JP2002186187A - 二次電池の保護方法およびその回路 - Google Patents
二次電池の保護方法およびその回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 過電流状態でも電源電圧の変動に依存せずに
安定した遅延時間を得ることができる。 【解決手段】 検出部１３が二次電池１１の過放電およ
び過電流の何れかを検出して出力した検出信号を受けた
遅延用キャパシタＣ１４が、所定の時定数をもって出力
電圧を変化させる。遅延回路Ａ１５は、変化する電圧
を、二次電池１１のバッテリ電圧正極側を接続して設定
される基準電圧と比較し所定の電圧に到達した際に外部
への放電電流のオフ信号を出力する。遅延回路Ｂ１６
は、変化する電圧を、バッテリ電圧負極側電位を接続し
て設定される基準電圧と比較し所定の電圧に到達した際
に放電電流のオフ信号を出力する。選択部１７は、検出
時間の安定した負極側を基準とした側のオフ信号を選択
し、オフ信号を選択した際に選択信号を出力部１２へ出
力している。
安定した遅延時間を得ることができる。 【解決手段】 検出部１３が二次電池１１の過放電およ
び過電流の何れかを検出して出力した検出信号を受けた
遅延用キャパシタＣ１４が、所定の時定数をもって出力
電圧を変化させる。遅延回路Ａ１５は、変化する電圧
を、二次電池１１のバッテリ電圧正極側を接続して設定
される基準電圧と比較し所定の電圧に到達した際に外部
への放電電流のオフ信号を出力する。遅延回路Ｂ１６
は、変化する電圧を、バッテリ電圧負極側電位を接続し
て設定される基準電圧と比較し所定の電圧に到達した際
に放電電流のオフ信号を出力する。選択部１７は、検出
時間の安定した負極側を基準とした側のオフ信号を選択
し、オフ信号を選択した際に選択信号を出力部１２へ出
力している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池の過放電
および過電流の何れかを検出した際に所定の遅延時間を
もって前記二次電池の出力する放電電流をオフする二次
電池の保護方法およびその回路に関し、特に、放電電流
のオン／オフ動作が安定してできる二次電池の保護方法
およびその回路に関する。
および過電流の何れかを検出した際に所定の遅延時間を
もって前記二次電池の出力する放電電流をオフする二次
電池の保護方法およびその回路に関し、特に、放電電流
のオン／オフ動作が安定してできる二次電池の保護方法
およびその回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】充電可能な電池（二次電池）のうち、特
にリチウムイオン電池は、過放電または過充電に弱いた
め、過放電状態または過充電状態に進む状態を検出し外
部回路との接続をオフして電池を保護している。また、
負荷を接続する外部接続端子の短絡などにより生じる過
電流も、電池を破壊するので、過電流を検出した際にも
外部回路との接続をオフして電池を保護している。
にリチウムイオン電池は、過放電または過充電に弱いた
め、過放電状態または過充電状態に進む状態を検出し外
部回路との接続をオフして電池を保護している。また、
負荷を接続する外部接続端子の短絡などにより生じる過
電流も、電池を破壊するので、過電流を検出した際にも
外部回路との接続をオフして電池を保護している。
【０００３】例えば、図５に示される電池パック１００
では、二次電池１０１が、グラウンド電位に対してバッ
テリ電圧Ｖｃｃを発生し、出力部１０２を介して正極端
子および負極端子の外部接続端子に負荷を接続する。こ
の負荷に対応して二次電池１０１が放電し負荷電流を負
荷に供給する。この結果、二次電池１０１が消耗してバ
ッテリ電圧Ｖｃｃの低下を生じる。
では、二次電池１０１が、グラウンド電位に対してバッ
テリ電圧Ｖｃｃを発生し、出力部１０２を介して正極端
子および負極端子の外部接続端子に負荷を接続する。こ
の負荷に対応して二次電池１０１が放電し負荷電流を負
荷に供給する。この結果、二次電池１０１が消耗してバ
ッテリ電圧Ｖｃｃの低下を生じる。
【０００４】検出部１０３の過放電検出回路は、過放電
検出しきい値を有しており、バッテリ電圧Ｖｃｃが過放
電検出しきい値より低い状態になった際には過放電状態
として過放電検出信号を出力する。一方、充電などによ
り、バッテリ電圧Ｖｃｃが所定の過放電復旧検出しきい
値より高くなった場合には、過放電検出回路は過放電検
出解除信号を出力する。
検出しきい値を有しており、バッテリ電圧Ｖｃｃが過放
電検出しきい値より低い状態になった際には過放電状態
として過放電検出信号を出力する。一方、充電などによ
り、バッテリ電圧Ｖｃｃが所定の過放電復旧検出しきい
