JP3728920B2 - 電池保護回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電池保護回路に係り、特に、電池と外部回路との間に直列に挿入されたスイッチング回路部をオフすることにより、電池を保護する電池保護回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電池を充電するための充電制御回路では、電源と電池との間にスイッチング素子を直列に接続し、スイッチング素子を制御することにより電池の充電を制御している。電池への充電時には、電源からスイッチング素子を介して充電電流が電池に供給される。このため、充電電流によりスイッチング素子が加熱する。
【０００３】
スイッチング素子が規定値以上に加熱されると破損の恐れがあるので、従来は、スイッチング素子と電池との間に温度ヒューズを直列に接続していた。温度ヒューズは、周囲温度が所定の温度、例えば、１２５℃になると、ヒューズが切断され、スイッチング素子に電流が流れないようにする。
このとき、温度ヒューズは、半田付けの際の加熱によりヒューズが切断されないように、半田付け部分を本体から離して設定して、接続していた。
【０００４】
図５に温度ヒューズの取り付け方法を示す図を示す。
温度ヒューズ３１は、充放電制御トランジスタ用ＩＣ３２に近接して設けられる。温度ヒューズ３１と充放電制御トランジスタ用ＩＣ３２との間には、熱伝導率の良好な樹脂などが充填され、充放電制御トランジスタ用ＩＣ３２の温度が温度ヒューズ３１に確実に伝わるように取り付けられる。
【０００５】
また、温度ヒューズ本体３１ａと半田付け部３１ｂとの距離は、半田付けによる熱が温度ヒューズ本体３１ａに伝達されてヒューズが切断されることがない充分な距離Ｌに設定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来の非常保護回路では、温度ヒューズが用いられていたため、温度ヒューズが切断されると、温度ヒューズを交換する以外に復旧できない等の問題点があった。
また、温度ヒューズは、基板への搭載時に半田付けを行う場合に、半田付け時の熱のために切断されることを防止するために温度ヒューズと半田付け部分とを離して設ける必要があり、取り付けスペースが必要となるので、小型化の妨げとなっていた。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、小型で、復帰可能な電池保護回路を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電池（２）と外部回路との間に直列に挿入されたスイッチング回路部（Ｑ１、Ｑ２）をオフすることにより、電池（２）を保護する電池保護回路において、スイッチング回路部（Ｑ１、Ｑ２）の温度が所定温度以上になると制御信号を駆動電源が切断されるまで反転状態とする温度検出回路（５、６）と、温度検出回路（５、６）から制御信号が供給されており、温度検出回路（５、６）の制御信号が反転されているときにスイッチング回路部（Ｑ１、Ｑ２）をオフする駆動回路（１６、９）とを有することを特徴とする。
【０００９】
また、温度検出回路（５、６）は、温度に応じてスイッチングする温度検出素子（Ｑ 11 ）と、温度検出素子（Ｑ 11 ）の電位に応じてスイッチングされ、制御信号を反転させる出力トランジスタ（Ｑ 14 ）と、温度検出素子（Ｑ 11 ）の電位に応じて起動し、出力トランジスタ（Ｑ 14 ）から出力される制御信号を駆動電源（Ｖ cc ）が切断されるまで反転状態にラッチするラッチ回路（Ｑ 12 、Ｑ 13 、Ｒ 12 〜Ｒ 14 、Ｄ 11 ）とを有することを特徴とする。
【００１０】
ラッチ回路（Ｑ 12 、Ｑ 13 、Ｒ 12 〜Ｒ 14 、Ｄ 11 ）は、温度検出素子（Ｑ 11 ）に並列にコレクタ−エミッタが接続された第１のトランジスタ（Ｑ 12 ）と、第１及び第２の抵抗（Ｒ 13 、Ｒ 14 ）よりなり、第１及び第２の抵抗（Ｒ 13 、Ｒ 14 ）の接続点が第１のトランジスタ（Ｑ 12 ）のベースに接続された分圧手段（Ｒ 13 、Ｒ 14 ）と、温度検出素子（Ｑ 11 ）がベースに接続され、コレクタが分圧手段（Ｒ 13 、Ｒ 14 ）に接続され、エミッタに電源が接続された第２のトランジスタ（Ｑ 13 ）とを有することを特徴とする。
【００１１】
分圧手段（Ｒ 13 、Ｒ 14 ）と第２のトランジスタ（Ｑ 12 ）のコレクタとの間に、第２のトランジスタ（Ｑ 12 ）のコレクタから分圧手段（Ｒ 13 、Ｒ 14 ）の方向が順方向となるように挿入されたダイオード（Ｄ 11 ）を有することを特徴とする。
【００１２】
電池（２）の過放電を検出する過放電検出回路（１０、１１）と、電池（２）の過充電を検出する過充電検出回路（１４、１５）とを有し、スイッチング回路部（Ｑ１、Ｑ２）は、過放電検出回路（１０、１１）により電池（２）の過放電が検出されたときにオフされ、電池（２）を外部回路から切断する放電制御トランジスタ（Ｑ１）と、過充電検出回路（１４、１５）により電池（２）の過充電が検出されたときにオフされ、電池（２）を外部回路から切断する充電制御トランジスタ（Ｑ２）とを有し、温度検出回路（５、６）は、放電制御トランジスタ（Ｑ１）の温度を検出する第１の温度検出回路（５）と、充電制御トランジスタ（Ｑ２）の温度を検出する第２の温度検出回路（６）とを有し、駆動回路（１６、９）は、第１の温度検出回路（５）の出力に応じて放電制御トランジスタ（Ｑ１）をオフする第１の駆動回路（１６）と、第２の温度検出回路（６）の出力に応じて充電制御トランジスタ（Ｑ２）をオフする第２の駆動回路（９）とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、温度検出回路により周囲の温度に応じて制御信号を制御してスイッチング回路部をスイッチングさせることにより、容易に復帰が可能となる。
【００１４】
また、本発明によれば、温度検出回路により、温度の上昇が検出されると、制御信号が反転し、スイッチング回路部をオフして、駆動電源がオフされるまで、ラッチされるため、周囲温度が低下しても制御信号の状態はそのまま保持され、スイッチング回路部をオフのまま維持するので、温度ヒューズと同様に扱え、また、駆動電源をオフすると、容易に復帰することができるので、温度ヒューズなどのように交換する必要がなく、扱いが容易となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の一実施例のブロック構成図を示す。
本実施例は、充電可能なリチウムイオン電池ユニットに適用した例を示す。
本実施例のリチウムイオン電池ユニット１は、主に、リチウムイオン電池２、リチウムイオン電池２への充電を制御する充電制御ＩＣ３、充放電を制御する充放電制御トランジスタＱ1 、Ｑ2 、温度ヒューズ４、温度検出回路５、６から構成される。
【００２２】
リチウムイオン電池ユニット１には、電源電圧が印加される電源端子Ｔ+ 、Ｔ- が設けられている。電源端子Ｔ+ には、電源から電圧＋Ｂが印加され、電源端子Ｔ- には、電源から電圧−Ｂが印加される。
電源端子Ｔ+ は、リチウムイオン電池２の正電極が接続される。また、電源端子Ｔ+ は、フィルタ７、８を介して充電制御ＩＣ３の入力端子ｔ7 、ｔ8 に接続される。また、電源端子Ｔ- は、温度ヒューズ４、制御トランジスタＱ1 、Ｑ2 を介してリチウムイオン電池２の負電極、及び、充電制御ＩＣ３のグランド端子ｔ1 に接続される。
【００２３】
制御トランジスタＱ1 は、放電制御を行うトランジスタで、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（Feild Effect Transistor ）から構成される。制御トランジスタＱ1 は、ソースがリチウムイオン電池２の負電極に接続され、ドレインが制御トランジスタＱ2 のドレインに接続され、ゲートが充電制御ＩＣ３の放電制御端子ｔ2 に接続される。
【００２４】
また、制御トランジスタＱ2 は、充電制御を行うトランジスタで、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（Feild Effect Transistor ）から構成される。制御トランジスタＱ2 は、ソースが温度ヒューズ４を介して電源端子Ｔ- に接続され、ドレインが制御トランジスタＱ1 のドレインに接続され、ゲートが駆動回路９を充電制御ＩＣ３の充電制御端子ｔ4 に接続される。
