CN1322050A - 电池组件和信号发送系统 - Google Patents

Abstract

电池组件BP包括:端子T1、T2和T3;检测电路1;信号发生电路2;温度、电压和电流检测电路3;开关电路SW和二次电池BT。外部信号发生单元4连接到端子T1和T2。外部信号发生单元5连接到端子T2和T3。检测电路1检测外部信号发生单元4或5已经连接。温度、电压和电流检测电路3检测电池组件BP的温度以及二次电池BT的端子电压和电流。根据所检测的温度、电压和电流控制开关电路SW的接通/关断操作。

Description

电池组件和信号发送系统

本发明涉及适用于电池组件充电和放电的信号发送系统以及涉及电池组件。

近些年，可充电电池组件已经用于蜂窝电话和VTR集成类型数字相机(此后，它们通称为电子设备)。电池组件(battery pack)由二次电池(secondarybattery)构成并用在内置于电子设备中的状态下或用在可移去的状态下。在电池组件附着在电子设备中的状态下，电池组件可以被充电。除了二次电池，电池组件还配置了保护电路。用于检测二次电池的电压、电流和温度的电路等用作保护电路。

存在一种情况，即，例如，当电路短路发生时，二次电池会过热并且出现二次电池的热产生。在更坏的情况下，存在由于电路短路而着火的情况。因此，为了避免二次电池的过热，为电池组件提供检测电压、电流和温度的保护电路。

例如，如图1所示，电池组件由端子T1、T2和T3、检测电路71、检测和控制电路72、开关电路SW和二次电池BT构成。检测电路71检测电子设备的阻抗和电池组件所连接的充电装置的阻抗。检测和控制电路72检测二次电池BT的端子电压、电流和温度。根据检测的端子电压、电流和温度控制开关电路SW的接通和关断操作。例如，当检测到过充电时，开关电路SW被关断。

近些年，存在这样一种方法，即检测连接到电池组件的阻抗并控制保护电路，如图2所示。在图2中，电池组件BP由端子T11、T12和T13、信号接收和发送电路211、检测控制电路212、开关电路SW和二次电池BT构成。阻抗213通过端子T11和T12连接。阻抗214通过端子T12和T13连接。当阻抗213或214被连接时，从所连接的阻抗213或214获得的信号由信号接收和发送电路211接收。从接收和发送电路211接收的信号提供到检测控制电路212。检测控制电路212检测二次电池BT的温度和端子电压和/或电流。检测控制电路212根据检测的二次电池BT的温度、端子电压和/或电流以及所提供的信号来控制开关电路SW。

如上所述，根据一种类型保护电路以便检测连接到电池组件的阻抗并控制开关电路，这就存在这样的问题，即，二次电池BT的残余电压、残余电流和温度不能通知或发送到外部的电子设备或充电装置。

根据如上所述的检测阻抗和控制保护电路的方法，还存在这样的问题，即，信号仅能在充电或放电时被发送。而且，还存在应用范围窄的问题。

假设发送的信号是数字信号，存在的问题是电路昂贵。至今，因为在从电池组件发送信号到外部时从包括在电池组件中的二次电池获得电源，所以还存在下述问题，即，当二次电池的电压下降时，不能输出数字信号并且不能控制电子设备。

另外，为了在即使二次电池的电压下降时也能输出信号，因为必须需要供电的端子，所以存在至少需要四个端子的问题。

因此，本发明的一个目的在于提供一种能够和外部电子设备或充电装置通信的电池组件。

本发明的另一个目的是提供一种信号发送系统和电池组件，其中的电源是由外部通过三个端子提供的，并且甚至在充电和放电时能够将信号发送到外部。

根据本发明的第一方面，提供一种使用二次电池的电池组件，包括：至少第一、第二和第三端子；信号发送部件，用于发送来自第一、第二和第三端子的一个信号；第一检测部件，用于检测连接第一和第二端子的第一装置以及连接第二和第三端子的第二装置；第二检测部件，用于检测二次电池的温度、电压和/或电流；以及控制部件，当第一检测部件检测到第一装置或第二装置时接通开关部件以及当第一检测部件没有检测到第一装置或第二装置时关断开关部件。

当连接了第一装置(电子设备)和第二装置(充电装置)二者之一并且检测到第一或第二装置已经连接时，开关部件被接通。当检测到第一或第二装置被断开时，开关部件被关断。从第一、第二和第三端子中的至少一个端子发送信号。

根据本发明的第六方面，提供一种用于将信号从电池组件中发送到外部的信号发送系统，其中电池组件包括：第一、第二和第三端子；顺序连接在第一和第二端子之间的二次电池和开关部件；电源形成部件，用于从通过第一或第二端子和第三端子提供的电源中形成预定电源；信号发送部件，用于通过第一或第二端子和第三端子发送由电源形成部件提供的电源所形成的信号；以及控制部件，用于控制开关部件，并且充电装置从商用电源获得通过第一或第二端子和第三端子向电池组件提供的电源。

根据本发明的第十方面，提供一种电池组件，包括：第一、第二和第三端子；顺序连接在第一和第二端子间的二次电池和开关部件；电源形成部件，用于从通过第一或第二端子和第三端子提供的电源中形成预定电源；信号发送部件，用于通过由电源形成部件提供的电源来形成信号，并通过第一或第二端子和第三端子发送所形成的信号；以及控制部件，用于控制开关部件。

如上所述，充电装置和电池组件通过三个端子连接。电源是商用电源中由充电装置形成的，并且可以由所提供的电源将信号发送到外部。

通过下面参考附图进行的详细描述和所附权利要求，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚。

图1是说明常规保护电路的方框图；

图2是说明常规电池组件的方框图；

图3是使用本发明的第一实施例的方框图；

图4A和4B是用于解释本发明中的例子的方框图；

图5是用于解释在本发明的充电的方框图；

图6是解释在本发明中使用的电压特性的示意图；

图7是解释在本发明中使用的数字信号的示意图；

图8是使用本发明的第二实施例的方框图；

图9是说明在使用本发明的第二实施例中的操作的流程图；

图10是使用本发明的第三实施例的方框图；

图11是解释在本发明中使用的电流特性的示意图；

图12是解释在本发明中使用的数字信号的示意图；

图13是在本发明中使用的电压控制电路的例子的方框图；

图14是说明在使用本发明的第三实施例中的操作的流程图；

图15是使用本发明的第四实施例的方框图；

图16是能够使用本发明的电池组件的第五实施例的方框图；

图17是说明根据本发明是电压特性的示意图；

图18是能够使用在本发明的充电装置的原理结构的方框图；

图19是能够使用本发明的电子设备的例子的方框图；

图20A和20B是说明本发明的第五实施例的操作的流程图；

图21是能够使用本发明的电池组件的第六实施例的方框图；

图22是解释根据本发明的电压特性的示意图；

图23示出了能够使用在本发明中的电压检测电路的例子；

图24示出了能够使用在本发明中的开关电路的例子；

图25是解释根据本发明的电压特性的示意图；

图26示出了能够使用在本发明中的电压检测电路和开关电路的例子；

图27是能够使用本发明的电池组件的例子的方框图；

图28是解释根据本发明的电压和电流特性的示意图；

图29是能够使用本发明的电池组件的第七实施例的方框图；

图30是能够使用本发明的电池组件的另一例子的方框图；

图31仍是能够使用本发明的电池组件的另一例子的方框图；

下面将参考附图描述本发明的实施例。在图中赋予相同的参考标号的元件组件具有基本相同的作用，故省略他们的重复说明。图3示出了使用本发明的第一实施例。电池组件BP由下列构成：端子T1、T2和T3；检测电路1；信号发生电路2；温度、电压和电流检测电路3；开关电路SW；和二次电池BT。外部信号发生单元4连接到端子T1和T2。外部信号发生单元5连接到端子T2和T3。

检测电路1检测外部信号发生单元4和5已经被连接。根据检测结果，控制开关电路SW的接通/关断操作。温度、电压和电流检测电路3检测电池组件BP的温度以及二次电池BT的端子电压和电流。根据所检测的温度、电压和电流控制开关电路SW的接通/关断操作。根据所检测的温度、电压和电流提供一信号到信号发生电路2。根据所提供的信号，信号发生电路2提供信号到电子设备或通过端子T2连接的充电装置。

现在将描述控制开关电路SW的例子。首先，将参考图4A描述放电时的开关电路SW的控制。在二次电池BP的放电时，在阻抗检测电路11中，检测到阻抗13已经连接在端子T1和T2之间。阻抗检测电路11检测的阻抗13的值提供给控制电路12。控制电路12判断所提供的阻抗13的值是否小于1kΩ。如果确定阻抗13的值等于1kΩ，将控制信号提供到开关电路SW以便接通开关电路SW。如果确定阻抗13的值小于1kΩ，将控制信号提供到开关电路SW以便关断开关电路SW。当阻抗13的值小于1kΩ时，关断开关电路SW的目的是防止电路短路。

现在将参考图4B描述在充电时开关电路SW的控制。当二次电池BP被充电时，在电压检测电路16中，检测到电源18已经连接在端子T2和T3之间。电压检测电路16检测的电源18的电压提供给控制电路17。控制电路17判断所提供的电源18的电压。如果确定电源18的电压等于2V，将控制信号提供到开关电路SW以便接通开关电路SW。如果确定电源18的电压等于3V，将控制信号提供到开关电路SW以便关断开关电路SW。电源18是例如从充电装置得来的电源所形成的电压或电流。尽管没有在图4B中示出，控制电路17和二次电池BT的(-)端也可以被连接。

根据图4A和4B，当二次电池BP被放电时(图4A)，通过使用控制电路12控制开关电路SW，而当它是被充电时(图4B)，通过使用控制电路17控制开关电路SW。但是，也可以通过使用相同的控制电路来控制开关电路SW。

一般地，在处理二次电池的情况中，充电中的安全比放电中的安全高是必须的。这是因为当二次电池被充电时，如果电池进入所谓的过充状态，即施加了超过二次电池的适合值的电压和/或电流，则存在二次电池过热或出现着火的可能性。充电时，从电池组件BP发送信号到充电装置的实施例是为了避免过充电的，因此，现在将参考图5描述该实施例。

在如图5所示的实施例中，电池组件BP包括：电压检测电路21和23；控制电路22；温度检测电路24；可变阻抗电路25；开关电路SW；以及二次电池BT。作为连接到电池组件BP的充电装置PS的一部分，图5示出了恒定电压电路26、电流检测电路27、充电控制电路28、停止电路29和电压减小电路30。

在恒定电压电路26中，在图6所示范围(a)中的预定电压是从来自充电装置PS的电源中形成的。所形成的预定电压通过电流检测电路27和端子T2被提供给电池组件BP。

通过上述端子T2提供的电压被提供到电压检测电路21和可变阻抗电路25。电压检测电路21检测从充电装置提供的电压。所检测的电压被提供给控制电路22。在控制电路22中，如果确定所提供的电压等于如上所述的2V，将控制信号施加到开关电路SW以便接通开关电路SW。如果确定所提供的电压等于如上所述的3V，将控制信号施加到开关电路SW以便关断开关电路SW。如上所述，开关电路SW由控制电路22的控制信号控制。

在电压检测电路23中，检测二次电池BT的端子电压。如果在电压检测电路23中检测到二次电池BT的端子电压超过预定的范围，将信号提供到可变阻抗电路25。温度检测电路24检测电池组件BP的温度。当在温度检测电路24中检测到的温度在0℃左右或50℃左右时，将信号提供到可变阻抗电路25。在可变阻抗电路25中，根据来自电压检测电路23的信号和/或来自温度检测电路24的信号改变阻抗。

当在可变阻抗电路25中改变阻抗时，如图6所示，因为设置了电流Ia、Ib和Ic中的一个的值，所以电流检测电路27检测变化的电流。例如，当电流检测电路27检测到图6所示的电流Ia时，表明电流Ia已被检测到的信号从电流检测电路27中提供到充电控制电路28。在本实施例中，作为一个示例，由图7所示的电流形成的数字信号被从电池组件BP中发送到充电装置。

充电控制电路28判断充电是否停止或输出电压是否按照所提供的电流减小。如果在充电控制电路28中确定充电停止，将信号提供到停止电路29。停止电路29停止来自充电装置PS的电流和电压的输出。如果在充电控制电路28中确定输出电压减小，将信号提供到电压减小电路30。电压减小电路30将自充电装置PS输出的电压减小到预定值。

在放电和充电时将优先权设置到电池组件BP输出的信号中。如上面图4A所示，在放电中，因为电子设备没有电源，将一个阻抗连接到端子T1和T2并检测阻抗的值。在充电中，如图4B和5所示，在电池组件BP一侧的阻抗变化并且该信号可以发送到充电装置PS。而且，因为如上所述的在充电中的安全高于放电中的安全是必须的，所以在本实施例中，高优先权被赋子当电池组件BP是被充电时输出的信号。

因此，如果当执行放电时，使用所连接的充电装置PS开始充电，则将在充电中输出的信号从电池组件BP中输出到充电装置PS。在电池组件BP充电的情况下，充电装置PS能够获得来自充电装置PS的电源并将各种信号输出到电池组件BP。另一方面，从电池组件BP输出到充电装置PS的信号是恒定的电压信号或恒定的电流信号。在数字信号的情况下，因为是它单向的，所以将信号在每一预定时间上发送是困难的。

图8示出了本发明的第二实施例。当电池组件BP连接到电子设备时，阻抗34连接到端子T1和T2。当该阻抗连接到端子T1和T2时，阻抗检测电路31检测该阻抗的值。所检测的阻抗34的值被从阻抗检测电路31提供给控制电路33。控制电路33判断所提供的阻抗34的值是否小于1kΩ。如果确定阻抗34的值等于1kΩ，将控制信号提供给开关电路SW以便接通开关电路SW。如果确定阻抗34的值小于1kΩ，将控制信号提供给开关电路SW以便关断开关电路SW。

当电池组件BP连接到充电装置时，电源35连接到端子T2和T3。当电源35连接到端子T2和T3时，电压检测电路32检测从电源35输出的电压。所检测的电压从电压检测电路32中提供到控制电路33。控制电路33判断所提供的电源35的电压。如果确定电源35的电压等于2V，将控制信号提供给开关电路SW以便接通开关电路SW。如果确定电源35的电压等于3V，将控制信号提供给开关电路SW以便关断开关电路SW。

因此，通过减小阻抗34的值和从电源35输出的电压或电流的改变范围，即使发生电路短路，开关电路SW也不会接通，因此可以安全使用电池组件。

现在将参考图9所示的流程图描述操作。在步骤S1，判断电池组件是否已经被连接到电子设备或连接到充电装置PS。如果确定电池组件已经被连接到电子设备，控制前进到步骤S2。如果确定电池组件是否已经被连接到充电装置PS，控制前进到步骤S4。在步骤S2中，连接到端子T1和T2之间的阻抗34的值由阻抗检测电路31检测。在步骤S3中，控制电路33判断所检测的阻抗34的值是否等于参考值。如果确定等于参考值，控制前进到步骤S6。如果确定不等于参考值，控制返回到步骤S2。

在步骤S4中，从连接到端子T2和T3之间的电源35输出的电压由电压检测电路32检测。在步骤S5中，控制电路33判断所检测的电压的值是否等于参考值。如果确定等于参考值，控制前进到步骤S6。如果确定不等于参考值，控制返回到步骤S4。

在步骤S6中，开关电路SW被接通。在步骤S7中，阻抗的值和/或电压的值由阻抗检测电路31和/或电压检测电路32检测。在步骤S8中，判断是否已经从阻抗检测电路31和/或电压检测电路32中提供至少一个信号到控制电路33。如果确定没有信号，控制前进到步骤S9。如果确定有信号，控制返回到步骤S7。在步骤S9中，执行时间常数Δt的延迟。在步骤S10中，关断开关电路SW。

在图9的流程图中，在步骤S9中执行时间常数Δt的延迟。但是步骤9也可以省略。

图10是本发明的第三实施例。在第三实施例中，电压被用作从电池组件BP发送到充电装置PS的信号。在第三实施例中，电流检测电路41、电压控制电路43、和温度检测电路42作为电池组件BP的一部分示出。电流检测电路41、电压控制电路43、和温度检测电路42作为连接到电池组件BP的充电装置PS的一部分示出。

恒定电流电路44从由充电装置PS中得到的电源中形成预定的电流。所形成的预定的电流通过电压检测电路45和端子T2被提供到电池组件BP。

通过端子T2提供的电流被提供到电流检测电路41和电压控制电路43。来自充电装置PS的电流由电流检测电路41检测。所检测的电流被提供到控制电路(未示出)。根据所提供到控制电路的电流控制开关电路SW。

温度检测电路42检测电池组件BP的温度。如果在温度检测电路42中检测到的温度是0℃左右或50℃左右，则将信号提供到电压控制电路43。电压控制电路43根据温度检测电路42提供的信号改变电压。

因为通过端子T2发送的电压被电压控制电路43设置成电压Va、电压Vb和电压Vc中的一个值，如图11所示，所以该电压由充电装置PS的电压检测电路43检测。即，由图12所示的电压形成的数字信号被从电池组件BP发送到充电装置PS。

现在将参考图13描述电压控制电路43的一个例子。npn型三极管51的集电极连接到端子T2，基极通过电阻55接地，并且将发射极接地。稳压管52的阴极、稳压管53的阴极以及稳压管54的阴极都连接到端子T2。稳压管52的阳极连接到三极管51的基极。稳压管53的阳极和稳压管54的阳极通过开关电路56连接到三极管51的基极。

例如，稳压管52的齐纳电压假设是如图11所示的电压Va，稳压管53的齐纳电压假设是如图11所示的电压Vb，以及稳压管54的齐纳电压假设是如图11所示的电压Vc。因此，当开关电路56选择稳压管54时，电压Vc被从电池组件BP发送到充电装置PS。当开关电路56选择稳压管53时，电压Vb被从电池组件BP发送到充电装置PS。当开关电路56没有选择稳压管54和稳压管53时，电压Va被从电池组件BP发送到充电装置PS。