値より高くなった場合には、過放電検出回路は過放電検
出解除信号を出力する。
【０００５】また、検出部１０３の過電流検出回路は、
過電流検出しきい値を有しており、二次電池１０１に流
れる放電電流を計測しており、過電流検出しきい値より
大きな状態になった際には過電流状態として過電流検出
信号の所定電圧を出力する。一方、外部接続端子から負
荷を外すなどして、放電電流がが所定の過電流復帰検出
しきい値より低くなった場合には、過電流検出回路は過
電流検出信号の電圧出力を停止する。
過電流検出しきい値を有しており、二次電池１０１に流
れる放電電流を計測しており、過電流検出しきい値より
大きな状態になった際には過電流状態として過電流検出
信号の所定電圧を出力する。一方、外部接続端子から負
荷を外すなどして、放電電流がが所定の過電流復帰検出
しきい値より低くなった場合には、過電流検出回路は過
電流検出信号の電圧出力を停止する。
【０００６】しかしながら、検出部１０３が一つのしき
い値により単純に検出信号の発生または停止を行う場合
には出力部１０２におけるオン／オフ動作が不安定とな
る。これを解決するために、発生および復帰それぞれの
検出に対するしきい値の決定にヒステリシス特性を用い
たものがあるが、図５に示された例では、遅延用キャパ
シタＣ１０４を用いた遅延回路１０５が備えられてい
る。従って、検出部１０３が出力する検出信号の所定電
圧は、遅延用キャパシタＣ１０４に接続される。
い値により単純に検出信号の発生または停止を行う場合
には出力部１０２におけるオン／オフ動作が不安定とな
る。これを解決するために、発生および復帰それぞれの
検出に対するしきい値の決定にヒステリシス特性を用い
たものがあるが、図５に示された例では、遅延用キャパ
シタＣ１０４を用いた遅延回路１０５が備えられてい
る。従って、検出部１０３が出力する検出信号の所定電
圧は、遅延用キャパシタＣ１０４に接続される。
【０００７】遅延回路１０５はコンパレータＣＯを有す
る。コンパレータＣＯは、二次電池１０１のバッテリ電
圧Ｖｃｃを一方の入力端子に接続して所定のしきい値電
圧を設定し、検出部１０３の出力電圧をキャパシタＣ１
０４と共に他方の入力端子に接続してこのしきい値電圧
と比較し、一致した際に出力部１０２へオフ信号を出力
して出力部１０２の放電電流をオフする。
る。コンパレータＣＯは、二次電池１０１のバッテリ電
圧Ｖｃｃを一方の入力端子に接続して所定のしきい値電
圧を設定し、検出部１０３の出力電圧をキャパシタＣ１
０４と共に他方の入力端子に接続してこのしきい値電圧
と比較し、一致した際に出力部１０２へオフ信号を出力
して出力部１０２の放電電流をオフする。
【０００８】上述したように、検出部１０３が出力する
検出信号の所定電圧は遅延用キャパシタＣ１０４に接続
されるので、検出部１０３が過放電または過電流を検出
した際にはキャパシタＣ１０４の電圧Ｖｃが時間の経過
と共に上昇する。従って、コンパレータＣＯで設定され
るしきい値電圧は予定する異常検出までの遅延時間が得
られる値である。
検出信号の所定電圧は遅延用キャパシタＣ１０４に接続
されるので、検出部１０３が過放電または過電流を検出
した際にはキャパシタＣ１０４の電圧Ｖｃが時間の経過
と共に上昇する。従って、コンパレータＣＯで設定され
るしきい値電圧は予定する異常検出までの遅延時間が得
られる値である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の二次電
池の保護回路では、遅延回路におけるコンパレータの一
方の入力端子に接続され所望の遅延時間を得るためのし
きい値を決定する基準電圧Ｖが、電源電圧である二次電
池のバッテリ電圧Ｖｃｃを基準としているため、負荷に
応じて変動することが避けられない。
池の保護回路では、遅延回路におけるコンパレータの一
方の入力端子に接続され所望の遅延時間を得るためのし
きい値を決定する基準電圧Ｖが、電源電圧である二次電
池のバッテリ電圧Ｖｃｃを基準としているため、負荷に
応じて変動することが避けられない。
【００１０】ここで、図２を参照すれば、所望する遅延
時間Ｔａを得るために、コンパレータの一方の入力端子
に接続される電源電圧Ｖが基準電圧Ｖａを作成する必要
がある。しかし、過電流状態で電源電圧Ｖが基準電圧Ｖ
ａより上昇した場合には、コンパレータにより生成され
る遅延時間は所望する遅延時間Ｔａより長くなる。した
がって、このような状況では、過電流状態が長引き、構
成素子に与えるダメージが大きいという問題点がある。
時間Ｔａを得るために、コンパレータの一方の入力端子
に接続される電源電圧Ｖが基準電圧Ｖａを作成する必要
がある。しかし、過電流状態で電源電圧Ｖが基準電圧Ｖ
