JP4317207B2 - バッテリ充電/放電制御回路 - Google Patents
バッテリ充電/放電制御回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4317207B2 JP4317207B2 JP2006272138A JP2006272138A JP4317207B2 JP 4317207 B2 JP4317207 B2 JP 4317207B2 JP 2006272138 A JP2006272138 A JP 2006272138A JP 2006272138 A JP2006272138 A JP 2006272138A JP 4317207 B2 JP4317207 B2 JP 4317207B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mosfet
- battery
- charging
- current
- coupled
- 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.)
- Active
Links
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 230000002028 premature Effects 0.000 claims description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 5
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
この出願は、本発明の譲受人に譲渡された2005年10月4日出願の「バッテリ充電/放電制御回路」という名称の共同係属の仮特許出願シリアル番号60/723.904号(代理人整理番号O2−IP−0258P)に対する優先権を主張するものであり、その全体において参照によりここに組み込まれるものとする。
本発明は、バッテリ充電及び放電回路に関するものであり、一層詳細には、低価格かつ高効率のバッテリ充電及び放電回路に関するものである。
I=VDS/Ron (1)
式1において、VDSは、MOSFET302のドレイン及びソース間の電圧降下である。また、Ronは、MOSFET302のオン状態抵抗である。本実施形態において、制御器350は、電圧信号としてVDを感知し、そして充電ループを通る電流を得る。
301 放電ループ
302 MOSFET
303 充電ループ
304 MOSFET
310 バッテリ
312 ボディ・ダイオード
314 ボディ・ダイオード
320 電源
330 負荷
340 ノード
342 ノード
344 ノード
350 制御器
400 回路
402 P−MOSFET
404 P−MOSFET
410 バッテリ
412 ボディ・ダイオード
414 ボディ・ダイオード
420 電源
430 負荷
440 ノード
442 ノード
444 ノード
450 制御器
Claims (17)
- バッテリを充電及び放電するための回路であって、
第1のボディ・ダイオードを備えて、前記バッテリの放電を制御するために前記バッテリに結合されることができる第1のMOSFETと、
第2のボディ・ダイオードを有して、前記バッテリの充電を制御するために前記第1のMOSFETに直列に結合される第2のMOSFETであって、前記第1のMOSFETの前記第1のボディ・ダイオードと前記第2のMOSFETの前記第2のボディ・ダイオードとは反対方向に結合され、
前記第1及び第2のMOSFET間の共通ノードに結合された負荷であって、前記第1のMOSFETがターン・オンされたときに前記バッテリにおける電力が前記負荷に出力されるように前記バッテリに結合されることができる前記負荷と、
前記第1及び第2のMOSFETのゲートに結合される制御器であって、前記充電中及び前記放電中に前記第1のMOSFETを通して流れる電流を感知し、該電流を所定の閾値と比較する前記制御器と、を備え、前記電流が前記閾値を満足していなければ、次に、前記制御器の制御下で前記電流が調整される回路。 - 前記第2のMOSFETに直列に結合される電源をさらに備え、前記第1及び第2のMOSFETがターン・オンされたときに前記電源から前記バッテリに電力が出力される請求項1に記載の回路。
- 前記第1のMOSFETを通して流れる前記電流は、充電電流である請求項1に記載の回路。
- 前記第1のMOSFETを通して流れる前記電流は、放電電流である請求項1に記載の回路。
- 前記第1のMOSFETは、前記バッテリを充電するために前記第2のMOSFETに結合される電源が故障しているときに、早すぎる放電を阻止することができる固有のボディ・ダイオードを備える請求項1に記載の回路。
- バッテリを充電及び放電するための方法であって、
前記バッテリに直列に第1のMOSFETを結合する段階と、
前記第1のMOSFETに直列に第2のMOSFETを結合する段階と、
前記第2のMOSFETに直列に結合されている電源で前記第1及び第2のMOSFETを介して前記バッテリを充電する段階と、
前記第1及び第2のMOSFETに共通に結合される共通ノードと、前記バッテリとに結合される負荷に前記第1のMOSFETを介して前記バッテリを放電する段階と、
前記充電中及び前記放電中の双方の間に、前記第1のMOSFETを通して流れる電流を制御器において感知し、該電流を所定の閾値と比較し、そして該比較の結果に基づいて前記閾値を満足させるよう前記電流を調整する段階と、
を含む方法。 - 前記感知する段階は、
前記第1のMOSFETのドレイン及びソース間の電圧降下信号を感知する段階と、
前記電圧降下信号及び前記第1のMOSFETのオン状態抵抗によって前記第1のMOSFETを通る電流を決定する段階と、
前記電流の値が前記閾値よりも大きいとき、前記第1及び第2のMOSFETをターン・オフする段階と、
を含む請求項6に記載の方法。 - 前記バッテリを充電する前記段階は、
前記第2のMOSFETをターン・オンする段階
を含む請求項6に記載の方法。 - 電圧損失を減少するために前記第1のMOSFETをターン・オンする段階をさらに含む請求項8に記載の方法。
- 前記第1のMOSFETの固有のボディ・ダイオードによって早すぎる放電を阻止する段階をさらに含み、ここに、前記第1のMOSFETの前記固有のボディ・ダイオード及び前記第2のMOSFETの第2の固有のボディ・ダイオードは、反対方向に結合されている請求項9に記載の方法。
- 充電を停止するよう前記第1及び第2のMOSFETをターン・オフする段階
をさらに含む請求項6に記載の方法。 - 前記放電する段階は、
前記第1のMOSFETをターン・オンする段階と、
前記第1のMOSFETをターン・オフする段階と、
を含む請求項6に記載の方法。 - バッテリを充電及び放電するための回路であって、
電源から前記バッテリに電力を出力するための充電ループを備え、該充電ループは、前記バッテリに結合される第1のスイッチと、前記充電ループを制御するために前記第1のスイッチ及び前記電源に直列に結合される第2のスイッチと、を備え、
前記バッテリから負荷に電力を出力するための放電ループを備え、ここに、前記負荷は、前記バッテリと、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチとの間の共通ノードとに結合され、そして前記第1のスイッチは、前記放電ループを制御するために用いられ、そして
前記第1及び第2のスイッチのゲートに結合される制御器を備え、ここに、前記制御器は、前記充電中及び前記放電中に前記第1のスイッチを通る電流を感知し、該電流を所定の閾値と比較し、前記電流が前記閾値よりも大きければ、次に、前記制御器の制御下で前記電流が調整される回路。 - 前記制御器は、前記第1及び第2のスイッチ間の共通ノードに結合される請求項13に記載の回路。
- 前記第1のスイッチは、前記バッテリを充電するために前記第2のスイッチに結合された電源が故障したとき、早すぎる放電を阻止することができる固有のボディ・ダイオードを備える請求項13に記載の回路。
- 前記第1のMOSFETは、前記充電中及び前記放電中の双方の間にターン・オンされるが、前記第2のMOSFETは、前記充電中のみターン・オンされる請求項1に記載の回路。
- 前記制御回路は、前記第1のMOSFETのドレイン及びソース間の電圧降下信号を感知し、前記電圧降下信号及び前記第1のMOSFETのオン状態抵抗により前記第1のMOSFETを通る前記電流を決定し、そして該電流の大きさに従って前記第1及び第2のMOSFETを制御する請求項1に記載の回路。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US72390405P | 2005-10-04 | 2005-10-04 | |
US11/508,865 US7642750B2 (en) | 2005-10-04 | 2006-08-22 | Battery charge/discharge control circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007104896A JP2007104896A (ja) | 2007-04-19 |
JP4317207B2 true JP4317207B2 (ja) | 2009-08-19 |
Family
ID=37685178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006272138A Active JP4317207B2 (ja) | 2005-10-04 | 2006-10-03 | バッテリ充電/放電制御回路 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7642750B2 (ja) |
EP (1) | EP1772942B1 (ja) |
JP (1) | JP4317207B2 (ja) |
HK (1) | HK1100468A1 (ja) |
TW (1) | TWI314379B (ja) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7642750B2 (en) * | 2005-10-04 | 2010-01-05 | O2Micro International Limited | Battery charge/discharge control circuit |
US7675269B2 (en) * | 2006-11-03 | 2010-03-09 | Broadcom Corporation | Circuit and method for battery charging and discharging protection |
KR101030885B1 (ko) | 2009-08-19 | 2011-04-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지 |
US8593112B2 (en) * | 2009-11-03 | 2013-11-26 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack |
CN102185941B (zh) * | 2011-04-22 | 2013-11-06 | 惠州Tcl移动通信有限公司 | 移动终端 |
US8941264B2 (en) * | 2011-06-20 | 2015-01-27 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Apparatus for bi-directional power switching in low voltage vehicle power distribution systems |
US20130187468A1 (en) | 2012-01-24 | 2013-07-25 | Google Inc. | Uninterruptible power supply control in distributed power architecture |
JP5910172B2 (ja) | 2012-03-01 | 2016-04-27 | 株式会社Gsユアサ | スイッチ故障診断装置、電池パックおよびスイッチ故障診断プログラム、スイッチ故障診断方法 |
US9490663B1 (en) * | 2012-07-16 | 2016-11-08 | Google Inc. | Apparatus and methodology for battery backup circuit and control in an uninterruptible power supply |
JP5652562B1 (ja) * | 2013-09-19 | 2015-01-14 | 株式会社豊田自動織機 | Mosfetスイッチ素子の異常診断装置及び方法 |
EP2930811B1 (en) * | 2014-02-20 | 2018-11-07 | LG Chem, Ltd. | Apparatus, system and method for preventing damage to battery rack by means of voltage measurement |
TWI538346B (zh) * | 2014-06-19 | 2016-06-11 | 新普科技股份有限公司 | 運輸載具用之儲能元件的充放電系統 |
US9385542B2 (en) | 2014-06-26 | 2016-07-05 | Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company, Limited | Serial multi-battery charger with independent simultaneous charge and discharge |
DE102014225431B4 (de) * | 2014-12-10 | 2021-02-04 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zum Trennen und Verbinden zweier Teilbordnetze |
US10103556B2 (en) | 2015-11-17 | 2018-10-16 | Motorola Solutions, Inc. | Load side method of blocking charger voltage from a battery load |
JP6828296B2 (ja) * | 2016-08-09 | 2021-02-10 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電装置および蓄電装置の充電制御方法 |
CN106549469B (zh) * | 2017-01-24 | 2023-09-15 | 广州魔思信息科技有限公司 | 一种锂电池并联充电串联使用电路结构 |
CN107453459A (zh) * | 2017-08-10 | 2017-12-08 | 合肥联宝信息技术有限公司 | 充电电路、电源装置以及电子设备 |
TWI635300B (zh) * | 2017-11-27 | 2018-09-11 | 亞源科技股份有限公司 | 電池管理系統 |
KR102620233B1 (ko) * | 2018-06-12 | 2023-12-29 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 관리 시스템, 그것을 포함하는 배터리팩 및 전류 측정 회로의 고장 판정 방법 |
CN110718945B (zh) * | 2018-07-13 | 2024-03-19 | 中车大连电力牵引研发中心有限公司 | 蓄电池的充放电电路 |
CN109466347B (zh) * | 2018-10-25 | 2020-08-14 | 西南交通大学 | 一种电能控制装置及方法 |
CN110970962A (zh) | 2018-12-07 | 2020-04-07 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 充放电电路 |
CN110970963B (zh) * | 2018-12-07 | 2021-02-19 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 充放电电路 |
CN110535208A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-12-03 | 杭州协能科技股份有限公司 | 储能设备的主回路控制电路 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4812672A (en) * | 1987-10-01 | 1989-03-14 | Northern Telecom Limited | Selective connection of power supplies |
US5536977A (en) * | 1993-11-30 | 1996-07-16 | Siliconix Incorporated | Bidirectional current blocking MOSFET for battery disconnect switching |
JPH10112939A (ja) * | 1996-10-07 | 1998-04-28 | Nec Corp | 電源切替回路 |
JPH11341689A (ja) * | 1998-05-25 | 1999-12-10 | Seiko Instruments Inc | バッテリー状態監視回路及びバッテリー装置 |
JP2000032684A (ja) * | 1998-07-08 | 2000-01-28 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 充電回路および方法 |
JP3471321B2 (ja) * | 2000-05-12 | 2003-12-02 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 充放電制御回路および充電式電源装置 |
US7348760B2 (en) * | 2000-09-21 | 2008-03-25 | O2Micro International Limited | Power management topologies |
KR100793194B1 (ko) * | 2001-07-05 | 2008-01-10 | 엘지전자 주식회사 | 다중 배터리 충전방법 및 충전장치 |
DE10216831A1 (de) * | 2002-04-16 | 2003-10-30 | Sanyo Energy Europ Corporate G | Ladekontrollschaltung für ein Batteriepack aus wiederaufladbaren Batterieelementen |
JP2005080491A (ja) | 2003-09-04 | 2005-03-24 | Fujitsu Ltd | 電源装置 |
EP1521344A1 (en) * | 2003-09-30 | 2005-04-06 | Freescale Semiconductor, Inc. | Power supply apparatus |
JP4059838B2 (ja) * | 2003-11-14 | 2008-03-12 | ソニー株式会社 | バッテリパック、バッテリ保護処理装置、およびバッテリ保護処理装置の制御方法 |
US7642750B2 (en) * | 2005-10-04 | 2010-01-05 | O2Micro International Limited | Battery charge/discharge control circuit |
-
2006
- 2006-08-22 US US11/508,865 patent/US7642750B2/en active Active
- 2006-09-25 TW TW095135321A patent/TWI314379B/zh active
- 2006-10-02 EP EP06020694.3A patent/EP1772942B1/en active Active
- 2006-10-03 JP JP2006272138A patent/JP4317207B2/ja active Active
-
2007
- 2007-05-29 HK HK07105699A patent/HK1100468A1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20070075684A1 (en) | 2007-04-05 |
TW200729664A (en) | 2007-08-01 |
HK1100468A1 (en) | 2007-09-21 |
US7642750B2 (en) | 2010-01-05 |
TWI314379B (en) | 2009-09-01 |
EP1772942A2 (en) | 2007-04-11 |
JP2007104896A (ja) | 2007-04-19 |
EP1772942A3 (en) | 2010-09-15 |
EP1772942B1 (en) | 2014-12-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4317207B2 (ja) | バッテリ充電/放電制御回路 | |
JP4355463B2 (ja) | 出力制御装置 | |
KR100749510B1 (ko) | 스위칭 레귤레이터, 이것을 포함하는 전원 회로 및 이차전지의 충전 회로 | |
JP5343986B2 (ja) | 電子装置 | |
JP6057506B2 (ja) | 電池の充電用および放電電流保護の能力を備えた電力トポロジ | |
US7830120B2 (en) | Low side N-channel FET protection circuit | |
US8054605B2 (en) | Power supply controller | |
US7719235B2 (en) | Charge/discharge protection circuit and power-supply unit | |
JP4271169B2 (ja) | 半導体装置 | |
US9018914B2 (en) | Low side NMOS protection circuit for battery pack application | |
JP4681911B2 (ja) | 電力用半導体装置 | |
AU2378899A (en) | Self-biased power isolator system | |
US5883495A (en) | Bidirectional current control circuit suitable for controlling the charging and discharging of rechargeable battery cells | |
JP2007082036A (ja) | 半導体集積回路装置、電源装置、電気機器 | |
JP4463369B2 (ja) | Dc−dcコンバータの制御回路及びdc−dcコンバータ | |
WO2019142730A1 (ja) | 駆動対象スイッチの駆動回路 | |
JP2005137190A (ja) | 電力用スイッチのためのバッテリ逆接続の保護回路 | |
JP2002320323A (ja) | 電源回路 | |
JP2002335626A (ja) | 逆電流防止回路 | |
JP2005241463A (ja) | 電流検出回路及び保護回路 | |
US7808756B2 (en) | Circuit and method for short circuit protection | |
US6891425B1 (en) | Low voltage or'ing circuits and methods with zero recovery time | |
WO2021241153A1 (ja) | 電池監視装置 | |
JP2008061488A (ja) | 遠隔制御回路を備える電源システム及び電源システム動作方法 | |
JP2002281737A (ja) | Igbt直列接続式ゲート駆動回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070327 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080318 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080325 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080625 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20080630 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080925 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081216 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090316 |
|
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: 20090421 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090521 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4317207 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120529 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130529 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
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 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |