JP2009005558A - 電池パック - Google Patents

電池パック Download PDF

Info

Publication number
JP2009005558A
JP2009005558A JP2007166665A JP2007166665A JP2009005558A JP 2009005558 A JP2009005558 A JP 2009005558A JP 2007166665 A JP2007166665 A JP 2007166665A JP 2007166665 A JP2007166665 A JP 2007166665A JP 2009005558 A JP2009005558 A JP 2009005558A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
battery pack
thermistor
secondary battery
comparator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2007166665A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Takeda
貴志 武田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsumi Electric Co Ltd
Original Assignee
Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsumi Electric Co Ltd filed Critical Mitsumi Electric Co Ltd
Priority to JP2007166665A priority Critical patent/JP2009005558A/ja
Priority to PCT/JP2008/061519 priority patent/WO2009001843A1/ja
Priority to KR1020097022971A priority patent/KR20090125285A/ko
Priority to US12/664,936 priority patent/US20100196747A1/en
Publication of JP2009005558A publication Critical patent/JP2009005558A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/569—Constructional details of current conducting connections for detecting conditions inside cells or batteries, e.g. details of voltage sensing terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
    • H02H5/04—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00302—Overcharge protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00304—Overcurrent protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00306—Overdischarge protection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、二次電池の温度を正確に検出することができ、二次電池の温度保護を高精度に行うことができる電池パックを提供することを目的とする。
【解決手段】二次電池の過充電、過放電、過電流を検出して二次電池１２と負荷又は充電装置との間の配線に設けられたスイッチ素子Ｍ１１，Ｍ１２をオフする保護回路１５を備えた電池パックにおいて、二次電池の近傍に配設され二次電池と並列接続されたサーミスタＲ１３と抵抗Ｒ１４の直列回路と、保護回路内に、サーミスタＲ１３と抵抗Ｒ１４の接続点の電圧を第１所定温度に対応する第１基準電圧と比較する第１コンパレータ２１を有し、保護回路は、第１コンパレータ２１の出力信号により二次電池の温度が第１所定温度を超えたときスイッチ素子Ｍ１１，Ｍ１２をオフする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電池パックに関し、二次電池の過充電、過放電、過電流を検出して前記二次電池と負荷又は充電装置との間の配線に設けられたスイッチ素子をオフする保護回路を備えた電池パックに関する。
近年、二次電池としてリチウムイオン電池がデジタルカメラなど携帯機器に搭載されている。リチウムイオン電池は過充電及び過放電に弱いため、過充電及び過放電の保護回路を備えた電池パックの形態で使用される。
図４及び図５は、従来の電池パックの各例のブロック図を示す。図４において、リチウムイオン電池２と並列に抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１の直列回路が接続されている。リチウムイオン電池２の正極は電池パック１の外部端子３に接続され、負極は電流遮断用のｎチャネルＭＯＳ（金属酸化膜半導体）トランジスタＭ１，Ｍ２を介して電池パック１の外部端子４に接続されている。