ａより上昇した場合には、コンパレータにより生成され
る遅延時間は所望する遅延時間Ｔａより長くなる。した
がって、このような状況では、過電流状態が長引き、構
成素子に与えるダメージが大きいという問題点がある。
【００１１】本発明の課題は、キャパシタを用いて遅延
時間を設定する構成で、このような問題点を解決し、過
電流状態でも電源電圧の変動に依存せずに安定した遅延
時間を得ることができる二次電池の保護方法およびその
回路を提供することである。
時間を設定する構成で、このような問題点を解決し、過
電流状態でも電源電圧の変動に依存せずに安定した遅延
時間を得ることができる二次電池の保護方法およびその
回路を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明による二次電池の
保護方法は、二次電池の過放電および過電流の何れか一
方を検出した際に所定の遅延時間をもって前記二次電池
の外部へ出力する放電電流をオフする二次電池の保護方
法において、前記検出の時点から前記所定の遅延時間を
計測する際に基準電圧として前記二次電池の正極および
負極それぞれの電位を用い、二つの計測結果で安定する
側の計測値を用いて前記二次電池の放電電流をオフする
ことを特徴としている。
保護方法は、二次電池の過放電および過電流の何れか一
方を検出した際に所定の遅延時間をもって前記二次電池
の外部へ出力する放電電流をオフする二次電池の保護方
法において、前記検出の時点から前記所定の遅延時間を
計測する際に基準電圧として前記二次電池の正極および
負極それぞれの電位を用い、二つの計測結果で安定する
側の計測値を用いて前記二次電池の放電電流をオフする
ことを特徴としている。
【００１３】また、本発明による二次電池の保護回路
は、二次電池の過放電および過電流の何れか一方を検出
した際に所定の遅延時間をもって前記二次電池の外部へ
出力する放電電流をオフする二次電池の保護回路におい
て、前記検出の時点から前記所定の遅延時間を計測する
二つの計測回路を設け、一方の基準電源を前記二次電池
の正極、および他方の基準電源を前記二次電池の負極そ
れぞれに接続し、二つのうち遅延時間の安定した計測値
が得られる何れか一方の出力で前記二次電池の放電電流
をオフする遅延手段を備えている。
は、二次電池の過放電および過電流の何れか一方を検出
した際に所定の遅延時間をもって前記二次電池の外部へ
出力する放電電流をオフする二次電池の保護回路におい
て、前記検出の時点から前記所定の遅延時間を計測する
二つの計測回路を設け、一方の基準電源を前記二次電池
の正極、および他方の基準電源を前記二次電池の負極そ
れぞれに接続し、二つのうち遅延時間の安定した計測値
が得られる何れか一方の出力で前記二次電池の放電電流
をオフする遅延手段を備えている。
【００１４】このような構成は、二次電池の一方の電極
がグラウンド電位となるため、このグラウンド電位の側
の基準電源は安定したものとなる。また、上記構成は、
二次電池の過放電および過電流の何れも発生していない
場合にのみ二次電池の外部へ出力する放電電流をオンと
する作用と同一である。
がグラウンド電位となるため、このグラウンド電位の側
の基準電源は安定したものとなる。また、上記構成は、
二次電池の過放電および過電流の何れも発生していない
場合にのみ二次電池の外部へ出力する放電電流をオンと
する作用と同一である。
【００１５】また、この具体化された一つの二次電池の
保護回路には、検出部、遅延用キャパシタ、第１の遅延
回路、第２の遅延回路、および選択回路が備えられてお
り、この選択回路のオフ信号出力を受けて前記二次電池
の出力をオフとしている。
保護回路には、検出部、遅延用キャパシタ、第１の遅延
回路、第２の遅延回路、および選択回路が備えられてお
り、この選択回路のオフ信号出力を受けて前記二次電池
の出力をオフとしている。
【００１６】検出部は二次電池の過放電および過電流の
何れかを検出して所定の検出電圧を出力する。遅延用キ
ャパシタは、一方にこの検出電圧を受け他方にグラウン
ド電位となる前記二次電池の一方の電極と接続し所定の
時定数をもって変化する電圧を作成する。
何れかを検出して所定の検出電圧を出力する。遅延用キ
ャパシタは、一方にこの検出電圧を受け他方にグラウン
ド電位となる前記二次電池の一方の電極と接続し所定の
時定数をもって変化する電圧を作成する。
【００１７】第１の遅延回路は、この変化する電圧を、
前記二次電池のバッテリ電圧正極側と接続して設定され
る基準電圧と比較し所定の電圧に到達した際に前記放電
電流のオフ信号を出力する。第２の遅延回路は、前記変
化する電圧を、グラウンド電位となる前記二次電池の負
極側と接続して設定される基準電圧と比較し所定の電圧
