JP2002078210A - 二次電池の充放電保護回路 - Google Patents
二次電池の充放電保護回路Info
- Publication number
- JP2002078210A JP2002078210A JP2000256831A JP2000256831A JP2002078210A JP 2002078210 A JP2002078210 A JP 2002078210A JP 2000256831 A JP2000256831 A JP 2000256831A JP 2000256831 A JP2000256831 A JP 2000256831A JP 2002078210 A JP2002078210 A JP 2002078210A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- secondary battery
- charge
- circuit
- protection circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】充放電電流の検出精度を向上させることができ
る二次電池の充放電保護回路を提供することにある。 【解決手段】スイッチ素子をＯＮさせる制御信号のライ
ンに定電圧回路を設けて二次電池が動作する電圧範囲に
おいて制御信号の電圧を実質的に一定にするものであ
る。
る二次電池の充放電保護回路を提供することにある。 【解決手段】スイッチ素子をＯＮさせる制御信号のライ
ンに定電圧回路を設けて二次電池が動作する電圧範囲に
おいて制御信号の電圧を実質的に一定にするものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、二次電池の充放
電保護回路に関し、詳しくは、リチウムイオン二次電池
等の過充電および過放電を防止して二次電池およびその
周辺回路の保護をする保護回路において、充放電電流の
検出精度を向上させることができるような二次電池の充
放電保護回路に関する。
電保護回路に関し、詳しくは、リチウムイオン二次電池
等の過充電および過放電を防止して二次電池およびその
周辺回路の保護をする保護回路において、充放電電流の
検出精度を向上させることができるような二次電池の充
放電保護回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、リチウム電池等の充電は、二次電
池が放電後の状態にあものとすれば、最初は定電流での
充電が行われ、次にかなり充電されてほぼ満充電に近い
状態になったときに定電圧での充電形態に切り換わり、
この定電圧充電の下で、充電電流が所定値以下になった
とき、あるいは充電電圧が所定値以上になったとき、十
分に充電が行われたものとしてスイッチをＯＦＦして充
電を終了させる制御が行われている。そして、リチウム
イオン電池あるいはその充電電池パック側には、過充
電，過放電を防止するために充放電制御のコントローラ
（またはその一部の回路）が内蔵されあるいは一体化さ
れている。
池が放電後の状態にあものとすれば、最初は定電流での
充電が行われ、次にかなり充電されてほぼ満充電に近い
状態になったときに定電圧での充電形態に切り換わり、
この定電圧充電の下で、充電電流が所定値以下になった
とき、あるいは充電電圧が所定値以上になったとき、十
分に充電が行われたものとしてスイッチをＯＦＦして充
電を終了させる制御が行われている。そして、リチウム
イオン電池あるいはその充電電池パック側には、過充
電，過放電を防止するために充放電制御のコントローラ
（またはその一部の回路）が内蔵されあるいは一体化さ
れている。
【０００３】この種の充電電池および充電電池パック
は、携帯型のコンピュータやハンドヘルド電子装置等の
電子装置に内蔵され、充電電池の電圧が所定値以下に降
下すると電子装置側の充電回路により充電が行われ、そ
の充電電流を受け、充電が完了したときに充電を終了さ
せる。そして、電池駆動のときには電子装置側に電力を
供給するために放電を行う。そのためにコントローラ
は、充電電池の正極側と充電端子との間を双方向に電流
を流すスイッチ回路を設けて電流方向を切換えるととも
にその電流値を監視している。
は、携帯型のコンピュータやハンドヘルド電子装置等の
電子装置に内蔵され、充電電池の電圧が所定値以下に降
下すると電子装置側の充電回路により充電が行われ、そ
の充電電流を受け、充電が完了したときに充電を終了さ
せる。そして、電池駆動のときには電子装置側に電力を
供給するために放電を行う。そのためにコントローラ
は、充電電池の正極側と充電端子との間を双方向に電流
を流すスイッチ回路を設けて電流方向を切換えるととも
にその電流値を監視している。
【０００４】図４は、このような従来の充電電池の充放
電保護回路の一例を示すものである。充放電保護回路１
は、スイッチ素子であるＮチャネルＭＯＳトランジスタ
２ａ，２ｂとこれらのスイッチ素子をＯＮ／ＯＦＦ制御
する保護制御回路３とからなる。保護制御回路３は、整
流回路１１と、所定の過電流値に対応した基準電圧を出
力する基準電源１２、整流回路１１の出力電圧と基準電
圧とを比較し、基準電圧の方が高いときにＨＩＧＨレベ
ル（以下“Ｈ”）を出力するコンパレータ１３、そし
て、トランジスタ２ａ，２ｂのゲートに“Ｈ”，“Ｌ”
（ＬＯＷレベル）の信号を送出してこれらをＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御するドライバ１４ａ，１４ｂとを備えている。な
お、充電電池１５の正極側は、端子３ａに接続され、負
極側は、直列に接続されたＮチャネルトランジスタ２
ａ，２ｂを介して端子３ｂに接続されている。ここで、
トランジスタ２ａ，２ｂは、ドレイン同士が相互に接続
され、直列接続されている。整流回路１１は、直列接続
されたトランジスタ２ａ，２ｂの両端子の電圧を正負極
性に関係なく検出して検出電圧をコンパレータ１３の
（−）入力端子に出力する回路であり、コンパレータ１
３は、基準電源１２の基準電圧と検出電圧とを比較して
その比較結果に応じて“Ｈ”、“Ｌ”の比較結果信号を
ドライバ１４ａ，１４ｂに加える。なお、充放電保護回
路３は、充電時は、充電器側からの電力を受けることに
なる（ただし、充放電保護回路３へ供給される電力の電
圧は充電電池１５の電圧と実質的に同じ）が、放電時に
は充電電池１５からの電力を受けて動作する。
電保護回路の一例を示すものである。充放電保護回路１
は、スイッチ素子であるＮチャネルＭＯＳトランジスタ
２ａ，２ｂとこれらのスイッチ素子をＯＮ／ＯＦＦ制御
する保護制御回路３とからなる。保護制御回路３は、整
流回路１１と、所定の過電流値に対応した基準電圧を出
力する基準電源１２、整流回路１１の出力電圧と基準電
圧とを比較し、基準電圧の方が高いときにＨＩＧＨレベ
ル（以下“Ｈ”）を出力するコンパレータ１３、そし
て、トランジスタ２ａ，２ｂのゲートに“Ｈ”，“Ｌ”
（ＬＯＷレベル）の信号を送出してこれらをＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御するドライバ１４ａ，１４ｂとを備えている。な
お、充電電池１５の正極側は、端子３ａに接続され、負
極側は、直列に接続されたＮチャネルトランジスタ２
ａ，２ｂを介して端子３ｂに接続されている。ここで、
トランジスタ２ａ，２ｂは、ドレイン同士が相互に接続
され、直列接続されている。整流回路１１は、直列接続
されたトランジスタ２ａ，２ｂの両端子の電圧を正負極
性に関係なく検出して検出電圧をコンパレータ１３の
（−）入力端子に出力する回路であり、コンパレータ１
３は、基準電源１２の基準電圧と検出電圧とを比較して
その比較結果に応じて“Ｈ”、“Ｌ”の比較結果信号を
ドライバ１４ａ，１４ｂに加える。なお、充放電保護回
路３は、充電時は、充電器側からの電力を受けることに
なる（ただし、充放電保護回路３へ供給される電力の電
圧は充電電池１５の電圧と実質的に同じ）が、放電時に
は充電電池１５からの電力を受けて動作する。
【０００５】さて、充電時においては、端子３ａ，３ｂ
の間に充電器が接続されてこれら端子間に充電電圧が加
わる。そこで、コンパレータ１３の（−）入力端子が基
準電圧より低くなり、コンパレータ１３が“Ｈ”を出力
してスイッチング素子２ｂがドライバ１４ｂの“Ｈ”出
力によりＯＮになる。トランジスタ２ａは、ソース側が
高い電位となり、コンパレータ１３の出力に関係なく、
その寄生ダイオードがＯＮ状態になる。その結果、充電
器から端子３ａを介して充電電池１５に対して充電が行
われる。ここで、異常が発生して保護しなければならな
いような大きな充電電流が充電器から流れると、トラン
ジスタ２ａ，２ｂの間の電圧降下が大きくなる。それに
より整流回路１１の出力が大きくなって、コンパレータ
１３の（−）入力端子の電圧が基準電圧を超える。その
結果、コンパレータ１３が“Ｌ”を出力してソース側が
接地されたＮチャネルトランジスタ２ｂがドライバ１４
ｂの“Ｌ”出力にによりＯＦＦにされる。その結果、充
電電池１５に対する充電が強制的に停止される。
