JP2003143751A - 保護回路を備える電池パック - Google Patents
保護回路を備える電池パックInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 保護回路として内蔵している保護ＩＣの端子
数を少なくしてコンパクトにする。 【解決手段】 電池パックは保護回路を備える。保護回
路は、電池の充電電流と放電電流を遮断する一対のＦＥ
Ｔ２と、このＦＥＴ２をオンオフに制御する保護ＩＣ３
を備える。一対のＦＥＴ２は互いにソースを接続して直
列に接続され、ゲートを互いに接続している。保護ＩＣ
３からゲートに制御信号を出力して、両ＦＥＴ２を一緒
にオンオフ制御する。
数を少なくしてコンパクトにする。 【解決手段】 電池パックは保護回路を備える。保護回
路は、電池の充電電流と放電電流を遮断する一対のＦＥ
Ｔ２と、このＦＥＴ２をオンオフに制御する保護ＩＣ３
を備える。一対のＦＥＴ２は互いにソースを接続して直
列に接続され、ゲートを互いに接続している。保護ＩＣ
３からゲートに制御信号を出力して、両ＦＥＴ２を一緒
にオンオフ制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は保護回路を備える電
池パックに関し、とくに保護回路を実現する保護ＩＣの
出力端子を少なくできる電池パックに関する。
池パックに関し、とくに保護回路を実現する保護ＩＣの
出力端子を少なくできる電池パックに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は従来の電池パックの回路図を示
す。この電池パックは、電池１と直列に接続している一
対のＦＥＴ２と、このＦＥＴ２をオンオフに制御する保
護ＩＣ３からなる保護回路を備える。保護回路は、電池
の過充電や過放電を防止すると共に、過電流を遮断す
る。保護回路の保護ＩＣ３は、電池電圧や電流を検出し
て、一対のＦＥＴ２をオンオフに制御する。一対のＦＥ
Ｔ２は互いに逆向きに接続されて、充電電流と放電電流
を遮断して、電池の過充電と過放電を防止する。電池が
満充電されると充電電流を遮断するＦＥＴ２をオフに切
り換え、過放電されると放電電流を遮断するＦＥＴ２を
オフに切り換える。
す。この電池パックは、電池１と直列に接続している一
対のＦＥＴ２と、このＦＥＴ２をオンオフに制御する保
護ＩＣ３からなる保護回路を備える。保護回路は、電池
の過充電や過放電を防止すると共に、過電流を遮断す
る。保護回路の保護ＩＣ３は、電池電圧や電流を検出し
て、一対のＦＥＴ２をオンオフに制御する。一対のＦＥ
Ｔ２は互いに逆向きに接続されて、充電電流と放電電流
を遮断して、電池の過充電と過放電を防止する。電池が
満充電されると充電電流を遮断するＦＥＴ２をオフに切
り換え、過放電されると放電電流を遮断するＦＥＴ２を
オフに切り換える。
【０００３】さらに、図の保護ＩＣ３はコントロール端
子４とタイマー短縮テスト用端子５も備える。コントロ
ール端子４は、ここに入力する電圧を”Ｌ”または”
Ｈ”の信号として、両ＦＥＴ２をオンとオフに切り換え
る。タイマー短縮テスト用端子５はここに信号を入力し
て、タイマーの設定時間を短縮して試験する。タイマー
の設定時間が長いと試験に時間がかかるからである。
子４とタイマー短縮テスト用端子５も備える。コントロ
ール端子４は、ここに入力する電圧を”Ｌ”または”
Ｈ”の信号として、両ＦＥＴ２をオンとオフに切り換え
る。タイマー短縮テスト用端子５はここに信号を入力し
て、タイマーの設定時間を短縮して試験する。タイマー
の設定時間が長いと試験に時間がかかるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図の保護回路に内蔵さ
れる保護ＩＣ３は、各々のＦＥＴ２のゲートに制御信号
を入力するためのふたつの端子と、コントロール端子４
とタイマー短縮テスト用端子５を設ける必要がある。さ
らに、電池電圧を検出するための端子も設ける必要があ
る。ところで、電池パックに内蔵される保護回路はでき
るかぎりコンパクトにすることが要求される。とくに近
年は、電池パックを小型で大容量とすることが要求され
る。
れる保護ＩＣ３は、各々のＦＥＴ２のゲートに制御信号
を入力するためのふたつの端子と、コントロール端子４
とタイマー短縮テスト用端子５を設ける必要がある。さ
らに、電池電圧を検出するための端子も設ける必要があ
る。ところで、電池パックに内蔵される保護回路はでき
るかぎりコンパクトにすることが要求される。とくに近
年は、電池パックを小型で大容量とすることが要求され
る。
【０００５】本発明は、このことを実現することを目的
に開発されたもので、保護ＩＣ３の端子を少なくしてコ
ンパクトにできる保護回路を備える電池パックを提供す
ることを目的とする。
に開発されたもので、保護ＩＣ３の端子を少なくしてコ
ンパクトにできる保護回路を備える電池パックを提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の電池パックは、
電池の保護回路を備えている。保護回路は、電池の第１
電極側６と第１出力端子７との間に互いに直列に接続さ
れて電池の充電電流と放電電流を遮断する一対のＦＥＴ
２と、両ＦＥＴ２をオンオフに制御して電池１を保護す
る保護ＩＣ３とを備える。一対のＦＥＴ２は互いにソー
スを接続して直列に接続され、かつゲートを接続してい
る。保護ＩＣ３から一対のＦＥＴ２のゲートに同じ制御
信号を出力して、両ＦＥＴ２を一緒にオンオフ制御す
る。
電池の保護回路を備えている。保護回路は、電池の第１
電極側６と第１出力端子７との間に互いに直列に接続さ
れて電池の充電電流と放電電流を遮断する一対のＦＥＴ
２と、両ＦＥＴ２をオンオフに制御して電池１を保護す
る保護ＩＣ３とを備える。一対のＦＥＴ２は互いにソー
スを接続して直列に接続され、かつゲートを接続してい
る。保護ＩＣ３から一対のＦＥＴ２のゲートに同じ制御
信号を出力して、両ＦＥＴ２を一緒にオンオフ制御す
る。
【０００７】保護ＩＣ３は、電池の過充電と過放電を検
出して両ＦＥＴ２のゲートをオフ電位とし、あるいは電
池の過電流を検出して両ＦＥＴ２のゲートをオフ電位と
することができる。さらに、保護ＩＣ３は、両ＦＥＴ２
のゲートと電池の第２電極側８との間に第１スイッチン
グ素子１１を接続して、この第１スイッチング素子１１
を制御部９でオンオフに切り換えて、一対のＦＥＴ２を
オンオフに切り換えることができる。
出して両ＦＥＴ２のゲートをオフ電位とし、あるいは電
池の過電流を検出して両ＦＥＴ２のゲートをオフ電位と
することができる。さらに、保護ＩＣ３は、両ＦＥＴ２
のゲートと電池の第２電極側８との間に第１スイッチン
グ素子１１を接続して、この第１スイッチング素子１１
を制御部９でオンオフに切り換えて、一対のＦＥＴ２を
オンオフに切り換えることができる。
【０００８】さらに、保護ＩＣ３は、第１スイッチング
素子１１に加えて、両ＦＥＴ２のゲートと電池の第１電
極側６とに間に第２スイッチング素子１２も接続するこ
ともできる。この保護ＩＣ３は、電池が最小設定容量で
ある過放電される残容量まで放電されると、制御部９で
第１スイッチング素子１１をオフにして両ＦＥＴ２をオ
フにして放電電流を遮断すると共に、第２スイッチング
