CN108242832B - 充电控制电路、电池保护集成电路、电池组及电池系统 - Google Patents

充电控制电路、电池保护集成电路、电池组及电池系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉充电控制电路、电池保护集成电路、电池组及电池系统。充电控制电路基于电池组中的二次电池的电极的电位从电池组的外部控制二次电池的充电。电池组内置有二次电池保护集成电路,其通过控制串联插入连接至二次电池的一个电极的路径中的开关电路来保护二次电池,充电控制电路具备监控部,其监控一个电极的电位与另一个电极的电位;电压检测电路,其具有经由开关电路连接至一个电极的一个电源端子以及连接至另一个电极的另一个电源端子;开关,其介于一个电极与监控部之间;二极管,其介于如下二者之间,一者是开关与监控部之间,一者是一个电源端子;以及保护状态检测部,其在检测出保护集成电路正在保护二次电池的状态时断开开关。

Description

充电控制电路、电池保护集成电路、电池组及电池系统
技术领域
本发明涉及充电控制电路、电池保护集成电路、电池组以及电池系统。
背景技术
图1是表示现有的电池保护装置的结构的一例的图。图1所示的电池保护装置901具备保护二次电池900的保护IC(Integrated Circuit,集成电路)920。保护IC920通过使充电控制晶体管911断开,来保护二次电池900免于充电异常,并通过使放电控制晶体管912断开,来保护二次电池900免于放电异常。
充电IC930为了检测二次电池900的电池电压Vce,对端子913与端子914之间的端子电压Vba进行监控。充电IC930根据端子电压Vba的值来切换二次电池900的充电方法。
此外,作为与二次电池的充电方法有关的现有技术文献,可以列举有例如专利文献1、2、3。
专利文献
专利文献1:日本特开2007-052968号公报
专利文献2:日本特开平11-097074号公报
专利文献3:日本特开平10-290531号公报
发明内容
图2是表示现有的二次电池的充电方法的一例的图。参照图1对图2所示的充电方法进行说明。充电IC930以较大的恒流对二次电池900进行CC(Constant Current,恒定电流)充电,直至端子电压Vba达到预定的充电电压为止。然后,充电IC930在端子电压Vba达到预定的充电电压时,以较小的电流对二次电池900进行CV(Constant Voltage,恒定电压)充电。
然而,由于因存在于充电IC930与二次电池900之间的晶体管911、912的导通电阻而导致发生了电压下降ΔV,因此端子电压Vba高于实际的电池电压Vce。这样,由于充电IC930无法准确检测电池电压Vce,因此如图2所示,在电池电压Vce达到预定的充电电压之前,从CC充电切换至CV充电。因此,以较大的电流进行CC充电的期间变短,当端子电压Vba达到预定的充电电压之后,以较小的电流进行CV充电直至电池电压Vce达到其预定的充电电压为止的期间将变长。其结果是,电池电压Vce达到预定的充电电压为止的充电时间将整体变长。
因此,在本公开提供了一种可以准确检测二次电池的电池电压的充电控制电路及电池组。
在本公开的一个方式中,提供了一种电池系统,具有:内置有二次电池的电池组;电池保护集成电路,其通过控制串联插入到与所述二次电池的一个电极相连接的路径中的开关电路,来保护所述二次电池;以及充电控制电路,其基于所述二次电池的电极的电位,从所述电池组的外部控制所述二次电池的充电,其特征在于,所述电池保护集成电路在未检测出预定的异常时,使第一开关接通,在检测出所述预定的异常时,使所述第一开关断开,所述充电控制电路在检测出所述预定的异常时,将所述二次电池的电极与所述充电控制电路之间的电路径切断。
在本公开的一个方式中,提供了一种电池保护集成电路,其通过控制串联插入到与二次电池的一个电极相连接的第一路径中的开关电路,来保护所述二次电池,该电池保护集成电路具备:感测端子,其连接至能够监控所述一个电极的电位的第一可监控端子;第一电源端子,其在所述一个电极与所述开关电路之间连接至所述第一路径;第二电源端子,其连接至所述二次电池的另一个电极与能够监控所述另一个电极的电位的第二可监控端子之间的第二路径;内部配线,其连接在所述第一电源端子与所述感测端子之间;内部开关,其被串联插入到所述内部配线中;异常检测电路,其检测预定的异常;以及开关控制电路,其在通过所述异常检测电路未检测出所述预定的异常时,使所述内部开关接通,在通过所述异常检测电路检测出所述预定的异常时,使所述内部开关断开。
在本公开的一个方式中,提供了一种充电控制电路,其基于电池组中内置的二次电池的电极的电位,从所述电池组的外部控制所述二次电池的充电,其中,所述电池组内置有二次电池保护集成电路,其通过控制串联插入到与所述二次电池的一个电极相连接的路径中的开关电路,来保护所述二次电池,所述充电控制电路具备:电压检测电路,其具有对所述一个电极的电位与所述二次电池的另一个电极的电位进行监控的监控部、经由所述开关电路连接至所述一个电极的一个电源端子、以及连接至所述另一个电极的另一个电源端子;开关,其介于所述一个电极与所述监控部之间;二极管,其介于如下二者之间,一者是所述开关与所述监控部之间,另一者是所述一个电源端子;以及保护状态检测部,其在检测出所述二次电池保护集成电路保护所述二次电池的状态时,将所述开关断开。
另外,本公开的另一方式中,提供了一种电池组,其内置有二次电池和保护所述二次电池的二次电池保护集成电路,并基于所述二次电池的电极的电位来控制所述二次电池的充电,其中,该电池组具备:电位输出端子,其向所述电池组的外部输出所述电极的电位;开关,其介于所述电极与所述电位输出端子之间;以及保护状态检测部,其在检测出所述二次电池保护集成电路正在保护所述二次电池的状态时,使所述开关断开。
根据本公开,可以准确检测二次电池的电池电压。
附图说明
图1是表示现有的电池保护装置的结构的一例的图。
图2是表示现有的二次电池的充电方法的一例的图。
图3是表示电池保护装置的结构的一例的图。
图4是表示二次电池的充电方法的一例的图。
图5是表示在端子P-与端子BS-之间产生漏泄电阻时的图。
图6是表示在端子P+与端子BS-之间产生漏泄电阻时的图。
图7是表示第2实施方式所涉及的电池保护装置的结构的一例的图。
图8是表示第2实施方式所涉及的电池保护电路的结构的一例的图。
图9是表示各状态下的开关控制与端子处理的第1例的图。
图10是表示各状态下的开关控制与端子处理的第2例的图。
图11是表示各状态下的开关控制与端子处理的第3例的图。
图12是表示用于供充电IC将充电方法在预备充电和急速充电之间进行切换的判定值的一例的图。
图13是表示在过放电且连接充电器时将内部开关断开的规格(图9的规格)的情况的图。
图14是表示在过放电且连接充电器时将内部开关接通的规格(图11的规格)的情况的图。
图15是表示第3实施方式所涉及的电池保护装置的一个结构例及第1动作例的图。
