CN109904536B - 二次电池保护集成电路、二次电池保护装置以及电池包 - Google Patents

二次电池保护集成电路、二次电池保护装置以及电池包 Download PDF

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Abstract

本发明提供二次电池保护集成电路、二次电池保护装置以及电池包，对监视端子进行过电压保护。二次电池保护集成电路，通过使串联插入于二次电池的负极与连接负载或者充电器的接地线的负端子之间的电流路径的开关电路截止，来保护所述二次电池，该二次电池保护集成电路具备：电源端子，其能与所述二次电池的正极连接；接地端子，其能与所述二次电池的负极连接；监视端子，其能经由电阻与所述负端子连接，用于监视所述负端子的电位；以及箝位电路，其监测所述电源端子的电压和所述监视端子的电压，将所述监视端子的电压限制为所述电源端子的电压以下。

Description

二次电池保护集成电路、二次电池保护装置以及电池包
技术领域
本发明涉及二次电池保护集成电路、二次电池保护装置以及电池包。
背景技术
以往，已知的二次电池保护集成电路通过使串联插入于二次电池的负极与连接负载或者充电器的接地线的负端子之间的电流路径的开关电路截止来保护该二次电池(例如参照专利文献1、2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-124640号公报
专利文献2：日本特开2013-055759号公报
发明内容
发明要解决的课题
有时在二次电池保护集成电路中设置能经由电阻连接与负载或者充电器的接地线连接的负端子的监视端子。该监视端子用于监视负端子的电位。
但是，根据二次电池保护集成电路的使用方式不同，如果串联插入于二次电池的负极与负端子之间的电流路径的开关电路截止，则负端子的电位上升，存在监视端子的电压过度上升的情况。
因此，本公开提供具备对监视端子进行过电压保护功能的二次电池保护集成电路、二次电池保护装置以及电池包。
用于解决课题的手段本公开提供一种二次电池保护集成电路，通过使串联插入于二次电池的负极与连接负载或者充电器的接地线的负端子之间的电流路径的开关电路截止，来保护所述二次电池，该二次电池保护集成电路具备：电源端子，其能与所述二次电池的正极连接；接地端子，其能与所述二次电池的负极连接；监视端子，其能经由电阻与所述负端子连接，用于监视所述负端子的电位；以及箝位电路，其监测所述电源端子的电压和所述监视端子的电压，将所述监视端子的电压限制为所述电源端子的电压以下。
另外，本公开提供一种二次电池保护装置，其具备：开关电路，其串联插入于二次电池的负极与连接负载或者充电器的接地线的负端子之间的电流路径；以及通过使所述开关电路截止来保护所述二次电池的二次电池保护集成电路，所述二次电池保护集成电路具备：电源端子，其能与所述二次电池的正极连接；接地端子，其能与所述二次电池的负极连接；监视端子，其能经由电阻与所述负端子连接，用于监视所述负端子的电位；以及箝位电路，其监测所述电源端子的电压和所述监视端子的电压，将所述监视端子的电压限制为所述电源端子的电压以下。
另外，本公开提供一种二次电池保护装置，其具备：开关电路，其串联插入于串联连接的多个二次电池中最下位二次电池的负极与连接负载或者充电器的接地的负端子之间的电流路径；以及通过使所述开关电路截止来保护所述多个二次电池的多个二次电池保护集成电路，所述多个二次电池保护集成电路中针对所述最下位二次电池设置的二次电池保护集成电路具备：电源端子，其能与所述最下位二次电池的正极连接；接地端子，其能与所述最下位二次电池的负极连接；监视端子，其能经由电阻与所述负端子连接，用于监视所述负端子的电位；以及箝位电路，其监测所述电源端子的电压和所述监视端子的电压，将所述监视端子的电压限制为所述电源端子的电压以下。
另外，本公开提供一种电池包，其具备：二次电池；开关电路，其串联插入于所述二次电池的负极与连接负载或者充电器的接地线的负端子之间的电流路径；以及二次电池保护集成电路，其通过使所述开关电路截止来保护所述二次电池，所述二次电池保护集成电路具备：电源端子，其与所述二次电池的正极连接；接地端子，其与所述二次电池的负极连接；监视端子，其经由电阻与所述负端子连接，用于监视所述负端子的电位；以及箝位电路，其监测所述电源端子的电压和所述监视端子的电压，将所述监视端子的电压限制为所述电源端子的电压以下。
另外，本公开提供一种电池包，其具备：串联连接的多个二次电池；开关电路，其串联插入于所述多个二次电池中最下位二次电池的负极与连接负载或者充电器的接地线的负端子之间的电流路径；以及通过使所述开关电路截止来保护所述多个二次电池的多个二次电池保护集成电路，所述多个二次电池保护集成电路中针对所述最下位二次电池设置的二次电池保护集成电路具备：电源端子，其与所述最下位二次电池的正极连接；接地端子，其与所述最下位二次电池的负极连接；监视端子，其经由电阻与所述负端子连接，用于监视所述负端子的电位；以及箝位电路，其监测所述电源端子的电压和所述监视端子的电压，将所述监视端子的电压限制为所述电源端子的电压以下。
发明的效果
根据本公开，能对监视端子进行过电压保护。
附图说明
图1是表示第一实施方式中电池包的结构的一个例子的图。
图2是表示箝位电路的动作的一个例子的时序图。
图3是表示第二实施方式中电池包的结构的一个例子的图。
图4是表示第三实施方式中电池包的结构的一个例子的图。
附图标记说明
3—开关电路，10、20—保护IC，13—接地端子，15—电源端子，18—监视端子，30、40、50、60—箝位电路，70—二次电池，71、72—电池组，80、81—保护模块，90—负载，91—充电器，100、101—电池包。
具体实施方式
以下，按照附图说明本发明的实施方式。
图1是表示第一实施方式中电池包的结构的一个例子的图。电池包100具备能对与负载连接端子5、6连接的负载90供电的二次电池70以及保护二次电池70的保护模块80。
电池包100可内置在负载90中也可外置。作为负载90的具体例，可列举电动工具等电动设备、手机等电子设备。作为电子设备的具体例，可列举手机、智能手机、计算机、游戏机、照相机等。负载90不限于这些设备。
二次电池70能由与负载连接端子5、6连接的未图示的充电器充电。作为二次电池70的具体例，可列举锂离子电池、锂聚合物电池等。二次电池70包括串联连接的多个电池组(图1中示出了两个电池组71、72)。电池组71是包括串联连接的多个电池单体的二次电池。电池组72是包括串联连接的多个电池单体的二次电池。
保护模块80是二次电池保护装置的一个例子，例如具备负载连接端子5、负载连接端子6以及开关电路3。
负载连接端子5是连接负载90或者充电器的电源端子的正端子(P+端子)。负载连接端子6是连接负载90或者充电器的接地线的负端子(P-端子)。负载连接端子5经由电流路径9a与二次电池70的正极(电池组72的正极)连接。负载连接端子6经由电流路径9b与二次电池70的负极(电池组71的负极)连接。
开关电路3被串联插入多个电池组71、72中最下位电池组71的负极与连接负载90或者充电器的接地线的负载连接端子6之间的电流路径9b。
开关电路3具备例如晶体管1、2。晶体管1是切断电池组71、72的充电路径的充电路径切断部，晶体管2是切断电池组71、72的放电路径的放电路径切断部。在图1的情况下，晶体管1切断电池组71、72的充电电流流经的电流路径9b，晶体管2切断电池组71、72的放电电流流经的电流路径9b。晶体管1、2是切换电流路径9b的导通/切断的开关元件，串联插入电流路径9b。晶体管1、2例如是NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor：N沟道金属氧化物半导体)晶体管。
保护模块80具备与电池组71、72相同个数的多个保护IC(Integrated Circuit：集成电路)。图1中举例示出了两个保护IC10、20。保护IC10、20分别是二次电池保护集成电路的一个例子。保护IC10、20均通过使开关电路3截止来进行电池组71、72的保护动作。保护IC10针对电池组71、72中最下位电池组71设置，保护IC20针对电池组71、72中最上位电池组72设置。具体地，保护IC10与电池组71并联连接，是以电池组71的正极与负极间的电池电压V1动作的集成电路，保护IC20与电池组72并联连接，是以电池组72的正极与负极间的电池电压V2动作的集成电路。保护IC10、20分别由芯片构成。如果保护IC10、20彼此为相同的电路结构，则能削减成本。
保护IC10的充放电控制部19通过检测保护IC10的电源端子15(VDD端子)与接地端子13(VSS端子)间的电压来监视电池组71的电池电压V1。同样地，保护IC20的充放电控制部29通过检测保护IC20的电源端子25(VDD端子)与接地端子23(VSS端子)间的电压来监视电池组72的电池电压V2。充放电控制部19、29例如通过组合逻辑电路来形成。
电源端子15是与电池组71的正极连接的高电位侧电源端子，接地端子13是与电池组71的负极连接的低电位侧电源端子。电源端子25是与电池组72的正极连接的高电位侧电源端子，接地端子23是与电池组72的负极连接的低电位侧电源端子。
保护模块80从保护IC10的端子11(COUT端子)输出使晶体管1导通的信号(例如高电平信号)，输出使晶体管1截止的信号(例如低电平信号)。保护IC10通过使晶体管1导通来允许对电池组71、72充电的方向的电流流经电流路径9b，通过使晶体管1截止来禁止对电池组71、72充电的方向的电流流经电流路径9b。
另外，保护模块80从保护IC10的端子12(DOUT端子)输出使晶体管2导通的信号(例如高电平信号)，输出使晶体管2截止的信号(例如低电平信号)。保护IC10通过使晶体管2导通来允许使电池组71、72放电的方向的电流流经电流路径9b，通过使晶体管2截止来禁止使电池组71、72放电的方向的电流流经电流路径9b。
同样，保护模块80从保护IC20的端子21(COUT端子)输出使晶体管1导通的信号(例如高电平信号)，输出使晶体管1截止的信号(例如低电平信号)。在图1的情况下，从端子21输出的信号输入到保护IC10的端子17(SOC端子)，保护IC20经由保护IC10使晶体管1导通/截止。保护IC20通过使晶体管1导通来允许对电池组71、72充电的方向的电流流经电流路径9b，通过使晶体管1截止来禁止对电池组71、72充电的方向的电流流经电流路径9b。
另外，保护模块80从保护IC20的端子22(DOUT端子)输出使晶体管2导通的信号(例如高电平信号)，输出使晶体管2截止的信号(例如低电平信号)。在图1的情况下，从端子22输出的信号输入到保护IC10的端子16(SDC端子)，保护IC20经由保护IC10使晶体管2导通/截止。保护IC20通过使晶体管2导通来允许使电池组71、72放电的方向的电流流经电流路径9b，通过使晶体管2截止来禁止使电池组71、72放电的方向的电流流经电流路径9b。
充放电控制部19例如具有过充电检测电路，通过对电池组71检测预定的第一过充电检测阈值以上的电池电压，检测到电池组71的过充电，从而输出充电异常检测信号。充放电控制部19在输出了针对电池组71的充电异常检测信号时，从端子11输出使晶体管1截止的信号。
另一方面，充放电控制部29例如具有过充电检测电路，通过对电池组72检测到预定的第二过充电检测阈值以上的电池电压，检测到电池组72的过充电，从而输出充电异常检测信号。充放电控制部29在输出了针对电池组72的充电异常检测信号时，从端子21输出使晶体管1截止的信号。从端子21输出的信号经由端子17提供给充放电控制部19。
因此，在从充放电控制部19和充放电控制部29中的至少一个控制部输出了充电异常检测信号时，充放电控制部19从保护IC10的端子11输出使晶体管1截止的信号。由此，无论晶体管2是导通状态还是截止状态，都能对电池组71、72进行过充电保护。另外，即使仅在电池组71、72中的一个电池组发生充电异常，也能禁止对电池组71、72双方充电。其结果为，不仅能禁止对检测到充电异常的电池组充电，也能禁止对正常电池组充电。
另外，充放电控制部19例如具有过放电检测电路，通过对电池组71检测预定的第一过放电检测阈值以下的电池电压，检测到电池组71的过放电，从而输出放电异常检测信号。充放电控制部19在输出了针对电池组71的放电异常检测信号时，从端子12输出使晶体管2截止的信号。