に到達した際に前記放電電流のオフ信号を出力する。
前記二次電池のバッテリ電圧正極側と接続して設定され
る基準電圧と比較し所定の電圧に到達した際に前記放電
電流のオフ信号を出力する。第２の遅延回路は、前記変
化する電圧を、グラウンド電位となる前記二次電池の負
極側と接続して設定される基準電圧と比較し所定の電圧
に到達した際に前記放電電流のオフ信号を出力する。
【００１８】選択回路は、前記第１および第２の遅延回
路が出力するオフ信号で安定した側の信号を選択して出
力する。この選択回路では、過放電状態で電源電圧が低
下の状況では前記第１の遅延回路の出力を選択し、過電
流検出で電源電圧が上昇した状況では前記第２の遅延回
路の出力を選択することができる。
路が出力するオフ信号で安定した側の信号を選択して出
力する。この選択回路では、過放電状態で電源電圧が低
下の状況では前記第１の遅延回路の出力を選択し、過電
流検出で電源電圧が上昇した状況では前記第２の遅延回
路の出力を選択することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００２０】図１は本発明の実施の一形態を示す機能ブ
ロック図である。図１に示された電池パック１０におけ
る二次電池１１の保護回路では、出力部１２で外部に供
給する放電電流のオン／オフを制御するため、検出部１
３、遅延用キャパシタ１４、遅延回路Ａ１５、遅延回路
Ｂ１６、および選択回路１７を備えている。
ロック図である。図１に示された電池パック１０におけ
る二次電池１１の保護回路では、出力部１２で外部に供
給する放電電流のオン／オフを制御するため、検出部１
３、遅延用キャパシタ１４、遅延回路Ａ１５、遅延回路
Ｂ１６、および選択回路１７を備えている。
【００２１】図１が上述した図５と相違する点は、遅延
回路Ｂ１６および選択回路１７か追加されていることで
ある。これ以外の構成要素は、原理的には従来と同一の
機能を有している。
回路Ｂ１６および選択回路１７か追加されていることで
ある。これ以外の構成要素は、原理的には従来と同一の
機能を有している。
【００２２】二次電池１１は、負電極のグラウンド電位
に対して正電極にバッテリ電圧Ｖｃｃを発生し、出力部
１２を介して正極端子および負極端子の外部接続端子に
接続される負荷に負荷電流を供給する。この結果、二次
電池１１が消耗してバッテリ電圧Ｖｃｃの低下が生じ
る。
に対して正電極にバッテリ電圧Ｖｃｃを発生し、出力部
１２を介して正極端子および負極端子の外部接続端子に
接続される負荷に負荷電流を供給する。この結果、二次
電池１１が消耗してバッテリ電圧Ｖｃｃの低下が生じ
る。
【００２３】出力部１２は、通常、外部接続端子に負荷
が接続された際に二次電池１１の負荷に放電電流を供給
し、過放電または過電流を検出したような異常の際に選
択回路１７から異常検出信号を受けて放電電流の供給を
オフするものとする。
が接続された際に二次電池１１の負荷に放電電流を供給
し、過放電または過電流を検出したような異常の際に選
択回路１７から異常検出信号を受けて放電電流の供給を
オフするものとする。
【００２４】検出部１３は過放電検出回路および過電流
検出回路を有している。
検出回路を有している。
【００２５】検出部１３の過放電検出回路は、過放電検
出しきい値を有しており、バッテリ電圧Ｖｃｃが過放電
検出しきい値より低い状態になった際には過放電状態と
して過放電検出信号の所定電圧を出力する。一方、充電
などにより、バッテリ電圧Ｖｃｃが所定の過放電復旧検
出しきい値より高くなった場合には、過放電検出回路は
過放電検出復帰信号を出力する。
出しきい値を有しており、バッテリ電圧Ｖｃｃが過放電
検出しきい値より低い状態になった際には過放電状態と
して過放電検出信号の所定電圧を出力する。一方、充電
などにより、バッテリ電圧Ｖｃｃが所定の過放電復旧検
出しきい値より高くなった場合には、過放電検出回路は
過放電検出復帰信号を出力する。
【００２６】また、検出部１３の過電流検出回路は、過
電流検出しきい値を有しており、二次電池１１に流れる
放電電流を計測しており、過電流検出しきい値より大き
な状態になった際には過電流状態として過電流検出信号
の所定電圧を出力する。一方、外部接続端子から負荷を
外すなどして、放電電流が所定の過電流復帰検出しきい
値より高くなった場合には、過電流検出回路は過電流復
帰信号を出力する。
電流検出しきい値を有しており、二次電池１１に流れる
放電電流を計測しており、過電流検出しきい値より大き
な状態になった際には過電流状態として過電流検出信号
の所定電圧を出力する。一方、外部接続端子から負荷を
外すなどして、放電電流が所定の過電流復帰検出しきい
値より高くなった場合には、過電流検出回路は過電流復
帰信号を出力する。
【００２７】しかしながら、検出部１３が一つのしきい
値により単純に検出信号の発生または停止を行う場合に
は出力部１２におけるオン／オフ動作が不安定となる。
これを解決するために、遅延用キャパシタＣ１４および
遅延回路Ａ１５、Ｂ１６が備えられている。従って、検
出部１３が出力する検出信号の所定電圧は、遅延用キャ
パシタＣ１４に接続される。
値により単純に検出信号の発生または停止を行う場合に
は出力部１２におけるオン／オフ動作が不安定となる。
これを解決するために、遅延用キャパシタＣ１４および
遅延回路Ａ１５、Ｂ１６が備えられている。従って、検
出部１３が出力する検出信号の所定電圧は、遅延用キャ
パシタＣ１４に接続される。
【００２８】遅延回路Ａ１５はコンパレータＣＯａを有
する。コンパレータＣＯａは、二次電池１１のバッテリ
電圧Ｖｃｃを一方の入力端子に基準電圧Ｖａとして接続
して所定のしきい値電圧を設定し、検出部１３の出力電
圧をキャパシタＣ１４と共に他方の入力端子に接続して
このしきい値電圧と比較し、一致した際に選択回路１７
へオフ信号を出力する。
する。コンパレータＣＯａは、二次電池１１のバッテリ
電圧Ｖｃｃを一方の入力端子に基準電圧Ｖａとして接続
して所定のしきい値電圧を設定し、検出部１３の出力電
圧をキャパシタＣ１４と共に他方の入力端子に接続して
このしきい値電圧と比較し、一致した際に選択回路１７
へオフ信号を出力する。
【００２９】また、遅延回路Ｂ１６はコンパレータＣＯ
ｂを有している。コンパレータＣＯｂは、二次電池１１
のグラウンド電位を一方の入力端子に基準電圧Ｖｂとし
て接続して所定のしきい値電圧を設定し、検出部１３の
出力電圧をキャパシタＣ１４と共に他方の入力端子に接
続してこのしきい値電圧と比較し、一致した際に選択回
路１７へオフ信号を出力する。
ｂを有している。コンパレータＣＯｂは、二次電池１１
のグラウンド電位を一方の入力端子に基準電圧Ｖｂとし
て接続して所定のしきい値電圧を設定し、検出部１３の
出力電圧をキャパシタＣ１４と共に他方の入力端子に接
続してこのしきい値電圧と比較し、一致した際に選択回
路１７へオフ信号を出力する。
【００３０】従って、コンパレータＣＯａ，ＣＯｂそれ
ぞれの一方の入力端子は、検出部１３の出力端子と遅延
用キャパシタＣ１４の一方の端子とを共通に接続してい
る。
ぞれの一方の入力端子は、検出部１３の出力端子と遅延
用キャパシタＣ１４の一方の端子とを共通に接続してい
る。
【００３１】上述したように、検出部１３が出力する検
出信号の所定電圧は、遅延用キャパシタＣ１４に接続さ
れるので、検出部１３が過放電または過電流を検出した
際には、キャパシタＣ１４の電圧Ｖｃが時間の経過と共
に上昇する。従って、コンパレータＣＯａ，ＣＯｂそれ
ぞれで設定されるしきい値電圧は所望する異常検出まで
の遅延時間が得られる値でなければならない。
出信号の所定電圧は、遅延用キャパシタＣ１４に接続さ
れるので、検出部１３が過放電または過電流を検出した
際には、キャパシタＣ１４の電圧Ｖｃが時間の経過と共
に上昇する。従って、コンパレータＣＯａ，ＣＯｂそれ
ぞれで設定されるしきい値電圧は所望する異常検出まで
の遅延時間が得られる値でなければならない。
【００３２】ここで、図２に図１を併せ参照して遅延回
路Ａ１５から出力される検出遅延時間特性について説明
する。
路Ａ１５から出力される検出遅延時間特性について説明
する。
【００３３】遅延回路Ａ１５におけるコンパレータＣＯ
ａの一方の入力端子に接続され所望の遅延時間を得るた
めのしきい値を決定する基準電圧Ｖａは、電源電圧であ
る二次電池１１のバッテリ電圧Ｖｃｃを基準としてい
る。従って、図２に示される所望の遅延時間Ｔａを得る
ために電源電圧Ｖに基準電圧Ｖａを必要とする場合は、
バッテリ電圧Ｖｃｃから基準電圧Ｖａを作成してコンパ
レータＣＯａの入力端子に接続する。
ａの一方の入力端子に接続され所望の遅延時間を得るた
めのしきい値を決定する基準電圧Ｖａは、電源電圧であ
る二次電池１１のバッテリ電圧Ｖｃｃを基準としてい
る。従って、図２に示される所望の遅延時間Ｔａを得る
ために電源電圧Ｖに基準電圧Ｖａを必要とする場合は、
バッテリ電圧Ｖｃｃから基準電圧Ｖａを作成してコンパ
レータＣＯａの入力端子に接続する。
【００３４】遅延回路Ａ１５は、図２に示されるよう
に、基準電圧Ｖａをバッテリ電圧Ｖｃｃから作成してい
るため、バッテリ電圧Ｖｃｃの変動によりコンパレータ
ＣＯａの検出に用いるしきい値電圧が変化する。すなわ
ち、電源電圧Ｖの上昇に伴って検出遅延時間が長くな
る。このことは、過放電のように電源電圧Ｖが低下する
場合はよいが、過電流の際における電源電圧Ｖの上昇は
避けねばならない。
に、基準電圧Ｖａをバッテリ電圧Ｖｃｃから作成してい
るため、バッテリ電圧Ｖｃｃの変動によりコンパレータ
ＣＯａの検出に用いるしきい値電圧が変化する。すなわ
ち、電源電圧Ｖの上昇に伴って検出遅延時間が長くな
る。このことは、過放電のように電源電圧Ｖが低下する
場合はよいが、過電流の際における電源電圧Ｖの上昇は
避けねばならない。
【００３５】次に、図３に図１を併せ参照して遅延回路
Ｂ１６から出力される検出遅延時間特性について説明す
る。
Ｂ１６から出力される検出遅延時間特性について説明す
る。
【００３６】遅延回路Ｂ１６におけるコンパレータＣＯ
ｂの一方の入力端子に接続され所望の遅延時間を得るた
めのしきい値を決定する基準電圧Ｖｂは、グラウンド電
位を基準としている。従って、図３に示される所望の遅
延時間Ｔｂを得るために電源電圧Ｖに基準電圧Ｖｂを必
要とする場合は、グラウンド電位から基準電圧Ｖｂを作
成してコンパレータＣＯｂの入力端子に接続する。
ｂの一方の入力端子に接続され所望の遅延時間を得るた
めのしきい値を決定する基準電圧Ｖｂは、グラウンド電
位を基準としている。従って、図３に示される所望の遅
延時間Ｔｂを得るために電源電圧Ｖに基準電圧Ｖｂを必
要とする場合は、グラウンド電位から基準電圧Ｖｂを作
成してコンパレータＣＯｂの入力端子に接続する。
【００３７】遅延回路Ｂ１６は、図３に示されるよう
に、基準電圧Ｖｂをグラウンド電位から作成しているた
め、バッテリ電圧Ｖｃｃの変動があってもコンパレータ
ＣＯｂの検出に用いるしきい値電圧は変化しない。すな
わち、電源電圧Ｖの上昇が生じても検出遅延時間Ｔｂは
変化しない。このことは、過電流の際に電源電圧Ｖの上
昇が発生しても出力部１２のオフ制御に問題を生じな
い。しかし、過放電のように電源電圧Ｖが低下する場合
には、不安定となることが避けられないが大幅な乱れは
ない。
に、基準電圧Ｖｂをグラウンド電位から作成しているた
め、バッテリ電圧Ｖｃｃの変動があってもコンパレータ
ＣＯｂの検出に用いるしきい値電圧は変化しない。すな
わち、電源電圧Ｖの上昇が生じても検出遅延時間Ｔｂは
変化しない。このことは、過電流の際に電源電圧Ｖの上
昇が発生しても出力部１２のオフ制御に問題を生じな
い。しかし、過放電のように電源電圧Ｖが低下する場合
には、不安定となることが避けられないが大幅な乱れは
ない。
【００３８】次に、図４は、遅延回路Ａ，Ｂの両者を併
用した場合の検出遅延時間特性の一実施例について示す
説明図である。
用した場合の検出遅延時間特性の一実施例について示す
説明図である。
【００３９】図２および図３を参照して説明したよう
に、過放電状態では遅延回路Ａ１５の検出出力を採用
し、過電流状態では遅延回路Ｂ１６の検出出力を採用す
ることが望まれる。従って、図４に示されるように、検
出遅延時間Ｔにより遅延回路Ａ１５，Ｂ１６両者の最も
早い検出遅延時間Ｔａ，Ｔｂで出力部１２の放電電流を
オフすればよい。すなわち、過放電状態では遅延回路Ａ
１５の検出遅延時間Ｔａ、また、過電流状態では遅延回
路Ｂ１６の検出遅延時間Ｔｂそれぞれに基づく放電電流
のオフ信号が出力部１２へ通知されることがよい。この
選択を選択回路１７が実行する。
に、過放電状態では遅延回路Ａ１５の検出出力を採用
し、過電流状態では遅延回路Ｂ１６の検出出力を採用す
ることが望まれる。従って、図４に示されるように、検
出遅延時間Ｔにより遅延回路Ａ１５，Ｂ１６両者の最も
早い検出遅延時間Ｔａ，Ｔｂで出力部１２の放電電流を
オフすればよい。すなわち、過放電状態では遅延回路Ａ
１５の検出遅延時間Ｔａ、また、過電流状態では遅延回
路Ｂ１６の検出遅延時間Ｔｂそれぞれに基づく放電電流
のオフ信号が出力部１２へ通知されることがよい。この
選択を選択回路１７が実行する。
【００４０】図１に戻り、遅延回路Ａ１５，Ｂ１６それ
ぞれが出力するオフ信号はハイレベルであるものとす
る。また、選択回路１７は論理回路構成であるとする。
ぞれが出力するオフ信号はハイレベルであるものとす
る。また、選択回路１７は論理回路構成であるとする。
【００４１】出力部１２が上述したようにハイレベルの
信号を受けて放電電流をオフする回路の場合には、選択
回路１７は遅延回路Ａ１５，Ｂ１６のいずれか一方から
ハイレベルのオフ信号を受けた際にハイレベルの選択信
号を出力部１２へ送る。従って、選択回路１７には論理
和回路が採用できる。
信号を受けて放電電流をオフする回路の場合には、選択
回路１７は遅延回路Ａ１５，Ｂ１６のいずれか一方から
ハイレベルのオフ信号を受けた際にハイレベルの選択信
号を出力部１２へ送る。従って、選択回路１７には論理
和回路が採用できる。
【００４２】また、出力部１２がハイレベルの信号を受