图16是表示第3实施方式所涉及的电池保护装置的一个结构例及第2动作例的图。
图17是表示第4实施方式所涉及的电池保护装置的结构的一例的图。
图18是表示第5实施方式所涉及的电池保护装置的结构的一例的图。
图19是表示第6实施方式所涉及的电池保护装置的结构的一例的图。
图20是表示第7实施方式所涉及的电池组的结构的一例的图。
图21是表示第8实施方式所涉及的充电控制电路的结构的一例的图。
图22是表示第9实施方式所涉及的电池组的结构的一例的图。
图23是表示第10实施方式所涉及的充电控制电路的结构的一例的图。
图24是表示第11实施方式所涉及的电池组的结构的一例的图。
附图标记说明
7 负极侧电源路径
8 正极侧电源路径
11、31、51 充电控制晶体管
12、32、52 放电控制晶体管
13、43、53 开关电路
61、91 电源端子
62、92 接地端子
63、93 充电控制端子
64、94 放电控制端子
65、95、97 监视端子
70 第1电压异常检测电路
73 第2电压异常检测电路
80 内部开关
83 开关控制电路
85、86 内部配线
96、98 感测端子
101、102、103、104、105、901 电池保护装置
110 基板
120、121、122、123 保护IC
130、930 充电IC
140 负载
124 保护IC
151、152、153、154 电池组
161、162 保护状态检测电路
163 电路基板
171、172、173 充电控制电路
180 开关
183 开关控制电路
具体实施方式
下面,按照附图对本公开的实施方式进行说明。
<第1实施方式>
图3是表示第1实施方式所涉及的电池保护装置的结构的一例的图。图3所示的电池保护装置101是保护二次电池200的电池保护装置的一例。
二次电池200是可充电的电池的一例。作为二次电池200的具体例,列举有锂离子电池、锂聚合物电池等。
电池保护装置101将二次电池200作为电源来进行动作,通过控制二次电池200的充放电来保护二次电池200以避免过放电等。电池保护装置101具备基板110、开关电路13、保护IC120、以及电阻9。
基板110上实际安装有开关电路13、保护IC120及电阻9。作为基板110的具体例,列举有印刷基板。在基板110上设置有端子B+、端子B-、端子P+、端子P-、端子BS+及端子BS-。这些各端子例如为形成在基板110上的电极。
端子B+为电池正极侧端子的一例,连接至二次电池200的正极201。端子B-为电池负极侧端子的一例,连接至二次电池200的负极202。端子P+为负载正极侧端子的一例,与作为负载的一部分的充电IC130的正极端子相连接。端子P-为负载负极侧端子的一例,连接至充电IC130的负极端子。端子BS+是可监控二次电池200的正极201的电位的正极侧可监控端子的一例,与充电IC130的正极侧监控端子相连接。端子BS-为可监控二次电池200的负极202的电位的负极侧可监控端子的一例,与充电IC130的负极侧监控端子相连接。充电IC130是检测二次电池200的电池电压的外部电路的一例。
端子B+和端子P+通过正极侧电源路径8相连接,端子B-和端子P-通过负极侧电源路径7相连接。正极侧电源路径8是在端子B+与端子P+之间的充放电电流路径的一例,负极侧电源路径7是在端子B-与端子P-之间的充放电电流路径的一例。
开关电路13在端子B-与端子P-之间的负极侧电源路径7中被串联插入。开关电路13例如为将充电控制晶体管11与放电控制晶体管12串联连接而成的串联电路。通过充电控制晶体管11断开,来切断二次电池200的充电电流所流经的负极侧电源路径7,从而禁止二次电池200的充电电流的流路。通过使放电控制晶体管12断开,来切断二次电池200的放电电流所流经的负极侧电源路径7,从而禁止二次电池200的放电电流的流路。
充电控制晶体管11和放电控制晶体管12例如分别为N沟道型的MOSFET(MetalOxide Semiconductor Field Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)。以充电控制晶体管11的寄生二极管的正向与二次电池200的放电电流的流经方向一致的方式,将充电控制晶体管11插入负极侧电源路径7中。以放电控制晶体管12的寄生二极管的正向与二次电池200的充电电流的流经方向一致的方式,将放电控制晶体管12插入负极侧电源路径7中。
保护IC120为电池保护集成电路的一例。保护IC120将二次电池200作为电源而进行动作。保护IC120通过控制开关电路13,保护二次电池200免于过放电。例如,保护IC120通过使充电控制晶体管11断开,保护二次电池200免于充电异常(例如,过充电、充电方向的过电流(充电过电流)等)。另一方面,保护IC120通过使放电控制晶体管12断开,保护二次电池200免于放电异常(例如,过放电、放电方向的过电流(放电过电流)等)。
保护IC120具备:电源端子91、接地端子92、充电控制端子93、放电控制端子94、以及监视端子95。这些端子是用于将保护IC120的内部电路与保护IC120外部相连接的外部连接端子。
电源端子91是与正极侧电源路径8连接的正极侧电源端子的一例,经由端子B+连接至二次电池200的正极201。有时将电源端子91称为电源端子VDD。
接地端子92是在负极202与开关电路13之间与负极侧电源路径7相连接的负极侧电源端子的一例,经由端子B-与二次电池200的负极202相连接。有时将接地端子92称为接地端子VSS。
充电控制端子93是输出用于禁止二次电池200充电的信号的充电控制端子的一例,并与充电控制晶体管11的控制电极(例如在MOSFET的情况下为门极)相连接。有时将充电控制端子93称为COUT端子。
放电控制端子94是输出用于禁止二次电池200放电的信号的放电控制端子的一例,并与放电控制晶体管12的控制电极(例如在MOSFET的情况下为门极)相连接。有时将放电控制端子94称为DOUT端子。
监视端子95是监视端子P-的电位的监视端子的一例,并在端子P-与开关电路13之间与负极侧电源路径7相连接。监视端子95经由电阻9连接至端子P-。有时将监视端子95称为监视端子VM。
电池保护装置101具备端子BS+和端子BS-。端子BS+与二次电池200的正极201连接。端子BS-与二次电池200的负极202连接。因此,充电IC130通过监控端子BS+与端子BS-之间的端子电压Vbat,从而能够检测二次电池200的电池电压Vcell。
相较于流过二次电池200的充放电电流的端子P+,在端子BS+只流过用于监控正极201的电位的微小电流。另外,相较于流过二次电池200的充放电电流的端子P-及开关电路13,在端子BS-只流过用于监控负极202的电位的微小电流。因此,没有因开关电路13等电阻量所造成的电压下降,因此端子电压Vbat大致等于电池电压Vcell。因此,充电IC130通过监控端子BS+与端子BS-之间的端子电压Vbat,能够准确检测电池电压Vcell。
