JP2009195098A - 二次電池の放充電制御回路の温度センサー - Google Patents

Abstract

【課題】放充電制御回路のマイクロコントローラーの使用を合わせて、校正されやすく、低製造コスト、省エネルギーという長所を持つ二次電池の放充電制御回路の温度センサーを提供する。
【解決手段】温度センサーは、半導体製造工程技術により作られた無極性温度センサーであり、前記温度センサーは、第一信号ピン及び第二信号ピンがあり、その中、ペアになる第一熱ダイオード及び第二熱ダイオードがあり、第一熱ダイオードのプラス極及び第二熱ダイオードのマイナス極は、共に第一信号ピンに接続し、第一熱ダイオードのマイナス極及び第二熱ダイオードのプラス極は、共に第二信号ピンに接続している。
【選択図】図１

Description

本考案は、温度センサーに関わり、特に充電式二次電池の放充電制御回路に適用し、放充電制御回路のマイクロコントローラーの使用を合わせて、二次電池の温度をセンサーするのに用いられる半導体型温度センサーである。

多くの充電式二次電池で、リチウム電池（リチウムイオン電池とも言われる）は体積が小さく、エネルギー密度が高く、メモリ効果がなく、コイルの寿命が長く、高電圧電池で、自己放電率が低いなどの長所があるため、いま最も広く使われ携帯用小型電子装置の電源部品である。

一般的に言えば、充電式二次電池の放充電制御回路は、充電オーバー、放電オーバー、過電流及び短絡等の保護機能をたくさん提供できるものだが、しかし、充電式二次電池の温度を随時に監視、その容量及び放充電の操作を行って、放充電家庭の効果をより好適で、かつ安全に保つようにするのが、もっと重要視すべき重要な課題であるため、一般の充電式二次電池の放充電回路は、何れも電源制御回路、電源管理回路及び温度センサーが設けられ、二次リチウム電池の温度に応じて充電電源の管理を随時に行うことができる。

前記電源管理回路は通常、マイクロコントローラー（ｍｉｃｒｏ−ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、例えばテキサス・インスツルメンツ（Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、略称ＴＩ）会社がリリースしたＭＳＰ４３０シリーズのマイクロコントローラーで実現されるようになるが、このマイクロコントローラーに温度センサーを合わせて、二次電池の温度をセンサーするのは、一般的にサーミスター（ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）で温度センサーとして使われている。しかし、サーミスターの製造コストが高く、エネルギーがかかり、電圧の測定により温度が測られるもので、干渉抵抗の能力も比較的に悪いのである。

本発明は、二次電池充放電制御回路の温度センサーを提供し、放充電制御回路のマイクロコントローラーの使用を合わせて、リチウム電池の温度をセンサーするのに用いられるものである。
本発明は、無極性でかつ二次電池充放電制御回路に適用する温度センサーを提出することである。

本発明に掲示された好適な実施例の温度センサーは、第一信号ピン及び第二信号ピンがあり、その中、少なくともペアになる第一熱ダイオード（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｄｉｏｄｅ）及び第二熱ダイオードがあり、第一熱ダイオードのプラス極及び第二熱ダイオードのマイナス極は共に第一信号ピンに接続し、第一熱ダイオードのマイナス極及び第二熱ダイオードのプラス極は、共に第二信号ピンに接続している。

本発明が提出する好適な実施例の温度センサーは、半導体製造工程技術により、第一熱ダイオード及び第二熱ダイオードを、シングル部品でかつ小型化の半導体温度センサーに設けており、熱ダイオードの製造成本は従来のサーミスターのより安く、しかも省エネルギーであり、それに、熱ダイオードは電流の測定により温度が測られるものであり、干渉抵抗の能力も比較的によいのである。

本発明の詳しい特徴及び好適な実施例は、図面を合わせながら以下のように詳しく説明するが、その内容に関して、関連分野が分かる人は， 本発明の技術内容を理解し、それに基づいて実施し、それに本説明書に掲示された内容及び図面により行えば、本発明関連の目的や長所を簡単に理解することができるのである。

本発明における以下に挙げられる実施例は、本発明の目的及び好適な実施例を説明するために用いられるものだけであり、本発明の範囲を制限するために用いられるものではない。

まず、図１は、本発明の提出する温度センサーの好適な実施例だが、この温度センサー１０は、第一信号ピン１１及び第二信号ピン１２があり、そして、少なくともペアになる第一熱ダイオード（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｄｉｏｄｅ）１３及び第二熱ダイオード１４があり、第一熱ダイオード１３のプラス極及び第二熱ダイオード１４のマイナス極は、共に第一信号ピン１１に接続し、第一熱ダイオード１３のマイナス極及び第二熱ダイオード１４のプラス極は、共に第二信号ピン１２に接続している。

本発明の好適な実施例に基づき、前記第一熱ダイオード（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｄｉｏｄｅ）１３及び第二熱ダイオード１４は、半導体製造工程技術により第一熱ダイオード１３及び第二熱ダイオード１４を、シングルチップ型半導体温度センサー１０に設けて（図２）、そして、無極性温度センサーにパッキングされるようになり、言いかえれば、この温度センサーを使った時、電子回路のプラス極、マイナス極を考えなくてもよい。

図３は、二次電池の充放電制御回路の具体的な回路構造だが、この回路図は、本発明の応用範囲を制限せず、本発明の温度センサー１０を、本発明が提出する温度センサーに応用した二次リチウム電池の充放電制御回路を説明するための実施例だけであり、この二次リチウム電池の充放電制御回路は、電子装置８０に必要とされる電源を提供するものであり、二スイッチ部品（ＭＯＳ−ＦＥＴ）６１と６２、交流／直流コンバータ３０、制御ＩＣ ４０、マイクロコントローラー ４１、電源管理ユニット５０ （Ｐｏｗｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）及び充電器７０からなるものであり、単一セル又は多セルリチウム電池セットを充電する（図中は多セルリチウム電池２０を例にする場合）が 本発明の温度センサー１０は、多セルリチウム電池セット２０の片側にあり、そして、粘着又はその他の方法で多セルリチウム電池セット２０の片側に設けられて、多セルリチウム電池セット２０の温度をセンサーするものであり、前記制御ＩＣ ４０は、異なった温度にある温度センサー１０の電流値を測定し、スイッチ部品（ＭＯＳ−ＦＥＴ）６１と６２のオン・オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）を制御する機能があり、制御ＩＣ ４０は測定して得られた電流値をデジタル信号に転換して、マイクロコントローラー４１のほうへフィードバックするようになり、マイクロコントローラー４１は一般的に知られた式で多セルリチウム電池セット２０の温度を計算し、その温度を電源管理ユニット５０へ送り、電源管理ユニット５０及びマイクロコントローラー４１が共に働いて、制御ＩＣ ４０を通して、前記二スイッチ部品（ＭＯＳ−ＦＥＴ）６１と６２のオン・オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）制御して、多セルリチウム電池セット２０の充放電の電源管理を行うようになっている。

上述の内容から分かるように、本発明は、首尾が接続する二熱ダイオードにより、無極性の温度センサーを提供するものであり、半導体製造工程技術により作られたもので、体積が小型化になり、製造コストが低いという長所の他に、従来のサーミスターのより省エネルギーであり、電流の測定により温度が測られるものであり、干渉抵抗の能力も比較的によいのである。

本発明の好適な実施例は上述のように掲示されているが、それを持って本発明を限定するためではなく、この技術分野がよく分かる者は、本発明のコンセプトと範囲内で、それを変更、改造などしても、すべて本発明の登録請求範囲に含まれるものとし、従って、本発明の請求登録範囲は、本説明書に添付した登録請求内容に準拠することである。

本発明の温度センサーの好適な実施例の回路構造である。 本発明の温度センサーの好適な実施例の構造である。 本発明の提出する温度センサーを応用したリチウム電池放充電制御回路の実施例である。

符号の説明

１０ 温度センサー
１１ 第一信号ピン
１２ 第二信号ピン
１３ 第一熱ダイオード（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｄｉｏｄｅ）
１４ 第二熱ダイオード
２０ 多セルリチウム電池セット
３０ ヒューズエレメント
４０ 制御ＩＣ
５０ 電源管理ユニット（Ｐｏｗｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）
６１，６２ スイッチ部品（ＭＯＳ−ＦＥＴ）
７０ 充電器

Claims (2)

1. 二次電池の温度をセンサーするための二次電池の放充電制御回路に適用するものであり、前記温度センサー（１０）は、第一信号ピン（１１）及び第二信号ピン（１２）があり、その中、少なくともペアになる一第一熱ダイオード（１３）及び一第二熱ダイオード（１４）があり、前記第一熱ダイオードのプラス極（１３）及び前記第二熱ダイオード（１４）のマイナス極は、共に前記第一信号ピン（１１）に接続し、前記第一熱ダイオード（１３）のマイナス極及び前記第二熱ダイオード（１４）のプラス極は、共に前記第二信号ピン（１２）に接続することを特徴とする二次電池の放充電制御回路の温度センサー。
2. 前記第一熱ダイオード（１３）及び前記第二熱ダイオード（１４）は、半導体製造工程技術により、前記第一熱ダイオード（１３）及び前記第二熱ダイオード（１４）を、シングルチップ型半導体温度センサーに設けられることを特徴とする請求項１に記載の二次電池の放充電制御回路の温度センサー。