JP3469711B2 - 電池の充放電制御回路 - Google Patents
電池の充放電制御回路Info
- Publication number
- JP3469711B2 JP3469711B2 JP14588996A JP14588996A JP3469711B2 JP 3469711 B2 JP3469711 B2 JP 3469711B2 JP 14588996 A JP14588996 A JP 14588996A JP 14588996 A JP14588996 A JP 14588996A JP 3469711 B2 JP3469711 B2 JP 3469711B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- secondary battery
- overcharge
- battery
- charge
- control switch
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
を検出する過充電検出回路を備えた電池の充放電制御回
路に関する。
をドープまたは脱ドープし得る炭素系材料を用いた非水
系二次電池、所謂リチウムイオン二次電池が、開発され
ている。このリチウムイオン二次電池はエネルギー密度
が高く、高容量電池として注目されているが、この特性
が災いして、何らかの原因で異常に過充電されると、異
常発熱する危険性がある。
池に過充電保護回路を設けて、異常な二次電池の過充電
を防止する構成を開示している。斯る過充電保護回路
は、二次電池の電池電圧を検出し、その電圧が正常な電
池電圧(例えば、4.10V)を越えて過充電電圧(例
えば、4.25V)に達すると、二次電池の充電を停止
するものである。
電池の充電を停止した後、二次電池の電池電圧が正常な
値に低下すると、二次電池の充電が再開可能となる。二
次電池が過充電状態となるのは、二次電池自身の異常ま
たは充電器の故障等が原因と考えられ、従って、一旦過
充電状態が検出された二次電池は、その後充電する毎に
過充電状態に至る。この状態は、過充電に伴う二次電池
の危険性を高め、好ましくない。
0号公報において、充電時の電池の異常を検出すると、
二次電池に直列接続されたヒューズを直ちに溶断し、二
次電池を完全に使用不可能とする構成を提案した。
が検出された二次電池は、充電を繰り返すと前述のよう
な危険性があるものの、過充電状態の二次電池を放電す
る場合にあっては、特に支障がない。従って、前述の本
発明者による提案のように、二次電池の充電のみなら
ず、放電も完全に不可能としてしまうと、その時点で、
二次電池が完全に使用不可能となり、使用者にとって
は、非常に不便である。
充電を検出する過充電検出回路と、この過充電検出回路
が前記二次電池の過充電を検出すると、その後の前記二
次電池の充電は完全に禁止するが、放電は許容する充電
禁止回路とを備えたことを特徴としている。
二次電池の過充電を検出すると、それ以後の二次電池の
充電を完全に禁止し、過充電に伴う安全性の低下を防止
するが、二次電池の放電は許容することにより、緊急時
に対処することができるようにしている。
回路図である。同実施例はパック電池を示しており、リ
チウムイオン二次電池からなる二次電池Bと、二次電池
Bの−側端子に直列接続された充電制御スイッチQ1及
び放電制御スイッチQ2と、二次電池Bの電池電圧を検
出し、これが過充電電圧(例えば、4.25V)に達す
ると充電制御スイッチQ1をオフ状態とする過充電検出
回路1と、二次電池Bの過充電が検出されると、その後
の二次電池Bの充電を禁止する充電禁止回路2とを備え
ている。
チQ2は、夫々MOSFETから構成され、図に示すよ
うに寄生ダイオードD1及びD2を備えている。
圧を検出し、二次電池Bの過充電を検出すると、出力端
子OUT1よりハイレベルの過充電検出信号を出力す
る。また、過充電検出回路1は、二次電池Bの過放電の
検出も行うように構成されており、二次電池Bの電池電
圧が過放電電圧(例えば、2.60V)を下回ると、出
力端子OUT2よりローレベル信号を出力する。これに
より、放電制御スイッチQ2をオフ状態として、二次電
池Bの放電を禁止する。
力端子OUT1より出力される過充電検出信号に応答し
て、オン状態となる制御トランジスタQ3と、これに直
列接続された発熱抵抗素子Rと、二次電池Bの+側端子
と充電制御スイッチQ1のゲート端子との間に接続さ
れ、発熱抵抗素子Rと熱的に結合された温度ヒューズH
とを備えている。
至っていない場合、過充電検出回路1の出力端子OUT
1の出力はローレベルであって、制御トランジスタQ3
はオフ状態であるため、発熱抵抗素子Rに電流は流れ
ず、温度ヒューズHが溶断することはない。従って、充
電制御スイッチQ1は、そのゲート端子が温度ヒューズ
Hを通してハイレベルとされて、オン状態となり、二次
電池Bは充電可能な状態となる。
電池電圧を検出し、その電池電圧が過充電電圧(例え
ば、4.25V)に達したことを検出すると、出力端子
OUT1よりハイレベル信号を出力する。これにより、
制御トランジスタQ3がオン状態となり、発熱抵抗素子
Rに電流が流れてこれが発熱する。従って、温度ヒュー
ズHが溶断して充電制御スイッチQ1はオフ状態とな
り、以後の二次電池Bの充電は禁止される。
過放電電圧より十分に高い値であって、過充電検出回路
1は、出力端子OUT2よりハイレベル信号を出力して
いるため、放電制御スイッチQ2はオン状態にある。従
って、二次電池Bは、充電制御スイッチQ1の寄生ダイ
オードD1及び放電制御スイッチQ2を通じて、二次電
池Bの電池電圧が過放電電圧に低下するまで可能な状態
となっている。
第1実施例とは充電禁止回路12の構成が異なる。即
ち、この実施例における充電禁止回路12は、二次電池
Bの+側端子と充電制御トランジスタQ1のゲート端子
との間に接続され、過充電検出回路1のOUT1より出
力される過充電検出信号に応答する第1制御トランジス
タQ13と、第1制御トランジスタQ13により制御さ
れる第2制御トランジスタQ14とから構成される。
が充電中の二次電池Bの過充電を検出すると、出力端子
OUT1よりハイレベル信号を出力する。これにより、
第1制御トランジスタQ13がオフ状態となる。従っ
て、充電制御スイッチQ1はオフ状態となって、二次電
池Bの充電は停止される。同時に、第2制御トランジス
タQ14がオン状態となり、充電制御スイッチQ1のオ
フ状態は確定し、以後の二次電池Bの充電禁止は継続さ
れる。
同様に、充電制御スイッチQ1の寄生ダイオードD1及
び過放電制御スイッチQ2を通じて、二次電池Bの電池
電圧が過放電電圧に低下するまで行われる。
この実施例では、充電制御スイッチQ1及び放電制御ス
イッチQ2が二次電池Bの+側端子に直列接続されてい
る。また、充電禁止回路22は、充電制御スイッチQ1
のゲート端子に接続され、過充電検出回路1のOUT1
より出力される過充電検出信号に応答する第1制御トラ
ンジスタQ23と、第1制御トランジスタQ23のゲー
ト端子とソース端子との間に接続された第2制御トラン
ジスタ24とから構成されている。
が充電中の二次電池Bの過充電を検出すると、出力端子
OUT1よりローレベル信号を出力する。これにより、
第1制御トランジスタQ23がオフ状態となる。従っ
て、充電制御スイッチQ1はオフ状態となって、二次電
池Bの充電は停止される。同時に、第2制御トランジス
タQ24がオン状態となるため、第1制御トランジスタ
23はオフ状態でラッチされ、充電制御スイッチQ1の
オフ状態は確定し、以後の二次電池Bの充電の禁止が維
持される。
同様に、充電制御スイッチQ1の寄生ダイオードD1及
び放電制御スイッチQ2を通じて、二次電池Bの電池電
圧が過放電電圧に低下するまで行われる。
この実施例は、二次電池Bと、二次電池Bの−側端子に
直列接続された充電制御スイッチQ1と、二次電池Bの
電池電圧が過充電電圧に達すると充電制御スイッチQ1
をオフ状態とする過充電検出回路31と、充電禁止回路
32とを備えている。
ら構成され、図に示すように寄生ダイオードD1を備え
ている。
電圧を検出し、この検出電圧を基準電圧E(=4.25
V)と比較する第1コンパレータCOMP1と、第1コ
ンパレータCOMP1の出力信号をラッチするオアゲー
トORとからなる。従って、過充電検出回路31は、二
次電池Bの過充電を検出すると、以後オアゲートORは
ハイレベル信号を出力し続ける。
1の両端電圧を検出することにより、二次電池Bが充電
状態にあるか、または放電状態にあるかを検出する第2
コンパレータCOMP2と、この第2コンパレータCO
MP2の出力に応答する第1制御トランジスタQ33
と、第1制御トランジスタQ33により制御される第2
制御トランジスタQ34とから構成されている。
態にない場合、第1コンパレータCOMP1はローレベ
ル信号を出力しており、オアゲートORの出力もローレ
ベルとなる。この状態で二次電池Bを充電すると、第2
コンパレータCOMP2の出力はローレベルとなり、第
1制御トランジスタQ33はオン状態となる。しかし、
過充電検出回路31の出力がローレベルであるため、第
2制御トランジスタQ34はオフ状態となる。従って、
充電制御スイッチQ1はオン状態となり、二次電池Bの
充電が行われる。
(即ち、二次電池Bの電池電圧が基準電圧Eを上回る)
と、第1コンパレータCOMP1の出力はハイレベルと
なり、以後オアゲートORはこのハイレベル信号を維持
する。二次電池Bが充電状態にあると、第2コンパレー
タCOMP2の出力はローレベルであるため、オアゲー
トORのハイレベル信号は、第1制御トランジスタQ3
3を経て第2制御トランジスタQ34に印加され、これ
をオン状態とする。従って、充電制御トランジスタQ1
はオフ状態となる。以後、二次電池Bに充電電圧が印加
された状態である限り、充電制御トランジスタQ1はオ
フ状態となり、二次電池Bの充電は禁止される。
より可能である。即ち、二次電池Bを放電すると、放電
電流が寄生ダイオードD1を経て流れるため、第2コン
パレータCOMP2の出力がハイレベルとなり、第1制
御トランジスタQ33はオフ状態となる。従って、第2
制御トランジスタQ34もオフ状態となり、充電制御ス
イッチQ1がオン状態となり、二次電池Bの放電はこの
スイッチQ1を通して行われる。
ドD1でなく、オン状態とされた充電制御スイッチQ1
を経て流れるため、寄生ダイオードD1による損失が生
じない。
いる。同実施例の回路は、二次電池Bと、二次電池Bの
−側端子に直列接続された充電制御スイッチQ1及び放
電制御スイッチQ2と、二次電池Bの電池電圧が過充電