图4是表示二次电池的充电方法的一例的图。参照图3对图4所示的充电方法进行说明。充电IC130以较大的恒流对二次电池200进行CC充电,直至端子电压Vbat达到预定的充电电压为止,若端子电压Vbat达到预定的充电电压,则以较小的电流对二次电池200进行CV充电。
如上所述,端子电压Vbat与电池电压Vcell大致相等。因此,以较大的电流进行CC充电的期间将变长,在端子电压Vbat达到预定的充电电压之后直至电池电压Vcell达到其预定的充电电压为止,以较小的电流进行CV充电的期间将变短。因此,可以整体缩短电池电压Vcell达到预定的充电电压为止的充电时间。
接着,针对端子间产生了漏泄电阻的情况进行说明。
图5是表示在端子P-与端子BS-之间产生漏泄电阻14的情况的图。在连接的充电器之间,由充电IC130供给充电电流。因此,在产生漏泄电阻14的情况下,即使充电控制晶体管11通过保护IC120而断开,但由于流过了经由漏泄电阻14的漏电流15,因此二次电池200可能处于过充电。
图6是表示在端子P+与端子BS-之间产生漏泄电阻16的情况的图。在产生漏泄电阻16的情况下,即使放电控制晶体管12通过保护IC120而断开,但由于流过了经由漏泄电阻16的漏电流17,因此二次电池200可能处于过放电。
为了防止图5及图6的状况,对第2实施方式进行说明,其中,将端子BS-经由保护IC120连接至端子B-(二次电池200的负极202),可以防止过充电或过放电。
<第2实施方式>
图7是表示第2实施方式所涉及的电池保护装置的结构的一例的图。对于第2实施方式的结构及效果之中与上述实施方式相同的内容,仍引用上述的说明,由此进行省略或简化。图7所示的电池保护装置102是保护二次电池200的电池保护装置的一例。
电池保护装置102具备:端子B+、端子B-、端子P+、端子P-、端子BS+及端子BS-。端子B+、端子B-、端子P+及端子P-与上述相同。
端子BS-是设为可监控二次电池的一侧电极的电位的第1可监控端子的一例。为了使充电IC130能够监控二次电池200的负极202的电位,而将端子BS-设置在基板110上。
端子BS+是设为可监控二次电池的另一侧电极的电位的第2可监控端子的一例。为了使充电IC130能够监控二次电池200的正极201的电位,而将端子BS+设置在基板110上。
保护IC120具备:接地端子92、电源端子91、充电控制端子93、放电控制端子94、监视端子95、以及感测端子(Sense terminal)96。这些端子是用于将保护IC120的内部电路与保护IC120外部连接的外部连接端子。充电控制端子93、放电控制端子94及监视端子95与上述相同。
接地端子92是第1电源端子的一例。接地端子92在负极202与开关电路13之间与负极侧电源路径7(第1路径的一例)连接。
电源端子91是第2电源端子的一例。如图所示,电源端子91连接到正极201与端子BS+之间的路径(第2路径的一例)。
感测端子96与连接至充电IC130的负极侧监控端子的端子BS-相连接。
保护IC120具备:内部配线85和内部开关80。内部配线85连接在接地端子92与感测端子96之间。内部配线85具有连接至接地端子92的一端、以及连接至感测端子96的另一端。内部开关80被串联插入内部配线85。内部开关80为MOS晶体管等开关元件。
因此,通过由保护IC120使内部开关80接通,端子BS-经由接地端子92连接至二次电池200的负极202。因此,充电IC130通过监控端子BS+与端子BS-之间的端子电压Vbat,能够检测二次电池200的电池电压Vcell。
相较于流过二次电池200的充放电电流的端子P+,在端子BS+只流过用于监控正极201的电位的微小电流。另外,相较于流过二次电池200的充放电电流的端子P-及开关电路13,在端子BS-只流过用于监控负极202的电位的微小电流。因此,没有因开关电路13等电阻量所造成的电压下降,因此端子电压Vbat与电池电压Vcell大致相等。因此,充电IC130通过监控端子BS+与端子BS-之间的端子电压Vbat,能够准确检测电池电压Vcell。另外,由于能够准确检测电池电压Vcell,因此,与第1实施方式同样地,可以整体缩短电池电压Vcell达到预定的充电电压为止的充电时间(参照图4)。
图8是表示第2实施方式所涉及的电池保护电路的结构的一例的图。保护IC120具备:放电控制电路81、充电控制电路82、开关控制电路83、内部配线85、内部开关80、内部电阻84、开关170、172、174、176、178、以及电阻171、173、175、177、179。
放电控制电路81具有检测二次电池200的放电异常的异常检测电路。放电控制电路81是在通过该异常检测电路检测出二次电池200的放电异常时,基于该异常检测电路的检测结果,控制开关电路13的控制电路的一例。充电控制电路82具有检测二次电池200的充电异常的异常检测电路。充电控制电路82是在通过该异常检测电路检测出二次电池200的充电异常时,基于该异常检测电路的检测结果,控制开关电路13的控制电路的一例。
内部电阻84被串联插入内部配线85。开关170、172、174、176、178均为MOS晶体管等开关元件。
充电控制电路82具备检测二次电池200的过充电(预定的异常的一例)的过充电检测电路(异常检测电路的一例)。过充电检测电路监视电源端子VDD与接地端子VSS之间的电源电压VD。在通过过充电检测电路检测出电源电压VD达到预定的过充电检测阈值Vdet1以上时,充电控制电路82从充电控制端子93输出使充电控制晶体管11断开的充电控制信号(过充电保护动作)。通过使充电控制晶体管11断开,来切断二次电池200的充电方向的电流,因此可以防止二次电池200被过充电。
放电控制电路81具备对二次电池200检测过放电(预定异常的一例)的过放电检测电路(异常检测电路的一例)。过放电检测电路监视电源端子VDD与接地端子VSS之间的电源电压VD。在通过过放电检测电路检测出电源电压VD达到预定的过放电检测阈值Vdet2以下时,放电控制电路81从放电控制端子94输出使放电控制晶体管12断开的放电控制信号(过放电保护动作)。通过使放电控制晶体管12断开,来切断二次电池200的放电方向的电流,由此可以防止二次电池200被过放电。
放电控制电路81具备对二次电池200检测放电过电流(预定异常的一例)的放电过电流检测电路(异常检测电路的一例)。放电过电流检测电路对监视端子VM与接地端子VSS之间的电流检测电压VI进行监视。通过放电过电流检测电路检测出电流检测电压VI达到预定的放电过电流检测阈值Vdet3以上时,放电控制电路81从放电控制端子94输出使放电控制晶体管12断开的放电控制信号(放电过电流保护动作)。通过使放电控制晶体管12断开,来切断二次电池200的放电方向的电流,由此可以防止过电流沿着对二次电池200进行放电的方向流过。