ＭＯＳトランジスタＭ１，Ｍ２はドレインを共通接続され、ＭＯＳトランジスタＭ１のソースはリチウムイオン電池２の負極に接続され、ＭＯＳトランジスタＭ２のソースは外部端子４に接続されている。また、ＭＯＳトランジスタＭ１，Ｍ２それぞれは、ドレイン・ソース間に等価的にボディダイオードＤ１，Ｄ２が接続されている。
保護ＩＣ（集積回路）５は、過充電検出回路、過放電検出回路、過電流検出回路を内蔵している。また、保護ＩＣ５はリチウムイオン電池２の正極から抵抗Ｒ１を通して電源Ｖｄｄを供給されると共にリチウムイオン電池２の負極から電源Ｖｓｓを供給されて動作する。
保護ＩＣ５は過放電検出回路或いは過電流検出回路で過放電或いは過電流を検出したときＤＯＵＴ出力をローレベルとしてＭＯＳトランジスタＭ１を遮断し、過充電検出回路で過充電を検出したときＣＯＵＴ出力をローレベルとしてＭＯＳトランジスタＭ２を遮断する。
図５では、更に、電池パック１内にサーミスタＲ３が設けられている。サーミスタＲ３の一端は電池パック１の端子６に接続され、他端は外部端子４に接続されている。電池パック１の端子６には充電時に充電装置から分圧抵抗を介して所定電圧が印加される。電池パック１の温度によってサーミスタＲ３の抵抗値が変化することで端子６の電圧は変化する。充電装置は、端子６の電圧を検出して電池パック１の温度が所定値を超えると充電を停止するよう制御を行う。
なお、特許文献１には、充放電時の電流経路を遮断するスイッチング素子に熱結合されたＰＴＣサーミスタを持つ電池パックが記載されている。
特開２００６−３２０１５号公報
図４に示す従来例は電池パックの温度に対する保護機能がない。また、図５に示す従来例は電池パックの温度に対する保護機能があるものの、充電装置から分圧抵抗を介して所定電圧が印加されるため、充電装置の所定電圧が変化した場合や充電装置の分圧抵抗の誤差がある場合には、電池パックの温度を正確に検出することができないという問題があった。
また、特許文献１のものは、ＰＴＣサーミスタを用いているため、電池パックが高温となった場合の保護は可能であるものの、電池パックが低温となった場合の保護ができないという問題があった。
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、二次電池の温度を正確に検出することができ、二次電池の温度保護を高精度に行うことができる電池パックを提供することを目的とする。
本発明の一実施態様による電池パックは、二次電池の過充電、過放電、過電流を検出して前記二次電池（１２）と負荷又は充電装置との間の配線に設けられたスイッチ素子（Ｍ１１，Ｍ１２）をオフする保護回路（１５）を備えた電池パックにおいて、
前記二次電池（１２）の近傍に配設され前記二次電池と並列接続されたサーミスタ（Ｒ１３）と抵抗（Ｒ１４）の直列回路と、
前記保護回路内に、前記サーミスタ（Ｒ１３）と抵抗（Ｒ１４）の接続点の電圧を第１所定温度に対応する第１基準電圧（Ｖ１）と比較する第１コンパレータ（２１）を有し、
前記保護回路は、前記第１コンパレータ（２１）の出力信号により前記二次電池の温度が前記第１所定温度を超えたとき前記スイッチ素子（Ｍ１１，Ｍ１２）をオフすることにより、二次電池の温度を正確に検出することができ、二次電池の温度保護を高精度に行うことができる。
前記電池パックにおいて、
前記保護回路内に、前記サーミスタ（Ｒ１３）と抵抗（Ｒ１４）の接続点の電圧を第１所定温度より低い第２所定温度に対応する第２基準電圧（Ｖ２）と比較する第２コンパレータ（３１）を有し、
前記保護回路は、前記第２コンパレータ（３１）の出力信号により前記二次電池の温度が第２所定温度未満となったとき前記スイッチ素子（Ｍ１１，Ｍ１２）をオフする構成とすることができる。
前記電池パックにおいて、
前記サーミスタ（Ｒ１３）は、負の温度係数を持つＮＴＣサーミスタである構成とすることができる。
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。
本発明によれば、二次電池の温度を正確に検出することができ、二次電池の温度保護を高精度に行うことができる。
<第１実施形態>
図１は、本発明の電池パックの第１実施形態のブロック図を示す。同図中、リチウムイオン電池１２と並列に抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ１１の直列回路が接続されている。リチウムイオン電池１２の正極は配線により電池パック１０の外部端子１３に接続され、負極は配線により電流遮断用のｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ１１，Ｍ１２を介して電池パック１０の外部端子１４に接続されている。
ＭＯＳトランジスタＭ１１，Ｍ１２はドレインを共通接続され、ＭＯＳトランジスタＭ１１のソースはリチウムイオン電池１２の負極に接続され、ＭＯＳトランジスタＭ１２のソースは外部端子１４に接続されている。また、ＭＯＳトランジスタＭ１１，Ｍ１２それぞれは、ドレイン・ソース間に等価的にボディダイオードＤ１１，Ｄ１２が接続されている。
また、リチウムイオン電池１２と並列にサーミスタＲ１３と抵抗Ｒ１４の直列回路が接続されている。上記のサーミスタＲ１３は、電池パック１０内でリチウムイオン電池１２の近傍に配設されてリチウムイオン電池１２と熱結合されている。サーミスタＲ１３は負の温度係数を持つＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタを用いる。
なお、図２に負の温度係数を持つＮＴＣサーミスタと、正の温度係数を持つＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタそれぞれの温度・抵抗特性を示す。
保護ＩＣ１５は、過充電検出回路１６，過放電検出回路１７，過電流検出回路１８を内蔵している。また、保護ＩＣ１５はリチウムイオン電池１２の正極から抵抗Ｒ１１を通して電源Ｖｄｄを端子１５ａに供給されると共に、リチウムイオン電池１２の負極から電源Ｖｓｓを端子１５ｃに供給されて動作する。
過充電検出回路１６は端子１５ａ，１５ｃの電圧からリチウムイオン電池１２の過充電を検出して検出信号を論理回路１９に供給する。過放電検出回路１７は端子１５ａ，１５ｃの電圧からリチウムイオン電池１２の過放電を検出して検出信号を論理回路１９に供給する。過電流検出回路１８は端子１５ｃ，１５ｆの電圧から抵抗Ｒ１２に流れる電流が過大となる過電流を検出して検出信号を論理回路１９に供給する。
また、保護ＩＣ１５は端子１５ｂにサーミスタＲ１３と抵抗Ｒ１４の接続点Ａを接続され、端子１５ｆに抵抗Ｒ１２の一端を接続され抵抗Ｒ１２の他端は外部端子１４に接続されている。また、保護ＩＣ１５はＤＯＵＴ出力の端子１５ｄをＭＯＳトランジスタＭ１１のゲートに接続され、ＣＯＵＴ出力の端子１５ｅをＭＯＳトランジスタＭ１２のゲートに接続されている。
保護ＩＣ１５において、端子１５ｂはコンパレータ２１の非反転入力端子に接続されている。端子１５ｃはツェナーダイオード等の定電圧源２０の負極に接続され、定電圧源２０の正極はコンパレータ２１の反転入力端子に接続されている。
サーミスタＲ１３は図２に負の温度係数を持つＮＴＣサーミスタであるため、温度が上昇するにしたがって抵抗値が低下して接続点Ａの電圧は上昇する。
コンパレータ２１はヒステリシス特性を有し、定電圧源２０で発生した定電圧Ｖ１と接続点Ａの電圧を比較して、接続点Ａの電圧が高いときハイレベルの信号を出力する。つまり、サーミスタＲ１３の検出温度が定電圧Ｖ１に対応する所定温度（例えば７０°Ｃ程度）を超えるとコンパレータ２１はハイレベルの高温検出信号を出力する。
コンパレータ２１の出力する高温検出信号は不感応時間設定回路２２に供給される。不感応時間設定回路２２は高温検出信号のハイレベル期間が所定値（例えば０．５ｓｅｃ）を超えるとハイレベルの高温検出信号を論理回路１９に供給する。
論理回路１９は、過充電検出回路１６，過放電検出回路１７，過電流検出回路１８それぞれの検出信号を供給されると共に、不感応時間設定回路２２の出力する高温検出信号を供給されている。
論理回路１９は過充電検出回路１６から過充電検出信号を供給されると端子１５ｅのＣＯＵＴ出力をローレベルとしてＭＯＳトランジスタＭ１２を遮断し、過放電検出回路１７から過放電検出信号を供給されると端子１５ｄのＤＯＵＴ出力をローレベルとしてＭＯＳトランジスタＭ１１を遮断し、過電流検出回路１８から過電流検出信号を供給されると端子１５ｄのＤＯＵＴ出力をローレベルとしてＭＯＳトランジスタＭ１１を遮断する。
また、論理回路１９は高温検出信号がハイレベルとなると、端子１５ｅのＣＯＵＴ出力をローレベルとしてＭＯＳトランジスタＭ１２を遮断する。なお、端子１５ｄ，１５ｅのＤＯＵＴ出力とＣＯＵＴ出力を共にローレベルとしてＭＯＳトランジスタＭ１１，Ｍ１２を遮断しても良い。
上記実施形態によれば、リチウムイオン電池１２の温度を正確に検出することができ、リチウムイオン電池１２が高温となった場合に充電又は充電及び放電を停止して保護することができる。
また、サーミスタＲ１３は図２に示すように温度に対してほぼリニアに抵抗値が変化するＮＴＣサーミスタを用いているため温度を精度良く検出でき、サーミスタＲ１３を電池パック１０内でリチウムイオン電池１２の近傍に配設することによりリチウムイオン電池１２の温度を精度良く検出できる。なお、ＰＴＣサーミスタはある温度を超えると急激に抵抗値が増加するため温度を精度良く検出できない。
<第２実施形態>
図３は、本発明の電池パックの第２実施形態のブロック図を示す。同図中、図１と同一部分には同一符号を付す。
図３において、リチウムイオン電池１２と並列に抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ１１の直列回路が接続されている。リチウムイオン電池１２の正極は電池パック１０の外部端子１３に接続され、負極は電流遮断用のｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ１１，Ｍ１２を介して電池パック１０の外部端子１４に接続されている。
ＭＯＳトランジスタＭ１１，Ｍ１２はドレインを共通接続され、ＭＯＳトランジスタＭ１１のソースはリチウムイオン電池１２の負極に接続され、ＭＯＳトランジスタＭ１２のソースは外部端子１４に接続されている。また、ＭＯＳトランジスタＭ１１，Ｍ１２それぞれは、ドレイン・ソース間に等価的にボディダイオードＤ１１，Ｄ１２が接続されている。
また、リチウムイオン電池１２と並列にサーミスタＲ１３と抵抗Ｒ１４の直列回路が接続されている。上記のサーミスタＲ１３は、電池パック１０内でリチウムイオン電池１２の近傍に配設されてリチウムイオン電池１２と熱結合されている。サーミスタＲ１３は負の温度係数を持つＮＴＣサーミスタを用いる。
保護ＩＣ１５は、過充電検出回路１６，過放電検出回路１７，過電流検出回路１８を内蔵している。また、保護ＩＣ１５はリチウムイオン電池１２の正極から抵抗Ｒ１１を通して電源Ｖｄｄを端子１５ａに供給されると共に、リチウムイオン電池１２の負極から電源Ｖｓｓを端子１５ｃに供給されて動作する。
過充電検出回路１６は端子１５ａ，１５ｃの電圧からリチウムイオン電池１２の過充電を検出して検出信号を論理回路１９に供給する。過放電検出回路１７は端子１５ａ，１５ｃの電圧からリチウムイオン電池１２の過放電を検出して検出信号を論理回路１９に供給する。過電流検出回路１８は端子１５ｃ，１５ｆの電圧から抵抗Ｒ１２に流れる電流が過大となる過電流を検出して検出信号を論理回路１９に供給する。
また、保護ＩＣ１５は端子１５ｂにサーミスタＲ１３と抵抗Ｒ１４の接続点Ａを接続され、端子１５ｆに抵抗Ｒ１２の一端を接続され抵抗Ｒ１２の他端は外部端子１４に接続されている。また、保護ＩＣ１５はＤＯＵＴ出力の端子１５ｄをＭＯＳトランジスタＭ１１のゲートに接続され、ＣＯＵＴ出力の端子１５ｅをＭＯＳトランジスタＭ１２のゲートに接続されている。
保護ＩＣ１５において、端子１５ｂはコンパレータ２１の非反転入力端子に接続されている。端子１５ｃはツェナーダイオード等の定電圧源２０の負極に接続され、定電圧源２０の正極はコンパレータ２１の反転入力端子に接続されている。また、端子１５ｂはコンパレータ３１の反転入力端子に接続されている。端子１５ｃはツェナーダイオード等の定電圧源３０の負極に接続され、定電圧源３０の正極はコンパレータ３１の非反転入力端子に接続されている。
サーミスタＲ１３は図２に負の温度係数を持つＮＴＣサーミスタであるため、温度が上昇するにしたがって抵抗値が低下して接続点Ａの電圧は上昇する。
コンパレータ２１はヒステリシス特性を有し、定電圧源２０で発生した定電圧Ｖ１と接続点Ａの電圧を比較して、接続点Ａの電圧が高いときハイレベルの信号を出力する。つまり、サーミスタＲ１３の検出温度が定電圧Ｖ１に対応する所定温度（例えば７０°Ｃ程度）を超えるとコンパレータ２１はハイレベルの高温検出信号を出力する。
コンパレータ２１の出力する高温検出信号は不感応時間設定回路２２に供給される。不感応時間設定回路２２は高温検出信号のハイレベル期間が所定値（例えば０．５ｓｅｃ）を超えるとハイレベルの高温検出信号を論理回路１９に供給する。
コンパレータ３１はヒステリシス特性を有し、定電圧源３０で発生した定電圧Ｖ２と接続点Ａの電圧を比較して、接続点Ａの電圧が低いときハイレベルの信号を出力する。つまり、サーミスタＲ１３の検出温度が定電圧Ｖ２に対応する所定温度（例えば−２０°Ｃ程度）未満となるとコンパレータ３１はハイレベルの低温検出信号を出力する。なお、リチウムイオン電池１２は低温になると電池容量が低下するので、低温では放電を防止する必要がある。
コンパレータ３１の出力する低温検出信号は不感応時間設定回路３２に供給される。不感応時間設定回路３２は高温検出信号のハイレベル期間が所定値（例えば０．５ｓｅｃ）を超えるとハイレベルの低温検出信号を論理回路１９に供給する。
論理回路１９は、過充電検出回路１６，過放電検出回路１７，過電流検出回路１８それぞれの検出信号を供給されると共に、不感応時間設定回路２２の出力する高温検出信号を供給されている。
論理回路１９は過充電検出回路１６から過充電検出信号を供給されると端子１５ｅのＣＯＵＴ出力をローレベルとしてＭＯＳトランジスタＭ１２を遮断し、過放電検出回路１７から過放電検出信号を供給されると端子１５ｄのＤＯＵＴ出力をローレベルとしてＭＯＳトランジスタＭ１１を遮断し、過電流検出回路１８から過電流検出信号を供給されると端子１５ｄのＤＯＵＴ出力をローレベルとしてＭＯＳトランジスタＭ１１を遮断する。
また、論理回路１９は高温検出信号と低温検出信号のいずれかがハイレベルとなると、端子１５ｄのＤＯＵＴ出力をローレベルとしてＭＯＳトランジスタＭ１１を遮断する。なお、端子１５ｄ，１５ｅのＤＯＵＴ出力とＣＯＵＴ出力を共にローレベルとしてＭＯＳトランジスタＭ１１，Ｍ１２を遮断しても良い。
上記実施形態によれば、リチウムイオン電池１２の温度を正確に検出することができ、リチウムイオン電池１２が高温となった場合と低温となった場合に放電又は充電及び放電を停止して保護することができる。
電池パックを携帯電話やヘッドセットの電源として使用する場合、温度範囲は−２０°Ｃ〜７０°Ｃ程度であり、この温度範囲外でリチウムイオン電池１２の放電又は充電を停止することができる。
なお、サーミスタＲ１３と抵抗Ｒ１４の接続を逆にしてサーミスタＲ１３をリチウムイオン電池１２の負極に接続するようにしても良く、この場合には端子１５ｂをコンパレータ２１の反転入力端子、コンパレータ３１の非反転入力端子に接続するようコンパレータ２１，３１の入力の接続を逆にすれば良い。
本発明の電池パックの第１実施形態のブロック図である。 ＮＴＣサーミスタとＰＴＣサーミスタそれぞれの温度・抵抗特性図である。 本発明の電池パックの第２実施形態のブロック図である。 従来の電池パックの一例のブロック図である。 従来の電池パックの他の一例のブロック図である。
符号の説明
１０ 電池パック
１２ リチウムイオン電池
１３，１４ 外部端子
１５ 保護ＩＣ
１６ 過充電検出回路
１７ 過放電検出回路
１８ 過電流検出回路
１９ 論理回路
２０，３０ 定電圧源
２１，３１ コンパレータ
２２，３２ 不感応時間設定回路
Ｃ１１ コンデンサ
Ｍ１１，Ｍ１２ ＭＯＳトランジスタ
Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１４ 抵抗
Ｒ１３ サーミスタ

Claims (3)

  1. 二次電池の過充電、過放電、過電流を検出して前記二次電池と負荷又は充電装置との間の配線に設けられたスイッチ素子をオフする保護回路を備えた電池パックにおいて、
    前記二次電池の近傍に配設され前記二次電池と並列接続されたサーミスタと抵抗の直列回路と、
    前記保護回路内に、前記サーミスタと抵抗の接続点の電圧を第１所定温度に対応する第１基準電圧と比較する第１コンパレータを有し、
    前記保護回路は、前記第１コンパレータの出力信号により前記二次電池の温度が前記第１所定温度を超えたとき前記スイッチ素子をオフする
    ことを特徴とする電池パック。
  2. 請求項１記載の電池パックにおいて、
    前記保護回路内に、前記サーミスタと抵抗の接続点の電圧を第１所定温度より低い第２所定温度に対応する第２基準電圧と比較する第２コンパレータを有し、
    前記保護回路は、前記第２コンパレータの出力信号により前記二次電池の温度が第２所定温度未満となったとき前記スイッチ素子をオフする
    ことを特徴とする電池パック。
  3. 請求項１記載の電池パックにおいて、
    前記サーミスタは、負の温度係数を持つＮＴＣサーミスタである
    ことを特徴とする電池パック。
JP2007166665A 2007-06-25 2007-06-25 電池パック Withdrawn JP2009005558A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007166665A JP2009005558A (ja) 2007-06-25 2007-06-25 電池パック
PCT/JP2008/061519 WO2009001843A1 (ja) 2007-06-25 2008-06-25 電池パック
KR1020097022971A KR20090125285A (ko) 2007-06-25 2008-06-25 전지팩
US12/664,936 US20100196747A1 (en) 2007-06-25 2008-06-25 Battery pack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007166665A JP2009005558A (ja) 2007-06-25 2007-06-25 電池パック

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009005558A true JP2009005558A (ja) 2009-01-08

Family

ID=40185655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007166665A Withdrawn JP2009005558A (ja) 2007-06-25 2007-06-25 電池パック

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20100196747A1 (ja)
JP (1) JP2009005558A (ja)
KR (1) KR20090125285A (ja)
WO (1) WO2009001843A1 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009152129A (ja) * 2007-12-21 2009-07-09 Mitsumi Electric Co Ltd 電池パック
JP2009193720A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Mitsumi Electric Co Ltd 電池パック
JP2010183830A (ja) * 2009-02-05 2010-08-19 Samsung Sdi Co Ltd バッテリパックの保護回路、およびバッテリパック
JP2011010509A (ja) * 2009-06-29 2011-01-13 Mitsumi Electric Co Ltd 保護回路及び保護方法
JP2011015463A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Mitsumi Electric Co Ltd 保護回路及び保護方法
JP2011239652A (ja) * 2010-05-13 2011-11-24 Mitsumi Electric Co Ltd 電池保護装置及び電池保護用集積回路
US8283893B2 (en) 2009-02-05 2012-10-09 Samsung Sdi Co., Ltd. Protection circuit for battery pack and battery pack including the same
WO2016052163A1 (ja) * 2014-09-29 2016-04-07 株式会社オートネットワーク技術研究所 充放電制御回路
WO2016167467A1 (ko) * 2015-04-13 2016-10-20 주식회사 아이티엠반도체 배터리 보호회로 패키지 및 이를 포함하는 배터리 팩

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102315626B (zh) * 2011-09-01 2014-09-17 河南省交通科学技术研究院有限公司 一种电池的充电保护电路
KR102442187B1 (ko) * 2015-04-10 2022-09-07 삼성에스디아이 주식회사 배터리 보호 회로
CN106300279B (zh) * 2015-05-12 2018-09-18 高达能源科技股份有限公司 用于二次电池过放电后的强制充电保护电路
US10110025B2 (en) * 2016-01-26 2018-10-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Enhanced parallel protection circuit
JP6799269B2 (ja) * 2018-12-05 2020-12-16 ミツミ電機株式会社 二次電池保護回路及び電池パック
DE102020209400A1 (de) * 2020-07-24 2022-01-27 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Steuerung eines Lade- oder Entladestroms eines Wechselakkupacks und/oder eines Elektrogeräts sowie System zur Durchführung des Verfahrens

