JP2002325360A - バッテリー状態監視回路およびバッテリー装置 - Google Patents
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Abstract
の発振が起こらないようにして安全性の高いバッテリー
装置を提供すること。 【解決手段】 バッテリー状態監視回路には少なくと
も、二次電池の放電電流を監視するためのモニター端子
12と、外部から充電と放電の制限を行うための制御端
子10,11とが設けられ、外部から放電制限信号が入
力された場合には、過電流のモニター端子12のインピ
ーダンスを一定とするような構成とした。
Description
監視できるバッテリー監視回路と、二次電池と電流制限
手段とバッテリー状態監視回路等が具備されたバッテリ
ー装置に関する。
に示されるように、各電池電圧モニター用端子5〜9と
充電制御用トランジスタゲート接続端子であるCOP端
子10、放電制御用トランジスタゲート接続端子である
DOP端子11、過電流のモニター端子であるVMP端
子12、マイコン用のコントロール端子であるCTL端
子13を備えている。
4、充電制御トランジスタ14、放電制御トランジスタ
16、マイコン21が、バッテリー状態監視回路22A
と外部端子EB+とEB−とに図2に示すようにそれぞ
れ接続されている。
EB−との間には、二次電池1〜4の電力を供給されて
動作する外部負荷19(例えばノートパソコンのCPU
など)や、二次電池1〜4を充電するための充電器20
のどちらか片方または双方が接続される。
DDから所望の電圧分下がったことを検出して、DOP
端子11に放電禁止信号である“H”を出力させ、FE
T16をOFFさせる。これが過電流による放電禁止状
態である。
バッテリー状態監視回路22A(図1では過電流検出回
路15)は内部のプルアップ回路18をONし、VMP
端子12を所定のインピーダンスで電池電圧モニター用
端子5にプルアップする。これにより、過電流の原因と
なった外部負荷19のインピーダンスがプルアップ回路
18のインピーダンスより十分大きくなる(つまり過電
流の心配がなくなる)と、VMP端子12と外部端子E
B+の電位はVDDに近づく。過電流検出回路15はV
MP端子12がVDDから所望の電圧分まで上がったこ
とを検出して、過電流検出状態を解除する。これが過電
流による放電禁止状態からの復帰である。
からCTL端子13に放電禁止信号(ここでは放電禁止
信号を“H”とする)が入力されると、バッテリー状態
監視回路22AはDOP端子11に“H”を出力させ、
FET16をOFFさせる。これがマイコンからの放電
禁止状態である。
らの解除信号で解除される。
ッテリー状態監視回路22Aおよびバッテリー装置23
Aでは、外部負荷19のインピーダンスが大きいと、マ
イコンからの放電禁止状態の時に以下2)から5)のよ
うなサイクルで外部端子EB+の発振が起こってしまう
という課題があった。発振波形の例を図5に示す。この
発振はバッテリー装置23Aの充放電制御自体には問題
ないが、ノイズ源として周辺機器に悪影響を与える可能
性があるという課題があった。
FET16がOFFして外部端子EB+への電力供給が
ストップする。 2)外部端子EB+は外部負荷19によりプルダウンさ
れて電位が下がる。 3)この時VMP端子12も外部端子EB+と一緒に電
位が下がるので、バッテリー状態監視回路22Aは過電
流による放電禁止状態を認識する。 4)するとプルアップ回路18がONする。この時、外
部負荷19のインピーダンスがプルアップ回路18のイ
ンピーダンスより十分大きいと、VMP端子12と外部
端子EB+とがプルアップされてVDD電位に近づく。 5)するとバッテリー状態監視回路22Aは過電流によ
る放電禁止状態が解除されたことを認識するので、プル
アップ回路18は再びOFFとなる。 6)再び2)の状態に戻る。
に、本発明のバッテリー状態監視回路およびバッテリー
装置ではマイコンから放電を制限しても外部端子EB+
が発振せず、ノイズを発生しないような構成とした。
から放電禁止信号が入力された場合には、過電流のモニ
ター端子のインピーダンスを一定とするような構成とし
た。
視回路およびバッテリー装置の例を示したブロック図で
ある。以下、この発明を図1に基づいて説明する。
に示されるように、各電池電圧モニター用端子5〜9と
充電制御用トランジスタゲート接続端子であるCOP端
子10、放電制御用トランジスタゲート接続端子である
DOP端子11、過電流のモニター端子であるVMP端
子12、マイコン用のコントロール端子であるCTL端
子13を備えている。
4、充電制御トランジスタ14、放電制御トランジスタ
16、マイコン21が、バッテリー状態監視回路22と
外部端子EB+とEB−とに図1に示すようにそれぞれ
接続されている。ここで図1では、電池電圧モニター用
端子5がVDD電位、電池電圧モニター用端子9がVS
S電位になっている。またマイコン21はバッテリー装
置の外部に出す場合もある。
B−との間には、二次電池1〜4の電力を供給されて動
作する外部負荷19(例えばノートパソコンのCPUな
ど)や、二次電池1〜4を充電するための充電器20の
どちらか片方または双方が接続される。
なり、外部負荷19に電力を供給できるような通常状態
では、VMP端子12はFET14とFET16とを通
してVDD電位にプルアップされている。ここで、外部
負荷19のインピーダンスが小さくなり電流が増加する
と、FET14とFET16とのON抵抗によってVM
P端子12の電圧がVDD電位から下がる。過電流検出
回路15はVMP端子12がVDDから所望の電圧分下
がったことを検出して、DOP端子11に放電禁止信号
である“H”を出力させ、FET16をOFFさせる。
これが過電流による放電禁止状態である。この時、FE
T16がOFFになって電力供給がストップするので、
外部端子EB+は外部負荷19によりプルダウンされて
電位が下がる。
バッテリー状態監視回路22(図1では過電流検出回路
15)は内部のプルアップ回路18をONし、VMP端
子12を所定のインピーダンスで電池電圧モニター用端
子5にプルアップする。これにより、過電流の原因とな
った外部負荷19のインピーダンスがプルアップ回路1
8のインピーダンスより十分大きくなる(つまり過電流
の心配がなくなる)と、VMP端子12と外部端子EB
+の電位はVDDに近づく。過電流検出回路15はVM
P端子12がVDDから所望の電圧分まで上がったこと
を検出して、過電流検出状態を解除する。これによりバ
ッテリー状態監視回路22は再びFET16をONさせ
て、バッテリー装置23を通常状態に復帰させることが
できる。これが過電流による放電禁止状態からの復帰で
ある。
からCTL端子13に放電禁止信号(ここでは放電禁止
信号を“H”とする)が入力されると、バッテリー状態
監視回路22はDOP端子11に“H”を出力させ、F
ET16をOFFさせる。これがマイコンからの放電禁
止状態である。この時、FET16がOFFになって電
力供給がストップするので、外部端子EB+は外部負荷
19によりプルダウンされて電位が下がる。
らの解除信号で解除される。以上に説明した各動作に
は、誤動作を防止するために適当な遅延が設けられてい
る。
路22には新たにプルアップ禁止回路17を設けた。プ
ルアップ禁止回路17はマイコンから放電禁止信号が出
た時に動作し、プルアップ回路18がVMP端子12を
電池電圧モニター用端子5にプルアップしないように働
く。したがって、マイコンからの放電禁止状態が起きた
時には以下のようになる。
FET16がOFFして外部端子EB+への電力供給が
ストップする。同時にプルアップ禁止回路17が働く。 2)外部端子EB+は外部負荷19によりプルダウンさ
れて電位が下がる。 3)この時VMP端子12も外部端子EB+と一緒に電
位が下がるので、バッテリー状態監視回路22は過電流
による放電禁止状態を認識する。 4)ここで1)でプルアップ禁止回路が働いているた
め、プルアップ回路18はOFFしたままである。 5)したがって、外部端子EB+およびVMP端子12
はオープンとなり、外部負荷19によりプルダウンされ
たままで固定される。すなわち外部端子EB+は発振し
ない。
なった場合には、VMP端子12のインピーダンスがプル
アップ回路18のON、OFFによって変化していたが、こ
のように本発明のバッテリー状態監視回路およびバッテ
リー装置では、マイコンからの放電禁止状態になった場
合には、過電流のモニター端子であるVMP端子12のイ
ンピーダンスを一定とするような構成としたため、外部
端子EB+が発振することがなくなった。その結果、周
辺機器に悪影響を与える可能性がなくなり、安全性が高
まった。図1の場合はVMP端子12を電気的に絶縁す
ることでインピーダンスを一定としている。
よびバッテリー装置の他の例を示したブロック図であ
る。図3ではマイコンからの放電禁止信号で過電流検出
を禁止している。したがって、マイコンからの放電禁止
状態が起きた時には以下のようになる。
FET16がOFFして外部端子EB+への電力供給が
ストップする。同時に過電流検出を禁止する。 2)外部端子EB+は外部負荷19によりプルダウンさ
れて電位が下がる。 3)この時VMP端子12も外部端子EB+と一緒に電
位が下がるが、過電流検出が禁止されているので、バッ
テリー状態監視回路22は過電流による放電禁止状態を
認識しない。 4)したがって、プルアップ回路18はOFFしたまま
である。 5)したがって、外部端子EB+およびVMP端子12
はオープンとなり、外部負荷19によりプルダウンされ
たままで固定される。すなわち外部端子EB+は発振し
ない。
効果が得られる。
よびバッテリー装置の他の例を示したブロック図であ
る。図1と同様の構成をNMOS−FETで構成した例
である。FET14のかわりにFET14Bが、FET
16のかわりにFET16Bが、プルアップ禁止回路1
7のかわりにプルダウン禁止回路17Bが、プルアップ
回路18のかわりにプルダウン回路18Bがそれぞれ接
続されている。詳細は説明しないが、図1と同様の効果
が得られることは明白である。また図示はしないが、図
3の例もNMOS−FETで構成しても同様の効果が得
られることは明白である。
よびバッテリー装置では、マイコンからの放電禁止信号
でプルアップ回路18またはプルダウン回路18BをON
したままで固定しておいても、VMP端子12のインピ
ーダンスが一定となるため外部端子の発振は起こらな
い。この場合、VMP端子12のインピーダンスはプル
アップ回路18またはプルダウン回路18Bで決定さ
れ、VMP端子12の電位はプルアップ回路18または
プルダウン回路18Bのインピーダンスと外部負荷19
とのバランスで決定される。したがって、本発明の目的
を達成することができる。
合でも本発明は適用できる。
視回路に外部から放電禁止信号が入力された場合には、
過電流のモニター端子のインピーダンスを一定とするよ
うな構成を実現するものであれば、如何なる回路構成を
とることもでき、実施例に何ら限定されるものではな
い。
マイコンなどから放電を制限しても外部端子が発振せ
ず、ノイズを発生しないような構成としたため、バッテ
リー装置およびバッテリー装置を使用した電子機器の安
全性を高めることができた。
リー装置の例を示したブロック図である。
ー装置の例を示したブロック図である。
リー装置の他の例を示したブロック図である。
リー装置の他の例を示したブロック図である。
ー装置の発振波形の例を示した図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 充電と放電が可能である二次電池の電流
を調節する電流制限手段を制御できるとともに前記二次
電池の電圧または電流またはその双方を監視できるバッ
テリー状態監視回路において、前記バッテリー状態監視
回路内には少なくとも、前記二次電池の放電電流を監視
するためのモニター端子と、外部から充電と放電の制御
を行うための制御端子とが設けられており、前記制御端
子に放電制限信号が入力された場合には、前記モニター
端子のインピーダンスを一定とすることを特徴とするバ
ッテリー状態監視回路。 - 【請求項2】 充電と放電が可能である二次電池の電流
を調節する電流制限手段を制御できるとともに前記二次
電池の電圧または電流またはその双方を監視できるバッ
テリー状態監視回路において、前記バッテリー状態監視
回路内には少なくとも、前記二次電池の放電電流を監視
するためのモニター端子と、外部から充電と放電の制御
を行うための制御端子とが設けられており、前記制御端
子に放電制限信号が入力された場合には、前記モニター
端子を電気的に絶縁することを特徴とするバッテリー状
態監視回路。 - 【請求項3】 外部端子である+端子と−端子との間
に、充電と放電が可能である二次電池と、前記二次電池
の電流を調節する電流制限手段と、前記電流制限手段を
制御できるとともに前記二次電池の電圧または電流また
はその双方を監視できるバッテリー状態監視回路とが具
備されているバッテリー装置において、前記バッテリー
状態監視回路が請求項1または2記載のバッテリー状態
監視回路であることを特徴とするバッテリー装置。
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