の間に充電器が接続されてこれら端子間に充電電圧が加
わる。そこで、コンパレータ１３の（−）入力端子が基
準電圧より低くなり、コンパレータ１３が“Ｈ”を出力
してスイッチング素子２ｂがドライバ１４ｂの“Ｈ”出
力によりＯＮになる。トランジスタ２ａは、ソース側が
高い電位となり、コンパレータ１３の出力に関係なく、
その寄生ダイオードがＯＮ状態になる。その結果、充電
器から端子３ａを介して充電電池１５に対して充電が行
われる。ここで、異常が発生して保護しなければならな
いような大きな充電電流が充電器から流れると、トラン
ジスタ２ａ，２ｂの間の電圧降下が大きくなる。それに
より整流回路１１の出力が大きくなって、コンパレータ
１３の（−）入力端子の電圧が基準電圧を超える。その
結果、コンパレータ１３が“Ｌ”を出力してソース側が
接地されたＮチャネルトランジスタ２ｂがドライバ１４
ｂの“Ｌ”出力にによりＯＦＦにされる。その結果、充
電電池１５に対する充電が強制的に停止される。
【０００６】放電時においては、端子３ａ，３ｂの間に
負荷が接続されてこれら端子間に放電電圧が加わる。同
様に、コンパレータ１３の（−）入力端子が基準電圧よ
り低くなり、コンパレータ１３が“Ｈ”を出力してソー
ス側が充電電池１５の負極側（接地側）となっているト
ランジスタ２ａがドライバ１４ａの“Ｈ”出力によりＯ
Ｎになる。また、ソース側が高い電位となるトランジス
タ２ｂは、コンパレータ１３の出力に関係なく、寄生ダ
イオードがＯＮ状態になる。その結果、充電電池１５か
ら負荷に対して放電が行われ、電力が供給される。放電
時において異常が発生して先の充電時とは逆向きに大き
な電圧降下が発生する。このときには、整流回路１１に
より検出電圧が整流されて充電時と同様に整流回路１１
の出力が大きくなり、コンパレータ１３の（−）入力端
子の電圧が基準電圧を超える。その結果、コンパレータ
１３が“Ｌ”を出力してソース側が接地された（充電電
池１５の負極側に接続された）Ｎチャネルトランジスタ
２ａがドライバ１４ａの“Ｌ”出力によりＯＦＦにされ
る。これにより過放電が強制的に停止される。
負荷が接続されてこれら端子間に放電電圧が加わる。同
様に、コンパレータ１３の（−）入力端子が基準電圧よ
り低くなり、コンパレータ１３が“Ｈ”を出力してソー
ス側が充電電池１５の負極側（接地側）となっているト
ランジスタ２ａがドライバ１４ａの“Ｈ”出力によりＯ
Ｎになる。また、ソース側が高い電位となるトランジス
タ２ｂは、コンパレータ１３の出力に関係なく、寄生ダ
イオードがＯＮ状態になる。その結果、充電電池１５か
ら負荷に対して放電が行われ、電力が供給される。放電
時において異常が発生して先の充電時とは逆向きに大き
な電圧降下が発生する。このときには、整流回路１１に
より検出電圧が整流されて充電時と同様に整流回路１１
の出力が大きくなり、コンパレータ１３の（−）入力端
子の電圧が基準電圧を超える。その結果、コンパレータ
１３が“Ｌ”を出力してソース側が接地された（充電電
池１５の負極側に接続された）Ｎチャネルトランジスタ
２ａがドライバ１４ａの“Ｌ”出力によりＯＦＦにされ
る。これにより過放電が強制的に停止される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の充放
電保護回路では、スイッチ素子の内部抵抗が検出抵抗値
として利用され、それがある抵抗値を持つようにスイッ
チ素子の制御電圧（ゲート電圧）が選択される。しか
し、充放電保護回路は、通常、充電電池からの電力を受
けて動作するので、電池の電圧に応じて２つのスイッチ
素子（直列に接続されたＮチャネルトランジスタ２ａ，
２ｂ）のゲートに加わる電圧が変化する。このことで、
スイッチ素子の内部抵抗が変化してこれらの間の端子電
圧が変動する。そのため、電流検出値の精度が落ちて十
分な過電流保護ができない問題がある。この発明の目的
は、このような従来技術の問題点を解決するものであっ
て、充放電電流の検出精度を向上させることができる二
次電池の充放電保護回路を提供することにある。
電保護回路では、スイッチ素子の内部抵抗が検出抵抗値
として利用され、それがある抵抗値を持つようにスイッ
チ素子の制御電圧（ゲート電圧）が選択される。しか
し、充放電保護回路は、通常、充電電池からの電力を受
けて動作するので、電池の電圧に応じて２つのスイッチ
素子（直列に接続されたＮチャネルトランジスタ２ａ，
２ｂ）のゲートに加わる電圧が変化する。このことで、
スイッチ素子の内部抵抗が変化してこれらの間の端子電
圧が変動する。そのため、電流検出値の精度が落ちて十
