CN106067684B - 电池装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池装置，该电池装置具备对二次电池的充放电进行控制的充放电控制装置，在进入放电过电流检出状态之后，容易恢复为正常状态，安全性高并且使用方便。该电池装置的特征在于，具备：第一充放电控制装置，其具有第一充放电控制晶体管、和检测二次电池的电压而对充放电进行控制的第一充放电控制电路；以及第二充放电控制装置，其具有经由第一充放电控制晶体管而与外部端子连接的第二充放电控制晶体管、和检测二次电池的电压而对充放电进行控制的第二充放电控制电路，在第二充放电控制电路的过电流检测端子与外部端子之间具备开关电路，开关电路通过第二充放电控制电路的放电停止信号而接通。

Description

电池装置
技术领域
本发明涉及具备对二次电池的充放电进行控制的充放电控制装置的电池装置。
背景技术
在图3中示出了以往的电池装置的电路图。
以往的电池装置具备二次电池11、充放电控制装置23、外部正极端子24以及外部负极端子25。充放电控制装置23具备Nch放电控制场效应晶体管16、Nch充电控制场效应晶体管17、充放电控制电路14、电阻12、15以及电容13。充放电控制电路14具备正极电源端子18、负极电源端子19、放电控制信号输出端子20、充电控制信号输出端子21以及过电流检测端子22。
充放电控制电路14利用施加于正极电源端子18与负极电源端子19之间的电压来监视二次电池11的电压。在二次电池11的电压超过过充电检测电压的情况下，从充电控制信号输出端子21输出充电禁止信号，使Nch充电控制场效应晶体管17截止，停止充电。将其称为过充电检测功能。在二次电池11的电池电压低于过放电检测电压的情况下，从放电控制信号输出端子20输出放电停止信号，使Nch放电控制场效应晶体管16截止，停止放电。将其称为过放电检测功能。
此外，充放电控制电路14利用过电流检测端子22的电压来监视流过电池装置的电流。在过电流检测端子22的电压超过放电过电流检测电压的情况下，从放电控制信号输出端子20输出放电停止信号，使Nch放电控制场效应晶体管16截止，停止放电。将其称为放电过电流检测功能。在过电流检测端子22的电压低于充电过电流检测电压的情况下，从充电控制信号输出端子21输出充电禁止信号，使Nch充电控制场效应晶体管17截止，停止充电。将其称为充电过电流检测功能。
现在，为了提供更安全的电池装置，广泛使用具备两个充放电控制装置的电池装置。电池装置通过设置两个充放电控制装置，即使万一在第一充放电控制装置无法工作的情况下，由于第二充放电控制装置工作，因此，能够提高电池装置的安全性。
专利文献1：日本特开2002-34163号公报
发明内容
但是，在以往的具备两个充放电控制装置的电池装置中，存在如下课题：在第二充放电控制装置进行了放电过电流检测之后，第一充放电控制装置进行过放电检测，由于Nch放电控制场效应晶体管截止，因此，即使移除成为放电过电流的原因的负载，第二充放电控制装置的过电流检测端子的电压也不会发生变化，因此，有时无法恢复成正常状态。
为了解决以往的课题，本发明的电池装置采用以下的结构。
一种电池装置，其特征在于，具备：第一充放电控制装置，其具有第一充放电控制晶体管、和检测二次电池的电压而对充放电进行控制的第一充放电控制电路；以及第二充放电控制装置，其具有经由第一充放电控制晶体管而与外部端子连接的第二充放电控制晶体管、和检测二次电池的电压而对充放电进行控制的第二充放电控制电路，在第二充放电控制电路的过电流检测端子与外部端子之间具备开关电路，开关电路通过第二充放电控制电路的放电停止信号而接通。
根据本发明，在第二充放电控制电路检测出放电过电流的情况下，使外部负极端子与第二充放电控制电路的过电流检测端子成为相同电压，从而过电流检测端子的电压超过放电过电流解除电路的阈值，由此在移除成为放电过电流的原因的负载的情况下，低于放电过电流解除电路的阈值，能够恢复成正常状态，能够提供安全性高并且使用方便的电池装置。
附图说明
图1是本实施方式的电池装置的电路图。
图2是示出本实施方式的电池装置的另一例的电路图。
图3是以往的电池装置的电路图。
标号说明
11：二次电池；14、34：充放电控制电路；23、43、63：充放电控制装置；26、46：控制电路；27、47：放电过电流检测电路；28、48：放电过电流解除电路；53：开关电路。
具体实施方式
以下，参照附图对本实施方式进行说明。
图1是本实施方式的电池装置的电路图。
本实施方式的电池装置具备二次电池11、第一充放电控制装置23、第二充放电控制装置43、外部正极端子24、外部负极端子25以及开关电路53。
第一充放电控制装置23具备Nch放电控制场效应晶体管16、Nch充电控制场效应晶体管17、充放电控制电路14、电阻12和15以及电容13。充放电控制电路14具备正极电源端子18、负极电源端子19、放电控制信号输出端子20、充电控制信号输出端子21以及过电流检测端子22。开关电路53由Pch场效应晶体管51、52构成。充放电控制电路14具备控制电路26、放电过电流检测电路27以及放电过电流解除电路28。
第二充放电控制装置43具备Nch放电控制场效应晶体管36、Nch充电控制场效应晶体管37、充放电控制电路34、电阻32、35以及电容33。充放电控制电路34具备正极电源端子38、负极电源端子39、放电控制信号输出端子40、充电控制信号输出端子41以及过电流检测端子42。充放电控制电路34具备控制电路46、放电过电流检测电路47以及放电过电流解除电路48。
二次电池11的正极与外部正极端子24和电阻12、32连接，负极与电容33、负极电源端子39、Nch放电控制场效应晶体管36的源极及背栅连接。正极电源端子38与电阻32和电容33的连接点连接。Nch放电控制场效应晶体管36的栅极与放电控制信号输出端子40连接，漏极与Nch充电控制场效应晶体管37的漏极连接。Nch充电控制场效应晶体管37的栅极与充电控制信号输出端子41连接，源极及背栅与电容13、负极电源端子19、Nch放电控制场效应晶体管16的源极和背栅以及电阻35的一个端子(称为节点60)连接。电阻35的另一个端子与过电流检测端子42、Pch场效应晶体管51的源极及背栅连接。Pch场效应晶体管51的栅极与放电控制信号输出端子40及Pch场效应晶体管52的栅极连接。Pch场效应晶体管51的漏极与Pch场效应晶体管52的漏极连接。Pch场效应晶体管52的源极及背栅与外部负极端子25、电阻15的一个端子、Nch充电控制场效应晶体管17的源极及背栅连接。电阻15的另一个端子与过电流检测端子22连接。正极电源端子18与电阻12和电容13的连接点连接。Nch放电控制场效应晶体管16的栅极与放电控制信号输出端子20连接，漏极与Nch充电控制场效应晶体管17的漏极连接。Nch充电控制场效应晶体管17的栅极与充电控制信号输出端子21连接。
接下来，对本实施方式的电池装置的动作进行说明。
当二次电池11在过充电检测电压以下并且在过放电检测电压以上时，Nch放电控制场效应晶体管16、36和Nch充电控制场效应晶体管17、37被控制为导通。在该状态下，如果在连接于外部正极端子24与外部负极端子25之间的负载中流过放电电流，则在负极电源端子19与外部负极端子25之间产生电压差。第一充放电控制装置23通过过电流检测端子22来监视该电压差，在超过由放电过电流检测电路27设定的放电过电流检测电压的情况下，从放电控制信号输出端子20输出放电停止信号，使Nch放电控制场效应晶体管16截止，施加放电过电流保护。
在放电过电流状态下，控制电路26短接放电过电流检测端子22和负极电源端子19，当移除成为放电过电流的原因的负载时，过电流检测端子22的电压下降。放电过电流解除电路28的阈值被设定为比放电过电流检测电压高的值。在过电流检测端子22的电压不超过放电过电流解除电路28的阈值的情况下，通过低于放电过电流检测电压来进行放电过电流状态的解除。如果过电流检测端子22的电压超过放电过电流解除电路28的阈值，则放电过电流解除电路28工作，通过放电过电流解除电路28的阈值来解除放电过电流状态。因此，控制为在移除了负载的情况下容易恢复为正常状态。
如果放电过电流保护功能工作从而Nch放电控制场效应晶体管16截止，则外部负极端子25及过电流检测端子22的电压由于负载而成为与外部正极端子24接近的值。此时，由于过电流检测端子22的电压超过放电过电流解除电路28的阈值，因此，在移除了负载时，通过作为高电压的放电过电流解除电路28的阈值来解除放电过电流状态，因此，使用变得方便。
接下来，考虑施加了第二充放电控制装置43的放电过电流保护的情况。第二充放电控制装置43通过过电流检测端子42来监视产生于负极电源端子39与节点60之间的电压差，在超过由放电过电流检测电路47设定的放电过电流检测电压的情况下，从放电控制信号输出端子40输出放电停止信号，使Nch放电控制场效应晶体管36截止，施加放电过电流保护。
当第二充放电控制电路34输出放电停止信号时，开关电路53接通，使第二充放电控制电路34的过电流检测端子42与外部负极端子25成为相同电压。由此，在第二充放电控制装置43的放电过电流保护起作用的情况下，过电流检测端子42能够可靠地超过放电过电流解除电路48的阈值，在移除了成为放电过电流的原因的负载的情况下，能够通过设定为较高的放电过电流解除电路48的阈值来解除放电过电流状态，因此，能够提供容易恢复为正常状态并且使用方便的电池装置。
另外，Pch场效应晶体管51的源极及背栅与第二充放电控制电路34的过电流检测端子42连接，但是，也可以与节点60连接。此外，即使在想要只进行电池的放电电流的控制的情况下，也显然能够利用本发明。
根据以上内容，在本实施方式的电池装置设置有开关电路，在第二充放电控制装置检测出放电过电流的情况下，该开关电路使外部负极端子与第二充放电控制电路的过电流检测端子成为相同电压，由此在移除成为原因的负载时，能够解除放电过电流状态并恢复为正常状态，从而能够成为安全性高并且使用方便的电池装置。
图2是示出本实施方式的电池装置的另一例的电路图。与图1的电池装置的不同在于，通过监视在电阻中流过电流而产生的电压来进行第二充放电控制装置的过电流检测。在第二充放电控制装置63中追加了电阻49，在第二充放电控制电路54中追加过电流检测端子50以及将过电流检测端子42作为外部电压输入端子62。
电阻49的一个端子与二次电池11的负极端子和电容33与负极电源端子39的连接点连接，另一个端子与Nch放电控制场效应晶体管36的源极和背栅以及过电流检测端子50连接。过电流检测端子50与控制电路46和放电过电流检测电路47连接，外部电压输入端子62与放电过电流解除电路48和控制电路46连接。其余的是与图1的电池装置同样的连接。
接下来，对图2的电池装置的动作进行说明。
第一充放电控制装置23进行的放电过电流保护动作与图1的电池装置的动作相同。
考虑施加了第二充放电控制装置63的放电过电流保护的情况下。第二充放电控制装置63通过过电流检测端子50来监视产生于电阻49的两端的电压差，在超过由放电过电流检测电路47设定的放电过电流检测电压的情况下，从放电控制信号输出端子40输出放电停止信号，使Nch放电控制场效应晶体管36截止，施加放电过电流保护。当第二充放电控制电路54输出放电停止信号时，开关电路53接通，使第二充放电控制电路54的外部电压输入端子62与外部负极端子25成为相同电压。由此，在第二充放电控制装置63的放电过电流保护起作用的情况下，外部电压输入端子62能够可靠地超过放电过电流解除电路48的阈值，在移除成为放电过电流的原因的负载的情况下，能够通过设定为较高的放电过电流解除电路48的阈值来解除放电过电流状态，因此，能够提供容易恢复为正常状态并且使用方便的电池装置。
另外，Pch场效应晶体管51的源极及背栅与外部电压输入端子62连接，但是也可以与节点60连接。
将根据在电阻中流过电流而产生的电压差来进行过电流检测的充放电控制装置只作为第二充放电控制装置，但是，第一充放电控制装置也可以是根据在电阻中流过电流而产生的电压差来进行过电流检测的充放电控制装置。
此外，在只进行电池的放电电流的控制的情况下，显然也能够利用本发明。
根据以上内容，在本实施方式的电池装置设置有开关电路，在第二充放电控制装置检测出放电过电流的情况下，该开关电路使外部负极端子与第二充放电控制电路的外部电压输入端子成为相同电压，由此当移除成为原因的负载时，能够解除放电过电流状态，恢复为正常状态，从而能够成为安全性高并且使用方便的电池装置。

Claims (1)

1.一种电池装置，其具备：
二次电池；
第一充放电控制装置，其具有第一充放电控制晶体管、和检测所述二次电池的电压而对充放电进行控制的第一充放电控制电路；以及
第二充放电控制装置，其具有经由所述第一充放电控制晶体管而与外部端子连接的第二充放电控制晶体管、和检测所述二次电池的电压而对充放电进行控制的第二充放电控制电路，
其中，该电池装置的特征在于，
在所述第二充放电控制电路的过电流检测端子与所述外部端子之间具备开关电路，所述开关电路通过所述第二充放电控制电路的放电停止信号而接通。
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