JP2009131023A - 電池パック、電池パック内蔵用保護動作制御icおよび携帯機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】保護動作制御部(保護動作制御IC)245は、過充電状態を検出し、前記過充電保護用トランジスタのオンオフ制御を行う。電池パック240内の基準温度判定器252は電池温度が基準温度以上となったことを検出する。充電/放電判定器253は、現在の状態が充電か放電かを判定する。充電時に電池温度が基準温度以上となったとき、過充電保護用トランジスタ255を、そのON抵抗値がほぼゼロとほぼ無限大との中間のON抵抗値となるよう制御する。
【選択図】図2
Description
(1)過充電保護:リチウムイオン電池セルは、過充電に弱い電池である。このため、電池セル248の電圧が規定電圧以上に上がった場合、過充電保護用トランジスタ246をOFFすることにより充電ができないよう保護をかけるものである。具体的には、素電池248の電圧を保護動作制御IC245のVddとVss間で監視し、設定電圧以上になると、通常時はHighを出力しているCout端子をLowにして過充電保護用トランジスタ246をOFFにする。すなわち、保護動作制御IC245内の過充電用電圧検出器406が設定電圧以上の電圧を検出をすると、Cout端子にに接続されたトランジスタ246をOFFすることによって過充電を保護をする。実際には過充電用電圧検出器406に、ヒステリシスを持たせてあり、動作を解除する設定電圧は動作電圧より低い電圧で解除を行う。
(2)過放電保護:リチウムイオン電池セルは、過放電に弱い電池である。このため、電池セル248の電圧が規定電圧以下に下がった場合、放電ができないよう過放電/過電流保護用トランジスタ247をOFFすることにより保護をかけるものである。具体的には、素電池248の電圧を保護動作制御IC245のVddとVss間で監視し、設定電圧以下になると、通常時はHighを出力しているDout端子をLowにして過放電/過電流保護用トランジスタ247をOFFにする。
すなわち、保護動作制御IC245内では、過放電用電圧検出器407が設定電圧以下の電圧を検出をすると、Dout端子に接続されたトランジスタ247をOFFすることによって過充電を保護をする。過放電用電圧検出器407についても実際にはヒステリシスを持たせてあり、動作を解除する設定電圧は動作電圧より高い電圧で解除を行う。
(3)過電流保護:大電流で放電が行われると危険であるため、専用機器で使用する電流以上の電流が流れた場合、過放電/過電流保護用トランジスタ247をOFFすることにより、電流を遮断し、保護をかけるものである。具体的には、2つの保護用トランジスタの両端の電位をVss−とV−間で監視しており、設定された電位差以上になると、通常時はHighを出力しているDout端子をLowにして過放電/過電流保護用トランジスタ247をOFFにする。
すなわち、保護動作制御IC245内では、放電過電流用電圧検出器414がVSSとV−との間の電位差が予め設定された電圧以上となったことを検出したとき、Dout端子に接続されたトランジスタ247をOFFすることによって放電過電流状態から電池セルを切り離すことにより保護を行う。
(4)短絡検出:回路の短絡が発生すると危険であるため、短絡を検出したときトランジスタ247をOFFすることにより、電流を遮断し、保護をかけるものである。具体的には、保護動作制御IC245内でV−の電位が急激に変動した場合、短絡検出部417がこれを検出し、Dout端子にLowを出力し、この端子に接続されたトランジスタ247をOFFすることによって短絡状態から電池セルを切り離す。
(5)温度検出機能(充電回路が電池パック240の外側に存在する場合):専用の充電回路220の温度依存充電制御回路230に対して、電池パック240内の温度検出回路244から温度情報を送り、充電システムー体として保護をかけるものである。電池温度が規定の温度以上、または規定の温度以下の場合は充電を開始しない、充電中に電池温度が規定の温度以上となった場合は充電を禁止する、という保護をかけるものである。具体的には、温度検出端子242と−極端子243と間に接続された温度検出回路(基準温度検出素子)244に充電回路側から基準電圧236でプルアップを行い、温度検出回路244と充電回路内のプルアップ抵抗237で分圧された電圧を温度検出部234で利用する温度情報としている。
Claims (8)
- 保護機能を備えた電池パックであって、
素電池と、
過充電保護用トランジスタと、
過充電状態を検出し、前記過充電保護用トランジスタのオンオフ制御を行う保護動作制御部と、
電池パックの温度を検出する温度検出部と、
充電時に前記温度検出部の出力に基づいて電池パックの温度が基準温度以上となったことが検出された場合、前記過充電保護用トランジスタのON抵抗値を制御するON抵抗制御部と
を備えたことを特徴とする電池パック。 - 前記ON抵抗制御部は、充電時に前記温度検出部の出力に基づいて電池パックの温度が基準温度以上となったことが検出された場合、前記過充電保護用トランジスタのON抵抗値を制御することにより前記素電池に対する充電動作を継続することを特徴とする請求項1に記載の電池パック。
- 前記素電池に流れる電流の向きを検出することにより現在の動作が充電か放電かを判定する充電/放電判定器を備えたことを特徴とする請求項1に記載の電池パック。
- 前記温度検出部は温度を複数段階で検出し、前記ON抵抗制御部は温度の複数段階の検出出力に応じて前記過充電保護用トランジスタのON抵抗値を複数段階に制御することを特徴とする請求項1に記載の電池パック。
- 前記電池パックの外部へ温度情報を出力するための第1の温度検出部と、前記電池パックの内部で利用するための温度情報を出力する第2の温度検出部とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の電池パック。
- 素電池と、その過充電を防止する過充電保護用トランジスタを内蔵した電池パック用の保護動作制御ICであって、
過充電状態を検出し、前記過充電保護用トランジスタのオンオフ制御を行う信号を出力するトランジスタ制御部と、
電池パックの温度を基準温度と比較する温度判定部と、
前記素電池に流れる電流の向きを検出することにより現在の動作が充電か放電かを判定する充電/放電判定部とを内蔵し、
前記トランジスタ制御部は、前記温度判定部と前記充電/放電判定部により、電池温度が基準温度以上となった状態で充電が行われようとしたとき、前記トランジスタを所定のON抵抗値で制御する信号を出力する
ことを特徴とする電池パック内蔵用保護動作制御IC。 - 保護機能を備えた電池パックと、この電池パックに充電を行う充電回路とを内蔵した携帯機器であって、
前記電池パックは、
素電池と、
過充電保護用トランジスタと、
過充電状態を検出し、前記過充電保護用トランジスタのオンオフ制御を行う保護動作制御部と、
電池パックの温度を検出する温度検出部と、
充電時に前記温度検出部の出力に基づいて電池パックの温度が基準温度以上となったことが検出された場合、前記過充電保護用トランジスタのON抵抗値を制御するON抵抗制御部と
を備えたことを特徴とする携帯機器。 - 前記素電池への充電を行う充電回路をさらに備え、この充電回路は前記基準温度より高い温度が検出されたとき、充電を停止させる充電制御部を有することを特徴とする請求項7に記載の携帯機器。
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