分な過電流保護ができない問題がある。この発明の目的
は、このような従来技術の問題点を解決するものであっ
て、充放電電流の検出精度を向上させることができる二
次電池の充放電保護回路を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るこの発明の二次電池の充放電保護回路の構成は、二次
電池に直列に設けられたスイッチ素子を有し、このスイ
ッチ素子の端子電圧を検出することにより二次電池に対
する充電電流または二次電池の放電電流を検出して検出
電流が所定値を超えたときにスイッチ素子をＯＦＦする
ことにより過充電および過放電から二次電池を保護をす
る二次電池の充放電保護回路において、スイッチ素子を
ＯＮさせる制御信号のラインに定電圧回路を設けて二次
電池が動作する電圧範囲において制御信号の電圧を実質
的に一定にするものである。
るこの発明の二次電池の充放電保護回路の構成は、二次
電池に直列に設けられたスイッチ素子を有し、このスイ
ッチ素子の端子電圧を検出することにより二次電池に対
する充電電流または二次電池の放電電流を検出して検出
電流が所定値を超えたときにスイッチ素子をＯＦＦする
ことにより過充電および過放電から二次電池を保護をす
る二次電池の充放電保護回路において、スイッチ素子を
ＯＮさせる制御信号のラインに定電圧回路を設けて二次
電池が動作する電圧範囲において制御信号の電圧を実質
的に一定にするものである。
【０００９】
【発明の実施形態】このような構成により、この発明で
は、二次電池が動作する電圧範囲において制御信号の電
圧を、スイッチ素子が実質的に所定の検出抵抗値になる
ような一定電圧にしているので、二次電池の電圧が変化
しても検出抵抗値の変動が抑制される。その結果、充放
電電流の検出精度を向上させることができる。
は、二次電池が動作する電圧範囲において制御信号の電
圧を、スイッチ素子が実質的に所定の検出抵抗値になる
ような一定電圧にしているので、二次電池の電圧が変化
しても検出抵抗値の変動が抑制される。その結果、充放
電電流の検出精度を向上させることができる。
【００１０】
【実施例】図１は、この発明の二次電池の充放電保護回
路の一実施例の回路図であって、図２（ａ）は、スイッ
チ素子のトランジスタのゲート電圧−抵抗値特性の説明
図、図２（ｂ）は、充電電池の電圧と過電流検出動作の
関係の説明図、図３は、この発明の他の実施例の回路図
である。なお、図４と同一の構成要素は同一の符号で示
してあるので、それらの説明を割愛する。図１の充放電
保護回路１０は、保護制御回路４とスイッチ素子として
のトランジスタ２ａ，２ｂ、そして定電圧回路５ａ，５
ｂとからなる。保護制御回路４は、図４に示す保護制御
回路３と同じ回路であってもよいが、ここでは、ドライ
バ１４ａ，１４ｂと、過充電・過放電検出回路６、そし
てＣＰＵ７とにより構成される。過充電・過放電検出回
路６とＣＰＵ７とは、図４の整流回路１１と、基準電源
１２、コンパレータ１３と同様な機能を有し、図４の場
合と同様に、充電時は、充電器側からの電力を受けるこ
とになるが、放電時には充電電池１５からの電力を受け
て動作する。
路の一実施例の回路図であって、図２（ａ）は、スイッ
チ素子のトランジスタのゲート電圧−抵抗値特性の説明
図、図２（ｂ）は、充電電池の電圧と過電流検出動作の
関係の説明図、図３は、この発明の他の実施例の回路図
である。なお、図４と同一の構成要素は同一の符号で示
してあるので、それらの説明を割愛する。図１の充放電
保護回路１０は、保護制御回路４とスイッチ素子として
のトランジスタ２ａ，２ｂ、そして定電圧回路５ａ，５
ｂとからなる。保護制御回路４は、図４に示す保護制御
回路３と同じ回路であってもよいが、ここでは、ドライ
バ１４ａ，１４ｂと、過充電・過放電検出回路６、そし
てＣＰＵ７とにより構成される。過充電・過放電検出回
路６とＣＰＵ７とは、図４の整流回路１１と、基準電源
１２、コンパレータ１３と同様な機能を有し、図４の場
合と同様に、充電時は、充電器側からの電力を受けるこ
とになるが、放電時には充電電池１５からの電力を受け
て動作する。
【００１１】定電圧回路５ａは、ドライバ１４ａの出力
信号ライン８に挿入された抵抗Ｒ1と、この抵抗Ｒ1のト
ランジスタ２ａのゲート接続側端子と、充電電池１５の
負極側ラインとの間に挿入され直列に接続された４つの
ダイオードＤ1〜Ｄ4とからなる。定電圧回路５ｂは、ド
ライバ１４ｂの出力信号ライン９に挿入された抵抗Ｒ2
と、この抵抗Ｒ2のトランジスタ２ｂのゲート接続側端
子と、充電電池１５の負極側ラインとの間に挿入され直
列に接続された４つのダイオードＤ5〜Ｄ8とからなる。
ダイオードＤ1〜Ｄ4およびダイオードＤ5〜Ｄ8により決
定される定電圧は、例えば、4Ｖｆ≒２．５Ｖ（ただし
１Ｖｆは順方向電圧降下であり、約０．６Ｖ）であり、
この２．５Ｖは、図２（ａ）に示すトランジスタのゲー
ト電圧−抵抗値特性の説明図で理解できるように、トラ
ンジスタ２ａおよびトランジスタ２ｂを所定の内部抵抗
値を持ってＯＮさせるゲート−ソース間電圧（ＶGS）
［Ｖ］である。そして、この所定の内部抵抗値は、例え
ば、２５ｍΩは、検出抵抗値（２５ｍΩ×２）に対応し
ている。なお、ダイオードによる定電圧は、充電電池１
５が動作する電圧範囲において、できるだけ低い電圧で
あり、この例では、充電電池１５の動作範囲を２．５Ｖ
〜４．２Ｖとすれば、実質的にその下限値に対応してい
る。また、図２（ａ）において、縦軸は、ＯＮ抵抗値Ｒ
DS[ｍΩ]であり、横軸は、ゲート−ソース間電圧（ＶG
S）である。そして、点線で示す範囲Ｗ1が従来の抵抗値
の変化範囲である。それがこの発明では定電圧回路５
ａ，５ｂにより範囲Ｗ2となり、変化する範囲が抑制さ
れている。
信号ライン８に挿入された抵抗Ｒ1と、この抵抗Ｒ1のト
ランジスタ２ａのゲート接続側端子と、充電電池１５の
負極側ラインとの間に挿入され直列に接続された４つの
ダイオードＤ1〜Ｄ4とからなる。定電圧回路５ｂは、ド
ライバ１４ｂの出力信号ライン９に挿入された抵抗Ｒ2
と、この抵抗Ｒ2のトランジスタ２ｂのゲート接続側端
子と、充電電池１５の負極側ラインとの間に挿入され直
列に接続された４つのダイオードＤ5〜Ｄ8とからなる。
ダイオードＤ1〜Ｄ4およびダイオードＤ5〜Ｄ8により決
定される定電圧は、例えば、4Ｖｆ≒２．５Ｖ（ただし
１Ｖｆは順方向電圧降下であり、約０．６Ｖ）であり、
この２．５Ｖは、図２（ａ）に示すトランジスタのゲー
ト電圧−抵抗値特性の説明図で理解できるように、トラ
ンジスタ２ａおよびトランジスタ２ｂを所定の内部抵抗
値を持ってＯＮさせるゲート−ソース間電圧（ＶGS）
［Ｖ］である。そして、この所定の内部抵抗値は、例え
ば、２５ｍΩは、検出抵抗値（２５ｍΩ×２）に対応し
ている。なお、ダイオードによる定電圧は、充電電池１
５が動作する電圧範囲において、できるだけ低い電圧で
あり、この例では、充電電池１５の動作範囲を２．５Ｖ
〜４．２Ｖとすれば、実質的にその下限値に対応してい
る。また、図２（ａ）において、縦軸は、ＯＮ抵抗値Ｒ
DS[ｍΩ]であり、横軸は、ゲート−ソース間電圧（ＶG
S）である。そして、点線で示す範囲Ｗ1が従来の抵抗値
の変化範囲である。それがこの発明では定電圧回路５
ａ，５ｂにより範囲Ｗ2となり、変化する範囲が抑制さ
れている。
【００１２】このような定電圧回路５ａ，５ｂによる過
電流の検出動作特性の一例が図２（ｂ）であって、これ
は、充電電池の電圧と過電流の検出動作の関係の説明図
である。なお、縦軸は、過電流［Ａ］であり、横軸が充
電電池１５の電圧値［Ｖ］である。■で示す特性グラフ
が定電圧回路５ａ，５ｂによりゲート−ソース間電圧を
２．５Ｖの定電圧に保持したときの特性であり、●で示
す特性グラフが定電圧化をしない従来の特性である。こ
こで、■で示すグラフは、充電電池１５の電圧が２．５
Ｖ〜４Ｖまで変動してもほぼ横這いに近い特性になって
いる。これにより過電流検出を高い精度で行うことがで
きる。このことは、充電電流についても同様である。
電流の検出動作特性の一例が図２（ｂ）であって、これ
は、充電電池の電圧と過電流の検出動作の関係の説明図
である。なお、縦軸は、過電流［Ａ］であり、横軸が充
電電池１５の電圧値［Ｖ］である。■で示す特性グラフ
が定電圧回路５ａ，５ｂによりゲート−ソース間電圧を
２．５Ｖの定電圧に保持したときの特性であり、●で示
す特性グラフが定電圧化をしない従来の特性である。こ
こで、■で示すグラフは、充電電池１５の電圧が２．５
Ｖ〜４Ｖまで変動してもほぼ横這いに近い特性になって
いる。これにより過電流検出を高い精度で行うことがで
きる。このことは、充電電流についても同様である。
【００１３】このように、ドライバ１４ａ，１４ｂの出
力ライン８，９に定電圧回路５ａ，５ｂをそれぞれ設け
ることで、ドライバ１４ａ，１４ｂから出力される
“Ｈ”の電圧が電池１５の電圧あるいは充電器の電圧に
拘わらず一定に保持される。その結果、トランジスタ２
ａ，２ｂをＯＮさせるときのゲート電圧が実質的に一定
となり、トランジスタ２ａ，２ｂのＯＮ時の内部抵抗値
の変動を抑えることができる。これにより、トランジス