另一方面，充放电控制部29例如具有过放电检测电路，通过对电池组72检测预定的第二过放电检测阈值以下的电池电压，检测到电池组72的过放电，从而输出放电异常检测信号。充放电控制部29在输出了针对电池组72的放电异常检测信号时，从端子22输出使晶体管2截止的信号。从端子22输出的信号经由端子16提供给充放电控制部19。
因此，在从充放电控制部19和充放电控制部29中的至少一个控制部输出了放电异常检测信号时，充放电控制部19从保护IC10的端子12输出使晶体管2截止的信号。由此，无论晶体管1是导通状态还是截止状态，都能对电池组71、72进行过放电保护。另外，即使仅在电池组71、72中的一个电池组发生放电异常，也能禁止电池组71、72双方放电。其结果为，不仅能禁止检测到放电异常的电池组放电，也能禁止正常电池组放电。
充放电控制部19可具有充电过电流检测电路。充电过电流检测电路通过检测预定的充电过电流检测阈值以下的负侧端子间电压，检测到对电池组71、72充电的方向的过电流(充电过电流)，从而输出充电异常检测信号。负侧端子间电压是指二次电池70的负极与负载连接端子6之间的电压。充放电控制部19通过监测接地端子13与监视端子18间的电压能检测到负侧端子间电压。充放电控制部19在从充电过电流检测电路输出了充电异常检测信号时从保护IC10的端子11输出使晶体管1截止的信号。由此，无论晶体管2是导通状态还是截止状态，都能对电池组71、72进行充电过电流保护。
充放电控制部19可具有放电过电流检测电路。放电过电流检测电路通过检测预定的放电过电流检测阈值以上的负侧端子间电压，检测到电池组71、72放电方向的过电流(放电过电流)，从而输出放电异常检测信号。充放电控制部19在从放电过电流检测电路输出了放电异常检测信号时从保护IC10的端子12输出使晶体管2截止的信号。由此，无论晶体管1是导通状态还是截止状态，都能对电池组71、72进行放电过电流保护。
保护IC10的监视端子18(V-端子)经由电阻14与负载连接端子6连接，用于监视负载连接端子6的电位。监视端子18例如用于监视充放电控制部19有无与负载90或者充电器连接。
由于充放电控制部29不监视负载连接端子6的电位，因此保护IC20的监视端子28(V-端子)与电池组72的负极连接。另外，由于保护IC20与最上位电池组72连接，因此保护IC20的端子27(SOC端子)以及端子26(SDC端子)与电流路径9a连接。
保护IC10具备箝位电路30。箝位电路30监测电源端子15的电压(电源电压Vdd)和监视端子18的电压(监视电压Vm)。箝位电路30根据其监测结果，将监视电压Vm限制为电源电压Vdd以下。由此，能防止监视端子18的电压超过电源端子15的电压，因此能对监视端子18进行过电压保护。
箝位电路30例如具备PMOS(P-channel Metal Oxide Semiconductor：P沟道金属氧化物半导体)晶体管31。PMOS晶体管31具备电位与电源端子15的电位连动的源极以及电位与监视端子18的电位连动的栅极。因此，箝位电路30能使用PMOS晶体管31检测电源端子15的电压和监视端子18的电压。
箝位电路30例如具备PMOS晶体管31、PMOS晶体管32以及恒流源33。
本实施方式中，PMOS晶体管31具备与电源端子15连接的源极、与监视端子18连接的栅极、以及经由恒流源33与接地端子13连接的漏极。
PMOS晶体管32具有电位与监视端子18的电位连动的源极、电位与PMOS晶体管31的漏极连动的栅极、以及与接地端子13连接的漏极。本实施方式的PMOS晶体管32的源极与监视端子18连接，栅极与PMOS晶体管31的漏极连接。另外，本实施方式中，PMOS晶体管31、32的背栅与电源端子15连接。
恒流源33的一端与PMOS晶体管31的漏极连接，另一端与接地端子13连接，向PMOS晶体管31的漏极流动恒定电流IREF。恒流源33可被置换为电阻。
箝位电路30将监视端子18的电压箝位至电源端子15的电压以下的箝位电压Vc。本实施方式中，箝位电压Vc是从电源端子15的电压(电源电压Vdd)减去PMOS晶体管31的阈值电压Vth而得到的电压(Vdd-Vth)。
接着说明箝位电路30的动作。
在监视端子18的电压(监视电压Vm)低于箝位电压Vc(＝Vdd-Vth)的状态下，PMOS晶体管31为导通状态。如果PMOS晶体管31为导通状态，则PMOS晶体管32的栅极的电压与电源电压Vdd大致相等，因此PMOS晶体管32为截止状态。即，在监视电压Vm低于箝位电压Vc时，箝位电路30与监视端子18连接的部分(本实施方式中为PMOS晶体管31的栅极以及PMOS晶体管32的源极)成为高阻抗。
如果由于监视电压Vm的上升导致监视电压Vm成为与箝位电压Vc相同，则PMOS晶体管31开始截止。由此，PMOS晶体管31的漏极的电位下降，因此PMOS晶体管32的栅极的电位也下降。
如果监视电压Vm欲超过箝位电压Vc，则PMOS晶体管31的漏极电流下降，PMOS晶体管32的栅极电位进一步下降。于是，PMOS晶体管32的漏极电流以及源极电流增加，因此PMOS晶体管32从监视端子18引入电流。由此，监视电压Vm被箝位至电源电压Vdd以下的箝位电压Vc。
图2是表示箝位电路的动作的一个例子的时序图。
在监视电压Vm上升期间，PMOS晶体管32为截止状态，从而监视端子18成为高阻抗。因此，如果负载连接端子6(P-端子)的电位上升，则监视电压Vm以与P-端子大致相同电压值共同上升。
然后，如果监视电压Vm欲超过箝位电压Vc(＝Vdd-Vth)，则监视电压Vm在箝位电压Vc被箝位。即使P-端子的电位进一步上升，监视电压Vm也在箝位电压Vc被箝位，不会超出箝位电压Vc并上升。监视端子18中流动对应于负载连接端子6与监视端子18的电位差的端子电流IV-，端子电流IV-的电流值受电阻14的电阻值(例如10兆欧)限制。
此处，图1中，在负载90与负载连接端子5、6连接的状态下，晶体管1或者晶体管2截止，则负载连接端子6(P-端子)的电位由于负载90而上升。例如，如果保护IC10中没有箝位电路30以及保护元件34，则P-端子的电位由于负载90而上升至负载连接端子5(P+端子)的电位，因此监视端子18被施加超过电源端子15的电压的过电压。串联连接的电池组的数量越多，该过电压越高，因此需要防止保护IC10故障的某种过电压防止单元。
作为该过电压防止单元的一个例子，可以考虑连接在监视端子18与电源端子15间的保护元件34。保护元件34例如是栅极和源极与监视端子18连接、漏极与电源端子15连接的PMOS晶体管。保护元件34作为阳极与监视端子18连接而阴极与电源端子15连接的二极管发挥功能。
在无箝位电路30但是具有保护元件34的结构中，在连接有负载90的状态下，开关电路3截止，则即使P-端子的电位上升，监视电压Vm的上升也会受到“电源电压Vdd+保护元件34的正向电压Vf”限制。但是，电流依次流经电池组72的正极、P+端子、负载90、P-端子、电阻14、监视端子18、保护元件34、电源端子15、电池组72的负极。其结果为，电池组72的放电多于电池组71，因此具有电池组71与电池组72间失去电池电压平衡的可能。另外，由于监视电压Vm高于电源电压Vdd，因此担心保护IC10内的寄生元件导致的误动作。
相对于此，本实施方式中，不论有无保护元件34，监视电压Vm通过箝位电路30限制为电源电压Vdd以下，因此能对监视端子18进行过电压保护。另外，箝位电路30内置于保护IC10，因此相比对监视端子18进行过电压保护的电路位于保护IC10外侧的构成，能实现低成本化。
另外，根据本实施方式，由于PMOS晶体管32的漏极与接地端子13连接，因此端子电流IV-如图1所示在电池组71、72的全部电池单体均匀流动。即，端子电流IV-依次流经电池组72的正极、P+端子、负载90、P-端子、电阻14、监视端子18、PMOS晶体管32、接地端子13、电池组71的负极。因此，电池组71与电池组72间难以失去电池电压平衡。
另外，本实施方式中，由于监视电压Vm被限制在电源电压Vdd以下，因此能防止保护IC10内的寄生元件导致的误动作。另外，即使串联连接的电池组的数量变化，只要改变电阻14的电阻值，就能以共用箝位电路来应对，因此成本基本不变。
而且，图1所示的方式中，为了通过电路的共用化来实现削减成本，保护IC10、20具备彼此相同的电路结构。即，保护IC20具备与箝位电路30相同结构的箝位电路40以及与保护元件34相同结构的保护元件44。箝位电路40具有两个PMOS晶体管41、42和恒流源43。
但是，在连接有负载90的状态下，开关电路3截止，由此即使P-端子的电位上升，保护IC20的监视端子28的电压也不上升。因此，可以不设箝位电路40。
图3是表示第二实施方式中的电池包的结构的一个例子的图。关于第二实施方式，与第一实施方式相同的结构以及效果的说明通过援用上述说明而省略或者简化。与第一实施方式的不同点在于，第二实施方式中保护IC并非层叠多级。第二实施方式中的电池包101具备作为二次电池的电池组71以及保护电池组71的保护模块81。保护模块81具备一个保护IC10。
如图3所示，如果充电器91与负载连接端子5、6反极性连接，则充放电控制部19检测放电过电流，因此从端子12输出使晶体管2截止的信号。如果晶体管2截止，则P-端子的电压上升至电池组71的电池电压V1与充电器91的电压相加得到的电压。
但是，根据本实施方式，无论有无保护元件34，监视电压Vm通过箝位电路30限制为电源电压Vdd以下，因此能对监视端子18进行过电压保护。另外，端子电流IV-受由(充电器91的电压-保护元件34的正向电压Vf)/(电阻14的电阻值)确定的电流值限制。
图4是表示第三实施方式中电池包结构的一个例子的图。关于第三实施方式，对与第一以及第二实施方式相同的结构以及效果的说明通过援用上述说明而省略或简化。与第一实施方式的不同点在于，第三实施方式的箝位电路具有不同电路结构。
第三实施方式中的保护IC10具备箝位电路50。箝位电路50监测电源端子15的电压(电源电压Vdd)和监视端子18的电压(监视电压Vm)。箝位电路50对应于其监测结果来将监视电压Vm限制为电源电压Vdd以下。由此，能防止监视端子18的电压超过电源端子15的电压，因此能对监视端子18进行过电压保护。
箝位电路50例如具备PMOS晶体管51。PMOS晶体管51具备电位与电源端子15的电位连动的源极以及电位与监视端子18的电位连动的栅极。因此，箝位电路50能使用PMOS晶体管51监测电源端子15的电压和监视端子18的电压。
箝位电路50例如具备PMOS晶体管51、NMOS晶体管52、恒流源53、运算放大器54以及二极管55。
本实施方式中，PMOS晶体管51具备与电源端子15连接的源极、与运算放大器54的非反相输入端子连接的栅极、以及经由恒流源53与接地端子13连接的漏极。运算放大器54的反相输入端子与监视端子18连接，运算放大器54的输出端子与NMOS晶体管52的栅极连接。NMOS晶体管52具有与监视端子18连接的漏极以及经由二极管55与接地端子13连接的源极。
二极管55具有与NMOS晶体管52的源极连接的阳极以及与接地端子13连接的阴极。二极管55防止产生对电池组71充电的电流从接地端子13流入保护IC10内并从监视端子18流出的路径。
恒流源53的一端与PMOS晶体管51的漏极连接，另一端与接地端子13连接，向PMOS晶体管51的漏极流动恒定电流IREF。恒流源53可置换为电阻。
箝位电路50由于具有这样的结构从而将监视端子18的电压箝位至电源端子15的电压以下的箝位电压Vc。本实施方式中，箝位电压Vc是从电源端子15的电压(电源电压Vdd)减去PMOS晶体管51的阈值电压Vth得到的电压(Vdd-Vth)。箝位电路50具有图2所示那样的动作电路特性。
而且，在图4所示的方式中，为了通过电路共用化来削减成本，保护IC10、20彼此具备相同的电路结构。即，保护IC20具备与箝位电路50相同结构的箝位电路60以及与保护元件34相同结构的保护元件44。箝位电路60具有PMOS晶体管61、NMOS晶体管62、恒流源63、运算放大器64以及二极管65。
但是，在连接有负载90的状态下，开关电路3截止，由此即使P-端子的电位上升，保护IC20的监视端子28的电压也不上升。因此，可以不设箝位电路60。
以上通过实施方式说明了二次电池保护集成电路、二次电池保护装置以及电池包，但是本发明不限定于上述实施方式。在本发明范围内能进行与其他实施方式的一部分或者全部组合或置换等各种变形以及改良。
例如，举例示出了在二次电池70中构成的电池组的串联数为2个的情况，而在3个以上的情况下也能同样进行考虑。另外，晶体管1、2的配置位置可以相对于图示位置彼此置换。

Claims (20)

1.一种二次电池保护集成电路，通过使串联插入于二次电池的负极与连接负载或者充电器的接地线的负端子之间的电流路径的开关电路截止，来保护所述二次电池，该二次电池保护集成电路的特征在于，具备：
电源端子，其能与所述二次电池的正极连接；
接地端子，其能与所述二次电池的负极连接；
监视端子，其能经由电阻与所述负端子连接，用于监视所述负端子的电位；以及
箝位电路，其监测所述电源端子的电压和所述监视端子的电压，将所述监视端子的电压限制为所述电源端子的电压以下，
所述箝位电路具备晶体管，该晶体管具有电位与所述电源端子的电位连动的源极以及电位与所述监视端子的电位连动的栅极，
所述箝位电路使用所述晶体管来监测所述电源端子的电压和所述监视端子的电压。
2.根据权利要求1所述的二次电池保护集成电路，其特征在于，
所述箝位电路从所述监视端子引入电流，从而将所述监视端子的电压限制为所述电源端子的电压以下。
3.根据权利要求1或2所述的二次电池保护集成电路，其特征在于，
所述箝位电路将所述监视端子的电压箝位至所述电源端子的电压以下的箝位电压，
在所述监视端子的电压低于所述箝位电压时，所述箝位电路与所述监视端子连接的部分成为高阻抗。
4.根据权利要求1所述的二次电池保护集成电路，其特征在于，
所述箝位电路将所述监视端子的电压限制为从所述电源端子的电压减去所述晶体管的阈值电压得到的电压以下。
5.根据权利要求1或2所述的二次电池保护集成电路，其特征在于，
所述箝位电路具有：
第一PMOS晶体管，其具有电位与所述电源端子的电位连动的源极以及电位与所述监视端子的电位连动的栅极；以及
第二PMOS晶体管，其具有电位与所述监视端子的电位连动的源极以及电位与所述第一PMOS晶体管的漏极连动的栅极。
6.根据权利要求5所述的二次电池保护集成电路，其特征在于，
所述第一PMOS晶体管的漏极经由电流源或者电阻与所述接地端子连接，
所述第二PMOS晶体管的漏极与所述接地端子连接。
7.一种二次电池保护装置，其特征在于，具备权利要求1至6中任一项所述的二次电池保护集成电路以及所述开关电路。
8.一种二次电池保护装置，具备：
开关电路，其串联插入于串联连接的多个二次电池中最下位二次电池的负极与连接负载或者充电器的接地线的负端子之间的电流路径；以及
通过使所述开关电路截止来保护所述多个二次电池的多个二次电池保护集成电路，
该二次电池保护装置的特征在于，
所述多个二次电池保护集成电路中针对所述最下位二次电池设置的二次电池保护集成电路是权利要求1至6中任一项所述的二次电池保护集成电路。
9.一种电池包，具备：
二次电池；
开关电路，其串联插入于所述二次电池的负极与连接负载或者充电器的接地线的负端子之间的电流路径；以及
二次电池保护集成电路，其通过使所述开关电路截止来保护所述二次电池，
该电池包的特征在于，
所述二次电池保护集成电路具备：
电源端子，其与所述二次电池的正极连接；
接地端子，其与所述二次电池的负极连接；
监视端子，其经由电阻与所述负端子连接，用于监视所述负端子的电位；以及
箝位电路，其监测所述电源端子的电压和所述监视端子的电压，将所述监视端子的电压限制为所述电源端子的电压以下，
所述箝位电路具备晶体管，该晶体管具有电位与所述电源端子的电位连动的源极以及电位与所述监视端子的电位连动的栅极，
所述箝位电路使用所述晶体管来监测所述电源端子的电压和所述监视端子的电压。
10.一种电池包，具备：
串联连接的多个二次电池；
开关电路，其串联插入于所述多个二次电池中最下位二次电池的负极与连接负载或者充电器的接地线的负端子之间的电流路径；以及
通过使所述开关电路截止来保护所述多个二次电池的多个二次电池保护集成电路，
该电池包的特征在于，
所述多个二次电池保护集成电路中针对所述最下位二次电池设置的二次电池保护集成电路具备：
电源端子，其与所述最下位二次电池的正极连接；
接地端子，其与所述最下位二次电池的负极连接；
监视端子，其经由电阻与所述负端子连接，用于监视所述负端子的电位；以及
箝位电路，其监测所述电源端子的电压和所述监视端子的电压，将所述监视端子的电压限制为所述电源端子的电压以下，
所述箝位电路具备晶体管，该晶体管具有电位与所述电源端子的电位连动的源极以及电位与所述监视端子的电位连动的栅极，
所述箝位电路使用所述晶体管来监测所述电源端子的电压和所述监视端子的电压。
11.一种二次电池保护集成电路，通过使串联插入于二次电池的负极与连接负载或者充电器的接地线的负端子之间的电流路径的开关电路截止，来保护所述二次电池，该二次电池保护集成电路的特征在于，具备：
电源端子，其能与所述二次电池的正极连接；
接地端子，其能与所述二次电池的负极连接；
监视端子，其能经由电阻与所述负端子连接，用于监视所述负端子的电位；以及
箝位电路，其监测所述电源端子的电压和所述监视端子的电压，从所述监视端子向所述接地端子引入电流，由此将所述监视端子的电压限制为所述电源端子的电压以下。
12.根据权利要求11所述的二次电池保护集成电路，其特征在于，
所述箝位电路将所述监视端子的电压箝位至所述电源端子的电压以下的箝位电压，
在所述监视端子的电压低于所述箝位电压时，所述箝位电路与所述监视端子连接的部分成为高阻抗。
13.根据权利要求11所述的二次电池保护集成电路，其特征在于，
所述箝位电路具备晶体管，该晶体管具有电位与所述电源端子的电位连动的源极以及电位与所述监视端子的电位连动的栅极，
所述箝位电路使用所述晶体管来监测所述电源端子的电压和所述监视端子的电压。
14.根据权利要求13所述的二次电池保护集成电路，其特征在于，
所述箝位电路将所述监视端子的电压限制为从所述电源端子的电压减去所述晶体管的阈值电压得到的电压以下。
15.根据权利要求11所述的二次电池保护集成电路，其特征在于，
所述箝位电路具有：
第一PMOS晶体管，其具有电位与所述电源端子的电位连动的源极以及电位与所述监视端子的电位连动的栅极；以及
第二PMOS晶体管，其具有电位与所述监视端子的电位连动的源极以及电位与所述第一PMOS晶体管的漏极连动的栅极。
16.根据权利要求15所述的二次电池保护集成电路，其特征在于，
所述第一PMOS晶体管的漏极经由电流源或者电阻与所述接地端子连接，
所述第二PMOS晶体管的漏极与所述接地端子连接。
17.一种二次电池保护装置，其特征在于，具备权利要求11至16中任一项所述的二次电池保护集成电路以及所述开关电路。
18.一种二次电池保护装置，具备：
开关电路，其串联插入于串联连接的多个二次电池中最下位二次电池的负极与连接负载或者充电器的接地线的负端子之间的电流路径；以及
通过使所述开关电路截止来保护所述多个二次电池的多个二次电池保护集成电路，
该二次电池保护装置的特征在于，
所述多个二次电池保护集成电路中针对所述最下位二次电池设置的二次电池保护集成电路是权利要求11至16中任一项所述的二次电池保护集成电路。
19.一种电池包，具备：
二次电池；
开关电路，其串联插入于所述二次电池的负极与连接负载或者充电器的接地线的负端子之间的电流路径；以及
二次电池保护集成电路，其通过使所述开关电路截止来保护所述二次电池，
该电池包的特征在于，
所述二次电池保护集成电路具备：
电源端子，其与所述二次电池的正极连接；
接地端子，其与所述二次电池的负极连接；
监视端子，其经由电阻与所述负端子连接，用于监视所述负端子的电位；以及
箝位电路，其监测所述电源端子的电压和所述监视端子的电压，从所述监视端子向所述接地端子引入电流，由此将所述监视端子的电压限制为所述电源端子的电压以下。
20.一种电池包，具备：
串联连接的多个二次电池；
开关电路，其串联插入于所述多个二次电池中最下位二次电池的负极与连接负载或者充电器的接地线的负端子之间的电流路径；以及
通过使所述开关电路截止来保护所述多个二次电池的多个二次电池保护集成电路，
该电池包的特征在于，
所述多个二次电池保护集成电路中针对所述最下位二次电池设置的二次电池保护集成电路具备：
电源端子，其与所述最下位二次电池的正极连接；
接地端子，其与所述最下位二次电池的负极连接；
监视端子，其经由电阻与所述负端子连接，用于监视所述负端子的电位；以及
箝位电路，其监测所述电源端子的电压和所述监视端子的电压，从所述监视端子向所述接地端子引入电流，由此将所述监视端子的电压限制为所述电源端子的电压以下。
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GR01 Patent grant
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