充电控制电路82具备对二次电池200检测充电过电流(预定异常的一例)的充电过电流检测电路(异常检测电路的一例)。充电过电流检测电路对监视端子VM与接地端子VSS之间的电流检测电压VI进行监视。在通过充电过电流检测电路检测出电流检测电压VI达到预定的充电过电流检测阈值Vdet4以下时,充电控制电路82从充电控制端子93输出使充电控制晶体管11断开的充电控制信号(充电过电流保护动作)。通过使充电控制晶体管11断开,来切断二次电池200的充电方向的电流,由此可以防止过电流沿着对二次电池200进行充电的方向流过。
图9是表示各状态下的开关控制和端子处理的第1例的图。
充电控制电路82在未检测出二次电池200的过充电和充电过电流的情况下,使充电控制晶体管11接通。另一方面,充电控制电路82在检测出二次电池200的过充电与充电过电流中的至少一个时,使充电控制晶体管11断开。
在放电控制电路81未检测出二次电池200的过放电和放电过电流时,使放电控制晶体管12接通。另一方面,在放电控制电路81检测出二次电池200的过放电和放电过电流中的至少一个时,使放电控制晶体管12断开。
在开关控制电路83未检测出二次电池200的过充电、过放电、放电过电流、以及充电过电流时,使内部开关80接通。由此,端子BS-处于与连接有二次电池200的负极202的端子B-相同的电位。
开关控制电路83在检测出二次电池200的过充电和充电过电流中的至少一个时,使内部开关80断开,且使开关174接通。例如,在开关控制电路83检测到使充电控制晶体管11断开的充电控制信号时,使内部开关80断开,且使开关174接通。由此,监视端子VM和端子BS-被短路,端子P-成为高阻抗(Hi-Z)。
开关控制电路83在检测出二次电池200的过放电时,使内部开关80断开,且使开关174、170、176接通。例如,开关控制电路83在检测到使放电控制晶体管12断开的放电控制信号时,使内部开关80断开,且使开关174、170、176接通。由此,监视端子VM和端子BS-被短路,端子P-被电源端子VDD上拉。由此,可以对二次电池200的放电有所抑制。另外,通过将充电IC130从二次电池200中电分离,由此将确保安全性。
开关控制电路83在检测出二次电池200的放电过电流时,使内部开关80断开,且使开关174、172、178接通。例如,在开关控制电路83检知到使放电控制晶体管12断开的放电控制信号时,使内部开关80断开,且使开关174、172、178接通。由此,监视端子VM和端子BS-被短路,端子P-被接地端子VSS下拉。由此,可以抑制二次电池200的放电过电流的流路。另外,通过将充电IC130从二次电池200中电分离,由此将确保安全性。
图10是表示各状态下的开关控制和端子处理的第2例的图。对于与图9相同的部位的说明予以省略。
开关控制电路83在检测出二次电池200的过充电与充电过电流中的至少一个时,使内部开关80断开。例如,开关控制电路83在检知到使充电控制晶体管11断开的充电控制信号时,使内部开关80断开。由此,端子P-及端子BS-呈高阻抗(Hi-Z)。
开关控制电路83在检测出二次电池200的过放电时,使内部开关80断开,且使开关170、176接通。例如,开关控制电路83在检知到使放电控制晶体管12断开的放电控制信号时,使内部开关80断开,且使开关170、176接通。由此,端子P-及端子BS-被电源端子VDD上拉。由此,可以对二次电池200的放电有所抑制。另外,通过将充电IC130从二次电池200中电分离,由此将确保安全性。
开关控制电路83在检测出二次电池200的放电过电流时,使内部开关80断开,且使开关172、178接通。例如,开关控制电路83在检知到使放电控制晶体管12断开的放电控制信号时,使内部开关80断开,且使开关172、178接通。由此,端子P-及端子BS-被接地端子VSS下拉。由此,可以抑制二次电池200的放电过电流的流路。另外,通过将充电IC130从二次电池200中电分离,由此将确保安全性。
图11是表示各状态下的开关控制和端子处理的第3例的图。对于与图9、图10相同部位的说明予以省略。图11表示图9的变形例。图11表示根据有无连接充电器来切换内部开关80的接通断开的例子。参照图12~图14,对图11进行说明。
图12是表示用于供充电IC对充电方法在预备充电和急速充电之间进行切换的判定值的一例的图。充电IC130在直至端子电压Vbat达到预定的充电电压为止的较低的电压状态下,以预备充电或急速充电来进行CC充电。充电IC130在端子电压Vbat低于预备/急速充电判定值时,进行利用电流值较低的恒流的预备充电,在端子电压Vbat超过预备/急速充电判定值时,进行利用电流值高于预备充电的恒流的急速充电。
图13是表示当过放电且连接充电器时内部开关为断开的规格(图9规格)的情况的图。在检测出过放电的状态下,由于放电控制晶体管12断开且开关174接通,因此端子电压Vbat中包含放电控制晶体管12的寄生二极管的正向电压VF。因此,根据过放电检测阈值Vdet2、预备/急速充电判定值或正向电压VF的值,如图13所示,可能会无用地重复预备充电和急速充电。
因此,如图11所示,开关控制电路83在检测出二次电池200的过放电且检测出连接了充电器时,使内部开关80接通。由此,端子BS-处于与连接二次电池200的负极202的端子B-相同的电位。因此,通过在过放电且连接充电器时接通内部开关80,如图14所示,端子电压Vbat与电池电压Vcell大致相等,因此可以防止无用地重复预备充电和急速充电。图14是表示过放电且连接充电器连接时接通内部开关的规格(图11的规格)的情况的图。
保护IC120具备充电器连接检测电路87。充电器连接检测电路87对电源端子VDD与监视端子VM之间的监视电压VDM进行监视。开关控制电路83例如在检测到过放电且检测出监视电压VDM为预定的充电器连接阈值Vdetc以上时,使内部开关80接通。这是因为,在连接有对二次电池200充电的充电器时,充电IC130在端子P+与端子P-之间,将施加大于充电器连接阈值Vdetc的充电电压。
<第3实施方式>
图15是表示第3实施方式所涉及的电池保护装置的一个结构例及第1动作例的图。在第3实施方式的结构及效果之中,对于与上述的实施方式同样的内容,将通过引用上述说明,来进行省略或简化。图15所示的电池保护装置103是保护二次电池200的电池保护装置的一例。
电池保护装置103具备保护IC120和保护IC121,并具有基于2个保护IC的双重保护功能。保护IC120和保护IC121具有彼此相同的保护功能。通过双重保护功能,即使保护IC120和保护IC121中的某一个故障,仍可以保护二次电池200免于过放电等。电池保护装置101具备,基板110,具备实际安装有开关电路13、53、保护IC120、121、电阻9、6的基板110。
开关电路53被串联插入端子B-与端子P-之间的负极侧电源路径7中。开关电路13例如是将充电控制晶体管51与放电控制晶体管52串联连接的串联电路。
保护IC121通过使充电控制晶体管51断开,保护二次电池200免于充电异常(例如,过充电、充电方向的过电流(充电过电流)等)。另一方面,保护IC121通过使放电控制晶体管52断开,保护二次电池200免于放电异常(例如,过放电、放电方向的过电流(放电过电流)等)。
保护IC121具备:电源端子61、接地端子62、充电控制端子63、放电控制端子64、以及监视端子65。这些端子是用于将保护IC121的内部电路与保护IC121外部相连接的外部连接端子。另外,这些端子上连接有与保护IC120相同的内部电路。
另一方面,保护IC120具备:图8所示的充电器连接检测电路87、开关170、172、174、176、178以及电阻171、173、175、177、179(省略图15中的图示)。
另外,保护IC120具备第1电压异常检测电路70和第2电压异常检测电路73。
第1电压异常检测电路70为感测端子的电压异常检测电路的一例,对在端子BS-产生了正的异常电压这一情况进行检测。第1电压异常检测电路70具备例如将正的异常检测电压72(例如,0.1V)与端子BS-的电压进行比较的比较器71,并将该比较结果输出至开关控制电路83。
第2电压异常检测电路73是感测端子的电压异常检测电路的一例,对在端子BS-产生负的异常电压这一情况进行检测。第2电压异常检测电路73具备例如将负的异常检测电压75(例如、-0.1V)与端子BS-的电压进行比较的比较器74,并将该比较结果输出至开关控制电路83。
开关控制电路83在通过第1电压异常检测电路70检测出端子BS-的电压相对于正的异常检测电压72而上升时,使内部开关80断开。开关控制电路83在通过第2电压异常检测电路73检测出端子BS-的电压相对于负的异常检测电压75而降低时,使内部开关80断开。由此,当在端子BS-产生异常电压时,可以将流通过内部开关80的电流通路切断。
充电IC130具备:负极侧监控端子BS-、电源端子VDD、接地端子VSS、二极管132、133、以及监控电路131。充电IC130的负极侧监控端子BS-连接至基板110的端子BS-。充电IC130的电源端子VDD连接至基板110的端子P+。充电IC130的接地端子VSS连接至基板110的端子P-。二极管132是接地端子VSS与负极侧监控端子BS-之间的二极管(例如,寄生二极管)。二极管133是电源端子VDD与负极侧监控端子BS-之间的二极管(例如、寄生二极管)。监控电路131通过监控端子BS+与端子BS-之间的端子电压Vbat,来检测二次电池200的电池电压Vcell。
在图15中,在保护IC121通过放电异常的检测而使放电控制晶体管52断开时,保护IC120通过由第1电压异常检测电路70来检测端子BS-的电压异常,由此进行防止异常电流流过内部配线85的动作。该防止动作的顺序如下所示。
(1)通过负载140来进行二次电池200的放电,二次电池200陷入过放电状态。
(2)为了使保护IC121成为比保护IC120更早地检测放电异常的设定,使放电控制晶体管52断开。例如,保护IC121的过放电检测阈值Vdet2设定得比保护IC120的过放电检测阈值Vdet2高。
(3)对于保护IC121,将监视端子65上拉到电源端子61(参照图9~11)。由此,端子P-被上拉到正极侧电源路径8的电位。
(4)若端子P-被上拉到正极侧电源路径8的电位,则保护IC120的感测端子96的电压由于充电IC130内的二极管132的存在,将上升至(VDD-VF)。这里,VDD表示电源端子61与接地端子62之间的电源电压,VF表示充电IC130的负极侧监控端子BS-与充电IC130的接地端子VSS之间的二极管132的正向电压。
(5)第1电压异常检测电路70对感测端子96的电压超过正的异常检测电压72这一情况进行检测。
(6)在通过第1电压异常检测电路70检测出感测端子96的电压超过正的异常检测电压72时,开关控制电路83使内部开关80断开。通过使内部开关80断开,可以防止二次电池200经由内部配线85而持续放电直至保护IC120检测出过放电为止。
图16是表示第3实施方式所涉及的电池保护装置的一个结构例及第2动作例的图。第2动作例表示在基板110的端子BS-与端子P-之间产生漏泄电阻,且连接有异常充电器时的动作。此时,保护IC120通过由第2电压异常检测电路73来检测端子BS-的电压异常,由此进行防止异常电流流过内部配线85的动作。该防止动作的顺序如下所示。
(1)在基板110的端子BS-与端子P-之间产生漏泄电阻。
(2)连接异常充电器。
(3)为了使保护IC121成为比保护IC120更早地检测充电异常的设定,使充电控制晶体管51断开。例如,保护IC121的过充电检测阈值Vdet1设定得比保护IC120的过充电检测阈值Vdet1低,保护IC121的充电过电流检测阈值Vdet4设定得比保护IC120的充电过电流检测阈值Vdet4高。
(4)通过充电控制晶体管51的断开,端子P-的电位降低。
(5)由于漏泄电阻的存在,基板110的端子BS-的电位随着端子P-的电位而降低。
(6)第2电压异常检测电路73检测出感测端子96的电压相较于负的异常检测电压75而降低这一情况。
(7)在通过第2电压异常检测电路73检测出感测端子96的电压相较于负的异常检测电压75而降低这一情况时,开关控制电路83使内部开关80断开。通过使内部开关80断开,可以防止二次电池200经由内部配线85而持续充电直至保护IC120检测出过充电为止。
<第4实施方式>
图17是表示第4实施方式所涉及的电池保护装置的结构的一例的图。针对第4实施方式的结构及效果之中与上述实施方式相同的部分,通过引用上述说明,从而进行省略或简化。图17所示的电池保护装置104是保护二次电池200的电池保护装置的一例。
上述实施方式的开关电路13、53被串联插入底侧的负极侧电源路径7,但是图17所示的开关电路43被串联插入上侧的正极侧电源路径8。
开关电路43被串联插入端子B+与端子P+之间的正极侧电源路径8。开关电路43例如是将充电控制晶体管41与放电控制晶体管42串联连接的串联电路。通过充电控制晶体管41的断开,二次电池200的充电电流流过的正极侧电源路径8被切断,二次电池200的充电电流的流路被禁止。通过放电控制晶体管42的断开,二次电池200的放电电流流过的正极侧电源路径8被切断,二次电池200的放电电流的流路被禁止。
充电控制晶体管41与放电控制晶体管42分别例如为P沟道型的MOSFET。
在图17的情况下,基板110的端子BS+为可监控二次电池的一侧电极的电位的第1可监控端子的一例。为了使充电IC130能够监控二次电池200的正极201的电位而将端子BS+设置在基板110上。
在图17的情况下,基板110的端子BS-为可监控二次电池的另一侧电极的电位的第2可监控端子的一例。为了使充电IC130能够监控二次电池200的负极202的电位而将端子BS-设置在基板110上。
