JP2013051873A - バッテリ保護ic及びバッテリ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 一のバッテリ保護ICにおける充電制御信号入力端子及び放電制御信号入力端子に、クランプ回路121が設けられるので、これらの端子に接続される他のバッテリ保護ICの出力ドライバ112に、耐圧以上の電圧が印加されなくなる。よって、バッテリ保護ICの耐圧が高くならなくてもよくなる。
【選択図】図1
Description
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、いかなる個数のバッテリを直列接続しても対応することができ、耐圧が高くならないバッテリ保護IC及び複数のバッテリ保護ICを搭載したバッテリ装置を提供する。
まず、バッテリ保護ICの構成について説明する。図1は、バッテリ保護ICを示す図である。
バッテリ保護ICは、充電制御信号出力端子103、充電制御信号入力端子118及びバッテリ接続端子105〜109を備えている。また、バッテリ保護ICは、電圧監視回路110a〜110d及び制御回路113を備えている。また、バッテリ保護ICは、定電流回路115a〜115c、抵抗115d、NMOS119〜120、NMOS122、保護素子116、抵抗117及びクランプ回路121を備えている。また、バッテリ保護ICは、制御回路114、保護素子111及び出力ドライバ112を備えている。
充電制御信号入力端子118は、保護素子116のカソードに接続され、抵抗117を介してNMOS119のソースに接続され、クランプ回路121のアノードに接続され、NMOS122のゲートに接続されている。保護素子116及びクランプ回路121のカソードは、グランド端子に接続されている。NMOS120及びNMOS122のソースは、グランド端子に接続されている。NMOS119のゲートは、NMOS120のゲート及びドレインに接続されている。電源端子とNMOS119のドレインとの間に抵抗115dが設けられ、電源端子とNMOS120のドレインとの間に定電流回路115cが設けられ、電源端子とクランプ回路121のアノードとの間に定電流回路115bが設けられ、電源端子とNMOS122のドレインとの間に定電流回路115aが設けられている。NMOS122のドレインは、制御回路114の入力端子に接続されている。
ここで、充電制御信号入力端子118及び放電制御信号入力端子を制御することによって充電制御及び放電制御を行うことができることを利用し、複数のバッテリ保護ICをカスケード接続することにより、さらに複数のバッテリを保護することができる。
バッテリ装置は、外部端子EB+及び外部端子EB−を備えている。また、バッテリ装置は、抵抗204、抵抗240、P型の充電制御FET202、P型の放電制御FET201及びバッテリ206a〜206lを備えている。また、バッテリ装置は、バッテリ保護IC226〜228、抵抗211〜212、抵抗217〜218及び抵抗223〜224を備えている。
バッテリ206a〜206lの電池電圧が通常であるとき、バッテリ保護IC228、バッテリ保護IC227及びバッテリ保護IC226の出力ドライバ112がオンしている。
充電制御FET202のゲート電圧は、抵抗204により、外部端子EB+に接続された充電器の充電器電圧にプルアップされる。よって、充電制御FET202はオフし、充電電流が遮断される。このように、充電制御信号入力端子、放電制御信号入力端子、充電制御信号出力端子及び放電制御信号出力端子が使用されることにより、各バッテリ保護IC間で電圧監視回路によって検出された検出信号のやり取りが行われ、充電制御が行われる。
このようにすると、一のバッテリ保護ICにおける充電制御信号入力端子及び放電制御信号入力端子に、クランプ回路121が設けられるので、これらの端子に接続される他のバッテリ保護ICの出力ドライバ112に、耐圧以上の電圧が印加されなくなる。よって、バッテリ保護ICの耐圧が高くならなくてもよくなり、製造プロセスが複雑にならなくなる。
また、1個のバッテリ保護ICが4個のバッテリを保護することができる。
また、4個以上のバッテリが設けられても、バッテリ保護ICが複数個使用されることにより、複数のバッテリ保護ICが4個以上のバッテリを保護することができる。
なお、1個のバッテリ保護ICに、4個のバッテリが接続されているが、5個以上または4個未満のバッテリが接続されてもよい。この時、バッテリの数に基づいて電圧監視回路が設けられ、電圧監視回路の数に基づいて制御回路113が回路設計される。
また、バッテリ保護ICが、3個設けられているが、4個以上または3個未満設けられてもよい。
また、充電制御信号入力端子221及び放電制御信号入力端子222に、バッテリ保護IC228のグランド電圧が抵抗223及び抵抗224を介してそれぞれ入力されているが、充電制御信号及び放電制御信号が外部からそれぞれ入力されるようにしてもよい。
また、図示しないが、上記と同様に、充電制御信号入力端子340及び放電制御信号入力端子341に、バッテリ保護IC325の電源電圧が抵抗342及び抵抗343を介してそれぞれ入力されているが、充電制御信号及び放電制御信号が外部からそれぞれ入力されるようにしてもよい。
また、図3で、最上段のバッテリ保護IC327の出力ドライバによる出力回路はオープンドレイン出力回路であり、抵抗350が設けられているが、図示しないが、出力回路がCMOS出力回路になり、抵抗350が削除されてもよい。
103 充電制御信号出力端子 104a〜104d バッテリ
105〜109 バッテリ接続端子 110a〜110d 電圧監視回路
111 保護素子 112 出力ドライバ
113〜114 制御回路 115a〜115c 定電流回路
116 保護素子 115d、117 抵抗
118 充電制御信号入力端子 119〜120、122 NMOS
121 クランプ回路
Claims (3)
- カスケード接続して使用され、バッテリの充放電を制御するバッテリ保護ICであって、
前記バッテリの過充電を監視し、検出信号を出力する電圧監視回路と、
前記検出信号に応じて前記バッテリの充電を制御する充電制御信号を出力する出力ドライバと、
前記充電制御信号を出力する充電制御信号出力端子と、
前段のバッテリ保護ICの充電制御信号が入力される充電制御信号入力端子と、
前段のバッテリ保護ICの充電制御信号がゲートに入力される第一トランジスタと、
前記第一トランジスタのゲートに設けられたカレントミラー回路と、を備え
前記カレントミラー回路は、
ゲートとドレインが電流源を介して電源端子に接続され、ソースがグランド端子に接続された第二トランジスタと、
ドレインが前記電源端子に接続され、ゲートが前記第二トランジスタのゲートとドレインに接続され、ソースが前記第一トランジスタのゲートに接続された第三トランジスタと、
を有することを特徴とするバッテリ保護IC。 - 前記第一トランジスタのゲートに設けられ、前記充電制御信号入力端子の電圧が所定の電圧より高くならないように制御するクランプ回路を備えた、
ことを特徴とする請求項1記載のバッテリ保護IC。 - 請求項1または2記載のバッテリ保護ICを複数カスケード接続してなるバッテリ装置であって、
前記バッテリ保護ICに並列に接続された前記バッテリと、
ゲートが最後段のバッテリ保護ICの前記充電制御信号出力端子に接続され、前記バッテリの充電を制御する充電制御トランジスタと、を備え、
前記充電制御信号入力端子は、前段のバッテリ保護ICの前記充電制御信号出力端子と接続されている、
ことを特徴とするバッテリ装置。
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