電圧に達すると充電制御スイッチQ1をオフ状態とする
過充電検出回路41と、二次電池Bの過充電が検出され
ると、二次電池Bの充放電を所定回数(本実施例では3
回)に制限し、その後の二次電池Bの充電を禁止する充
電禁止回路42と、二次電池Bの過充電が検出されたこ
とを報知する報知回路46と、二次電池Bが放電状態に
あることを検出する第2コンパレータCOMP12を備
えている。
チQ2は、記述の実施例と同様に、夫々MOSFETか
ら構成され、図に示すように寄生ダイオードD1及びD
2を備えている。
電圧を検出し、この検出電圧を基準電圧E1(=4.2
5V)と比較する第1コンパレータCOMP11と、第
1コンパレータCOMP11の出力信号によりセットさ
れるフリップフロップFFとを備えている。過充電検出
回路41は、二次電池Bの過充電を検出すると、フリッ
プフロップFFをセットして反転Q端子よりローレベル
信号を出力する。
による過充電の検出回数をカウントし、3回の充放電を
カウントするとハイレベル信号を出力するカウンタCO
NTと、カウンタCONTの出力信号をラッチするOR
1とを備えている。
COMP11のハイレベル信号をラッチするオアゲート
OR2と、オアゲートOR2から出力されるハイレベル
信号に応答して点灯する発光ダイオードLEDとから構
成されている。
ち、二次電池Bの電池電圧が基準電圧E1(=4.25
V)より低い)場合、第1コンパレータCOMP11の
出力はローレベルであり、フリップフロップFFの反転
Q端子の出力は、ハイレベルである。このため、第1制
御トランジスタQ43及び第2制御トランジスタQ44
はオフ状態であって、充電制御スイッチQ1はオン状態
となり、二次電池Bは充電状態になる。
と、第1コンパレータCOMP11の出力はハイレベル
となり、フリップフロップFFをセットし、反転Q端子
の出力はローレベルとなる。このため、第1制御トラン
ジスタQ43及び第2制御トランジスタQ44はオン状
態となって、充電制御スイッチQ1はオフ状態となり、
二次電池Bの充電は停止される。
ル信号は、オアゲートOR2によりラッチされ、以後、
発光ダイオードLEDが点灯する。これにより、二次電
池Bの過充電状態が検出されたことが報知される。
力はカウンタCONTに入力されており、従って、フリ
ップフロップFFがセットされる回数、換言すれば、二
次電池Bの過充電状態の検出回数がカウンタCONTに
よりカウントされる。
も、二次電池Bの放電は、充電制御スイッチQ1の寄生
ダイオードD1を通じて可能である。そして、二次電池
Bの放電が行われると、第2コンパレータCOMP12
は、これを検出してハイレベル信号を出力する。このハ
イレベル信号はフリッププロップFFをリセットするた
め、フリップフロップFFの反転Q端子の出力はハイレ
ベルとなる。従って、充電制御スイッチQ1がオン状態
に復帰する。
に、二次電池Bの充電が停止される。更に、二次電池B
の放電が行われると、二次電池Bの充電停止が解除され
る。この回数は、前述の如く、カウンタCONTにより
カウントされており、二次電池Bの過充電状態が3回カ
ウントされた後、フリップフロップFFがリセットされ
ると、カウンタCONTよりハイレベル信号が出力さ
れ、この信号はオアゲートOR1によりラッチされる。
従って、第2制御トランジスタQ44及び第3制御トラ
ンジスタQ45がオン状態となり、充電制御スイッチQ
1及び放電制御スイッチQ2がオフ状態となって、二次
電池Bの充放電が禁止される。
過充電検出回路と、この過充電検出回路が前記二次電池
の過充電を検出すると、その後の前記二次電池の充電は
完全に禁止するが、放電は許容する充電禁止回路とを備
えているので、過充電に伴う安全性の低下を防止すると
共に、緊急時に対処することができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 二次電池の過充電を検出する過充電検出
回路と、この過充電検出回路が前記二次電池の過充電を
検出すると、その後の前記二次電池の充電は完全に禁止
するが、放電は許容する充電禁止回路とを備えたことを
特徴とする電池の充放電制御回路。 - 【請求項2】 前記充電禁止回路は、前記二次電池の充
放電を所定回数許容した後に、充電を完全に禁止するこ
とを特徴とする請求項1の電池の充放電制御回路。 - 【請求項3】 前記過充電検出回路が前記二次電池の過
充電を検出したことを報知する報知回路を備えたことを
特徴とする請求項1または請求項2の電池の充放電制御
回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14588996A JP3469711B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 電池の充放電制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14588996A JP3469711B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 電池の充放電制御回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09327131A JPH09327131A (ja) | 1997-12-16 |
JP3469711B2 true JP3469711B2 (ja) | 2003-11-25 |
Family
ID=15395402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14588996A Expired - Fee Related JP3469711B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | 電池の充放電制御回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3469711B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3982078B2 (ja) * | 1998-08-26 | 2007-09-26 | ソニー株式会社 | 電池保護回路及び電子装置 |
JP3825387B2 (ja) * | 2002-10-09 | 2006-09-27 | ソニーケミカル&インフォメーションデバイス株式会社 | 保護回路付き二次電池 |
JP5499777B2 (ja) * | 2010-03-03 | 2014-05-21 | 富士電機株式会社 | 信号保持回路およびこれを使用したシステム保護装置 |
-
1996
- 1996-06-07 JP JP14588996A patent/JP3469711B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09327131A (ja) | 1997-12-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3212963B2 (ja) | 二次電池制御回路 | |
JP3248851B2 (ja) | 二次電池の保護装置 | |
JP4031530B2 (ja) | 不足電圧(under−voltage)および過電圧(over−voltage)保護機能付きバッテリパック | |
US8264205B2 (en) | Circuit for charge and/or discharge protection in an energy-storage device | |
US5017856A (en) | Battery charging system | |
JP3327790B2 (ja) | 二次電池の保護装置 | |
KR100751844B1 (ko) | 배터리 동작 장치를 위한 장치 보호를 제공하는 방법 및 장치 | |
US6222346B1 (en) | Battery protection device | |
JPH04331425A (ja) | 過充電防止装置、過放電防止装置、過充電・過放電防止装置、プリント基板並びにバッテリーパック | |
JP2007299696A (ja) | 二次電池装置 | |
JP3219524B2 (ja) | 二次電池の過放電保護回路 | |
JP3443238B2 (ja) | 保護回路を備えるパック電池 | |
JP2003174720A (ja) | 二次電池の保護回路及び保護回路用ic | |
JP3222951B2 (ja) | 二次電池の保護回路 | |
JP3426778B2 (ja) | 電池の充放電制御方法 | |
JP4342657B2 (ja) | 二次電池装置および二次電池用保護装置 | |
JP4171274B2 (ja) | バッテリーパック | |
JPH1141823A (ja) | 過充電防止装置 | |
JP2003173825A (ja) | 二次電池保護装置 | |
JP3469711B2 (ja) | 電池の充放電制御回路 | |
JPH07105986A (ja) | パック電池 | |
JPH10117443A (ja) | 二次電池の過充電及び過放電防止装置 | |
JPH10290530A (ja) | 二次電池の保護回路 | |
US10128673B2 (en) | Portable device for aiding low temperature high power output of battery pack | |
JP2605944Y2 (ja) | 電池の充電システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080905 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090905 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100905 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100905 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130905 Year of fee payment: 10 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees | ||
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |