JP2006340545A - Protection circuit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simple protection circuit capable of protecting a secondary battery from overcharge and overcurrent. <P>SOLUTION: When the voltage of a secondary battery 6 exceeds a predetermined reference voltage (overcharge protection voltage) Ref1, an overcharge protecting section 51 outputs a signal of the high level. It thereby turns on a transistor Q1, energizes a heater, and turns off a bimetal switch SW1 to protect the secondary battery 6 from overcharge. When the voltage between connecting terminals T1, T2 exceeds the reference voltage (overcharge protection voltage) Ref2, a chattering eliminating section 52 outputs a signal of the high level. It thereby turns on the transistor Q1, energizes the heater, and turns off the bimetal switch SW1 to eliminate chattering of the bimetal switch SW1. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、二次電池を過剰な充電や過電流から保護する保護回路に関する。   The present invention relates to a protection circuit that protects a secondary battery from excessive charging and overcurrent.

図14は、背景技術に係る電池パックの構成を示す回路図である。図14に示す電池パック1001は、保護回路1002と、二次電池1003とを備えている。二次電池1003は、例えばリチウムイオン二次電池、リチウムポリマー二次電池、ニッケル水素二次電池、あるいはニッケルカドミウム二次電池等の充電可能な二次電池である。このような二次電池は、過剰に充電されたり放電電流が過大になったりすると、サイクル寿命等の特性が劣化したり、電池の膨張や変形等を招いたりする場合がある。そこで、電池パック1001は、二次電池1003を過剰な充電(過充電)や、過大な放電電流(過電流)から保護する保護回路1002を備えている(例えば、特許文献1参照。)。   FIG. 14 is a circuit diagram showing a configuration of a battery pack according to the background art. A battery pack 1001 illustrated in FIG. 14 includes a protection circuit 1002 and a secondary battery 1003. The secondary battery 1003 is a rechargeable secondary battery such as a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, a nickel hydride secondary battery, or a nickel cadmium secondary battery. If such a secondary battery is excessively charged or the discharge current becomes excessive, characteristics such as cycle life may be deteriorated, or the battery may be expanded or deformed. Therefore, the battery pack 1001 includes a protection circuit 1002 that protects the secondary battery 1003 from excessive charging (overcharge) and excessive discharge current (overcurrent) (see, for example, Patent Document 1).

保護回路1002は、外部接続端子1004,1005と、FET(Field Effect Transistor)1006,1007と、基準電圧源1008,1009と、コンパレータ1010,1011と、抵抗1012と、論理回路1013とを備えている。   The protection circuit 1002 includes external connection terminals 1004 and 1005, FETs (Field Effect Transistors) 1006 and 1007, reference voltage sources 1008 and 1009, comparators 1010 and 1011, a resistor 1012, and a logic circuit 1013. .

外部接続端子1004,1005は、二次電池1003を充電するための充電装置を接続したり、二次電池1003からの放電電流により駆動される携帯電話機やデジタルカメラ等のモバイル機器、電動工具、ロボット、電動自転車等の駆動用電源を接続したりするための接続端子である。そして、外部接続端子1004と、二次電池1003と、FET1006と、FET1007と、外部接続端子1005とが直列に接続されている。   The external connection terminals 1004 and 1005 are connected to a charging device for charging the secondary battery 1003, or are mobile devices such as mobile phones and digital cameras driven by the discharge current from the secondary battery 1003, electric tools, robots This is a connection terminal for connecting a driving power source such as an electric bicycle. The external connection terminal 1004, the secondary battery 1003, the FET 1006, the FET 1007, and the external connection terminal 1005 are connected in series.

FET1006は、寄生ダイオードのアノードが二次電池1003側になる方向にされており、FET1007は、寄生ダイオードのアノードが外部接続端子1005側になる方向にされている。そして、FET1006は、二次電池1003に過電流が流れた場合に放電電流を遮断する過電流保護用のスイッチとして用いられ、FET1007は、二次電池1003が過充電になった場合に充電電流を遮断する過充電保護用のスイッチとして用いられる。   The FET 1006 has a direction in which the anode of the parasitic diode is on the secondary battery 1003 side, and the FET 1007 has a direction in which the anode of the parasitic diode is on the external connection terminal 1005 side. The FET 1006 is used as an overcurrent protection switch that cuts off the discharge current when an overcurrent flows in the secondary battery 1003. The FET 1007 supplies a charging current when the secondary battery 1003 is overcharged. Used as an overcharge protection switch to shut off.

また、二次電池1003の正極端子がコンパレータ1010の+端子に印加され、基準電圧源1008から出力された基準電圧VRef1がコンパレータ1010の−端子に印加され、コンパレータ1010の出力端子が論理回路1013に接続されている。基準電圧VRef1としては、二次電池1003の過充電を検出するための電圧が設定されている。そして、コンパレータ1010は、外部接続端子1004,1005に接続された図略の充電装置によって二次電池1003が充電され、二次電池1003の端子電圧が基準電圧VRef1を超えると、過充電を示す検知信号を論理回路1013へ出力する。   Further, the positive terminal of the secondary battery 1003 is applied to the + terminal of the comparator 1010, the reference voltage VRef1 output from the reference voltage source 1008 is applied to the-terminal of the comparator 1010, and the output terminal of the comparator 1010 is applied to the logic circuit 1013. It is connected. As the reference voltage VRef1, a voltage for detecting overcharge of the secondary battery 1003 is set. The comparator 1010 detects overcharge when the secondary battery 1003 is charged by a charging device (not shown) connected to the external connection terminals 1004 and 1005 and the terminal voltage of the secondary battery 1003 exceeds the reference voltage VRef1. The signal is output to the logic circuit 1013.

また、FET1006とFET1007との接続点が、抵抗1012を介してコンパレータ1011の−端子に接続され、基準電圧源1009から出力された基準電圧VRef2がコンパレータ1011の+端子に印加されている。これにより、二次電池1003からの放電電流がFET1006を流れ、FET1006のオン抵抗により生じた電圧降下が抵抗1012を介してコンパレータ1011の−端子へ印加される。また、基準電圧VRef2は、例えば二次電池1003の特性劣化を招かない範囲での最大の放電電流がFET1006を流れた場合にFET1006のオン抵抗で生じる電圧降下に相当する電圧が設定されている。   The connection point between the FET 1006 and the FET 1007 is connected to the − terminal of the comparator 1011 through the resistor 1012, and the reference voltage VRef 2 output from the reference voltage source 1009 is applied to the + terminal of the comparator 1011. As a result, the discharge current from the secondary battery 1003 flows through the FET 1006, and the voltage drop caused by the on-resistance of the FET 1006 is applied to the − terminal of the comparator 1011 through the resistor 1012. For example, the reference voltage VRef2 is set to a voltage corresponding to a voltage drop caused by the on-resistance of the FET 1006 when the maximum discharge current in a range that does not cause deterioration of the characteristics of the secondary battery 1003 flows through the FET 1006.

そして、コンパレータ1011は、例えば外部接続端子1004,1005が、金属片に接触したり、外部接続端子1004,1005に接続された負荷機器が故障したりすること等によって短絡し、二次電池1003から過電流が流れると、FET1006における電圧降下の上昇を検知して、過電流を示す検知信号を論理回路1013へ出力する。   The comparator 1011 is short-circuited, for example, when the external connection terminals 1004 and 1005 come into contact with a metal piece, or when a load device connected to the external connection terminals 1004 and 1005 breaks down. When an overcurrent flows, an increase in voltage drop in the FET 1006 is detected, and a detection signal indicating the overcurrent is output to the logic circuit 1013.

論理回路1013は、コンパレータ1010から過充電を示す検知信号が出力されると、二次電池1003の充電を停止させるべくFET1007をオフさせ、コンパレータ1011から過電流を示す検知信号が出力されると、二次電池1003の放電を停止させるべくFET1006をオフさせる。これにより、保護回路1002は、二次電池1003を、過充電や過電流から保護するようになっている。   When the detection signal indicating overcharge is output from the comparator 1010, the logic circuit 1013 turns off the FET 1007 to stop charging the secondary battery 1003, and when the detection signal indicating overcurrent is output from the comparator 1011, The FET 1006 is turned off to stop the discharge of the secondary battery 1003. Thereby, the protection circuit 1002 protects the secondary battery 1003 from overcharge and overcurrent.

また、このように二次電池を過充電や、過電流から保護する保護回路としては、図15に示す電池パック1021のように、二次電池1022とバイメタルスイッチ1023とを直列に接続し、例えば外部接続端子1024,1025に接続された充電装置が故障した場合等、充電が過剰となって二次電池1022が発熱したりバイメタルスイッチ1023が自己発熱したりすることによって、バイメタルスイッチ1023が加熱されると、バイメタルスイッチ1023がオフして充電電流を遮断し、二次電池1022を保護するようにしたものが知られている。   Further, as a protection circuit for protecting the secondary battery from overcharging and overcurrent in this way, a secondary battery 1022 and a bimetal switch 1023 are connected in series as in the battery pack 1021 shown in FIG. When the charging device connected to the external connection terminals 1024 and 1025 fails, the bimetal switch 1023 is heated by overcharging and the secondary battery 1022 generates heat or the bimetal switch 1023 self-heats. In this case, a battery in which the bimetal switch 1023 is turned off to interrupt the charging current and protect the secondary battery 1022 is known.

また、図16に示す電池パック1031のように、所定の温度を超えた場合にオフするサーミスタであるPTC(Positive Temperature Coefficient)素子であるPTC素子1032を用いて、二次電池1033とPTC素子1032とを直列に接続し、例えば外部接続端子1034,1035に接続された充電装置1036が故障した場合等、充電が過剰となって二次電池1033が発熱したりPTC素子1032が自己発熱したりすることによって、PTC素子1032が加熱されると、PTC素子1032がオフして充電電流を遮断し、二次電池1033を保護するようにしたものが知られている。
特開平4−75430号公報
Further, a secondary battery 1033 and a PTC element 1032 are used using a PTC element 1032 which is a PTC (Positive Temperature Coefficient) element which is a thermistor which is turned off when a predetermined temperature is exceeded as in the battery pack 1031 shown in FIG. Are connected in series, for example, when the charging device 1036 connected to the external connection terminals 1034 and 1035 fails, the secondary battery 1033 generates heat or the PTC element 1032 self-heats due to excessive charging. Thus, it is known that when the PTC element 1032 is heated, the PTC element 1032 is turned off to interrupt the charging current and protect the secondary battery 1033.
JP-A-4-75430

しかしながら、図14に示す保護回路1002は、FETには寄生ダイオードが有るために、電流の流れる方向が異なる放電電流と充電電流とを一つのFETで遮断することができず、放電電流を遮断するFET1006と、充電電流を遮断するFET1007とを備える必要があった。また、過充電を検出するために基準電圧源1008とコンパレータ1010とを必要とし、過電流を検出するために基準電圧源1009とコンパレータ1011と抵抗1012とを必要とし、コンパレータ1010,1011の出力信号に基づき2つのFET1006,1007をオン・オフさせる論理回路1013を必要とするため、保護回路1002の回路規模が増大するという不都合があった。   However, since the protection circuit 1002 shown in FIG. 14 has a parasitic diode in the FET, the discharge current and the charging current in different directions of current cannot be cut off by one FET, and the discharge current is cut off. It was necessary to provide the FET 1006 and the FET 1007 that cuts off the charging current. Further, a reference voltage source 1008 and a comparator 1010 are required to detect overcharge, a reference voltage source 1009, a comparator 1011 and a resistor 1012 are required to detect overcurrent, and output signals from the comparators 1010 and 1011 Therefore, since the logic circuit 1013 for turning on and off the two FETs 1006 and 1007 is required, there is a disadvantage that the circuit scale of the protection circuit 1002 increases.

更に、図15や図16に示すように、バイメタルスイッチやPTC素子の温度によって動作する温度スイッチを二次電池と直列に接続することで二次電池を過充電から保護する構成では、過充電を検出する精度が低いため、例えば充電電圧の制御精度の低い粗悪な充電装置によって電池パックの充電が行われた場合のように、温度が急激に上昇しない程度の充電電流で二次電池の充電が継続されると、温度スイッチが動作しないまま二次電池が過充電され、二次電池の特性が劣化したり、電池の膨張や変形等を招いたりするおそれがあるという不都合があった。   Furthermore, as shown in FIG. 15 and FIG. 16, in the configuration in which the secondary battery is protected from overcharging by connecting the temperature switch that operates according to the temperature of the bimetal switch or the PTC element in series with the secondary battery, Because the detection accuracy is low, the secondary battery can be charged with a charging current that does not cause the temperature to rise suddenly, such as when the battery pack is charged by a poor charging device with low charging voltage control accuracy. If the operation is continued, the secondary battery is overcharged without operating the temperature switch, and there is a problem that the characteristics of the secondary battery may be deteriorated or the battery may be expanded or deformed.

本発明は、このような問題に鑑みて為された発明であり、簡素な回路で二次電池を過充電や過電流から保護することができる保護回路を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a protection circuit capable of protecting a secondary battery from overcharging and overcurrent with a simple circuit.

本発明により保護回路は、二次電池を充電する充電装置及び/又は前記二次電池からの放電電流により駆動される負荷機器を接続するための第1及び第2の接続端子と、二次電池の両極に接続される第3及び第4の接続端子と、前記第1及び第3の接続端子間に接続され、流れる電流によって自己発熱して所定の動作温度を超えた場合にオフする共に、外部加熱されることにより前記動作温度を超えた場合にオフする感熱スイッチと、前記感熱スイッチを加熱するヒータと、前記ヒータの通電制御を行うスイッチング手段と、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が所定の過充電保護電圧を超える場合に前記スイッチング手段にヒータを通電させる第1の過充電保護手段と、前記第1及び第2の接続端子間の電圧が前記過充電保護電圧を超える場合に前記スイッチング手段に前記ヒータを通電させる第2の過充電保護手段とを備えることを特徴とする。   According to the present invention, the protection circuit includes a charging device for charging a secondary battery and / or first and second connection terminals for connecting a load device driven by a discharge current from the secondary battery, and a secondary battery. The third and fourth connection terminals connected to both electrodes of the first and the third connection terminals are connected between the first and third connection terminals and are turned off when a predetermined operating temperature is exceeded due to self-heating by the flowing current, Between the third and fourth connection terminals, a thermal switch that is turned off when the operating temperature is exceeded by being externally heated, a heater that heats the thermal switch, a switching means that controls energization of the heater, and The first overcharge protection means for energizing the heater to the switching means when the voltage exceeds a predetermined overcharge protection voltage, and the voltage between the first and second connection terminals exceeds the overcharge protection voltage. Characterized in that it comprises a second overcharge protection means for energizing said heater to said switching means when.

また、上記構成において、前記第1の過充電保護手段は、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が前記過充電保護電圧を超えるか否かを検知する第1のコンパレータを備え、前記第2の過充電保護手段は、前記第1及び第2の接続端子間の電圧が前記過充電保護電圧を超えた場合にハイレベルの信号を出力する第2のコンパレータを備え、前記スイッチング手段は、前記第1及び第2のコンパレータのうち少なくともいずれか一方のコンパレータがハイレベルの信号を出力した場合、前記ヒータを通電させることが好ましい(請求項2)。   Further, in the above configuration, the first overcharge protection means includes a first comparator that detects whether or not a voltage between the third and fourth connection terminals exceeds the overcharge protection voltage, The second overcharge protection means includes a second comparator that outputs a high level signal when a voltage between the first and second connection terminals exceeds the overcharge protection voltage, and the switching means Preferably, the heater is energized when at least one of the first and second comparators outputs a high level signal.

また、上記構成において、前記スイッチング手段は、入力端子に前記第1及び第2のコンパレータの出力端子が接続されたORゲートと、ゲートが前記ORゲートの出力端子に接続され、ドレインが前記ヒータに接続され、ソースが前記第2及び第4の接続端子に接続されたnチャネル電界効果型トランジスタとを備えることが好ましい(請求項3)。   Further, in the above configuration, the switching means includes an OR gate having an input terminal connected to the output terminals of the first and second comparators, a gate connected to the output terminal of the OR gate, and a drain connected to the heater. Preferably, the n-channel field effect transistor is connected, and the source is connected to the second and fourth connection terminals.

また、上記構成において、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が前記第1及び第2の接続端子間の電圧に所定の短絡保護電圧を加えた電圧を超える場合に、前記スイッチング手段に前記ヒータを通電させる短絡保護手段を更に備えることが好ましい(請求項4)。   In the above configuration, when the voltage between the third and fourth connection terminals exceeds the voltage obtained by adding a predetermined short-circuit protection voltage to the voltage between the first and second connection terminals, the switching means It is preferable to further comprise short-circuit protection means for energizing the heater.

また、上記構成において、前記第1の過充電保護手段は、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が前記過充電保護電圧を超えるか否かを検知する第1のコンパレータを備え、前記第2の過充電保護手段は、前記第1及び第2の接続端子間の電圧が前記過充電保護電圧を超えた場合にハイレベルの信号を出力する第2のコンパレータを備え、前記短絡保護手段は、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が前記第1及び第2の接続端子間の電圧に前記短絡保護電圧を加えた電圧を超える場合に、ハイレベルの信号を出力する第3のコンパレータを備え、前記スイッチング手段は、前記第1〜第3のコンパレータのうち少なくともいずれか一つのコンパレータがハイレベルの信号を出力した場合、前記ヒータを通電させることが好ましい(請求項5)。   Further, in the above configuration, the first overcharge protection means includes a first comparator that detects whether or not a voltage between the third and fourth connection terminals exceeds the overcharge protection voltage, The second overcharge protection means includes a second comparator that outputs a high level signal when a voltage between the first and second connection terminals exceeds the overcharge protection voltage, and the short circuit protection means. Is a third signal that outputs a high level signal when the voltage between the third and fourth connection terminals exceeds the voltage between the first and second connection terminals plus the short-circuit protection voltage. The switching means preferably energizes the heater when at least one of the first to third comparators outputs a high level signal. .

また、上記構成において、前記スイッチング手段は、入力端子に前記第1〜3のコンパレータの出力端子が接続されたORゲートと、ゲートが前記ORゲートの出力端子に接続され、ドレインが前記ヒータに接続され、ソースが前記第2及び第4の接続端子に接続されたnチャネル電界効果型トランジスタとを備えることが好ましい(請求項6)。   In the above configuration, the switching means includes an OR gate having an input terminal connected to the output terminals of the first to third comparators, a gate connected to the output terminal of the OR gate, and a drain connected to the heater. And an n-channel field effect transistor having a source connected to the second and fourth connection terminals.

また、上記構成において、前記ヒータの温度が前記感熱スイッチの動作温度よりも高い所定の上限温度になった場合、前記スイッチング手段に前記ヒータへの通電を停止させる温度制御手段を更に備えることが好ましい(請求項7)。   Further, in the above configuration, it is preferable to further include a temperature control means for causing the switching means to stop energization to the heater when the temperature of the heater reaches a predetermined upper limit temperature higher than the operating temperature of the thermal switch. (Claim 7).

また、上記構成において、前記第1の過充電保護手段は、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が前記過充電保護電圧を超える場合ハイレベルの信号を出力する第1のコンパレータを備え、前記第2の過充電保護手段は、前記第1及び第2の接続端子間の電圧が前記過充電保護電圧を超えた場合にハイレベルの信号を出力する第2のコンパレータを備え、前記短絡保護手段は、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が前記第1及び第2の接続端子間の電圧に前記短絡保護電圧を加えた電圧を超える場合に、ハイレベルの信号を出力する第3のコンパレータを備え、前記温度制御手段は、前記ヒータの温度を検知する温度センサと、前記温度センサにより検知された温度が前記上限温度となった場合、ローレベルの信号を出力する第4のコンパレータを備え、前記スイッチング手段は、入力端子に前記第1〜3のコンパレータの出力端子が接続されたORゲートと、入力端子に前記ORゲートの出力端子と前記第4のコンパレータの出力端子とが接続されたANDゲートと、ゲートが前記ANDゲートの出力端子に接続され、ドレインが前記ヒータに接続され、ソースが前記第2及び第4の接続端子に接続されたnチャネル電界効果型トランジスタとを備えることが好ましい(請求項8)。   Further, in the above configuration, the first overcharge protection means includes a first comparator that outputs a high level signal when a voltage between the third and fourth connection terminals exceeds the overcharge protection voltage. The second overcharge protection means includes a second comparator that outputs a high level signal when the voltage between the first and second connection terminals exceeds the overcharge protection voltage, and the short circuit. The protection means outputs a high level signal when the voltage between the third and fourth connection terminals exceeds the voltage obtained by adding the short-circuit protection voltage to the voltage between the first and second connection terminals. A temperature sensor that detects a temperature of the heater; and a fourth signal that outputs a low level signal when the temperature detected by the temperature sensor reaches the upper limit temperature. Compa The switching means includes an OR gate having an input terminal connected to an output terminal of the first to third comparators, an input terminal having an output terminal of the OR gate, and an output terminal of the fourth comparator. An n-channel field effect transistor having a gate connected to the output terminal of the AND gate, a drain connected to the heater, and a source connected to the second and fourth connection terminals. (Claim 8).

本発明による保護回路は、二次電池を充電する充電装置及び/又は前記二次電池からの放電電流により駆動される負荷機器を接続するための第1及び第2の接続端子と、二次電池の両極に接続される第3及び第4の接続端子と、前記第1及び第3の接続端子間に接続され、流れる電流によって自己発熱して所定の動作温度を超えた場合にオフする共に、外部加熱されることにより前記動作温度を超えた場合にオフする感熱スイッチと、前記感熱スイッチを加熱するヒータと、前記ヒータの通電制御を行うスイッチング手段と、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が所定の過充電保護電圧を超える場合に前記スイッチング手段にヒータを通電させる第1の過充電保護手段と、前記ヒータの温度が前記感熱スイッチの動作温度よりも高い所定の上限温度になった場合、前記スイッチング手段に前記ヒータへの通電を停止させる温度制御手段とを備えることを特徴とする。   The protection circuit according to the present invention includes a charging device for charging a secondary battery and / or first and second connection terminals for connecting a load device driven by a discharge current from the secondary battery, and a secondary battery. The third and fourth connection terminals connected to both electrodes of the first and the third connection terminals are connected between the first and third connection terminals and are turned off when a predetermined operating temperature is exceeded due to self-heating by the flowing current, Between the third and fourth connection terminals, a thermal switch that is turned off when the operating temperature is exceeded by being externally heated, a heater that heats the thermal switch, a switching means that controls energization of the heater, and First overcharge protection means for energizing the switching means when the voltage exceeds a predetermined overcharge protection voltage, and a predetermined temperature higher than the operating temperature of the thermal switch. If it becomes limited temperature, characterized in that it comprises a temperature control means for stopping the energization of the heater to the switching means.

また、上記構成において、前記第1の過充電保護手段は、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が前記過充電保護電圧を超える場合、ハイレベルの信号を出力する第1のコンパレータを備え、前記温度制御手段は、前記ヒータの温度を検知する温度センサと、前記温度センサにより検知された温度が前記上限温度となった場合、ローレベルの信号を出力する第4のコンパレータを備え、前記スイッチング手段は、前記第1及び第4のコンパレータの両コンパレータがハイレベルの信号を出力した場合、前記ヒータを通電させ、両コンパレータのうち少なくともいずれか一方のコンパレータがローレベルの信号を出力した場合、前記スイッチング手段に前記ヒータへの通電を停止させることが好ましい(請求項10)。   Further, in the above configuration, the first overcharge protection unit includes a first comparator that outputs a high level signal when a voltage between the third and fourth connection terminals exceeds the overcharge protection voltage. The temperature control means includes a temperature sensor for detecting the temperature of the heater, and a fourth comparator for outputting a low level signal when the temperature detected by the temperature sensor reaches the upper limit temperature, The switching means energizes the heater when both the first and fourth comparators output a high level signal, and at least one of the comparators outputs a low level signal. In this case, it is preferable to stop the energization of the heater to the switching means.

また、上記構成において、前記スイッチング手段は、入力端子に前記第1及び第4のコンパレータの出力端子が接続されたANDゲートと、ゲートが前記ANDゲートの出力端子に接続され、ドレインが前記ヒータに接続され、ソースが前記第2及び第4の接続端子に接続されたnチャネル電界効果型トランジスタとを備えることが好ましい(請求項11)。   In the above configuration, the switching means includes an AND gate having an input terminal connected to the output terminals of the first and fourth comparators, a gate connected to the output terminal of the AND gate, and a drain connected to the heater. And an n-channel field effect transistor having a source connected to the second and fourth connection terminals.

また、上記構成において、前記感熱スイッチと前記第3の接続端子との間に接続された温度ヒューズを更に備え、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が前記過充電保護電圧よりも高い第2の過充電保護電圧を超えた場合、前記上限温度を前記温度ヒューズの溶断温度よりも高い温度に変更する上限温度変更手段を更に備えることが好ましい(請求項12)。   Moreover, in the said structure, it further has the thermal fuse connected between the said thermal switch and the said 3rd connection terminal, and the voltage between the said 3rd and 4th connection terminals is higher than the said overcharge protection voltage. It is preferable to further include upper limit temperature changing means for changing the upper limit temperature to a temperature higher than the fusing temperature of the thermal fuse when the second overcharge protection voltage is exceeded.

本発明による保護回路は、二次電池を充電する充電装置及び/又は前記二次電池からの放電電流により駆動される負荷機器を接続するための第1及び第2の接続端子と、二次電池の両極に接続される第3及び第4の接続端子と、前記第1及び第3の接続端子間に接続され、流れる電流によって自己発熱して所定の動作温度を超えた場合にオフする共に、外部加熱されることにより前記動作温度を超えた場合にオフする感熱スイッチと、前記感熱スイッチを加熱するヒータと、前記ヒータの通電制御を行うスイッチング手段と、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が所定の過充電保護電圧を超える場合に、前記スイッチング手段に前記ヒータを通電させる第1の過充電保護手段と、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が、前記第1及び第2の接続端子間の電圧に所定の短絡保護電圧を加えた電圧を超える場合に、前記スイッチング手段に前記ヒータを通電させる短絡保護手段とを備えることを特徴とする。   The protection circuit according to the present invention includes a charging device for charging a secondary battery and / or first and second connection terminals for connecting a load device driven by a discharge current from the secondary battery, and a secondary battery. The third and fourth connection terminals connected to both electrodes of the first and the third connection terminals are connected between the first and third connection terminals and are turned off when a predetermined operating temperature is exceeded due to self-heating by the flowing current, Between the third and fourth connection terminals, a thermal switch that is turned off when the operating temperature is exceeded by being externally heated, a heater that heats the thermal switch, a switching means that controls energization of the heater, and When the voltage exceeds a predetermined overcharge protection voltage, the first overcharge protection means for energizing the heater to the switching means, and the voltage between the third and fourth connection terminals are the first and Second If it exceeds a voltage obtained by adding a predetermined short-circuit protection voltage to the voltage between the connecting terminals, characterized in that it comprises a short circuit protection means for energizing said heater to said switching means.

また、上記構成において、前記第1の過充電保護手段は、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が前記過充電保護電圧を超えるか否かを検知する第1のコンパレータを備え、前記短絡保護手段は、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が前記第1及び第2の接続端子間の電圧に所定の短絡保護電圧を加えた電圧を超える場合に、ハイレベルの信号を出力する第3のコンパレータを備え、前記スイッチング手段は、前記第1及び第3のコンパレータのうち少なくともいずれか一方のコンパレータがハイレベルの信号を出力した場合、前記ヒータを通電させることが好ましい(請求項14)。   Further, in the above configuration, the first overcharge protection means includes a first comparator that detects whether or not a voltage between the third and fourth connection terminals exceeds the overcharge protection voltage, The short circuit protection means outputs a high level signal when the voltage between the third and fourth connection terminals exceeds a voltage obtained by adding a predetermined short circuit protection voltage to the voltage between the first and second connection terminals. It is preferable that a third comparator for outputting is provided, and the switching means energizes the heater when at least one of the first and third comparators outputs a high level signal. Item 14).

また、上記構成において、前記スイッチング手段は、入力端子に前記第1及び第3のコンパレータの出力端子が接続されたORゲートと、ゲートが前記ORゲートの出力端子に接続され、ドレインが前記ヒータに接続され、ソースが前記第2及び第4の接続端子に接続されたnチャネル電界効果型トランジスタとを備えることが好ましい(請求項15)。   In the above configuration, the switching means includes an OR gate having an input terminal connected to the output terminals of the first and third comparators, a gate connected to the output terminal of the OR gate, and a drain connected to the heater. And an n-channel field effect transistor having a source connected to the second and fourth connection terminals.

また、上記構成において、前記感熱スイッチに抵抗を並列接続したことが好ましい(請求項16)。   In the above configuration, it is preferable that a resistor is connected in parallel to the thermal switch.

また、上記構成において、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が所定の過放電電圧以下となった場合、前記二次電池からの保護回路への電力供給を停止する電源制御手段を更に備えることが好ましい(請求項17)。   Further, in the above configuration, when the voltage between the third and fourth connection terminals becomes equal to or lower than a predetermined overdischarge voltage, power supply control means for stopping power supply from the secondary battery to the protection circuit is further provided. It is preferable to provide (Claim 17).

請求項1記載の発明によれば、第1の過充電保護手段は、第3及び第4の接続端子間の電圧(二次電池の電圧)が予め設定された過充電保護電圧を超えると、スイッチング手段にヒータを通電させ、感熱スイッチはヒータにより加熱されてオフし、充電電流の通電を遮断するため、二次電池を過充電から保護することができる。   According to the first aspect of the present invention, the first overcharge protection means, when the voltage between the third and fourth connection terminals (the voltage of the secondary battery) exceeds a preset overcharge protection voltage, Since the heater is energized to the switching means and the thermal switch is heated by the heater to be turned off and the charging current is cut off, the secondary battery can be protected from overcharging.

また、感熱スイッチは、二次電池からの放電電流が所定の電流値を超えた場合、自己発熱によりオフして放電電流を遮断するので、二次電池を過電流から保護することができる。そのため、図14示すような過電流防止用のFET1006、基準電圧源1009、及び過電流を検出するためのコンパレータ1011が不要となり、回路の簡素化を図ることができる。   Further, when the discharge current from the secondary battery exceeds a predetermined current value, the thermal switch is turned off by self-heating to cut off the discharge current, so that the secondary battery can be protected from overcurrent. Therefore, the FET 1006 for preventing overcurrent, the reference voltage source 1009, and the comparator 1011 for detecting overcurrent as shown in FIG. 14 are not required, and the circuit can be simplified.

更に、放電電流と充電電流とを感熱スイッチにより遮断することができるため、回路を簡素化することができる。   Furthermore, since the discharge current and the charge current can be interrupted by the thermal switch, the circuit can be simplified.

ここで、第2の過充電保護手段が存在しない場合を考える。過充電保護状態において、ヒータにより二次電池の電力が消耗されると、二次電池の電圧が低下し、スイッチング手段によりヒータの通電が停止され、感熱スイッチの加熱が停止される。そして、感熱スイッチは自然冷却され、動作温度以下になると、再びオンし、充電装置からの充電電流を流し、二次電池を再び充電する。二次電池の充電が継続されると、二次電池の電圧が過充電保護電圧を超え、再び、感熱スイッチはオフする。このように、過充電保護状態において、第1及び第2の接続端子間に充電装置が接続され続けると、チャタリングが発生する。   Here, consider a case where the second overcharge protection means is not present. When the power of the secondary battery is consumed by the heater in the overcharge protection state, the voltage of the secondary battery decreases, the energization of the heater is stopped by the switching means, and the heating of the thermal switch is stopped. When the thermal switch is naturally cooled and becomes below the operating temperature, it is turned on again, a charging current is supplied from the charging device, and the secondary battery is charged again. When charging of the secondary battery is continued, the voltage of the secondary battery exceeds the overcharge protection voltage, and the thermal switch is turned off again. Thus, chattering occurs when the charging device continues to be connected between the first and second connection terminals in the overcharge protection state.

しかしながら、本発明は第2の過充電保護手段を備えている。そのため、過充電保護状態において、第1及び第2の接続端子間に充電装置が接続されて充電が継続され、第1及び第2の接続端子間の電圧が過充電保護電圧を超えていれば、スイッチング手段にヒータを通電させるため、二次電池の電圧が過充電保護電圧以下となっても、感熱スイッチは継続してオンする結果、過充電保護状態において生じる感熱スイッチのチャタリングを防止することができる。これにより、感熱スイッチの劣化を防止することができる。   However, the present invention includes the second overcharge protection means. Therefore, in the overcharge protection state, if the charging device is connected between the first and second connection terminals and charging is continued, and the voltage between the first and second connection terminals exceeds the overcharge protection voltage. To prevent the chattering of the thermal switch that occurs in the overcharge protection state as a result of the thermal switch being turned on continuously even if the voltage of the secondary battery is equal to or lower than the overcharge protection voltage in order to energize the switching means with the heater Can do. Thereby, deterioration of a thermal switch can be prevented.

請求項2記載の発明によれば、第3及び第4の接続端子間の電圧(二次電池の電圧)と第1及び第2の接続端子間の電圧とがコンパレータにより検知されているため、かかる検知を高精度に行うことができる。   According to the invention of claim 2, since the voltage between the third and fourth connection terminals (voltage of the secondary battery) and the voltage between the first and second connection terminals are detected by the comparator, Such detection can be performed with high accuracy.

請求項3記載の発明によれば、スイッチング手段をORゲートとnチャネル電界効果型トランジスタとにより構成したため、第3及び第4の接続端子間の電圧(二次電池の電圧)が過充電保護電圧を超えた場合、又は第1及び第2の接続端子間の電圧が過充電保護電圧を超えた場合、ヒータをより確実に加熱することができ、感熱スイッチをより確実にオフすることができる。   According to the invention described in claim 3, since the switching means is constituted by the OR gate and the n-channel field effect transistor, the voltage between the third and fourth connection terminals (the voltage of the secondary battery) is the overcharge protection voltage. Or when the voltage between the first and second connection terminals exceeds the overcharge protection voltage, the heater can be heated more reliably and the thermal switch can be turned off more reliably.

請求項4記載の発明によれば、短絡保護手段は、過電流保護状態において、二次電池の電圧から第1及び第2の接続端子間の電圧差し引いた電圧が短絡保護電圧を超えている場合、第1及び第2の接続端子は短絡されている、又は過電流を引き起こすような低抵抗が接続されていると判定して、ヒータを加熱させ、感熱スイッチを継続してオフさせるため、過電流保護状態における感熱スイッチのチャタリングを防止することができる。その結果、過充電保護状態において、第1及び第2の接続端子に過電流を生じさせる負荷が接続され続けている場合に、チャタリングのオン時に流れる過電流を防止することができる。   According to invention of Claim 4, a short circuit protection means is a case where the voltage obtained by subtracting the voltage between the first and second connection terminals from the voltage of the secondary battery exceeds the short circuit protection voltage in the overcurrent protection state. It is determined that the first and second connection terminals are short-circuited or have a low resistance that causes overcurrent, and the heater is heated and the thermal switch is continuously turned off. Chattering of the thermal switch in the current protection state can be prevented. As a result, in the overcharge protection state, it is possible to prevent an overcurrent that flows when chattering is turned on when a load that causes an overcurrent is continuously connected to the first and second connection terminals.

請求項5記載の発明によれば、第3及び第4の接続端子間の電圧(二次電池の電圧)が過充電保護電圧を超えているか否かが第1のコンパレータにより検知され、第1及び第2の接続端子間の電圧が過充電保護電圧を超えているか否かが第2のコンパレータにより検知され、二次電池の電圧が第1及び第2の接続端子間の電圧に短絡保護電圧を加えた電圧を超えているか否かが第3のコンパレータにより検知されているため、これらの検知を高精度に行うことができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the first comparator detects whether or not the voltage between the third and fourth connection terminals (the voltage of the secondary battery) exceeds the overcharge protection voltage. And whether the voltage between the second connection terminals exceeds the overcharge protection voltage or not is detected by the second comparator, and the voltage of the secondary battery is reduced to the voltage between the first and second connection terminals. Since the third comparator detects whether or not the voltage to which is added is exceeded, these detections can be performed with high accuracy.

請求項6記載の発明によれば、スイッチング手段をORゲートとnチャネル電界効果型トランジスタとにより構成したため、第3及び第4の接続端子間の電圧(二次電池の電圧)が過充電保護電圧を超えた場合、第1及び第2の接続端子間の電圧が過充電保護電圧を超えた場合、又は二次電池の電圧から第1及び第2の接続端子間の電圧を差し引いた電圧が短絡保護電圧を超えた場合、ヒータをより確実に加熱することができ、感熱スイッチをより確実にオフすることができる。   According to the sixth aspect of the present invention, since the switching means is composed of the OR gate and the n-channel field effect transistor, the voltage between the third and fourth connection terminals (the voltage of the secondary battery) is the overcharge protection voltage. Is exceeded, the voltage between the first and second connection terminals exceeds the overcharge protection voltage, or the voltage obtained by subtracting the voltage between the first and second connection terminals from the voltage of the secondary battery is short-circuited. When the protection voltage is exceeded, the heater can be heated more reliably and the thermal switch can be turned off more reliably.

請求項7記載の発明によれば、温度制御手段は、ヒータの温度が感熱スイッチの動作温度よりも高い上限温度に達した場合、ヒータの通電を停止させるため、過充電保護を達成しつつ、感熱スイッチが上限温度以上に加熱されることを防止し、感熱スイッチの溶着を防止することができる。   According to the seventh aspect of the invention, the temperature control means stops the energization of the heater when the temperature of the heater reaches the upper limit temperature higher than the operating temperature of the thermal switch. It is possible to prevent the thermal switch from being heated to the upper limit temperature or more, and to prevent the thermal switch from being welded.

請求項8記載の発明によれば、第1の過充電保護手段、第2の過充電保護手段、短絡保護手段、及び温度制御手段を第1〜第4のコンパレータにより構成し、スイッチング手段をORゲートと、ANDゲートと、nチャネル電界効果型トランジスタにより構成したため、二次電池を過充電及び過電流からより確実に保護することができる。   According to the invention described in claim 8, the first overcharge protection means, the second overcharge protection means, the short circuit protection means, and the temperature control means are constituted by the first to fourth comparators, and the switching means is ORed. Since the gate, the AND gate, and the n-channel field effect transistor are used, the secondary battery can be more reliably protected from overcharge and overcurrent.

請求項9記載の発明によれば、請求項1記載の発明と同様、二次電池を過充電から保護し、回路の簡素化を図ることができることに加え、温度制御手段は、ヒータの温度が感熱スイッチの動作温度よりも高い上限温度に達した場合、ヒータの通電を停止させるため、過充電保護を達成しつつ、感熱スイッチが上限温度以上に加熱されることを防止し、感熱スイッチの溶着を防止することができる。   According to the ninth aspect of the invention, as in the first aspect of the invention, the secondary battery can be protected from overcharge and the circuit can be simplified. When the upper limit temperature higher than the operating temperature of the thermal switch is reached, the energization of the heater is stopped, so overheating protection is achieved and the thermal switch is prevented from being heated above the upper limit temperature. Can be prevented.

請求項10記載の発明によれば、第3及び第4の接続端子間の電圧(二次電池の電圧)が過充電保護電圧を超えているか否かが第1のコンパレータにより検知され、ヒータの温度が温度センサにより検知され、ヒータの温度が上限温度を超えているか否かが第4のコンパレータにより検知されているため、これらの検知を高精度に行うことができる。   According to the invention described in claim 10, whether or not the voltage between the third and fourth connection terminals (the voltage of the secondary battery) exceeds the overcharge protection voltage is detected by the first comparator, Since the temperature is detected by the temperature sensor and whether or not the temperature of the heater exceeds the upper limit temperature is detected by the fourth comparator, these detections can be performed with high accuracy.

請求項11記載の発明によれば、スイッチング手段をANDゲートとnチャネル電界効果型トランジスタにより構成したため、第3及び第4の接続端子間の電圧(二次電池の電圧)が過充電保護電圧を超えた場合、ヒータを精度良くオンにし、ヒータの温度が上限温度を超えた場合、ヒータの加熱を精度良く停止することができる。   According to the eleventh aspect of the present invention, since the switching means is composed of an AND gate and an n-channel field effect transistor, the voltage between the third and fourth connection terminals (the voltage of the secondary battery) is the overcharge protection voltage. When it exceeds, the heater can be turned on with high accuracy, and when the temperature of the heater exceeds the upper limit temperature, heating of the heater can be stopped with high accuracy.

請求項12記載の発明によれば、過充電保護状態において充電が継続されると、ヒータの温度は更に上昇していき、やがて上限温度に到達するが、感熱スイッチが溶着していると、ヒータの温度が上限温度に到達しても、充電は継続される。そして、充電が継続され、第3及び第4の接続端子間の電圧(二次電池の電圧)が第2の過充電保護電圧を超えると、上限温度が温度ヒューズの溶断温度よりも高い温度に変更される。そのため、温度ヒューズを確実に溶断することができ、感熱スイッチが溶着していても、二次電池を過充電から保護することができる。   According to the invention of claim 12, when charging is continued in the overcharge protection state, the temperature of the heater further rises and eventually reaches the upper limit temperature, but when the thermal switch is welded, the heater Even if the temperature reaches the upper limit temperature, the charging is continued. Then, when charging is continued and the voltage between the third and fourth connection terminals (the voltage of the secondary battery) exceeds the second overcharge protection voltage, the upper limit temperature becomes higher than the fusing temperature of the thermal fuse. Be changed. Therefore, the thermal fuse can be surely blown, and even if the thermal switch is welded, the secondary battery can be protected from overcharging.

請求項13記載の発明によれば、請求項1記載の発明同様、二次電池を過充電から保護することができ、回路の簡素化を図ることができると共に、請求項4記載の発明同様、過電流保護状態における感熱スイッチのチャタリングを防止することができる。   According to the invention of claim 13, as in the invention of claim 1, the secondary battery can be protected from overcharging, the circuit can be simplified, and the invention of claim 4 can be achieved. Chattering of the thermal switch in the overcurrent protection state can be prevented.

請求項14記載の発明によれば、第3及び第4の接続端子間の電圧(二次電池の電圧)と第1及び第2の接続端子間の電圧とがコンパレータにより検知されているため、かかる検知を高精度に行うことができる。   According to the invention of claim 14, since the voltage between the third and fourth connection terminals (the voltage of the secondary battery) and the voltage between the first and second connection terminals are detected by the comparator, Such detection can be performed with high accuracy.

請求項15記載の発明によれば、スイッチング手段をORゲートとnチャネル電界効果型トランジスタとにより構成したため、第3及び第4の接続端子間の電圧(二次電池の電圧)が過充電保護電圧を超えた場合、又は二次電池の電圧から第1及び第2の接続端子間の電圧を差し引いた電圧が短絡保護電圧を超えた場合、ヒータをより確実に加熱することができ、感熱スイッチをより確実にオフすることができる。   According to the fifteenth aspect of the invention, since the switching means is composed of the OR gate and the n-channel field effect transistor, the voltage between the third and fourth connection terminals (the voltage of the secondary battery) is the overcharge protection voltage. Or when the voltage obtained by subtracting the voltage between the first and second connection terminals from the voltage of the secondary battery exceeds the short-circuit protection voltage, the heater can be heated more reliably. It can be turned off more reliably.

請求項16記載の発明によれば、過電流保護状態において、第1及び第2の接続端子から過電流を引き起こす負荷が取り外されると、感熱スイッチに並列接続された抵抗に二次電池からの電流が流れ、第3及び第4の接続端子間の電圧(二次電池の電圧)と第1及び第2の接続端子間の電圧がほぼ等しくなり、二次電池の電圧が第1及び第2の接続端子間の電圧に短絡保護電圧を加えた電圧以下となるため、ヒータの加熱が停止され、感熱スイッチがオンとなる。これにより、過電流保護状態において、負荷が取り外され、短絡又は低抵抗状態が解除された場合、保護回路を過電流保護状態から通常状態に速やかに復帰させることができる。   According to the invention of claim 16, in the overcurrent protection state, when the load causing the overcurrent is removed from the first and second connection terminals, the current from the secondary battery is connected to the resistor connected in parallel to the thermal switch. The voltage between the third and fourth connection terminals (the voltage of the secondary battery) and the voltage between the first and second connection terminals are substantially equal, and the voltage of the secondary battery is the first and second voltages. Since it becomes below the voltage which added the short circuit protection voltage to the voltage between connection terminals, the heating of a heater is stopped and a thermal switch is turned on. Thereby, in the overcurrent protection state, when the load is removed and the short circuit or the low resistance state is released, the protection circuit can be quickly returned from the overcurrent protection state to the normal state.

請求項17記載の発明によれば、第3及び第4の接続端子間の電圧(二次電池の電圧)が過放電電圧以下となった場合、二次電池から保護回路への電力供給が停止されるため、二次電池の電力消費を防止することができ、第1及び第2の接続端子が開放されている状態において、二次電池を過放電から保護することができる。   According to the invention of claim 17, when the voltage between the third and fourth connection terminals (the voltage of the secondary battery) becomes the overdischarge voltage or less, the power supply from the secondary battery to the protection circuit is stopped. Therefore, power consumption of the secondary battery can be prevented, and the secondary battery can be protected from overdischarge in a state where the first and second connection terminals are open.

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る電池パックの一例を示す分解斜視図である。図1に示す電池パック1は、有底筒状の容器2と、外部端子接続ユニット3と、容器2と外部端子接続ユニット3との間に挿入される板状のスペーサ4とを備えている。容器2は、二次電池6が収容され、かしめ封口されており、二次電池6に凸状に設けられた正極端子6aが容器2の開口端から突出するようにされている。また、容器2は、ニッケルメッキを表面に施した鋼板から構成されており、二次電池6の負極が容器2の内部で容器2と接続されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of a battery pack according to Embodiment 1 of the present invention. A battery pack 1 shown in FIG. 1 includes a bottomed cylindrical container 2, an external terminal connection unit 3, and a plate-like spacer 4 inserted between the container 2 and the external terminal connection unit 3. . The container 2 accommodates a secondary battery 6 and is sealed by caulking, and a positive electrode terminal 6 a provided in a convex shape on the secondary battery 6 projects from the opening end of the container 2. The container 2 is made of a steel plate with nickel plating on the surface, and the negative electrode of the secondary battery 6 is connected to the container 2 inside the container 2.

外部端子接続ユニット3は、例えば樹脂成形されたケース31を備えて構成され、充電装置や負荷機器を接続するための接続端子T1,T2がケース31の表面に露出して設けられている。また、接続端子T2と接続された、例えば板状の金属により構成された接続端子T4が、容器2と接続される方向に突出して設けられている。   The external terminal connection unit 3 includes, for example, a resin-molded case 31, and connection terminals T <b> 1 and T <b> 2 for connecting a charging device and a load device are exposed on the surface of the case 31. Further, a connection terminal T4 made of, for example, a plate-like metal connected to the connection terminal T2 is provided so as to protrude in the direction in which the container 2 is connected.

図2は、図1に示す電池パック1の回路図を示している。電池パック1は、保護回路5と、二次電池6とを備えている。二次電池6は、例えばリチウムイオン二次電池、リチウムポリマー二次電池、ニッケル水素二次電池、あるいはニッケルカドミウム二次電池等の充電可能な二次電池である。保護回路5は、二次電池6を過充電や、過電流から保護する回路である。   FIG. 2 shows a circuit diagram of the battery pack 1 shown in FIG. The battery pack 1 includes a protection circuit 5 and a secondary battery 6. The secondary battery 6 is a rechargeable secondary battery such as a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, a nickel hydride secondary battery, or a nickel cadmium secondary battery. The protection circuit 5 is a circuit that protects the secondary battery 6 from overcharging and overcurrent.

保護回路5は、外部端子接続ユニット3の内部に配設されており、接続端子T1〜T4(第1〜第4の接続端子)、バイメタルスイッチ(感熱スイッチ)SW1、過充電保護部(第1の過充電保護手段)51、チャタリング防止部(第2の過充電保護手段)52、ヒータR1、トランジスタ(スイッチング手段)Q1、及びORゲート(スイッチング手段)G1を備えている。接続端子T1及び接続端子T2は、二次電池6を充電する図略の充電装置及び/又は二次電池6からの放電電流により駆動される負荷機器を接続するための接続端子である。負荷機器は、例えば携帯電話機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯型パーソナルコンピュータ、電動工具等、電池で駆動される種々の電気機器である。   The protection circuit 5 is disposed inside the external terminal connection unit 3, and includes connection terminals T1 to T4 (first to fourth connection terminals), a bimetal switch (thermal switch) SW1, and an overcharge protection unit (first Overcharge protection means) 51, a chattering prevention unit (second overcharge protection means) 52, a heater R1, a transistor (switching means) Q1, and an OR gate (switching means) G1. The connection terminal T <b> 1 and the connection terminal T <b> 2 are connection terminals for connecting a charging device (not shown) that charges the secondary battery 6 and / or a load device that is driven by a discharge current from the secondary battery 6. The load device is various electric devices driven by a battery such as a mobile phone, a digital camera, a video camera, a portable personal computer, and an electric tool.

接続端子T3は二次電池6の正極に接続され、接続端子T4は二次電池6の負極に接続されている。バイメタルスイッチSW1は、接続端子T1及びT3間に接続されている。ヒータR1は、一端が接続端子T3に接続され、他端がトランジスタQ1のドレインに接続されている。トランジスタQ1は、ゲートがORゲートG1の出力端子に接続され、ソースが接続端子T2,T4に接続されている。   The connection terminal T3 is connected to the positive electrode of the secondary battery 6, and the connection terminal T4 is connected to the negative electrode of the secondary battery 6. The bimetal switch SW1 is connected between the connection terminals T1 and T3. The heater R1 has one end connected to the connection terminal T3 and the other end connected to the drain of the transistor Q1. The transistor Q1 has a gate connected to the output terminal of the OR gate G1, and a source connected to the connection terminals T2 and T4.

過充電保護部51は、コンパレータA1及び基準電圧源E1を備え、チャタリング防止部52は、コンパレータA2及び基準電圧源E2を備えている。コンパレータA1は−端子が基準電圧源E1の正極と接続され、+端子が接続端子T3と接続され、出力端子がORゲートG1の入力端子に接続され、電源供給端子が接続端子T3と接続され、グラウンド端子が接続端子T2,T4と接続されている。基準電圧源E1の負極は接続端子T2,T4と接続されている。   The overcharge protection unit 51 includes a comparator A1 and a reference voltage source E1, and the chattering prevention unit 52 includes a comparator A2 and a reference voltage source E2. The comparator A1 has a negative terminal connected to the positive electrode of the reference voltage source E1, a positive terminal connected to the connection terminal T3, an output terminal connected to the input terminal of the OR gate G1, a power supply terminal connected to the connection terminal T3, The ground terminal is connected to the connection terminals T2 and T4. The negative electrode of the reference voltage source E1 is connected to the connection terminals T2 and T4.

コンパレータA2は、+端子が接続端子T1と接続され、−端子が基準電圧源E2の正極と接続され、出力端子がORゲートG1の入力端子と接続され、電源供給端子が接続端子T3に接続され、グラウンド端子が接続端子T2,T4と接続されている。基準電圧源E2の負極は接続端子T2,T4と接続されている。   The comparator A2 has a positive terminal connected to the connection terminal T1, a negative terminal connected to the positive terminal of the reference voltage source E2, an output terminal connected to the input terminal of the OR gate G1, and a power supply terminal connected to the connection terminal T3. The ground terminal is connected to the connection terminals T2 and T4. The negative electrode of the reference voltage source E2 is connected to the connection terminals T2 and T4.

バイメタルスイッチSW1は、予め設定された所定の動作温度Tsw1を超えた場合にオフする感熱スイッチであり、動作温度Tsw1は、例えば二次電池6の特性を劣化させない温度範囲における最高温度が設定されている。   The bimetal switch SW1 is a thermal switch that is turned off when a predetermined operating temperature Tsw1 that is set in advance is exceeded. The operating temperature Tsw1 is set to a maximum temperature in a temperature range that does not deteriorate the characteristics of the secondary battery 6, for example. Yes.

また、バイメタルスイッチSW1は、温度が上昇してオフした後、温度が低下すれば再びオンする復帰形の感熱スイッチである。なお、感熱スイッチとしては、バイメタルスイッチに代えて、形状記憶合金を用いたスイッチ(例えば、実公平7−4770、特開平11−224579に記載のもの)や、形状記憶樹脂を用いたスイッチを、同様にして用いることができる。   The bimetal switch SW1 is a return-type thermal switch that turns on again when the temperature drops after the temperature rises and turns off. In addition, as a thermal switch, instead of a bimetal switch, a switch using a shape memory alloy (for example, one described in Japanese Utility Model Publication Nos. 7-4770 and 11-224579), or a switch using a shape memory resin, It can be used similarly.

形状記憶合金としては、ニッケル−チタン合金系、銅−亜鉛−アルミニウム合金などの熱弾性型マルテンサイト変態および逆変態に基づき、復元力を有する形状記憶合金であれば良く、これらの合金がその変形された形状より復元された形状に変化する形状変化温度範囲は、形状記憶合金の組成を適宜に選定したり、熱処理プロセスを変更したりすることにより変更可能である。   The shape memory alloy may be a shape memory alloy having a restoring force based on thermoelastic martensitic transformation and reverse transformation such as nickel-titanium alloy, copper-zinc-aluminum alloy, and these alloys are deformed. The shape change temperature range in which the shape is restored to the restored shape can be changed by appropriately selecting the shape memory alloy composition or changing the heat treatment process.

形状記憶樹脂としては、架橋または部分結晶化させた固定相と可逆相が混在しているポリエステル、ポリウレタン、スチレン・ブタジエン、トランスポリイソプレンなどの樹脂を用いることができる。   As the shape memory resin, resins such as polyester, polyurethane, styrene / butadiene, and transpolyisoprene in which a cross-linked or partially crystallized stationary phase and a reversible phase are mixed can be used.

ヒータR1は、例えば正の温度特性、すなわち温度の増減に応じて抵抗値が増減するPTC(Positive Temperature Coefficient)サーミスタが用いられる。これにより、ヒータR1に電圧を印加すると、ヒータR1の自己発熱によってヒータR1の抵抗値が増大し、ヒータR1を流れる電流が減少する結果、ヒータR1の温度は最終的に、最終到達温度で一定となる。最終到達温度は、バイメタルスイッチSW1の動作温度Tsw1を超える温度であって、二次電池6や保護回路5を損傷しない程度の温度が設定されている。これにより、ヒータR1の発熱によって二次電池6や保護回路5を損傷したりすることを抑制することができる。   As the heater R1, for example, a positive temperature characteristic, that is, a PTC (Positive Temperature Coefficient) thermistor whose resistance value increases or decreases according to an increase or decrease in temperature is used. As a result, when a voltage is applied to the heater R1, the resistance value of the heater R1 increases due to self-heating of the heater R1, and the current flowing through the heater R1 decreases. As a result, the temperature of the heater R1 is finally constant at the final temperature. It becomes. The final temperature is a temperature that exceeds the operating temperature Tsw1 of the bimetal switch SW1, and is set to a temperature that does not damage the secondary battery 6 and the protection circuit 5. Thereby, it can suppress that the secondary battery 6 and the protection circuit 5 are damaged by the heat_generation | fever of heater R1.

過充電保護部51は、二次電池6の過充電を検知し、二次電池6への充電電流を遮断させ、二次電池6を過充電保護状態にする。チャタリング防止部52は、過充電保護状態において生じるバイメタルスイッチSW1のチャタリングを防止する。   The overcharge protection unit 51 detects overcharge of the secondary battery 6, interrupts the charging current to the secondary battery 6, and puts the secondary battery 6 into an overcharge protection state. The chattering prevention unit 52 prevents chattering of the bimetal switch SW1 that occurs in the overcharge protection state.

基準電圧源E1は、二次電池6の過充電を検出するための判断基準となる基準電圧(過充電保護電圧)Ref1を出力する電圧発生回路である。基準電圧源E2は、バイメタルスイッチSW1のチャタリングを防止するための基準電圧(過充電保護電圧)Ref2を出力する電圧発生回路である。   The reference voltage source E <b> 1 is a voltage generation circuit that outputs a reference voltage (overcharge protection voltage) Ref <b> 1 that serves as a determination reference for detecting overcharge of the secondary battery 6. The reference voltage source E2 is a voltage generation circuit that outputs a reference voltage (overcharge protection voltage) Ref2 for preventing chattering of the bimetal switch SW1.

本実施の形態では、基準電圧Ref1と基準電圧Ref2とはほぼ等しく、具体的には基準電圧Ref1=基準電圧Ref2=4.3Vである。   In the present embodiment, the reference voltage Ref1 and the reference voltage Ref2 are substantially equal, specifically, reference voltage Ref1 = reference voltage Ref2 = 4.3V.

コンパレータA1は、−端子に基準電圧Ref1が印加され、接続端子T3,T4間の電圧、すなわち二次電池6の電圧Vbが基準電圧Ref1を超えた場合、ハイレベルの信号を出力し、電圧Vbが基準電圧Ref1以下の場合、ローレベルの信号を出力する。   When the reference voltage Ref1 is applied to the negative terminal and the voltage between the connection terminals T3 and T4, that is, the voltage Vb of the secondary battery 6 exceeds the reference voltage Ref1, the comparator A1 outputs a high level signal, and the voltage Vb When is lower than the reference voltage Ref1, a low level signal is output.

コンパレータA2は、−端子に基準電圧Ref2が印加され、接続端子T1,T2間の電圧、すなわち、接続端子T1,T2に接続される充電装置又は負荷機器の電圧Vaが基準電圧Ref2を超えた場合、ハイレベルの信号を出力し、電圧Vaが基準電圧Ref2以下の場合、ローレベルの信号を出力する。   When the reference voltage Ref2 is applied to the negative terminal of the comparator A2, the voltage between the connection terminals T1 and T2, that is, the voltage Va of the charging device or load device connected to the connection terminals T1 and T2 exceeds the reference voltage Ref2. When the voltage Va is equal to or lower than the reference voltage Ref2, a low level signal is output.

本実施の形態では、コンパレータA1,A2として、ノイズの影響を低減するために、入力電圧にヒステリシスを有するコンパレータが採用されている。   In the present embodiment, comparators having hysteresis in the input voltage are employed as the comparators A1 and A2 in order to reduce the influence of noise.

ORゲートG1は、コンパレータA1,A2のうちいずれか一方のコンパレータからハイレベルの信号が出力された場合、トランジスタQ1のゲートにハイレベルの信号を出力し、両コンパレータからローレベルの信号が出力された場合、トランジスタQ1のゲートにローレベルの出力する。   When a high level signal is output from one of the comparators A1 and A2, the OR gate G1 outputs a high level signal to the gate of the transistor Q1, and a low level signal is output from both comparators. In this case, a low level is output to the gate of the transistor Q1.

トランジスタQ1は、nチャネルFET(電界効果型トランジスタ)が採用され、ORゲートG1からハイレベルの信号が出力された場合、オンしてヒータR1を通電し、ヒータR1を加熱させ、バイメタルスイッチSW1をオフさせ、ORゲートG1からローレベルの信号が出力された場合、オフしてヒータR1の通電を停止し、ヒータR1の加熱を停止させ、バイメタルスイッチSW1をオンさせる。   The transistor Q1 employs an n-channel FET (field effect transistor), and when a high level signal is output from the OR gate G1, it turns on and energizes the heater R1, heats the heater R1, and turns on the bimetal switch SW1. When the low level signal is output from the OR gate G1, the heater R1 is turned off to stop energization of the heater R1, the heating of the heater R1 is stopped, and the bimetal switch SW1 is turned on.

次に、保護回路5の動作について説明する。まず、保護回路5による過充電保護動作について説明する。接続端子T1,T2に図略の充電装置が接続され、充電装置から電圧Vaが接続端子T1,T2間に印加されると、電圧Va,Vbが共に基準電圧Ref1,Ref2以下の通常状態において、バイメタルスイッチSW1はオンし、二次電池6が充電される。ここで、電圧Vaは、正常時は例えば最大4.2Vである。   Next, the operation of the protection circuit 5 will be described. First, the overcharge protection operation by the protection circuit 5 will be described. When a charging device (not shown) is connected to the connection terminals T1 and T2, and a voltage Va is applied between the connection terminals T1 and T2 from the charging device, the voltages Va and Vb are both in the normal state below the reference voltages Ref1 and Ref2. The bimetal switch SW1 is turned on and the secondary battery 6 is charged. Here, the voltage Va is, for example, a maximum of 4.2 V when normal.

そして、例えば図略の充電装置が故障する等して電圧制御がきかなくなると、電圧Vbが基準電圧Ref1を超える。そうすると、コンパレータA1からハイレベルの信号が出力され、ORゲートG1からハイレベルの信号が出力され、トランジスタQ1がオンされ、接続端子T3からヒータR1に電流が流れ、バイメタルスイッチSW1が加熱される。そして、バイメタルスイッチSW1の温度が動作温度Tsw1に達すると、バイメタルスイッチSW1がオフして充電電流が遮断され、過充電保護状態とされる。これにより、二次電池6は過充電から保護される。   For example, when voltage control cannot be performed due to a failure of a not-illustrated charging device, the voltage Vb exceeds the reference voltage Ref1. Then, a high level signal is output from the comparator A1, a high level signal is output from the OR gate G1, the transistor Q1 is turned on, a current flows from the connection terminal T3 to the heater R1, and the bimetal switch SW1 is heated. When the temperature of the bimetal switch SW1 reaches the operating temperature Tsw1, the bimetal switch SW1 is turned off, the charging current is interrupted, and the overcharge protection state is set. Thereby, the secondary battery 6 is protected from overcharge.

過充電保護状態において、ヒータR1により二次電池6の電力が消耗されると、電圧Vbが低下して、コンパレータA1の出力はローレベルになる。ここで、チャタリング防止部52が存在しない場合を考える。すると、トランジスタQ1はオフされ、ヒータR1に電流が流れず、バイメタルスイッチSW1の加熱が停止される。そして、バイメタルスイッチSW1は自然冷却され、動作温度Tsw1以下になると、再びオンし、充電装置からの充電電流を流し、二次電池6を再び充電する。二次電池6の充電が継続されると、電圧Vbが基準電圧Ref1を超え、再び、バイメタルスイッチSW1はオフする。このように、過充電保護状態において、接続端子T1,T2間に充電装置が接続され続けると、チャタリングが発生する。   When the power of the secondary battery 6 is consumed by the heater R1 in the overcharge protection state, the voltage Vb decreases and the output of the comparator A1 becomes low level. Here, consider a case where the chattering prevention unit 52 does not exist. Then, the transistor Q1 is turned off, no current flows through the heater R1, and heating of the bimetal switch SW1 is stopped. When the bimetal switch SW1 is naturally cooled and becomes equal to or lower than the operating temperature Tsw1, the bimetal switch SW1 is turned on again, a charging current is supplied from the charging device, and the secondary battery 6 is charged again. If the secondary battery 6 is continuously charged, the voltage Vb exceeds the reference voltage Ref1, and the bimetal switch SW1 is turned off again. In this way, chattering occurs when the charging device continues to be connected between the connection terminals T1 and T2 in the overcharge protection state.

しかしながら、本実施の形態の保護回路5はチャタリング防止部52を備えている。これにより、過充電保護状態において、接続端子T1,T2間に充電装置が接続され続け、電圧Vaが基準電圧Ref2を超える場合であっても、コンパレータA2からはハイレベルの信号が出力され、ORゲートG1からはハイレベルの信号が出力され、トランジスタQ1はオンされ、接続端子T3からヒータR1に電流が流れ、バイメタルスイッチSW1が継続して加熱され、バイメタルスイッチSW1はオフを継続する。これにより、過充電保護状態において、充電装置が接続され続けることで生じるバイメタルスイッチSW1のチャタリングが防止されることとなる。   However, the protection circuit 5 of this embodiment includes a chattering prevention unit 52. Thus, in the overcharge protection state, the charging device continues to be connected between the connection terminals T1 and T2, and even when the voltage Va exceeds the reference voltage Ref2, a high level signal is output from the comparator A2, and the OR A high level signal is output from the gate G1, the transistor Q1 is turned on, a current flows from the connection terminal T3 to the heater R1, the bimetal switch SW1 is continuously heated, and the bimetal switch SW1 continues to be turned off. As a result, chattering of the bimetal switch SW1 that occurs when the charging device is continuously connected in the overcharge protection state is prevented.

次に、保護回路5による過電流保護について説明する。まず、バイメタルスイッチSW1がオンしている状態で、例えば接続端子T1,T2に金属片が接触したり、接続端子T1,T2に接続された図略の携帯電話機等の負荷機器が故障したりすることによって、接続端子T1,T2が短絡、又は接続端子T1,T2間の抵抗値が低抵抗になると、二次電池6からバイメタルスイッチSW1を介して過電流が流れる。バイメタルスイッチSW1は過電流が流れると、接点抵抗によって加熱される。   Next, overcurrent protection by the protection circuit 5 will be described. First, in a state where the bimetal switch SW1 is turned on, for example, a metal piece comes into contact with the connection terminals T1 and T2, or a load device such as a mobile phone (not shown) connected to the connection terminals T1 and T2 breaks down. Thus, when the connection terminals T1 and T2 are short-circuited or the resistance value between the connection terminals T1 and T2 becomes low resistance, an overcurrent flows from the secondary battery 6 through the bimetal switch SW1. When an overcurrent flows, the bimetal switch SW1 is heated by the contact resistance.

そして、バイメタルスイッチSW1は、温度が動作温度Tsw1に達すると、オフして二次電池6の放電電流を遮断し、保護回路5は過電流保護状態となり、二次電池6は過電流から保護される。過電流保護状態が継続すると、コンパレータA1,A2の出力は共にローレベルであり、ヒータR1の加熱は停止されているため、バイメタルスイッチSW1は自然冷却される。そして、バイメタルスイッチSW1は、動作温度Tsw1以下となると、再びオンし、保護回路5は、過電流保護状態から通常状態に復帰する。   When the temperature reaches the operating temperature Tsw1, the bimetal switch SW1 is turned off to cut off the discharge current of the secondary battery 6, the protection circuit 5 enters the overcurrent protection state, and the secondary battery 6 is protected from the overcurrent. The When the overcurrent protection state continues, the outputs of the comparators A1 and A2 are both at a low level, and the heating of the heater R1 is stopped, so that the bimetal switch SW1 is naturally cooled. Then, when the bimetal switch SW1 becomes equal to or lower than the operating temperature Tsw1, the bimetal switch SW1 is turned on again, and the protection circuit 5 returns from the overcurrent protection state to the normal state.

以上説明したように実施の形態1による保護回路5によれば、感熱スイッチであるバイメタルスイッチSW1を用いて二次電池6を過充電及び過電流から保護することができるので、図14に示す背景技術に係る保護回路1002のように、放電電流を遮断するFET1006と、充電電流を遮断するFET1007と、過電流を検出するための基準電圧源1009、コンパレータ1011、及び抵抗1012と、二つのFET1006,1007のオンオフを制御するための論理回路1013とを必要とせず、保護回路5の回路を簡素化することができ、保護回路5を小型化することが容易となる。   As described above, according to the protection circuit 5 according to the first embodiment, the secondary battery 6 can be protected from overcharge and overcurrent by using the bimetal switch SW1 that is a thermal switch. Like a protection circuit 1002 according to the technology, an FET 1006 that cuts off a discharging current, an FET 1007 that cuts off a charging current, a reference voltage source 1009 for detecting an overcurrent, a comparator 1011, a resistor 1012, and two FETs 1006, The logic circuit 1013 for controlling on / off of 1007 is not required, the circuit of the protection circuit 5 can be simplified, and the protection circuit 5 can be easily downsized.

また、コンパレータA1によって過充電が検出され、ヒータR1によりバイメタルスイッチSW1を加熱することによってバイメタルスイッチSW1をオフさせるので、例えば図15や図16に示すように二次電池1022と直列に接続されたバイメタルスイッチ1023又はPTC素子1032のみによって過充電保護を行う場合よりも過充電を検出する精度を向上させることができ、過充電保護動作が行われないまま二次電池6が過充電されたり、二次電池6の特性が劣化したり、二次電池6の膨張や変形等を招いたりするおそれを低減することができる。   Further, since overcharge is detected by the comparator A1 and the bimetal switch SW1 is turned off by heating the bimetal switch SW1 by the heater R1, for example, it is connected in series with the secondary battery 1022 as shown in FIG. 15 and FIG. The overcharge detection accuracy can be improved as compared with the case where the overcharge protection is performed only by the bimetal switch 1023 or the PTC element 1032, and the secondary battery 6 is overcharged without performing the overcharge protection operation. The possibility that the characteristics of the secondary battery 6 deteriorate or the secondary battery 6 expands or deforms can be reduced.

更に、チャタリング防止部52を備えているため、過充電保護状態において充電装置が接続され続け、接続端子T1,T2間の電圧Vaが基準電圧Ref2を超えると、電圧Vbが基準電圧Ref1以下となっても、トランジスタQ1が継続してオンされるため、バイメタルスイッチSW1の加熱が継続され、バイメタルスイッチSW1はオフ状態を保つ結果、バイメタルスイッチSW1のチャタリングを防止することができ、バイメタルスイッチSW1の劣化を防止することができる。   Further, since the chattering prevention unit 52 is provided, the charging device continues to be connected in the overcharge protection state, and when the voltage Va between the connection terminals T1 and T2 exceeds the reference voltage Ref2, the voltage Vb becomes equal to or lower than the reference voltage Ref1. However, since the transistor Q1 is continuously turned on, the heating of the bimetal switch SW1 is continued, and as a result of the bimetal switch SW1 being kept off, chattering of the bimetal switch SW1 can be prevented, and the bimetal switch SW1 is deteriorated. Can be prevented.

なお、本実施の形態では、ヒータR1を用いたがこれに限定されず、過充電保護部51、チャタリング防止部52、ORゲートG1、トランジスタQ1を集積回路とし、主にトランジスタQ1がオンに起因して生じる集積回路の熱を利用してバイメタルスイッチSW1を加熱してもよい。この場合、ヒータR1が不要となり部品点数の削減を図ることができる。   In this embodiment, the heater R1 is used. However, the present invention is not limited to this. The overcharge protection unit 51, the chattering prevention unit 52, the OR gate G1, and the transistor Q1 are integrated circuits, and the transistor Q1 is mainly turned on. The bimetal switch SW1 may be heated using the heat of the integrated circuit generated in this way. In this case, the heater R1 is unnecessary and the number of parts can be reduced.

(実施の形態2)
次に実施の形態2の保護回路5aについて説明する。図3は、実施の形態2の保護回路5aの回路図を示している。実施の形態2の保護回路5aは実施の形態1の保護回路5において、チャタリング防止部52を省き、短絡保護部(短絡保護手段)53及び抵抗R2を備えることを特徴としている。なお、実施の形態2において、実施の形態1と同一のものは同一の符号を付し、説明を省略する。
(Embodiment 2)
Next, the protection circuit 5a of Embodiment 2 will be described. FIG. 3 shows a circuit diagram of the protection circuit 5a of the second embodiment. The protection circuit 5a according to the second embodiment is characterized in that, in the protection circuit 5 according to the first embodiment, the chattering prevention unit 52 is omitted, and a short circuit protection unit (short circuit protection means) 53 and a resistor R2 are provided. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

短絡保護部53は、コンパレータA3及び基準電圧源E3を備えている。コンパレータA3は、−端子が接続端子T1に接続され、+端子が基準電圧源E3に接続され、出力端子がORゲートG1の入力端子に接続され、電源供給端子が接続端子T3に接続され、グラウンド端子が接続端子T2,T4に接続されている。   The short-circuit protection unit 53 includes a comparator A3 and a reference voltage source E3. The comparator A3 has a negative terminal connected to the connection terminal T1, a positive terminal connected to the reference voltage source E3, an output terminal connected to the input terminal of the OR gate G1, a power supply terminal connected to the connection terminal T3, and a ground. The terminals are connected to the connection terminals T2 and T4.

基準電圧源E3は、正極が接続端子T3に接続され、負極がコンパレータA3の+端子に接続されている。抵抗R2はバイメタルスイッチSW1と並列に接続されている。   The reference voltage source E3 has a positive electrode connected to the connection terminal T3 and a negative electrode connected to the + terminal of the comparator A3. The resistor R2 is connected in parallel with the bimetal switch SW1.

コンパレータA3は、二次電池6の電圧Vbが接続端子T1,T2間の電圧Vaと基準電圧Ref3とを加算した電圧を超えるか否かを検出し、電圧Vbが基準電圧(過電流保護電圧)Ref3と電圧Vaとを加算した電圧を超える場合(Vb>Ref3+Va)、過電流保護状態において接続端子T1,T2に過電流を引き起こすような負荷が接続されている、又は短絡されていると判定し、ハイレベルの信号を出力する。なお、コンパレータA3は、コンパレータA1,A2同様、入力電圧にヒステリシスを有するコンパレータである。本実施の形態では、基準電圧Ref3として1Vが採用されている。すなわち、電圧Vbから電圧Vaを差し引いた電圧が1Vを超えている場合、過電流保護状態において、接続端子T1,T2に過電流を引き起こすような負荷が接続されている又は短絡されていると判定する。   The comparator A3 detects whether or not the voltage Vb of the secondary battery 6 exceeds the voltage obtained by adding the voltage Va between the connection terminals T1 and T2 and the reference voltage Ref3, and the voltage Vb is the reference voltage (overcurrent protection voltage). If the voltage exceeds the sum of Ref3 and voltage Va (Vb> Ref3 + Va), it is determined that a load that causes an overcurrent is connected or short-circuited to the connection terminals T1 and T2 in the overcurrent protection state. , Output a high level signal. The comparator A3 is a comparator having hysteresis in the input voltage, like the comparators A1 and A2. In the present embodiment, 1V is adopted as the reference voltage Ref3. That is, when the voltage obtained by subtracting the voltage Va from the voltage Vb exceeds 1 V, it is determined that a load that causes an overcurrent is connected or short-circuited to the connection terminals T1 and T2 in the overcurrent protection state. To do.

次に、保護回路5aによる過電流保護状態における短絡保護動作について説明する。過電流保護状態に至るまでの過程は実施の形態1の保護回路5と同一であるため、説明を省略する。過電流保護状態において、短絡保護部53がない場合を考える。この場合、バイメタルスイッチSW1は、電流が流れておらず、ヒータR2による加熱も停止されているため、自然冷却され、やがて動作温度Tsw1以下になってオンする。ここで、接続端子T1,T2の短絡が継続して行われると、バイメタルスイッチSW1には二次電池6からの過電流が流れ、再びオフする。バイメタルスイッチSW1は、オフすると自然冷却により再びオンする。   Next, the short circuit protection operation in the overcurrent protection state by the protection circuit 5a will be described. Since the process up to the overcurrent protection state is the same as that of the protection circuit 5 of the first embodiment, the description thereof is omitted. Consider a case where there is no short-circuit protection unit 53 in the overcurrent protection state. In this case, since the current does not flow and the heating by the heater R2 is also stopped, the bimetal switch SW1 is naturally cooled, and is eventually turned on at the operating temperature Tsw1 or lower. Here, if the connection terminals T1 and T2 are continuously short-circuited, an overcurrent from the secondary battery 6 flows through the bimetal switch SW1 and is turned off again. When the bimetal switch SW1 is turned off, it is turned on again by natural cooling.

このように、過電流保護状態において、接続端子T1,T2が短絡され続けるとバイメタルスイッチSW1はオンオフを繰り返しチャタリングする。   As described above, in the overcurrent protection state, when the connection terminals T1 and T2 are continuously short-circuited, the bimetal switch SW1 repeatedly chatters on and off.

しかしながら、本実施の形態の保護回路5aは短絡保護部53を備えている。そのため、過電流保護状態において、接続端子T1,T2間が短絡され続けると、過電流保護状態では電圧Vbは電圧Vaと基準電圧Ref3とを加算した電圧を超えるため、コンパレータA3からはハイレベルの信号が出力され、トランジスタQ1はオンされ、抵抗R1は継続して発熱し、バイメタルスイッチSW1は継続して加熱され、オフ状態を継続する。これにより、過電流保護状態において、接続端子T1,T2の短絡が継続されることで生じるバイメタルスイッチSW1のチャタリングを防止することができるとともに、チャタリングによってバイメタルスイッチSW1がオンしたときに過電流が流れることを防止することができる。   However, the protection circuit 5 a according to the present embodiment includes the short-circuit protection unit 53. Therefore, if the connection terminals T1 and T2 are continuously short-circuited in the overcurrent protection state, the voltage Vb exceeds the sum of the voltage Va and the reference voltage Ref3 in the overcurrent protection state. A signal is output, the transistor Q1 is turned on, the resistor R1 continues to generate heat, and the bimetal switch SW1 is continuously heated to continue the off state. Thereby, in the overcurrent protection state, chattering of the bimetal switch SW1 caused by continuing the short circuit of the connection terminals T1 and T2 can be prevented, and an overcurrent flows when the bimetal switch SW1 is turned on by chattering. This can be prevented.

接続端子T1,T2間の短絡が解除されると、二次電池6から抵抗R2を経由して、接続端子T1に微小電流が流れる。このとき、接続端子T1,T2間に負荷が接続されていないため、電圧Vaと電圧Vbとはほぼ同じ値となり、電圧Vbと電圧Vaとの差が基準電圧Ref3以下になるため、コンパレータA3はローレベルの信号を出力する。このとき、コンパレータA1もローレベルの信号を出力しているため、トランジスタQ1はオフされ、バイメタルスイッチSW1は、加熱が停止され、自然冷却により動作温度Tsw1以下になるとオンし、保護回路5は過電流保護状態から通常状態に速やかに復帰する。なお、過充電保護部51による過充電保護は、実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。   When the short circuit between the connection terminals T1 and T2 is released, a minute current flows from the secondary battery 6 to the connection terminal T1 via the resistor R2. At this time, since no load is connected between the connection terminals T1 and T2, the voltage Va and the voltage Vb are substantially the same value, and the difference between the voltage Vb and the voltage Va is equal to or less than the reference voltage Ref3. Outputs a low level signal. At this time, since the comparator A1 also outputs a low-level signal, the transistor Q1 is turned off, the bimetal switch SW1 is turned on when heating is stopped and the operating temperature Tsw1 or lower is caused by natural cooling, and the protection circuit 5 is excessive. Quickly returns from the current protection state to the normal state. Note that the overcharge protection by the overcharge protection unit 51 is the same as that in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

以上説明したように実施の形態2による保護回路5aによれば、実施の形態1の保護回路5と同様、二次電池6を過充電及び過電流から保護することができることに加え、短絡保護部53を備えているため、過電流保護状態において生じるチャタリングを防止することができる。そのため、バイメタルスイッチSW1の劣化を防止することができる。   As described above, according to the protection circuit 5a according to the second embodiment, in addition to being able to protect the secondary battery 6 from overcharge and overcurrent, similarly to the protection circuit 5 of the first embodiment, the short circuit protection unit 53 is provided, chattering that occurs in the overcurrent protection state can be prevented. Therefore, deterioration of the bimetal switch SW1 can be prevented.

なお、実施の形態2では、ヒータR1を用いたがこれに限定されず、過充電保護部51、短絡保護部53、ORゲートG1、トランジスタQ1、及び抵抗R2を集積回路とし、主にトランジスタQ1がオンに起因して生じる集積回路の熱を利用してバイメタルスイッチSW1を加熱してもよい。この場合、ヒータR1が不要となり部品点数の削減を図ることができる。   In the second embodiment, the heater R1 is used, but the present invention is not limited to this. The overcharge protection unit 51, the short circuit protection unit 53, the OR gate G1, the transistor Q1, and the resistor R2 are integrated circuits, and the transistor Q1 is mainly used. The bimetal switch SW1 may be heated by utilizing the heat of the integrated circuit caused by turning on. In this case, the heater R1 is unnecessary and the number of parts can be reduced.

(実施の形態3)
次に、実施の形態3の保護回路5bについて説明する。図4は実施の形態3による保護回路5bの回路図を示している。実施の形態3の保護回路5bは、実施の形態1の保護回路5に対して、更に短絡保護部53を設ける、すなわち、チャタリング防止部52と短絡保護部53とを共に備えたことを特徴としている。なお、実施の形態1,2と同一のものとは同一の符号を付し、説明を省略する。
(Embodiment 3)
Next, the protection circuit 5b of Embodiment 3 will be described. FIG. 4 shows a circuit diagram of the protection circuit 5b according to the third embodiment. The protection circuit 5b of the third embodiment is characterized in that a short-circuit protection unit 53 is further provided to the protection circuit 5 of the first embodiment, that is, the chattering prevention unit 52 and the short-circuit protection unit 53 are provided. Yes. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same thing as Embodiment 1, 2, and description is abbreviate | omitted.

ORゲートG1には、コンパレータA1〜A3が接続されているため、コンパレータA1〜A3のうちいずれかのコンパレータからハイレベルの信号が出力されると、トランジスタQ1はオンし、ヒータR1は発熱し、バイメタルスイッチSW1はオフする。   Since the comparators A1 to A3 are connected to the OR gate G1, when a high level signal is output from any of the comparators A1 to A3, the transistor Q1 is turned on, the heater R1 generates heat, The bimetal switch SW1 is turned off.

このように実施の形態3による保護回路5bによれば、過充電保護部51、チャタリング防止部52を備えるため、実施の形態1と同様の効果を奏することができることに加え、短絡保護部53を備えているため、実施の形態2と同様の効果も奏することができる。   As described above, according to the protection circuit 5b according to the third embodiment, since the overcharge protection unit 51 and the chattering prevention unit 52 are provided, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the short-circuit protection unit 53 is provided. Thus, the same effects as those of the second embodiment can be obtained.

なお、実施の形態3では、ヒータR1を用いたがこれに限定されず、過充電保護部51、チャタリング防止部52、短絡保護部53、ORゲートG1、トランジスタQ1、及び抵抗R2を集積回路とし、主にトランジスタQ1がオンに起因して生じる集積回路の熱を利用してバイメタルスイッチSW1を加熱してもよい。この場合、ヒータR1が不要となり部品点数の削減を図ることができる。   Although the heater R1 is used in the third embodiment, the present invention is not limited to this, and the overcharge protection unit 51, chattering prevention unit 52, short circuit protection unit 53, OR gate G1, transistor Q1, and resistor R2 are integrated circuits. Alternatively, the bimetal switch SW1 may be heated mainly using the heat of the integrated circuit caused by the transistor Q1 being turned on. In this case, the heater R1 is unnecessary and the number of parts can be reduced.

(実施の形態4)
次に実施の形態4による保護回路5cについて説明する。図5は実施の形態4による保護回路5cの回路図を示している。実施の形態4による保護回路5cは実施の形態3による保護回路5bに対して、更に温度制御部(温度制御手段)54及びANDゲートG2を備えたことを特徴としている。温度制御部54は、温度センサS1、コンパレータA4、抵抗R3、及び基準電圧源E4を備えている。なお、実施の形態1〜3と同一のものは同一の符号を付し、説明を省略する。
(Embodiment 4)
Next, the protection circuit 5c according to the fourth embodiment will be described. FIG. 5 shows a circuit diagram of a protection circuit 5c according to the fourth embodiment. The protection circuit 5c according to the fourth embodiment is characterized in that a temperature control unit (temperature control means) 54 and an AND gate G2 are further provided to the protection circuit 5b according to the third embodiment. The temperature control unit 54 includes a temperature sensor S1, a comparator A4, a resistor R3, and a reference voltage source E4. In addition, the same thing as Embodiment 1-3 is attached | subjected the same code | symbol, and abbreviate | omits description.

コンパレータA4は、−端子が温度センサS1を介して接続端子T3に接続され、+端子が基準電圧源E4の正極に接続され、出力端子がANDゲートG2の入力端子に接続され、電源供給端子が接続端子T3に接続され、グラウンド端子が接続端子T2,T4に接続されている。抵抗R3は一端が接続端子T2,T4に接続され、他端がコンパレータA4の−端子に接続されている。基準電圧源E4は負極が接続端子T2,T4に接続されている。また、ANDゲートG2には、ORゲートG1の出力端子が接続されている。   The comparator A4 has a negative terminal connected to the connection terminal T3 via the temperature sensor S1, a positive terminal connected to the positive terminal of the reference voltage source E4, an output terminal connected to the input terminal of the AND gate G2, and a power supply terminal. Connected to the connection terminal T3, the ground terminal is connected to the connection terminals T2 and T4. One end of the resistor R3 is connected to the connection terminals T2 and T4, and the other end is connected to the negative terminal of the comparator A4. The reference voltage source E4 has a negative electrode connected to the connection terminals T2 and T4. The output terminal of the OR gate G1 is connected to the AND gate G2.

温度センサS1は負特性のサーミスタが採用され、ヒータR1の温度が上昇するにつれて抵抗が減少する。基準電圧源E4は、ヒータR1の所定の上限温度を検知するための基準電圧Ref4を出力する電圧発生回路である。この上限温度はバイメタルスイッチSW1の動作温度Tsw1より高い。ここで、基準電圧Ref4は、ヒータR1の温度が前記上限温度を超えたとき、コンパレータA4の+端子の電圧が−端子の電圧以下となる値が設定されている。   The temperature sensor S1 employs a thermistor having a negative characteristic, and the resistance decreases as the temperature of the heater R1 rises. The reference voltage source E4 is a voltage generation circuit that outputs a reference voltage Ref4 for detecting a predetermined upper limit temperature of the heater R1. This upper limit temperature is higher than the operating temperature Tsw1 of the bimetal switch SW1. Here, the reference voltage Ref4 is set such that when the temperature of the heater R1 exceeds the upper limit temperature, the voltage at the positive terminal of the comparator A4 is equal to or lower than the voltage at the negative terminal.

コンパレータA4は、バイメタルスイッチSW1が上限温度を超え、−端子の電圧が+端子の電圧より高くなった場合、ローレベルの信号を出力し、トランジスタQ1をオフさせる。なお、コンパレータA4は、コンパレータA1〜A3同様、ヒステリシスを有するコンパレータが採用されている。   When the bimetal switch SW1 exceeds the upper limit temperature and the voltage at the − terminal becomes higher than the voltage at the + terminal, the comparator A4 outputs a low level signal and turns off the transistor Q1. The comparator A4 employs a comparator having hysteresis like the comparators A1 to A3.

次に保護回路5cの温度保護動作について説明する。例えば図略の充電装置が故障する等して電圧制御がきかなくなると、電圧Vbが基準電圧Ref1を超える。そうすると、コンパレータA1からハイレベルの信号が出力され、ORゲートG1からハイレベルの信号が出力される。このとき、バイメタルスイッチSW1の温度が上限温度に達していないため、コンパレータA4からハイレベルの信号が出力されている。   Next, the temperature protection operation of the protection circuit 5c will be described. For example, when voltage control cannot be performed due to failure of a not-illustrated charging device, the voltage Vb exceeds the reference voltage Ref1. Then, a high level signal is output from the comparator A1, and a high level signal is output from the OR gate G1. At this time, since the temperature of the bimetal switch SW1 has not reached the upper limit temperature, a high level signal is output from the comparator A4.

そのため、ANDゲートG2からハイレベルの信号が出力され、トランジスタQ1がオンされ、接続端子T3からヒータR1に電流が流れ、バイメタルスイッチSW1が加熱される。そして、バイメタルスイッチSW1の温度が動作温度Tsw1に達すると、バイメタルスイッチSW1がオフして充電電流が遮断され、過充電保護状態となる。   Therefore, a high level signal is output from the AND gate G2, the transistor Q1 is turned on, a current flows from the connection terminal T3 to the heater R1, and the bimetal switch SW1 is heated. When the temperature of the bimetal switch SW1 reaches the operating temperature Tsw1, the bimetal switch SW1 is turned off, the charging current is cut off, and an overcharge protection state is established.

過充電保護状態が継続すると、ヒータR1は更に温度上昇し、これに伴って温度センサS1の抵抗は減少する。やがてヒータR1が上限温度に達すると、コンパレータA4はローレベルの信号を出力し、トランジスタQ1はオフし、ヒータR1は発熱を停止する。これによって、バイメタルスイッチSW1は、上限温度以上に加熱されることが防止され、接点の溶着が防止される。   When the overcharge protection state continues, the temperature of the heater R1 further increases, and the resistance of the temperature sensor S1 decreases accordingly. When the heater R1 reaches the upper limit temperature, the comparator A4 outputs a low level signal, the transistor Q1 is turned off, and the heater R1 stops generating heat. As a result, the bimetal switch SW1 is prevented from being heated to a temperature higher than the upper limit temperature, and contact welding is prevented.

以上説明したように実施の形態4による保護回路5cによれば、実施の形態3による保護回路5bの効果を奏することに加え、バイメタルスイッチSW1の接点の溶着を防止することができる。   As described above, according to the protection circuit 5c according to the fourth embodiment, in addition to the effects of the protection circuit 5b according to the third embodiment, welding of the contacts of the bimetal switch SW1 can be prevented.

なお、実施の形態4では、ヒータR1を用いたがこれに限定されず、過充電保護部51、チャタリング防止部52、短絡保護部53、温度制御部54、ORゲートG1、ANDゲートG2、トランジスタQ1、抵抗R2、及び温度センサS1を集積回路とし、主にトランジスタQ1がオンに起因して生じる集積回路の熱を利用してバイメタルスイッチSW1を加熱してもよい。この場合、ヒータR1が不要となり部品点数の削減を図ることができる。   In the fourth embodiment, the heater R1 is used, but the present invention is not limited to this. The overcharge protection unit 51, the chattering prevention unit 52, the short circuit protection unit 53, the temperature control unit 54, the OR gate G1, the AND gate G2, and the transistor Q1, the resistor R2, and the temperature sensor S1 may be integrated circuits, and the bimetal switch SW1 may be heated mainly using the heat of the integrated circuit that is generated due to the transistor Q1 being turned on. In this case, the heater R1 is unnecessary and the number of parts can be reduced.

(実施の形態5)
次に、実施の形態5による保護回路5dについて説明する。図6は実施の形態5による保護回路5dの回路図を示している。保護回路5dは、実施の形態1の保護回路5に対し、チャタリング防止部52を省き、ORゲートG1に代えてANDゲートG2を採用し、温度ヒューズF1、温度制御部(温度制御手段)54d、及び上限温度変更部(温度変更手段)55を備えていることを特徴としている。
(Embodiment 5)
Next, the protection circuit 5d according to Embodiment 5 will be described. FIG. 6 shows a circuit diagram of a protection circuit 5d according to the fifth embodiment. The protection circuit 5d omits the chattering prevention unit 52 from the protection circuit 5 of the first embodiment, adopts an AND gate G2 instead of the OR gate G1, and includes a temperature fuse F1, a temperature control unit (temperature control means) 54d, And an upper limit temperature changing section (temperature changing means) 55.

温度制御部54dは、実施の形態4の温度制御部54に対し、抵抗R3に代えて直列接続された2つの抵抗R4,R5を備え、ヒータR1が上限温度に達すると、ヒータR1の通電を停止させる。上限温度変更部55は、コンパレータA5、基準電圧源E5、及びトランジスタQ2を備え、ヒータR1の上限温度を変更する。抵抗R4と抵抗R5とは、抵抗値の加算値が保護回路5cの抵抗R3の抵抗値と等しくなるように設定されている。   The temperature control unit 54d includes two resistors R4 and R5 connected in series instead of the resistor R3 with respect to the temperature control unit 54 of the fourth embodiment. When the heater R1 reaches the upper limit temperature, the heater R1 is energized. Stop. The upper limit temperature changing unit 55 includes a comparator A5, a reference voltage source E5, and a transistor Q2, and changes the upper limit temperature of the heater R1. The resistors R4 and R5 are set so that the added value of the resistance values is equal to the resistance value of the resistor R3 of the protection circuit 5c.

コンパレータA5は、+端子及び電源供給端子が温度ヒューズF1を介して接続端子T3に接続され、−端子が基準電圧源E5の正極に接続され、出力端子がトランジスタQ2のゲートに接続され、グラウンド端子が接続端子T2,T4に接続されている。基準電圧源E5の負極は接続端子T2,T4に接続されている。トランジスタQ2は、nチャネルFETであり、抵抗R5と並列接続されている。   The comparator A5 has a positive terminal and a power supply terminal connected to the connection terminal T3 via the temperature fuse F1, a negative terminal connected to the positive electrode of the reference voltage source E5, an output terminal connected to the gate of the transistor Q2, and a ground terminal. Are connected to the connection terminals T2 and T4. The negative electrode of the reference voltage source E5 is connected to the connection terminals T2 and T4. The transistor Q2 is an n-channel FET and is connected in parallel with the resistor R5.

基準電圧源E5は、コンパレータA5の−端子に基準電圧(第2の過充電保護電圧)Ref5を印加する。本実施の形態では、基準電圧Ref5は基準電圧Ref1よりも大きな値が設定されている。コンパレータA5は、コンパレータA1〜A4同様、ヒステリシスを有するコンパレータが採用されている。   The reference voltage source E5 applies a reference voltage (second overcharge protection voltage) Ref5 to the negative terminal of the comparator A5. In the present embodiment, the reference voltage Ref5 is set to a value larger than the reference voltage Ref1. As the comparator A5, a comparator having hysteresis is employed as in the comparators A1 to A4.

温度ヒューズF1は、二次電池6と近接して、あるいは絶縁物を挟んで密着されて配設され、二次電池6が過充電や過大な放電によって発熱した場合に、その熱で溶断するヒューズである。温度ヒューズF1の溶断する動作温度Tfuse1は、バイメタルスイッチSW1の動作温度Tsw1よりも高い温度に設定されている。また、温度ヒューズF1の動作速度は、バイメタルスイッチSW1よりも遅くなるように、溶断特性が設定されている。温度ヒューズF1は、一度溶断したら、導通状態に復帰することのない非復帰形の感熱スイッチである。この場合、バイメタルスイッチSW1の動作温度Tsw1と、ヒータR1の上限温度Thと、温度ヒューズF1の動作温度Tfuse1とは、下記式(1)で示す関係となる。
Tsw1<Th<Tfuse1 ・・・(1)
The thermal fuse F1 is disposed close to or in close contact with the secondary battery 6, and when the secondary battery 6 generates heat due to overcharge or excessive discharge, it is blown by the heat. It is. The operating temperature Tfuse1 at which the thermal fuse F1 blows is set to a temperature higher than the operating temperature Tsw1 of the bimetal switch SW1. Further, the fusing characteristics are set so that the operating speed of the thermal fuse F1 is slower than that of the bimetal switch SW1. The thermal fuse F1 is a non-returnable thermal switch that does not return to a conductive state once it is blown. In this case, the operating temperature Tsw1 of the bimetal switch SW1, the upper limit temperature Th of the heater R1, and the operating temperature Tfuse1 of the thermal fuse F1 have a relationship represented by the following formula (1).
Tsw1 <Th <Tfuse1 (1)

また、バイメタルスイッチSW1及び温度ヒューズF1の動作温度、及び動作速度の設定は、バイメタルスイッチSW1及び温度ヒューズF1自体の部品の特性を設定するほか、バイメタルスイッチSW1を温度ヒューズF1よりも先に動作させるために、例えばバイメタルスイッチSW1と二次電池6との間の熱抵抗が温度ヒューズF1と二次電池6との間の熱抵抗よりも小さくなるようにバイメタルスイッチSW1と二次電池6とを近接させたり密着させたりする構成によってもよく、例えば、バイメタルスイッチSW1の接点抵抗や可動切片における抵抗を上昇させて自己発熱量を増大させたり、バイメタルスイッチSW1が放熱する際の周囲に対する熱抵抗を増大させたり、バイメタルスイッチSW1を小型化して熱容量を低減させたりすることによってバイメタルスイッチSW1を自己発熱により温度上昇し易い構成としてもよい。   In addition, the setting of the operating temperature and operating speed of the bimetal switch SW1 and the thermal fuse F1 sets the characteristics of the components of the bimetal switch SW1 and the thermal fuse F1 itself, and operates the bimetal switch SW1 before the thermal fuse F1. Therefore, for example, the bimetal switch SW1 and the secondary battery 6 are placed close to each other so that the thermal resistance between the bimetal switch SW1 and the secondary battery 6 is smaller than the thermal resistance between the thermal fuse F1 and the secondary battery 6. For example, the contact resistance of the bimetal switch SW1 or the resistance at the movable piece is increased to increase the amount of self-heating, or the thermal resistance to the surroundings when the bimetal switch SW1 dissipates heat is increased. Reduce the heat capacity by reducing the size of the bimetal switch SW1. The bimetal switch SW1 may be a temperature rise easily formed by self-heating by benefit.

また、温度ヒューズF1の動作をバイメタルスイッチSW1より遅らせるために、例えば温度ヒューズF1が放熱する際の周囲に対する熱抵抗を減少させたり、例えば温度ヒューズF1に熱伝導性のよい材料を接触させる等の方法により温度ヒューズF1を大型化することなく温度ヒューズF1のみかけの熱容量を増大させたりすることによって、温度ヒューズF1を温度上昇し難い構成としてもよい。   Further, in order to delay the operation of the thermal fuse F1 from the bimetal switch SW1, for example, the thermal resistance to the surroundings when the thermal fuse F1 radiates heat is reduced, or the thermal fuse F1 is brought into contact with a material having good thermal conductivity, for example. The temperature fuse F1 may be configured not to easily rise in temperature by increasing the apparent heat capacity of the temperature fuse F1 without increasing the size of the temperature fuse F1 by a method.

図7は、上記式(1)を満たすようにバイメタルスイッチSW1及び温度ヒューズF1の動作温度、及び動作速度を設定した場合における電流値と、動作時間との一例を示すグラフである。図7に示すグラフにおいて、縦軸は、バイメタルスイッチSW1及び温度ヒューズF1に流れる電流値、横軸は、縦軸の電流を流してからバイメタルスイッチSW1及び温度ヒューズF1が動作するまでの時間である。   FIG. 7 is a graph showing an example of the current value and the operating time when the operating temperature and operating speed of the bimetal switch SW1 and the thermal fuse F1 are set so as to satisfy the above formula (1). In the graph shown in FIG. 7, the vertical axis represents the current value flowing through the bimetal switch SW1 and the thermal fuse F1, and the horizontal axis represents the time from when the vertical current flows until the bimetal switch SW1 and the thermal fuse F1 operate. .

図7において、グラフG1〜G3は、電池パック1を組み立てた状態におけるバイメタルスイッチSW1に流れる電流値と、動作時間との関係の一例を示すグラフである。グラフG1は周囲温度が−30℃の場合、グラフG2は周囲温度が0℃の場合、グラフG3は周囲温度が25℃の場合、グラフG4は周囲温度が70℃の場合を示している。また、グラフG5〜G10は、電池パック1を組み立てた状態における温度ヒューズF1に流れる電流値と、動作時間との関係の一例を示すグラフである。グラフG5は周囲温度が65℃の場合における最小値、グラフG6は周囲温度が65℃の場合における平均値、グラフG7は周囲温度が65℃の場合における最大値、グラフG8は周囲温度が25℃の場合における最小値、グラフG9は周囲温度が25℃の場合における平均値、グラフG10は周囲温度が25℃の場合における最大値を示している。また、グラフG11は、バイメタルスイッチSW1の部品単体での特性を示している。なお、図7に示すデータの測定に際して、温度ヒューズF1は、パナソニックエレクトロニックデバイス(株)製EYP2ML098を用いた。   In FIG. 7, graphs G <b> 1 to G <b> 3 are graphs showing an example of the relationship between the current value flowing through the bimetal switch SW <b> 1 and the operation time in a state where the battery pack 1 is assembled. Graph G1 shows a case where the ambient temperature is −30 ° C., Graph G2 shows a case where the ambient temperature is 0 ° C., Graph G3 shows a case where the ambient temperature is 25 ° C., and Graph G4 shows a case where the ambient temperature is 70 ° C. Graphs G <b> 5 to G <b> 10 are graphs showing an example of the relationship between the current value flowing through the thermal fuse F <b> 1 and the operating time in a state where the battery pack 1 is assembled. Graph G5 is a minimum value when the ambient temperature is 65 ° C., Graph G6 is an average value when the ambient temperature is 65 ° C., Graph G7 is a maximum value when the ambient temperature is 65 ° C., and Graph G8 is an ambient temperature of 25 ° C. In this case, the minimum value, graph G9 shows the average value when the ambient temperature is 25 ° C., and graph G10 shows the maximum value when the ambient temperature is 25 ° C. A graph G11 shows the characteristics of the bimetal switch SW1 as a single component. In measuring the data shown in FIG. 7, EYP2ML098 manufactured by Panasonic Electronic Device Co., Ltd. was used as the thermal fuse F1.

次に、保護回路5dの動作について説明する。まず、保護回路5cと同様にして保護回路5dが過充電保護状態になっているとする。過充電保護状態が継続すると、ヒータR1は更に温度上昇し、これに伴って温度センサS1の抵抗は減少し、やがてバイメタルスイッチSW1の上限温度Thに達する。そうすると、コンパレータA4はローレベルの信号を出力し、トランジスタQ1はオフし、ヒータR1は発熱を停止する。これにより上限温度Th以上に加熱されることが防止され、接点の溶着が防止される。   Next, the operation of the protection circuit 5d will be described. First, it is assumed that the protection circuit 5d is in the overcharge protection state in the same manner as the protection circuit 5c. When the overcharge protection state continues, the temperature of the heater R1 further rises, and accordingly, the resistance of the temperature sensor S1 decreases and eventually reaches the upper limit temperature Th of the bimetal switch SW1. Then, the comparator A4 outputs a low level signal, the transistor Q1 is turned off, and the heater R1 stops generating heat. As a result, heating to the upper limit temperature Th or higher is prevented, and welding of the contacts is prevented.

次にバイメタルスイッチSW1の接点が溶着した場合の保護回路5dによる温度保護動作について説明する。過充電保護状態が継続され、ヒータR1の上限温度Thに達しても、バイメタルスイッチSW1は接点が溶着しているため、オフされず、二次電池6への充電が継続して行われる。そして、電圧Vbが基準電圧Ref5(>Ref1)を超えると、コンパレータA5はハイレベルの信号を出力し、トランジスタQ2はオンする。これにより抵抗R5は短絡され、コンパレータA4の−端子の電圧が基準電圧Ref4以下となり、コンパレータA4はハイレベルの信号を出力する。このとき、電圧Vbは基準電圧Ref1を超えているため、コンパレータA1はハイレベルの信号を出力している。その結果、トランジスタQ1はオンし、抵抗R1は発熱し、バイメタルスイッチSW1を再び加熱する。これにより、ヒータR1の上限温度は温度ヒューズF1の動作温度Tfuse1より高くなる。そして、温度ヒューズF1の温度が上昇し、動作温度Tfuse1を超えると、温度ヒューズF1は溶断し、二次電池6への充電を停止させる。   Next, the temperature protection operation by the protection circuit 5d when the contacts of the bimetal switch SW1 are welded will be described. Even if the overcharge protection state is continued and the upper limit temperature Th of the heater R1 is reached, the contact point of the bimetal switch SW1 is welded, so that the secondary battery 6 is continuously charged without being turned off. When the voltage Vb exceeds the reference voltage Ref5 (> Ref1), the comparator A5 outputs a high level signal and the transistor Q2 is turned on. As a result, the resistor R5 is short-circuited, the voltage at the negative terminal of the comparator A4 becomes equal to or lower than the reference voltage Ref4, and the comparator A4 outputs a high level signal. At this time, since the voltage Vb exceeds the reference voltage Ref1, the comparator A1 outputs a high level signal. As a result, the transistor Q1 is turned on, the resistor R1 generates heat, and the bimetal switch SW1 is heated again. As a result, the upper limit temperature of the heater R1 becomes higher than the operating temperature Tfuse1 of the thermal fuse F1. When the temperature of the thermal fuse F1 rises and exceeds the operating temperature Tfuse1, the thermal fuse F1 is melted and stops charging the secondary battery 6.

このように実施の形態5による保護回路5dによれば、温度制御部54dを備えているため、ヒータR1がバイメタルスイッチSW1を加熱する温度範囲が、動作温度Tsw1より大きく、動作温度Tfuse1以下の範囲となるため、バイメタルスイッチSW1の接点の溶着を防止することができる。また、上限温度変更部55を備えているため、バイメタルスイッチSW1の接点が溶着され、二次電池6の過充電が継続され、電圧Vbが基準電圧Ref5を超えると、トランジスタQ2はオンし、ヒータR1の上限温度が動作温度Tfuse1より高くなる。これにより、ヒータR1の温度は更に上昇していき、動作温度Tfuse1に達して、温度ヒューズF1は溶断させるため、バイメタルスイッチSW1の接点が溶着した場合であっても、二次電池6を過充電から保護することができる。   As described above, according to the protection circuit 5d according to the fifth embodiment, since the temperature control unit 54d is provided, the temperature range in which the heater R1 heats the bimetal switch SW1 is greater than the operating temperature Tsw1 and less than the operating temperature Tfuse1. Therefore, the welding of the contact point of the bimetal switch SW1 can be prevented. Further, since the upper limit temperature changing unit 55 is provided, when the contact point of the bimetal switch SW1 is welded, the overcharge of the secondary battery 6 is continued, and the voltage Vb exceeds the reference voltage Ref5, the transistor Q2 is turned on, and the heater The upper limit temperature of R1 becomes higher than the operating temperature Tfuse1. As a result, the temperature of the heater R1 further rises, reaches the operating temperature Tfuse1, and the thermal fuse F1 is blown, so that the secondary battery 6 is overcharged even when the contacts of the bimetal switch SW1 are welded. Can be protected from.

なお、実施の形態5では、ヒータR1を用いたがこれに限定されず、過充電保護部51、温度制御部54d、ANDゲートG2、トランジスタQ1、及び温度センサS1を集積回路とし、主にトランジスタQ1がオンに起因して生じる集積回路の熱を利用してバイメタルスイッチSW1を加熱してもよい。この場合、ヒータR1が不要となり部品点数の削減を図ることができる。更に、この場合、図10〜13に示すように電池パック1を構成することが好ましい。   In the fifth embodiment, the heater R1 is used. However, the present invention is not limited to this. The overcharge protection unit 51, the temperature control unit 54d, the AND gate G2, the transistor Q1, and the temperature sensor S1 are integrated circuits. The bimetal switch SW1 may be heated using the heat of the integrated circuit caused by Q1 being turned on. In this case, the heater R1 is unnecessary and the number of parts can be reduced. In this case, the battery pack 1 is preferably configured as shown in FIGS.

図10〜15は、実施の形態5の保護回路5dを集積回路とした場合における電池パック1の分解構成図を示し、(a)は上面図を示し、(b)は側面図を示している。図10(b)に示すように電池パック1は、合成樹脂やセラミックスなどの絶縁材料により一体形成されたフレーム体110と、金属薄板などにより形成された第1配線導体120と、金属薄板などに形成された第2配線導体130と、バイメタルスイッチ140(SW1)と、バイメタルスイッチ140を覆うカバー体150と、配線基板160とを備えている。   FIGS. 10 to 15 show an exploded configuration diagram of the battery pack 1 when the protection circuit 5d of the fifth embodiment is an integrated circuit, where (a) shows a top view and (b) shows a side view. . As shown in FIG. 10B, the battery pack 1 includes a frame body 110 integrally formed of an insulating material such as a synthetic resin and ceramics, a first wiring conductor 120 formed of a thin metal plate, a thin metal plate, and the like. The formed second wiring conductor 130, a bimetal switch 140 (SW 1), a cover body 150 that covers the bimetal switch 140, and a wiring board 160 are provided.

フレーム体110は、第1支持部材111と、第1支持部材111に対して所定間隔をおいて対向配置された第2支持部材112と、第1支持部材111及び第2支持部材112を連結する連結部材113とを備えている。配線基板160と連結部材113との間には空間が設けられ、この空間部に集積回路ICが配設される。   The frame body 110 connects the first support member 111, the second support member 112 disposed to face the first support member 111 at a predetermined interval, and the first support member 111 and the second support member 112. And a connecting member 113. A space is provided between the wiring board 160 and the connecting member 113, and the integrated circuit IC is disposed in this space portion.

第1配線導体120は、第1支持部材111上に配設されている。第2配線導体130は、第2支持部材112上に配設されている。なお、第2配線導体130は、連結部材113の表面まで延設されている。   The first wiring conductor 120 is disposed on the first support member 111. The second wiring conductor 130 is disposed on the second support member 112. Note that the second wiring conductor 130 is extended to the surface of the connecting member 113.

バイメタルスイッチ140は、可動接点部材141、バイメタル素子142、及び突起143を備えている。可動接点部材141は、第1配線導体120と第2配線導体130との間に跨って配設された長尺形状を有し、左端には上側に突出した接点141aが設けられ、右端が第2配線導体130上に固定されている。バイメタル素子142は、中央部が可動接点部材141側に湾曲された長尺形状を有し、加熱されたとき、可動接点部材141側に湾曲される。突起143は、バイメタル素子142の外力による変形を阻止する。   The bimetal switch 140 includes a movable contact member 141, a bimetal element 142, and a protrusion 143. The movable contact member 141 has a long shape disposed between the first wiring conductor 120 and the second wiring conductor 130, and a contact 141a protruding upward is provided at the left end, and the right end is the first end. It is fixed on the two wiring conductors 130. The bimetal element 142 has a long shape with a central portion curved toward the movable contact member 141, and is curved toward the movable contact member 141 when heated. The protrusion 143 prevents the bimetal element 142 from being deformed by an external force.

接点141aは、可動接点部材141がバイメタル素子142から下向きの力を受けたとき、第1配線導体120から離れる。これによりバイメタルスイッチ140はオフする。一方、接点141aは、可動接点部材141がバイメタル素子142からの下向きの力を受けないとき、第1配線導体120と接触する。これにより、バイメタルスイッチ140はオンする。   The contact 141 a is separated from the first wiring conductor 120 when the movable contact member 141 receives a downward force from the bimetal element 142. As a result, the bimetal switch 140 is turned off. On the other hand, the contact 141a contacts the first wiring conductor 120 when the movable contact member 141 does not receive a downward force from the bimetal element 142. As a result, the bimetal switch 140 is turned on.

配線基板160の上面には、接続端子T1,T2が配設されている。第1配線導体120の左側には、温度ヒューズF1が配設されている。温度ヒューズF1と二次電池6の正極端子6aとは接続配線L1により電気的に接続されている。また、配線基板160の右端には接続端子T2を接地するための接続配線L2が取り付けられている。   Connection terminals T <b> 1 and T <b> 2 are disposed on the upper surface of the wiring board 160. A thermal fuse F <b> 1 is disposed on the left side of the first wiring conductor 120. The thermal fuse F1 and the positive terminal 6a of the secondary battery 6 are electrically connected by a connection wiring L1. A connection wiring L2 for grounding the connection terminal T2 is attached to the right end of the wiring board 160.

なお、図10に示す電池パック1に代えて、図11に示す電池パック1を採用してもよい。図11に示す電池パック1は、配線基板160と二次電池6との空間を樹脂170により埋めたことを特徴としている。また、図11に示す電池パック1に代えて、図12に示す電池パック1を採用してもよい。図12に示す電池パック1は、図11の電池パックにおいて、二次電池6と配線基板160とを2つのねじ131,132によりねじ止めしたことを特徴としている。   Instead of the battery pack 1 shown in FIG. 10, the battery pack 1 shown in FIG. 11 may be adopted. The battery pack 1 shown in FIG. 11 is characterized in that the space between the wiring board 160 and the secondary battery 6 is filled with a resin 170. Moreover, it may replace with the battery pack 1 shown in FIG. 11, and may employ | adopt the battery pack 1 shown in FIG. The battery pack 1 shown in FIG. 12 is characterized in that the secondary battery 6 and the wiring board 160 are screwed with two screws 131 and 132 in the battery pack of FIG.

更に、図12に示す電池パック1に代えて、図13に示す電池パック1を採用してもよい。図13に示す電池パック1は、バイメタル140等が取り付けられた表面を上側に向け、裏面を二次電池6側に向けて配線基板160を配設すると共に、接続端子T1,T2としてコネクタC1を採用したことを特徴としている。この場合、充電装置、又は負荷機器はコネクタC1に対応するコネクタを備え、対応するコネクタをコネクタC1にはめ込むことで、二次電池6と電気的に接続される。   Furthermore, instead of the battery pack 1 shown in FIG. 12, the battery pack 1 shown in FIG. 13 may be adopted. In the battery pack 1 shown in FIG. 13, the wiring board 160 is disposed with the front surface to which the bimetal 140 and the like are attached facing upward and the rear surface facing the secondary battery 6 side, and the connector C1 is provided as the connection terminals T1 and T2. It is characterized by having adopted. In this case, the charging device or the load device includes a connector corresponding to the connector C1, and is electrically connected to the secondary battery 6 by fitting the corresponding connector into the connector C1.

(実施の形態6)
次に実施の形態6の保護回路60について説明する。図8は実施の形態6の保護回路60の回路図を示している。保護回路60は、集積回路IC及びバイメタルスイッチSW1を備えている。集積回路ICは、トランジスタ(スイッチング手段)Q1、トランジスタ(抵抗)Q2、ANDゲート(スイッチング手段)G2、ORゲート(スイッチング手段)G2、減電圧制御部(電源制御手段)61、電源制御部(電源制御手段)62、過充電制御部(第1の過充電保護手段及び第2の過充電保護手段)63、短絡保護部(短絡保護手段)64、及び温度制御部(温度制御手段)65を備えている。トランジスタQ1はnチャネルFETであり、ゲートがANDゲートG2の出力端子に接続され、ドレインが接続端子T3に接続され、ソースが接続端子T2,T4に接続されている。トランジスタQ2はpチャネルFETであり、ゲートが減電圧制御部61及び電源制御部62に接続され、ドレインが接続端子T3に接続され、ソースが接続端子T1に接続されている。
(Embodiment 6)
Next, the protection circuit 60 according to the sixth embodiment will be described. FIG. 8 shows a circuit diagram of the protection circuit 60 of the sixth embodiment. The protection circuit 60 includes an integrated circuit IC and a bimetal switch SW1. The integrated circuit IC includes a transistor (switching means) Q1, a transistor (resistance) Q2, an AND gate (switching means) G2, an OR gate (switching means) G2, a voltage reduction control section (power supply control means) 61, and a power supply control section (power supply). Control means) 62, an overcharge control section (first overcharge protection means and second overcharge protection means) 63, a short circuit protection section (short circuit protection means) 64, and a temperature control section (temperature control means) 65. ing. The transistor Q1 is an n-channel FET, the gate is connected to the output terminal of the AND gate G2, the drain is connected to the connection terminal T3, and the source is connected to the connection terminals T2 and T4. The transistor Q2 is a p-channel FET, the gate is connected to the voltage reduction control unit 61 and the power supply control unit 62, the drain is connected to the connection terminal T3, and the source is connected to the connection terminal T1.

減電圧制御部61は、電圧Vbが所定の過放電防止電圧以下の場合、電源制御部62とトランジスタQ2とをオフし、二次電池6の過放電を防止する。   When the voltage Vb is equal to or lower than a predetermined overdischarge prevention voltage, the reduced voltage control unit 61 turns off the power supply control unit 62 and the transistor Q2 to prevent the secondary battery 6 from being overdischarged.

電源制御部62は、過充電制御部63、短絡保護部64、及び温度制御部65に電力を供給する。過充電制御部63は、過充電保護状態においてバイメタルスイッチSW1がオフしている場合に、接続端子T1,T2に充電装置が接続され、過充電が継続されているか否かを検知する。   The power supply control unit 62 supplies power to the overcharge control unit 63, the short circuit protection unit 64, and the temperature control unit 65. When the bimetal switch SW1 is turned off in the overcharge protection state, the overcharge control unit 63 detects whether the overcharge is continued by connecting a charging device to the connection terminals T1 and T2.

短絡保護部64は、バイメタルスイッチSW1がオフしている過電流保護状態において、接続端子T1,T2に過電流を引き起こすような負荷が接続されている又は短絡されているか否かを検知する。   The short-circuit protection unit 64 detects whether or not a load that causes an overcurrent is connected or short-circuited to the connection terminals T1 and T2 in the overcurrent protection state in which the bimetal switch SW1 is off.

温度制御部65は、ヒータ素子とスイッチ素子とを兼ねるトランジスタQ1の発熱に起因する集積回路ICの温度を検知し、この温度が所定の設定温度を超えた場合、トランジスタQ1をオフする。   The temperature control unit 65 detects the temperature of the integrated circuit IC caused by the heat generation of the transistor Q1 serving as both a heater element and a switch element, and turns off the transistor Q1 when this temperature exceeds a predetermined set temperature.

図9は保護回路60の詳細な構成を示す回路図である。減電圧制御部61は、コンパレータA6、及び基準電圧源E6を備えている。基準電圧源E6は、電圧発生回路から構成され、過放電防止電圧Ref6をコンパレータA6の+端子に印加する。コンパレータA6は、電圧Vbが過放電防止電圧Ref6を超えた場合、ローレベルの信号を出力し、トランジスタQ2及び電源制御部62をオンする。ここで、過放電防止電圧Ref6は基準電圧Ref1,Ref3,Ref4よりも小さい。   FIG. 9 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the protection circuit 60. The voltage reduction control unit 61 includes a comparator A6 and a reference voltage source E6. The reference voltage source E6 includes a voltage generation circuit, and applies the overdischarge prevention voltage Ref6 to the + terminal of the comparator A6. When the voltage Vb exceeds the overdischarge prevention voltage Ref6, the comparator A6 outputs a low level signal to turn on the transistor Q2 and the power supply control unit 62. Here, the overdischarge prevention voltage Ref6 is smaller than the reference voltages Ref1, Ref3, Ref4.

電源制御部62は、コンパレータA1,A2,A3,A4の電源供給端子と接続され、これらのコンパレータに電力を供給する。なお、図9において、コンパレータA2と電源制御部62との結線は省略している。   The power control unit 62 is connected to the power supply terminals of the comparators A1, A2, A3, and A4, and supplies power to these comparators. In FIG. 9, the connection between the comparator A2 and the power supply control unit 62 is omitted.

過充電制御部63は、コンパレータA1,A2、基準電圧源E1を備えている。コンパレータA1及び基準電圧源E1は、実施の形態1による保護回路5に示す過充電保護部51に相当し、コンパレータA2及び基準電圧源E1は、保護回路5に示すチャタリング防止部52に相当し、二次電池6の過充電を検知して二次電池6を過充電から保護すると共に、過充電保護状態において、バイメタルスイッチSW1に生じるチャタリングを防止する。   The overcharge control unit 63 includes comparators A1 and A2 and a reference voltage source E1. The comparator A1 and the reference voltage source E1 correspond to the overcharge protection unit 51 shown in the protection circuit 5 according to the first embodiment, and the comparator A2 and the reference voltage source E1 correspond to the chattering prevention unit 52 shown in the protection circuit 5, The overcharge of the secondary battery 6 is detected to protect the secondary battery 6 from overcharge, and chattering that occurs in the bimetal switch SW1 is prevented in the overcharge protection state.

短絡保護部64は、コンパレータA3及び基準電圧源E3を備えている。コンパレータA3は出力端子がORゲートG1の入力端子に接続され、+端子が基準電圧源E3の負極に接続され、−端子が接続端子T1に接続され、電源供給端子が電源制御部62に接続され、グラウンド端子が接続端子T2,T4に接続されている。   The short-circuit protection unit 64 includes a comparator A3 and a reference voltage source E3. The comparator A3 has an output terminal connected to the input terminal of the OR gate G1, a positive terminal connected to the negative terminal of the reference voltage source E3, a negative terminal connected to the connection terminal T1, and a power supply terminal connected to the power control unit 62. The ground terminal is connected to the connection terminals T2 and T4.

コンパレータA3は、二次電池6の電圧Vbが基準電圧Ref3と電圧Vaとを加算した電圧を超える場合(Vb>Va+Ref3)、過電流保護状態において、接続端子T1,T2に負荷の接続が継続されていると判定し、ハイレベルの信号を出力する。これにより、過電流保護状態においてバイメタルスイッチSW1で生じるチャタリングを防止することができる。   When the voltage Vb of the secondary battery 6 exceeds the voltage obtained by adding the reference voltage Ref3 and the voltage Va (Vb> Va + Ref3), the comparator A3 continues to connect the load to the connection terminals T1 and T2 in the overcurrent protection state. Output a high level signal. Thereby, chattering that occurs in the bimetal switch SW1 in the overcurrent protection state can be prevented.

温度制御部65は、コンパレータA4、基準電圧源E4、抵抗R3、温度センサS1、基準電圧源E7を備え、実施の形態4による保護回路5cに示す温度制御部54に相当する。   The temperature control unit 65 includes a comparator A4, a reference voltage source E4, a resistor R3, a temperature sensor S1, and a reference voltage source E7, and corresponds to the temperature control unit 54 shown in the protection circuit 5c according to the fourth embodiment.

コンパレータA4は出力端子がANDゲートG2の入力端子に接続され、−端子が抵抗R3を介して接続端子T2,T4に接続され、+端子が基準電圧源E4を介して接続端子T2,T4と接続され、グラウンド端子が接続端子T2,T4に接続されている。基準電圧源E7は、負極が接続端子T2,T4と接続され、正極が温度センサS1を介してコンパレータA4の−端子に接続されている。   The comparator A4 has an output terminal connected to the input terminal of the AND gate G2, a negative terminal connected to the connection terminals T2 and T4 via the resistor R3, and a positive terminal connected to the connection terminals T2 and T4 via the reference voltage source E4. The ground terminal is connected to the connection terminals T2 and T4. The reference voltage source E7 has a negative electrode connected to the connection terminals T2 and T4, and a positive electrode connected to the negative terminal of the comparator A4 via the temperature sensor S1.

次に実施の形態6による保護回路60の動作について説明する。まず、保護回路60による過放電保護動作について説明する。二次電池6の放電が進み、電圧Vbが過放電防止電圧Ref6以下になると、コンパレータA6はハイレベルの信号を出力し、トランジスタQ2及び電源制御部62をオフさせる。従って、コンパレータA1〜A4に二次電池6の電力が供給されることが防止され、接続端子T1,T2間に負荷が接続されていない場合において生じる過放電から二次電池6を保護することができる。   Next, the operation of the protection circuit 60 according to the sixth embodiment will be described. First, the overdischarge protection operation by the protection circuit 60 will be described. When the discharge of the secondary battery 6 proceeds and the voltage Vb becomes equal to or lower than the overdischarge prevention voltage Ref6, the comparator A6 outputs a high level signal to turn off the transistor Q2 and the power supply control unit 62. Accordingly, the power of the secondary battery 6 is prevented from being supplied to the comparators A1 to A4, and the secondary battery 6 can be protected from overdischarge that occurs when no load is connected between the connection terminals T1 and T2. it can.

次に保護回路60による過電流保護状態における短絡保護動作について説明する。過電流保護状態に至るまでの過程及び過電流保護状態においてバイメタルスイッチSW1のチャタリングを防止するまでの過程は、実施の形態2の保護回路5aと同一であるため説明を省く。   Next, the short circuit protection operation in the overcurrent protection state by the protection circuit 60 will be described. Since the process up to the overcurrent protection state and the process up to preventing chattering of the bimetal switch SW1 in the overcurrent protection state are the same as those of the protection circuit 5a of the second embodiment, description thereof is omitted.

過電流保護状態において、接続端子T1,T2間の短絡が解除されると、二次電池6からトランジスタQ2を経由して、接続端子T1に微小電流が流れる。このとき、接続端子T1,T2間に負荷が接続されていないため、電圧Vaと電圧Vbとはほぼ同じ値となり、電圧Vbと電圧Vaとの差が基準電圧Ref3以下になるため、コンパレータA3はローレベルの信号を出力する。このとき、コンパレータA1もローレベルの信号を出力しているため、トランジスタQ1はオフされ、バイメタルスイッチSW1は、加熱が停止され、自然冷却により動作温度Tsw1以下になると、オンし、保護回路5は過電流保護状態から通常状態に復帰する。   When the short circuit between the connection terminals T1 and T2 is released in the overcurrent protection state, a minute current flows from the secondary battery 6 to the connection terminal T1 via the transistor Q2. At this time, since no load is connected between the connection terminals T1 and T2, the voltage Va and the voltage Vb are substantially the same value, and the difference between the voltage Vb and the voltage Va is equal to or less than the reference voltage Ref3. Outputs a low level signal. At this time, since the comparator A1 also outputs a low-level signal, the transistor Q1 is turned off, the bimetal switch SW1 is turned on when heating is stopped and the operating temperature Tsw1 or lower is caused by natural cooling, and the protection circuit 5 is turned on. Returns from the overcurrent protection state to the normal state.

なお、過充電制御部63による過充電保護動作及び過充電保護状態におけるチャタリング防止動作は、実施の形態1による保護回路5と同一であり、また、温度制御部65による温度保護動作は、実施の形態4の保護回路5cと同一であるため説明を省略する。   The overcharge protection operation by the overcharge control unit 63 and the chattering prevention operation in the overcharge protection state are the same as those of the protection circuit 5 according to the first embodiment, and the temperature protection operation by the temperature control unit 65 is the same as that of the implementation. Since it is the same as the protection circuit 5c of the form 4, the description is omitted.

以上説明したように実施の形態6による保護回路60によれば、実施の形態1〜5の保護回路5〜5dと同一の作用効果を奏することができることに加え、減電圧制御部61及びトランジスタQ2を備えているため、二次電池6を過放電から保護することができる。   As described above, according to the protection circuit 60 according to the sixth embodiment, the same operation and effect as the protection circuits 5 to 5d according to the first to fifth embodiments can be obtained, and the voltage reduction control unit 61 and the transistor Q2 can be obtained. Therefore, the secondary battery 6 can be protected from overdischarge.

本発明の保護回路及び電池パックは、簡素な回路で二次電池を過剰な充電や過大な放電電流から保護することができる保護回路及び電池パックを実現することができ、モバイル機器や駆動用電源として有用である。   The protection circuit and the battery pack of the present invention can realize a protection circuit and a battery pack that can protect the secondary battery from excessive charging and excessive discharge current with a simple circuit, and can be used for mobile devices and driving power supplies. Useful as.

本発明の実施の形態1に係る電池パックの一例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows an example of the battery pack which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1に示す電池パックの回路図を示している。The circuit diagram of the battery pack shown in FIG. 1 is shown. 実施の形態2の保護回路の回路図を示している。FIG. 4 is a circuit diagram of a protection circuit according to a second embodiment. 実施の形態3による保護回路の回路図を示している。FIG. 6 shows a circuit diagram of a protection circuit according to a third embodiment. 実施の形態4による保護回路の回路図を示している。FIG. 6 shows a circuit diagram of a protection circuit according to a fourth embodiment. 実施の形態5による保護回路の回路図を示している。FIG. 10 shows a circuit diagram of a protection circuit according to a fifth embodiment. バイメタルスイッチ及び温度ヒューズの電流値と動作時間との一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the electric current value and operation time of a bimetal switch and a thermal fuse. 実施の形態6による保護回路の回路図を示している。FIG. 10 shows a circuit diagram of a protection circuit according to a sixth embodiment. 実施の形態6による保護回路の詳細な構成を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing a detailed configuration of a protection circuit according to a sixth embodiment. 電池バックの構造を示す図面である。It is drawing which shows the structure of a battery back. 電池バックの構造を示す図面である。It is drawing which shows the structure of a battery back. 電池バックの構造を示す図面である。It is drawing which shows the structure of a battery back. 電池バックの構造を示す図面である。It is drawing which shows the structure of a battery back. 背景技術に係る保護回路を示す図面である。It is drawing which shows the protection circuit which concerns on background art. 背景技術に係る保護回路を示す図面である。It is drawing which shows the protection circuit which concerns on background art. 背景技術に係る保護回路を示す図面である。It is drawing which shows the protection circuit which concerns on background art.

符号の説明Explanation of symbols

1 電池パック
2 容器
3 外部端子接続ユニット
4 スペーサ
5 5a〜5d,60 保護回路
6 二次電池
6a 正極端子
31 ケース
51 過充電保護部
52 チャタリング防止部
53 短絡保護部
54 54d 温度制御部
55 上限温度変更部
61 減電圧制御部
62 電源制御部
63 過充電制御部
64 短絡保護部
65 温度制御部
A1〜A6 コンパレータ
E1〜E6 基準電圧源
F1 温度ヒューズ
Q1 Q2 トランジスタ
R1 ヒータ
R1〜R5 抵抗
S1 温度センサ
SW1 バイメタルスイッチ
T1〜T4 接続端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery pack 2 Container 3 External terminal connection unit 4 Spacer 5 5a-5d, 60 Protection circuit 6 Secondary battery 6a Positive electrode terminal 31 Case 51 Overcharge protection part 52 Chattering prevention part 53 Short-circuit protection part 54 54d Temperature control part 55 Maximum temperature Change unit 61 Voltage reduction control unit 62 Power supply control unit 63 Overcharge control unit 64 Short circuit protection unit 65 Temperature control unit A1 to A6 Comparator E1 to E6 Reference voltage source F1 Thermal fuse Q1 Q2 Transistor R1 Heater R1 to R5 Resistance S1 Temperature sensor SW1 Bimetal switch T1-T4 connection terminal

Claims (17)

二次電池を充電する充電装置及び/又は前記二次電池からの放電電流により駆動される負荷機器を接続するための第1及び第2の接続端子と、
二次電池の両極に接続される第3及び第4の接続端子と、
前記第1及び第3の接続端子間に接続され、流れる電流によって自己発熱して所定の動作温度を超えた場合にオフする共に、外部加熱されることにより前記動作温度を超えた場合にオフする感熱スイッチと、
前記感熱スイッチを加熱するヒータと、
前記ヒータの通電制御を行うスイッチング手段と、
前記第3及び第4の接続端子間の電圧が所定の過充電保護電圧を超える場合に前記スイッチング手段にヒータを通電させる第1の過充電保護手段と、
前記第1及び第2の接続端子間の電圧が前記過充電保護電圧を超える場合に前記スイッチング手段に前記ヒータを通電させる第2の過充電保護手段とを備えることを特徴とする保護回路。
A first and second connection terminals for connecting a charging device for charging a secondary battery and / or a load device driven by a discharge current from the secondary battery;
Third and fourth connection terminals connected to both electrodes of the secondary battery;
It is connected between the first and third connection terminals, and is turned off when it exceeds a predetermined operating temperature due to self-heating due to the flowing current, and it is turned off when the operating temperature is exceeded by external heating. A thermal switch,
A heater for heating the thermal switch;
Switching means for controlling energization of the heater;
First overcharge protection means for energizing the switching means with a heater when the voltage between the third and fourth connection terminals exceeds a predetermined overcharge protection voltage;
A protection circuit comprising: second overcharge protection means for energizing the heater in the switching means when the voltage between the first and second connection terminals exceeds the overcharge protection voltage.
前記第1の過充電保護手段は、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が前記過充電保護電圧を超えるか否かを検知する第1のコンパレータを備え、
前記第2の過充電保護手段は、前記第1及び第2の接続端子間の電圧が前記過充電保護電圧を超えた場合にハイレベルの信号を出力する第2のコンパレータを備え、
前記スイッチング手段は、前記第1及び第2のコンパレータのうち少なくともいずれか一方のコンパレータがハイレベルの信号を出力した場合、前記ヒータを通電させることを特徴とする請求項1記載の保護回路。
The first overcharge protection means includes a first comparator that detects whether a voltage between the third and fourth connection terminals exceeds the overcharge protection voltage,
The second overcharge protection means includes a second comparator that outputs a high level signal when a voltage between the first and second connection terminals exceeds the overcharge protection voltage,
2. The protection circuit according to claim 1, wherein the switching means energizes the heater when at least one of the first and second comparators outputs a high level signal.
前記スイッチング手段は、
入力端子に前記第1及び第2のコンパレータの出力端子が接続されたORゲートと、
ゲートが前記ORゲートの出力端子に接続され、ドレインが前記ヒータに接続され、ソースが前記第2及び第4の接続端子に接続されたnチャネル電界効果型トランジスタとを備えることを特徴とする請求項2記載の保護回路。
The switching means includes
An OR gate having an input terminal connected to an output terminal of the first and second comparators;
An n-channel field effect transistor comprising: a gate connected to an output terminal of the OR gate; a drain connected to the heater; and a source connected to the second and fourth connection terminals. Item 3. The protection circuit according to Item 2.
前記第3及び第4の接続端子間の電圧が前記第1及び第2の接続端子間の電圧に所定の短絡保護電圧を加えた電圧を超える場合に、前記スイッチング手段に前記ヒータを通電させる短絡保護手段を更に備えることを特徴とする請求項1記載の保護回路。   When the voltage between the third and fourth connection terminals exceeds a voltage obtained by adding a predetermined short-circuit protection voltage to the voltage between the first and second connection terminals, a short circuit that causes the heater to energize the switching means. The protection circuit according to claim 1, further comprising protection means. 前記第1の過充電保護手段は、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が前記過充電保護電圧を超えるか否かを検知する第1のコンパレータを備え、
前記第2の過充電保護手段は、前記第1及び第2の接続端子間の電圧が前記過充電保護電圧を超えた場合にハイレベルの信号を出力する第2のコンパレータを備え、
前記短絡保護手段は、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が前記第1及び第2の接続端子間の電圧に前記短絡保護電圧を加えた電圧を超える場合に、ハイレベルの信号を出力する第3のコンパレータを備え、
前記スイッチング手段は、前記第1〜第3のコンパレータのうち少なくともいずれか一つのコンパレータがハイレベルの信号を出力した場合、前記ヒータを通電させることを特徴とする請求項4記載の保護回路。
The first overcharge protection means includes a first comparator that detects whether a voltage between the third and fourth connection terminals exceeds the overcharge protection voltage,
The second overcharge protection means includes a second comparator that outputs a high level signal when a voltage between the first and second connection terminals exceeds the overcharge protection voltage,
The short-circuit protection means outputs a high level signal when the voltage between the third and fourth connection terminals exceeds the voltage obtained by adding the short-circuit protection voltage to the voltage between the first and second connection terminals. A third comparator for outputting,
5. The protection circuit according to claim 4, wherein the switching means energizes the heater when at least one of the first to third comparators outputs a high level signal.
前記スイッチング手段は、
入力端子に前記第1〜3のコンパレータの出力端子が接続されたORゲートと、
ゲートが前記ORゲートの出力端子に接続され、ドレインが前記ヒータに接続され、ソースが前記第2及び第4の接続端子に接続されたnチャネル電界効果型トランジスタとを備えることを特徴とする請求項5記載の保護回路。
The switching means includes
An OR gate having an input terminal connected to an output terminal of the first to third comparators;
An n-channel field effect transistor comprising: a gate connected to an output terminal of the OR gate; a drain connected to the heater; and a source connected to the second and fourth connection terminals. Item 6. The protection circuit according to Item 5.
前記ヒータの温度が前記感熱スイッチの動作温度よりも高い所定の上限温度になった場合、前記スイッチング手段に前記ヒータへの通電を停止させる温度制御手段を更に備えることを特徴とする請求項4記載の保護回路。   The temperature control means which makes the said switching means stop energization to the said heater when the temperature of the said heater becomes the predetermined upper limit temperature higher than the operating temperature of the said thermal switch, The temperature control means is further provided. Protection circuit. 前記第1の過充電保護手段は、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が前記過充電保護電圧を超える場合にハイレベルの信号を出力する第1のコンパレータを備え、
前記第2の過充電保護手段は、前記第1及び第2の接続端子間の電圧が前記過充電保護電圧を超えた場合にハイレベルの信号を出力する第2のコンパレータを備え、
前記短絡保護手段は、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が前記第1及び第2の接続端子間の電圧に前記短絡保護電圧を加えた電圧を超える場合に、ハイレベルの信号を出力する第3のコンパレータを備え、
前記温度制御手段は、
前記ヒータの温度を検知する温度センサと、
前記温度センサにより検知された温度が前記上限温度となった場合、ローレベルの信号を出力する第4のコンパレータを備え、
前記スイッチング手段は、
入力端子に前記第1〜3のコンパレータの出力端子が接続されたORゲートと、
入力端子に前記ORゲートの出力端子と前記第4のコンパレータの出力端子とが接続されたANDゲートと、
ゲートが前記ANDゲートの出力端子に接続され、ドレインが前記ヒータに接続され、ソースが前記第2及び第4の接続端子に接続されたnチャネル電界効果型トランジスタとを備えることを特徴とする請求項7記載の保護回路。
The first overcharge protection means includes a first comparator that outputs a high level signal when the voltage between the third and fourth connection terminals exceeds the overcharge protection voltage,
The second overcharge protection means includes a second comparator that outputs a high level signal when a voltage between the first and second connection terminals exceeds the overcharge protection voltage,
The short circuit protection means outputs a high level signal when the voltage between the third and fourth connection terminals exceeds the voltage obtained by adding the short circuit protection voltage to the voltage between the first and second connection terminals. A third comparator for outputting,
The temperature control means includes
A temperature sensor for detecting the temperature of the heater;
A fourth comparator that outputs a low level signal when the temperature detected by the temperature sensor is the upper limit temperature;
The switching means includes
An OR gate having an input terminal connected to an output terminal of the first to third comparators;
An AND gate having an input terminal connected to an output terminal of the OR gate and an output terminal of the fourth comparator;
An n-channel field effect transistor having a gate connected to an output terminal of the AND gate, a drain connected to the heater, and a source connected to the second and fourth connection terminals. Item 8. The protection circuit according to Item 7.
二次電池を充電する充電装置及び/又は前記二次電池からの放電電流により駆動される負荷機器を接続するための第1及び第2の接続端子と、
二次電池の両極に接続される第3及び第4の接続端子と、
前記第1及び第3の接続端子間に接続され、流れる電流によって自己発熱して所定の動作温度を超えた場合にオフする共に、外部加熱されることにより前記動作温度を超えた場合にオフする感熱スイッチと、
前記感熱スイッチを加熱するヒータと、
前記ヒータの通電制御を行うスイッチング手段と、
前記第3及び第4の接続端子間の電圧が所定の過充電保護電圧を超える場合に前記スイッチング手段にヒータを通電させる第1の過充電保護手段と、
前記ヒータの温度が前記感熱スイッチの動作温度よりも高い所定の上限温度になった場合、前記スイッチング手段に前記ヒータへの通電を停止させる温度制御手段とを備えることを特徴とする保護回路。
A first and second connection terminals for connecting a charging device for charging a secondary battery and / or a load device driven by a discharge current from the secondary battery;
Third and fourth connection terminals connected to both electrodes of the secondary battery;
It is connected between the first and third connection terminals, and is turned off when it exceeds a predetermined operating temperature due to self-heating due to the flowing current, and it is turned off when the operating temperature is exceeded by external heating. A thermal switch,
A heater for heating the thermal switch;
Switching means for controlling energization of the heater;
First overcharge protection means for energizing the switching means with a heater when the voltage between the third and fourth connection terminals exceeds a predetermined overcharge protection voltage;
A protection circuit comprising temperature control means for causing the switching means to stop energization of the heater when the temperature of the heater reaches a predetermined upper limit temperature higher than the operating temperature of the thermal switch.
前記第1の過充電保護手段は、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が前記過充電保護電圧を超える場合、ハイレベルの信号を出力する第1のコンパレータを備え、
前記温度制御手段は、
前記ヒータの温度を検知する温度センサと、
前記温度センサにより検知された温度が前記上限温度となった場合、ローレベルの信号を出力する第4のコンパレータを備え、
前記スイッチング手段は、前記第1及び第4のコンパレータの両コンパレータがハイレベルの信号を出力した場合、前記ヒータを通電させ、両コンパレータのうち少なくともいずれか一方のコンパレータがローレベルの信号を出力した場合、前記ヒータへの通電を停止させることを特徴とする請求項9記載の保護回路。
The first overcharge protection means includes a first comparator that outputs a high level signal when the voltage between the third and fourth connection terminals exceeds the overcharge protection voltage.
The temperature control means includes
A temperature sensor for detecting the temperature of the heater;
A fourth comparator that outputs a low level signal when the temperature detected by the temperature sensor reaches the upper limit temperature;
The switching means energizes the heater when both the first and fourth comparators output a high level signal, and at least one of the comparators outputs a low level signal. The protection circuit according to claim 9, wherein energization of the heater is stopped.
前記スイッチング手段は、
入力端子に前記第1及び第4のコンパレータの出力端子が接続されたANDゲートと、
ゲートが前記ANDゲートの出力端子に接続され、ドレインが前記ヒータに接続され、ソースが前記第2及び第4の接続端子に接続されたnチャネル電界効果型トランジスタとを備えることを特徴とする請求項10記載の保護回路。
The switching means includes
An AND gate having an input terminal connected to an output terminal of the first and fourth comparators;
An n-channel field effect transistor comprising: a gate connected to an output terminal of the AND gate; a drain connected to the heater; and a source connected to the second and fourth connection terminals. Item 11. The protection circuit according to Item 10.
前記感熱スイッチと前記第3の接続端子との間に接続された温度ヒューズを更に備え、
前記第3及び第4の接続端子間の電圧が前記過充電保護電圧よりも高い第2の過充電保護電圧を超えた場合、前記上限温度を前記温度ヒューズの溶断温度よりも高い温度に変更する上限温度変更手段を更に備えることを特徴とする請求項7〜11のいずれかに記載の保護回路。
A thermal fuse connected between the thermal switch and the third connection terminal;
When the voltage between the third and fourth connection terminals exceeds a second overcharge protection voltage that is higher than the overcharge protection voltage, the upper limit temperature is changed to a temperature higher than the fusing temperature of the thermal fuse. The protection circuit according to claim 7, further comprising upper limit temperature changing means.
二次電池を充電する充電装置及び/又は前記二次電池からの放電電流により駆動される負荷機器を接続するための第1及び第2の接続端子と、
二次電池の両極に接続される第3及び第4の接続端子と、
前記第1及び第3の接続端子間に接続され、流れる電流によって自己発熱して所定の動作温度を超えた場合にオフする共に、外部加熱されることにより前記動作温度を超えた場合にオフする感熱スイッチと、
前記感熱スイッチを加熱するヒータと、
前記ヒータの通電制御を行うスイッチング手段と、
前記第3及び第4の接続端子間の電圧が所定の過充電保護電圧を超える場合に、前記スイッチング手段に前記ヒータを通電させる第1の過充電保護手段と、
前記第3及び第4の接続端子間の電圧が、前記第1及び第2の接続端子間の電圧に所定の短絡保護電圧を加えた電圧を超える場合に、前記スイッチング手段に前記ヒータを通電させる短絡保護手段とを備えることを特徴とする保護回路。
A first and second connection terminals for connecting a charging device for charging a secondary battery and / or a load device driven by a discharge current from the secondary battery;
Third and fourth connection terminals connected to both electrodes of the secondary battery;
It is connected between the first and third connection terminals, and is turned off when it exceeds a predetermined operating temperature due to self-heating due to the flowing current, and it is turned off when the operating temperature is exceeded by external heating. A thermal switch,
A heater for heating the thermal switch;
Switching means for controlling energization of the heater;
First overcharge protection means for energizing the heater to the switching means when the voltage between the third and fourth connection terminals exceeds a predetermined overcharge protection voltage;
When the voltage between the third and fourth connection terminals exceeds a voltage obtained by adding a predetermined short-circuit protection voltage to the voltage between the first and second connection terminals, the switching means is energized with the heater. A protection circuit comprising a short-circuit protection means.
前記第1の過充電保護手段は、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が前記過充電保護電圧を超えるか否かを検知する第1のコンパレータを備え、
前記短絡保護手段は、前記第3及び第4の接続端子間の電圧が前記第1及び第2の接続端子間の電圧に所定の短絡保護電圧を加えた電圧を超える場合に、ハイレベルの信号を出力する第3のコンパレータを備え、
前記スイッチング手段は、前記第1及び第3のコンパレータのうち少なくともいずれか一方のコンパレータがハイレベルの信号を出力した場合、前記ヒータを通電させることを特徴とする請求項13記載の保護回路。
The first overcharge protection means includes a first comparator that detects whether a voltage between the third and fourth connection terminals exceeds the overcharge protection voltage,
When the voltage between the third and fourth connection terminals exceeds the voltage obtained by adding a predetermined short-circuit protection voltage to the voltage between the first and second connection terminals, the short-circuit protection means is a high-level signal. A third comparator that outputs
14. The protection circuit according to claim 13, wherein the switching means energizes the heater when at least one of the first and third comparators outputs a high level signal.
前記スイッチング手段は、
入力端子に前記第1及び第3のコンパレータの出力端子が接続されたORゲートと、
ゲートが前記ORゲートの出力端子に接続され、ドレインが前記ヒータに接続され、ソースが前記第2及び第4の接続端子に接続されたnチャネル電界効果型トランジスタとを備えることを特徴とする請求項14記載の保護回路。
The switching means includes
An OR gate having input terminals connected to output terminals of the first and third comparators;
An n-channel field effect transistor comprising: a gate connected to an output terminal of the OR gate; a drain connected to the heater; and a source connected to the second and fourth connection terminals. Item 15. The protection circuit according to Item 14.
前記感熱スイッチに抵抗を並列接続したことを特徴とする請求項4〜8及び13〜15のいずれかに記載の保護回路。   16. The protection circuit according to claim 4, wherein a resistor is connected in parallel to the thermal switch. 前記第3及び第4の接続端子間の電圧が所定の過放電電圧以下となった場合、前記二次電池からの保護回路への電力供給を停止する電源制御手段を更に備えることを特徴とする請求項1〜16のいずれかに記載の保護回路。   When the voltage between the third and fourth connection terminals becomes equal to or lower than a predetermined overdischarge voltage, it further comprises power supply control means for stopping power supply from the secondary battery to the protection circuit. The protection circuit according to claim 1.
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