けて放電電流をオンする回路の場合には、選択回路１７
は遅延回路Ａ１５，Ｂ１６の両者からローレベルのオフ
信号を受けている間、ハイレベルの選択信号を出力部１
２へ送る。従って、この場合には選択回路１７に否定的
論理積回路が採用できる。
けて放電電流をオンする回路の場合には、選択回路１７
は遅延回路Ａ１５，Ｂ１６の両者からローレベルのオフ
信号を受けている間、ハイレベルの選択信号を出力部１
２へ送る。従って、この場合には選択回路１７に否定的
論理積回路が採用できる。
【００４３】上記説明では、ブロックにより機能を図示
しているが、機能の分離併合は上記機能を満たす限り自
由であり、上記説明が本発明を限定するものではない。
しているが、機能の分離併合は上記機能を満たす限り自
由であり、上記説明が本発明を限定するものではない。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、二
つのうち一方の遅延回路におけるコンパレータの基準電
圧をグラウンド電位として安定させ、このコンパレータ
の出力を過電流状態で選択することによって、過電流状
態で電源電圧が上昇してもこの電圧上昇とは無関係に一
定の遅延時間を出力することができる。
つのうち一方の遅延回路におけるコンパレータの基準電
圧をグラウンド電位として安定させ、このコンパレータ
の出力を過電流状態で選択することによって、過電流状
態で電源電圧が上昇してもこの電圧上昇とは無関係に一
定の遅延時間を出力することができる。
【図１】本発明の実施の一形態を示す機能ブロック図で
ある。
ある。
【図２】図１の遅延回路Ａにおける検出遅延時間特性の
一形態を示す説明図である。
一形態を示す説明図である。
【図３】図１の遅延回路Ｂにおける検出遅延時間特性の
一形態を示す説明図である。
一形態を示す説明図である。
【図４】図１の遅延回路Ａ，Ｂを総合した検出遅延時間
特性の一形態を示す説明図である。
特性の一形態を示す説明図である。
【図５】従来の一例を示す機能ブロック図である。
１０ 電池パック １１ 二次電池 １２ 出力部 １３ 検出部 １４ 遅延用キャパシタ １５ 遅延回路Ａ １６ 遅延回路Ｂ １７ 選択回路
Claims (4)
- 【請求項１】 二次電池の過放電および過電流の何れか
を検出した際に所定の遅延時間をもって前記二次電池の
出力する放電電流をオフする二次電池の保護方法におい
て、前記検出の時点から前記所定の遅延時間を計測する
際に基準電圧として前記二次電池の正極および負極それ
ぞれの電位を用い、二つの計測結果で前記遅延時間の安
定する側の計測値を用いて前記二次電池の放電電流をオ
フすることを特徴とする二次電池の保護方法。 - 【請求項２】 二次電池の過放電および過電流の何れか
を検出した際に所定の遅延時間をもって前記二次電池の
出力する放電電流をオフする二次電池の保護回路におい
て、前記検出の時点から前記所定の遅延時間を計測する
二つを設け、一方の基準電源を前記二次電池の正極、お
よび他方の基準電源を前記二次電池の負極それぞれに接
続し、二つのうち遅延時間の安定した測定値が得られる
何れか一方の出力で前記二次電池の放電電流をオフする
遅延手段を備えることを特徴とする二次電池の保護回
路。 - 【請求項３】 二次電池の過放電および過電流の何れか
を検出した際に所定の遅延時間をもって前記二次電池の
外部へ出力する放電電流をオフする二次電池の保護回路
において、二次電池の過放電および過電流の何れかを検
出して所定の検出電圧を出力する検出部と、一方にこの
検出電圧を受け他方にグラウンド電位となる前記二次電
池の一方の電極と接続し所定の時定数をもって変化する
電圧を作成する遅延用キャパシタと、この変化する電圧
を、前記二次電池のバッテリ電圧を接続して設定される
基準電圧と比較し所定の電圧に到達した際に前記放電電
流のオフ信号を出力する第１の遅延回路と、前記変化す
る電圧を、グラウンド電位となる前記二次電池の電極を
接続して設定される基準電圧と比較し所定の電圧に到達
した際に前記放電電流のオフ信号を出力する第２の遅延
回路と、前記第１および第２の遅延回路が出力するオフ
信号で安定した側の信号を選択して出力する選択回路と
を備え、この選択回路のオフ信号出力を受けて前記二次
電池の放電電流をオフとすることを特徴とする二次電池
の保護回路。 - 【請求項４】 請求項３において、前記選択回路は、過
放電状態で電源電圧が低下の状況では前記第１の遅延回
路の出力を選択し、過電流状態で電源電圧が上昇した状
況では前記第２の遅延回路の出力を選択することを特徴