图14示出了说明在该实施例中的操作的流程图。在步骤S11中，在电池组件BP一侧检测电池组件BP是否连接到充电装置PS。在步骤S12中，在电池组件BP一侧判断电池组件BP是否连接到充电装置PS。如果确定电池组件已经连接，则控制前进到步骤S13。如果确定电池组件还没有连接，则控制返回到步骤S11。在步骤S13中，从充电装置PS中输出恒定电压到电池组件BP。在步骤S14中，在电池组件BP一侧判断所提供的电压是否等于参考值。如果确定等于参考值，控制前进到步骤S15。如果确定不等于参考值，控制返回到步骤S13。

在步骤S15中，在电池组件BP边执行时间常数Δt的延迟。在步骤S16中，在电池组件BP一侧，接通开关电路SW。在步骤S17中，将信号从电池组件BP发送到充电装置PS。在步骤S18中，例如，在电池组件BP一侧，如果电池组件BP的温度超过合适的范围，则电流的值将变化。在步骤S19中，从电池组件BP发送的电流在充电装置PS边被检测并区分所检测的电流值是否等于预定值。如果确定等于预定值，则控制前进到步骤S20。如果确定不等于预定值，则控制返回到步骤S18。在步骤S20中，在充电装置PS边，根据从电池组件BP发送的信号控制从充电装置PS输出的电压和电流。控制前进到步骤S11。

在图14的流程图中，从充电装置PS输出恒定电压到电池组件BP，并且由电流形成的数字信号被从电池组件BP发送到充电装置PS。但是，也可能以下列方式构建该装置，即，从充电装置PS输出恒定电流到电池组件BP，并且由电压形成的数字信号被从电池组件BP发送到充电装置PS。在这种情况下，在步骤S13中，从充电装置PS输出恒定电流。在步骤S14中，判断所提供的电流是否等于参考值。而且，在步骤S18，电压被变化。在步骤S19中，判断变化的电压是否等于预定值。

图15示出了本发明的第四实施例。在检测电路61中，能够检测连接到端子T1和T2的阻抗64或者连接到端子T2和T3的电源65。所检测的阻抗64或电源65的电压和电流的值被提供到控制电路62。电压电流检测电路63端子二次电池BT的电压和电流。所检测的端子电压和电流被从电压电流检测电路63提供到控制电路62。在控制电路62中，根据来自检测电路61的信号和来自电压电流检测电路63的信号的接通/关断开关电路的控制信号被提供到开关电路SW。开关电路SW的接通/关断操作由控制电路62的控制信号控制。

如上所述，根据第四实施例，提供用于检测连接到端子T1和T2的阻抗64或者连接到端子T2和T3的电源65的检测电路61。

尽管在实施例的示意图中二次电池BT被示为一个电池，二次电池BT也可以使用多个二次电池被并联和/或串联组装的系统。

现在将参考以下附图说明本发明的另一个实施例。在图中具有相同的参考标号的元件组件具有基本相同的作用，故省略他们的重复说明。图16示出了应用本发明的第五实施例。在图16中，电池组件BP包括：电源电路101；控制电路102；信号检测电路103；信号电路104；端子T21、T22和T23；二次电池BT；和开关电路SW。

电子设备的负载105连接到端子T21和T23。从充电装置得到的电源单元106连接到端子T22和T23。二次电池BT和开关电路SW串联连接在端子T21和T23之间。

在电源电路101中，从通过端子T22电源单元106提供的电源可以作为恒定电压或恒定电流提供到控制电路102。由电源电路101形成的恒定电压或恒定电流能够使控制电路102工作。信号检测电路103检测由电源单元106通过端子T22提供的电源的电压和电流。所检测的电压和电流被从信号检测电路103提供到信号电路104。信号电路104将表示该信号是根据所检测的电压和电流形成的信号提供到控制电路102。控制电路102响应信号电路104的信号控制开关电路SW。

因为开关电路SW是如上所述被控制的，所以从电源单元106提供到电池组件BP的电压和电流象脉冲一样变化。

图17示出了电源单元106的电压特性的例子。在时间点t0将充电装置附加到电子设备。对于电压等于或小于v1的时间点t0和t1之间的时间段，停止二次电池的充电。也停止电子设备的操作。对于电压超过v1和等于或小于v2的时间点t1和t2之间的时间段，仅停止二次电池的充电。使电子设备工作的电源被提供到电子设备。当电压超过v2(时间点t2)，二次电池被充电并且使电子设备工作的电源被提供到电子设备。

通过使用上述结构，如果在电池组件BP连接到电子设备的状态中以及在减小电池组件BP的二次电池BT的电源的状态中执行充电，电池组件BP的保护电路能够使用从充电装置得到的电源进行工作。在此时，当电子设备工作时，停止二次电池BT的充电。从充电装置得到的电源被提供到电子设备，作为使电子设备工作的电源。

例如，在图18所示的第五实施例中，连接了电池组件BP的电子设备与AC适配器112相连。商用电源通过插头111连接到AC适配器112。AC适配器112将商用电源转换为一预定电源。所转换的预定电源通过端子T24和T25被提供到电子设备。

电子设备包括充电电路113、电源单元114、信号电路115和电子设备的负载电路116。在充电电路113中，将从AC适配器112提供的电源转换成预定电压和电流并将其提供到电子设备的电子负载的电路116、电源电路114和电池组件BP。通过端子T21和T23将电源提供到电池组件BP。

在电源单元114中，将要提供到电池组件BP的电源是从充电电路113提供的电压和电流中形成的。即使是电池组件BP的二次电池BT的电压和电流减小，由电源单元114形成的电源仍是控制电池组件BP所必须的电源，并且通过端子T22将电源提供到电池组件BP。信号电路115形成用于通过端子T22控制电池组件BP的充电停止电路117的信号。在信号电路115中，根据电子设备的状态判断是否提供了用于对二次电池BT充电的电源，并且将指示判断的结果的信号通过端子T22提供到充电停止电路117。

电池组件BP包括充电停止电路117和二次电池BT。充电停止电路117由通过端子T22从信号电路115提供的信号控制。在充电停止电路117的操作被停止时，二次电池BT被充电。在充电停止电路117工作时，二次电池BT被停止充电。

现在将参考图19描述电子设备的例子。从AC适配器112通过端子T24和T25提供的电源的电压由电压检测电路121检测。当等于或大于预定值的电压由电压检测电路121检测到时，从电压检测电路121中提供一个信号到控制电路123。电池电压检测电路122检测通过端子T21和T23提供的二次电池BT的电压。当超出预定范围的电压由电池电压检测电路122检测到时，从电池电压检测电路122中提供一个信号到控制电路123。即，当检测到二次电池BT的电压小于预定范围时或当检测到二次电池BT的电压超出预定范围时，指示这个事实的信号从电池电压检测电路122提供到控制电路123。控制电路123根据来自电压检测电路121的信号和电池电压检测电路122的信号控制充电停止信号电路124。

在该例子中，当由电压检测电路121检测到该电压是等于或大于预定值时，信号被提供到控制电路123。但是，当由电压检测电路121检测到该电压是小于预定值时，该信号也可以被提供到控制电路123。

尽管电源单元114从充电电路113中得到电源，该电源也可以从端子T24得到，如图19中的虚线所示。

另外，当由电池电压检测电路122检测到二次电池BT的电压小于预定范围时或当检测到二次电池BT的电压超出预定范围时，指示这个事实的信号从电池电压检测电路122提供到控制电路123。但是，当检测到二次电池BT的电压在预定范围中时，指示这个事实的信号也可以从电池电压检测电路122提供到控制电路123。

将参考图20所示的流程图描述第五实施例的操作。在步骤S1，提供输入电源或充电电路113工作。在步骤S2中，检测二次电池BT的端子电压。在步骤S3中，判断所检测的端子电压是否等于或小于预定电压。如果确定端子电压等于或小于预定电压，控制前进到步骤S4。如果确定端子电压超出预定电压，控制前进到步骤S15。

在步骤S4中，生成充电停止信号。在步骤S5中，关断开关电路SW。在步骤S6中，充电电路113工作。在步骤S7中，电子设备工作。在步骤118中，检测电子设备的操作。在步骤S9中，判断电子设备的操作是否已经停止。如果确定电子设备的操作已经停止，控制前进到步骤S10。如果确定电子设备在工作，控制返回到步骤S8。

在步骤S10中，所生成的充电停止信号被复位。在步骤S11中，接通开关电路SW。在步骤S12中，对二次电池BT的充电开始。在步骤S13中，停止输入电压。在步骤S14中，停止充电电路113的操作。

如果在步骤S3中确定端子电压超过预定电压并且控制前进到步骤S15，则在步骤S15中使电子设备工作。在步骤S16中，使充电电路113工作并且控制前进到步骤S12。

现在将参考图21描述本发明的第六实施例。在提供于端子T22和T23之间的电压检测电路131中，检测从电源单元得到的电压。例如，如图22所示，检测电压v1、v2、v3和v4的值。电压v1是使控制电路133工作所必须的最小电压值。电压v2是向电子设备提供电源所必须的最小电压值。电压v3和v4是用作从电池组件BP发送到外部的信号的电压值。如上所述，将电压检测电路131检测的电压提供到控制电路133。

在恒定电压电路132中，提供到控制电路133的恒定电压是从端子T22所提供的电压中形成的。保护检测电路134用于保护二次电池BT。例如，由保护检测电路134检测二次电池BT的端子电压和电流。所检测的端子电压和电流被提供到控制电路133。由恒定电压电路132提供的电压使控制电路133工作。根据从电压检测电路131和保护检测电路134提供的电压、端子电压和电流，控制电路133控制开关电路SW的接通/关断操作。在第六实施例中，在图22所示的电压v1、v2和v3的情况中，在对电池充电的同时，使电子设备工作，并且当电压等于或高于v4时停止充电。

图23示出了电压检测电路131的例子。设置成电压v2的稳压管141的阴极连接到端子T22并且阳极通过电阻142连接到端子T23。端子143从稳压管141的阳极引出。设置成电压v4的稳压管144的阴极连接到端子T22并且阳极通过电阻145连接到端子T23。端子146从稳压管144的阳极引出。在这个例子中，当检测的电压等于电压v2时，信号从端子143输出并且，当检测的电压等于电压v4时，信号从端子143和146输出。

图24示出了开关电路SW的例子。在图24中，开关电路SW包括FET 154和156。npn型的三极管152的基极连接到端子151，发射极连接到端子T23，以及集电极连接到FET 154的栅极。电阻153插入在控制电路133和FET 154的栅极之间。FET 154的源极连接到端子T23并且漏极连接到FET 156的漏极。FET 156的栅极通过电阻155连接到控制电路133并且源极通过电阻135连接到二次电池BT的(-)边。寄生二极管154a和156a提供给FET 154和156。

当在图25所示的范围(a)的电压通过端子151被提供到三极管152的基极时，开关电路SW被关断。当等于或小于或超出范围(a)的电压通过端子151提供到三极管152的基极时，开关电路SW被接通。FET 154在充电时是导通的。FET 156在放电时是导通的。

图26示出了包括图23所示的电压检测电路和图24所示的开关电路SW的电路的例子。电阻162插入在稳压管141的阳极和三极管152的基极之间。电阻161插入在稳压管144的阳极和npn型三极管163的基极之间。三极管163的发射极连接到端子T23并且集电极连接到三极管152的基极。

当电压超过稳压管141的齐纳电压时，三极管152导通并且FET 154关断。当电压超过稳压管141和144的齐纳电压时，三极管163导通并且三极管152关断。因为三极管152关断，所以FET 154导通。

现在将参考图27描述电流的控制的例子。在图27中，恒定电流电路171和控制电路172作为连接到电池组件BP的AC适配器的一部分示出。电池组件BP包括：恒定电压电路173；电路电源单元174；电流检测电路175；负载单元176；接通/关断信号发生电路177；控制电路178；开关电路SW；以及二次电池BT。

恒定电流电路171由控制电路172控制并从由充电装置得到的电源中形成恒定电流。所形成的恒定电流通过端子T22提供到电池组件BP。在电池组件BP中，所需的恒定电压是由恒定电压电路173形成的。所形成的恒定电压被提供到电路电源单元174。电路电源单元174将电源提供到电池组件BP中的每一电路(未示出)中。电流检测电路175检测所提供的电流。负载电路176提供在电流检测电路175和端子T23之间。

电流检测电路175检测图28中示出的电流I1、I2和I3中的一个。因此，能够以和上述的通过电压控制的情况相似的方法通过电流控制。由电流检测电路175检测的电流I1、I2和I3被提供到接通/关断信号发生电路177。接通/关断信号发生电路177根据所提供的电流产生接通信号或关断信号到控制电路178。控制电路178响应所提供的接通信号或关断信号，将控制信号提供到开关电路SW，以便接通或关断开关电路SW。

将参考图29描述本发明是第七实施例。根据图29，当二次电池BT的端子电压低于输入电压时，以小电子功率对二次电池BT充电。即使在端子电压不允许被快速充电时，电池也类似地被充电。检测控制电路181检测从端子T22发送的电压。所检测的电压从检测控制电路181提供到控制电路182。检测控制电路181根据所检测的电压将控制信号提供到npn型三极管183的基极。

三极管183的发射极连接到端子T23并且集电极连接到FET 184的栅极。控制信号从控制电路182提供到由控制电路182控制的FET 184和185的栅极。FET 184的源极连接到端子T23并且漏极连接到FET 185的漏极。FET 185的源极连接到二次电池BT的(-)边。为FET 184和185提供寄生二极管184a和185a。控制电路182响应来自检测控制电路181的信号接通/关断FET 184和185。

在第七实施例中，三极管183被接通是为了将FET 184设置成高阻抗。通过改变三极管183的阻抗，不关断FET 184而提供该阻抗。

图30示出了第七实施例的另一个例子。检测控制电路181根据所检测的电压提供控制信号到pnp型三极管191的基极。三极管191的发射极连接到端子T22并且集电极连接到二次电池BT的正(+)边。FET 192和193被提供在端子T21和二次电池BT之间。FET 192的源极连接到端子T21并且漏极连接到FET 193的漏极。FET 193的源极连接到二次电池BT的正(+)边。FET 192的栅极和FET 193的栅极连接到控制电路182并且从控制电路182提供控制信号。为FET 192和193提供寄生二极管192a和193a。

使用上述结构，例如，当二次电池BP的端子电压下降时，通过三极管191的接通，所得到的电源通过端子T22被提供到二次电池BT并且能够被充电。

图31示出了第七实施例的另一个例子。如图31所示，连接在端子T21和T22的电源单元201是用于为小电子功率的输出充电电流的电源。连接到端子T22和T23的电源单元202是用于为从电池组件BP向外部发送信号的电源。检测电路203检测电压和电流。在控制电路204中，所提供的电压和电流被用作电源，基于所检测的电压和电流，控制信号并被提供到FET 206的栅极。而且，在控制电路205中，根据控制电路204的信号控制FET 207和208的接通/关断操作。为FET 206、207和208提供寄生二极管206a、207a和208a。

也可以使用如上所述小电子功率的充电电源和用于信号的电源。

根据本发明，通过使用防止电路短路的电路，信号能够在二次电池充电时被从电池组件发送到充电装置，在二次电池中要求较高的安全。

根据本发明，信号通过至少三个端子能够在电子设备、充电装置和电池组件中被发送。

根据本发明，用于形成从电池组件被发送的信号的电源是由外部提供的并且相同的端子能够被用作提供电源的端子和发送信号的端子。因此，电池组件具有三个端子是足够的。因此电池组件的外型尺寸能够减小。

根据本发明，通过使用从外部提供的电源，作为保护电路所提供的开关电路SW能够不考虑二次电池BT的容量而被控制。而且，能够产生信号并且所产生的信号能够发送到外部。

本发明不限于前述的实施例，但是在所附的本发明权利要求的精神和范围内能够进行许多改进和变形。

Claims (13)

1、一种使用二次电池的电池组件，包括：

至少第一、第二和第三端子；

信号发送部件，用于发送来自所述第一、第二和第三端子的一个信号；

第一检测部件，用于检测连接到所述第一和第二端子的第一装置以及连接到所述的第二和第三端子的第二装置；

第二检测部件，用于检测所述二次电池的温度、电压和/或电流；以及

控制部件，当所述第一检测部件检测到所述第一或第二装置时接通开关部件以及当所述第一检测部件没有检测到所述第一装置或第二装置时关断所述开关部件。

2、如权利要求1的组件，其中所述第一装置是阻抗以及所述第二装置是电源。

3、如权利要求1的组件，其中当由所述第二检测部件检测的二次电池的温度、电压和/或电流超过预定范围时，所述控制部件关断所述开关部件。

4、如权利要求1的组件，其中通过改变阻抗和改变电流使信号发生部件产生信号。

5、如权利要求1的组件，其中通过改变电压使信号发生部件产生信号。

6、一种用于将信号从电池组件发送到外部的信号发送系统，其中：所述电池组件包括：

第一、第二和第三端子；

顺序连接在所述第一和第二端子间的二次电池和开关部件；

电源形成部件，用于从通过所述第一或第二端子和所述第三端子提供的电源中形成预定电源；

信号发送部件，用于通过所述第一或第二端子和所述第三端子发送由通过所述第一或第二端子和所述第三端子电源形成部件提供的所述电源所形成的信号；以及

控制部件，用于控制所述开关部件，

并且充电装置是从商用电源通过所述第一或第二端子和所述第三端子向电池组件提供的电源。

7、如权利要求6的系统，其中所述电池组件还包括用于检测从所述电源形成部件提供的所述电源的电压和/或电流的检测部件。

8、如权利要求7的系统，其中所述控制部件根据所述检测部件的检测结果控制所述开关部件。

9、如权利要求6的系统，其中所述二次电池通过所述电源形成部件提供的所述电源充电。

10、一种电池组件，包括：

第一、第二和第三端子；

顺序连接在所述第一和第二端子间的二次电池和开关部件；

电源形成部件，用于从通过所述第一或第二端子和所述第三端子提供的电源中形成预定电源；

信号发送部件，用于通过由所述电源形成部件提供的所述电源来形成信号，并通过所述第一或第二端子和所述第三端子发送所形成的信号；以及

控制部件，用于控制所述开关部件。

11、如权利要求10的组件，还包括检测部件，用于检测从所述电源形成部件提供的所述电源的电压和/或电流。

12、如权利要求11的组件，其中所述控制部件根据所述检测部件的检测结果控制所述开关部件。

13、如权利要求10的组件，其中所述二次电池通过所述电源形成部件提供的所述电源充电。

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