素子１２をオンに切り換える。この状態で出力端子に充
電器（図示せず）が接続されると、充電器からの供給電
圧で第２スイッチング素子１２を介して両ＦＥＴ２のゲ
ートにオン電圧を供給して電池を充電状態とする。
素子１１に加えて、両ＦＥＴ２のゲートと電池の第１電
極側６とに間に第２スイッチング素子１２も接続するこ
ともできる。この保護ＩＣ３は、電池が最小設定容量で
ある過放電される残容量まで放電されると、制御部９で
第１スイッチング素子１１をオフにして両ＦＥＴ２をオ
フにして放電電流を遮断すると共に、第２スイッチング
素子１２をオンに切り換える。この状態で出力端子に充
電器（図示せず）が接続されると、充電器からの供給電
圧で第２スイッチング素子１２を介して両ＦＥＴ２のゲ
ートにオン電圧を供給して電池を充電状態とする。
【０００９】さらに保護ＩＣ３は、第１スイッチング素
子１１に加えて、両ＦＥＴ２のゲートを電圧検出抵抗１
０を介して第１出力端子７に接続する第３スイッチング
素子１３を備えることができる。この保護ＩＣ３は、電
池が最大設定容量である過充電容量まで充電されると、
制御部９で第１スイッチング素子１１をオフとして、両
ＦＥＴ２をオフに切り換えて充電を停止すると共に、第
３スイッチング素子１３をオンに切り換える。この状態
で出力端子に負荷が接続されると、第３スイッチング素
子１３を介して両ＦＥＴ２のゲートにオン電圧を印加し
て、両ＦＥＴ２をオンにして負荷に放電できる状態とす
ることができる。
子１１に加えて、両ＦＥＴ２のゲートを電圧検出抵抗１
０を介して第１出力端子７に接続する第３スイッチング
素子１３を備えることができる。この保護ＩＣ３は、電
池が最大設定容量である過充電容量まで充電されると、
制御部９で第１スイッチング素子１１をオフとして、両
ＦＥＴ２をオフに切り換えて充電を停止すると共に、第
３スイッチング素子１３をオンに切り換える。この状態
で出力端子に負荷が接続されると、第３スイッチング素
子１３を介して両ＦＥＴ２のゲートにオン電圧を印加し
て、両ＦＥＴ２をオンにして負荷に放電できる状態とす
ることができる。
【００１０】さらに、保護ＩＣ３は第１スイッチング素
子１１に加えて、第４スイッチング素子１４と過電流を
検出する過電流判定部１７を備える構造とすることもで
きる。過電流判定部１７は、一対のＦＥＴ２両端の電圧
を検出して過電流を検出することができる。第４スイッ
チング素子１４は、この過電流判定部１７の電圧検出端
子１８を電池の第１電極側６に接続する。過電流判定部
１７の電圧検出端子１８は電圧検出抵抗１０を介して電
池の第１出力端子７に接続される。負荷に過電流が流れ
て電圧検出端子１８の電圧が低下すると、過電流判定部
１７がこの状態を検出し、制御部９でもって第１スイッ
チング素子１１をオフとして両ＦＥＴ２をオフに切り換
える。負荷が開放されると第４スイッチング素子１４が
電圧検出端子１８の電圧を電池の第１電極側６の電位と
して、過電流検出部が過電流を検出しない状態として制
御部９が両ＦＥＴ２をオンに切り換える。
子１１に加えて、第４スイッチング素子１４と過電流を
検出する過電流判定部１７を備える構造とすることもで
きる。過電流判定部１７は、一対のＦＥＴ２両端の電圧
を検出して過電流を検出することができる。第４スイッ
チング素子１４は、この過電流判定部１７の電圧検出端
子１８を電池の第１電極側６に接続する。過電流判定部
１７の電圧検出端子１８は電圧検出抵抗１０を介して電
池の第１出力端子７に接続される。負荷に過電流が流れ
て電圧検出端子１８の電圧が低下すると、過電流判定部
１７がこの状態を検出し、制御部９でもって第１スイッ
チング素子１１をオフとして両ＦＥＴ２をオフに切り換
える。負荷が開放されると第４スイッチング素子１４が
電圧検出端子１８の電圧を電池の第１電極側６の電位と
して、過電流検出部が過電流を検出しない状態として制
御部９が両ＦＥＴ２をオンに切り換える。
【００１１】さらに本発明の電池パックに装備される保
護回路の保護ＩＣ３は、コントロール端子とタイマー短
縮モードとに兼用される兼用端子１９を備える。この兼
用端子１９に接続する外部接続回路のインピーダンスと
電圧を変更して、コントロール信号とタイマー短縮信号
を選択して入力する。兼用端子１９に接続する外部接続
回路を、ハイインピーダンスと、”Ｌｏｗ”入力レベル
と、中間電圧入力レベルとに切り換えて、コントロール
信号とタイマー短縮信号を入力することができる。
護回路の保護ＩＣ３は、コントロール端子とタイマー短
縮モードとに兼用される兼用端子１９を備える。この兼
用端子１９に接続する外部接続回路のインピーダンスと
電圧を変更して、コントロール信号とタイマー短縮信号
を選択して入力する。兼用端子１９に接続する外部接続
回路を、ハイインピーダンスと、”Ｌｏｗ”入力レベル
と、中間電圧入力レベルとに切り換えて、コントロール
信号とタイマー短縮信号を入力することができる。
【００１２】兼用端子１９に接続する外部接続回路を、
たとえばハイインピーダンス状態として両ＦＥＴ２をオ
フとし、”Ｌｏｗ”信号を入力する状態で両ＦＥＴ２を
オンとし、中間電圧を入力する状態でタイマー短縮信号
とすることができる。
たとえばハイインピーダンス状態として両ＦＥＴ２をオ
フとし、”Ｌｏｗ”信号を入力する状態で両ＦＥＴ２を
オンとし、中間電圧を入力する状態でタイマー短縮信号
とすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための電池パックを例示するも
のであって、本発明は電池パックを以下のものに特定し
ない。
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための電池パックを例示するも
のであって、本発明は電池パックを以下のものに特定し
ない。
【００１４】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。
【００１５】図２に示す電池パックは、充電できる電池
１と保護回路を備えている。保護回路は、電池１の第１
電極側６（図において電池＋側）と第１出力端子７（図
において＋側出力端子）との間に互いに直列に接続され
て電池の充電電流と放電電流を遮断する一対のＦＥＴ２
と、両ＦＥＴ２をオンオフに制御して電池を保護する保
護ＩＣ３とを備える。
１と保護回路を備えている。保護回路は、電池１の第１
電極側６（図において電池＋側）と第１出力端子７（図
において＋側出力端子）との間に互いに直列に接続され
て電池の充電電流と放電電流を遮断する一対のＦＥＴ２
と、両ＦＥＴ２をオンオフに制御して電池を保護する保
護ＩＣ３とを備える。
【００１６】電池１はリチウムイオン二次電池である。
ただ、電池にはニッケル−水素電池、ニッケル−カドミ
ウム電池、リチウム二次電池等の充電できる全ての電池
を使用できる。図の電池パックは、４個の電池を直列に
接続しているが、図４に示すように３個の電池を直列に
接続することもできる。また、図示しないが、１または
２個、あるいは５個以上の電池を電池と並列に接続する
こともできる。
ただ、電池にはニッケル−水素電池、ニッケル−カドミ
ウム電池、リチウム二次電池等の充電できる全ての電池
を使用できる。図の電池パックは、４個の電池を直列に
接続しているが、図４に示すように３個の電池を直列に
接続することもできる。また、図示しないが、１または
２個、あるいは５個以上の電池を電池と並列に接続する
こともできる。
【００１７】一対のＦＥＴ２は、互いにソースを接続し
て直列に接続している。さらに、両ＦＥＴ２は、ゲート
を接続して、このゲートを保護ＩＣ３の制御端子２０に
接続している。ゲートとソースの間にはゲート抵抗２１
を並列に接続している。ＦＥＴ２はＰチャンネルのＭＯ
ＳＦＥＴである。このＦＥＴ２は、逆方向（ドレインか
らソース方向）に電流を流すダイオード（図示せず）を
内蔵している。さらに、このＦＥＴ２はソースに対して
ゲートをマイナスにするとオン、プラスにするとオフに
スイッチングされる。図の電池パックはＰチャンネルの
ＦＥＴを使用しているが、ＮチャンネルのＦＥＴも使用
できる。ＮチャンネルのＦＥＴは、電池の−側と−側出
力端子との間に接続して、ＰチャンネルのＦＥＴと同じ
ように使用できる。
て直列に接続している。さらに、両ＦＥＴ２は、ゲート
を接続して、このゲートを保護ＩＣ３の制御端子２０に
接続している。ゲートとソースの間にはゲート抵抗２１
を並列に接続している。ＦＥＴ２はＰチャンネルのＭＯ
ＳＦＥＴである。このＦＥＴ２は、逆方向（ドレインか
らソース方向）に電流を流すダイオード（図示せず）を
内蔵している。さらに、このＦＥＴ２はソースに対して
ゲートをマイナスにするとオン、プラスにするとオフに
スイッチングされる。図の電池パックはＰチャンネルの
ＦＥＴを使用しているが、ＮチャンネルのＦＥＴも使用
できる。ＮチャンネルのＦＥＴは、電池の−側と−側出
力端子との間に接続して、ＰチャンネルのＦＥＴと同じ
ように使用できる。
【００１８】一対のＦＥＴ２は、保護ＩＣ３の制御端子
２０から入力される制御信号をゲートに入力して、一緒
にオンオフに制御される。図の保護ＩＣ３は、制御端子
２０を、内蔵している第１スイッチング素子１１で第２
電極側８（図において電池の−側）に接続して、両ＦＥ
Ｔ２のゲートにオン電圧を入力してオンとし、制御端子
２０を第２電極側８に接続しない状態でゲートをオフ電
位としてオフに切り換える。
２０から入力される制御信号をゲートに入力して、一緒
にオンオフに制御される。図の保護ＩＣ３は、制御端子
２０を、内蔵している第１スイッチング素子１１で第２
電極側８（図において電池の−側）に接続して、両ＦＥ
Ｔ２のゲートにオン電圧を入力してオンとし、制御端子
２０を第２電極側８に接続しない状態でゲートをオフ電
位としてオフに切り換える。
【００１９】保護ＩＣ３は、図３に示すように、電池の
過充電と過放電と過電流を検出して両ＦＥＴ２のゲート
をオフ電位とする。この保護ＩＣ３はもっとも安全に電
池を保護できる特長がある。この保護ＩＣ３は、複数の
スイッチング素子と、これ等のスイッチング素子をオン
オフに切り換えて制御する制御部９と、制御部９がスイ
ッチング素子を切り換える遅延時間を設定するタイマー
２２と、電池の過充電や過放電を検出して制御部９に信
号を出力する過充電過放電検出回路２３と、電池の過電
流を検出して信号を制御部９に出力する過電流判定部１
７と、制御部９とタイマー２２と過電流判定部１７と過
充電過放電検出回路２３に電源を供給する各部電源２４
と、各部電源２４への電源供給を切り換える起動回路２
５とを備えている。
過充電と過放電と過電流を検出して両ＦＥＴ２のゲート
をオフ電位とする。この保護ＩＣ３はもっとも安全に電
池を保護できる特長がある。この保護ＩＣ３は、複数の
スイッチング素子と、これ等のスイッチング素子をオン
オフに切り換えて制御する制御部９と、制御部９がスイ
ッチング素子を切り換える遅延時間を設定するタイマー
２２と、電池の過充電や過放電を検出して制御部９に信
号を出力する過充電過放電検出回路２３と、電池の過電
流を検出して信号を制御部９に出力する過電流判定部１
７と、制御部９とタイマー２２と過電流判定部１７と過
充電過放電検出回路２３に電源を供給する各部電源２４
と、各部電源２４への電源供給を切り換える起動回路２
５とを備えている。
【００２０】図の保護ＩＣ３は、スイッチング素子とし
て、第１スイッチング素子１１と、第２スイッチング素
子１２と、第３スイッチング素子１３と、第４スイッチ
ング素子１４と、第５スイッチング素子１５と、第６ス
イッチング素子１６を備える。第１〜第６スイッチング
素子１１〜１６は、制御部９でオンオフに制御されるＦ
ＥＴやトランジスター等のスイッチング素子である。電
池１が充放電される通常の状態において、第１スイッチ
ング素子１１と第６スイッチング素子１６はオン、第２
〜第５スイッチング素子はオフに切り換えられている。
て、第１スイッチング素子１１と、第２スイッチング素
子１２と、第３スイッチング素子１３と、第４スイッチ
ング素子１４と、第５スイッチング素子１５と、第６ス
イッチング素子１６を備える。第１〜第６スイッチング
素子１１〜１６は、制御部９でオンオフに制御されるＦ
ＥＴやトランジスター等のスイッチング素子である。電
池１が充放電される通常の状態において、第１スイッチ
ング素子１１と第６スイッチング素子１６はオン、第２
〜第５スイッチング素子はオフに切り換えられている。
【００２１】第１スイッチング素子１１は、ＦＥＴ２の
ゲートと電池の第２電極側８との間に接続される。この
第１スイッチング素子１１がオンになると、ＦＥＴ２の
ゲートにオン電圧を入力する。第１スイッチング素子１
１が、ＦＥＴ２のゲートを電池の第２電極側８であるマ
イナス極に接続するからである。ＰチャンネルのＦＥＴ
２は、ゲートをソースよりもマイナス電圧とするときに
オンとなる。第１スイッチング素子１１がオフになる
と、ＦＥＴ２のゲートは電池のマイナス側に接続されず
開放さた状態となってオフに切り換えられる。したがっ
て、両ＦＥＴ２をオン状態とするとき、制御部９は第１
スイッチング素子１１をオン状態とする。
ゲートと電池の第２電極側８との間に接続される。この
第１スイッチング素子１１がオンになると、ＦＥＴ２の
ゲートにオン電圧を入力する。第１スイッチング素子１
１が、ＦＥＴ２のゲートを電池の第２電極側８であるマ
イナス極に接続するからである。ＰチャンネルのＦＥＴ
２は、ゲートをソースよりもマイナス電圧とするときに
オンとなる。第１スイッチング素子１１がオフになる
と、ＦＥＴ２のゲートは電池のマイナス側に接続されず
開放さた状態となってオフに切り換えられる。したがっ
て、両ＦＥＴ２をオン状態とするとき、制御部９は第１
スイッチング素子１１をオン状態とする。
【００２２】第２スイッチング素子１２は、両ＦＥＴ２
のゲートと電池の第１電極側６との間に接続される。す
なわち、ＦＥＴ２ゲートを電池のプラス側電極に接続す
る。第２スイッチング素子１２は、電池が最小設定容量
まで放電されて、第１スイッチング素子１１がオフに切
り換えられた状態で、電池パックが負荷から離されて充
電器に接続されるとき、このことを検出して、オフ状態
のＦＥＴ２をオンに切り換える。したがって、第２スイ
ッチング素子１２は、電池が最小設定容量まで放電され
るときにオフからオンに切り換えられる。電池が最小設
定容量まで放電されるとき、電池の過放電を防止するた
めに、制御部９は第１スイッチング素子１１をオフと
し、両ＦＥＴ２をオフに切り換えて放電電流を遮断す
る。このとき、制御部９は第２スイッチング素子１２を
オンに切り換える。この状態になると、電池パックは負
荷に電流を流さない状態となる。この状態で電池パック
が負荷から開放されて、出力端子に充電器を接続する
と、充電器からの供給電圧は、第２スイッチング素子１
２を介して両ＦＥＴ２のゲートをオン電圧とする。した
がって、両ＦＥＴ２がオンになって、充電器から電池に
充電電流が供給される。
のゲートと電池の第１電極側６との間に接続される。す
なわち、ＦＥＴ２ゲートを電池のプラス側電極に接続す
る。第２スイッチング素子１２は、電池が最小設定容量
まで放電されて、第１スイッチング素子１１がオフに切
り換えられた状態で、電池パックが負荷から離されて充
電器に接続されるとき、このことを検出して、オフ状態
のＦＥＴ２をオンに切り換える。したがって、第２スイ
ッチング素子１２は、電池が最小設定容量まで放電され
るときにオフからオンに切り換えられる。電池が最小設
定容量まで放電されるとき、電池の過放電を防止するた
めに、制御部９は第１スイッチング素子１１をオフと
し、両ＦＥＴ２をオフに切り換えて放電電流を遮断す
る。このとき、制御部９は第２スイッチング素子１２を
オンに切り換える。この状態になると、電池パックは負
荷に電流を流さない状態となる。この状態で電池パック
が負荷から開放されて、出力端子に充電器を接続する
と、充電器からの供給電圧は、第２スイッチング素子１
２を介して両ＦＥＴ２のゲートをオン電圧とする。した
がって、両ＦＥＴ２がオンになって、充電器から電池に
充電電流が供給される。
【００２３】第３スイッチング素子１３は、両ＦＥＴ２
のゲートを電圧検出抵抗１０を介して第１出力端子７に
接続している。第３スイッチング素子１３は、電池が最
大設定容量まで充電されて、ＦＥＴ２をオフに切り換え
て充電を停止する状態で、電池パックが負荷に接続され
ると、ＦＥＴ２をオフからオンに切り換える。この第３
スイッチング素子１３は、両ＦＥＴ２のゲートを電圧検
出抵抗１０を介して第１出力端子７に接続している。電
池が最大設定容量まで充電されると、制御部９は第１ス
イッチング素子１１をオフとして、両ＦＥＴ２をオフに
切り換えて充電を停止する。このとき、制御部９は第３
スイッチング素子１３をオフからオンに切り換える。こ
の充電で、電池パックの出力端子に負荷が接続される
と、第３スイッチング素子１３は両ＦＥＴ２のゲートを
オン電圧として、両ＦＥＴ２をオンに切り換えて、電池
パックから負荷に放電できる状態とする。
のゲートを電圧検出抵抗１０を介して第１出力端子７に
接続している。第３スイッチング素子１３は、電池が最
大設定容量まで充電されて、ＦＥＴ２をオフに切り換え
て充電を停止する状態で、電池パックが負荷に接続され
ると、ＦＥＴ２をオフからオンに切り換える。この第３
スイッチング素子１３は、両ＦＥＴ２のゲートを電圧検
出抵抗１０を介して第１出力端子７に接続している。電
池が最大設定容量まで充電されると、制御部９は第１ス
イッチング素子１１をオフとして、両ＦＥＴ２をオフに
切り換えて充電を停止する。このとき、制御部９は第３
スイッチング素子１３をオフからオンに切り換える。こ
の充電で、電池パックの出力端子に負荷が接続される
と、第３スイッチング素子１３は両ＦＥＴ２のゲートを
オン電圧として、両ＦＥＴ２をオンに切り換えて、電池
パックから負荷に放電できる状態とする。
【００２４】第４スイッチング素子１４は、電池パック
から負荷に過電流が供給されるとき、負荷が開放される
までＦＥＴ２をオフ状態に保持すると共に、負荷を開放
すると通常の状態に復帰させる。この第４スイッチング
素子１４は、過電流判定部１７の電圧検出端子１８を電
池の第１電極側６に接続する。過電流判定部１７の電圧
検出端子１８は、電圧検出抵抗１０を介して電池パック
の第１出力端子７に接続される。この電池パックは、負
荷に過電流が流れるときに電圧検出端子１８の電圧が低
下する。一対のＦＥＴ２の両端に発生する電圧降下が大
きくなるからである。過電流判定部１７はこの状態を検
出して、過電流であることを示す信号を制御部９に入力
する。制御部９は、第１スイッチング素子１１をオフと
して両ＦＥＴ２をオフに切り換えると共に、第４スイッ
チング素子１４をオフからオンに切り換える。出力端子
に負荷を接続する状態で、過電流が解消されても、電圧
検出端子１８の電圧は低く保持される。このため、過電
流判定部１７は過電流を検出する状態と判定して、制御
部９はＦＥＴ２をオフに保持する。この状態で電池パッ
クから負荷が開放されると、第４スイッチング素子１４
は電圧検出端子１８の電圧を電池の第１電極側６の電位
とし、過電流検出部が過電流を検出しない状態として制
御部９で両ＦＥＴ２をオンに切り換える。
から負荷に過電流が供給されるとき、負荷が開放される
までＦＥＴ２をオフ状態に保持すると共に、負荷を開放
すると通常の状態に復帰させる。この第４スイッチング
素子１４は、過電流判定部１７の電圧検出端子１８を電
池の第１電極側６に接続する。過電流判定部１７の電圧
検出端子１８は、電圧検出抵抗１０を介して電池パック
の第１出力端子７に接続される。この電池パックは、負
荷に過電流が流れるときに電圧検出端子１８の電圧が低
下する。一対のＦＥＴ２の両端に発生する電圧降下が大
きくなるからである。過電流判定部１７はこの状態を検
出して、過電流であることを示す信号を制御部９に入力
する。制御部９は、第１スイッチング素子１１をオフと
して両ＦＥＴ２をオフに切り換えると共に、第４スイッ
チング素子１４をオフからオンに切り換える。出力端子
に負荷を接続する状態で、過電流が解消されても、電圧
検出端子１８の電圧は低く保持される。このため、過電
流判定部１７は過電流を検出する状態と判定して、制御
部９はＦＥＴ２をオフに保持する。この状態で電池パッ
クから負荷が開放されると、第４スイッチング素子１４
は電圧検出端子１８の電圧を電池の第１電極側６の電位
とし、過電流検出部が過電流を検出しない状態として制
御部９で両ＦＥＴ２をオンに切り換える。
【００２５】第５スイッチング素子１５と第６スイッチ
ング素子１６は、シャットダウン状態での電池の消費電
流を減少させると共に、充電器に接続されるときにシャ
ットダウンを解消する。電池が最小設定容量まで放電さ
れると、制御部９は、第１スイッチング素子１１をオフ
にしてＦＥＴ２をオフにして電池の充放電を停止させる
と共に、第５スイッチング素子１５をオンにして第６ス
イッチング素子１６をオフに切り換える。第６スイッチ
ング素子１６がオフになると、各部電源２４への電源供
給が停止されて、電池の消費電流が最小まで減少する。
第５スイッチング素子１５がオンになっているので、電
池パックの出力端子に充電器が接続されないかぎり、電
圧検出端子１８の電圧は電池の第２電極側８と同じ電位
となり、起動回路２５は第６スイッチング素子１６をオ
フ状態に保持する。この状態で、電池パックが充電器に
接続されると、電圧検出端子１８の電圧が上昇し、起動
回路２５が第６スイッチング素子１６をオフからオンに
切り換える。したがって、各部電源２４に電力が供給さ
れてシャットダウンが解消される。
ング素子１６は、シャットダウン状態での電池の消費電
流を減少させると共に、充電器に接続されるときにシャ
ットダウンを解消する。電池が最小設定容量まで放電さ
れると、制御部９は、第１スイッチング素子１１をオフ
にしてＦＥＴ２をオフにして電池の充放電を停止させる
と共に、第５スイッチング素子１５をオンにして第６ス
イッチング素子１６をオフに切り換える。第６スイッチ
ング素子１６がオフになると、各部電源２４への電源供
給が停止されて、電池の消費電流が最小まで減少する。
第５スイッチング素子１５がオンになっているので、電
池パックの出力端子に充電器が接続されないかぎり、電
圧検出端子１８の電圧は電池の第２電極側８と同じ電位
となり、起動回路２５は第６スイッチング素子１６をオ
フ状態に保持する。この状態で、電池パックが充電器に
接続されると、電圧検出端子１８の電圧が上昇し、起動
回路２５が第６スイッチング素子１６をオフからオンに
切り換える。したがって、各部電源２４に電力が供給さ
れてシャットダウンが解消される。
【００２６】タイマー２２は、電池の残容量が最小設定
容量となり又は最大設定容量となり、あるいは過電流を
検出してから、制御部９が各々のスイッチング素子を切
り換えて電池を保護する遅延時間を特定する。また、保
護状態から復帰する遅延時間を特定する。さらにタイマ
ー２２は、コントロール端子とタイマー短縮モードとに
兼用される兼用端子１９を備える。兼用端子１９は電池
パックの外部に引き出されている。兼用端子１９に接続
される外部接続回路のインピーダンスと電圧が変更され
て、コントロール信号とタイマー短縮信号が選択され
る。たとえば、兼用端子１９に接続する外部接続回路
を、ハイインピーダンスと、”Ｌｏｗ”入力レベルと、
中間電圧入力レベルとに切り換えて、コントロール信号
とタイマー２２短縮信号を入力する。兼用端子１９に接
続する外部接続回路をハイインピーダンス状態として両
ＦＥＴ２をオフとし、”Ｌｏｗ”信号を入力する状態で
両ＦＥＴ２をオンとし、中間電圧を入力する状態でタイ
マー短縮信号とする。
容量となり又は最大設定容量となり、あるいは過電流を
検出してから、制御部９が各々のスイッチング素子を切
り換えて電池を保護する遅延時間を特定する。また、保
護状態から復帰する遅延時間を特定する。さらにタイマ
ー２２は、コントロール端子とタイマー短縮モードとに
兼用される兼用端子１９を備える。兼用端子１９は電池
パックの外部に引き出されている。兼用端子１９に接続
される外部接続回路のインピーダンスと電圧が変更され
て、コントロール信号とタイマー短縮信号が選択され
る。たとえば、兼用端子１９に接続する外部接続回路
を、ハイインピーダンスと、”Ｌｏｗ”入力レベルと、
中間電圧入力レベルとに切り換えて、コントロール信号
とタイマー２２短縮信号を入力する。兼用端子１９に接
続する外部接続回路をハイインピーダンス状態として両
ＦＥＴ２をオフとし、”Ｌｏｗ”信号を入力する状態で
両ＦＥＴ２をオンとし、中間電圧を入力する状態でタイ
マー短縮信号とする。
【００２７】過充電過放電検出回路２３は、各々の電池
電圧を検出する電圧検出部と、この電圧検出部の出力
で、過充電を検出する過充電判定部と、過放電を検出す
る過放電判定部とを備える。この過充電過放電検出回路
２３は、電池電圧を検出して残容量を検出し、電池の残
容量が最大設定容量よりも大きくなると過充電と判定
し、残容量が最小設定容量よりも小さくなると過放電と
判定する。過充電過放電検出回路２３は、電池電圧のみ
でなく、電池に流れる電流を演算して残容量を計算し、
計算した残容量を最小設定容量と最大設定容量に比較し
て過充電と過放電を判別することもできる。図に過充電
過放電検出回路２３は、各々の電池電圧を検出して、各
々の電池の過充電と過放電を検出している。この過充電
過放電検出回路２３は各々の電池の残容量を独立して正
確に検出し、電池パックの充放電を制御できる。ただ、
本発明の電池パックは、直列に接続している全ての電池
のトータル電圧を検出して、過充電と過放電を判別する
こともできる。
電圧を検出する電圧検出部と、この電圧検出部の出力
で、過充電を検出する過充電判定部と、過放電を検出す
る過放電判定部とを備える。この過充電過放電検出回路
２３は、電池電圧を検出して残容量を検出し、電池の残
容量が最大設定容量よりも大きくなると過充電と判定
し、残容量が最小設定容量よりも小さくなると過放電と
判定する。過充電過放電検出回路２３は、電池電圧のみ
でなく、電池に流れる電流を演算して残容量を計算し、
計算した残容量を最小設定容量と最大設定容量に比較し
て過充電と過放電を判別することもできる。図に過充電
過放電検出回路２３は、各々の電池電圧を検出して、各
々の電池の過充電と過放電を検出している。この過充電
過放電検出回路２３は各々の電池の残容量を独立して正
確に検出し、電池パックの充放電を制御できる。ただ、
本発明の電池パックは、直列に接続している全ての電池
のトータル電圧を検出して、過充電と過放電を判別する
こともできる。
【００２８】過電流判定部１７は、ＦＥＴ２の両端に発
生する電圧降下を検出して、電池に流れる過電流を検出
する。過電流判定部１７は電池の第１電極側６の電圧と
電圧検出端子１８との間の電位差を検出し、この電位差
が設定値よりも大きくなると、電池に過電流が流れたと
判定する。電池に過電流が流れると、電圧検出端子１８
の電圧が低下する。したがって、電圧検出端子１８の電
圧が設定値よりも低下すると、過電流が流れたと判定し
て、過電流信号を制御部９に出力する。
生する電圧降下を検出して、電池に流れる過電流を検出
する。過電流判定部１７は電池の第１電極側６の電圧と
電圧検出端子１８との間の電位差を検出し、この電位差
が設定値よりも大きくなると、電池に過電流が流れたと
判定する。電池に過電流が流れると、電圧検出端子１８
の電圧が低下する。したがって、電圧検出端子１８の電
圧が設定値よりも低下すると、過電流が流れたと判定し
て、過電流信号を制御部９に出力する。
【００２９】各部電源２４は、制御部９とタイマー２２
と過充電過放電検出回路２３と過電流判定部１７に電源
を供給する電源回路である。各部電源２４は第６スイッ
チング素子１６を介して電池の第１電極側６に接続され
る。第６スイッチング素子１６がオンになって、各部電
源２４に電源が供給されると、各々の回路に電源が供給
される。電池が最小設定容量まで放電されると、第６ス
イッチング素子１６がオフに切り換えられる。この状態
になると、各部電源２４に電源が供給されなくなり、電
池パックはシャットダウン状態となる。
と過充電過放電検出回路２３と過電流判定部１７に電源
を供給する電源回路である。各部電源２４は第６スイッ
チング素子１６を介して電池の第１電極側６に接続され
る。第６スイッチング素子１６がオンになって、各部電
源２４に電源が供給されると、各々の回路に電源が供給
される。電池が最小設定容量まで放電されると、第６ス
イッチング素子１６がオフに切り換えられる。この状態
になると、各部電源２４に電源が供給されなくなり、電
池パックはシャットダウン状態となる。
【００３０】起動回路２５は、電圧検出端子１８の電圧
を検出して、第６スイッチング素子１６をオンオフに切
り換える。電圧検出端子１８の電圧が設定値よりも高く
なると、第６スイッチング素子１６をオンとし、設定値
よりも低いと第６スイッチング素子１６をオフにしてシ
ャットダウンしする。
を検出して、第６スイッチング素子１６をオンオフに切
り換える。電圧検出端子１８の電圧が設定値よりも高く
