JP2958630B2 - バッテリーパックの短絡保護回路 - Google Patents
バッテリーパックの短絡保護回路Info
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- 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
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- Protection Of Static Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Description
バッテリーパックに関する。
ーパックは着脱式のため比較的出力端子間でショートす
る場合が多い。このような場合にショートによる大電流
が流れるのを防止するために主にヒューズや電流制限回
路等が従来から用いられていた。しかし、これらの動作
時間は速くても数１０ｍＳであり、出力を瞬時に遮断す
ることはできず火花が発生する場合がある。このため
に、周囲に引火性の強い物質があると危険であり、保安
上この様な事態を起こす電子機器の使用が出来ないとい
う問題があった。
クの短絡保護回路の一方法を示す回路図である。図につ
いて説明する。バッテリーパック１１には充電式電池１
２と双方向性のＰＮＰトランジスタ１３とで構成し、
（＋）端子１１ａ、（−）端子１１ｂ及び制御端子１１
ｃがポータブル機器１４に接続する。ポータブル機器１
４では（＋）端子１４ａ、（−）端子１４ｂ及び制御端
子１４ｃを有し、バッテリーパック１１の各端子１１
ａ，１１ｂ、１１ｃと接続してポータブル機器１４に電
源を供給する。制御端子１４ｃは制御用のＣＰＵ１５に
接続する。
で説明は省略する。双方向性のＰＮＰトランジスタ１３
にはコレクタ遮断電流を補償するための抵抗Ｒ１とベー
スから抵抗Ｒ２で制御端子１４ｃにつながっている。こ
のため、バッテリーパック１１が単体の時、（＋）端子
１１ａと（−）端子１１ｂとが接触しても制御端子１１
ｃがオープンで制御信号が流れなければＰＮＰトランジ
スタ１３は遮断状態である。又、（＋）端子１１ａ、
（−）端子１１ｂ及び制御端子１１ｃの３端子が全て接
触した状態では抵抗Ｒ１とＲ２によりポーターブル機器
の動作電流が流れることになるが電池の端子間短絡のよ
うな発熱等による事故は防止される。
いて、パワーＭＯＳＦＥＴのスイッチング回路では、動
作の立ち上がりや立ち下がりを急峻に行うゲートドライ
ブのスピードアップ回路が提案されている。図３はパワ
ーＭＯＳＦＥＴとスイッチングトランジスタで構成した
スピードアップ回路であり、特に遮断動作の説明用図で
ある。パワーＭＯＳＦＥＴＱ1 が動作状態をオフさせる
とき、Ｃ1 に蓄えられた電圧を利用し、スイッチングト
ランジスタＱ2 をオンにして急速にパワーＭＯＳＦＥＴ
Ｑ1 のゲート・ソース間の電荷を引き抜く。このスピー
ドアップ回路のスイッチング時間は図４に示すようにｎ
Ｓ単位の速さで遮断される。
クのショート状態に対する高速で動作する保護回路が無
いので出力端子間がショート状態になると端子間に大電
流が流れ、それに伴って火花が発生する。よってその周
囲に引火性の強い物質がある場合に発火したり、爆発の
危険性がある。また、図２に示すような電源端子の他に
制御端子を設けたもの等がある。本発明は、このような
制御端子も備えず、出力端子間でショートしても火花が
発生しないように出力端子への出力を高速遮断する短絡
保護回路の提供を目的とする。
保護回路において、過電流検出の基準電圧を生成し、こ
の基準電圧と出力電圧の差で短絡による過電流を検出す
る過電流手段と、この過電流検出手段で過電流を検出し
た信号を、出力制御用のＭＯＳＦＥＴとトランジスタと
で構成したスピードアップ回路に供給してバッテリー出
力を急速遮断する出力制御手段と、バッテリーパックの
出力端子の短絡状態の解消を検出する手段と、短絡解除
を検出した信号で前記出力制御手段の遮断状態を解除す
る手段とを具備した短絡保護回路である。
ッテリーパックの短絡保護回路のブロックである。図
中、１はニッケル・カドミュウム等の充電式電池、１ａ
は（＋）端子、１ｂは（−）端子、２は逆流防止用のダ
イオード２ａとコンデンサ２ｂからなる基準電圧生成
部、３は基準電圧生成部２の電圧と電池の出力電圧との
差により出力端子の短絡を検出する過電流検出用のトラ
ンジスタ、４は出力制御用のＭＯＳＦＥＴ４ａとトラン
ジスタ４ｂからなるスピードアップ回路の出力制御部、
５は抵抗、６は短絡状態解除の検出信号を出力するトラ
ンジスタ、７ａは（＋）端子、７ｂは（−）端子、８は
充電用制御回路である。
（＋）電極１ａと（−）電極１ｂ間に基準電圧生成部２
を形成する逆流防止用ダイオード２ａとコンデンサ２ｂ
を直列接続してあるので、常時基準電圧がコンデンサ２
ｂの両端でとりだせる。バッテリーパックの（＋）端子
７ａと（−）端子７ｂが短絡すると、それに伴って充電
式電池１の出力側も電圧降下が発生する。基準電圧に対
して降下した電池出力側との電圧差が生じると、過電流
検出用のトランジスタ３のエミッタとベース間に電位差
が生じ過電流検出用のトランジスタ３はオンとなる。従
って、過電流検出用のトランジスタ３の出力側はハイレ
ベルとなり、スピードアップ回路の出力制御部４のトラ
ンジスタ４ｂに出力してスピードアップ動作でＭＯＳＦ
ＥＴ４ａのゲートとソース間の電荷を抜き取り充電式電
池１からの出力を遮断する。この動作時間は１００ｎＳ
程度である。ＭＯＳＦＥＴ４ａに並列接続した抵抗５は
出力（＋）端子７ａと（−）端子７ｂの端子間で短絡し
ても火花が発生せず、かつ、トランジスタ６が動作でき
る程度の抵抗であればよい。
短絡による電池出力の遮断状態から、端子間短絡が解除
されると、抵抗５によって出力端子７ａの電圧が上が
り、このために出力電圧検出用のトランジスタ６が動作
状態になりスイッチングオンとなる。このトランジスタ
６のオン信号が出力制御部４のＭＯＳＦＥＴ４ａに短絡
解除信号として供給され、再びＭＯＳＦＥＴ４ａは動作
状態になる。したがって、バッテリーパックを単体で運
ぶ時誤ってバッテリーパックの（＋）端子７ａと（−）
端子７ｂがショートしても火花が出ることも無いので周
囲に引火性の強い物質が充満した状態でも発火すること
はない。
圧の基準電圧を単体の状態でも常時保持する基準電圧生
成部を備え、バッテリーパックの端子間が短絡した場合
に出力電圧の降下と基準電圧から短絡を検出する過電流
検出用のトランジスタと、短絡を検出した信号を出力制
御用のＭＯＳＦＥＴとでスピードアップ回路を形成する
トランジスタに出力し、約１００ｎｓ程度の高速遮断を
して短絡による火花防止を可能にする。又、短絡状態か
ら短絡解除を検出して出力制御回路を復旧させる機能を
備えて、防爆基準を高めた効果は大きい。
クのブロック図である。
図である。
ドアップ回路図である。
図ある。
Claims (1)
- 【請求項１】 バッテリーパックの短絡保護回路におい
て、 バッテリー端子に直結したダイオードとコンデンサから
なる基準電圧生成手段と、該基準電圧生成手段の電圧と
出力電圧の差で短絡による過電流を検出する過電流検出
手段と、該過電流検出手段で過電流を検出した信号を、
出力制御用のＭＯＳＦＥＴとトランジスタとで構成した
スピードアップ回路に供給してバッテリー出力を急速遮
断する出力制御手段と、バッテリーパックの出力端子の
短絡状態の解消を検出する手段と、短絡解除を検出した
信号で前記出力制御手段の遮断状態を解除する手段とを
具備したことを特徴とするバッテリーパックの短絡保護
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9139171A JP2958630B2 (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | バッテリーパックの短絡保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9139171A JP2958630B2 (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | バッテリーパックの短絡保護回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10321263A JPH10321263A (ja) | 1998-12-04 |
| JP2958630B2 true JP2958630B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=15239239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9139171A Expired - Lifetime JP2958630B2 (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | バッテリーパックの短絡保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2958630B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10117356B4 (de) * | 2001-04-07 | 2006-09-07 | Robert Bosch Gmbh | Schaltungsanordnung |
| KR102196270B1 (ko) * | 2016-12-12 | 2020-12-29 | 주식회사 엘지화학 | 쇼트 감지방법 및 장치 |
-
1997
- 1997-05-15 JP JP9139171A patent/JP2958630B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10321263A (ja) | 1998-12-04 |
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