JP5708021B2 - Secondary battery protection circuit, device using secondary battery - Google Patents
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Description
本発明は、2次電池を制御するための回路、装置及び方法に関するものであり、例えば2次電池の状態を監視若しくは保護するための回路、装置及び方法に関する。 The present invention relates to a circuit, an apparatus, and a method for controlling a secondary battery. For example, the present invention relates to a circuit, an apparatus, and a method for monitoring or protecting the state of a secondary battery.
従来、様々な用途に2次電池が使用されている。2次電池のマーケットとしては、比較的大型の2次電池を用いる自動車分野、農業・建設機械分野、産業機械分野、自動車・二輪・電車などの移動体機械分野、エネルギー分野などの分野や、比較的小型の2次電池を用いるノートパソコン、携帯電話、電子辞書、電子ブックなどの携帯型電子機器の分野、ソーラーパネルを有する腕時計などがある。しかしながら、いずれの分野においても2次電池に対する充電の制御、2次電池における放電の制御が必要であり、これらの制御を適切に行うことで効率よく2次電池を使用することができる。たとえば、特許文献1には、放電制御用スイッチ素子に過大な電流を流すことなく、またIC内で設定された過電流検出用の基準電圧を変更することなしに過電流を確実に検出して過電流保護を行うことができる2次電池の保護回路装置を提供することが記載されている。
Conventionally, secondary batteries are used in various applications. The secondary battery market includes automobiles that use relatively large secondary batteries, agricultural / construction machinery, industrial machinery, mobile machinery such as automobiles, motorcycles, and trains, and energy. Examples include portable electronic devices such as notebook computers, portable telephones, electronic dictionaries, and electronic books that use small-sized secondary batteries, and watches with solar panels. However, in any field, it is necessary to control charging of the secondary battery, and to control discharging of the secondary battery. By appropriately performing these controls, the secondary battery can be used efficiently. For example, in
しかしながら、2次電池の保護回路は該2次電池から電力の供給を受けて常時動作しており、このことが2次電池からの電力供給の時間を短くする要因のひとつとなっている。 However, the protection circuit for the secondary battery always operates upon receiving power supply from the secondary battery, and this is one of the factors for shortening the time for power supply from the secondary battery.
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされてものであり、以下の適用例又は実施形態として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following application examples or embodiments.
[適用例1]
本適用例にかかる2次電池保護回路は、2次電池の充電電源の電力供給状態を監視する充電電源監視回路と、前記2次電池の過放電状態を検出する過放電検出回路と、制御部と、を含み、前記電力供給状態が前記2次電池を充電するのに必要な電力が不足していると前記充電電源監視回路により判定された場合に、前記制御部が前記過放電検出回路の動作を停止させることを特徴とする。
[Application Example 1]
The secondary battery protection circuit according to this application example includes a charging power supply monitoring circuit that monitors a power supply state of a charging power supply of a secondary battery, an overdischarge detection circuit that detects an overdischarge state of the secondary battery, and a control unit And when the charging power supply monitoring circuit determines that the power supply state is insufficient for charging the secondary battery, the control unit detects the overdischarge detection circuit. The operation is stopped.
この構成によれば、充電電源監視回路が充電電源の電力供給状態を監視し、該電力供給状態が2次電池を充電するのに必要な電力が不足していると判定された場合に、制御部が過放電検出回路の動作を停止させることで、2次電池に充電が行えない場合における2次電池の消耗を抑えることができる。 According to this configuration, when the charging power supply monitoring circuit monitors the power supply state of the charging power supply, and it is determined that the power supply state is insufficient for charging the secondary battery, the control is performed. When the unit stops the operation of the overdischarge detection circuit, it is possible to suppress the consumption of the secondary battery when the secondary battery cannot be charged.
[適用例2]
上記適用例にかかる2次電池保護回路において、前記過放電検出回路は、前記2次電池の電圧状態が過放電状態のときに停止されることが好ましい。
[Application Example 2]
In the secondary battery protection circuit according to the application example, it is preferable that the overdischarge detection circuit is stopped when a voltage state of the secondary battery is an overdischarge state.
この構成によれば、2次電池が過放電状態にあるときに過放電検出回路の動作を停止することで、過放電状態にないときの2次電池の状態の監視を行うことができると共に2次電池が過放電状態にあるときの2次電池の消耗を抑えることができる。これにより2次電池に充電がなされるまでの時間的な余裕を設けることができ、放電が進むことでの2次電池の寿命への影響を低減させることができる。 According to this configuration, by stopping the operation of the overdischarge detection circuit when the secondary battery is in the overdischarge state, it is possible to monitor the state of the secondary battery when the secondary battery is not in the overdischarge state. It is possible to suppress the consumption of the secondary battery when the secondary battery is in an overdischarged state. Thereby, it is possible to provide a time allowance until the secondary battery is charged, and it is possible to reduce the influence on the life of the secondary battery due to the progress of the discharge.
