JP2014143914A - 保護監視回路、及び電池パック - Google Patents
保護監視回路、及び電池パック Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014143914A JP2014143914A JP2014051556A JP2014051556A JP2014143914A JP 2014143914 A JP2014143914 A JP 2014143914A JP 2014051556 A JP2014051556 A JP 2014051556A JP 2014051556 A JP2014051556 A JP 2014051556A JP 2014143914 A JP2014143914 A JP 2014143914A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- secondary battery
- voltage
- protection
- circuit
- monitoring circuit
- 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.)
- Granted
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
-
- 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
- H02J7/0031—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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-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
Abstract
【解決手段】充電可能な二次電池10の過充電、過放電、及び過電流のうち少なくとも一つを検出して、制御トランジスタをオン/オフ制御することにより前記二次電池10を保護する保護回路20と、前記二次電池10の状態を検出する二次電池監視回路30とを備える保護監視回路2であって、前記保護回路20は、前記二次電池10の出力電圧に対応した前記二次電池監視回路30の耐圧範囲内の二次電池対応電圧を生成し、前記二次電池監視回路30は、前記保護回路20から得られた前記二次電池対応電圧を用いて、前記二次電池10の出力電圧を検出することにより上記課題を解決する。
【選択図】図3
Description
図1は、従来の電池パックの回路図の一例を示す図である。図1に示すように、電池パック100は、保護監視回路101と、リチウムイオン電池等の充電可能な二次電池110と、二次電池接続正極端子112と、二次電池負極端子113と、外部端子としての正極端子114と、負極端子115とを有するように構成されている。
次に、図2を用いて、従来における二次電池の出力電圧を検出するためのブロック図について説明する。図2は、従来における二次電池の出力電圧を検出するためのブロック図である。
図3は、本実施形態の電池パックの回路図の一例を示す図である。上記図1の従来の電池パックの回路図とは、二次電池監視IC130の抵抗R1に接続されていたVBATの代わりに、図3に示す保護IC20にVBAT1を設け、二次電池監視IC30にVBAT1と接続されたVBAT2を設けている点で異なる。
次に、図3における保護IC20について説明する。保護IC20は、過充電検出回路、過放電検出回路、及び過電流検出回路等を内蔵して、リチウムイオン電池等の二次電池10の過充電、過電流、過放電等を検出し、携帯機器等又は二次電池に対して電源を供給する充電装置との間に設けられた制御トランジスタをオン/オフ制御する。これにより、保護IC20は、二次電池10を過充電、過電流、過放電等から保護する。
次に、図3における二次電池監視IC30について説明する。二次電池監視IC30は、微細化され、二次電池10の電池電圧未満の耐圧となっている。また、二次電池監視IC30は、二次電池10の電池残量等の状態を検出する回路により構成されている。
次に、図4を参照して、本実施形態における二次電池の出力電圧を検出するためのブロック図について説明する。図4は、本実施形態における二次電池の出力電圧を検出するためのブロック図である。
次に、二次電池監視IC30のADコンバータ31の出力について説明をする。図5は、二次電池監視ICのADコンバータの出力について説明するための図である。
次に、二次電池監視IC30の二次電池出力電圧の検出における補正方法について説明する。図6は、二次電池監視ICの二次電池出力電圧の検出における補正方法を説明するための図である。
オフセットF=−ゲインG×AD1+2700
CPU32は、上述した方法で予めゲインG、オフセットFの補正係数を求め、例えば不揮発性メモリ33等に格納しておく。CPU32は、保護IC20から二次電圧10の出力電圧に対応する二次電池対応電圧が入力されたとき、ADコンバータ31によって変換されたデジタル値(例えばAD変換結果N)に対して、ゲインG及びオフセットFの補正係数を用いて以下のように演算処理を実行し、二次電池10の出力電圧(例えば入力電圧N)を算出する。
これにより、二次電池監視IC30は、例えば保護IC20の抵抗値にばらつきが生じた場合でも、このばらつきを補正して、保護IC20から得た二次電池対応電圧から二次電池10の正確な出力電圧を検出することが可能となる。
次に、図7を参照して、本実施形態の保護監視回路2を備えた電池パック1、及び該電池パック1を搭載した携帯機器40について説明する。図7は、本実施形態の保護監視回路を備えた電池パック、及び該電池パックを搭載した携帯機器の一例を示す図である。
2,101 保護監視回路
12,112 二次電池接続正極端子
13,113 二次電池負極端子
14,114 正極端子
15,115 負極端子
16,116 外部端子
20,120 保護IC
21 制御回路
22 スイッチング素子
23 電圧分割回路
24,25 保護ダイオード
30,130 二次電池監視IC
31,131 ADコンバータ
32,132 CPU
33 不揮発性メモリ
34,133 通信回路
40 携帯機器
Claims (6)
