JP2013027273A - バッテリ保護icおよびバッテリ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】過電流検出端子とVDD端子の間に第1のスイッチ素子を備え、充電器の極性が逆に接続されたときに、過電流検出端子とVDD端子の間の電流経路を遮断する構成とした。また、充電制御端子とVDD端子の間に第2のスイッチ素子を備え、充電器の極性が逆に接続されたときに、充電制御端子とVDD端子の間の電流経路を遮断する構成とした。
【選択図】図1
Description
バッテリ装置1は、2次電池2と、バッテリ保護IC3と、スイッチである放電制御FET4及び充電制御FET5と、容量6と、入力抵抗7と、電流制限抵抗8と、充電器13や負荷が接続される外部端子11と12と、を有している。バッテリ保護IC3は、過放電検出回路31と、過充電検出回路32と、過電流検出回路33と、制御回路34と、VDD端子15及びVSS端子16と、充電制御用のCO端子17及び放電制御用のDO端子18と、過電流検出用のVM端子19と、を備えている。
バッテリ保護IC3の寄生ダイオードは、一般的に回路内のトランジスタの寄生容量などである。例えば、VM端子とVDD端子15との間に寄生ダイオードD1が存在する。また、CO端子17とVDD端子15との間に寄生ダイオードD2、D3、D4が存在する。また、DO端子18とVDD端子15との間に寄生ダイオードD5、D6が存在する。
ここで、バッテリ装置1に充電器13が逆接続されると、以下のような電流経路によって、バッテリ装置1に異常電流が生じる。
また、内部の電流制限用の抵抗は、バッテリ保護IC3の通常動作に与える影響とトレードオフの関係にあり、むやみに抵抗値を大きくすることは出来ない、と言う課題がある。
過電流検出端子とVDD端子の間に第1のスイッチ素子を備え、充電器の極性が逆に接続されたときに、過電流検出端子とVDD端子の間の電流経路を遮断する構成とした。
また、充電制御端子とVDD端子の間に第2のスイッチ素子を備え、充電器の極性が逆に接続されたときに、充電制御端子とVDD端子の間の電流経路を遮断する構成とした。
図1は、本実施形態のバッテリ保護ICおよびバッテリ装置を示すブロック図である。
充電器13が正常に接続されている場合は、2次電池2を充電するための充電電流が、外部端子11〜2次電池2〜放電制御FET4〜充電制御FET5〜外部端子12の経路で流れている。この状態では、VSS端子16とVM端子19の電位はほぼ等しくなる。従って、トランジスタM1は、ゲートの電圧がVDDでドレインの電圧がVSSなので、オンする。また、トランジスタM2は、ゲートの電圧がVSSでドレインの電圧がVDDなので、オフする。従って、トランジスタM3は、ゲートの電圧がVDDなので、オンする。
充電器13が逆に接続されると、VM端子15の電圧が高くなるので、過電流検出回路33が過電流を検出して、放電制御FET4や充電制御FET5をオフする。放電制御FET4がオフするとバッテリ装置1は電流を流さないので、VM端子−VDD端子間に充電器13の電圧10Vが印加されることになる。
ここで、バッテリ保護IC30は、第1の電流経路にトランジスタM1を設け、第2の電流経路にトランジスタM3を設けることで、これらの電流経路を遮断する。
トランジスタM1は、通常動作において、過電流を検出する電圧の精度に影響しないように、内部電位をVM端子19の電位と等しくにする必要があるため、オン抵抗が低いことが求められる。また、充電制御FET5がオフしたときには、ゲート及びソースとドレインの間に充電器13の電圧がかかるので、ゲート酸化膜を十分に厚く、ドレインは高耐圧構造であることが求められる。
なお、トランジスタM2は、バッテリ保護IC30のVM端子19の静電保護素子を兼ねることも可能である。
3、30 バッテリ保護IC
4 放電制御FET
5 充電制御FET
13 充電器
31 過放電検出回路
32 過充電検出回路
33 過電流検出回路
34 制御回路
Claims (6)
- 2次電池が接続されるVDD端子及びVSS端子と、
前記第2の外部端子に接続される過電流検出端子と、
前記2次電池を充電する充電器による充電電流を制御する充電制御FETが接続される充電制御端子と、を備え、前記2次電池の、電圧及び電流を監視し、充放電を制御するバッテリ保護ICであって、
前記過電流検出端子と前記VDD端子の間に第1のスイッチ素子を備え、
前記第1のスイッチ素子は、前記充電器の極性が逆に接続されたときに、前記過電流検出端子と前記VDD端子の間の電流経路を遮断する、ことを特徴とするバッテリ保護IC。 - 前記第1のスイッチ素子は、ドレインが前記過電流検出端子に接続され、ゲートが前記VDD端子に接続された、NMOSトランジスタである、ことを特徴とする請求項1に記載のバッテリ保護IC。
- ソースが前記第1のスイッチ素子のソースに接続され、ドレインが前記VDD端子に接続され、ゲートが前記過電流検出端子に接続された、NMOSトランジスタを更に備えた、ことを特徴とする請求項2に記載のバッテリ保護IC。
- 前記充電制御端子と前記VDD端子の間に設けられた第2のスイッチ素子を更に備え、
前記第2のスイッチ素子は、前記充電器の極性が逆に接続されたときに、前記充電制御端子と前記VDD端子の間の電流経路を遮断する、ことを特徴とする請求項1に記載のバッテリ保護IC。 - 前記第2のスイッチ素子は、ドレインが前記充電制御端子に接続され、ゲートが前記VDD端子に接続された、NMOSトランジスタである、ことを特徴とする請求項4に記載のバッテリ保護IC。
- 充電器が接続される第1の外部端子及び第2の外部端子と、
前記第1の外部端子と前記第2の外部端子の間に直列に接続された、2次電池、放電制御FET及び充電制御FETと、
前記2次電池の電圧と前記第2の外部端子の電圧が入力され、前記2次電池の充放電を制御する請求項1から5のいずれかに記載のバッテリ保護ICと、を備えたことを特徴とするバッテリ装置。
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