【００２５】
充電制御ＩＣ３は、主に、過放電検出回路１０、放電不感応時間設定回路１１、過電流検出回路１２、ヒステリシス設定回路１３、過充電検出回路１４、充電不感応時間設定回路１５から構成される。充電制御ＩＣ３の電源端子ｔ7 には、フィルタ７を介してリチウムイオン電池２、又は、電源端子Ｔ+ から駆動電源が供給される。充電制御ＩＣ３は、端子ｔ7 に供給される電源に応じて駆動される。フィルタ７は、抵抗Ｒ1 及びコンデンサＣ1 によりローパスフィルタを構成しており、リチウムイオン電池２、又は、電源端子Ｔ+ の電圧の変動を吸収して電源端子ｔ7 に駆動電圧Ｖccとして供給する。
【００２６】
充電制御ＩＣ３の電圧検出端子ｔ8 には、電源端子ｔ7 と同様に、フィルタ８を介してリチウムイオン電池２、又は、電源端子Ｔ+ から駆動電源が供給される。電圧検出端子ｔ8 は、過放電検出回路１０、及び、過充電検出回路１４に検出電圧として供給される。
過放電検出回路１０は、電圧検出端子ｔ8 の電圧が所定の電圧以上、例えば、２．３〔Ｖ〕以上であると、放電不感応時間設定回路１１に起動信号を供給する。放電不感応時間設定回路１１は、過放電検出回路１０から起動信号が供給されると、過電流検出回路１２により不感応時間が設定される。放電不感応時間設定回路１１は、設定された不感応時間だけ遅延した後、放電制御端子ｔ2 をハイレベルとする。放電制御端子ｔ2 がハイレベルになると、放電制御トランジスタＱ1 がオンになり、放電が可能とされる。
【００２７】
また、過放電検出回路１０は、電圧検出端子ｔ8 の電圧が所定の電圧以下、例えば、２．３〔Ｖ〕以下になると、放電不感応時間設定回路１１の不感応時間を解除する。放電不感応時間設定回路１１は、過放電検出回路１０からの起動信号が解除されると、放電不感応時間設定回路１１は、設定された不感応時間だけ遅延した後、放電制御端子ｔ2 をローレベルとする。放電制御端子ｔ2 がローレベルになると、放電制御トランジスタＱ1 がオフして、放電が停止される。
【００２８】
また、充電制御ＩＣ３の電源端子ｔ7 、電圧検出端子ｔ8 には、フィルタ７、８を介して電源電圧Ｂ+ が印加される。フィルタ７、８は、抵抗Ｒ0 、Ｒ1 及びコンデンサＣ0 、Ｃ1 から構成される。
さらに、過電流検出端子ｔ3 は、抵抗Ｒ2 を介して、放電制御トランジスタＱ1 のドレインに接続される。また、遅延タイミング設定端子ｔ6 には、コンデンサＣ2 が接続され、コンデンサＣ2 の容量に応じて不感応時間設定回路１５の不感応時間が設定される。
【００２９】
また、充電制御ＩＣ３の充電制御端子ｔ4 は、駆動回路９を介して充電制御トランジスタＱ2 のゲートに接続される。駆動回路９は、ＮＰＮトランジスタＱD2、抵抗Ｒ3 〜Ｒ5 から構成される。
充電制御ＩＣ３の充電制御端子ｔ4 から出力された充電制御信号は、抵抗Ｒ4 、Ｒ5 により分圧されて、トランジスタＱD2のベースに供給される。トランジスタＱD2は、充電制御端子ｔ4 から出力された充電制御信号がハイレベルのときにオンして、充電制御トランジスタＱ2 のゲートから充電制御信号を接地に引き込む。
【００３０】
また、トランジスタＱD2は、充電制御端子ｔ4 から出力された充電制御信号がローレベルのときにオフする。トランジスタＱD2がオフすることにより、充電制御トランジスタＱ2 のゲートには、電源端子Ｔ+ から抵抗Ｒ3 を介して電流が供給される。このため、充電制御トランジスタＱ2 のゲートは、ハイレベルになり、充電制御トランジスタＱ2 はオンする。
【００３１】
温度検出回路５は、駆動回路１６を介して放電制御トランジスタＱD1のゲートに接続される。駆動回路１６は、ＮＰＮトランジスタＱD1及び抵抗Ｒ6 から構成される。
温度検出回路５の出力信号は、トランジスタＱD1のベースに供給される。トランジスタＱD1のベースは抵抗Ｒ6 を放電制御トランジスタＱ1 のソース側に接続されている。
【００３２】