タ２ａ，２ｂのＯＮ時の充電電流，放電電流に対する検
出電圧の変動を抑えることができ、精度の高い電流検出
ができる。
力ライン８，９に定電圧回路５ａ，５ｂをそれぞれ設け
ることで、ドライバ１４ａ，１４ｂから出力される
“Ｈ”の電圧が電池１５の電圧あるいは充電器の電圧に
拘わらず一定に保持される。その結果、トランジスタ２
ａ，２ｂをＯＮさせるときのゲート電圧が実質的に一定
となり、トランジスタ２ａ，２ｂのＯＮ時の内部抵抗値
の変動を抑えることができる。これにより、トランジス
タ２ａ，２ｂのＯＮ時の充電電流，放電電流に対する検
出電圧の変動を抑えることができ、精度の高い電流検出
ができる。
【００１４】図３は、定電圧回路５ａのダイオードＤ1
〜Ｄ4に換えてツェナーダイオードＤz1を用いて約２．
５Ｖの定電圧を発生し、定電圧回路５ｂのダイオードＤ
5〜Ｄ8に換えてツェナーダイオードＤz2を用いて約２．
５Ｖの定電圧を発生するものである。その他の構成は、
図１と同じであるので、説明を割愛する。
〜Ｄ4に換えてツェナーダイオードＤz1を用いて約２．
５Ｖの定電圧を発生し、定電圧回路５ｂのダイオードＤ
5〜Ｄ8に換えてツェナーダイオードＤz2を用いて約２．
５Ｖの定電圧を発生するものである。その他の構成は、
図１と同じであるので、説明を割愛する。
【００１５】以上説明してきたが、実施例の保護制御回
路の構成は、一例であって、ゲートアレイ等により実現
されるコントローラが用いられてもよいことはもちろん
であり、過充電・過放電検出回路を含めてワンチップ化
されてもよい。
路の構成は、一例であって、ゲートアレイ等により実現
されるコントローラが用いられてもよいことはもちろん
であり、過充電・過放電検出回路を含めてワンチップ化
されてもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明から理解できるように、この
発明の充放電保護回路にあっては、二次電池が動作する
電圧範囲において制御信号の電圧を、スイッチ素子が実
質的に所定の検出抵抗値になるような一定電圧にしてい
るので、二次電池の電圧が変化しても検出抵抗値の変動
が抑制される。その結果、充放電電流の検出精度を向上
させることができる。
発明の充放電保護回路にあっては、二次電池が動作する
電圧範囲において制御信号の電圧を、スイッチ素子が実
質的に所定の検出抵抗値になるような一定電圧にしてい
るので、二次電池の電圧が変化しても検出抵抗値の変動
が抑制される。その結果、充放電電流の検出精度を向上
させることができる。
【図１】図１は、この発明の二次電池の充放電保護回路
の一実施例の回路図である。
の一実施例の回路図である。
【図２】図２は、この発明の動作特性の説明図であっ
て、（ａ）は、スイッチ素子のトランジスタのゲート電
圧−抵抗値特性の説明図、（ｂ）は、充電電池の電圧と
過電流の検出動作の関係の説明図である。
て、（ａ）は、スイッチ素子のトランジスタのゲート電
圧−抵抗値特性の説明図、（ｂ）は、充電電池の電圧と
過電流の検出動作の関係の説明図である。
【図３】図３は、この発明の他の実施例の回路図であ
る。
る。
【図４】図４は、従来の二次電池の充放電保護回路の一
例を示す回路図である。
例を示す回路図である。
１，１０…充放電保護回路、２ａ，２ｂ…ＮチャネルＭ
ＯＳトランジスタ、３，４…保護制御回路、５ａ，５ｂ
…定電圧回路、６…過充電・過放電検出回路、７…ＣＰ
Ｕ、１１…整流回路、１２…基準電源、１３…コンパレ
ータ、１４ａ，１４ｂ…ドライバ。１５…充電電池。
ＯＳトランジスタ、３，４…保護制御回路、５ａ，５ｂ
…定電圧回路、６…過充電・過放電検出回路、７…ＣＰ
Ｕ、１１…整流回路、１２…基準電源、１３…コンパレ
ータ、１４ａ，１４ｂ…ドライバ。１５…充電電池。
Claims (2)
- 【請求項１】二次電池に直列に設けられたスイッチ素子
を有し、このスイッチ素子の端子電圧を検出することに
より前記二次電池に対する充電電流または前記二次電池
の放電電流を検出して検出電流が所定値を超えたときに
前記スイッチ素子をＯＦＦすることにより過充電および
過放電から前記二次電池を保護をする二次電池の充放電
保護回路において、前記スイッチ素子をＯＮさせる制御
信号のラインに定電圧回路を設けて前記二次電池が動作
する電圧範囲において前記制御信号の電圧を実質的に一
定にすることを特徴とする二次電池の充放電保護回路。 - 【請求項２】前記スイッチ素子は、ｎチャネルＭＯＳト
ランジスタを２個直列接続したものであり、前記制御信
号のラインは、それぞれの前記トランジスタのゲートに
