JP3190587B2 - 充放電制御回路 - Google Patents
充放電制御回路Info
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- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
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- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
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- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/00308—Overvoltage protection
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチ回路のオ
ン、オフにより二次電池の充放電を制御するようにした
充放電制御回路に関するものである。
ン、オフにより二次電池の充放電を制御するようにした
充放電制御回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】二次電池と直列にスイッチ回路を接続し
ておき、二次電池の端子電圧のレベルに応じてこのスイ
ッチ回路をオン、オフ制御し、これにより二次電池の充
放電を制御するようにした充放電制御回路が公知であ
る。例えば、リチウムイオン電池の充放電を制御する場
合、リチウムイオン電池を過充電から保護するため、リ
チウムイオン電池の端子電圧が所定レベル以上となった
か否かをコンパレータによる電圧比較で検出し、端子電
圧が所定レベル以上となったことが検出された場合遅延
回路により与えられる所定の遅延時間後にスイッチ回路
のスイッチ素子をオフにして、充電を禁止する構成が一
般に採用されている。この結果、過渡的な電池電圧の変
化に応答することなく過充電状態を確実に検出し、二次
電池が過充電状態となることがないよう二次電池の充電
制御が行われる。
ておき、二次電池の端子電圧のレベルに応じてこのスイ
ッチ回路をオン、オフ制御し、これにより二次電池の充
放電を制御するようにした充放電制御回路が公知であ
る。例えば、リチウムイオン電池の充放電を制御する場
合、リチウムイオン電池を過充電から保護するため、リ
チウムイオン電池の端子電圧が所定レベル以上となった
か否かをコンパレータによる電圧比較で検出し、端子電
圧が所定レベル以上となったことが検出された場合遅延
回路により与えられる所定の遅延時間後にスイッチ回路
のスイッチ素子をオフにして、充電を禁止する構成が一
般に採用されている。この結果、過渡的な電池電圧の変
化に応答することなく過充電状態を確実に検出し、二次
電池が過充電状態となることがないよう二次電池の充電
制御が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
構成によると、何らかの理由により過充電検出電圧より
も高い電圧が二次電池に急激に印加された場合にも遅延
回路が作動するので、所定の遅延時間が経過するまでの
間二次電池に高電圧が印加されたままとなり、電池に対
して非常に危険な状態となり、二次電池の寿命が短くな
る等の不具合を生じる。また、遅延回路には遅延時間を
設定するためのコンデンサが設けられているが、コンデ
ンサの容量ぬけやピンショートなどの事故が発生すると
過充電検出回路が正常に作動しなくなるため、過充電状
態を許すこととなり、外部から高電圧が印加されない場
合でも二次電池の損傷を招くという虞れがあった。
構成によると、何らかの理由により過充電検出電圧より
も高い電圧が二次電池に急激に印加された場合にも遅延
回路が作動するので、所定の遅延時間が経過するまでの
間二次電池に高電圧が印加されたままとなり、電池に対
して非常に危険な状態となり、二次電池の寿命が短くな
る等の不具合を生じる。また、遅延回路には遅延時間を
設定するためのコンデンサが設けられているが、コンデ
ンサの容量ぬけやピンショートなどの事故が発生すると
過充電検出回路が正常に作動しなくなるため、過充電状
態を許すこととなり、外部から高電圧が印加されない場
合でも二次電池の損傷を招くという虞れがあった。
【０００４】本発明の目的は、したがって、各種の理由
によって二次電池に高電圧が印加されることをふせぎ確
実に保護することができるようにした充放電制御回路を
提供することにある。
によって二次電池に高電圧が印加されることをふせぎ確
実に保護することができるようにした充放電制御回路を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の特徴は、外部電源端子にスイッチ回路を介し
て直列に接続された二次電池の充放電制御を前記スイッ
チ回路をオン、オフ制御して行うようにした充放電制御
回路において、前記二次電池の端子電圧に応答して過充
電状態か否かを検出する過充電検出回路と、該過充電検
出回路からの出力を所定の時間遅延をもって出力する遅
延回路と、前記過充電検出回路によって検出される過充
電検出電圧よりも高い所定レベルの高電圧が前記二次電
池に印加されている高電圧印加状態であるか否かを検出
するための高電圧検出回路とを備え、前記遅延回路と該
高電圧検出回路とに応答し過充電状態又は高電圧印加状
態の少なくともいずれか一方が検出された場合に前記ス
イッチ回路をオフとして充電を停止させるようにした点
にある。
の本発明の特徴は、外部電源端子にスイッチ回路を介し
て直列に接続された二次電池の充放電制御を前記スイッ
チ回路をオン、オフ制御して行うようにした充放電制御
回路において、前記二次電池の端子電圧に応答して過充
電状態か否かを検出する過充電検出回路と、該過充電検
出回路からの出力を所定の時間遅延をもって出力する遅
延回路と、前記過充電検出回路によって検出される過充
電検出電圧よりも高い所定レベルの高電圧が前記二次電
池に印加されている高電圧印加状態であるか否かを検出
するための高電圧検出回路とを備え、前記遅延回路と該
高電圧検出回路とに応答し過充電状態又は高電圧印加状
態の少なくともいずれか一方が検出された場合に前記ス
イッチ回路をオフとして充電を停止させるようにした点
にある。
【０００６】この構成によれば、二次電池に何らかの理
由で過充電検出電圧よりも高い所定レベルの高電圧が急
激に印加された場合、高電圧検出回路がこれを検出し時
間遅れなく直ちにスイッチ回路をオフとするので、過充
電検出回路の出力が遅延回路を介して得られるのを待つ
ことなく、二次電池に高電圧が印加されるのを確実に防
止することができる。また、過充電検出回路又は遅延回
路が故障したことにより二次電池の端子電圧が上昇し、
上記所定レベルの高電圧を越えた場合にも同様にして高
電圧検出回路が作動し、スイッチ回路を充電停止状態と
し、二次電池に高電圧が印加されるのを防止することが
できる。
由で過充電検出電圧よりも高い所定レベルの高電圧が急
激に印加された場合、高電圧検出回路がこれを検出し時
間遅れなく直ちにスイッチ回路をオフとするので、過充
電検出回路の出力が遅延回路を介して得られるのを待つ
ことなく、二次電池に高電圧が印加されるのを確実に防
止することができる。また、過充電検出回路又は遅延回
路が故障したことにより二次電池の端子電圧が上昇し、
上記所定レベルの高電圧を越えた場合にも同様にして高
電圧検出回路が作動し、スイッチ回路を充電停止状態と
し、二次電池に高電圧が印加されるのを防止することが
できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例につき詳細に説明する。図１は、本発明
の充放電制御回路の回路ブロック図である。外部電源端
子−ＶＯにはスイッチ回路１０３を介して二次電池１０
１の負極が接続されている。スイッチ回路１０３は２個
のＮ−ｃｈ ＦＥＴで構成されており、図示の実施の形
態では、二次電池１０１側に過放電及び過電流制御のた
めのＦＥＴ１１２が設けられ、外部電源端子−ＶＯ側に
過充電制御のためのＦＥＴ１１３が設けられている。二
次電池１０１の電圧は後述する如く充放電制御回路１０
２において検出され、この検出結果に応じてＦＥＴ１１
２、１１３がオン、オフ制御される。充放電制御回路１
０２は、過充電検出コンパレータ１１９、過放電検出コ
ンパレータ１１８、過充電検出コンパレータ１１９及び
過放電検出コンパレータ１１８の各−入力端子に所定の
基準電圧Ｖｒを与えるための基準電圧回路１１６、二次
電池１０１の端子電圧を分圧するため抵抗器Ｒ１〜Ｒ５
から成る電圧分割回路１２０、二次電池１０１の端子電
圧を分圧するため抵抗器Ｒ６〜Ｒ８から成る別の電圧分
割回路１２１、出力制御ロジック回路１２４を備えてい
る。
施の形態の一例につき詳細に説明する。図１は、本発明
の充放電制御回路の回路ブロック図である。外部電源端
子−ＶＯにはスイッチ回路１０３を介して二次電池１０
１の負極が接続されている。スイッチ回路１０３は２個
のＮ−ｃｈ ＦＥＴで構成されており、図示の実施の形
態では、二次電池１０１側に過放電及び過電流制御のた
めのＦＥＴ１１２が設けられ、外部電源端子−ＶＯ側に
過充電制御のためのＦＥＴ１１３が設けられている。二
次電池１０１の電圧は後述する如く充放電制御回路１０
２において検出され、この検出結果に応じてＦＥＴ１１
２、１１３がオン、オフ制御される。充放電制御回路１
０２は、過充電検出コンパレータ１１９、過放電検出コ
ンパレータ１１８、過充電検出コンパレータ１１９及び
過放電検出コンパレータ１１８の各−入力端子に所定の
基準電圧Ｖｒを与えるための基準電圧回路１１６、二次
電池１０１の端子電圧を分圧するため抵抗器Ｒ１〜Ｒ５
から成る電圧分割回路１２０、二次電池１０１の端子電
圧を分圧するため抵抗器Ｒ６〜Ｒ８から成る別の電圧分
割回路１２１、出力制御ロジック回路１２４を備えてい
る。
【０００８】出力制御ロジック回路１２４からの２つの
出力は端子１２５Ａ及び１２５Ｂにそれぞれ接続されて
おり、さらに信号線１０７Ａ、１０７Ｂでスイッチ回路
１０３のＦＥＴ１１２、１１３の各ゲートと接続されて
いる。出力制御ロジック回路１２４からはスイッチ回路
１０３のＦＥＴ１１２、１１３に対するオン、オフ制御
信号が送出される。二次電池１０１へ充電を行うための
充電器１０８及び二次電池１０１で駆動出来る負荷１０
９は、外部電源端子＋ＶＯと−ＶＯとの間に接続され
る。
出力は端子１２５Ａ及び１２５Ｂにそれぞれ接続されて
おり、さらに信号線１０７Ａ、１０７Ｂでスイッチ回路
１０３のＦＥＴ１１２、１１３の各ゲートと接続されて
いる。出力制御ロジック回路１２４からはスイッチ回路
１０３のＦＥＴ１１２、１１３に対するオン、オフ制御
信号が送出される。二次電池１０１へ充電を行うための
充電器１０８及び二次電池１０１で駆動出来る負荷１０
９は、外部電源端子＋ＶＯと−ＶＯとの間に接続され
る。
【０００９】過充電検出コンパレータ１１９は、電圧分
割回路１２０の抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２との合成抵抗の
両端に生じる二次電池１０１の端子電圧を表す分圧出力
を基準電圧回路１１６の基準電圧Ｖｒと比較して過充電
状態を検出する機能を備えている。
割回路１２０の抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２との合成抵抗の
両端に生じる二次電池１０１の端子電圧を表す分圧出力
を基準電圧回路１１６の基準電圧Ｖｒと比較して過充電
状態を検出する機能を備えている。
【００１０】過充電検出コンパレータ１１９はその＋入
力端子に入力されている上記分圧出力電圧のレベルが基
準電圧Ｖｒより大きくなったときにその出力が高レベル
状態となる。過充電検出コンパレータ１１９の出力側に
は遅延回路１２８が設けられている。遅延回路１２８は
外部に設けられているコンデンサＣと接続されており、
該コンデンサＣの端子が定められた値になると遅延回路
１２８の出力が高レベルとなる。このため、過充電検出
コンパレータ１１９の出力が低レベルから高レベルに変
化したとき所定の時間遅延をもって遅延回路１２８の出
力が低レベルから高レベルに変化する。遅延回路１２８
の出力はノア回路１３２を介して出力制御ロジック回路
１２４に入力されるように構成されており、出力制御ロ
ジック回路１２４は遅延回路１２８の出力が低レベルか
ら高レベルに変化することに応答してＦＥＴ１１３をオ
フとする。
力端子に入力されている上記分圧出力電圧のレベルが基
準電圧Ｖｒより大きくなったときにその出力が高レベル
状態となる。過充電検出コンパレータ１１９の出力側に
は遅延回路１２８が設けられている。遅延回路１２８は
外部に設けられているコンデンサＣと接続されており、
該コンデンサＣの端子が定められた値になると遅延回路
１２８の出力が高レベルとなる。このため、過充電検出
コンパレータ１１９の出力が低レベルから高レベルに変
化したとき所定の時間遅延をもって遅延回路１２８の出
力が低レベルから高レベルに変化する。遅延回路１２８
の出力はノア回路１３２を介して出力制御ロジック回路
１２４に入力されるように構成されており、出力制御ロ
ジック回路１２４は遅延回路１２８の出力が低レベルか
ら高レベルに変化することに応答してＦＥＴ１１３をオ
フとする。
【００１１】なお、符号１２２で示されるのは、遅延回
路１２８の出力が高レベル状態となったときにオンして
抵抗器Ｒ３を短絡し過充電検出コンパレータ１１９の＋
入力端子のレベルを高くして過充電検出コンパレータ１
１９の動作にヒステリシスを与えるためのＦＥＴであ
る。ＦＥＴ１２２のオン、オフは、遅延回路１２８の出
力に応答して制御される。
路１２８の出力が高レベル状態となったときにオンして
抵抗器Ｒ３を短絡し過充電検出コンパレータ１１９の＋
入力端子のレベルを高くして過充電検出コンパレータ１
１９の動作にヒステリシスを与えるためのＦＥＴであ
る。ＦＥＴ１２２のオン、オフは、遅延回路１２８の出
力に応答して制御される。
【００１２】このように、過充電検出コンパレータ１１
９は二次電池１０１の端子電圧が過充電検出レベル以上
となった場合にＦＥＴ１１３をオフとして二次電池１０
１に高電圧が印加されるのを防止する構成を有している
が、その出力側に遅延回路１２８が設けられているた
め、過渡的な高電圧印加に対してはその都度充電を停止
することなく過充電状態が所定時間継続した場合にのみ
ＦＥＴ１１３をオフとして二次電池１０１への高電圧印
加を停止させることができる。
９は二次電池１０１の端子電圧が過充電検出レベル以上
となった場合にＦＥＴ１１３をオフとして二次電池１０
１に高電圧が印加されるのを防止する構成を有している
が、その出力側に遅延回路１２８が設けられているた
め、過渡的な高電圧印加に対してはその都度充電を停止
することなく過充電状態が所定時間継続した場合にのみ
ＦＥＴ１１３をオフとして二次電池１０１への高電圧印
加を停止させることができる。
【００１３】しかし、二次電池１０１の損傷を招く虞れ
のあるような高電圧が二次電池１０１に急激に印加され
た場合、遅延回路１２８の作用によりＦＥＴ１１３がオ
フとされるまでの間二次電池１０１に高電圧が連続して
印加されてしまうので、二次電池１０１への高電圧の印
加を即刻停止させることができず、二次電池１０１が損
傷しその寿命が短縮されてしまう等の不具合を生じるこ
ととなる。
のあるような高電圧が二次電池１０１に急激に印加され
た場合、遅延回路１２８の作用によりＦＥＴ１１３がオ
フとされるまでの間二次電池１０１に高電圧が連続して
印加されてしまうので、二次電池１０１への高電圧の印
加を即刻停止させることができず、二次電池１０１が損
傷しその寿命が短縮されてしまう等の不具合を生じるこ
ととなる。
【００１４】このような不具合が生じないようにするた
め、抵抗器Ｒ１の両端に生じる電圧と基準電圧Ｖｒとを
比較し、二次電池１０１に対して損傷を与えるような所
定レベル以上の高電圧が二次電池１０１に印加されてい
るか否かを判別するための高電圧検出コンパレータ１３
１が設けられている。高電圧検出コンパレータ１３１の
−入力端子には基準電圧Ｖｒが印加されその＋入力端子
には抵抗器Ｒ１の両端に生じる電圧が印加されている。
したがって、抵抗器Ｒ１の両端に生じる電圧が基準電圧
Ｖｒより大きくなったときに高電圧検出コンパレータ１
３１の出力が高レベルとなる。高電圧検出コンパレータ
