CN105656112B - 电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池组,其在因电池电压急剧降低而控制电路停止动作时,使放电路径上的开关元件迅速地切断,从而防止开关元件产生故障。在电池组(1)中具备:电池(10)、使从电池(10)向外部负载的放电路径导通/切断的开关元件(Q22)、控制电路(20)以及保护电路(24)。控制电路(20)通过使控制开关(SW1)接通来使开关元件(Q22)导通,若在放电时产生异常,则通过开关元件(Q1)使开关元件(Q22)切断。保护电路(24)根据来自控制电路(20)的输出脉冲监视动作状态,当控制电路(20)变得不能进行动作时,通过开关元件(Q1)使开关元件(Q22)切断。

Description

电池组
技术领域
本发明涉及具备对从电池向外部负载的放电进行控制的控制电路的电池组。
背景技术
在这种电池组中,在从电池向外部负载的放电路径上设置有由FET等构成的开关元件,控制电路通过使开关元件导通,来许可从电池向外部负载的放电。
另外,例如,若从电池向外部负载的放电时放电电流成为阈值以上且该状态(即,过电流状态)继续了规定时间以上的情况等,在放电时产生异常,则控制电路使开关元件切断,从而从过放电等保护电池(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本专利第4831171号公报
另外,在电池组中,控制电路从电池接受电源供给来进行动作,所以有时因在外部负载侧的短路等而来自电池的放电电流过大,电池电压急剧降低,导致控制电路停止动作。
该情况下,控制电路在动作停止前不能使开关元件切断,所以有时在控制电路的动作停止后,在开关元件中电流继续流动。
此外,这是因为在开关元件的控制端子(在开关元件是FET的情况下是栅极,在双极晶体管情况下是基极)通常设置有用于使输入电压稳定化的电容器。
即,即使因控制电路的动作停止而不从控制电路向开关元件的控制端子输入驱动电压,直到与控制端子连接的电容器所蓄积的电荷放电结束,开关元件为接通状态,电流仍继续流动。
该情况下,开关元件的控制端子的电压因所述电容器的放电而逐渐降低。因此,由于开关元件的接通电阻增加,所以在开关元件的电能消耗增加,开关元件会产生故障。
发明内容
鉴于此,本发明的目的在于:在具备对来自电池的放电进行控制的控制电路的电池组中,即使因电池电压的急剧降低而控制电路停止动作,也能够使放电路径上的开关元件迅速地切断,能够防止开关元件产生故障。
在本发明的电池组中,具备:电池、被设置在从电池向外部负载的放电路径上并使该放电路径导通/切断的开关元件、控制电路以及保护电路。
控制电路从电池接受电源供给来进行动作,通过使开关元件导通,来许可从电池向外部负载的放电。另外,当从电池向外部负载放电时,若在电池或者外部负载产生异常,则控制电路使开关元件切断,禁止从电池向外部负载的放电。
而且,保护电路监视控制电路的动作状态,当控制电路变得不能进行动作时,使开关元件切断。
因此,根据本发明的电池组,即使电池电压急剧地降低,控制电路变得不能进行动作,保护电路也检测该内容,来切断开关元件。
因此,在开关元件处于导通状态时,当电池电压急剧地降低时,能够防止在开关元件中电流继续流动,能够防止由于该通电而开关元件产生故障。
这里,为了使保护电路动作,需要保护电路驱动用的电源,由于需要在电池电压降低时也使保护电路动作,所以作为其电源,使用从电池或者控制电路被充电的蓄电部即可。
而且,将保护电路切断开关元件所需要的电力充电给该蓄电部即可,所以在蓄电部能够利用容量小的电容器,能够抑制成本、尺寸。
另外,也可以在从电池或者控制电路向蓄电部的充电路径上设置有逆流防止用的二极管。
而且,这样的话,能够防止当电池电压、控制电路的电源电压降低时,蓄电部中所充电的电力向电池或者控制电路放电,能够更可靠地使保护电路动作。
接着,保护电路可以构成为第1保护电路(所谓的看门狗电路),该第1保护电路通过监视从控制电路周期地输出的脉冲信号来判定控制电路的动作停止,或者保护电路也可以构成为第2保护电路,该第2保护电路根据控制电路的输出端口的电位变化来判定控制电路的动作停止。另外,保护电路也可以由第1保护电路与第2保护电路的组合构成。
而且,在将保护电路构成为第1保护电路(所谓的看门狗电路)时,将控制电路构成为在正常动作时从第1输出端口以规定周期输出脉冲信号即可。
即,这样的话,第1保护电路如下那样构成即可:若从控制电路的第1输出端口不输出脉冲信号,则判断为控制电路变得不能进行动作,并使开关元件切断。
此外,作为第1保护电路的电源而设置蓄电部时,构成为该蓄电部从电池经由二极管被充电即可。
即,第1保护电路在从控制电路的第1输出端口不输出脉冲信号时,判定为控制电路变得不能进行动作,因此从电池电压急剧地降低之后直到第1保护电路能够切断开关元件为止,需要规定的延迟时间。
因此,需要在该延迟时间的期间将使第1保护电路动作所需要的电能充电给蓄电部,为此,使对蓄电部的充电电压高即可。
因此,对于向成为第1保护电路的电源的蓄电部的充电而言,与利用控制电路的电源电压相比,利用比该电源电压高的电池电压即可。而且,根据该构成,能够减小蓄电部的容量,能够抑制成本、尺寸。
另一方面,在将保护电路构成为第2保护电路时,如下构成控制电路即可:当控制电路通常动作时,第2输出端口成为规定电位(高或者低),若控制电路停止动作,则第2输出端口被开放而成为浮置状态。
而且,该情况下,在伴随着电池电压的降低而控制电路变得不能进行动作,第2输出端口成为浮置状态时,第2保护电路能够使开关元件切断,所以能够迅速地使开关元件切断。
此外,当设置蓄电部作为第2保护电路的电源时,构成为该蓄电部从控制电路经由二极管被充电即可。
而且,这样的话,能够在控制电路通常动作时,使控制电路的电源电压与向蓄电部的充电电压为相同电压,能够防止因上述各电压的电压差而电流从第2保护电路向第2端口或者其逆方向流动。
即,考虑到:在利用电池电压对成为第2保护电路的电源的蓄电部进行充电时,第2保护电路的电源电压比控制电路的电源电压大,所以因该电压差从而电流从第2保护电路向第2端口或者其逆方向(负电源的情况下)流动。
该情况下,需要设置电压限制元件,限制从蓄电部向第2保护电路供给的电源电压,由此使在第2保护电路与第2端口之间电流不流动,但是,如果从控制电路进行向蓄电部的充电,则能够不需要电压限制元件。
附图说明
图1是表示实施方式的电池组的外观的立体图。
图2是表示第1实施方式的电池组的电路构成的电路图。
图3是表示第1实施方式的保护电路的动作的时序图。
图4是表示第2实施方式的电池组的电路构成的电路图。
图5是表示第2实施方式的保护电路的保护动作的时序图。
图6是表示第3实施方式的电池组的电路构成的电路图。
图7是表示第3实施方式的保护电路的动作的时序图。
附图标记说明:1~3…电池组;4…连接部;6…电源端子部;6A…正极侧端子;6B…负极侧端子;6C…充电用正极侧端子;8…连接端子部;8A~8C…连接端子;10…电池;10A…正极端子;10B…负极端子;12…AFE;14…电压检测电路;16…充电器检测部;18…调节器;20…控制电路;P1~P3…输出端口;20a…CPU;20b…ROM;20c…RAM;SW1…控制开关;22、26…切断开关;Q22、Q26…开关元件;24…保护电路;28、29…充电电路;C1、C41、C42…电容器(蓄电部);D2、D41、D42…二极管(逆流防止用)。
具体实施方式
以下与附图一起说明本发明的实施方式。
[第1实施方式]
本实施方式的电池组1是用于向电动工具进行电源供给的电池组,如图1所示,在电池组1的外壁设置有用于自由装卸地安装于电动工具、充电器的连接部4。而且,在该连接部4设置有用于与电动工具以及充电器电连接的电源端子部6以及连接端子部8。
另外,如图2所示,在电池组1中具备:设置在电源端子部6的正极侧端子6A以及负极侧端子6B、充电用正极侧端子6C、设置在连接端子部8的连接端子8A~8C、电池组1的壳体内所收纳的电池10以及充放电控制用的各种电路。
这里,正极侧端子6A以及负极侧端子6B用于在将电池组1安装在电动工具时与电动工具的正极侧端子以及负极侧端子连接,从而从电池10向电动工具供给电力。
因此,正极侧端子6A经由正极侧电源线LA与电池10的正极端子10A连接,负极侧端子6B经由负极侧电源线LB与电池10的负极端子10B连接。
此外,在从电池10的负极端子10B到电池组1的负极侧端子6B的负极侧电源线LB上,从负极端子10B侧开始依次设置有电流检测用的电阻SR以及切断开关22。另外,电池10的负极端子10B与电池组1内的接地线连接。
接着,连接端子8A用于在将电池组1安装于电动工具时,将电池组1内的控制电路20与电动工具侧的控制电路连接成能够进行通信,在电池组1内通过信号线与控制电路20连接。
另外,连接端子8B用于在将电池组1安装于充电器时,将控制电路20与充电器侧的控制电路连接成能够进行通信,在电池组1内通过信号线与控制电路20连接。
另外,连接端子8C用于在将电池组1安装于充电器时,与充电器侧的电源线连接,将充电器的电源电压输入给电池组1内的充电器检测部16。
因此充电器检测部16通过来自连接端子8C的输入电压检测电池组1被连接到了充电器,将表示该内容的检测信号向控制电路20输出。
另外,充电用正极侧端子6C与正极侧端子6A相同地与正极侧电源线LA连接,用于在将电池组1安装于充电器时,在与负极侧电源线LB之间,从充电器取入充电电压并向电池10供给充电电流。
接着,控制电路20用于控制向电池10的充放电,由以CPU20a、ROM20b、RAM20c为中心的微机构成。
而且,在将电池组1安装于电动工具时,控制电路20经由连接端子8A在与电动工具侧的控制电路之间能够进行双方向通信。
另外,在将电池组1安装于电动工具时,控制电路20经由充电器检测部16检测出该内容,经由连接端子8B在与充电器侧的控制电路之间能够进行双方向通信。
另外,电池10通过将能够充放电的多个电池单元B1、B2、…Bn在正极端子10A与负极端子10B之间串联连接而构成,产生用于驱动电动工具的直流电压。此外,在本实施方式中,电池10例如由锂离子电池构成。
而且,在电池10连接有用于检测电池状态的AFE(模拟前端)12。
AFE12是构成为按照来自控制电路20的指令检测构成电池10的电池单元B1、B2、…Bn的单元电压并将检测结果输出给控制电路20的模拟电路。
另外,在AFE12中内置有电流检测电路(未图示),该电流检测电路检测经由设置于负极侧电源线LB的电阻SR向电池10的充电电流、来自电池10的放电电流,并将该检测结果输出给控制电路20。
另外,在电池组1中还具备:用于检测来自正极侧端子6A的输出电压Vpack(换言之,电池电压)的电压检测电路14、接受来自电池10的电力供给来生成控制电路20的电源电压(直流恒压)Vcc的调节器18。
此外,电压检测电路14由对输出电压Vpack进行分压的2个电阻R11、R12构成,将该分压电压作为输出电压Vpack的检测结果输入给控制电路20。
另外,也能够从连接端子8C对调节器18进行电力供给。这是因为:在电池电压的降低时,在电池组1被安装在充电器时,从充电器向调节器18进行电力供给,所以能够驱动控制电路20。
接着,设置在负极侧电源线LB的切断开关22通过由FET构成的开关元件Q22、设置在开关元件Q22的栅极源极间的电阻R22以及电容器C22构成。
开关元件Q22例如由n沟道MOSFET构成,漏极与负极侧端子6B连接,源极经由电阻SR与电池10的负极端子10B连接。
另外,开关元件Q22的栅极经由控制开关SW1、电阻R1以及二极管D1被连接于正极侧电源线LA。
控制开关SW1的一端与正极侧电源线LA直接连接,另一端经由电阻R1以及二极管D1与开关元件Q22的栅极连接。
另外,二极管D1的阳极与电阻R1连接,二极管D1的阴极与开关元件Q22的栅极连接。
控制开关SW1与电阻R1以及二极管D1一起构成开关元件Q22驱动用的偏置电路,根据来自控制电路20的控制信号被接通/断开。
而且,在控制开关SW1是接通状态时,驱动电压被施加给开关元件Q22的栅极,开关元件Q22(进而切断开关22)成为接通状态,能够对电池10进行充放电。此外,在该状态下,电容器C22被充电。
另外,若控制开关SW1从接通状态切换到断开状态,则不从控制开关SW1向开关元件Q22供给驱动电压,但在刚刚切换之后,从电容器C22向开关元件Q22供给驱动电压。
因此,开关元件Q22(进而切断开关22)在通过电容器C22的放电而栅极源极间电压成为阈值Vth以下为止为接通状态,经过规定的放电期间后,成为断开状态,切断向电池10的充放电路径。
此外,该放电期间通过由电容器C22的容量和电阻R22的电阻值决定的时间常数来设定。如此设定放电期间是为了:在因噪声等开关元件Q22的驱动电压变动时,防止切断开关22被切换到断开状态,对电池10的充电或者放电被停止。即,电容器C22用于稳定化驱动电压。
接着,当电池组1未与电动工具以及充电器连接时,控制电路20通过将控制开关SW1控制为断开状态,断开切断开关22,使向电池10的充放电路径切断。
另外,当电池组1与电动工具或者充电器连接时,控制电路20通过将控制开关SW1控制为接通状态,接通切断开关22,使向电池10的充电路径或者放电路径导通。
另外,控制电路20当将控制开关SW1控制为接通状态时,通过监视来自AFE12、电压检测电路14的检测信号,来检测电池10的充放电时的电压或者电流的异常。
而且,当检测出异常时,控制电路20从输出端口P1输出用于使切断开关22迅速地断开的切断信号(高电平)。
即,在本实施方式中,在从二极管D1向切断开关22(详细地说,开关元件Q22的栅极)的驱动电压的输入路径上设置有用于将该输入路径接地于接地线的开关元件Q1。
而且,若在向电池10充放电时检测出电池电压、充放电电流等的异常,则控制电路20接通开关元件Q1,使开关元件Q22的栅极成为接地电位,从而使切断开关22断开。
如此,在检测出异常时,通过开关元件Q1使切断开关22断开是为了使切断开关22的电容器C22迅速地放电,来迅速地切断向电池10的充放电路径。
另外,为此而被使用的开关元件Q1由FET(例如n沟道MOSFET)构成,该FET的漏极经由电阻R2与开关元件Q22的栅极连接,该FET的源极接地于接地线,在栅极源极之间设置有电阻R3。
而且,从控制电路20的输出端口P1输出的切断信号(高电平)经由电阻R5以及二极管D3输入至开关元件Q1的栅极,开关元件Q1通过该切断信号被切换为接通状态。
此外,二极管D3是逆流防止用的二极管,阳极经由电阻R5与控制电路20的输出端口P1连接,阴极与开关元件Q1的栅极连接。
另外,为了使电容器C22迅速地放电,电阻R2的电阻值被设定为比切断开关22的电阻R22小的值。
接着,在开关元件Q1的栅极连接有用于监视控制电路20的动作状态的作为所谓看门狗电路的保护电路24和作为蓄电部的电容器C1。
电容器C1的一端经由二极管D2、电阻R1以及控制开关SW1与正极侧电源线LA连接,同时经由电阻R4与开关元件Q1的栅极连接,电容器C1的另一端接地于接地线。
二极管D2的阳极被连接到电阻R1与二极管D1的连接点,二极管D2的阴极被连接到电容器C1的一端。
因此,当控制开关SW1是接通状态时,电容器C1经由电阻R1从电池10被直接充电,该充电电压被电阻R4以及电阻R3分压,而被施加到开关元件Q1的栅极。
另外,控制电路20构成为:在正常动作时,从输出端口P2以规定时间间隔周期地输出脉冲信号(图3所示的看门狗脉冲(Watch Dog Pulse))。
而且,保护电路24接受该脉冲信号,将开关元件Q1的栅极接地于接地线,由此保持开关元件Q1为断开状态。
另外,若从控制电路20不输出脉冲信号,则保护电路24检测到控制电路20未正常动作,并打开开关元件Q1的栅极与接地线之间。
其结果是,开关元件Q1的栅极被从电容器C1施加比开关元件Q1的阈值电压Vth高的高电压,从而开关元件Q1成为接通状态。
因此,在从控制电路20的输出端口P2不输出脉冲信号时(即,控制电路20的动作停止时或者异常动作时),切断开关22通过保护电路24的动作被迅速地切断。
此外,在保护电路24中具备由FET(例如n沟道MOSFET)构成的开关元件Q31,该开关元件Q31的漏极经由电阻R31与开关元件Q1的栅极连接,该开关元件Q31的源极接地于接地线,在栅极源极之间设置有电阻R32。
另外,在保护电路24中还具备其一端与开关元件Q31的栅极连接、另一端接地于接地线的电容器C31。
而且,该电容器C31利用从控制电路20的输出端口P2输出的脉冲信号(高电平)经由电阻R33、电容器C32以及二极管D31被充电,在脉冲信号的输出停止时经由电阻R32放电。
在如此构成的本实施方式的保护电路24中,如图3所示,在从控制电路20的输出端口P2周期地输出脉冲信号(看门狗脉冲:Watch Dog Pulse)时,开关元件Q31的栅极电压成为阈值电压Vth以上。
因此,当控制电路20正常动作时,开关元件Q31成为接通状态,使开关元件Q1断开。
另外,若来自控制电路20的输出端口P2的脉冲信号(看门狗脉冲:Watch DogPulse)的输出停止(时刻t1),则通过电容器C31放电,开关元件Q31的栅极电压逐渐地降低。
然后,若该栅极电压变得比阈值电压Vth低(时刻t2),则开关元件Q31成为断开状态,使开关元件Q1接通。
因此,根据本实施方式,当从电池10向电动工具放电时,在因电池电压的急剧降低而控制电路20停止动作、不输出来自输出端口P1的切断信号的情况下,能够利用保护电路24使切断开关22断开从而切断放电电流。
因此,能够防止:当控制电路20停止动作时,直到切断开关22内的电容器C22放电完成为止,开关元件Q22为接通状态,在开关元件Q22中电流继续流动,开关元件Q22故障。
其中,在本实施方式中,构成切断开关22的开关元件Q22相当于本发明的开关元件,控制电路20的输出端口P2相当于本发明的第1输出端口,保护电路24相当于本发明的第1保护电路。另外,经由电阻R1和二极管D2从电池10被充电的电容器C1相当于本发明的蓄电部。
[第2实施方式]
第2实施方式的电池组2的基本构成与第1实施方式的电池组1相同,因此在以下说明中,对与第1实施方式的电池组1的不同点进行说明。
如图4所示,在本实施方式的电池组2中,在负极侧电源线LB上串联连接有切断开关22和切断开关26。
切断开关26与切断开关22相同,通过由FET构成的开关元件Q26、设置在开关元件Q26的栅极源极间的电阻R26及电容器C26构成。
开关元件Q26的漏极与负极侧端子6B连接,栅极经由二极管D4、电阻R6以及控制开关SW1与正极侧电源线LA连接。
另外,二极管D4的阳极与电阻R6连接,二极管D4的阴极与开关元件Q26的栅极连接。
因此,当控制开关SW1是接通状态时,驱动电压被施加给开关元件Q26的栅极,开关元件Q26(进而切断开关26)成为接通状态。另外,当控制开关SW1是断开状态时,开关元件Q26(进而切断开关26)成为断开状态。
接着,在从二极管D4向切断开关26(详细地说,开关元件Q26的栅极)的驱动电压的输入路径上,设置有用于经由电阻R7将该输入路径接地到接地线的开关元件Q2。
开关元件Q2与开关元件Q1相同,由FET(例如n沟道MOSFET)构成,漏极经由电阻R7与开关元件Q26的栅极连接,源极被接地到接地线。另外,在开关元件Q2的栅极源极之间设置有电阻R8。
另外,在开关元件Q2的栅极连接有充电电路28,其经由二极管D41取入从控制电路20输出的电源电压Vdd,并对作为蓄电部的电容器C41进行充电。
而且,在充电电路28上设置有电阻R41,该电阻R41将电容器C41的充电电压在与电阻R8之间分压,并施加给开关元件Q2的栅极,从而使开关元件Q2接通。
另外,电阻R41与开关元件Q2的栅极之间的连接路径与控制电路20的输出端口P3连接。
在控制电路20中,在输出端口P3连接有在控制电路20从调节器18接受电源供给而动作时成为接通状态来将输出端口P3接地到接地线的输出晶体管(未图示)。
因此,在控制电路20的动作中,开关元件Q2成为断开状态,切断开关26利用经由控制开关SW1供给的驱动电压成为接通状态。
另外,若因电池电压的急剧降低而控制电路20停止动作,则输出端口P3成为浮置状态。
另外,若控制电路20停止动作,则从控制电路20不输出电源电压Vdd,当控制电路20停止动作时,充电电路28内的电容器C41被充电。
因此,如图5所示,在从电池10向电动工具放电时,当控制电路20停止了动作时(时刻t1),从电容器C41向开关元件Q2的栅极施加比阈值电压Vth高的电压,开关元件Q2成为接通状态。
而且,如果开关元件Q2成为接通状态,则切断开关26内的开关元件Q26的栅极变得比阈值电压Vth低,开关元件Q26成为断开状态,所以切断从电池10向电动工具的放电电流。
因此,根据本实施方式的电池组2,在因电池电压的急剧降低而控制电路20停止动作时,当来自输出端口P3的输出正常地被切换到浮置状态时,能够比第1实施方式的电池组1更快地使放电路径切断。
另外,例如,在由于设置于控制电路20的输出端口P3的输出晶体管的故障等而输出端口P3不被切换到浮置状态时,与第1实施方式相同地,通过保护电路24,放电路径被切断。
因此,根据本实施方式的电池组2,在因电池电压的急剧降低而控制电路20停止动作时,能够使放电路径更可靠地切断,能够防止切断开关22、26内的开关元件Q22、Q26产生故障。
此外,在本实施方式中,构成切断开关22、26的开关元件Q22、Q26相当于本发明的开关元件,控制电路20的输出端口P2相当于本发明的第1输出端口,保护电路24相当于本发明的第1保护电路。
另外,控制电路20的输出端口P3相当于本发明的第2输出端口,开关元件Q2以及电阻R7、R8相当于本发明的第2保护电路,在充电电路28内被充电的电容器C41相当于本发明的蓄电部。
[第3实施方式]
第3实施方式的电池组3的基本构成与第1实施方式的电池组1相同,所以在以下的说明中,对与第1实施方式的电池组1的不同点进行说明。
如图6所示,在本实施方式的电池组3中,在控制电路20设置有第2实施方式的输出端口P3来代替第1实施方式的输出端口P1。
输出端口P3经由电阻R5以及二极管D5与开关元件Q1的栅极连接,在电阻R5与二极管D5(详细地说,二极管D5的阳极)的连接点连接有充电电路29。
该充电电路29代替第1实施方式的二极管D2、电容器C1以及电阻R4而设置,与第2实施方式的充电电路28相同地构成。
即,充电电路29构成为:经由二极管D42取入由控制电路20输出的电源电压Vdd,并对作为蓄电部的电容器C42充电,电容器C42的充电电压经由电阻R42对电阻R5与二极管D5的连接点施加。
此外,二极管D5以及D42由例如与其他的二极管(PN接合二极管)相比正向的电压效果低且开关速度快的肖特基势垒二极管构成。
另外,与上述各实施方式相同,在开关元件Q1的栅极(详细地说,开关元件Q1的栅极与二极管D5的阴极的连接点)连接有保护电路24,但是在保护电路24设置有二极管D33作为其连接用的元件。
该二极管D33的阳极与开关元件Q31的漏极连接,该二极管D33的阴极与开关元件Q1的栅极连接。另外,在开关元件Q31的漏极经由电阻R31被施加从控制电路20输出的电源电压Vdd。
因此,当控制电路20正常动作时,保护电路24的开关元件Q31成为接通状态,不会从保护电路24向开关元件Q1的栅极输出驱动用的高电压。
与此相对,若控制电路20误动作而来自输出端口P2的脉冲信号(看门狗脉冲:Watch Dog Pulse)的输出停止,则通过电容器C31放电,开关元件Q31成为断开状态。
于是,从保护电路24向开关元件Q1的栅极经由二极管D33输出驱动用的高电压(电压值:Vdd-二极管D33的正向电压(所谓的Vf)),开关元件Q1成为接通状态。
因此,在本实施方式中,保护电路24作为一般的看门狗电路进行动作,当构成控制电路20的微机失去控制时等,能够使切断开关22断开从而切断放电电流。
另一方面,在从电池组3向电动工具的放电中,当电池电压降低从而控制电路20停止了动作时,从控制电路20输出的电源电压Vdd也降低,所以保护电路24不能使开关元件Q1接通。
但是,如图7所示,若在向电动工具放电中控制电路20停止动作(时刻t1),则由于输出端口P3成为浮置状态,所以从电容器C42向开关元件Q1的栅极施加比阈值电压Vth高的电压。此外,该电压是用电阻R42和R3分压了电容器C42的充电电压后的电压。
于是,开关元件Q1成为接通状态,所以切断开关22内的开关元件Q22的栅极变得比阈值电压Vth低,开关元件Q22成为断开状态,从电池10向电动工具的放电电流被切断。
因此,根据本实施方式的电池组3,在因电池电压的急剧降低而控制电路20停止动作,来自输出端口P3的输出被正常地切换到浮置状态时,与第2实施方式的电池组2相同地,能够迅速地使放电路径切断。
其中,在本实施方式中,控制电路20的输出端口P3相当于本发明的第2输出端口,充电电路29以及二极管D5相当于本发明的第2保护电路,在充电电路29内被充电的电容器C42相当于本发明的蓄电部。
以上,虽然说明了本发明的实施方式,但是本发明并不被上述实施方式所限定,在不脱离本发明的要旨的范围内,能够采用各种形式。
例如,在上述实施方式中,对构成切断开关22、26的开关元件Q22、Q26等电池组1~3内所设置的开关元件为FET进行了说明,但开关元件也可以是双极晶体管。
另外,在上述实施方式中,虽然对电池组1~3对电动工具进行电源供给进行了说明,但是只要是内置有电池并对外部负载供给直流电源的电池组,就能够与上述实施方式同样地应用本发明的电池组。

Claims (7)

1.一种电池组,其中,具备:
电池;
第一开关元件,其被设置在从所述电池向外部负载的放电路径上,并使该放电路径导通/切断;
控制电路,其从所述电池接受电源供给来进行动作,通过使所述第一开关元件导通,来许可从所述电池向所述外部负载的放电,若在该放电时所述电池或者所述外部负载产生异常,则使所述第一开关元件切断,来禁止从所述电池向所述外部负载的放电;
第二开关元件,其被设置在向所述第一开关元件的驱动电压的输入路径上,用于将该输入路径接地于接地线;
电容器,其设置在向所述第二开关元件的驱动电压的输入路径上,用于将所述驱动电压施加于所述第二开关元件,以及
保护电路,其监视所述控制电路的动作状态,当所述控制电路变得不能进行动作时,使所述第二开关元件与所述接地线之间切断,
当所述第二开关元件与所述接地线之间被所述保护电路切断时,来自所述电容器的电压施加于所述第二开关元件的栅极,所述第二开关元件成为导通状态,并且所述第一开关元件与所述接地线的连接被切断。
2.根据权利要求1所述的电池组,其中,
所述电池组具备蓄电部作为所述保护电路的电源,所述蓄电部从所述电池或者所述控制电路被充电。
3.根据权利要求2所述的电池组,其中,
在从所述电池或者所述控制电路向所述蓄电部的充电路径上设置有逆流防止用的二极管。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电池组,其中,
所述控制电路构成为在正常动作时从第1输出端口以规定周期输出脉冲信号,
所述电池组具备第1保护电路作为所述保护电路,若不再从所述第1输出端口输出所述脉冲信号,则所述第1保护电路判断为所述控制电路变得不能进行动作,并使所述开关元件切断。
5.根据引用权利要求3的权利要求4所述的电池组,其中,
成为所述第1保护电路的电源的所述蓄电部构成为从所述电池经由所述二极管被充电。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的电池组,其中,
所述控制电路具有在该控制电路动作时成为规定电位、在动作停止时成为浮置状态的第2输出端口,
所述电池组具备第2保护电路作为所述保护电路,若所述控制电路的所述第2输出端口成为浮置状态,则所述第2保护电路判断为所述控制电路变得不能进行动作,并使所述开关元件切断。
7.根据引用权利要求3的权利要求6所述的电池组,其中,
成为所述第2保护电路的电源的所述蓄电部构成为从所述控制电路经由所述二极管被充电。
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