[適用例3]
上記適用例にかかる2次電池保護回路において、前記充電電源監視回路は、前記2次電池の電圧状態が過放電状態のときに動作することが好ましい。
[Application Example 3]
In the secondary battery protection circuit according to the application example described above, it is preferable that the charging power supply monitoring circuit operates when a voltage state of the secondary battery is an overdischarged state.
この構成によれば、充電電源監視回路が過放電状態のときに動作することで、電力供給状態の確認を過放電状態のときに行うことができる。これにより、2次電池が過放電状態にあり且つ電力供給状態が2次電池に充電を行うのに不足している状態にあるときに過放電検出回路の動作を停止させることができる。 According to this configuration, the power supply state can be confirmed in the overdischarged state by operating the charging power supply monitoring circuit in the overdischarged state. Thereby, the operation of the overdischarge detection circuit can be stopped when the secondary battery is in an overdischarged state and the power supply state is insufficient to charge the secondary battery.
[適用例4]
上記適用例にかかる2次電池保護回路において、前記充電電源監視回路における前記電力供給状態の監視は、電圧並びに電流の少なくとも一方で行われることが好ましい。
[Application Example 4]
In the secondary battery protection circuit according to the application example described above, it is preferable that monitoring of the power supply state in the charging power supply monitoring circuit is performed by at least one of voltage and current.
この構成によれば、電力供給状態の監視は、電圧並びに電流の少なくとも一方を用いて行うことで、充電電源監視回路の設計の自由度を高めることができる。2次電池の充電のためには所定の電圧以上の電圧が必要になる。このため、電力供給の監視は充電電圧が十分であるかどうかを検出すればよい。しかしながら、所定の電流が流れることで2次電池の充電に必要な充電電圧を維持することができることが明確である場合は充電電圧による検出ではなく、該所定の電流が流れているかどうかを検出することにより判定してもよい。 According to this configuration, the power supply state is monitored by using at least one of voltage and current, so that the degree of freedom in designing the charging power supply monitoring circuit can be increased. In order to charge the secondary battery, a voltage higher than a predetermined voltage is required. For this reason, the power supply monitoring may be performed by detecting whether the charging voltage is sufficient. However, when it is clear that the charging voltage necessary for charging the secondary battery can be maintained by the flow of the predetermined current, it is not detected by the charging voltage but is detected whether the predetermined current is flowing. You may judge by.
[適用例5]
本適用例にかかる2次電池を用いる装置は、上述した2次電池保護回路を含むことを特徴とする。
[Application Example 5]
An apparatus using a secondary battery according to this application example includes the secondary battery protection circuit described above.
この構成によれば、2次電池を用いる装置が上述した2次電池保護回路を有することで、2次電池の保護に使用される電力の低減化を図った装置を構成することができる。 According to this configuration, the apparatus using the secondary battery has the above-described secondary battery protection circuit, so that it is possible to configure an apparatus that reduces power used for protecting the secondary battery.
[適用例6]
本適用例にかかる2次電池の保護方法は、2次電池の充電電源における電力供給状態を検出する第1の工程と、前記電力供給状態が、前記2次電池を充電するのに必要な電力が不足しているかどうかを判定する第2の工程と、前記電力供給状態が前記2次電池を充電するのに必要な電力が不足していると判定された場合に、前記2次電池の過放電状態を検出する過放電検出回路の動作を停止させる第3の工程と、を含むことを特徴とする。
[Application Example 6]
The secondary battery protection method according to this application example includes a first step of detecting a power supply state in a charging power source of the secondary battery, and the power supply state that is necessary for charging the secondary battery. A second step of determining whether or not the secondary battery is insufficient, and if the power supply state is determined to be insufficient for charging the secondary battery, the secondary battery is overloaded. And a third step of stopping the operation of the overdischarge detection circuit for detecting the discharge state.
この方法によれば、2次電池の充電電源における電力供給状態を検出する第1の工程と、電力供給状態が、2次電池を充電するのに必要な電力が不足しているかどうかを判定する第2の工程と、充電に必要な電力が不足していると判定された場合に過放電検出回路の動作を停止させる第3の工程とを含むことで、2次電池に充電が行えない場合における2次電池の消耗を抑えることができる。 According to this method, the first step of detecting the power supply state in the charging power source of the secondary battery and the power supply state determine whether or not the power necessary for charging the secondary battery is insufficient. When the secondary battery cannot be charged by including the second step and the third step of stopping the operation of the overdischarge detection circuit when it is determined that the power necessary for charging is insufficient. It is possible to suppress the consumption of the secondary battery.
[適用例7]
上記適用例にかかる2次電池の保護方法において、前記過放電検出回路は、過放電状態のときに停止されることが好ましい。
[Application Example 7]
In the method for protecting a secondary battery according to the application example described above, it is preferable that the overdischarge detection circuit is stopped in an overdischarge state.
この方法によれば、2次電池が過放電状態にあるときに過放電検出回路の動作を停止することで、過放電状態にないときの2次電池の状態の監視を行うことができると共に2次電池が過放電状態にあるときの2次電池の消耗を抑えることができる。これにより2次電池に充電がなされるまでの時間的な余裕を設けることができ、放電が進むことでの2次電池の寿命への影響を低減させることができる。 According to this method, by stopping the operation of the overdischarge detection circuit when the secondary battery is in the overdischarge state, it is possible to monitor the state of the secondary battery when the secondary battery is not in the overdischarge state. It is possible to suppress the consumption of the secondary battery when the secondary battery is in an overdischarged state. Thereby, it is possible to provide a time allowance until the secondary battery is charged, and it is possible to reduce the influence on the life of the secondary battery due to the progress of the discharge.
[適用例8]
上記適用例にかかる2次電池の保護方法において、前記第1の工程は、前記2次電池の電圧状態が過放電状態にあるときに行われることが好ましい。
[Application Example 8]
In the secondary battery protection method according to the application example, it is preferable that the first step is performed when a voltage state of the secondary battery is in an overdischarge state.
この方法によれば、第1の工程が2次電池の電圧状態が過放電状態にあるときに行われることにより、電力供給状態の確認を過放電状態のときに行うことができる。これにより、2次電池が過放電状態にあり且つ電力供給状態が2次電池に充電を行うのに不足している状態にあるときに過放電検出回路の動作を停止させることができる。 According to this method, the first step is performed when the voltage state of the secondary battery is in the overdischarge state, so that the confirmation of the power supply state can be performed in the overdischarge state. Thereby, the operation of the overdischarge detection circuit can be stopped when the secondary battery is in an overdischarged state and the power supply state is insufficient to charge the secondary battery.
[適用例9]
上記適用例にかかる2次電池の保護方法において、前記第2の工程における前記電力供給状態の監視は、電圧並びに電流の少なくとも一方で行われることが好ましい。
[Application Example 9]
In the secondary battery protection method according to the application example described above, it is preferable that the power supply state monitoring in the second step is performed by at least one of a voltage and a current.
この方法によれば、電力供給状態の監視は、電圧並びに電流の少なくとも一方を用いて行うことで、充電電源監視回路の設計の自由度を高めることができる。2次電池の充電のためには所定の電圧以上の電圧が必要になる。このため、電力供給の監視は充電電圧が十分であるかどうかを検出すればよい。しかしながら、所定の電流が流れることで2次電池の充電に必要な充電電圧を維持することができることが明確である場合は充電電圧による検出ではなく、該所定の電流が流れているかどうかを検出することにより判定してもよい。 According to this method, the power supply state is monitored using at least one of voltage and current, so that the degree of freedom in designing the charging power supply monitoring circuit can be increased. In order to charge the secondary battery, a voltage higher than a predetermined voltage is required. For this reason, the power supply monitoring may be performed by detecting whether the charging voltage is sufficient. However, when it is clear that the charging voltage necessary for charging the secondary battery can be maintained by the flow of the predetermined current, it is not detected by the charging voltage but is detected whether the predetermined current is flowing. You may judge by.
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。以降の説明において、信号などの状態の説明に「オン」及び「オフ」という言葉を用いることがある。「オン」並びに「オフ」は、例えば「A信号がオン」は、A信号の意味が有効となっていることを示すものとし、「A信号がオフ」は、A信号の意味が無効となっていることを示すものとする。尚、トランジスターなどの動作の説明に用いるときのオン、オフは一般的に使用されている意味で用いる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the words “on” and “off” may be used to describe the state of a signal or the like. For example, “ON” and “OFF” indicate that “A signal is ON” indicates that the meaning of the A signal is valid, and “A signal is OFF” indicates that the meaning of the A signal is invalid. It shall be shown that In addition, when using for description of operation | movement of a transistor etc., on and off are used in the meaning generally used.
(第1実施形態)
図1に、本発明を適用した装置100の概略ブロック図を示す。装置100は、放電制御回路110、充電制御回路120、保護回路130、2次電池140及び太陽電池150を有する。また、図示はしていないが、装置100は、装置100としてのファンクションを実行するための機能部が存在する。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic block diagram of an
電源線11は2次電池140からの電力取出し及び2次電池140への充電電力の供給に用いられるものである。電源線11は放電制御回路110に接続されており、上述した機能部への電力の供給は放電制御回路110を介して行われる。放電制御回路110は、過放電制御信号12を介して2次電池140が過放電状態にあることを認識し、過放電状態に適した動作をすることが可能である。また、電源線11は充電制御回路120に接続されており、太陽電池150から2次電池140への充電電力の供給は充電制御回路120を介して行われる。充電制御回路120は、充電制御信号13を介して動作制御回路133により制御される。また、電源線11は、2次電池140の状態確認のため保護回路130にも接続されている。尚、すべてを図示しているわけではないが、電源線11は保護回路130の動作のための電力の供給も行っている。
The
保護回路130は、過放電検出回路131、充電電源監視回路132、及び、動作制御回路133を有する。電源線11は、過放電検出回路131及び充電電源監視回路132に接続されている。過放電検出回路131は電源線11の電圧レベルを確認するための回路であり、電源線11の電圧が所定の電圧以下になったことを検出すると過放電状態信号16を介して動作制御回路133に通知する。
The
充電電源監視回路132は、太陽電池150から供給される充電線14の電力を監視するための回路である。充電線14の電力が2次電池140に充電を行うのに十分でないと判定されると、低電力判定信号15がオンとなる。第2制御信号19は、動作制御回路133が充電電源監視回路132を制御するための信号である。
The charging power
動作制御回路133は、過放電検出回路131及び充電電源監視回路132から送られてくる情報を解析すると共に、充電制御回路120並びに過放電検出回路131に対する制御を行う部分である。過放電検出回路131から送られてくる情報が過放電状態信号16である。動作制御回路133は、低電力判定信号15により太陽電池150からの充電線14の電力状態を把握し、過放電検出回路131に対して適切な制御を行う。該制御は、動作制御回路133から過放電検出回路131に出力される第1制御信号17により行われる。
The
電源線11の電圧状態と2次電池140の電圧状態とは高い相関性を持つことから、保護回路130は、過放電状態信号16により電源線11の電圧状態を把握することで2次電池140が過放電状態にあるかどうかを判定することができる。従って、過放電状態信号16がオンのときは2次電池140が過放電状態にあると判定される。過放電状態信号16がオフであるときは、2次電池140の電圧状態は過放電状態にないと判定される。
Since the voltage state of the
動作制御回路133は、充電線14の電力の状態が2次電池140の充電を行うのに十分でないと判断した場合には、第1制御信号17を介して過放電検出回路131の動作の停止を指示する。これは、保護回路130の一部の動作を停止させることで、2次電池140に対して充電がなされない状態における装置100の消費電力を低減することを目的とする。また、動作制御回路133は、充電線14の電力の状態が2次電池140の充電を行うのに十分でないと判断した場合は、充電制御信号13を介して充電制御回路120の動作の停止を指示する。
When the
図2に、充電電源監視回路132の概略ブロック図を示す。充電電源監視回路132は、電力検出部134とレベルシフト部135を有する。電力検出部134は、充電線14により動作し、充電線14の電圧状態が第1状態信号21及び第2状態信号22の2つの信号としてレベルシフト部135に伝達される。レベルシフト部135は、充電電源監視回路132が充電線14の電圧レベルでの動作となることにより動作する電圧レベルに変動があることから、動作制御回路133に適した電圧レベルで低電力判定信号15を駆動するための機能を備えた回路であり電源線11によって与えられる電力によって動作する。レベルシフト部135は、第1状態信号21及び第2状態信号22から充電線14の電圧状態を判定して低電力判定信号15をオンとする。
FIG. 2 shows a schematic block diagram of the charging power
図3に、電力検出部134の回路の1例を示す。抵抗R1〜R4は、太陽電池150の特性、電力検出部134におけるトランジスターの特性に応じて決められることでよい。充電線14の電圧状態が充電に十分でない電圧に下がったときに、トランジスターTr2がオフとなるように抵抗R1〜R3が設定される。充電線14の電圧状態が充電を行うのに十分な電圧がある場合は、トランジスターTr2、Tr4及びTr5がオンであり、トランジスターTr1、Tr3及びTr6がオフである。従って、充電線14の電圧状態が充電を行うのに十分な電圧がある場合は、第1状態信号21はハイレベルであり、第2状態信号22はローレベルである。
FIG. 3 shows an example of the circuit of the
太陽電池150が翳るなどして充電線14の電位が下がってくると、トランジスターTr1〜Tr6のすべてのトランジスターにおいてソース端子とゲート端子との間がオンとなるのに必要な電位差を維持できなくなる。トランジスターTr1〜Tr6のすべてのトランジスターがオフとなるが、Tr3及びTr4に寄生ダイオードが存在することによって第1状態信号21及び第2状態信号22の電位レベルは充電線14の電位レベルよりも高くなることはなく、第1状態信号21及び第2状態信号22はレベルシフト部135において共にローレベルと認識されるレベルとなる。レベルシフト部135は、第1状態信号21及び第2状態信号22が共にローレベルであると認識すると低電力判定信号15をオンにする。
When the potential of the charging
動作制御回路133は、低電力判定信号15がオンとなることにより充電線14の電圧が充電に不十分であることを認識し、過放電検出回路131に対して動作停止の指示を、第1制御信号17を介して伝達する。
The
本実施例は、過放電検出回路131が、第1制御信号17を介した動作の停止の指示により即座に動作を停止する場合である。充電電源監視回路132が充電線14の電圧が2次電池140に充電を行うのに不足すると判定した場合は、動作制御回路133が過放電検出回路131の動作を停止させる。過放電検出回路131の動作が停止することから、2次電池140の保持する電力で装置100を動作させるための時間をより長くとることができる。
In the present embodiment, the
本実施例は、過放電検出回路131が、第1制御信号17を介した動作の停止の指示の後、電源線11の電圧状態が過放電状態となったときに停止する場合である。これにより、2次電池140の電圧状態が過放電状態になったときの2次電池140の電圧低下の低減を図ることができ、2次電池140の寿命を延ばす効果を期待するものである。また、2次電池140の電圧状態が過放電状態であると判定したときに、装置100において動作再開に必要な情報を保存することができ、2次電池140の電圧状態が過放電状態から通常の状態になったときの装置100における処理の再開を可能とする。しかしながら、2次電池140が過放電状態と判定されるまでは過放電検出回路131が動作するため、2次電池140の電圧状態が過放電状態となるまでの時間は実施例1と比較して短くなる。
In this embodiment, the
フローチャートを用いて本実施例における保護回路130の動作を説明する。図4〜7に、本実施例における処理の概略フローチャートを示す。尚、図4〜7に示した概略フローチャートは、本実施例の説明に必要な部分のみを記載したものであり、保護回路130で行われる処理の一部を示したものにすぎない。
The operation of the
動作制御回路133は、充電線14の電圧状態を監視し、2次電池140に対して充電を行うのに十分な電圧がある場合には過放電検出回路131を動作させ、2次電池140に対して充電を行うのに十分な電圧がない場合には過放電検出回路131を停止させる。図4のフローチャートは、動作制御回路133における処理の一部を示したものである。図4−(1)にはメインルーチンを、図4−(2)には図4−(1)で示したメインルーチンのサブルーチンを示す。
The
まず、図4−(1)について説明する。起動開始後、保護回路130の動作に必要なフラグ類や各部の動作モードの設定などの初期設定が行われる(S01)。各部の動作モードの設定の例としては、たとえば、過放電検出回路131に対する動作開始の指示があげられる。その後動作制御回路133は、充電電源監視回路132から出力される低電力判定信号15の値を監視し充電電圧が十分であるかどうか判断する充電電圧の監視の処理(S02)に進む。S02において充電電圧が十分でないと判断されると過放電検出後処理(S03)に進む。そして過放電検出後処理(S03)が終了すると充電電圧の監視の処理(S02)に戻る。
First, FIG. 4- (1) will be described. After the start-up, initial settings such as setting of flags necessary for the operation of the
次に過放電検出後処理(S03)について説明する。図4−(2)は過放電検出後処理(S03)のフローチャートである。まず、過放電検出回路131に対して動作の停止を指示する(S11)。その後、充電線14の電圧状態を監視し、充電電圧が十分かどうかを判断する(S12)。充電電圧が十分であると判断した場合には過放電検出回路131に動作開始を指示する(S13)。その後、メインルーチンに戻る(S14)。
Next, the overdischarge detection post-process (S03) will be described. FIG. 4- (2) is a flowchart of the overdischarge detection post-process (S03). First, the
図5のフローチャートは、過放電検出回路131における処理のメインルーチンを示したものである。図6及び図7のフローチャートは、図5に示したメインルーチンのサブルーチンである。
The flowchart of FIG. 5 shows a main routine of processing in the
起動後、過放電検出回路131は動作制御回路133からのコマンドを監視する(S21)。上述したように、初期設定(S01)の処理において動作制御回路133は動作の開始の指示がなされるが、該指示はコマンドによって伝達される。図4に示した初期設定(S01)において、過放電検出の開始を意味するコマンドが伝達される。過放電検出回路131はコマンドが送られると、まず送られたコマンドが検出開始を指示するコマンドかどうか判断する(S22)。コマンドが検出開始を指示するものであれば、第1検出処理(S23)に進む。第1検出処理(S23)は、過放電検出回路131を停止させる指示がなされないときに過放電検出回路131が電源線11の過放電を監視する処理である。受信したコマンドが検出開始を指示するものでない場合は、コマンドが検出停止を指示するものであるかどうかを判断する(S25)。コマンドが検出停止を指示するものであれば、第2検出処理(S26)に進む。第2検出処理(S26)は、電源線11の過放電の監視を停止する場合の処理である。尚、S25の処理においてコマンドが検出停止を指示するものでないと判断された場合は、該コマンドが検出開始を指示するものでもなく検出停止を指示するものでもない場合である。この場合は、受信したコマンドはノイズなどによる誤受信と判断してコマンド監視の処理(S21)に戻る。
After startup, the
後述するが、第1検出処理(S23)及び第2検出処理(S26)においても動作制御回路133からのコマンドの監視を行っている。第1検出処理(S23)の実行中に電源線11の過放電の検出開始のコマンドを受信した場合は、既に過放電状態の監視が行われていることから、第1検出処理(S23)の処理からメインルーチンに戻る必要はない。しかし、第1検出処理(S23)の実行中に過放電の検出開始以外のコマンドを受信した場合は第1検出処理(S23)から一端メインフローに戻りコマンドを判定する必要がある。第1検出処理(S23)から処理が戻ると第1検出処理(S23)の処理中に受信したコマンドが過放電の検出停止のコマンドかどうか判断する(S24)。コマンドが過放電の検出停止を指示するものであれば第2検出処理(S26)に進む。コマンドが過放電の検出停止を指示するものでない場合は、ノイズなどによるコマンドの誤受信と判断して第1検出処理(S23)に戻る。
As will be described later, commands from the
第2検出処理(S26)の実行中に電源線11の過放電の検出停止のコマンドを受信した場合は、既に過放電の検出停止の処理に入っていることから、第2検出処理(S26)の処理からメインルーチンに戻る必要はない。しかし、第2検出処理(S26)の実行中に過放電の検出停止以外のコマンドを受信した場合は第2検出処理(S26)から一端メインフローに戻りコマンドを判定する必要がある。第2検出処理(S26)から処理が戻ると第2検出処理(S26)の処理中に受信したコマンドが過放電の検出開始のコマンドかどうか判断する(S27)。コマンドが過放電の検出開始を指示するものであれば第1検出処理(S23)に進む。コマンドが過放電の検出開始を指示するものでない場合は、ノイズなどによるコマンドの誤受信と判断して第2検出処理(S26)に戻る。
If a command to stop detection of overdischarge of the
図6に示したのは、第1検出処理(S23)のフローチャートである。まず、電源線11における過放電状態の検出を開始する(S31)。過放電状態を監視し(S32)過放電状態を検出した場合には、過放電状態であることを過放電状態信号16を介して動作制御回路133に通知する(S33)。
FIG. 6 is a flowchart of the first detection process (S23). First, detection of an overdischarge state in the
第1検出処理(S23)は、充電線14における充電電圧が2次電池140に対して充電を行うのに十分なレベルに維持されているとき(過放電検出回路131の動作停止の指示がなされないとき)の処理である。2次電池140が過放電状態になると過放電制御信号12により過放電を認識した放電制御回路110が適切な動作をすることにより、装置100内の機能部に供給する電力を抑えることができることもあって、2次電池140の電圧状態はいずれ通常状態に戻る。電源線11が過放電であるかを検出することで2次電池140の電圧状態が通常状態に戻ったかどうかを判断し(S34)、2次電池140が通常状態に戻ったと判断すると過放電検出回路131は、2次電池140の電圧状態が通常状態にあることを動作制御回路133に通知する(S35)。その後、コマンドの監視の処理(S36)に進む。
The first detection process (S23) is performed when the charging voltage of the charging
また、電源線11の過放電状態の監視の処理(S32)において、過放電状態ではないことが検出された場合は、コマンドの監視の処理(S36)に進む。コマンドの監視の処理(S36)において、コマンドが検出されなかった場合は過放電の監視の処理(S32)に進む。過放電の検出がなく、かつ、コマンドの検出がない場合は、(S32)及び(S36)の処理が繰り返し行われる。
If it is detected in the overdischarge state monitoring process (S32) of the
コマンドの監視の処理(S36)においてコマンドが検出された場合、過放電の検出開始のコマンドであるかどうか判断される(S37)。過放電の検出開始を指示するコマンドである場合は、既に検出が開始されていることから、過放電の監視の処理(S32)に進む。過放電の検出開始を指示するコマンドでない場合は、第1検出処理(S23)以外の処理が必要であることからメインルーチンに戻る(S38)。 When a command is detected in the command monitoring process (S36), it is determined whether or not the command is an overdischarge detection start command (S37). In the case of a command for instructing the start of overdischarge detection, since detection has already started, the process proceeds to overdischarge monitoring processing (S32). If it is not a command for instructing the start of overdischarge detection, processing other than the first detection processing (S23) is necessary, and the routine returns to the main routine (S38).
図7に示したのは、第2検出処理(S26)のフローチャートである。上述したように、第2検出処理(S26)は、過放電の検出停止を指示するコマンドを受信した場合の処理である。また、上述したが第1実施例は過放電の検出停止の指示を受けると過放電検出回路131の動作を即座に停止させるものであるが、本実施例は2次電池140が過放電状態となったと判断してから過放電検出回路131の動作を停止させる例であり、この処理を行うのが第2検出処理(S26)である。
FIG. 7 is a flowchart of the second detection process (S26). As described above, the second detection process (S26) is a process performed when a command instructing to stop detecting overdischarge is received. Further, as described above, the first embodiment stops the operation of the
まず、過放電の検出を開始する(S41)。S41の処理は、2次電池140の通常の管理フローを想定すると、第2検出処理(S26)が行われる以前に動作制御回路133により指示されていると考えられるので、実質し省略しても差し支えない。次に、過放電の監視の処理(S42)を行い、過放電状態を検出すると動作制御回路133に過放電状態であることを通知(S43)し、その後過放電検出回路131の動作を停止させる(S44)。検出回路動作停止の処理(S44)に関しては特に詳細のフローを提示しないが、動作制御回路133からの検出動作再開の信号(リセット信号のようなものでもよい)を認識する部分以外の過放電検出回路131における動作が停止される。
First, detection of overdischarge is started (S41). Assuming a normal management flow of the
過放電の監視の処理(S42)において過放電が検出されない場合にはコマンドの監視の処理(S45)を行う。コマンドが検出されない場合は過放電の監視の処理(S42)を行う。即ち、過放電の検出がなく、かつ、コマンドの検出がない場合は、(S42)及び(S45)の処理が繰り返し行われることになる。 If no overdischarge is detected in the overdischarge monitoring process (S42), a command monitoring process (S45) is performed. If a command is not detected, overdischarge monitoring processing (S42) is performed. That is, when no overdischarge is detected and no command is detected, the processes of (S42) and (S45) are repeated.
コマンドの監視の処理(S45)においてコマンドが検出された場合は、まず過放電の検出停止の指示かどうかが判断される(S46)。過放電の検出停止の指示の場合には、既に処理に入っていることから過放電の監視の処理(S42)に戻る。過放電の検出停止を指示するコマンドでない場合は、第2検出処理(S26)以外の処理が必要であることからメインルーチンに戻る(S47)。 If a command is detected in the command monitoring process (S45), it is first determined whether or not it is an instruction to stop detection of overdischarge (S46). In the case of an instruction to stop overdischarge detection, since the process has already been started, the process returns to the overdischarge monitoring process (S42). If the command is not an instruction to stop detection of overdischarge, processing other than the second detection processing (S26) is necessary, and the routine returns to the main routine (S47).
尚、フローチャートでコマンドと記載したものは、第1制御信号17を介して伝達されるものであれば、特に規定しない。例えば、第1制御信号17にデータ信号を定義し、動作制御回路133から送られるデータの中のひとつとしてコマンドを定義してもよく、第1制御信号17にコマンドを示す信号を定義してもよい。コマンドを信号線に対応付けて定義した場合、図5においてS25からS21に進むフロー、S24からS23に進むフロー、及び、S27からS26に進むフローは検出開始指示の信号と検出停止指示の信号が同時にオンとなった場合の処理として対応させることができる。
Note that what is described as a command in the flowchart is not particularly defined as long as it is transmitted via the
尚、過放電検出回路131の処理を説明するために図5〜図7のフローチャートを用いたが、過放電検出回路131におけるこれらの処理の実装は、マイコンを用いてプログラムにより行うものでもよく、すべてをハードウエアで構成することでもよい。
Although the flowcharts of FIGS. 5 to 7 are used to explain the processing of the
本実施例は、充電電源監視回路132が、2次電池140が過放電状態のであるときに動作する例である。2次電池140が過放電状態でない場合、動作制御回路133は動作を停止している。
In this embodiment, the charging power
2次電池140が過放電状態に移行したこと過放電検出回路131が検出すると、過放電検出回路131は、過放電状態信号16を介して2次電池140が過放電状態であることを動作制御回路133に通知する。2次電池140が過放電状態にあることを動作制御回路133が認識すると、動作制御回路133は、第2制御信号19を介して指示をすることで充電電源監視回路132の動作を開始させる。
When the
動作を開始した充電電源監視回路132は、充電線14の監視を行い、充電電力が2次電池140を充電するのに不足していると判定すると低電力判定信号15をオンにする。動作制御回路133は、低電力判定信号15がオンになったことを認識すると第1制御信号17を介して指示をして過放電検出回路131の動作を停止させる。
The charging power
以上、本実施形態の説明を行ったが、本発明を適用することにより保護回路130における消費電力の低減化を図ることができ、2次電池140の寿命を延ばすことを図ることができる。
Although the present embodiment has been described above, by applying the present invention, power consumption in the
以下に第2実施形態及び第3実施形態について説明する。以降の実施形態の説明にあたっては、上述した実施形態と同様の構成並びに同様の機能を有する部分については同じ符号を付し、その説明を省略する。 The second embodiment and the third embodiment will be described below. In the following description of the embodiments, the same reference numerals are given to portions having the same configuration and the same functions as those of the above-described embodiments, and the description thereof is omitted.
(第2実施形態)
本実施形態は、装置100から太陽電池150を除き、充電電源である充電電力供給源151を外部に設けた装置200の例である。概略ブロック図を図8に示す。充電電力供給源151には、ACアダプターやUSB電源などが考えられる。
(Second Embodiment)
The present embodiment is an example of a
充電電力供給源151による充電電力が充電電源監視回路132により監視され、2次電池140に対して充電を行うのに不十分と判断された場合は、保護回路130内において過放電検出回路131の動作を停止させる制御が行われる。これにより、保護回路130で消費する電力の低減を図ることができる。
When charging power from the charging
本実施例は、装置200に充電電力供給源151の接続状態を認識する機能を有する場合の例である。該機能は、例えば充電電力供給源151の接続部分にスイッチを設け、該スイッチのオンまたはオフの状態が充電電源監視回路132で認識できるようにすることでよい。充電電源監視回路132は、装置200に充電電力供給源151が接続されていないと認識した場合は、低電力判定信号15をオンにする。これを受けて動作制御回路133は過放電検出回路131の動作を停止させる。
The present embodiment is an example in the case where the
尚、実施例4及び実施例5は、2次電池140が過放電状態にあるときに行われるようにしてもよい。
In addition, Example 4 and Example 5 may be performed when the
(第3実施形態)
本実施形態は、第1実施形態で説明した装置100にサンプリング回路136を付加した装置300の例である。装置300の概略ブロック図を図9に示す。サンプリング回路136は、所定の時間間隔でサンプリング信号18をオンとする。動作制御回路133は、サンプリング信号18を基にしたタイミング信号を生成し、第2制御信号19を介して充電電源監視回路132に生成したタイミング信号を出力する。充電電源監視回路132は、第2制御信号19を介して送られたタイミング信号がオンとなるときに充電線14の電圧状態のサンプリングを行う。該タイミング信号は、たとえば所定の時間間隔で所定の期間オンとなる信号でよい。所定の期間は、充電電源監視回路132が充電線14をサンプリングし、サンプリングした結果を低電力判定信号15に反映させることができる時間の長さ以上の期間でよい。動作制御回路133は、タイミング信号をオフにするタイミングで低電力判定信号15の値を取り込むことで、充電線14が2次電池140の充電に必要な電力があるかどうかを知ることができる。充電線14の状態の検出が所定の時間間隔となることから、保護回路130の消費電力の低減化を図ることができる。
(Third embodiment)
The present embodiment is an example of a
尚、本実施形態における動作は、2次電池140が過放電状態にあるときに行われるようにしてもよい。
The operation in the present embodiment may be performed when the
以上、本発明の実施形態について説明を行ったが、上記の本発明は上記の実施形態に限定されるものでなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で広く適用可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be widely applied without departing from the gist of the present invention.
11…電源線、12…過放電制御信号、13…充電制御信号、14…充電線、15…低電力判定信号、16…過放電状態信号、17…第1制御信号、18…サンプリング信号、19…第2制御信号、21…第1状態信号、22…第2状態信号、100…装置、110…放電制御回路、120…充電制御回路、130…保護回路、131…過放電検出回路、132…充電電源監視回路、133…動作制御回路、134…電力検出部、135…レベルシフト部、136…サンプリング回路、140…2次電池、150…太陽電池、151…充電電力供給源、200…装置、300…装置。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記2次電池の過放電状態を検出する過放電検出回路と、
制御部と、を含み、
前記充電電源監視回路は、電力検出部とレベルシフト部とを含み、
前記電力検出部は前記2次電池の充電電源に接続され、
前記レベルシフト部は前記2次電池の出力に接続され、
前記電力供給状態が前記2次電池を充電するのに必要な電力が不足していると前記充電
電源監視回路により判定された場合に、前記制御部が前記過放電検出回路の動作を停止さ
せることを特徴とする2次電池保護回路。 A charging power supply monitoring circuit for monitoring the power supply state of the charging power supply of the secondary battery;
An overdischarge detection circuit for detecting an overdischarge state of the secondary battery;
A control unit,
The charging power supply monitoring circuit includes a power detection unit and a level shift unit,
The power detection unit is connected to a charging power source of the secondary battery,
The level shift unit is connected to the output of the secondary battery,
The controller stops the operation of the overdischarge detection circuit when the charging power supply monitoring circuit determines that the power supply state is insufficient for charging the secondary battery. A secondary battery protection circuit.
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