１３１の出力と遅延回路１２８の出力とはノア回路１３
２に入力されており、ノア回路１３２の出力はその２つ
の入力の少なくともいずれか一方が高レベルとなること
に応答して高レベルとなる構成となっている。ノア回路
１３２の出力は出力制御ロジック回路１２４に入力され
ており、ノア回路１３２の出力が高レベルとなると出力
制御ロジック回路１２４によってＦＥＴ１１３がオフと
される。
め、抵抗器Ｒ１の両端に生じる電圧と基準電圧Ｖｒとを
比較し、二次電池１０１に対して損傷を与えるような所
定レベル以上の高電圧が二次電池１０１に印加されてい
るか否かを判別するための高電圧検出コンパレータ１３
１が設けられている。高電圧検出コンパレータ１３１の
−入力端子には基準電圧Ｖｒが印加されその＋入力端子
には抵抗器Ｒ１の両端に生じる電圧が印加されている。
したがって、抵抗器Ｒ１の両端に生じる電圧が基準電圧
Ｖｒより大きくなったときに高電圧検出コンパレータ１
３１の出力が高レベルとなる。高電圧検出コンパレータ
１３１の出力と遅延回路１２８の出力とはノア回路１３
２に入力されており、ノア回路１３２の出力はその２つ
の入力の少なくともいずれか一方が高レベルとなること
に応答して高レベルとなる構成となっている。ノア回路
１３２の出力は出力制御ロジック回路１２４に入力され
ており、ノア回路１３２の出力が高レベルとなると出力
制御ロジック回路１２４によってＦＥＴ１１３がオフと
される。
【００１５】このように、過充電検出コンパレータ１１
９と遅延回路１２８との協働により二次電池１０１が過
充電状態となったと判別された場合にＦＥＴ１１３がオ
フとされるほか、高電圧検出コンパレータ１３１によっ
て二次電池１０１に過充電検出レベルよりも高い所定レ
ベルの高電圧が印加されたと判別された場合にはＦＥＴ
１１３が直ちにオフとされ、二次電池１０１を高電圧か
ら有効に保護することができる。また、高電圧検出コン
パレータ１３１を設けておくことにより、過充電検出コ
ンパレータ１１９又は遅延回路１２８に故障が生じ過充
電保護動作を期待することができない場合においても、
高電圧検出コンパレータ１３１による高電圧保護機能に
より二次電池１０１を過充電から保護することが可能で
ある。すなわち、高電圧検出コンパレータ１３１は、過
充電検出コンパレータ１１９、遅延回路１２８による過
充電検出のバックアップ手段としての機能を期待するこ
とができる。
９と遅延回路１２８との協働により二次電池１０１が過
充電状態となったと判別された場合にＦＥＴ１１３がオ
フとされるほか、高電圧検出コンパレータ１３１によっ
て二次電池１０１に過充電検出レベルよりも高い所定レ
ベルの高電圧が印加されたと判別された場合にはＦＥＴ
１１３が直ちにオフとされ、二次電池１０１を高電圧か
ら有効に保護することができる。また、高電圧検出コン
パレータ１３１を設けておくことにより、過充電検出コ
ンパレータ１１９又は遅延回路１２８に故障が生じ過充
電保護動作を期待することができない場合においても、
高電圧検出コンパレータ１３１による高電圧保護機能に
より二次電池１０１を過充電から保護することが可能で
ある。すなわち、高電圧検出コンパレータ１３１は、過
充電検出コンパレータ１１９、遅延回路１２８による過
充電検出のバックアップ手段としての機能を期待するこ
とができる。
【００１６】過放電検出コンパレータ１１８は、基準電
圧回路１１６の基準電圧Ｖｒと電圧分割回路１２１の抵
抗器Ｒ６の両端に生じる二次電池１０１の端子電圧を表
す分圧出力電圧とを比較して過放電状態を検出する機能
を備えている。
圧回路１１６の基準電圧Ｖｒと電圧分割回路１２１の抵
抗器Ｒ６の両端に生じる二次電池１０１の端子電圧を表
す分圧出力電圧とを比較して過放電状態を検出する機能
を備えている。
【００１７】過放電検出コンパレータ１１８はその＋入
力端子に入力されている上記分圧出力電圧のレベルが基
準電圧Ｖｒより大きくなったときにその出力が高レベル
状態となる。過放電検出コンパレータ１１８の出力側に
は遅延回路１２９が設けられており、過放電検出コンパ
レータ１１８の出力が低レベルから高レベルに変化した
とき所定の時間遅延をもって遅延回路１２９の出力が低
レベルから高レベルに変化する構成となっている。遅延
回路１２９の出力が低レベルから高レベルに変化するこ
とに応答して出力制御ロジック回路１２４はＦＥＴ１１
２をオフとし、二次電池１０１の放電動作を停止させ
る。過放電検出コンパレータ１１８の出力が高レベルと
なったことによりＦＥＴ１１２をオフとするための具体
的回路構成は公知であるから図１においてはこれを詳し
く示すのを省略してある。なお、符号１２３で示される
のは、遅延回路１２９の出力が高レベル状態となったと
きにオンして抵抗器Ｒ７を短絡し過放電検出コンパレー
タ１１８の＋入力端子のレベルを高くして過放電検出コ
ンパレータ１１８の動作にヒステリシスを与えるための
ＦＥＴである。
力端子に入力されている上記分圧出力電圧のレベルが基
準電圧Ｖｒより大きくなったときにその出力が高レベル
状態となる。過放電検出コンパレータ１１８の出力側に
は遅延回路１２９が設けられており、過放電検出コンパ
レータ１１８の出力が低レベルから高レベルに変化した
とき所定の時間遅延をもって遅延回路１２９の出力が低
レベルから高レベルに変化する構成となっている。遅延
回路１２９の出力が低レベルから高レベルに変化するこ
とに応答して出力制御ロジック回路１２４はＦＥＴ１１
２をオフとし、二次電池１０１の放電動作を停止させ
る。過放電検出コンパレータ１１８の出力が高レベルと