とする二次電池の保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000383207A JP4379558B2 (ja) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | 二次電池の保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000383207A JP4379558B2 (ja) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | 二次電池の保護回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002186187A true JP2002186187A (ja) | 2002-06-28 |
| JP4379558B2 JP4379558B2 (ja) | 2009-12-09 |
Family
ID=18850903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000383207A Expired - Fee Related JP4379558B2 (ja) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | 二次電池の保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4379558B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008053221A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-03-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気機器、及び電池パック |
| JP2009245635A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 電池パック |
| US7659692B2 (en) | 2005-11-17 | 2010-02-09 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Rechargeable battery pack for a power tool having an interruptor for prevention of overcharging |
| KR100962497B1 (ko) | 2008-11-10 | 2010-06-14 | 넥스콘 테크놀러지 주식회사 | 지연회로를 이용한 배터리팩의 2차 보호회로 안정화 장치 |
| KR101032866B1 (ko) * | 2009-02-26 | 2011-05-06 | 주식회사 비츠로셀 | 리튬티오닐 전지의 보호회로 |
-
2000
- 2000-12-18 JP JP2000383207A patent/JP4379558B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7659692B2 (en) | 2005-11-17 | 2010-02-09 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Rechargeable battery pack for a power tool having an interruptor for prevention of overcharging |
| JP2008053221A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-03-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気機器、及び電池パック |
| JP2009245635A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 電池パック |
| KR100962497B1 (ko) | 2008-11-10 | 2010-06-14 | 넥스콘 테크놀러지 주식회사 | 지연회로를 이용한 배터리팩의 2차 보호회로 안정화 장치 |
| KR101032866B1 (ko) * | 2009-02-26 | 2011-05-06 | 주식회사 비츠로셀 | 리튬티오닐 전지의 보호회로 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4379558B2 (ja) | 2009-12-09 |
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