CN106100008A - 电池装置 - Google Patents

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Abstract

电池装置。本发明的课题在于，提供抑制了充放电路径的电阻值上升和制造成本上升的过电流检测电流精度高的电池装置。作为解决手段，构成为第一充放电控制装置利用在充放电控制开关两端产生的电压来监视充放电电流，第二充放电控制装置利用在电流检测电阻两端产生的电压来监视充放电电流，按照期望导通电阻值对构成充放电控制开关的场效应晶体管进行挑选，第一充放电控制装置的充放电控制开关由期望导通电阻值的场效应晶体管构成，第二充放电控制装置的充放电控制开关由期望导通电阻值以外的场效应晶体管构成。

Description

电池装置
技术领域
本发明涉及电池装置，其具有对二次电池的充放电进行控制的充放电控制装置。
背景技术
图3示出现有的电池装置的电路图。
现有的电池装置具有二次电池11、充放电控制装置24、外部正极端子25和外部负极端子26。充放电控制装置24具有充放电控制电路14、电阻12、15、电容13和Nch充放电控制开关23。充放电控制电路14具有正极电源端子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和过电流检测端子22。Nch充放电控制开关23由Nch放电控制场效应晶体管16和Nch充电控制场效应晶体管17构成。
充放电控制电路14通过施加于正极电源端子18和负极电源端子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，而停止充电。这被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，而停止放电。这被称为过放电检测功能。
并且，充放电控制电路14通过过电流检测端子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，而停止放电。这被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，而停止充电。这被称为充电过电流检测功能。
目前，为了提供更加安全的电池装置，常用具有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，即使在万一第一充放电控制装置无法工作的情况下，第二充放电控制装置也进行工作，因此能够提高电池装置的安全性。
图4示出提高了安全性的电池装置的电路图。
图4的电池装置具有二次电池11、两个充放电控制装置24、外部正极端子25和外部负极端子26。通过设置两个充放电控制装置，即使在万一第一充放电控制装置24无法工作的情况下，第二充放电控制装置24也进行工作，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，在图4那样的现有技术中，为了实现检测精度优良的过电流检测功能，存在以下这样的课题。
充放电控制电路14通过负极电源端子19与过电流检测端子22之间的电压来监视流过电池装置的电流。该电压的精度由Nch放电控制场效应晶体管16和Nch充电控制场效应晶体管17的导通电阻的精度来决定。一般而言，场效应晶体管的导通电阻的制造偏差较大。因此，存在需要挑选4个场效应晶体管，仅对具有期望导通电阻的场效应晶体管进行使用，从而导致制造成本变高的课题。
为了解决现有技术的课题，本发明的电池装置采取如下的结构。
该电池装置构成为：第一充放电控制装置利用在充放电控制开关两端产生的电压来监视充放电电流，第二充放电控制装置利用在电流检测电阻两端产生的电压来监视充放电电流，按照期望导通电阻值对构成充放电控制开关的场效应晶体管进行挑选，第一充放电控制装置的充放电控制开关由期望导通电阻值的场效应晶体管构成，第二充放电控制装置的充放电控制开关由期望导通电阻值以外的场效应晶体管构成。
发明效果
根据本发明的电池装置，在具有第一充放电控制装置和第二充放电控制装置的电池装置中，按照期望导通电阻值来挑选构成充放电控制开关的场效应晶体管，第一充放电控制装置使用期望导通电阻值的场效应晶体管，第二充放电控制装置使用精度优良的电流检测电阻，因此能够提高充放电电流的检测精度。并且，由于第二充放电控制装置的场效应晶体管使用期望导通电阻值以外的场效应晶体管，因此能够抑制制造成本的上升。
附图说明
图1是本发明的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示例的电路图。
图3是使用了充放电控制装置的电池装置的电路图。
图4是现有的提高了安全性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；24、44：充放电控制装置；23、43：充放电控制开关。
具体实施方式
图1是本发明的实施方式的电池装置的电路图。
本实施方式的电池装置具有二次电池11、第一充放电控制装置24、第二充放电控制装置44、外部正极端子25以及外部负极端子26。
第一充放电控制装置24具有充放电控制电路14、充放电控制开关23、电阻12和15以及电容13。充放电控制开关23由Nch放电控制场效应晶体管16和Nch充电控制场效应晶体管17构成。充放电控制电路14具有正极电源端子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和过电流检测端子22。
第二充放电控制装置44具有充放电控制电路34、充放电控制开关43、电流检测电阻49、电阻12和15以及电容13。充放电控制开关43由Nch放电控制场效应晶体管36和Nch充电控制场效应晶体管37构成。充放电控制电路34具有正极电源端子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、过电流检测端子42和外部电位输入端子41。
在本实施方式的电池装置中，对外部正极端子25和外部负极端子26依次连接第二充放电控制装置44、第一充放电控制装置24、二次电池11。即，按照外部正极端子25、二次电池11的正极、二次电池11的负极、充放电控制开关23、电流检测电阻49、充放电控制开关43、外部负极端子26的顺序连接。
第一充放电控制装置24如下这样连接。
电阻12的一个端子与二次电池11的正极连接，另一个端子与电容13的一个端子以及充放电控制电路14的正极电源端子18连接。电容13的另一个端子与二次电池11的负极以及充放电控制电路14的负极电源端子19连接。Nch放电控制场效应晶体管16的源极和背栅与二次电池11的负极连接，栅极与充放电控制电路14的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的栅极与充放电控制电路14的充电控制信号输出端子21连接，源极和背栅与电阻15的一个端子连接。电阻15的另一个端子与充放电控制电路14的过电流检测端子22连接。
第二充放电控制装置44如下这样连接。
电阻12的一个端子与二次电池11的正极连接，另一个端子与电容13的一个端子以及充放电控制电路34的正极电源端子18连接。电容13的另一个端子与第一充放电控制装置24的电阻15的一个端子以及充放电控制电路34的负极电源端子19连接。电流检测电阻49的一个端子与第一充放电控制装置24的Nch充电控制场效应晶体管17的源极和背栅连接，另一个端子与过电流检测端子42连接。Nch放电控制场效应晶体管36的源极和背栅与电流检测电阻49的另一个端子连接，栅极与充放电控制电路34的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37的漏极连接。Nch充电控制场效应晶体管37的栅极与充放电控制电路34的充电控制信号输出端子21连接，源极和背栅与电阻15的一个端子连接。电阻15的另一个端子与充放电控制电路34的外部电位输入端子41连接。
接着，对本实施方式的电池装置的放电过电流检测动作进行说明。
在二次电池11为过充电检测电压以下且为过放电检测电压以上时，将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控制为导通。当在该状态下在外部正极端子25和外部负极端子26之间连接了负载时，放电电流流过电流检测电阻49。
第二充放电控制装置44通过过电流检测端子42监视电流检测电阻49两端的电压。充放电控制电路34在过电流检测端子42的电压超过放电过电流检测电压V42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36截止，而施加放电过电流保护。由此，当设电流检测电阻49的电阻值为R49时，第二充放电控制装置44的放电过电流检测电流值IDOP41如下式所示。
IDOP41＝V42/R49
并且，放电电流流过第一充放电控制装置24的充放电控制开关23。第一充放电控制装置24通过过电流检测端子22监视充放电控制开关23两端的电压。充放电控制电路14在过电流检测端子22的电压超过放电过电流检测电压V22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，而施加放电过电流保护。由此，当设充放电控制开关23的导通电阻值为R23时，第一充放电控制装置24的放电过电流检测电流值IDOP24如下式所示。
IDOP24＝V22/R23
其中，放电过电流检测电流值IDOP24取决于充放电控制开关的导通电阻值R23，放电过电流检测电流值IDOP41取决于电流检测电阻49的电阻值R49。即，充放电控制开关23的导通电阻值对期望电阻值要求精度，而充放电控制开关43的导通电阻值不要求精度。
因此，按照导通电阻值的期望电阻值来挑选场效应晶体管。于是，分为导通电阻值接近期望电阻值的场效应晶体管A和不属于以上情况的场效应晶体管B这两类。区分方法例如以使得A为50％以上的方式进行设定。于是，充放电控制开关23至少使用场效应晶体管A，而作为充放电控制开关43使用场效应晶体管B。由此，即使对构成充放电控制开关的场效应晶体管进行了挑选，也不会废弃精度不佳的场效应晶体管，因此不会由于挑选废弃而导致成本提高。并且，仅是对充放电路径追加了一个电流检测电阻，因此不会使充放电路径的电阻值变高。并且，本实施方式的电池装置能够提高放电过电流检测电流精度。并且，利用同样的方法也能提高充电过电流检测电流精度。
如以上说明的那样，本实施方式的电池装置具有利用充放电控制开关的导通电阻进行过电流检测的第一充放电控制装置、和利用电流检测电阻进行过电流检测的第二充放电控制装置，因此，不会使充放电路径的电阻值变高，也不会由于对构成充放电控制开关的场效应晶体管的挑选而导致成本提高、且能够实现精度优良的过电流检测功能。
图2是示出本实施方式的电池装置的另一示例的电路图。
与图1的电池装置的不同之处在于，调换了第一充放电控制装置24和第二充放电控制装置44的连接关系。本实施方式的电池装置这样构成也能够得到同样的效果。另外，当然可以明了在仅对电池的充放电电流、仅对放电电流、或者仅对充电电流进行控制的情况下，也能够利用本发明。
如上所述，本实施方式的电池装置是具有第一充放电控制装置和第二充放电控制装置的电池装置，是能够抑制充放电路径的电阻值的上升和制造成本的上升、且过电流检测电流精度高的安全性高的电池装置。

Claims (2)

1.一种电池装置，其具有二次电池、以及与所述二次电池并联连接的第一充放电控制装置和第二充放电控制装置，该电池装置的特征在于，构成为：
所述第一充放电控制装置利用在充放电控制开关两端产生的电压来监视充放电电流，
所述第二充放电控制装置利用在电流检测电阻两端产生的电压来监视充放电电流。
2.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，
按照期望导通电阻值对构成所述充放电控制开关的场效应晶体管进行挑选，
所述第一充放电控制装置的充放电控制开关由所述期望导通电阻值的场效应晶体管构成，
所述第二充放电控制装置的充放电控制开关由所述期望导通电阻值以外的场效应晶体管构成。
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