電圧信号を供給するラインであって、前記制御信号の一
定電圧値は、前記二次電池の動作電圧の実質的に下限に
対応している請求項１記載の二次電池の充放電保護回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000256831A JP2002078210A (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | 二次電池の充放電保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000256831A JP2002078210A (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | 二次電池の充放電保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002078210A true JP2002078210A (ja) | 2002-03-15 |
Family
ID=18745378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000256831A Pending JP2002078210A (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | 二次電池の充放電保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002078210A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002374630A (ja) * | 2001-06-13 | 2002-12-26 | Nec Tokin Tochigi Ltd | 電池パック |
| CN104218633A (zh) * | 2013-06-01 | 2014-12-17 | 快捷半导体(苏州)有限公司 | 电池管理和保护系统 |
| CN105375443A (zh) * | 2015-07-23 | 2016-03-02 | 合肥工业大学 | 一种电池短路保护电路 |
| JP2016114611A (ja) * | 2012-03-02 | 2016-06-23 | ミツミ電機株式会社 | 二次電池監視装置および電池パック |
| JP2017192193A (ja) * | 2016-04-12 | 2017-10-19 | 株式会社Ihi | 電池保護装置 |
| JP6217838B1 (ja) * | 2016-12-27 | 2017-10-25 | ミツミ電機株式会社 | 二次電池保護集積回路及び二次電池保護回路 |
| WO2022136082A1 (de) * | 2020-12-21 | 2022-06-30 | Robert Bosch Gmbh | Wechselakkupack mit zumindest einem schaltelement zur unterbrechung bzw. ermöglichung eines lade- oder entladestroms |
-
2000
- 2000-08-28 JP JP2000256831A patent/JP2002078210A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002374630A (ja) * | 2001-06-13 | 2002-12-26 | Nec Tokin Tochigi Ltd | 電池パック |
| JP2016114611A (ja) * | 2012-03-02 | 2016-06-23 | ミツミ電機株式会社 | 二次電池監視装置および電池パック |
| CN104218633A (zh) * | 2013-06-01 | 2014-12-17 | 快捷半导体(苏州)有限公司 | 电池管理和保护系统 |
| CN105375443A (zh) * | 2015-07-23 | 2016-03-02 | 合肥工业大学 | 一种电池短路保护电路 |
| US9871371B2 (en) | 2015-07-23 | 2018-01-16 | Heifei University of Technology | Battery short-circuit protection circuit |
| JP2017192193A (ja) * | 2016-04-12 | 2017-10-19 | 株式会社Ihi | 電池保護装置 |
