JP2003189462A - 二次電池の保護回路 - Google Patents
二次電池の保護回路Info
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- 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
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- Protection Of Static Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＰｃｈＦＥＴ用の保護ＩＣ１１とＮｃｈのＦ
ＥＴ７，８とを組み合わせてなる保護回路において、基
板の小型化、保護回路の低コスト化、設計自由度の向上
等を図る。 【解決手段】 二次電池２の正極側とプラス端子３とを
つなぐ正極側配線５の一部を、定抵抗配線５ａによって
形成する。定抵抗配線５ａは、保護ＩＣ１１が設けられ
た基板２０と離れた位置に設けられている。保護ＩＣ１
１の過電流保護端子１４を正極側配線５に接続し、ＧＮ
Ｄ端子１９を二次電池２の負極側に接続する。保護ＩＣ
１１は定抵抗配線５ａの両端電圧を監視し、両端電圧が
所定値以上になると放電制御用ＦＥＴ７をＯＦＦし、過
電流を遮断する。
ＥＴ７，８とを組み合わせてなる保護回路において、基
板の小型化、保護回路の低コスト化、設計自由度の向上
等を図る。 【解決手段】 二次電池２の正極側とプラス端子３とを
つなぐ正極側配線５の一部を、定抵抗配線５ａによって
形成する。定抵抗配線５ａは、保護ＩＣ１１が設けられ
た基板２０と離れた位置に設けられている。保護ＩＣ１
１の過電流保護端子１４を正極側配線５に接続し、ＧＮ
Ｄ端子１９を二次電池２の負極側に接続する。保護ＩＣ
１１は定抵抗配線５ａの両端電圧を監視し、両端電圧が
所定値以上になると放電制御用ＦＥＴ７をＯＦＦし、過
電流を遮断する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池の保護回
路に関する。
路に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話機からアウトドアのレジ
ャー用品に至るまで、様々な分野で二次電池パックが用
いられている。
ャー用品に至るまで、様々な分野で二次電池パックが用
いられている。
【０００３】二次電池パックは充電と放電とを繰り返す
ことにより何回も繰り返して使用することが可能である
が、過充電状態や過放電状態になると電解液が分解して
ガスが発生し、性能劣化、電極の損傷、電池内部の短絡
等の不具合が発生することがある。したがって、過充電
及び過放電を防止することは非常に重要であり、それら
を防止して二次電池を保護する保護回路として、例えば
特開平８−２３７８７２号公報に開示されているよう
に、充放電経路に充電制御用のＦＥＴと放電制御用のＦ
ＥＴとを設け、制御回路によって二次電池の過充電状態
及び過放電状態を監視し、過充電状態になると充電制御
用ＦＥＴをＯＦＦ状態にして充電電流を遮断し、過放電
状態になると放電制御用ＦＥＴをＯＦＦ状態にして放電
電流を遮断するようにした保護回路が提案されている。
ことにより何回も繰り返して使用することが可能である
が、過充電状態や過放電状態になると電解液が分解して
ガスが発生し、性能劣化、電極の損傷、電池内部の短絡
等の不具合が発生することがある。したがって、過充電
及び過放電を防止することは非常に重要であり、それら
を防止して二次電池を保護する保護回路として、例えば
特開平８−２３７８７２号公報に開示されているよう
に、充放電経路に充電制御用のＦＥＴと放電制御用のＦ
ＥＴとを設け、制御回路によって二次電池の過充電状態
及び過放電状態を監視し、過充電状態になると充電制御
用ＦＥＴをＯＦＦ状態にして充電電流を遮断し、過放電
状態になると放電制御用ＦＥＴをＯＦＦ状態にして放電
電流を遮断するようにした保護回路が提案されている。
【０００４】ところで、保護回路としては、上述の過充
電保護機能及び過放電保護機能と、過電流保護機能及び
短絡保護機能とを有するＰｃｈ（Ｐチャネル）のＦＥＴ
用の保護ＩＣが一般に用いられている。ＰｃｈＦＥＴ用
保護ＩＣは、ＰｃｈＦＥＴの両端電圧を監視し、当該電
圧に基づいて過電流の有無を検知するように構成されて
おり、従来は、放電制御用ＦＥＴや充電制御用ＦＥＴと
して、ＰｃｈのＦＥＴが用いられていた。
電保護機能及び過放電保護機能と、過電流保護機能及び
短絡保護機能とを有するＰｃｈ（Ｐチャネル）のＦＥＴ
用の保護ＩＣが一般に用いられている。ＰｃｈＦＥＴ用
保護ＩＣは、ＰｃｈＦＥＴの両端電圧を監視し、当該電
圧に基づいて過電流の有無を検知するように構成されて
おり、従来は、放電制御用ＦＥＴや充電制御用ＦＥＴと
して、ＰｃｈのＦＥＴが用いられていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＰｃｈのＦＥ
ＴはＮｃｈ（Ｎチャネル）のＦＥＴに比べると、コスト
が割高であり、性能も劣っている。そこで、ＰｃｈＦＥ
Ｔ用保護ＩＣでＮｃｈＦＥＴを駆動することにより、Ｎ
ｃｈＦＥＴを放電制御用ＦＥＴ及び充電制御用ＦＥＴと
して使用することが望まれている。
ＴはＮｃｈ（Ｎチャネル）のＦＥＴに比べると、コスト
が割高であり、性能も劣っている。そこで、ＰｃｈＦＥ
Ｔ用保護ＩＣでＮｃｈＦＥＴを駆動することにより、Ｎ
ｃｈＦＥＴを放電制御用ＦＥＴ及び充電制御用ＦＥＴと
して使用することが望まれている。
【０００６】ところが、ＮｃｈＦＥＴを用いる場合に
は、ＦＥＴの両端電圧に基づく過電流保護機能を利用す
ることができないため、過電流を防止するための他の方
策を講じる必要がある。
は、ＦＥＴの両端電圧に基づく過電流保護機能を利用す
ることができないため、過電流を防止するための他の方
策を講じる必要がある。
【０００７】そのような方策として、図２に示すよう
に、保護回路の基板１０７上において、正極側外部端子
１０１と二次電池１０２とを接続する正極側配線１０３
に高精度抵抗素子１０４を設けることが考えられる。こ
の方策では、高精度抵抗素子１０４の両端に生じる電圧
をＰｃｈＦＥＴ用保護ＩＣ１０５によって計測し、上記
電圧が所定値（過電流保護電圧）を越えた状態が所定時
間継続するか否かを判断する。そして、過電流保護電圧
を超えた状態が所定時間続くと、過電流状態にあると判
断し、放電制御用のＮｃｈＦＥＴ１０６をＯＦＦするこ
とによって電流を遮断する。
に、保護回路の基板１０７上において、正極側外部端子
１０１と二次電池１０２とを接続する正極側配線１０３
に高精度抵抗素子１０４を設けることが考えられる。こ
の方策では、高精度抵抗素子１０４の両端に生じる電圧
をＰｃｈＦＥＴ用保護ＩＣ１０５によって計測し、上記
電圧が所定値（過電流保護電圧）を越えた状態が所定時
間継続するか否かを判断する。そして、過電流保護電圧
を超えた状態が所定時間続くと、過電流状態にあると判
断し、放電制御用のＮｃｈＦＥＴ１０６をＯＦＦするこ
とによって電流を遮断する。
【０００８】しかし、上記方策では、大電流対応の保護
回路として使用した場合、高精度抵抗素子１０４が局部
発熱体となり、高精度抵抗素子１０４に生じた高熱によ
って基板１０７上の要素部品に悪影響を与えるおそれが
あった。また、一般に高精度抵抗素子１０４は寸法が大
きいため、高精度抵抗素子１０４を用いることによって
基板の小型化が困難となる。また、高精度抵抗素子１０
４は比較的高価な要素部品であるため、保護回路の低コ
スト化の妨げともなる。さらに、高精度抵抗素子１０４
として利用できるものは、予め抵抗値の定まった規格品
である。そのため、段階的な抵抗値しか利用できず、抵
抗値として所望の値を得ることは難しい。したがって、
保護回路の設計の自由が制約されるという課題があっ
た。
回路として使用した場合、高精度抵抗素子１０４が局部
発熱体となり、高精度抵抗素子１０４に生じた高熱によ
って基板１０７上の要素部品に悪影響を与えるおそれが
あった。また、一般に高精度抵抗素子１０４は寸法が大
きいため、高精度抵抗素子１０４を用いることによって
基板の小型化が困難となる。また、高精度抵抗素子１０
４は比較的高価な要素部品であるため、保護回路の低コ
スト化の妨げともなる。さらに、高精度抵抗素子１０４
として利用できるものは、予め抵抗値の定まった規格品
である。そのため、段階的な抵抗値しか利用できず、抵
抗値として所望の値を得ることは難しい。したがって、
保護回路の設計の自由が制約されるという課題があっ
た。
【０００９】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、ＰｃｈＦＥＴ用の保
護ＩＣとＮｃｈのＦＥＴとを組み合わせてなる保護回路
において、基板の小型化、低コスト化、保護回路の設計
自由度の向上等を図ることにある。
であり、その目的とするところは、ＰｃｈＦＥＴ用の保
護ＩＣとＮｃｈのＦＥＴとを組み合わせてなる保護回路
において、基板の小型化、低コスト化、保護回路の設計
自由度の向上等を図ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る二次電池の
保護回路は、少なくとも二次電池の過電流を防止する保
護回路であって、一端が二次電池の正極に接続され且つ
他端が正極側外部端子に接続された正極側配線と、一端
が二次電池の負極に接続され且つ他端が負極側外部端子
に接続された負極側配線と、前記正極側配線または前記
負極側配線に設けられ、それぞれＮチャネルのＦＥＴか
らなる充電制御用ＦＥＴ及び放電制御用ＦＥＴと、二次
電池が過充電状態になると過充電を阻止するように前記
充電制御用ＦＥＴを遮断状態にする一方、二次電池が過
放電状態になると過放電を阻止するように前記放電制御
用ＦＥＴを遮断状態にするＰチャネルＦＥＴ駆動用の保
護ＩＣとを備え、前記正極側配線または前記負極側配線
の少なくとも一部は、定抵抗配線によって形成され、前
記保護ＩＣは、前記定抵抗配線の電圧を監視するように
構成され、前記電圧が所定値以上になると電流を遮断す
るように前記放電制御用ＦＥＴまたは前記充電制御用Ｆ
ＥＴを遮断状態にするものである。
保護回路は、少なくとも二次電池の過電流を防止する保
護回路であって、一端が二次電池の正極に接続され且つ
他端が正極側外部端子に接続された正極側配線と、一端
が二次電池の負極に接続され且つ他端が負極側外部端子
に接続された負極側配線と、前記正極側配線または前記
負極側配線に設けられ、それぞれＮチャネルのＦＥＴか
らなる充電制御用ＦＥＴ及び放電制御用ＦＥＴと、二次
電池が過充電状態になると過充電を阻止するように前記
充電制御用ＦＥＴを遮断状態にする一方、二次電池が過
放電状態になると過放電を阻止するように前記放電制御
用ＦＥＴを遮断状態にするＰチャネルＦＥＴ駆動用の保
護ＩＣとを備え、前記正極側配線または前記負極側配線
の少なくとも一部は、定抵抗配線によって形成され、前
記保護ＩＣは、前記定抵抗配線の電圧を監視するように
構成され、前記電圧が所定値以上になると電流を遮断す
るように前記放電制御用ＦＥＴまたは前記充電制御用Ｆ
ＥＴを遮断状態にするものである。
【００１１】ここでいう定抵抗配線とは、単位長さ当た
りに一定の抵抗を有する配線である。
りに一定の抵抗を有する配線である。
【００１２】上記保護回路においては、過電流が流れる
と定抵抗配線の両端に大きな電圧が生じ、その電圧が保
護ＩＣによって検知される。そして、保護ＩＣは、前記
電圧が所定値以上になると過電流が流れていると判断
し、放電時には放電制御用ＮｃｈＦＥＴを、充電時には
充電制御用ＮｃｈＦＥＴを遮断状態にする。その結果、
電流が遮断され、過電流状態は回避される。
と定抵抗配線の両端に大きな電圧が生じ、その電圧が保
護ＩＣによって検知される。そして、保護ＩＣは、前記
電圧が所定値以上になると過電流が流れていると判断
し、放電時には放電制御用ＮｃｈＦＥＴを、充電時には
充電制御用ＮｃｈＦＥＴを遮断状態にする。その結果、
電流が遮断され、過電流状態は回避される。
【００１３】定抵抗配線は全体にわたって発熱するの
で、大電流対応の保護回路として使用された場合であっ
ても、高精度抵抗素子と異なり、局部的な高熱は発生し
にくい。また、抵抗値を大きくする必要がある場合に
は、定抵抗配線の全体の長さを長くすれば足り、この場
合であっても定抵抗配線の局所的な高熱は抑えられる。
したがって、抵抗加熱による他の要素部品の劣化等は起
こりにくい。また、定抵抗配線は比較的安価であるた
め、保護回路の低コスト化が図られる。また、定抵抗配
線は長さに比例して抵抗値が変化するので、長さを適宜
に調整することにより、所望の抵抗値を容易に得ること
ができる。そのため、設計自由度が向上する。
で、大電流対応の保護回路として使用された場合であっ
ても、高精度抵抗素子と異なり、局部的な高熱は発生し
にくい。また、抵抗値を大きくする必要がある場合に
は、定抵抗配線の全体の長さを長くすれば足り、この場
合であっても定抵抗配線の局所的な高熱は抑えられる。
したがって、抵抗加熱による他の要素部品の劣化等は起
こりにくい。また、定抵抗配線は比較的安価であるた
め、保護回路の低コスト化が図られる。また、定抵抗配
線は長さに比例して抵抗値が変化するので、長さを適宜
に調整することにより、所望の抵抗値を容易に得ること
ができる。そのため、設計自由度が向上する。
【００１４】保護ＩＣと放電制御用ＦＥＴと充電制御用
ＦＥＴとは、同一基板上に設けられ、定抵抗配線は、前
記基板から離れた箇所に設けられていることが好まし
い。
ＦＥＴとは、同一基板上に設けられ、定抵抗配線は、前
記基板から離れた箇所に設けられていることが好まし
い。
【００１５】このことにより、基板は小型化する。ま
た、定抵抗配線が発熱しても、基板の要素部品は定抵抗
配線によって加熱されにくい。そのため、基板上の要素
部品の信頼性が向上する。
た、定抵抗配線が発熱しても、基板の要素部品は定抵抗
配線によって加熱されにくい。そのため、基板上の要素
部品の信頼性が向上する。
【００１６】なお、保護ＩＣは、前記定抵抗配線と正極
側外部端子との間に接続された過電流保護端子と接地端
子とを備え、前記過電流保護端子と前記接地端子との間
の電圧に基づいて定抵抗配線の電圧を監視するように構
成されていてもよい。
側外部端子との間に接続された過電流保護端子と接地端
子とを備え、前記過電流保護端子と前記接地端子との間
の電圧に基づいて定抵抗配線の電圧を監視するように構
成されていてもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、保護回
路の局部発熱を抑制することができるので、発熱による
要素部品の劣化を抑制することができる。したがって、
保護回路の信頼性を向上させることができる。
路の局部発熱を抑制することができるので、発熱による
要素部品の劣化を抑制することができる。したがって、
保護回路の信頼性を向上させることができる。
【００１８】比較的安価な定抵抗配線を用いるので、保
護回路の低コスト化を促進することができる。
護回路の低コスト化を促進することができる。
【００１９】また、定抵抗配線の長さを調整することに
より、抵抗値を容易に調整することができる。したがっ
て、保護回路の設計自由度が向上する。
より、抵抗値を容易に調整することができる。したがっ
て、保護回路の設計自由度が向上する。
【００２０】定抵抗配線を保護ＩＣの基板から離れた箇
所に設けることにより、基板の小型化を図ることができ
る。また、保護ＩＣ等は定抵抗配線の熱の影響を受けに
くくなるので、保護回路の信頼性を更に向上させること
ができる。
所に設けることにより、基板の小型化を図ることができ
る。また、保護ＩＣ等は定抵抗配線の熱の影響を受けに
くくなるので、保護回路の信頼性を更に向上させること
ができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００２２】図１は、本実施形態に係る二次電池パック
１の構成を示すブロック図である。二次電池パック１
は、充放電自在な二次電池２として、直列に接続された
４つのリチウムイオン二次電池セル２ａ〜２ｄを備えて
いる。なお、二次電池２を構成する二次電池セルの個数
は４個に限定されるものではない。二次電池２は１個の
二次電池セルにより構成されていてもよく、直列または
並列に接続された２、３または５以上の二次電池セルに
よって構成されていてもよい。二次電池セル２ａ〜２ｄ
の種類はリチウムイオン二次電池セルに限定されず、ニ
ッケル−カドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）電池、ニッケル水素
（Ｎｉ−Ｈ）電池等、その他のものであってもよい。
１の構成を示すブロック図である。二次電池パック１
は、充放電自在な二次電池２として、直列に接続された
４つのリチウムイオン二次電池セル２ａ〜２ｄを備えて
いる。なお、二次電池２を構成する二次電池セルの個数
は４個に限定されるものではない。二次電池２は１個の
二次電池セルにより構成されていてもよく、直列または
並列に接続された２、３または５以上の二次電池セルに
よって構成されていてもよい。二次電池セル２ａ〜２ｄ
の種類はリチウムイオン二次電池セルに限定されず、ニ
ッケル−カドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）電池、ニッケル水素
（Ｎｉ−Ｈ）電池等、その他のものであってもよい。
【００２３】二次電池パック１は、負荷または充電器に
接続される外部接続端子として、プラス端子３及びマイ
ナス端子４を備えている。プラス端子３は、正極側配線
５を介して二次電池２の正極側に接続されている。マイ
ナス端子４は、負極側配線６を介して二次電池２の負極
側に接続されている。
接続される外部接続端子として、プラス端子３及びマイ
ナス端子４を備えている。プラス端子３は、正極側配線
５を介して二次電池２の正極側に接続されている。マイ
ナス端子４は、負極側配線６を介して二次電池２の負極
側に接続されている。
【００２４】正極側配線５の一部は、定抵抗配線５ａに
よって形成されている。定抵抗配線５ａは、単位長さあ
たりに所定の一定抵抗を有する配線であり、ここでは定
抵抗リード線によって構成されている。定抵抗配線５ａ
の長さは、保護回路にとって好適な所定の抵抗を有する
ように、所定長さに設定されている。
よって形成されている。定抵抗配線５ａは、単位長さあ
たりに所定の一定抵抗を有する配線であり、ここでは定
抵抗リード線によって構成されている。定抵抗配線５ａ
の長さは、保護回路にとって好適な所定の抵抗を有する
ように、所定長さに設定されている。
【００２５】負極側配線６には、放電電流遮断手段とし
ての放電制御用ＦＥＴ７と、充電電流遮断手段としての
充電制御用ＦＥＴ８とが設けられている。これらＦＥＴ
７，８はいずれもＮｃｈのＦＥＴによって構成されてい
る。放電制御用ＦＥＴ７には、二次電池２の放電方向と
逆方向の寄生ダイオードが設けられ、充電制御用ＦＥＴ
８には、二次電池２の充電方向と逆方向の寄生ダイオー
ドが設けられている。
ての放電制御用ＦＥＴ７と、充電電流遮断手段としての
充電制御用ＦＥＴ８とが設けられている。これらＦＥＴ
７，８はいずれもＮｃｈのＦＥＴによって構成されてい
る。放電制御用ＦＥＴ７には、二次電池２の放電方向と
逆方向の寄生ダイオードが設けられ、充電制御用ＦＥＴ
８には、二次電池２の充電方向と逆方向の寄生ダイオー
ドが設けられている。
【００２６】放電制御用ＦＥＴ７はＦＥＴドライブ回路
９に接続され、充電制御用ＦＥＴ８はＦＥＴドライブ回
路１０に接続されている。
９に接続され、充電制御用ＦＥＴ８はＦＥＴドライブ回
路１０に接続されている。
【００２７】保護ＩＣ１１は、ＰｃｈのＦＥＴ駆動用の
保護回路である。保護ＩＣ１１の過放電保護端子１２は
ＦＥＴドライブ回路９に接続され、過充電保護端子１３
はＦＥＴドライブ回路１０に接続されている。保護ＩＣ
１１の過電流保護端子１４は、正極側配線５における定
抵抗配線５ａとプラス端子３との間に接続されている。
また、保護ＩＣ１１は、二次電池２の第１電池セル２ａ
の正極側に接続された第１端子１５と、第２電池セル２
ｂの正極側に接続された第２端子１６と、第３電池セル
２ｃの正極側に接続された第３端子１７と、第４電池セ
ル２ｄの正極側に接続された第４端子１８と、第４電池
セル２ｄの負極側に接続されたＧＮＤ端子１９とを備え
ている。なお、ＧＮＤ端子１９は接地されており、本発
明でいうところの接地端子に対応する。
保護回路である。保護ＩＣ１１の過放電保護端子１２は
ＦＥＴドライブ回路９に接続され、過充電保護端子１３
はＦＥＴドライブ回路１０に接続されている。保護ＩＣ
１１の過電流保護端子１４は、正極側配線５における定
抵抗配線５ａとプラス端子３との間に接続されている。
また、保護ＩＣ１１は、二次電池２の第１電池セル２ａ
の正極側に接続された第１端子１５と、第２電池セル２
ｂの正極側に接続された第２端子１６と、第３電池セル
２ｃの正極側に接続された第３端子１７と、第４電池セ
ル２ｄの正極側に接続された第４端子１８と、第４電池
セル２ｄの負極側に接続されたＧＮＤ端子１９とを備え
ている。なお、ＧＮＤ端子１９は接地されており、本発
明でいうところの接地端子に対応する。
【００２８】保護ＩＣは、第１端子１５とＧＮＤ端子１
９との間の電圧を検知することにより、二次電池２の電
圧を検知自在に構成されている。また、保護ＩＣ１１
は、過電流保護端子１４とＧＮＤ端子１９との間の電圧
を監視するように構成されている。したがって、保護Ｉ
Ｃは、定抵抗配線５ａの両端電圧を監視するように構成
されている。
９との間の電圧を検知することにより、二次電池２の電
圧を検知自在に構成されている。また、保護ＩＣ１１
は、過電流保護端子１４とＧＮＤ端子１９との間の電圧
を監視するように構成されている。したがって、保護Ｉ
Ｃは、定抵抗配線５ａの両端電圧を監視するように構成
されている。
【００２９】保護ＩＣ１１、放電制御用ＦＥＴ７、充電
制御用ＦＥＴ８、及びＦＥＴドライブ回路９，１０は、
同一の基板２０に設けられている。一方、定抵抗配線５
ａは、基板２０上には設けられておらず、基板２０から
離れた位置に設けられている。
制御用ＦＥＴ８、及びＦＥＴドライブ回路９，１０は、
同一の基板２０に設けられている。一方、定抵抗配線５
ａは、基板２０上には設けられておらず、基板２０から
離れた位置に設けられている。
【００３０】次に、過電流保護制御を説明する。ここで
は、放電時における過電流保護制御について説明する。
は、放電時における過電流保護制御について説明する。
【００３１】放電時には、プラス端子３とマイナス端子
４とが負荷（図示せず）に接続され、二次電池パック１
から負荷に対して電圧が印加される。この際、二次電池
２の正極側→正極側配線５→プラス端子３→負荷→マイ
ナス端子４→負極側配線６→二次電池２の負極側の順に
電流が流れる。この電流の流れにより、正極側配線５の
定抵抗配線５ａの両端には電圧差が発生する。保護ＩＣ
１１は上記電圧差を常時監視しており、上記電圧差が所
定値以上になると過電流が流れていると判断し、ＦＥＴ
ドライブ回路９を駆動して放電制御用ＦＥＴ７をＯＦＦ
する。これにより、電流は遮断され、過電流状態は回避
される。
４とが負荷（図示せず）に接続され、二次電池パック１
から負荷に対して電圧が印加される。この際、二次電池
２の正極側→正極側配線５→プラス端子３→負荷→マイ
ナス端子４→負極側配線６→二次電池２の負極側の順に
電流が流れる。この電流の流れにより、正極側配線５の
定抵抗配線５ａの両端には電圧差が発生する。保護ＩＣ
１１は上記電圧差を常時監視しており、上記電圧差が所
定値以上になると過電流が流れていると判断し、ＦＥＴ
ドライブ回路９を駆動して放電制御用ＦＥＴ７をＯＦＦ
する。これにより、電流は遮断され、過電流状態は回避
される。
【００３２】なお、説明は省略するが、放電時だけでな
く充電時においても同様の過電流保護制御を実行するこ
とができる。
く充電時においても同様の過電流保護制御を実行するこ
とができる。
【００３３】以上のように、本実施形態では、正極側配
線５の一部を定抵抗配線５ａで形成し、定抵抗配線５ａ
の両端の電圧差に基づいて過電流を検出することとし
た。定抵抗配線５ａは、その全体が均一に発熱するの
で、局部的に高温になることはない。そのため、二次電
池パック１の一部が局所的に高温になることはないの
で、定抵抗配線５ａ以外の要素部品（保護ＩＣ、ＦＥＴ
等）が劣化するおそれは小さくなる。したがって、二次
電池パック１の信頼性が向上する。また、二次電池パッ
ク１の寿命が長くなる。
線５の一部を定抵抗配線５ａで形成し、定抵抗配線５ａ
の両端の電圧差に基づいて過電流を検出することとし
た。定抵抗配線５ａは、その全体が均一に発熱するの
で、局部的に高温になることはない。そのため、二次電
池パック１の一部が局所的に高温になることはないの
で、定抵抗配線５ａ以外の要素部品（保護ＩＣ、ＦＥＴ
等）が劣化するおそれは小さくなる。したがって、二次
電池パック１の信頼性が向上する。また、二次電池パッ
ク１の寿命が長くなる。
【００３４】定抵抗配線５ａの抵抗値を大きくする必要
がある場合には、定抵抗配線５ａの長さを長くすれば足
り、抵抗値を大きくすることによって全体の発熱量は多
くなるものの、局所的な発熱量が大きくなることはな
い。そのため、抵抗値を大きくする必要がある場合であ
っても、二次電池パック１の信頼性を損なうおそれは小
さい。
がある場合には、定抵抗配線５ａの長さを長くすれば足
り、抵抗値を大きくすることによって全体の発熱量は多
くなるものの、局所的な発熱量が大きくなることはな
い。そのため、抵抗値を大きくする必要がある場合であ
っても、二次電池パック１の信頼性を損なうおそれは小
さい。
【００３５】定抵抗配線５ａは長さを調整することによ
り抵抗値を自由に設定することができるので、所望の抵
抗値を容易に得ることができる。そのため、保護回路に
必要な抵抗値を容易に得ることができ、設計自由度が向
上する。
り抵抗値を自由に設定することができるので、所望の抵
抗値を容易に得ることができる。そのため、保護回路に
必要な抵抗値を容易に得ることができ、設計自由度が向
上する。
【００３６】定抵抗配線５ａは比較的安価であるので、
保護回路の低コスト化、ひいては二次電池パック１の低
コスト化を促進することができる。
保護回路の低コスト化、ひいては二次電池パック１の低
コスト化を促進することができる。
【００３７】基板２０上に抵抗素子を設ける必要がない
ので、基板２０の小型化を図ることができる。
ので、基板２０の小型化を図ることができる。
【００３８】定抵抗配線５ａは基板２０から離れた位置
に設けられているので、定抵抗配線５ａの熱は基板２０
に伝わりにくい。そのため、基板２０上の保護ＩＣ１
１、放電制御用ＦＥＴ７、充電制御用ＦＥＴ８等は、定
抵抗配線５ａの熱の影響を受けにくい。したがって、保
護回路の信頼性向上及び長寿命化を図ることができる。
に設けられているので、定抵抗配線５ａの熱は基板２０
に伝わりにくい。そのため、基板２０上の保護ＩＣ１
１、放電制御用ＦＥＴ７、充電制御用ＦＥＴ８等は、定
抵抗配線５ａの熱の影響を受けにくい。したがって、保
護回路の信頼性向上及び長寿命化を図ることができる。
【図１】実施形態に係る二次電池パックの構成図であ
る。
る。
【図２】高精度抵抗素子を利用する保護回路を備えた二
次電池パックの構成図である。
次電池パックの構成図である。
１ 二次電池パック
２ 二次電池
３ プラス端子（正極側外部端子）
４ マイナス端子（負極側外部端子）
５ 正極側配線
５ａ 定抵抗配線
６ 負極側配線
７ 放電制御用ＮｃｈＦＥＴ
８ 充電制御用ＮｃｈＦＥＴ
９ ＦＥＴドライブ回路
１０ ＦＥＴドライブ回路
１１ 保護ＩＣ
１４ 過電流保護端子
１９ ＧＮＤ端子（接地端子）
２０ 基板
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくとも二次電池の過電流を防止する
保護回路であって、 一端が二次電池の正極に接続され且つ他端が正極側外部
端子に接続された正極側配線と、 一端が二次電池の負極に接続され且つ他端が負極側外部
端子に接続された負極側配線と、 前記負極側配線に設けられ、それぞれＮチャネルのＦＥ
Ｔからなる充電制御用ＦＥＴ及び放電制御用ＦＥＴと、 二次電池が過充電状態になると過充電を阻止するように
前記充電制御用ＦＥＴを遮断状態にする一方、二次電池
が過放電状態になると過放電を阻止するように前記放電
制御用ＦＥＴを遮断状態にするＰチャネルＦＥＴ駆動用
の保護ＩＣとを備え、 前記正極側配線の少なくとも一部は、定抵抗配線によっ
て形成され、 前記保護ＩＣは、前記定抵抗配線の電圧を監視するよう
に構成され、前記電圧が所定値以上になると電流を遮断
するように前記放電制御用ＦＥＴまたは前記充電制御用
ＦＥＴを遮断状態にする二次電池の保護回路。 - 【請求項２】 請求項１に記載の二次電池の保護回路で
あって、 保護ＩＣと放電制御用ＦＥＴと充電制御用ＦＥＴとは、
同一基板上に設けられ、 定抵抗配線は、前記基板から離れた箇所に設けられてい
る二次電池の保護回路。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の二次電池の保
護回路であって、 保護ＩＣは、前記定抵抗配線と正極側外部端子との間に
接続された過電流保護端子と接地端子とを備え、前記過
電流保護端子と前記接地端子との間の電圧に基づいて定
抵抗配線の電圧を監視する二次電池の保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001387731A JP2003189462A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | 二次電池の保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001387731A JP2003189462A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | 二次電池の保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003189462A true JP2003189462A (ja) | 2003-07-04 |
Family
ID=27596469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001387731A Pending JP2003189462A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | 二次電池の保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003189462A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007511380A (ja) * | 2003-11-20 | 2007-05-10 | ペラン（ソシエテ アノニム） | 動力自律電気ツール・セット |
| WO2014162907A1 (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-09 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 制御装置、給電制御装置、充電制御方法、充電制御装置及び車両用電源装置 |
| JP2014204541A (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-27 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 制御装置 |
-
2001
- 2001-12-20 JP JP2001387731A patent/JP2003189462A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007511380A (ja) * | 2003-11-20 | 2007-05-10 | ペラン（ソシエテ アノニム） | 動力自律電気ツール・セット |
| WO2014162907A1 (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-09 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 制御装置、給電制御装置、充電制御方法、充電制御装置及び車両用電源装置 |
| JP2014204541A (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-27 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 制御装置 |
| CN105103404A (zh) * | 2013-04-03 | 2015-11-25 | 株式会社自动网络技术研究所 | 控制装置、供电控制装置、充电控制方法、充电控制装置以及车辆用电源装置 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060627 |