なったことによりＦＥＴ１１２をオフとするための具体
的回路構成は公知であるから図１においてはこれを詳し
く示すのを省略してある。なお、符号１２３で示される
のは、遅延回路１２９の出力が高レベル状態となったと
きにオンして抵抗器Ｒ７を短絡し過放電検出コンパレー
タ１１８の＋入力端子のレベルを高くして過放電検出コ
ンパレータ１１８の動作にヒステリシスを与えるための
ＦＥＴである。
【００１８】１１７は端子１１５を介して得られる外部
電源端子−ＶＯの電位に応答して負荷１０９に過電流が
流れているか否かを検出するための過電流検出コンパレ
ータである。過電流検出コンパレータ１１７の＋入力端
子は充放電制御回路１０２の端子１１５と接続され、そ
の−入力端子には基準電圧回路１１４が接続されてお
り、基準電圧回路１１４は所定の一定基準電圧Ｖｓを過
電流検出コンパレータ１１７の−入力端子に供給してい
る。
電源端子−ＶＯの電位に応答して負荷１０９に過電流が
流れているか否かを検出するための過電流検出コンパレ
ータである。過電流検出コンパレータ１１７の＋入力端
子は充放電制御回路１０２の端子１１５と接続され、そ
の−入力端子には基準電圧回路１１４が接続されてお
り、基準電圧回路１１４は所定の一定基準電圧Ｖｓを過
電流検出コンパレータ１１７の−入力端子に供給してい
る。
【００１９】過電流検出コンパレータ１１７による過電
流検出動作は次の通りである。二次電池１０１から負荷
１０９へ流れる電流が大きくなり過電流状態となると、
スイッチ回路１０３において生じる電圧降下が大きくな
り、過電流検出コンパレータ１１７の＋入力端子に印加
されている電圧レベルがその−入力端子に印加されてい
る基準電圧Ｖｓよりも大きくなり、過電流検出コンパレ
ータ１１７の出力が高レベル状態となる。過電流検出コ
ンパレータ１１７の出力は出力制御ロジック回路１２６
に入力されており、ここで、遅延回路１２８からの出力
との間で所定の論理処理が実行され、所定の条件の下で
遅延回路１３０に対して出力制御ロジック回路１２６か
ら高レベルの信号が出力される。これにより遅延回路１
３０の出力が所定時間後に高レベル状態となり、出力制
御ロジック回路１２４によってＦＥＴ１１２がオフとさ
れる。この結果、二次電池１０１から負荷１０９へ電流
が流れるのが停止され、過電流状態が解消される。
流検出動作は次の通りである。二次電池１０１から負荷
１０９へ流れる電流が大きくなり過電流状態となると、
スイッチ回路１０３において生じる電圧降下が大きくな
り、過電流検出コンパレータ１１７の＋入力端子に印加
されている電圧レベルがその−入力端子に印加されてい
る基準電圧Ｖｓよりも大きくなり、過電流検出コンパレ
ータ１１７の出力が高レベル状態となる。過電流検出コ
ンパレータ１１７の出力は出力制御ロジック回路１２６
に入力されており、ここで、遅延回路１２８からの出力
との間で所定の論理処理が実行され、所定の条件の下で
遅延回路１３０に対して出力制御ロジック回路１２６か
ら高レベルの信号が出力される。これにより遅延回路１
３０の出力が所定時間後に高レベル状態となり、出力制
御ロジック回路１２４によってＦＥＴ１１２がオフとさ
れる。この結果、二次電池１０１から負荷１０９へ電流
が流れるのが停止され、過電流状態が解消される。
【００２０】さらに、図１に示した実施の形態では、電
圧分割回路１２０、１２１とＦＥＴ１２２、１２３、１
２７との組み合わせ回路を用いて、過充電検出コンパレ
ータ１１９、過放電検出コンパレータ１１８及び過電流
検出コンパレータ１３１の動作にヒステリシスを持たせ
るようにしたが、これは一例であり、本発明の構成をこ
れに限定する趣旨ではなく、他の公知の回路構成により
ヒステリシス動作を実現するようにしてもよいことは勿
論である。
圧分割回路１２０、１２１とＦＥＴ１２２、１２３、１
２７との組み合わせ回路を用いて、過充電検出コンパレ
ータ１１９、過放電検出コンパレータ１１８及び過電流
検出コンパレータ１３１の動作にヒステリシスを持たせ
るようにしたが、これは一例であり、本発明の構成をこ
れに限定する趣旨ではなく、他の公知の回路構成により
ヒステリシス動作を実現するようにしてもよいことは勿
論である。
【００２１】図１に示した実施の形態は、１つの二次電
池１０１のみを充放電制御する場合の構成例について説
明した。しかし、本発明は、１つの二次電池のみを充放
電制御する場合のみに限定されるものではなく、複数の
二次電池に対しての充放電制御の場合にも同様にして適
用できるものである。
池１０１のみを充放電制御する場合の構成例について説
明した。しかし、本発明は、１つの二次電池のみを充放
電制御する場合のみに限定されるものではなく、複数の
二次電池に対しての充放電制御の場合にも同様にして適
用できるものである。
【００２２】図２には、本発明を２セル用の充放電制御
回路に適用した場合の実施の形態が示されている。図２
に示した充放電制御回路は、二次電池１０１に加えて、
もう１つの二次電池１０１’の充放電制御も図１に示し
た場合と同様にして行うようにした回路である。この充
放電制御回路では、充放電制御回路２００の端子２０１
〜２０５に対して二次電池１０１、１０１’、抵抗器２
０６、２０８、２１０、コンデンサ２０７、２０９、２
１１が図示の如く接続されている。なお、図２の各部の
うち、図１の各部と対応する部分には同一の符号を付し
て説明を省略する。
回路に適用した場合の実施の形態が示されている。図２
に示した充放電制御回路は、二次電池１０１に加えて、
もう１つの二次電池１０１’の充放電制御も図１に示し
た場合と同様にして行うようにした回路である。この充
放電制御回路では、充放電制御回路２００の端子２０１
〜２０５に対して二次電池１０１、１０１’、抵抗器２
０６、２０８、２１０、コンデンサ２０７、２０９、２
１１が図示の如く接続されている。なお、図２の各部の
うち、図１の各部と対応する部分には同一の符号を付し
て説明を省略する。
【００２３】図３には、充放電制御回路２００の概略構
成が示されている。充放電制御回路２００は二次電池１
０１の電圧を分圧する電圧分割回路２２０と二次電池１
０１’の電圧を分圧する電圧分割回路２２１とを有して
いる。電圧分割回路２２０の出力により二次電池１０１
の充放電及び過電流制御のためのコンパレータ回路２３
０が作動する。電圧分割回路２２１の出力により二次電
池１０１’の充放電及び過電流制御のためのコンパレー
タ回路２４０が作動する。コンパレータ回路２３０の過
充電検出コンパレータ２３１の出力は及びコンパレータ
回路２４０の過充電検出コンパレータ２４１の出力は過
電流検出回路２５０に与えられ、過充電検出コンパレー
タ２３１又は過充電検出コンパレータ２４１のいずれか
一方の出力でも過充電を検出している場合に、過電流検
出回路２５０における過電流検出のためのしきい値レベ
ルを高くし、これにより、図１に示した場合と同様にし
て、抵抗器１０６に貫通電流が流れてもこれによる過電
流検出回路２５０の誤作動を有効に防止することができ
る。
成が示されている。充放電制御回路２００は二次電池１
０１の電圧を分圧する電圧分割回路２２０と二次電池１
０１’の電圧を分圧する電圧分割回路２２１とを有して
いる。電圧分割回路２２０の出力により二次電池１０１
の充放電及び過電流制御のためのコンパレータ回路２３
０が作動する。電圧分割回路２２１の出力により二次電
池１０１’の充放電及び過電流制御のためのコンパレー
タ回路２４０が作動する。コンパレータ回路２３０の過
充電検出コンパレータ２３１の出力は及びコンパレータ
回路２４０の過充電検出コンパレータ２４１の出力は過
電流検出回路２５０に与えられ、過充電検出コンパレー
タ２３１又は過充電検出コンパレータ２４１のいずれか
一方の出力でも過充電を検出している場合に、過電流検
出回路２５０における過電流検出のためのしきい値レベ
ルを高くし、これにより、図１に示した場合と同様にし
て、抵抗器１０６に貫通電流が流れてもこれによる過電
流検出回路２５０の誤作動を有効に防止することができ
る。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、上述の如く、過充電状
態が検出された場合に所定の時間遅延をもって二次電池
への充電を停止させるように構成された充放電制御回路
において、二次電池を損傷させる虞れのあるような高電
圧が二次電池に印加された場合、これを確実に検出して
時間遅れなしに二次電池への電流の流入を停止させるこ
とができる。したがって、二次電池を高電圧から有効に
保護することができ、二次電池の寿命を短縮させること
がない。また、過充電制御のための遅延回路のコンデン
サに容量ぬけが発生する等の不具合が生じたとしてもこ
れをバックアップすることができるので、二次電池の保
護を従来に比べてより確実に行うことができる。
態が検出された場合に所定の時間遅延をもって二次電池
への充電を停止させるように構成された充放電制御回路
において、二次電池を損傷させる虞れのあるような高電
圧が二次電池に印加された場合、これを確実に検出して
時間遅れなしに二次電池への電流の流入を停止させるこ
とができる。したがって、二次電池を高電圧から有効に
保護することができ、二次電池の寿命を短縮させること
がない。また、過充電制御のための遅延回路のコンデン
サに容量ぬけが発生する等の不具合が生じたとしてもこ
れをバックアップすることができるので、二次電池の保
護を従来に比べてより確実に行うことができる。
【図１】本発明による充放電制御回路の実施の形態の一
例を示す回路図。
例を示す回路図。
【図２】本発明による充放電制御回路を２セル用の回路
に適用した場合の実施の形態の一例を示す回路図。
に適用した場合の実施の形態の一例を示す回路図。
【図３】図２に示した充放電制御回路の構成を示す要部
回路図。
回路図。
１０１、１０１’ 二次電池 １０２、２００ 充放電制御回路 １０３ スイッチ回路 １０９ 負荷 １１２、１１３ ＦＥＴ（電界効果トランジスタ） １１６ 基準電圧回路 １１９、２３１、２４１ 過充電検出コンパレータ １２４ 出力制御ロジック回路 １２８ 遅延回路 １３１ 高電圧検出コンパレータ １３２ ノア回路 ＋ＶＯ、−ＶＯ 外部電源端子
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−219656（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−265985（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−12282（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−98832（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−308114（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−19053（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−49181（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−111941（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−131938（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02H 7/18 H02J 7/00 H02J 7/10
Claims (1)
- 【請求項１】 外部電源端子にスイッチ回路を介して直
列に接続された二次電池の充放電制御を前記スイッチ回
路をオン、オフ制御して行うようにした充放電制御回路
において、 前記二次電池の端子電圧を第１の電圧と比較し、過充電
状態か否かを検出する過充電検出回路と、前記 過充電検出回路からの出力を所定の時間遅延をもっ
て出力する遅延回路と、 前記過充電検出回路によって比較される第１の電圧より
も高い第２の電圧と比較し、前記二次電池に印加されて
いる電圧が高電圧印加状態であるか否かを検出するため
の高電圧検出回路とを備え、 前記遅延回路と前記高電圧検出回路とに応答し、過充電
状態又は高電圧印加状態の少なくともいずれか一方が検
出された場合に、前記スイッチ回路をオフとして充電を
停止させるようにしたことを特徴とする充放電制御回
路。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03079397A JP3190587B2 (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 充放電制御回路 |
| TW087101927A TW425748B (en) | 1997-02-14 | 1998-02-12 | Charge and discharge control circuit |
| US09/023,963 US6111388A (en) | 1997-02-14 | 1998-02-13 | Charge and discharge control circuit |
| KR1019980004417A KR100328888B1 (ko) | 1997-02-14 | 1998-02-13 | 충방전 제어회로 |
| CN98107073A CN1104073C (zh) | 1997-02-14 | 1998-02-14 | 充放电控制电路 |
| HK99101277A HK1016356A1 (en) | 1997-02-14 | 1999-03-29 | Charge and discharge control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03079397A JP3190587B2 (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 充放電制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10229637A JPH10229637A (ja) | 1998-08-25 |
| JP3190587B2 true JP3190587B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=12313570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03079397A Expired - Lifetime JP3190587B2 (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 充放電制御回路 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6111388A (ja) |
| JP (1) | JP3190587B2 (ja) |
| KR (1) | KR100328888B1 (ja) |
| CN (1) | CN1104073C (ja) |
| HK (1) | HK1016356A1 (ja) |
| TW (1) | TW425748B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP3935922B2 (ja) * | 1999-12-03 | 2007-06-27 | 富士通株式会社 | 二次電池の充放電制御回路 |
| JP3962524B2 (ja) * | 2000-02-29 | 2007-08-22 | 富士通株式会社 | 放電制御回路 |
| JP4392103B2 (ja) * | 2000-03-30 | 2009-12-24 | セイコーインスツル株式会社 | 充放電制御回路および充電式電源装置 |
| JP2001352683A (ja) * | 2000-06-02 | 2001-12-21 | Seiko Instruments Inc | 充放電式電源装置 |
| US7180268B2 (en) * | 2004-03-25 | 2007-02-20 | O2Micro International Limited | Circuits capable of trickle precharge and/or trickle discharge |