- 充電可能な二次電池の過充電、過放電、及び過電流のうち少なくとも一つを検出して、制御トランジスタをオン/オフ制御することにより前記二次電池を保護する保護回路と、前記二次電池の状態を検出する二次電池監視回路とを備える保護監視回路であって、
前記保護回路は、前記二次電池の出力電圧に対応した前記二次電池監視回路の耐圧範囲内の二次電池対応電圧を生成し、
前記二次電池監視回路は、前記保護回路から得られた前記二次電池対応電圧を用いて、前記二次電池の出力電圧を検出することを特徴とする保護監視回路。 - 前記保護回路は、前記二次電池の出力電圧を検知するための電圧検知端子と、前記二次電池の前記二次電池対応電圧を出力する出力端子とを有することを特徴とする請求項1に記載の保護監視回路。
- 前記保護回路は、前記電圧検知端子に接続される電圧分割回路を有することを特徴とする請求項2に記載の保護監視回路。
- 前記保護回路は、前記電圧検知端子と前記電圧分割回路との間にスイッチング素子を有することを特徴とする請求項3に記載の保護監視回路。
- 前記二次電池監視回路は、予め直線関係にある前記二次電池対応電圧に対する前記二次電池の出力電圧のゲイン及びオフセット係数を算出し、算出したゲイン及びオフセット係数を用いて、前記二次電池対応電圧から前記二次電池の出力電圧を検出することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の保護監視回路。
- 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の保護監視回路を備えることを特徴とする電池パック。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010036671A JP5504964B2 (ja) | 2010-02-22 | 2010-02-22 | 保護監視回路、及び電池パック |
US13/579,317 US8773830B2 (en) | 2010-02-22 | 2011-02-15 | Protective monitoring circuit and battery pack |
PCT/JP2011/053128 WO2011102338A1 (ja) | 2010-02-22 | 2011-02-15 | 保護監視回路、及び電池パック |
CN201180010279.6A CN102782977B (zh) | 2010-02-22 | 2011-02-15 | 保护监视电路和电池组 |
JP2014051556A JP5598623B2 (ja) | 2010-02-22 | 2014-03-14 | 保護監視回路、及び電池パック |
US14/247,343 US9293930B2 (en) | 2010-02-22 | 2014-04-08 | Protective monitoring circuit and battery pack |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010036671A JP5504964B2 (ja) | 2010-02-22 | 2010-02-22 | 保護監視回路、及び電池パック |
JP2014051556A JP5598623B2 (ja) | 2010-02-22 | 2014-03-14 | 保護監視回路、及び電池パック |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010036671A Division JP5504964B2 (ja) | 2010-02-22 | 2010-02-22 | 保護監視回路、及び電池パック |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014143914A true JP2014143914A (ja) | 2014-08-07 |
JP5598623B2 JP5598623B2 (ja) | 2014-10-01 |
Family
ID=59519902
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010036671A Active JP5504964B2 (ja) | 2010-02-22 | 2010-02-22 | 保護監視回路、及び電池パック |
JP2014051556A Active JP5598623B2 (ja) | 2010-02-22 | 2014-03-14 | 保護監視回路、及び電池パック |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010036671A Active JP5504964B2 (ja) | 2010-02-22 | 2010-02-22 | 保護監視回路、及び電池パック |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US8773830B2 (ja) |
JP (2) | JP5504964B2 (ja) |
CN (1) | CN102782977B (ja) |
WO (1) | WO2011102338A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6460218B1 (ja) * | 2017-12-08 | 2019-01-30 | ミツミ電機株式会社 | 二次電池保護集積回路、二次電池保護装置及び電池パック |
KR20190084681A (ko) * | 2018-01-09 | 2019-07-17 | 현대모비스 주식회사 | 배터리 충전기 최적효율 제어방법 및 이를 채용한 충전기 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013121074A1 (en) * | 2012-02-14 | 2013-08-22 | Nokia Corporation | Method and circuitry for battery protection |
WO2014045745A1 (ja) * | 2012-09-18 | 2014-03-27 | Necエナジーデバイス株式会社 | 蓄電システムおよび電池保護方法 |
US9302595B2 (en) * | 2013-01-16 | 2016-04-05 | Ford Global Technologies, Llc | Autonomous charge balancing circuit and method for battery pack |
DE102013217458A1 (de) * | 2013-09-02 | 2015-03-05 | Robert Bosch Gmbh | Schützbaugruppe für eine elektrochemische Zellen umfassende Hochvolt-Speichereinheit |
CN103701163B (zh) * | 2013-12-06 | 2018-05-01 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 电池、具有该电池的飞行器及电池控制方法 |
US9592744B2 (en) | 2013-12-06 | 2017-03-14 | SZ DJI Technology Co., Ltd | Battery and unmanned aerial vehicle with the battery |
CN104810878B (zh) | 2014-01-28 | 2017-05-10 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 过压过流保护电路和移动终端 |
JP2016218978A (ja) * | 2015-05-26 | 2016-12-22 | 富士通株式会社 | 電子機器及び電子機器制御方法 |
JP6372437B2 (ja) | 2015-07-30 | 2018-08-15 | ミツミ電機株式会社 | マルチチップ、電池保護装置及び電池パック |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000295776A (ja) * | 1999-04-08 | 2000-10-20 | Seiko Instruments Inc | バッテリー状態監視回路及びバッテリー装置 |
JP2004304940A (ja) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Fujitsu Ltd | 電池パック、電子機器、電池残量予測システム及び半導体装置 |
JP2005160169A (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-16 | Texas Instr Japan Ltd | バッテリ保護回路 |
JP2009153238A (ja) * | 2007-12-18 | 2009-07-09 | Mitsumi Electric Co Ltd | 携帯機器と、携帯機器に用いる電池パック |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11308776A (ja) | 1998-04-21 | 1999-11-05 | Seiko Instruments Inc | バッテリー状態監視回路及びバッテリー装置 |
JP3508551B2 (ja) * | 1998-06-23 | 2004-03-22 | 株式会社日立製作所 | 蓄電器制御装置 |
US6137265A (en) * | 1999-01-11 | 2000-10-24 | Dell Usa, L.P. | Adaptive fast charging of lithium-ion batteries |
EP1320168A1 (en) * | 2001-12-12 | 2003-06-18 | Dialog Semiconductor GmbH | Power switch for battery protection |
CN101950821A (zh) * | 2005-07-07 | 2011-01-19 | 株式会社东芝 | 电池系统 |
US7615969B2 (en) * | 2006-07-27 | 2009-11-10 | Dell Products L.P. | Systems and methods for temperature-dependent battery charging |
JP4503636B2 (ja) * | 2007-08-28 | 2010-07-14 | レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド | 電池パックおよび充電方法 |
US8264200B2 (en) * | 2009-05-15 | 2012-09-11 | Texas Instruments Incorporated | Multi-cell power system controller |
-
2010
- 2010-02-22 JP JP2010036671A patent/JP5504964B2/ja active Active
-
2011
- 2011-02-15 US US13/579,317 patent/US8773830B2/en active Active
- 2011-02-15 WO PCT/JP2011/053128 patent/WO2011102338A1/ja active Application Filing
- 2011-02-15 CN CN201180010279.6A patent/CN102782977B/zh active Active
-
2014
- 2014-03-14 JP JP2014051556A patent/JP5598623B2/ja active Active
- 2014-04-08 US US14/247,343 patent/US9293930B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000295776A (ja) * | 1999-04-08 | 2000-10-20 | Seiko Instruments Inc | バッテリー状態監視回路及びバッテリー装置 |
JP2004304940A (ja) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Fujitsu Ltd | 電池パック、電子機器、電池残量予測システム及び半導体装置 |
