CN103248014A - 电池保护电路、电池保护装置以及电池组 - Google Patents

电池保护电路、电池保护装置以及电池组 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电池保护电路、电池保护装置以及电池组,能防止断线测知时的误动作。电池保护电路对串联连接了多个单体而成的二次电池(30)进行保护,电池保护电路具备:与单体(32)的高电位侧连接的端子(15);与单体(32)的低电位侧以及单体(31)的高电位侧连接的端子(14);与单体(31)的低电位侧连接的端子(13);对二次电池的蓄电状态的异常进行检测的蓄电异常检测电路(110);由于二次电池与端子(14)之间的断线而使端子(14)的电位移动到端子(15)侧的中点电位固定电路(101);根据端子(14)的电位来检测断线的断线检测电路(120);以及保持断线检测电路的检测结果的锁存电路(155)。

Description

电池保护电路、电池保护装置以及电池组
技术领域
本发明涉及对串联连接了多个单体(cell)而成的二次电池进行保护的电池保护电路以及电池保护装置。另外涉及具备该电池保护装置的电池组。
背景技术
在锂离子二次电池中,有时将多个单体累积成多级。但是,在用于监视各单体的单体电压的监视端子断线了的情况下,无法准确地监视它们的单体电压。因此,即使单体的蓄电状态成为过充电或者过放电等异常状态,可能也无法检测出该异常状态。有时,电池保护电路为了避免这样的异常状态继续而具有断线检测功能。例如,在专利文献1中,公开了这样的内容:通过用恒流电路拉高或拉低(pull up or pull down)监视端子,来使监视端子的电位在断线发生时移动,由此来检测断线。
专利文献1:日本特开平9-308115号公报
但是,即使二次电池与监视端子之间发生了断线,由于半断开、连接不良等不稳定的断线、与监视端子连接的其它电路的动作等原因,有时监视端子的电位没有固定在移动后的值而不稳定。在这样的情况下,可能不能正确地进行断线测知时应该进行的动作。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种能够防止断线测知时的误动作的电池保护电路、电池保护装置以及电池组。
为了达成上述目的,本发明提供一种电池保护电路、电池保护装置以及电池组,所述电池保护电路对二次电池进行保护,该二次电池串联连接了至少第一单体和第二单体的多个单体而成,所述电池保护电路具备:
第一端子,其与所述第一单体的高电位侧连接;
第二端子,其与所述第一单体的低电位侧以及所述第二单体的高电位侧连接;
第三端子,其与所述第二单体的低电位侧连接;
蓄电异常检测电路,其对所述二次电池的蓄电状态的异常进行检测;
移动电路,其由于所述二次电池与所述第二端子之间的断线而使所述第二端子的电位移动到所述第一端子侧或者所述第三端子侧;
断线检测电路,其根据所述第二端子的电位来检测所述断线;以及
锁存电路,其保持所述断线检测电路的检测结果。
根据本发明,能够防止断线测知时的误动作。
附图说明
图1是表示电池组的一个构成例子的图。
图2是表示电池保护IC的一个构成例子的图。
图3是表示电池保护IC的一个构成例子的图。
符号说明
1:充电控制用晶体管
2:放电控制用晶体管
7:充放电控制部
5、6:负载连接端子
9a、9b:电源路径
10、10A、10B:电池保护IC
11~19:外部端子
21~25:单体平衡电路
30:二次电池
31~35:单体
41~46:单体连接端子
51~56:连接线
61~65:单体平衡IC
80:保护模块
90:外部负载
100:电池组
101~105:中点电位固定电路(移动电路)
110:蓄电异常检测电路
111~115:检测器
120:断线检测电路
121~124:比较器
125:逻辑和电路
130;锁存功能选择电路
140:断线检测功能选择电路
155:锁存电路
158:控制电路
T*(*为数字):晶体管
R*(*为数字):电阻
具体实施方式
下面,根据附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是作为本发明的一个实施方式的电池组100的构成图。电池组100内置有:能够向与负载连接端子5、6连接的外部负载90供电的二次电池30;以及保护二次电池30的保护模块80。电池组100可以内置于外部负载90,也可以外挂于外部负载90。作为外部负载90的具体示例,可以列举电动工具、电动助力自行车以及电动自行车等设备。
二次电池30能够利用与负载连接端子5、6连接的未图示的充电器进行充电。作为二次电池30的具体示例,列举锂离子电池等。二次电池30由串联连接的多个单体(图1中例示了五个单体31~35)构成。
二次电池30的正极与构成二次电池30的单体31~35中的电位最高的最上级的单体35的正极连接,二次电池30的负极与构成二次电池30的单体31~35中的电位最低的最下级的单体31的负极连接。另外,所谓的单体的正极是该单体的高电位侧的电极,所谓的单体的负极是该单体的低电位侧的电极。
保护模块80是具有负载连接端子5、负载连接端子6、多个单体连接端子41~46的电池保护装置。单体连接端子46经电源路径9a而与负载连接端子5相连,单体连接端子41经电源路径9b而与负载连接端子6相连。
单体连接端子41经连接线51而与二次电池30的负极(单体31的负极)连接,单体连接端子42经连接线52而与单体31的正极以及单体32的负极连接,单体连接端子43经连接线53而与单体32的正极以及单体33的负极连接,单体连接端子44经连接线54而与单体33的正极以及单体34的负极连接,单体连接端子45经连接线55而与单体34的正极以及单体35的负极连接,单体连接端子46经连接线56而与二次电池30的正极(单体35的正极)连接。
保护模块80具备多个单体平衡电路21~25。单体平衡电路21~25与单体31~35中的对应的一个单体并联连接,是用于减小单体31~35间的单体电压的波动的均等化电路。单体平衡电路21经连接线51、52而与单体31并联连接,单体平衡电路22经连接线52、53而与单体32并联连接,单体平衡电路23经连接线53、54而与单体33并联连接,单体平衡电路24经连接线54、55而与单体34并联连接,单体平衡电路25经连接线55、56而与单体35并联连接。
单体平衡电路21,在单体31的单体电压达到预定的放电开始阈值以上的时候,开始使单体31放电,在单体31的单体电压达到预定的放电停止阈值以下的时候,使单体31停止放电。放电停止阈值设定在放电开始阈值以下。对于单体平衡电路22~25也是一样的。根据对应的单体的单体电压来控制该单体的放电动作。通过使针对单体平衡电路21~25分别设定的放电开始阈值以及放电停止阈值彼此相等,能够使单体31~35各自的单体电压彼此相等。即,能够保持单体31~35间的单体电压的平衡。
保护模块80具备晶体管1、2。晶体管1是切断二次电池30的充电路径的充电路径切断部,晶体管2是切断二次电池30的放电路径的放电路径切断部。在图1的情况下,晶体管1切断二次电池30的充电电流流经的电路路径9b,晶体管2切断二次电池30的放电电流流经的电源路径9b。晶体管1、2是切换电源路径9b的导通和切断的开关元件,晶体管1、2串联插入于电源路径9b。
晶体管1、2例如是MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。晶体管1以晶体管1的寄生二极管的顺方向为二次电池30的放电方向的方式插入于电源路径9b,晶体管2以晶体管2的寄生二极管的顺方向为二次电池30的充电方向的方式插入于电源路径9b。另外,晶体管1、2也可以是IGBT(绝缘栅双极型晶体管)或双极型晶体管等其它半导体元件。另外,也可以在晶体管1、2的漏极-源极间(或者集电极-发射极间)追加二极管。
保护模块80具有电池保护IC(以下称为“保护IC”)10。保护IC10是进行二次电池30的单体31~35的保护动作的集成电路。
保护模块80从保护IC10的端子11,输出使晶体管1导通的高电平信号,并输出使晶体管1截止的低电平信号。保护IC10,通过使晶体管1导通而容许对二次电池30进行充电的方向的电流流经电源路径9b,通过使晶体管1截止而禁止对二次电池30进行充电的方向的电流流经电源路径9b。
另外,保护模块80,从保护IC10的端子12,输出使晶体管2导通的高电平信号,并且输出使晶体管2截止的低电平信号。保护IC10,通过使晶体管2导通而容许使二次电池30放电的方向的电流流经电源路径9b,通过使晶体管2截止而禁止使二次电池30放电的方向的电流流经电源路径9b。
保护IC10具备充放电控制部7。充放电控制部7,将端子13与端子14间的电压的检测值作为单体31的单体电压的检测值取得,将端子14与端子15间的电压的检测值作为单体32的单体电压的检测值取得,将端子15与端子16间的电压的检测值作为单体33的单体电压的检测值取得,将端子16与端子17间的电压的检测值作为单体34的单体电压的检测值取得,将端子17与端子18间的电压的检测值作为单体35的单体电压的检测值取得。
端子13~18作为用于监视单体31~35的单体电压的、保护IC10的监视端子发挥作用。端子13与单体连接端子41连接,端子14与单体连接端子42连接,端子15与单体连接端子43连接,端子16与单体连接端子44连接,端子17与单体连接端子45连接,端子18与单体连接端子46连接。另外,端子13,与电源路径9b连接,例如是保护IC10的负侧电源端子(VSS端子),端子18,与电源路径9a连接,例如是保护IC10的正侧电源端子(VDD端子)。
充放电控制部7具有过充电检测电路,该过充电检测电路在单体31~35中的至少一个的单体电压的检测值在预定的过充电检测阈值以上时,认为检测到构成二次电池30的单体的过充电,并输出充电异常检测信号。充放电控制部7,在输出了关于二次电池30的充电异常检测信号的时候,从端子11输出使晶体管1截止的低电平信号。由此,无关乎晶体管2的导通状态和截止状态,能够保护构成二次电池30的单体31~35避免过充电。
另外,充放电控制部7具有过放电检测电路,该过放电检测电路在单体31~35中的至少一个的单体电压的检测值在预定的过放电检测阈值以下时,认为检测到构成二次电池30的单体的过放电,并输出放电异常检测信号。充放电控制部7,在输出了关于二次电池30的放电异常检测信号的时候,从端子12输出使晶体管2截止的低电平信号。由此,无关乎晶体管1的导通状态和截止状态,能够保护构成二次电池30的单体31~35避免过放电。
另外,充放电控制部7也可以具有充电过电流检测电路。充电过电流检测电路,通过检测到预定的充电过电流检测阈值以下的负侧端子间电压(负载连接端子6与单体连接端子41之间的电压),认为检测到对二次电池30充电的方向的过电流(充电过电流),并输出充电异常检测信号。充放电控制部7,在从充电过电流检测电路输出了充电异常检测信号的时候,从保护IC10的端子11输出低电平信号,从而使晶体管1截止。由此,无关乎晶体管2的导通状态和截止状态,能够保护二次电池30避免充电过电流。
另外,充放电控制部7也可以具有放电过电流检测电路。放电过电流检测电路,通过检测到预定的放电过电流检测阈值以上的负侧端子间电压(负载连接端子6与单体连接端子41之间的电压),认为检测到使二次电池30放电的方向的过电流(放电过电流),并输出放电异常检测信号。充放电控制部7,在从放电过电流检测电路输出了放电异常检测信号的时候,从保护IC10的端子12输出低电平信号,从而使晶体管2截止。由此,无关乎晶体管1的导通状态和截止状态,能够保护二次电池30避免放电过电流。
充放电控制部7具有断线检测电路,该断线检测电路输出表示端子14~17中的至少一个发生了断线的断线异常检测信号。充放电控制部7,在输出了断线异常检测信号的时候,从端子11输出使晶体管1截止的低电平信号,从端子12输出使晶体管2截止的低电平信号。由此,由于端子14~17中的某个发生断线,即使充放电控制部7没有检测到构成二次电池30的单体31~35中的某个的蓄电状态的异常,也能够防止晶体管1或2不成为截止状态。其结果为,能够避免单体31~35中的某个的蓄电状态的异常持续。所谓蓄电状态的异常例如列举由过充电检测电路检测到的过充电异常、由过放电检测电路检测到的过放电异常等。
另外,充放电控制部7可以在输出了断线异常检测信号的时候,对外部负载90等外部装置输出告知检测到了断线的断线通知信号。外部负载90等外部装置可以通过接收到断线通知信号而例如将表示发生了断线的错误信息保存到能够读出的存储装置中,也可以对使用者进行通知。
图2是具体表示图1的充放电控制部7以及单体平衡电路21~25的一个构成例子的图。
图2的保护IC10A的充放电控制部7具备:蓄电异常检测电路110、中点电位固定电路101、102、断线检测电路120、锁存电路155以及控制电路158。
蓄电异常检测电路110检测二次电池30的蓄电状态的异常。蓄电异常检测电路110具有作为过充电检测电路和过放电检测电路而针对单体31~35中的每一个设置的、分压电阻R21~R25以及检测器111~115。
分压电阻R21经端子13、14而与单体31并联连接,分压电阻R22经端子14、15而与单体32并联连接,分压电阻R23经端子15、16而与单体33并联连接,分压电阻R24经端子16、17而与单体34并联连接,分压电阻R25经端子17、18而与单体35并联连接。分压电阻R21~R25具有彼此相等的电阻值。
分压电阻R21将以第一比对端子13与端子14之间的电压进行分压而得到的值作为单体31的过充电判定用检测值检测出来,将以第二比对端子13与端子14之间的电压进行分压而得到的值作为单体31的过放电判定用检测值检测出来。分压电阻R22~R25也是同样的,通过以与分压电阻R21相同的分压比对各端子间的电压进行分压来检测与单体32~35对应的过充电判定用检测值以及过放电判定用检测值。
检测器111,在通过分压电阻R21检测到的过充电判定用检测值在过充电检测阈值以上的时候,输出单体31的过充电检测信号,在由分压电阻R21检测到的过放电判定用检测值在过放电检测阈值以下的时候,输出单体31的过放电检测信号。检测器112~115也是同样的,根据由各分压电阻检测到的值来输出各单体的过充电检测信号和过放电检测信号。检测器111~115例如由比较器构成。
蓄电异常检测电路110,在从检测器111~115中的至少一个输出了过充电检测信号的时候,作为对控制电路158输出充电异常检测信号的过充电检测电路发挥作用,在从检测器111~115中的至少一个输出了过放电检测信号的时候,作为对控制电路158输出放电异常检测信号的过放电检测电路发挥作用。控制电路158,通过接收充电异常检测信号而使图1的晶体管1截止,通过接收放电异常检测信号而使图1的晶体管2截止。
中点电位固定电路101,如图2所示,是被插入于端子14与端子15之间并经端子14、15而与单体32并联连接的电路。中点电位固定电路101具有插入了电阻R11与晶体管T11二者的串联电路的电流路径。晶体管T11,在二次电池30的中间电位点36与端子14之间的断线或者二次电池30的中间电位点37与端子15之间的断线发生前的初始状态下是导通的。
中点电位固定电路101是由于二次电池30的中间电位点36与端子14之间的断线而使端子14的电位(端子13与端子15之间的中点电位)以固定到端子15的电位侧的方式移动的移动电路。另外,中点电位固定电路101是由于二次电池30的中间电位点37与端子15之间的断线而使端子15的电位(端子14与端子16之间的中点电位)以固定到端子14的电位侧的方式移动的移动电路。中间电位点36是单体32的负极与单体31的正极的连接点,中间电位点37是单体33的负极与单体32的正极的连接点。
中点电位固定电路102,是被插入于端子16与端子17之间、并经端子16、17而与单体34并联连接的电路。中点电位固定电路102具有插入了电阻R12与晶体管T12二者的串联电路的电流路径。晶体管T12,在二次电池30的中间电位点38与端子16之间的断线或者二次电池30的中间电位点39与端子17之间的断线发生前的初始状态下是导通的。
中点电位固定电路102是由于二次电池30的中间电位点38与端子16之间的断线而使端子16的电位(端子15与端子17之间的中点电位)以固定到端子17的电位侧的方式移动的移动电路。另外,中点电位固定电路102是由于二次电池30的中间电位点39与端子17之间的断线而使端子17的电位(端子16与端子18之间的中点电位)以固定到端子16的电位侧的方式移动的移动电路。中间电位点38是单体34的负极与单体33的正极的连接点,中间电位点39是单体35的负极与单体34的正极的连接点。
断线检测电路120具有比较器121~124。比较器121是根据端子14的电位来检测中间电位点36与端子14之间的断线的检测器,比较器122是根据端子15的电位来检测中间电位点37与端子15之间的断线的检测器,比较器123是根据端子16的电位来检测中间电位点38与端子16之间的断线的检测器,比较器124是根据端子17的电位来检测中间电位点39与端子17之间的断线的检测器。
比较器121,在上拉至了端子15的端子14的电位处于断线检测阈值Vth1以上的时候,输出表示检测到了中间电位点36与端子14之间的断线的高电平断线检测信号。比较器122,在下拉至了端子14的端子15的电位处于断线检测阈值Vth2以下的时候,输出表示检测到了中间电位点37与端子15之间的断线的高电平断线检测信号。比较器123,在上拉至了端子17的端子16的电位处于断线检测阈值Vth3以上的时候,输出表示检测到了中间电位点38与端子16之间的断线的高电平断线检测信号。比较器124,在下拉至了端子16的端子17的电位处于断线检测阈值Vth4以下的时候,输出表示检测到了中间电位点39与端子17之间的断线的高电平断线检测信号。
由串联连接了电阻R35和R36的电阻分压电路生成断线检测阈值Vth1。该电阻分压电路被插入到端子13与端子15之间,并经端子13、15而与单体31和单体32的串联电路并联连接。由串联连接了电阻R31和R32的电阻分压电路生成断线检测阈值Vth2。该电阻分压电路被插入到端子14与端子16之间,并经端子14、16而与单体32和单体33的串联电路并联连接。由串联连接了电阻R37和R38的电阻分压电路生成断线检测阈值Vth3。该电阻分压电路被插入到端子15与端子17之间,并经端子15、17而与单体33和单体34的串联电路并联连接。由串联连接了电阻R33和R34的电阻分压电路生成断线检测阈值Vth4。该电阻分压电路被插入到端子16与端子18之间,并经端子16、18而与单体34和单体35的串联电路并联连接。
断线检测电路120具有逻辑和电路125,在从比较器121~124中的至少一个输出了断线检测信号的时候,该逻辑和电路125输出表示检测到了断线异常的高电平断线异常检测信号。控制电路158通过经锁存电路155接收到断线异常检测信号,而执行在断线发生时应该进行的预定动作。例如,控制电路158可以使图1的晶体管1、2截止,也可以输出告知检测到了断线的断线通知信号。
锁存电路155是保持断线检测电路120的断线检测结果的RS触发器(flip-flop)。断线检测电路120的逻辑和电路125的输出信号经与非电路151和与非逻辑和电路154而输入到锁存电路155的置位(set)端子S。保护IC10A具有锁存电路155,由此,通过断线检测电路120检测到断线后的端子14~17的电位的变动,能够防止断线检测电路120得到的断线测知被误解除。
例如,即使由于中间电位点39与端子17之间没有完全断线,而导致端子17的电位相对于断线检测阈值Vth4不稳定地上下浮动,也能够通过锁存电路155保持比较器124的断线检测结果。对于其他中间电位点36~38与端子14~16之间的断线检测也是同样的。
另外,例如,即使在由于连接线55发生断线导致单体平衡电路25动作,因而端子17的电位相对于断线检测阈值Vth4不稳定地上下浮动时,也能够通过锁存电路155保持比较器124的断线检测结果。
例如,单体平衡电路25具有:电阻R5和晶体管T5的串联电路、以及单体平衡IC65。单体平衡IC65是根据单体35的单体电压(也可以是端子17与端子18之间的电压)来驱动晶体管T5的集成电路。电阻R5与晶体管T5的串联电路是被插入到单体连接端子45与46之间、并经端子45、46而与单体35并联连接的放电路径。
单体平衡IC65在单体35的单体电压达到预定的放电开始阈值以上的时候,通过使晶体管T5导通,来开始使单体35经电阻R5放电。放点开始阈值设定为比在蓄电异常检测电路110中设定的过充电检测阈值低的值。另外,单体平衡IC65在单体35的单体电压达到预定的放电停止阈值以下的时候,通过使晶体管T5截止,来停止使单体35经电阻R5放电。放点停止阈值设定为比在蓄电异常检测电路110中设定的过放电检测阈值高的值。
例如,当连接线55在点a处发生了断线的时候,中点电位固定电路102,按照电阻R12、R24、R25的分压比使端子17的电位降低成接近端子16的电位侧。通过端子17的电位的降低,施加于单体平衡IC65的两端的电压变大,因此,单体35的单体电压表观上升高。因此,通过由单体平衡IC65使晶体管T5导通,单体35开始放电。流经电阻R5的放电电流(例如,20mA)与流经电阻R12、R24、R25的电流(例如,2μA)相比足够大,因此,端子17的电位上升成接近端子18的电位侧。通过端子17的电位的上升,施加于单体平衡IC65的两端的电压减小,因此,单体35的单体电压表观上降低。因此,通过由单体平衡IC65使晶体管T5截止,单体35停止放电。通过停止单体35的放电,端子17的电位通过中点电位固定电路102而再次降低成接近端子16侧的电位侧。
这样,有时,由于连接线55在点a处发生断线,端子17的电位相对于断线检测阈值Vth4不稳定地上下浮动。但是,通过构成锁存电路155,能够防止断线测知被解除。另外,能够抑制由于与断线了的线连接的上下的单体和其他单体相比进行了放电而导致各单体间的单体电压的平衡恶化的情况。关于这些方面,在由于连接线53在点c处发生断线,中点电位固定电路101按照电阻R11、R22、R23的分压比使端子15的电位减低成接近端子14的电位侧的情况下,可以做同样的考虑。
另外,中点电位固定电路102的晶体管T12是在利用锁存电路155保持了断线检测电路120的断线检测结果之后,停止使端子17的电位移动到端子16的电位侧的开关电路。通过晶体管T12的截止,流经中点电位固定电路102的电阻R2的电流被切断,因此停止端子17的电位移动。即,通过晶体管T12的截止所致的电位移动的中止,通过中点电位固定电路102而被下拉到了端子16的电位侧的端子17的电位会上升。
另外,晶体管T12还是在通过锁存电路155保持了断线检测电路120的断线检测结果之后,停止使端子16的电位移动到端子17的电位侧的开关电路。通过晶体管T12的截止,流经中点电位固定电路102的电阻R2的电流被切断,因此,停止端子16的电位移动。即,通过晶体管T12的截止所致的电位移动的中止,通过中点电位固定电路101而被上拉到了端子17的电位侧的端子16的电位会降低。
这样,通过设置限制流经中点电位固定电路102的电流的晶体管T12,在端子17或者端子16发生断线后,能够抑制端子17或者16的电位相对于断线检测阈值Vth4或者Vth3不稳定地上下浮动。其结果为,不容易解除断线检测电路120得到的断线测知。这对于中点电位固定电路101的晶体管T11也是一样的。
另外,中点电位固定电路102的晶体管T12在利用锁存电路155保持了断线检测电路120的断线检测结果之后,使端子18与端子17之间的输入阻抗、等于端子17与端子16之间的输入阻抗。即,晶体管T12使端子17的电位移动停止,使端子18与端子17之间的输入阻抗等于端子17与端子16之间的输入阻抗。例如,由于电阻R24与R25的电阻值相等,因此,通过晶体管T12的截止,端子18与端子17之间的输入阻抗等于端子17与端子16之间的输入阻抗。由此,即使连接线55在点a处发生了断线,端子18与端子17之间的输入阻抗、和端子17与端子16之间的输入阻抗之比也为1:1。因此,保持了保护IC10A的内部的电压平衡,因此,能够防止单体平衡IC65动作,能够防止由于单体平衡IC65的动作而使得晶体管T5反复导通和截止。这对于中点电位固定电路101的晶体管T11也是一样的。
晶体管T11、T12根据锁存电路155的反相输出端子(-Q)的输出信号而导通截止。锁存电路155的反相输出端子(-Q)的输出信号经逻辑和电路152而输入到晶体管T11、T12的栅极。锁存电路155的输出端子Q的输出信号被输入到逻辑和电路156。逻辑积电路153的输出信号被输入到逻辑和电路156。逻辑和电路125的输出信号和锁存功能选择电路130的输出信号被输入到逻辑积电路153。锁存功能选择电路130的输出信号被输入到逻辑和电路152、逻辑积电路153以及与非逻辑和电路154。
锁存功能选择电路130是切换锁存电路155的有效和无效的切换单元。锁存功能选择电路130,在连接了保险丝131的时候,输出为低电位部133的电位的低电平。由此,锁存电路155的功能有效。锁存功能选择电路130,在没有连接保险丝131的时候,经电流源132而输出为高电位部134的电位的高电平。由此,锁存电路155的功能无效。
另外,锁存电路155的输出端子Q的输出信号经逻辑和电路156而输入到逻辑积电路157。并且,断线检测功能选择部140的输出信号被输入到逻辑积电路157,逻辑积电路157的输出信号被输入到控制电路158。
断线检测功能选择电路140是切换断线检测电路120的有效和无效的切换单元。断线检测功能选择电路140,在连接有保险丝141的时候输出为低电位部143的电位的低电平。由此,断线检测电路120的功能有效。另外,断线检测功能选择电路140,在没有连接保险丝141的时候,经电流源142而输出为高电位部144的电位的高电平。由此,断线检测电路120的功能无效。
通过构成保险丝131、141,根据有没有利用激光微调(laser trimming)切断保险丝,能够选择锁存电路155和/或断线检测电路120的功能的有无。由此,能够不进行布线层的修正地容易地提供与使用保护IC10A的各个用户对应的功能。即,减少了功能展开所需的掩模(mask)的制作工时。另外,例如,能够减少试做成本、管理成本、IC的制造的交付周期(lead time)、评价时间等。
另外,保护IC10A以具有用于复位(reset)锁存电路155的复位端子19为宜。从复位端子19输入的复位信号被输入到锁存电路155的复位端子R。由此,保护IC10A的外部的装置能够在任意的时机解除锁存电路155对断线检测结果的保持。
以上,对本发明的优选的实施例进行了详细说明,但是本发明并不限定于上述的实施例,在不超过本发明的范围的情况下可以对上述实施例进行各种的变形、改良、置换以及组合。
例如,在图2的情况下,在串联连接的多个单体中的第偶数级的单体并联连接有中点电位固定电路,但是也可以如图3所示,在第奇数个单体并联连接中点电位固定电路。在图3的情况下,比较器121~124的反相输入端子以及非反相输入端子相对于图2是反过来的。
在图3中,比较器121,在下拉到了端子13的端子14的电位处于断线检测阈值Vth1以下的时候,输出表示检测到了中间电位点36与端子14之间的断线的高电平断线检测信号。比较器122,在上拉到了端子16的端子15的电位处于断线检测阈值Vth2以上的时候,输出表示检测到了中间电位点37与端子15之间的断线的高电平断线检测信号。比较器123,在下拉到了端子15的端子16的电位处于断线检测阈值Vth3以下的时候,输出表示检测到了中间电位点38与端子16之间的断线的高电平断线检测信号。比较器124,在上拉到了端子18的端子17的电位处于断线检测阈值Vth4以上的时候,输出表示检测到了中间电位点39与端子17之间的断线的高电平断线检测信号。
另外,例如例示了构成二次电池30的单体的串联数量为5个的情况,但是对于除此以外的串联数量的情况也可以做同样的考虑。另外,晶体管1和晶体管2可以将图示的配置位置相互置换。
另外,上述的实施例是将充电控制用晶体管1和放电控制用晶体管2插入到负侧的电源路径9b的方式。但是,也可以是将充电控制用晶体管1和放电控制用晶体管2插入到正侧的电源路径9a的方式。
另外,上述的单体平衡电路是电池保护IC外部的电路,但是也可以内置于电池保护IC。

Claims (10)

1.一种电池保护电路,其对二次电池进行保护,该二次电池串联连接了至少第一单体和第二单体的多个单体而成,该电池保护电路的特征在于,
所述电池保护电路具备:
第一端子,其与所述第一单体的高电位侧连接;
第二端子,其与所述第一单体的低电位侧以及所述第二单体的高电位侧连接;
第三端子,其与所述第二单体的低电位侧连接;
蓄电异常检测电路,其对所述二次电池的蓄电状态的异常进行检测;
移动电路,其由于所述二次电池与所述第二端子之间的断线而使所述第二端子的电位移动到所述第一端子侧或者所述第三端子侧;
断线检测电路,其根据所述第二端子的电位来检测所述断线;以及
锁存电路,其保持所述断线检测电路的检测结果。
2.根据权利要求1所述的电池保护电路,其特征在于,
在通过所述锁存电路保持了所述检测结果之后,使所述第二端子的电位移动停止。
3.根据权利要求1或2所述的电池保护电路,其特征在于,
停止所述第二端子的电位移动,使得所述第一端子与所述第二端子之间的阻抗等于所述第二端子与所述第三端子之间的阻抗。
4.根据权利要求2或3所述的电池保护电路,其特征在于,
通过开关电路停止所述第二端子的电位移动。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电池保护电路,其特征在于,
所述电池保护电路具有用于复位所述锁存电路的复位端子。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的电池保护电路,其特征在于,
所述电池保护电路具有切换所述锁存电路或者所述断线检测电路的有效和无效的切换单元。
7.根据权利要求6所述的电池保护电路,其特征在于,
所述切换单元通过保险丝来切换所述锁存电路或所述断线检测电路的有效和无效。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的电池保护电路,其特征在于,
所述电池保护电路具有:
在所述第一单体的单体电压为预定值以上时,使所述第一单体放电的第一放电电路;以及
在所述第二单体的单体电压为预定值以上时,使所述第二单体放电的第二放电电路。
9.一种电池保护装置,其特征在于,具备:
权利要求1至8中的任一项所述的电池保护电路;以及
根据所述检测结果来切断流经所述二次电池的电流的切断部。
10.一种电池组,其特征在于,具备:
权利要求9所述的电池保护装置;以及
所述二次电池。
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