駆動回路１６は、温度検出回路５の出力信号がローレベルのときは、トランジスタＱD1はオフするので、放電制御トランジスタＱ1 のゲートには充電制御ＩＣ３の放電制御端子ｔ2 から放電制御信号が供給され、放電制御トランジスタＱ1 は、放電制御信号に応じてスイッチングされる。
また、駆動回路１６は、温度検出回路５の出力信号がハイレベルのときは、トランジスタＱD1がオンするので、充電制御ＩＣ３の放電制御端子ｔ2 から出力された放電制御信号はトランジスタＱD1を介して放電制御トランジスタＱ1 のソース側に供給されてしまうので、放電制御トランジスタＱ1 のゲートは、放電制御信号によらず、ローレベルとされ、放電制御トランジスタＱ1 はオフされる。
【００３３】
温度検出回路６は、駆動回路９を介して充電制御トランジスタＱ2 のゲートに接続される。駆動回路９は、温度検出回路６の出力信号がローレベルのときは、放電制御トランジスタＱ1 のゲートには充電制御ＩＣ３の放電制御端子ｔ2 から放電制御信号が供給され、放電制御トランジスタＱ1 は、放電制御信号に応じてスイッチングされる。
【００３４】
また、駆動回路９は、温度検出回路６の出力信号がハイレベルのときは、トランジスタＱD2が充電制御ＩＣ３の充電制御端子ｔ4 から出力された放電制御信号によらずオンするため、放電制御トランジスタＱ2 のゲートは、ローレベルとされ、放電制御トランジスタＱ2 はオフする。
ここで、温度検出回路５、６について詳細に説明する。
【００３５】
図２に本発明の一実施例の温度検出回路の回路構成図を示す。
温度検出回路５、６は、抵抗Ｒ11〜Ｒ14、ＮＰＮトランジスタＱ11、Ｑ12、ＰＮＰトランジスタＱ13、Ｑ14、ダイオードＤ11から構成される。
抵抗Ｒ11及びトランジスタＱ11は、電源電圧Ｖccに対して直列に接続される。トランジスタＱ11は、温度検出素子に相当する。トランジスタＱ11のコレクタには、抵抗Ｒ11を介して電源電圧Ｖccが印加される。また、トランジスタＱ11のエミッタは、接地に接続される。さらに、トランジスタＱ11のベースは、開放状態とされる。
【００３６】
図３に本発明の一実施例の温度検出素子の温度に応じたコレクタ電流の特性図を示す。
トランジスタＱ11のコレクタ電流Ｉc は、一般に図３に示すように温度が略１００℃以下で略０〔Ａ〕で、１００〜１１０℃で急激に増加する特性を持っている。
【００３７】
このため、温度が１００℃以下では、トランジスタＱ11はオフ状態であり、抵抗Ｒ11とトランジスタＱ11との接続点の電位はハイレベルとなる。温度が１００℃以上では、トランジスタＱ11はオン状態となり、抵抗Ｒ11とトランジスタＱ11との接続点の電位はローレベルとなる。
抵抗Ｒ11とトランジスタＱ11との接続点は、ＰＮＰトランジスタＱ13、Ｑ14のベースに接続される。
【００３８】
トランジスタＱ13は、特許請求の範囲の第２のトランジスタに相当し、エミッタに電源電圧Ｖccが印加され、コレクタはダイオードＤ11のアノードに接続される。トランジスタＱ13は、抵抗Ｒ11とトランジスタＱ11との接続点の電位がハイレベルでオフし、ローレベルでオンする。
トランジスタＱ14は、特許請求の範囲の出力トランジスタに相当し、エミッタに電源電圧Ｖccが印加され、コレクタが出力端子となる。トランジスタＱ14は、トランジスタＱ13と同様に抵抗Ｒ11とトランジスタＱ11との接続点の電位がハイレベルでオフし、ローレベルでオンする。
【００３９】
ダイオードＤ11は、特許請求の範囲のＰＮ接合素子に対応し、アノードがトランジスタＱ13のコレクタに接続され、カソードが抵抗Ｒ13、Ｒ14を介して接地に接続される。抵抗Ｒ13、Ｒ14は、特許請求の範囲の分圧手段に対応し、抵抗Ｒ13は、特許請求の範囲の第１の抵抗、抵抗Ｒ14は、特許請求の範囲の第２の抵抗に相当する。抵抗Ｒ13、Ｒ14との接続点は、トランジスタＱ12のベースに接続される。
【００４０】
トランジスタＱ12は、特許請求の範囲の第１のトランジスタに相当し、コレクタが抵抗Ｒ12を介してトランジスタＱ11のコレクタに接続され、エミッタが接地される。
上記トランジスタＱ12、Ｑ13、ダイオードＤ11、抵抗Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14によりラッチ回路が構成される。なお、トランジスタＱ12、Ｑ13、ダイオードＤ11、抵抗Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14から構成されるラッチ回路は、特許請求の範囲のラッチ回路に相当する。
【００４１】
次に、温度検出回路５、６の動作を説明する。
まず、周囲温度が１００℃以下では、温度検出素子であるトランジスタＱ11がオフ状態であるので、トランジスタＱ13、Ｑ14のベース電位はハイレベルとなる。トランジスタＱ13、Ｑ14は、ＰＮＰトランジスタであり、ベース電位がハイレベルのときは、オフとなる。
【００４２】
トランジスタＱ14がオフであるので、検出温度出力端子Ｔtsはローレベルとなる。すなわち、温度検出信号がローレベルとなる。
なお、このとき、トランジスタＱ13がオフであるので、抵抗Ｒ13、Ｒ14には電流が供給されず、よって、抵抗Ｒ13、Ｒ14の接続点はローレベルとなる。トランジスタＲ13、Ｒ14の接続点がローレベルとなると、トランジスタＱ12のベース電位がローレベルとなるので、トランジスタＱ12はオフとなる。
【００４３】
よって、トランジスタＱ11〜Ｑ14の全てがオフとなるので、電流は消費されない。このため、低消費電流で温度検出、制御を行える。
また、周囲温度が１００℃を越えると、まず、トランジスタＱ11がオンする。トランジスタＱ11がオンすると、トランジスタＱ13、Ｑ14のベース電位が低下する。
【００４４】
トランジスタＱ14のベース電位が低下すると、トランジスタＱ14がオンする。トランジスタＱ14がオンすると、検出温度出力端子Ｔtsに電流が供給され、検出温度出力端子Ｔtsがハイレベルになる。
トランジスタＱ13もベース電位が低下すると、トランジスタＱ13がオンする。トランジスタＱ13がオンすると、ダイオードＤ11を介して抵抗Ｒ13、Ｒ14に電流が供給される。抵抗Ｒ13、Ｒ14は、供給電流を電圧に変換して、トランジスタＱ12のベースに供給し、トランジスタＱ12のベース電位をハイレベルにする。
【００４５】
トランジスタＱ12はベース電位がハイレベルになると、オンし、抵抗Ｒ12を介してトランジスタＱ13、Ｑ14のベースから電流を引き込む。
ここで、周囲温度が１００℃より低下し、トランジスタＱ11がオフしたとしても、トランジスタＱ12がオンであるので、トランジスタＱ13、Ｑ14のベースからは依然として電流が引き込まれる。よって、トランジスタＱ13、Ｑ14は、オン状態に維持される。なお、このとき、トランジスタＱ13、Ｑ14のオン状態は電源電圧Ｖccがオフとなるまで、維持されることになる。
【００４６】
以上のように、温度検出回路５、６は、周囲温度が１００℃以上になると、出力信号をハイレベルに保持し、周囲温度が１００℃以下に低下しても、出力信号をラッチし、ハイレベルに維持する。
温度検出回路５の出力信号は、駆動回路１６を介して制御トランジスタＱD1のゲートに供給され、温度検出回路６の出力信号は、駆動回路９を介して制御トランジスタＱD2のゲートに供給される。
【００４７】
放電制御トランジスタＱ1 は、温度検出回路５の出力信号がローレベルのときには、駆動回路１６を構成する駆動トランジスタＱD1のベースがローレベルとなるので、駆動トランジスタＱD1がオフして、充電制御ＩＣ３の放電制御端子ｔ2 から出力される放電制御信号が放電制御トランジスタＱ1 のゲートに供給され、放電制御信号に応じて放電制御トランジスタＱ1 が制御される。
【００４８】
また、充電制御トランジスタＱ2 は、温度検出回路６の出力信号がローレベルのときには、駆動回路９の駆動トランジスタＱD2のベースがローレベルになるので、駆動トランジスタＱD2がオフして、充電制御ＩＣ３の充電制御端子ｔ4 から出力される充電制御信号が充電制御トランジスタＱ2 のゲートに供給され、充電制御信号に応じて充電制御トランジスタＱ2 が制御される。
【００４９】
放電制御トランジスタＱ1 は、温度検出回路５の出力信号がハイレベルのときには、駆動回路１６を構成する駆動トランジスタＱD1のベースがハイレベルとなるので、駆動トランジスタＱD1がオンして、充電制御ＩＣ３の放電制御端子ｔ2 から出力される放電制御信号を接地に供給する。このため、放電制御トランジスタＱ1 のゲートはローレベルとなり、放電制御トランジスタＱ1 は放電制御端子ｔ2 から出力される放電制御信号によらず、オフする。
【００５０】
また、充電制御トランジスタＱ2 は、温度検出回路６の出力信号がハイレベルのときには、駆動回路９を構成する駆動トランジスタＱD2のベースがハイレベルとなるので、駆動トランジスタＱD2がオンして、充電制御ＩＣ３の充電制御端子ｔ4 から出力される充電制御信号を接地に供給する。このため、充電制御トランジスタＱ2 のゲートはローレベルとなり、充電制御トランジスタＱ2 は充電制御端子ｔ4 から出力される充電制御信号によらず、オフする。
【００５１】
本実施例によれば、温度が１００℃以下のときには、放電制御トランジスタＱ1 、充電制御トランジスタＱ2 のゲートには、充電制御ＩＣ３の放電制御端子ｔ2 、充電制御端子ｔ4 から充電制御信号、放電制御信号が供給され、充電制御ＩＣ３による通常の制御動作が実現され、また、温度が１００℃以上となると、温度検出回路５、６により駆動回路１６、９が動作して、充電制御ＩＣ３の放電制御端子ｔ2 、充電制御端子ｔ4 から出力された充電制御信号、放電制御信号は接地に供給され、充電制御信号、放電制御信号にかかわらず放電制御トランジスタＱ1 、充電制御トランジスタＱ2 のゲートはローレベルとなり、放電制御トランジスタＱ1 、充電制御トランジスタＱ2 はオフすることにより、電流を遮断し、加熱を防止することができる。
【００５２】
このとき、温度検出回路５、６は、ラッチ機能により温度が１００℃以上になった後、温度が１００℃以下になっても、温度検出回路５、６の出力信号は、ハイレベルに保持され、放電制御トランジスタＱ1 、充電制御トランジスタＱ2 はオフに維持され、電源電圧Ｖccが切断されるまで電流を遮断し続ける。よって、温度ヒューズと同様な動作を実現でき、また、電源電圧Ｖccを切断することにより容易に復帰させることができ、扱いが容易となる。
【００５３】
なお、温度検出回路５、６の構成は、上記の構成のものに限られるものではない。
図４に本発明の一実施例の温度検出回路の変形例の回路構成図を示す。
本変形例の温度検出回路５、６は、電源電圧Ｖccに対して抵抗Ｒ21、Ｒ22、ダイオードＤ21、Ｄ22を直列に接続し、ダイオードＤ21、Ｄ22の温度に応じた電流の変化を用いて、温度検出を行う。温度が上昇すると、ダイオードＤ21、Ｄ22に流れる電流が増加する。
【００５４】
ダイオードＤ21、Ｄ22に流れる電流が増加すると、トランジスタＱ21のベース電位が上昇する。トランジスタＱ21のベース電位が上昇し、所定のレベルを超えると、トランジスタＱ21がオンする。
トランジスタＱ21がオンすると、トランジスタＱ22、Ｑ23のベースから電流を引き込む。トランジスタＱ22、Ｑ23のベースから電流が引き込まれると、トランジスタＱ22、Ｑ23がオンする。
【００５５】
トランジスタＱ22がオンすることにより、ダイオードＤ21、Ｄ22にオン電流を供給し、トランジスタＱ21をオン状態にラッチする。また、トランジスタＱ23がオンすることにより、出力信号がハイレベルとなる。
なお、温度が所定温度より低下しても、トランジスタＱ22のコレクタ電流によりダイオードＤ21、Ｄ22の電流は、トランジスタＱ21をオンするのに充分な電流に維持され、出力信号をハイレベルに保持する。すなわち、ラッチ機能を有する。
【００５６】
このとき、本実施例では、温度検出のため、ダイオードＤ1 、Ｄ2 にアイドル電流を供給する必要があるので、消費電流が図２の温度検出回路に比べて多くなる。
なお、本実施例では、信頼性を向上するために、温度検出回路５、６に直列に温度ヒューズ４を接続したが、温度ヒューズ４は必ずしも必要ではない。
【００５７】
また、本実施例では、非常保護回路として、リチウムイオン電池ユニット１に適用した例を説明したが、制御トランジスタを有する構成であれば、これに限られるものではない。
さらに、本実施例では、放電制御トランジスタＱ1 側の温度検出回路５を充電制御ＩＣ３とは別体で構成したが、充電制御ＩＣ３内に内蔵してもよい。また、このとき、駆動回路１６も充電制御ＩＣ３内に内蔵する構成としてもよい。
【００５８】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、温度検出回路により周囲の温度に応じて制御信号を制御してスイッチング素子をスイッチングさせることにより、容易に復帰が可能となるなどの特長を有する。
【００５９】
また、本発明によれば、温度検出回路により、温度の上昇が検出されると、制御信号が反転し、スイッチング回路部をオフして、駆動電源がオフされるまで、ラッチされるため、周囲温度が低下しても制御信号の状態はそのまま保持され、スイッチング回路部をオフのまま維持するので、温度ヒューズと同様に扱え、また、駆動電源をオフすると、容易に復帰することができるので、温度ヒューズなどのように交換する必要がなく、扱いが容易となるなどの特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施例の温度検出回路の回路構成図である。
【図３】 本発明の一実施例の温度検出素子の温度に応じたコレクタ電流の特性図である。
【図４】本発明の一実施例の温度検出回路の変形例の回路構成図である。
【図５】温度ヒューズの取り付け方法を示す図である。
【符号の説明】
１ リチウムイオン電池ユニット
２ リチウムイオン電池
３ 充電制御ＩＣ
４ 温度ヒューズ
５、６ 温度検出回路
７、８ フィルタ
９、１６ 駆動回路
１０ 過放電検出回路
１１ 放電不感応時間設定回路
１２ 過電流検出回路
１３ ヒステリシス設定回路
１４ 過充電検出回路
１５ 充電不感応時間設定回路

Claims (2)

1. 電池と外部回路との間に直列に挿入されたスイッチング回路部をオフすることにより、該電池を保護する電池保護回路において、
   前記スイッチング回路部の温度が所定温度以上になると制御信号を駆動電源が切断されるまで反転状態とする温度検出回路と、
   前記温度検出回路から前記制御信号が供給されており、前記温度検出回路の制御信号が反転されているときに前記スイッチング回路部をオフする駆動回路とを有し、
   前記温度検出回路は、温度に応じてスイッチングする温度検出素子と
   前記温度検出素子の電位に応じてスイッチングされ、前記制御信号を反転させる出力トランジスタと、
   前記温度検出素子の電位に応じて起動し、前記出力トランジスタから出力される前記制御信号を前記駆動電源が切断されるまで反転状態にラッチするラッチ回路とを有し、
   前記ラッチ回路は、前記温度検出素子に並列にコレクタ−エミッタが接続された第１のトランジスタと、
   第１及び第２の抵抗よりなり、該第１及び第２の抵抗の接続点が前記第１のトランジスタのベースに接続された分圧手段と、
   前記温度検出素子がベースに接続され、コレクタが前記分圧手段に接続され、エミッタに電源が接続された第２のトランジスタと、
   前記分圧手段と前記第２のトランジスタのコレクタとの間に、前記第２のトランジスタのコレクタから前記分圧手段の方向が順方向となるように挿入されたダイオードとを有することを特徴とする電池保護回路。
2. 前記電池の過放電を検出する過放電検出回路と、
   前記電池の過充電を検出する過充電検出回路とを有し、
   前記スイッチング回路部は、前記過放電検出回路により前記電池の過放電が検出されたときにオフされ、前記電池を外部回路から切断する放電制御トランジスタと、
   前記過充電検出回路により前記電池の過充電が検出されたときにオフされ、前記電池を外部回路から切断する充電制御トランジスタとを有し、
   前記温度検出回路は、前記放電制御トランジスタの温度を検出する第１の温度検出回路と、
   前記充電制御トランジスタの温度を検出する第２の温度検出回路とを有し、
   前記駆動回路は、前記第１の温度検出回路の出力に応じて前記放電制御トランジスタをオフする第１の駆動回路と、
   前記第２の温度検出回路の出力に応じて前記充電制御トランジスタをオフする第２の駆動回路とを有することを特徴とする請求項１記載の電池保護回路。

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