なると、第６スイッチング素子１６をオンとし、設定値
よりも低いと第６スイッチング素子１６をオフにしてシ
ャットダウンしする。
【００３１】制御部９は、過電流判定部１７と過充電過
放電検出回路２３からの信号で、第１〜第６スイッチン
グ素子１６をオンオフに切り換える。制御部９は以下の
状態において、第１〜第６スイッチング素子１６を以下
の状態に切り換える。 通常状態 起動回路２５が電圧検出端子１８の電圧を検出して、第
６スイッチング素子１６をオンにする。通常の状態にお
いて、電圧検出端子１８の電圧は設定値よりも高いの
で、第６スイッチング素子１６はオンに切り換えられ
る。各々の回路に電源が供給される。この状態で制御部
９は、第１スイッチング素子１１をオン、第２〜第５ス
イッチング素子１５をオフとする。オン状態の第１スイ
ッチング素子１１はＦＥＴ２をオンにして、充放電でき
る状態とする。
放電検出回路２３からの信号で、第１〜第６スイッチン
グ素子１６をオンオフに切り換える。制御部９は以下の
状態において、第１〜第６スイッチング素子１６を以下
の状態に切り換える。 通常状態 起動回路２５が電圧検出端子１８の電圧を検出して、第
６スイッチング素子１６をオンにする。通常の状態にお
いて、電圧検出端子１８の電圧は設定値よりも高いの
で、第６スイッチング素子１６はオンに切り換えられ
る。各々の回路に電源が供給される。この状態で制御部
９は、第１スイッチング素子１１をオン、第２〜第５ス
イッチング素子１５をオフとする。オン状態の第１スイ
ッチング素子１１はＦＥＴ２をオンにして、充放電でき
る状態とする。
【００３２】 過充電状態
電池が充電されて残容量が最大設定容量よりも大きくな
ると、過充電過放電検出回路２３からの信号で、制御部
９は第１スイッチング素子１１をオフ、第３スイッチン
グ素子１３をオンにする。第２スイッチング素子１２
と、第４スイッチング素子１４と第５スイッチング素子
１５はオフ、第６スイッチング素子１６はオンに保持さ
れる。オフ状態の第１スイッチング素子１１は、ＦＥＴ
２のゲートにオン電圧を供給しない。このため、ＦＥＴ
２はオフに切り換えられて、放電できない状態とする。
負荷が接続されると、第３スイッチング素子１３はＦＥ
Ｔ２のゲートをオン電圧とする。したがって、この状態
で負荷が接続されると電池を放電できる状態となる。電
池が放電されて最大設定容量よりも小さくなると、過充
電過放電検出回路２３からの信号で制御部９は第１スイ
ッチング素子１１をオンに切り換えての通常状態とす
る。
ると、過充電過放電検出回路２３からの信号で、制御部
９は第１スイッチング素子１１をオフ、第３スイッチン
グ素子１３をオンにする。第２スイッチング素子１２
と、第４スイッチング素子１４と第５スイッチング素子
１５はオフ、第６スイッチング素子１６はオンに保持さ
れる。オフ状態の第１スイッチング素子１１は、ＦＥＴ
２のゲートにオン電圧を供給しない。このため、ＦＥＴ
２はオフに切り換えられて、放電できない状態とする。
負荷が接続されると、第３スイッチング素子１３はＦＥ
Ｔ２のゲートをオン電圧とする。したがって、この状態
で負荷が接続されると電池を放電できる状態となる。電
池が放電されて最大設定容量よりも小さくなると、過充
電過放電検出回路２３からの信号で制御部９は第１スイ
ッチング素子１１をオンに切り換えての通常状態とす
る。
【００３３】 過放電状態
電池が放電されて最小設定容量よりも残容量が小さくな
ると、制御部９はの状態から、第１スイッチング素子
１１をオフ、第２スイッチング素子１２と第５スイッチ
ング素子１５をオンに切り換える。オフの第１スイッチ
ング素子１１はＦＥＴ２をオフにして、電池を放電でき
ない状態とする。負荷が開放されて電池パックが充電器
に接続されると、第２スイッチング素子１２がＦＥＴ２
のゲートをオン電圧として、ＦＥＴ２をオンにして充電
できる状態とする。電池が充電されて最小設定容量より
も大きくなると、制御部９は各スイッチング素子をの
通常状態に切り換える。
ると、制御部９はの状態から、第１スイッチング素子
１１をオフ、第２スイッチング素子１２と第５スイッチ
ング素子１５をオンに切り換える。オフの第１スイッチ
ング素子１１はＦＥＴ２をオフにして、電池を放電でき
ない状態とする。負荷が開放されて電池パックが充電器
に接続されると、第２スイッチング素子１２がＦＥＴ２
のゲートをオン電圧として、ＦＥＴ２をオンにして充電
できる状態とする。電池が充電されて最小設定容量より
も大きくなると、制御部９は各スイッチング素子をの
通常状態に切り換える。
【００３４】 過電流状態
負荷に過電流が流れると、過電流判定部１７がこのこと
を検出し、制御部９は第１スイッチング素子１１をオ
フ、第４スイッチング素子１４をオンに切り換える。オ
フの第１スイッチング素子１１はＦＥＴ２をオフとして
電流を遮断する。この状態で負荷が開放されないかぎ
り、電圧検出端子１８の電圧が低下しているので、過電
流判定部１７は過電流の状態と判定してこの状態を保持
する。負荷が開放されると、電圧検出端子１８が第４ス
イッチング素子１４と抵抗を介して第１電極端子に接続
される。この状態で、電圧検出端子１８の電圧は上昇し
て、過電流判定部１７は過電流状態と判定しなくなる。
したがって、制御部９は各スイッチング素子をの通常
の状態に復帰させる。
を検出し、制御部９は第１スイッチング素子１１をオ
フ、第４スイッチング素子１４をオンに切り換える。オ
フの第１スイッチング素子１１はＦＥＴ２をオフとして
電流を遮断する。この状態で負荷が開放されないかぎ
り、電圧検出端子１８の電圧が低下しているので、過電
流判定部１７は過電流の状態と判定してこの状態を保持
する。負荷が開放されると、電圧検出端子１８が第４ス
イッチング素子１４と抵抗を介して第１電極端子に接続
される。この状態で、電圧検出端子１８の電圧は上昇し
て、過電流判定部１７は過電流状態と判定しなくなる。
したがって、制御部９は各スイッチング素子をの通常
の状態に復帰させる。
【００３５】 シャットダウン状態
電池が放電されて最小設定容量よりも残容量が小さくな
ると、制御部９が第１スイッチング素子１１をオフに切
り換えると共に、第５スイッチング素子１５をオンに切
り換えている。さらに起動回路２５は第６スイッチング
素子１６をオフにして、各部電源２４への電源供給を遮
断する。電池の残容量が最小設定容量よりも小さいと
き、第５スイッチング素子１５がオンになっているの
で、充電器に接続されないかぎり、電圧検出端子１８の
電圧は第２電極側８の電位にあり、起動回路２５が第６
スイッチング素子１６をオンにすることはない。電池パ
ックが充電器に接続されると、電圧検出端子１８の電圧
が上昇するので、起動回路２５は第６スイッチング素子
１６をオンにして、各部電源２４に電源を供給して、シ
ャットダウンを解消する。
ると、制御部９が第１スイッチング素子１１をオフに切
り換えると共に、第５スイッチング素子１５をオンに切
り換えている。さらに起動回路２５は第６スイッチング
素子１６をオフにして、各部電源２４への電源供給を遮
断する。電池の残容量が最小設定容量よりも小さいと
き、第５スイッチング素子１５がオンになっているの
で、充電器に接続されないかぎり、電圧検出端子１８の
電圧は第２電極側８の電位にあり、起動回路２５が第６
スイッチング素子１６をオンにすることはない。電池パ
ックが充電器に接続されると、電圧検出端子１８の電圧
が上昇するので、起動回路２５は第６スイッチング素子
１６をオンにして、各部電源２４に電源を供給して、シ
ャットダウンを解消する。
【００３６】図５の電池パックは、保護ＩＣ３の第２ス
イッチング素子１２を省略する以外、図３の電池パック
と同じである。図３の電池パックは、過放電状態となっ
たときに、オン状態の第２スイッチング素子１２が、負
荷を開放して電池パックが充電器に接続されるときに、
第２スイッチング素子１２がＦＥＴ２のゲートをオン電
圧として、ＦＥＴ２をオンにして充電できる状態とす
る。図５の電池パックは、電池が過放電状態となって、
第１スイッチング素子１１がオフになって放電が停止さ
れた後、負荷が開放されて充電器に接続されると、電圧
検出端子１８の電圧が上昇したことを、起動回路２５で
検出する。電圧の上昇を検出した起動回路２５は、制御
部９に電源を供給するので、電源が供給されるときに制
御部９は第１スイッチング素子１１をオフからオンに切
り換える。したがって、第２スイッチング素子１２を使
用することなく、最小設定容量まで放電されてシャット
ダウンした電池パックは、充電器に接続して第１スイッ
チング素子１１をオンにしてＦＥＴ２をオンにできる。
イッチング素子１２を省略する以外、図３の電池パック
と同じである。図３の電池パックは、過放電状態となっ
たときに、オン状態の第２スイッチング素子１２が、負
荷を開放して電池パックが充電器に接続されるときに、
第２スイッチング素子１２がＦＥＴ２のゲートをオン電
圧として、ＦＥＴ２をオンにして充電できる状態とす
る。図５の電池パックは、電池が過放電状態となって、
第１スイッチング素子１１がオフになって放電が停止さ
れた後、負荷が開放されて充電器に接続されると、電圧
検出端子１８の電圧が上昇したことを、起動回路２５で
検出する。電圧の上昇を検出した起動回路２５は、制御
部９に電源を供給するので、電源が供給されるときに制
御部９は第１スイッチング素子１１をオフからオンに切
り換える。したがって、第２スイッチング素子１２を使
用することなく、最小設定容量まで放電されてシャット
ダウンした電池パックは、充電器に接続して第１スイッ
チング素子１１をオンにしてＦＥＴ２をオンにできる。
【００３７】
【発明の効果】本発明の電池パックは、保護回路として
内蔵する保護ＩＣの端子を少なくしてコンパクトにでき
る特長がある。それは、本発明の請求項１の電池パック
は、充放電を制御する一対のＦＥＴを互いにソースを接
続して直列に接続すると共に、ゲートを互いに接続し
て、このゲートに保護ＩＣからゲートに制御信号を出力
して、両ＦＥＴを一緒にオンオフ制御するからである。
この保護ＩＣは、ひとつの端子でふたつのＦＥＴを一緒
にオンオフできるので、ふたつの端子をひとつにでき
る。また、本発明の請求項８の電池パックは、保護ＩＣ
にコントロール端子とタイマー短縮モードとに兼用され
る兼用端子を設け、この兼用端子に接続する外部接続回
路のインピーダンスと電圧を変更して、コントロール信
号とタイマー短縮信号を選択して入力するようにしてい
るので、コントロール端子とタイマー短縮端子のふたつ
をひとつにできる。
内蔵する保護ＩＣの端子を少なくしてコンパクトにでき
る特長がある。それは、本発明の請求項１の電池パック
は、充放電を制御する一対のＦＥＴを互いにソースを接
続して直列に接続すると共に、ゲートを互いに接続し
て、このゲートに保護ＩＣからゲートに制御信号を出力
して、両ＦＥＴを一緒にオンオフ制御するからである。
この保護ＩＣは、ひとつの端子でふたつのＦＥＴを一緒
にオンオフできるので、ふたつの端子をひとつにでき
る。また、本発明の請求項８の電池パックは、保護ＩＣ
にコントロール端子とタイマー短縮モードとに兼用され
る兼用端子を設け、この兼用端子に接続する外部接続回
路のインピーダンスと電圧を変更して、コントロール信
号とタイマー短縮信号を選択して入力するようにしてい
るので、コントロール端子とタイマー短縮端子のふたつ
をひとつにできる。
【図１】従来の保護回路を内蔵する電池パックの回路図
【図２】本発明の実施例にかかる電池パックの回路図
【図３】図２に示す電池パックの保護ＩＣの内部構造を
示す回路図
示す回路図
【図４】本発明の他の実施例にかかる保護回路を備える
電池パックの回路図
電池パックの回路図
【図５】さらに、本発明の他の実施例にかかる保護回路
を備える電池パックの回路図
を備える電池パックの回路図
１…電池
２…ＦＥＴ
３…保護ＩＣ
４…コントロール端子
５…タイマー短縮テスト用端子
６…第１電極側
７…第１出力端子
８…第２電極側
９…制御部
１０…電圧検出抵抗
１１…第１スイッチング素子
１２…第２スイッチング素子
１３…第３スイッチング素子
１４…第４スイッチング素子
１５…第５スイッチング素子
１６…第６スイッチング素子
１７…過電流判定部
１８…電圧検出端子
１９…兼用端子
２０…制御端子
２１…ゲート抵抗
２２…タイマー
２３…過充電過放電検出回路
２４…各部電源
２５…起動回路
─────────────────────────────────────────────────────
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Ｆターム(参考） 5G003 BA01 CA04 CA14 DA04 FA04
GA01 GC04
5G053 AA02 AA09 AA12 BA01 BA04
CA02 EA03 EA09 EC03
5H030 AA01 AA09
5H040 AA03 AA22 AA40 AY04 DD08
Claims (10)
- 【請求項１】 電池の第１電極側(6)と第１出力端子(7)
との間に互いに直列に接続されて電池の充電電流と放電
電流を遮断する一対のＦＥＴ(2)と、両ＦＥＴ(2)をオン
オフに制御して電池(1)を保護する保護ＩＣ(3)とを備え
る保護回路を備え、 一対のＦＥＴ(2)が互いにソースを接続して直列に接続
されると共に、ゲートを接続しており、保護ＩＣ(3)か
らゲートに制御信号を出力して、両ＦＥＴ(2)を一緒に
オンオフ制御するようにしてなることを特徴とする保護
回路を備える電池パック。 - 【請求項２】 保護ＩＣ(3)が、電池の過充電と過放電
を検出して両ＦＥＴ(2)のゲートをオフ電位とする請求
項１に記載の保護回路を備える電池パック。 - 【請求項３】 保護ＩＣ(3)が、電池の過電流を検出し
て両ＦＥＴ(2)のゲートをオフ電位とする請求項１に記
載の保護回路を備える電池パック。 - 【請求項４】 保護ＩＣ(3)が、両ＦＥＴ(2)のゲートと
電池の第２電極側(8)との間に接続される第１スイッチ
ング素子(11)と、この第１スイッチング素子(11)をオン
オフに制御する制御部(9)を備え、制御部(9)が第１スイ
ッチング素子(11)をオンオフして一対のＦＥＴ(2)をオ
ンオフに切り換える請求項１に記載の保護回路を備える
電池パック。 - 【請求項５】 保護ＩＣ(3)が、両ＦＥＴ(2)のゲートと
電池の第１電極側(6)との間に接続している第２スイッ
チング素子(12)を備え、電池が最小設定容量まで放電さ
れると、制御部(9)は第１スイッチング素子(11)をオフ
にして両ＦＥＴ(2)をオフにして放電電流を遮断すると
共に、第２スイッチング素子(12)をオンに切り換え、出
力端子に充電器が接続されると、充電器からの供給電圧
で第２スイッチング素子(12)を介して両ＦＥＴ(2)のゲ
ートにオン電圧を供給して電池を充電状態とする請求項
４に記載の保護回路を備える電池パック。 - 【請求項６】 保護ＩＣ(3)が、両ＦＥＴ(2)のゲートを
電圧検出抵抗(10)を介して第１出力端子(7)に接続する
第３スイッチング素子(13)を備え、電池が最大設定容量
まで充電されると、第１スイッチング素子(11)をオフと
して、両ＦＥＴ(2)をオフに切り換えて充電を停止する
と共に、第３スイッチング素子(13)をオンに切り換え
て、出力端子に負荷が接続される状態では、第３スイッ
チング素子(13)を介して両ＦＥＴ(2)のゲートにオン電
圧を印加して、両ＦＥＴ(2)をオンにして負荷に放電で
きる状態とする請求項４に記載の保護回路を備える電池
パック。 - 【請求項７】 保護ＩＣ(3)が、一対のＦＥＴ(2)両端の
電圧を検出して過電流を検出する過電流判定部(17)と、
この過電流判定部(17)の電圧検出端子(18)を電池の第１
電極側(6)に接続する第４スイッチング素子(14)を備
え、過電流判定部(17)の電圧検出端子(18)は電圧検出抵
抗(10)を介して第１出力端子(7)に接続しており、負荷
に過電流が流れて電圧検出端子(18)の電圧が低下する
と、過電流判定部(17)がこの状態を検出して制御部(9)
が第１スイッチング素子(11)をオフとして両ＦＥＴ(2)
をオフに切り換えると共に、第４スイッチング素子(14)
をオンに切り換え、負荷が開放されると第４スイッチン
グ素子(14)が電圧検出端子(18)の電圧を電池の第１電極
側(6)の電位として、過電流判定部(17)が過電流を検出
しない状態として制御部(9)が両ＦＥＴ(2)をオンに切り
換える請求項４に記載の保護回路を備える電池パック。 - 【請求項８】 電池の第１電極側(6)と第１出力端子(7)
との間に互いに直列に接続されて電池の充電電流と放電
電流を遮断する一対のＦＥＴ(2)と、両ＦＥＴ(2)をオン
オフに制御して電池を保護する保護ＩＣ(3)とを備える
保護回路を備え、 保護ＩＣ(3)がコントロール端子(4)とタイマー短縮モー
ドとに兼用される兼用端子(19)を備え、この兼用端子(1
9)に接続する外部接続回路のインピーダンスと電圧を変
更して、コントロール信号とタイマー短縮信号を選択し
て入力するようにしてなる保護回路を備える電池パッ
ク。 - 【請求項９】 兼用端子(19)に接続する外部接続回路
を、ハイインピーダンスと、”Ｌｏｗ”入力レベルと、
中間電圧入力レベルとに切り換えて、コントロール信号
とタイマー短縮信号を入力する請求項８に記載の保護回
路を備える電池パック。 - 【請求項１０】 兼用端子(19)に接続する外部接続回路
をハイインピーダンス状態として両ＦＥＴ(2)をオフと
し、”Ｌｏｗ”信号を入力する状態で両ＦＥＴ(2)をオ
ンとし、中間電圧を入力する状態でタイマー短縮信号と
する請求項９に記載の保護回路を備える電池パック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001334757A JP3806639B2 (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | 保護回路を備える電池パック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001334757A JP3806639B2 (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | 保護回路を備える電池パック |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003143751A true JP2003143751A (ja) | 2003-05-16 |
| JP3806639B2 JP3806639B2 (ja) | 2006-08-09 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001334757A Expired - Fee Related JP3806639B2 (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | 保護回路を備える電池パック |
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| JP (1) | JP3806639B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100750295B1 (ko) | 2006-03-30 | 2007-08-21 | 주식회사 비츠로셀 | 전지보호회로 |
| JP2008523780A (ja) * | 2004-12-07 | 2008-07-03 | マグ インスツルメント インコーポレーテッド | 携帯用照明機器の電気回路および再充電可能な携帯用電子機器における改善 |
| US8134340B2 (en) | 2009-08-26 | 2012-03-13 | Sb Limotive Co., Ltd. | Battery management system |
| EP3534483A4 (en) * | 2016-10-28 | 2019-09-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | POWER SUPPLY DEVICE |
| CN115001060A (zh) * | 2021-03-01 | 2022-09-02 | 北京小米移动软件有限公司 | 电池保护电路、电池组件及终端 |
| WO2024018522A1 (ja) * | 2022-07-19 | 2024-01-25 | 日清紡マイクロデバイス株式会社 | 二次電池保護回路、二次電池保護装置、及び電池パック |
-
2001
- 2001-10-31 JP JP2001334757A patent/JP3806639B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US11043825B2 (en) | 2016-10-28 | 2021-06-22 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Power supply device |
| CN115001060A (zh) * | 2021-03-01 | 2022-09-02 | 北京小米移动软件有限公司 | 电池保护电路、电池组件及终端 |
| WO2024018522A1 (ja) * | 2022-07-19 | 2024-01-25 | 日清紡マイクロデバイス株式会社 | 二次電池保護回路、二次電池保護装置、及び電池パック |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3806639B2 (ja) | 2006-08-09 |
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