保护IC122具备:电源端子91、接地端子92、充电控制端子93、放电控制端子94、监视端子97、以及感测端子98。这些端子是用于将保护IC122的内部电路与保护IC122外部相连接的外部连接端子。
在图17的情况下,电源端子91为第1电源端子的一例。电源端子91在正极201与开关电路43之间连接至正极侧电源路径8(第1路径的一例)。
在图17的情况下,接地端子92为第2电源端子的一例。接地端子92如图所示,连接至负极202与端子BS-之间的路径(第2路径的一例)。
监视端子97是对端子P+的电位进行监视的监视端子的一例,在端子P+与开关电路43之间连接至正极侧电源路径8。监视端子97经由电阻10连接至端子P+。有时将监视端子97称为监视端子VP。
感测端子98与连接至充电IC130的正极侧监控端子的端子BS+相连接。
保护IC122具备内部配线86和内部开关80。内部配线86连接于电源端子91与感测端子98之间。内部配线86具有连接至电源端子91的一端、以及连接至感测端子98的另一端。内部开关80被串联插入内部配线86。内部开关80为MOS晶体管等开关元件。
因此,通过由保护IC122使内部开关80接通,端子BS+经由电源端子91连接至二次电池200的正极201。因此,与上述实施方式同样地,充电IC130通过对端子BS+与端子BS-之间的端子电压Vbat进行监控,由此能够准确地检测二次电池200的电池电压Vcell。
另外,与上述实施方式同样地,保护IC120具备第1电压异常检测电路70和第2电压异常检测电路73。第1电压异常检测电路70是感测端子的电压异常检测电路的一例,对在端子BS+产生高于电源电压VDD的异常电压这一情况进行检测。第2电压异常检测电路73为感测端子的电压异常检测电路的一例,对在端子BS+产生低于电源电压VDD的异常电压这一情况进行检测。与上述实施方式同样地,开关控制电路83基于第1电压异常检测电路70或第2电压异常检测电路73的检测结果,来控制内部开关80。
<第5实施方式>
图18是表示第5实施方式的电池保护装置的结构的一例的图。针对第5实施方式的结构及效果之中与上述实施方式同样的部分,通过引用上述说明,从而进行省略或简化。图18所示的电池保护装置105是保护二次电池200的电池保护装置的一例。
图17的开关电路43的晶体管为P沟道型,但是图18所示的开关电路33内的晶体管为N沟道型。
开关电路33例如是将充电控制晶体管31与放电控制晶体管32串联连接的串联电路。保护IC123具备:为了控制N沟道型的充电控制晶体管31的门极,而使来自充电控制电路82的充电控制信号升压的升压电路182。保护IC123具备:为了控制N沟道型的放电控制晶体管32的门极,而使来自放电控制电路81的放电控制信号升压的升压电路181。升压电路182例如是通过将电容器和开关进行组合来使电压上升的电荷泵电路。
<第6实施方式>
图19是表示第6实施方式所涉及的充电控制电路的结构的一例的图。针对第6实施方式的结构及效果之中与上述实施方式同样的部分,通过引用上述说明,从而进行省略或简化。
在上述实施方式中,在二次电池保护集成电路的内部配置有检测预定异常的异常检测电路、以及在检测出预定异常时被控制为断开的开关。然而,这样的异常检测电路及开关还可以配置在二次电池保护集成电路的外部。在图19所示的第6实施方式中,这样的异常检测电路及开关被配置在内置有二次电池保护集成电路的电池组的外部。
图19所示的充电控制电路171具备:保护状态检测电路161和晶体管180。保护状态检测电路161是检测预定异常的异常检测电路的一例。晶体管180是在检测出预定异常时被控制为断开的开关的一例。
充电控制电路171是基于二次电池200的电极的电位(例如、电池电压)而从电池组151的外部来控制电池组151中内置的二次电池200的充电的充电控制电路的一例。充电控制电路171与上述实施方式同样地,具备基于端子电压Vbat来切换二次电池200的充电方法的充电IC130。充电IC130是控制二次电池200的充电的充电控制模块的一例。
电池组151具备:二次电池200、开关电路13、保护IC124及多个端子BS+、P+、P-、BS-。
电池组151的内部电路经由端子BS+、P+、P-、BS-而连接至电池组151的外部电路。端子BS+、P+、P-、BS-分别在电池组151的表面露出。端子BS-是第1电位输出端子的一例。端子BS+是第2电位输出端子的一例。端子P-是第1电力端子(power terminal)的一例。端子P+是第2电力端子的一例。
以能够从电池组151的外部监控二次电池200的正极201的电位的方式,将端子BS+连接至正极201。端子BS+是向电池组151的外部输出正极201的电位的电位输出端子的一例。以能够从电池组151的外部监控二次电池200的负极202的电位的方式,将端子BS-连接至负极202。端子BS-是不经由开关电路13而将负极202的电位输出至电池组151的外部的电位输出端子的一例。端子P+经由正极侧电源路径8,连接至正极201。端子P-经由被串联插入负极侧电源路径7的开关电路13,而连接至负极202。
充电IC130具备:正极侧监控端子BS+a、负极侧监控端子BS-a、电源端子VDDa、接地端子VSSa、二极管132、133、以及监控电路131。充电IC130是电压检测电路的一例,通过监控端子电压Vbat,来检测二次电池200的电池电压Vcell。
正极侧监控端子BS+a连接至电池组151的端子BS+。负极侧监控端子BS-a经由晶体管180连接至电池组151的端子BS-。电源端子VDDa与负载140的一端及电池组151的端子P+相连接。接地端子VSSa与负载140的另一端及电池组151的端子P-相连接。接地端子VSSa经由开关电路13,连接至负极202。
二极管132存在于如下二者之间,一者是负极侧监控端子BS-a与监控电路131之间,一者是接地端子VSSa。二极管132例如为寄生二极管。二极管132具有与负极侧监控端子BS-a和监控电路131之间的监控输入部相连接的阴极、以及连接至接地端子VSSa的阳极。
二极管133存在于如下二者之间,一者是负极侧监控端子BS-a与监控电路131之间,一者是电源端子VDDa。二极管133例如为寄生二极管。二极管133具有与负极侧监控端子BS-a和监控电路131之间的监控输入部相连接的阳极、以及连接至电源端子VDDa的阴极。
监控电路131是监控二次电池200的电极的电位的监控部的一例。监控电路131通过监控正极侧监控端子BS+a的电位和负极侧监控端子BS-a的电位,来监控端子BS+与端子BS-之间的端子电压Vbat。监控电路131通过监控端子电压Vbat,来检测二次电池200的电池电压Vcell。
晶体管180是存在于负极202与监控电路131之间,串联插入到连结负极202与监控电路131的路径中的开关的一例。晶体管180例如是具有经由端子P+连接至正极201的门极、经由端子BS-连接至负极202的漏极、以及经由端子BS-a连接至监控电路131的源极的P沟道型的MOSFET。晶体管180存在于端子BS-与监控电路131之间。晶体管180的门极连接至端子P+和电源端子VDDa。
保护状态检测电路161是保护状态检测部的一例,当检测到如下情况,即检测到预定异常的保护IC124正在保护二次电池200这一状态(二次电池200的保护状态)时,使晶体管180断开。
保护状态检测电路161例如具备电路基板163,其具有连接至端子P+的端子VDDb、连接至端子BS-的端子VSSb、以及连接至端子BS-a的端子BS-b。电路基板163具有将晶体管180的门极连接至端子VDDb的配线164、将晶体管180的漏极连接至端子VSSb的配线165、以及将晶体管180的源极连接至端子BS-b的配线166。
保护IC124是二次电池保护集成电路的一例,其通过控制开关电路13来保护二次电池200。保护IC124与上述实施方式同样地,通过使充电控制晶体管11断开,保护二次电池200免于充电异常(例如,过充电、充电方向的过电流(充电过电流)等)。另一方面,保护IC124通过使放电控制晶体管12断开,保护二次电池200免于放电异常(例如,过放电、放电方向的过电流(放电过电流)等)。
保护IC124与上述实施方式同样地,检测二次电池200的过放电(预定异常的一例)。保护IC124在检测到二次电池200的过放电时,使放电控制晶体管12断开,并且通过使保护IC124内的至少一个开关接通,从而在保护IC124内将监视端子VM和电源端子VDD连接。通过在保护IC124内连接监视端子VM和电源端子VDD,端子P-被电源端子VDD上拉。由此,电池组151处于由保护IC124保护二次电池200免于过放电的状态。
由于端子P-被电源端子VDD上拉,端子P+与端子P-之间的电位差变小,因此VDDb端子与BS-b端子之间的电位差(晶体管180的门极-源极之间的电压)也变小。因此,在晶体管180的门极-源极之间的电压相较于晶体管180的阈值电压Vth而降低时,保护状态检测电路161能够检测为保护IC124正在保护二次电池200免受过放电的状态。
在晶体管180的门极-源极之间的电压相较于晶体管180的阈值电压Vth而降低时,由于晶体管180呈断开,因此可以切断由图示箭头所示的电流路径。由图示的箭头所示的电流路径表示按端子P+、负载140、端子VSSa、二极管132、端子BS-a、晶体管180、端子BS-的顺序流过放电电流的路径。因此,晶体管180呈断开,由此可以防止在保护二次电池200免于过放电的状态下从二次电池200进一步流出放电电流。
<第7实施方式>
图20是表示第7实施方式所涉及的电池组的结构的一例的图。针对在第7实施方式的结构及效果之中与上述实施方式同样的部分,通过引用上述说明,从而进行省略或简化。
在图19所示的第6实施方式中,保护状态检测电路161配置在电池组的外部。与此相对地,在图20所示的第7实施方式中,保护状态检测电路161配置在电池组152的内部。第7实施方式也与第6实施方式同样地,通过使晶体管180断开,可以防止在保护二次电池200免于过放电的状态下从二次电池200进一步流出放电电流。
<第8实施方式>
图21是表示第8实施方式所涉及的充电控制电路的结构的一例的图。针对第8实施方式的结构及效果之中与上述实施方式同样的部分,通过引用上述说明,从而进行省略或简化。
图21表示在检测到充电异常和放电异常中的某一个时,使开关180断开的实施方式。
开关180设置在电池组151与充电IC130之间。具体来说,开关180设置在电池组151的端子BS-与充电IC130的端子BS-a之间。保护状态检测电路162在电池组151内的保护IC124检测出充电异常并使充电控制晶体管11断开时、或者检测出放电异常并使放电控制晶体管12断开时,使开关180断开。保护状态检测电路162是保护状态检测部的一例。
在保护IC124检测出充电异常并使充电控制晶体管11断开时,电池组151处于由保护IC124保护二次电池200免于充电异常的状态。另一方面,在保护IC124检测出放电异常并使放电控制晶体管12断开时,电池组151处于保护IC124保护二次电池200免于放电异常的状态。
保护状态检测电路162通过检测端子BS-与端子P-之间的电位差,来对保护IC124使充电控制晶体管11或放电控制晶体管12断开这一情况进行检测。
·在保护IC124使放电控制晶体管12和充电控制晶体管11均接通时,端子P-与端子BS-为彼此大致相同的电位。
·在保护IC124使放电控制晶体管12断开时,保护IC124通过使保护IC124内的至少一个开关接通,来将端子P-上拉到电源端子VDD,因此端子P-的电位相较于端子BS-的电位而上升。
·在保护IC124使充电控制晶体管11断开的情况下,当端子P+与端子P-之间无负载时或连接有负载时,端子P-的电位由于充电控制晶体管11的二极管的正向电压,相较于端子BS-的电位而上升。
·在保护IC124使充电控制晶体管11断开的情况下,当在端子P+与端子P-之间施加了充电电压时,端子P-的电位由于充电控制晶体管11的断开,相较于端子BS-的电位而降低。
利用这些特点,保护状态检测电路162具有:检测端子BS-与端子P-之间的电位差的电位差检测电路270、273、以及基于该电位差的检测结果使开关180断开的开关控制电路183。由此,可以与基于保护IC124的二次电池200的保护动作联动地,使保护状态检测电路162内的开关180断开。
第1电位差检测电路270是检测端子BS-与端子P-之间的电位差的电位差检测电路的一例,检测正的电位差的产生。第1电位差检测电路270具备例如对正的阈值电压272(例如,0.1V)与端子BS-和端子P-之间的电位差进行比较的比较器271,并将该比较结果输出至开关控制电路183。
第2电位差检测电路273是检测端子BS-与端子P-之间的电位差的电位差检测电路的一例,检测负的电位差的产生。第2电位差检测电路273具备例如对负的阈值电压275(例如,-0.1V)与端子BS-和端子P-之间的电位差进行比较的比较器274,并将该比较结果输出至开关控制电路183。
开关控制电路183在通过第1电位差检测电路270检测出端子BS-与端子P-之间的电位差相对于正的阈值电压272而上升时,使开关180断开。开关控制电路183在通过第2电位差检测电路273检测出端子BS-与端子P-之间的电位差相对于负的阈值电压275而降低时,使开关180断开。由此,可以在端子BS-与端子P-之间的电位差产生异常电压时(也就是,在检测出放电异常或充电异常时),将流通过开关180的电流通路切断。
<第9实施方式>
图22是表示第9实施方式所涉及的电池组的结构的一例的图。针对第9实施方式的结构及效果之中与上述实施方式同样的部分,通过引用上述说明,从而进行省略或简化。
在图21所示的第8实施方式中,保护状态检测电路162配置在电池组的外部。与此相对地,在图22所示的第9实施方式中,保护状态检测电路162配置在电池组153的内部。第9实施方式也与第8实施方式同样地,通过使晶体管180断开,从而可以防止在保护二次电池200免于充电异常或放电异常的状态下进一步流过充电电流或放电电流。
<第10实施方式>
图23是表示第10实施方式所涉及的充电控制电路的结构的一例的图。针对第10实施方式的结构及效果之中与上述实施方式同样的部分,通过引用上述说明,从而进行省略或简化。
图23表示如下实施方式,即,在不连接充电控制晶体管和放电控制晶体管的条件下,使用具备可监控二次电池的电极的电位的可监控端子的二次电池保护集成电路(例如,图7、8所示的保护IC120)。图23所示的充电控制电路173具备配置在电池组151与充电IC130之间的保护IC120。如图23所示的结构也与上述实施方式同样地,通过使内部开关80断开,可以将经由内部开关80的电流通路切断。
<第11实施方式>
图24是表示第11实施方式所涉及的电池组的结构的一例的图。针对第11实施方式的结构及效果之中与上述实施方式同样的部分,通过引用上述说明,从而进行省略或简化。
在图23所示的第10实施方式中,保护IC120配置在电池组的外部。对此,在图24所示的第11实施方式中,保护IC120配置在电池组154的内部。第11实施方式也与第10实施方式同样地,通过使内部开关80断开,从而可以切断经由内部开关80的电流通路。
以上,通过实施方式对充电控制电路及电池组进行了说明,但是本发明并不局限于上述实施方式。与其他实施方式的一部分或全部的组合或置换等各种变形及改良也可以包括在本发明的范围内。
例如在图7、图15、图16、图19~24中,充电IC130也可以并不监控端子BS+与端子BS-之间的端子电压Vbat,而是监控端子P+与端子BS-之间的端子电压Vbat,由此检测电池电压Vcell。此时,端子BS-是第1可监控端子的一例,端子P+是第2可监控端子的一例。此时,尽管因在连接至端子P+及端子P+的电流路径上流过充放电电流而导致发生少许的电压下降,但可以准确检测电池电压Vcell。
同样地,例如在图17、18中,充电IC130也可以并不监控端子BS+与端子BS-之间的端子电压Vbat,而是监控端子P-与端子BS+之间的端子电压Vbat,由此检测电池电压Vcell。此时,端子BS+是第1可监控端子的一例,端子P-是第2可监控端子的一例。此时,尽管因在连接至端子P-及端子P-的电流路径上流过充放电电流而导致发生少许的电压下降,但可以准确检测电池电压Vcell。
另外,例如,充电控制晶体管与放电控制晶体管的配置位置也可以相对于图示的位置彼此置换。另外,开关电路可以内置于保护IC。另外,充电IC130也可以实际安装在基板110上。

Claims (9)

1.一种电池保护集成电路,其通过控制串联插入到与二次电池的一个电极和负载或充电器相连接的第一路径中的开关电路,来保护所述二次电池,该电池保护集成电路具备:
感测端子BS-,其经由二极管与所述负载或充电器的和所述二次电池对应的电位的电源端子连接,并连接至能够监控所述一个电极的电位的第一可监控端子;
第一电源端子VSS,其在所述一个电极与所述开关电路之间连接至所述第一路径;
第二电源端子VDD,其连接至所述二次电池的另一个电极与能够监控所述另一个电极的电位的第二可监控端子之间的第二路径;
内部配线,其连接在所述第一电源端子与所述感测端子之间;
内部开关,其被串联插入到所述内部配线中;
异常检测电路,其检测预定的异常,其中所述预定的异常中至少包含所述感测端子BS-的电压异常,所述感测端子BS-的电压异常包括:所述感测端子BS-的电压相对于正的异常检测电压而上升或者所述感测端子BS-的电压相对于负的异常检测电压而降低;以及
开关控制电路,其在通过所述异常检测电路未检测出所述预定的异常时,使所述内部开关接通,在通过所述异常检测电路检测出所述感测端子BS-的电压异常时,使所述内部开关断开,从而将流通过所述内部开关的电流通路切断。
2.根据权利要求1所述的电池保护集成电路,其特征在于,
该电池保护集成电路具备控制电路,该控制电路在通过所述异常检测电路检测出所述二次电池的放电异常和充电异常中的至少一个时,基于所述异常检测电路的检测结果,来控制所述开关电路,
在检测出所述二次电池的放电异常和充电异常中的至少一个时,所述开关控制电路使所述内部开关断开。
3.根据权利要求1所述的电池保护集成电路,其特征在于,
该电池保护集成电路具备:
放电控制电路,其在通过所述异常检测电路检测出所述二次电池的过放电时,使所述开关电路中包含的放电控制晶体管断开;以及
充电器连接检测电路,其检测所述二次电池的充电器的连接,
在检测出所述过放电且检测出所述充电器的连接时,所述开关控制电路使所述内部开关接通。
4.一种充电控制电路,其基于电池组中内置的二次电池的电极的电位,从所述电池组的外部控制所述二次电池的充电,其特征在于,
所述电池组内置有根据权利要求1所述的二次电池保护集成电路,该二次电池保护集成电路通过控制串联插入到与所述二次电池的一个电极相连接的路径中的开关电路,来保护所述二次电池,
所述充电控制电路具备:
电压检测电路,其具有对所述一个电极的电位与所述二次电池的另一个电极的电位进行监控的监控部、经由所述开关电路而与所述一个电极相连接的一个电源端子、以及连接至所述另一个电极的另一个电源端子;
开关,其介于所述一个电极与所述监控部之间;
二极管,其介于如下二者之间,一者是所述开关与所述监控部之间,另一者是所述一个电源端子;以及
保护状态检测部,其在检测出所述二次电池保护集成电路正在保护所述二次电池的状态时,使所述开关断开。
5.根据权利要求4所述的充电控制电路,其特征在于,
所述电池组具有第一电位输出端子,该第一电位输出端子不经由所述开关电路地将所述一个电极的电位输出到所述电池组的外部,
所述开关介于所述第一电位输出端子与所述监控部之间。
6.根据权利要求5所述的充电控制电路,其特征在于,
所述电池组具有第一电力端子,该第一电力端子经由所述开关电路而连接至所述一个电极,
所述保护状态检测部基于所述第一电力端子的电位,来检测所述二次电池保护集成电路正在保护所述二次电池的状态。
7.根据权利要求6所述的充电控制电路,其特征在于,
所述电池组具有将所述另一个电极的电位输出到所述电池组的外部的第二电位输出端子、以及连接至所述另一个电极的第二电力端子,
所述另一个电源端子连接至所述第二电力端子。
8.根据权利要求7所述的充电控制电路,其特征在于,
所述开关是晶体管,该晶体管具有连接至所述第二电力端子的门极。
9.一种电池组,其内置有二次电池和保护所述二次电池的根据权利要求1所述的二次电池保护集成电路,并基于所述二次电池的电极的电位来控制所述二次电池的充电,其特征在于,
该电池组具备:
电位输出端子,其将所述电极的电位输出到所述电池组的外部;
开关,其介于所述电极与所述电位输出端子之间;以及
保护状态检测部,其在检测出所述二次电池保护集成电路正在保护所述二次电池的状态时,使所述开关断开。
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