JP2005160169A (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-16 | Texas Instr Japan Ltd | バッテリ保護回路 |
JP2009153238A (ja) * | 2007-12-18 | 2009-07-09 | Mitsumi Electric Co Ltd | 携帯機器と、携帯機器に用いる電池パック |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6460218B1 (ja) * | 2017-12-08 | 2019-01-30 | ミツミ電機株式会社 | 二次電池保護集積回路、二次電池保護装置及び電池パック |
JP2019106746A (ja) * | 2017-12-08 | 2019-06-27 | ミツミ電機株式会社 | 二次電池保護集積回路、二次電池保護装置及び電池パック |
KR20190084681A (ko) * | 2018-01-09 | 2019-07-17 | 현대모비스 주식회사 | 배터리 충전기 최적효율 제어방법 및 이를 채용한 충전기 |
KR102575045B1 (ko) * | 2018-01-09 | 2023-09-05 | 현대모비스 주식회사 | 배터리 충전기 최적효율 제어방법 및 이를 채용한 충전기 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102782977A (zh) | 2012-11-14 |
US20140217990A1 (en) | 2014-08-07 |
US20120300351A1 (en) | 2012-11-29 |
WO2011102338A1 (ja) | 2011-08-25 |
US9293930B2 (en) | 2016-03-22 |
JP5504964B2 (ja) | 2014-05-28 |
JP5598623B2 (ja) | 2014-10-01 |
JP2011172458A (ja) | 2011-09-01 |
US8773830B2 (en) | 2014-07-08 |
CN102782977B (zh) | 2015-06-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5598623B2 (ja) | 保護監視回路、及び電池パック | |
US8305041B2 (en) | Battery pack | |
US7710076B2 (en) | Back-gate voltage generator circuit, four-terminal back gate switching FET, and charge and discharge protection circuit using same | |
US9553469B2 (en) | Method of overcurrent detection voltage correction and battery protection integrated circuit | |
TWI493820B (zh) | 電池之保護電路裝置 | |
US8193774B2 (en) | Battery pack | |
JP2009153238A (ja) | 携帯機器と、携帯機器に用いる電池パック | |
US20070164710A1 (en) | Abnormality detection apparatus for secondary battery device | |
JP2009005558A (ja) | 電池パック | |
WO2010055785A1 (ja) | 保護回路及び電池パック | |
US8524385B2 (en) | Battery pack | |
US20130257380A1 (en) | Semiconductor device for battery control and battery pack | |
JP2009052975A (ja) | 電池残量算出回路、及びこれを用いる電池パック | |
JP2009044824A (ja) | 電池パック | |
US7501796B2 (en) | Semiconductor device having positive side of power supply voltage set | |
JP4297452B2 (ja) | 充放電保護回路 | |
JP2006121900A (ja) | 充放電保護回路および該充放電保護回路を有するバッテリーパック | |
JP2009077610A (ja) | 充放電保護回路および電池パック | |
US11482868B2 (en) | Secondary battery protection circuit | |
JP2009183050A (ja) | 電池パック | |
KR20170087336A (ko) | 배터리 보호 회로 및 그것을 포함하는 웨어러블 디바이스 | |
KR102220900B1 (ko) | 배터리 보호회로 및 이를 포함한 배터리 팩 | |
US20110187343A1 (en) | Communication device and battery pack in which the communication device is provided |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140507 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140627 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140715 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140728 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5598623 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |