅极与电池21的负极端子连接。
过充电检测电路12及过放电检测电路14在电源端子16与接地端子17之间设置。过充电检测电路12的输出端子与输出晶体管13的栅极连接。输出晶体管13中，源极与电源端子16连接，漏极与充电控制端子18连接。即，对于充电控制端子18而言，过充电检测电路12成为漏极开路输出。电压检测电路11中，输入端子与充电控制端子18连接，输出端子与过充电检测电路12连接。过放电检测电路14的输出端子与放电控制端子19连接。
在外部电源端子26与外部接地端子27，连接有负载32及充电器31。
图2是表示一例本发明的电池状态监视电路的电压检测电路11的电路图。电压检测电路11例如由磁滞比较器11a构成。磁滞比较器11a中，非反相输入端子与接地端子17连接，反相输入端子与电压检测电路11的输入端子连接，输出端子与电压检测电路11的输出端子连接。此外，电压检测电路11也可以为如图3所示的电路结构。在图3的电压检测电路11中，分压电路11b的输出端子与磁滞比较器11a的非反相输入端子连接。磁滞比较器11a对电压V1和分压电路11b的分压电压进行比较。
接着，对电池状态监视电路及电池装置的动作进行说明。
在电池21的电压低于过充电电压的正常状态下，过充电检测电路12检测出电池21的电压低于过充电电压，对输出端子输出低电平的输出电压V3。输出晶体管13因栅极成为低电平而导通，充电控制端子18成为高电平。因而，在正常状态下充电控制晶体管22导通。在此，当充电器31与电池装置连接时，电池21用充电器31来充电。
如果电池21被充电器31充电，则电池21成为电压高于过充电电压的过充电状态。过充电检测电路12检测到电池21的电压高于过充电电压的情况，对输出端子输出高电平的输出电压V3。输出晶体管13因栅极成为高电平而截止。充电控制端子18因电阻23而下拉至充电器31的负极端子电压，即低电平。因而，充电控制晶体管22截止，电池21停止充电器31的充电。
通常，充电器31的电压高于电池21的电压，因此充电控制端子18的电压V1低于接地电压VSS。因而，磁滞比较器11a中，反相输入端子的电压低于非反相输入端子的电压，输出端子的电压V2成为高电平。即，电压检测电路11检测到充电器31的连接而使电压V2成为高电平。
过充电检测电路12在从电压检测电路11输入高电平的电压V2时，保持电压V3的高电平。因而，充电控制晶体管22维持截止状态。因而，即使电池21的电压小于过充电解除电压，当连接了充电器31时，过充电检测电路12也保持电压V3的高电平，因此充电控制晶体管22持续截止状态，充电被禁止。
在此，当充电器31从电池装置脱离时，外部接地端子27通过负载32和电阻23而上拉至电池21的正极端子电压VDD。因而，磁滞比较器11a中反相输入端子的电压高于非反相输入端子的电压，输出端子的电压V2成为低电平。即，电压检测电路11检测到充电器31脱离的情况而使电压V2成为低电平。这时，若电池21的电压小于过充电解除电压，则过充电检测电路12输出低电平的电压V3，因此充电控制晶体管22成为导通状态。
如以上说明的那样，电池状态监视电路10中，对于充电控制端子18而言，过充电检测电路12的输出为漏极开路输出，将电压检测电路11的输入端子与充电控制端子18连接，使充电器检测端子与充电控制端子共用，可以减少端子数。
图4示出另一例本发明的电池装置。图4的电池装置成为具备外部负载接地端子28的构成。外部负载接地端子28在放电控制晶体管25与充电控制晶体管22之间连接。为了在充电控制晶体管22截止时，排除对从电池21放电到负载32的路径的影响，电池装置采用这样的电路结构。
在这种结构的电池装置的情况下，由于在外部电源端子26与外部接地端子27之间没有连接负载32，对外部接地端子27不会提供给用于检测充电器31脱离的情况的电压。因而，如图4所示，将电阻24设在外部电源端子26与外部接地端子27之间。电阻24使外部接地端子27上拉至电池21的正极端子电压VDD。此外，电阻24设在电池状态监视电路10的内部的电源端子16与充电控制端子18之间，也能得到同样的效果。这时，具有减少电池装置的部件数目的效果。
即便是具备外部负载接地端子28的电池装置，通过上述那样构成，可以使充电器检测端子和充电控制端子共用，也能减少端子数。
再者，在本实施方式中，举例说明了充电控制晶体管22在外部接地端子27与电池21的负极端子之间的电池装置，但是，充电控制晶体管22在外部电源端子26与电池21的正极端子之间也同样。这时，充电控制晶体管22为PMOS晶体管，输出晶体管13为NMOS晶体管。
附图标记说明
10电池状态监视电路；11电压检测电路；12过充电检测电路；13输出晶体管；14过放电检测电路；16电源端子；17接地端子；18充电控制端子；18放电控制端子；21电池；22充电控制晶体管；25放电控制晶体管；26外部电源端子；27外部接地端子；28外部负载接地端子；31充电器；32负载。

Claims (5)

1.一种电池状态监视电路，其特征在于，包括：
过充电检测电路，其监视电池的电压，检测所述电池的过充电状态；
输出晶体管，由所述过充电检测电路的输出信号来进行控制，当所述输出信号为过充电状态检测信号时截止，而当所述输出信号为正常状态检测信号时导通；
充电控制端子，其连接有充电控制晶体管，所述输出晶体管的信号输出至所述充电控制晶体管；以及
电压检测电路，其监视所述充电控制端子的电压，检测充电器的连接。
2.如权利要求1所述的电池状态监视电路，其中，
所述输出晶体管为漏极开路输出。
3.一种电池装置，其特征在于，包括：
可充放电的电池；
监视所述电池的电压的权利要求1所述的电池状态监视电路；
连接有负载及充电器的第一外部端子及第二外部端子；
充电控制晶体管，其栅极与所述充电控制端子连接，源极及漏极与所述电池的充放电路径连接；以及
在所述充电控制晶体管的栅极与源极之间设置的电阻。
4.一种电池装置，其特征在于，包括：
可充放电的电池；
监视所述电池的电压的权利要求1所述的电池状态监视电路；
连接有负载及充电器的一个端子的第一外部端子；
连接有所述充电器的另一端子的第二外部端子；
充电控制晶体管，其栅极与所述充电控制端子连接，源极及漏极与所述电池的充放电路径连接；
在所述充电控制晶体管的栅极与源极之间设置的第一电阻；
连接有所述充电控制晶体管的漏极和所述负载的另一端子的第三外部端子；以及
在所述第一外部端子与所述第二外部端子之间设置的第二电阻。
5.如权利要求4所述的电池装置，其特征在于，
所述第二电阻在所述电池状态监视电路的所述充电控制端子与所述电池的第一端子之间设置。
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