| JP6217838B1 (ja) * | 2016-12-27 | 2017-10-25 | ミツミ電機株式会社 | 二次電池保護集積回路及び二次電池保護回路 |
| WO2022136082A1 (de) * | 2020-12-21 | 2022-06-30 | Robert Bosch Gmbh | Wechselakkupack mit zumindest einem schaltelement zur unterbrechung bzw. ermöglichung eines lade- oder entladestroms |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11646569B2 (en) | Secondary battery protection circuit, secondary battery protection apparatus and battery pack | |
| US6313610B1 (en) | Battery protection circuit employing active regulation of charge and discharge devices | |
| US7924540B2 (en) | Over-voltage protection circuit | |
| JP3739005B2 (ja) | 充放電制御回路 | |
| US20110304299A1 (en) | System of charging battery pack and method thereof | |
| US20070210759A1 (en) | Charge/discharge protection circuit and power-supply unit | |
| US6642694B2 (en) | Overcharge protection circuit capable of preventing damage to a charge control switch on flowing an excessive current | |
| JP3439035B2 (ja) | 電池の過放電を防止するパック電池 | |
| US10090690B2 (en) | Secondary battery protection circuit | |
| US20190181665A1 (en) | Rechargeable battery protection integrated circuit, rechargeable battery protection device, and battery pack | |
| US6605925B2 (en) | Power source circuit | |
| US20060209578A1 (en) | Power circuit | |
| JP3844063B2 (ja) | 二次電池の保護回路 | |
| JP2002078210A (ja) | 二次電池の充放電保護回路 | |
| JP4025580B2 (ja) | 充電装置及び充電装置の制御方法 | |
| KR101632447B1 (ko) | 배터리 상태 감시 회로 및 배터리 장치 | |
| JP3689798B2 (ja) | 電源監視ｉｃ及び電池パック | |
| JP3361712B2 (ja) | 充放電制御回路 | |
| JP2001352692A (ja) | バックアップ電源充電装置 | |
| US20220368141A1 (en) | Secondary battery protection circuit, battery pack, battery system, and method for protecting secondary battery | |
| JPH05276688A (ja) | ２次電池の負荷回路 | |
| JPH08103029A (ja) | バッテリパック、充電器、および充電用アダプタ | |
| JP2002369373A (ja) | 電池モジュール | |
| JPH1169650A (ja) | ヒステリシスインバータ回路、充放電保護回路及びバッテリーパック | |
| US8823328B2 (en) | Charging apparatus that can recharge different types of batteries without overcharging them |