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5136231A (en) * 1990-10-12 1992-08-04 Compaq Computer Corporation Ni-cad battery charge rate controller
JP2000152516A (ja) * 1998-11-13 2000-05-30 Nec Saitama Ltd 電池パック温度保護回路
TW530429B (en) * 2001-12-24 2003-05-01 Avid Electronics Corp Intelligent secondary battery management method and device
JP3862012B2 (ja) * 2002-09-25 2006-12-27 ミツミ電機株式会社 外部保護回路を備えた二次電池ユニット
US6819083B1 (en) * 2003-04-25 2004-11-16 Motorola, Inc. Dual use thermistor for battery cell thermal protection and battery pack overcharge/undercharge protection
JP4367266B2 (ja) * 2004-07-13 2009-11-18 株式会社村田製作所 電池パックの保護回路
JP2006121827A (ja) * 2004-10-21 2006-05-11 Ricoh Co Ltd 二次電池の保護回路

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009152129A (ja) * 2007-12-21 2009-07-09 Mitsumi Electric Co Ltd 電池パック
JP2009193720A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Mitsumi Electric Co Ltd 電池パック
JP2010183830A (ja) * 2009-02-05 2010-08-19 Samsung Sdi Co Ltd バッテリパックの保護回路、およびバッテリパック
US8283893B2 (en) 2009-02-05 2012-10-09 Samsung Sdi Co., Ltd. Protection circuit for battery pack and battery pack including the same
JP2011010509A (ja) * 2009-06-29 2011-01-13 Mitsumi Electric Co Ltd 保護回路及び保護方法
JP2011015463A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Mitsumi Electric Co Ltd 保護回路及び保護方法
JP2011239652A (ja) * 2010-05-13 2011-11-24 Mitsumi Electric Co Ltd 電池保護装置及び電池保護用集積回路
WO2016052163A1 (ja) * 2014-09-29 2016-04-07 株式会社オートネットワーク技術研究所 充放電制御回路
JP2016073044A (ja) * 2014-09-29 2016-05-09 株式会社オートネットワーク技術研究所 充放電制御回路
WO2016167467A1 (ko) * 2015-04-13 2016-10-20 주식회사 아이티엠반도체 배터리 보호회로 패키지 및 이를 포함하는 배터리 팩

Also Published As

Publication number Publication date
US20100196747A1 (en) 2010-08-05
WO2009001843A1 (ja) 2008-12-31
KR20090125285A (ko) 2009-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5061884B2 (ja) 電池パック
JP5061935B2 (ja) 電池パック
JP2009005558A (ja) 電池パック
US8148946B2 (en) Battery pack having protection circuit for secondary battery
US9048677B2 (en) Semiconductor device for protecting secondary battery, battery pack, and electronic device using same
US8193774B2 (en) Battery pack
US20090058365A1 (en) Secondary battery protection semiconductor device
JP5098501B2 (ja) 電池パック
JP7323800B2 (ja) 二次電池保護回路、二次電池保護装置、電池パック及び温度検出回路
JP2006320048A (ja) 保護回路
US8524385B2 (en) Battery pack
JP5338047B2 (ja) 電池パック
JP2014064459A (ja) 保護回路及び電池パック
JP2005168159A (ja) 過電流保護回路と充電式電池パック
JP2006121827A (ja) 二次電池の保護回路
JP2011239652A (ja) 電池保護装置及び電池保護用集積回路
JP2009183050A (ja) 電池パック
JP2009077610A (ja) 充放電保護回路および電池パック
JP2011015463A (ja) 保護回路及び保護方法
KR101027104B1 (ko) 전지 팩
KR101085725B1 (ko) 전지 팩
JP2006136061A (ja) 二次電池パック

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091222

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20120313