| US8618805B2 (en) * | 2004-03-25 | 2013-12-31 | 02Micro, Inc. | Battery pack with a battery protection circuit |
| US7394223B2 (en) * | 2004-06-03 | 2008-07-01 | Intersil Americas Inc. | Over voltage and over current protection integrated circuit |
| CN101950821A (zh) * | 2005-07-07 | 2011-01-19 | 株式会社东芝 | 电池系统 |
| JP4546445B2 (ja) * | 2006-12-21 | 2010-09-15 | セイコーインスツル株式会社 | 充電式電源装置及び半導体装置 |
| JP5006138B2 (ja) * | 2007-08-29 | 2012-08-22 | セイコーインスツル株式会社 | 充放電制御回路および充電式電源装置 |
| FR2972581B1 (fr) * | 2011-03-09 | 2015-01-02 | Commissariat Energie Atomique | Systeme d'equilibrage de charge pour batteries |
| US20150162772A1 (en) * | 2013-03-01 | 2015-06-11 | Electrochem Solutions, Inc. | Voltage cutoff circuit for an electrochemical cell |
| CN103825333B (zh) * | 2014-03-06 | 2016-05-11 | 王晓秋 | 一种蓄电池在线欠压辅助充电控制电路的控制方法 |
| CN104779669A (zh) * | 2015-04-13 | 2015-07-15 | 深圳市格瑞普电池有限公司 | 带充电保护电路的锂离子电池组 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5547775A (en) * | 1991-04-26 | 1996-08-20 | Sony Corporation | Circuit for preventing overcharge and overdischarge of secondary batteries |
| JP2677072B2 (ja) * | 1991-09-24 | 1997-11-17 | 日本電気株式会社 | 二次電池の充電回路 |
| JP3291530B2 (ja) * | 1992-09-17 | 2002-06-10 | ソニー株式会社 | バッテリー保護回路 |
| US5742148A (en) * | 1992-11-24 | 1998-04-21 | Seiko Instruments Inc. | Charge/discharge control circuit and chargeable electric power source apparatus |
| US5583415A (en) * | 1994-12-27 | 1996-12-10 | Motorola, Inc. | Apparatus for simulating high battery temperature for rechargeble battery systems |
-
1997
- 1997-02-14 JP JP03079397A patent/JP3190587B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-02-12 TW TW087101927A patent/TW425748B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-02-13 US US09/023,963 patent/US6111388A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-02-13 KR KR1019980004417A patent/KR100328888B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-02-14 CN CN98107073A patent/CN1104073C/zh not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-03-29 HK HK99101277A patent/HK1016356A1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1104073C (zh) | 2003-03-26 |
| HK1016356A1 (en) | 1999-10-29 |
| KR100328888B1 (ko) | 2002-05-09 |
| JPH10229637A (ja) | 1998-08-25 |
| TW425748B (en) | 2001-03-11 |
| CN1198033A (zh) | 1998-11-04 |
| US6111388A (en) | 2000-08-29 |
| KR19980071349A (ko) | 1998-10-26 |
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