JPH0549181A - ２次電池の過充電及び過放電防止回路 - Google Patents
２次電池の過充電及び過放電防止回路Info
- Publication number
- JPH0549181A JPH0549181A JP3213019A JP21301991A JPH0549181A JP H0549181 A JPH0549181 A JP H0549181A JP 3213019 A JP3213019 A JP 3213019A JP 21301991 A JP21301991 A JP 21301991A JP H0549181 A JPH0549181 A JP H0549181A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- overcharge
- battery
- voltage
- transistor
- overdischarge
- 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.)
- Granted
Links
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
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
- H02J7/0016—Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass circuits
-
- 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
-
- 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
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 容量バランスの取れた過充電及び過放電防止
回路を提供する。 【構成】 直列接続された２次電池Ａｂａｔ及びＢｂａ
ｔの正負極間にヒステリシス回路１を備える過充電検出
コンパレータＣＯＭＰ２、ＣＯＭＰ４を、また、ヒステ
リシス回路２を備える過放電検出コンパレータＣＯＭＰ
１、ＣＯＭＰ３を接続する。また、各電池間に過充電オ
ーバーフロー及び過放電バランスのためにトランジスタ
Ｔ１、Ｔ２及び抵抗Ｒを接続する。ＣＯＭＰ２又はＣＯ
ＭＰ４が過充電を検出するとトランジスタＴ６が充電電
流を遮断すると共にヒステリシスにより電池がヒステリ
シス電圧まで過充電オーバーフローを放電する。放電後
トランジスタＴ６がオンし、両電池の再充電を開始す
る。ＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ３が過放電を検出すると、ト
ランジスタＴ５が放電電流を遮断する。ヒステリシス回
路１、２により過充放電のバランスをとることができ
る。
回路を提供する。 【構成】 直列接続された２次電池Ａｂａｔ及びＢｂａ
ｔの正負極間にヒステリシス回路１を備える過充電検出
コンパレータＣＯＭＰ２、ＣＯＭＰ４を、また、ヒステ
リシス回路２を備える過放電検出コンパレータＣＯＭＰ
１、ＣＯＭＰ３を接続する。また、各電池間に過充電オ
ーバーフロー及び過放電バランスのためにトランジスタ
Ｔ１、Ｔ２及び抵抗Ｒを接続する。ＣＯＭＰ２又はＣＯ
ＭＰ４が過充電を検出するとトランジスタＴ６が充電電
流を遮断すると共にヒステリシスにより電池がヒステリ
シス電圧まで過充電オーバーフローを放電する。放電後
トランジスタＴ６がオンし、両電池の再充電を開始す
る。ＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ３が過放電を検出すると、ト
ランジスタＴ５が放電電流を遮断する。ヒステリシス回
路１、２により過充放電のバランスをとることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２次電池の過充電及び
過放電防止回路に関する。
過放電防止回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、２次電池の過充電及び過放電対策
として、以下の方法が知られている。充電器による過充
電対策は、充電時に電池の充電端子電圧を制御するもの
で、単電池又は単電池の並列接続では十分に効果がある
ものである。しかし電池は直列接続で使用されることが
多く、この場合、直列接続の両端電圧は、制御されるも
のの個々の電池電圧の制御はできない。従って、直列接
続中の少なくとも１個の電池がショートした場合、充電
中に他の電池は過充電となりこの方式は完全な過充電対
策とはならない。他の過充電対策として、過充電中に電
池の内圧が上昇することを利用して、メカニカルに電流
リード線を切断し、充電電流を遮断する方式がある。こ
の方式は過充電そのものを防止するものではなく、過充
電が進行後の電池温度の異常上昇、高内圧に起因する電
池の破壊を未然に防止するもので、一度電流遮断が働く
とその電池は使用不可能となる。
として、以下の方法が知られている。充電器による過充
電対策は、充電時に電池の充電端子電圧を制御するもの
で、単電池又は単電池の並列接続では十分に効果がある
ものである。しかし電池は直列接続で使用されることが
多く、この場合、直列接続の両端電圧は、制御されるも
のの個々の電池電圧の制御はできない。従って、直列接
続中の少なくとも１個の電池がショートした場合、充電
中に他の電池は過充電となりこの方式は完全な過充電対
策とはならない。他の過充電対策として、過充電中に電
池の内圧が上昇することを利用して、メカニカルに電流
リード線を切断し、充電電流を遮断する方式がある。こ
の方式は過充電そのものを防止するものではなく、過充
電が進行後の電池温度の異常上昇、高内圧に起因する電
池の破壊を未然に防止するもので、一度電流遮断が働く
とその電池は使用不可能となる。
【０００３】一方、過放電対策としては、負極集電体金
属の溶解電圧が電池電圧としてなるべくゼロに近い金属
を選定する方法がある。例えば銅に代えてニッケルを使
用すると効果はあるものの完全なものではない。特に、
直列接続の電池では電池の個体差により必ず一方の電池
の過放電が進行し、充放電サイクルの寿命劣化が著し
い。
属の溶解電圧が電池電圧としてなるべくゼロに近い金属
を選定する方法がある。例えば銅に代えてニッケルを使
用すると効果はあるものの完全なものではない。特に、
直列接続の電池では電池の個体差により必ず一方の電池
の過放電が進行し、充放電サイクルの寿命劣化が著し
い。
【０００４】さらに、他の従来の非水系２次電池の過充
電過放電対策として、以下に説明する方法が知られてい
る。図８は、非水系２次電池、例えばリチウムイオン２
次電池の電池構成例を示している。活物質として、正極
にＬｉＣｏＯ2 ６，負極にはグラファイト構造を有する
カーボン７を用い、各活物質は正極はＡｌ集電体８，負
極はＣｕ集電体９で保持される。正負活物質はセパレー
タ１０を介して対向し、各活物質間には有機電解液１１
が充填される。該電池の充放電特性は図９及び図１０に
示すように、充放電エネルギーと電池端子間電圧の間に
強い相関を有する。該電池には電池構成材料及び電池設
計で決まる設計電圧があり、この電圧を越えて充電する
ことを過充電と呼ぶ。過充電を行うと、（１）負極上で
のＬｉ金属の析出、（２）正極活物質の分解及び分解で
生成したコバルトイオンに起因する負極上でのＣｏ金属
或はコバルト化合物の析出、（３）有機電解液の分解、
が生ずる。
電過放電対策として、以下に説明する方法が知られてい
る。図８は、非水系２次電池、例えばリチウムイオン２
次電池の電池構成例を示している。活物質として、正極
にＬｉＣｏＯ2 ６，負極にはグラファイト構造を有する
カーボン７を用い、各活物質は正極はＡｌ集電体８，負
極はＣｕ集電体９で保持される。正負活物質はセパレー
タ１０を介して対向し、各活物質間には有機電解液１１
が充填される。該電池の充放電特性は図９及び図１０に
示すように、充放電エネルギーと電池端子間電圧の間に
強い相関を有する。該電池には電池構成材料及び電池設
計で決まる設計電圧があり、この電圧を越えて充電する
ことを過充電と呼ぶ。過充電を行うと、（１）負極上で
のＬｉ金属の析出、（２）正極活物質の分解及び分解で
生成したコバルトイオンに起因する負極上でのＣｏ金属
或はコバルト化合物の析出、（３）有機電解液の分解、
が生ずる。
【０００５】前記Ｌｉ金属、Ｃｏ金属、Ｃｏ化合物の析
出は正負極のショート原因となり、正極活物質、有機電
解液の分解は電池の著しい劣化原因となる。従って、過
充電は本質的に避けなければ電池の信頼性は確保できな
い。充電した電池に外部負荷を付け放電すると電池電圧
は低下していくが、放電を継続すると負極集電体（Ｃ
ｕ）の溶解電圧に達する。この溶解電圧に至った以降さ
らに放電することを過放電と呼び、過放電では当然に銅
がイオン化し、電解液に溶出する。集電体金属が溶出す
れば、集電機能の劣化、負極活物質の脱落が生じ電池の
要領を低下させる。さらに溶出した銅イオンが次の充電
時に負極に異常析出し、正負極のショート原因になる。
従って、過放電も当然に避けるべき課題である。
出は正負極のショート原因となり、正極活物質、有機電
解液の分解は電池の著しい劣化原因となる。従って、過
充電は本質的に避けなければ電池の信頼性は確保できな
い。充電した電池に外部負荷を付け放電すると電池電圧
は低下していくが、放電を継続すると負極集電体（Ｃ
ｕ）の溶解電圧に達する。この溶解電圧に至った以降さ
らに放電することを過放電と呼び、過放電では当然に銅
がイオン化し、電解液に溶出する。集電体金属が溶出す
れば、集電機能の劣化、負極活物質の脱落が生じ電池の
要領を低下させる。さらに溶出した銅イオンが次の充電
時に負極に異常析出し、正負極のショート原因になる。
従って、過放電も当然に避けるべき課題である。
【０００６】前記２次電池の過充電過放電防止対策とし
て、前記２次電池の電池電圧と充放電エネルギーの相関
関係を利用し、直列接続された前記電池の端子電圧を常
時検出し、設計電池電圧以上または負極集電体金属の溶
解電圧以下で充電又は放電電流を遮断することにより、
前記電池の過充電・過放電を防止し電池の信頼性・安全
性を保証するものが提案されている。
て、前記２次電池の電池電圧と充放電エネルギーの相関
関係を利用し、直列接続された前記電池の端子電圧を常
時検出し、設計電池電圧以上または負極集電体金属の溶
解電圧以下で充電又は放電電流を遮断することにより、
前記電池の過充電・過放電を防止し電池の信頼性・安全
性を保証するものが提案されている。
【０００７】図１１は、前記過充電・過放電防止方法の
基本的構成を示している。同図において、４個の電池が
直並列接続されている。電圧検出器１２、１３は、直列
接続された各電池の端子電圧を検出し、設計電圧以上で
スイッチ１４をオフし過充電を防止する。電圧検出器１
５は、直列接続の両電池端子電圧を検出し、負極集電体
金属又は該電池を使用する機器のカットオフ電圧で決ま
る設定電圧以下でスイッチ１６をオフし、過放電を防止
する。
基本的構成を示している。同図において、４個の電池が
直並列接続されている。電圧検出器１２、１３は、直列
接続された各電池の端子電圧を検出し、設計電圧以上で
スイッチ１４をオフし過充電を防止する。電圧検出器１
５は、直列接続の両電池端子電圧を検出し、負極集電体
金属又は該電池を使用する機器のカットオフ電圧で決ま
る設定電圧以下でスイッチ１６をオフし、過放電を防止
する。
【０００８】しかし、このような防止対策を施しても、
以下のような問題点が存在する。即ち、前記構成におい
て、個々の電池の過充電又は直列接続した２個の電池の
過放電を検出することができても、直列接続された２個
の電池を同時に充電又は放電する際、２個の電池の充電
又は放電のバランスの崩れは検出することができない。
そして、一方の電池が設定電圧まで充電されても他方の
電池が設定電圧まで充電されず、また一方の電池が設定
電圧まで放電しても他方の電池が設定電圧まで放電しな
いで、両電池の充電及び放電のバランスが崩れて、特に
Ｌｉ２次電池の場合、過充電又は過放電になることを絶
対に避けなければならない。従って、前記従来の回路で
一方がフル充電された場合、スイッチをオフして過充電
を避けることができても他方の電池はフル充電されず、
両者の充電状態にアンバランスが生じることになる。
以下のような問題点が存在する。即ち、前記構成におい
て、個々の電池の過充電又は直列接続した２個の電池の
過放電を検出することができても、直列接続された２個
の電池を同時に充電又は放電する際、２個の電池の充電
又は放電のバランスの崩れは検出することができない。
そして、一方の電池が設定電圧まで充電されても他方の
電池が設定電圧まで充電されず、また一方の電池が設定
電圧まで放電しても他方の電池が設定電圧まで放電しな
いで、両電池の充電及び放電のバランスが崩れて、特に
Ｌｉ２次電池の場合、過充電又は過放電になることを絶
対に避けなければならない。従って、前記従来の回路で
一方がフル充電された場合、スイッチをオフして過充電
を避けることができても他方の電池はフル充電されず、
両者の充電状態にアンバランスが生じることになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電池が充放
電を繰り返す過程において、個々の電池の個体差により
電池の容量バランスが崩れてきても、過充電及び過放電
を防止する方法を提供するものである。
電を繰り返す過程において、個々の電池の個体差により
電池の容量バランスが崩れてきても、過充電及び過放電
を防止する方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、直列接続され
た２次電池が充放電を繰り返す過程において、個々の電
池の個体差により電池の容量バランスが崩れてきても、
そのバランスを復活する機能を有する電池容量バランス
回路を充放電回路に設けて過充電及び過放電を防止する
ことを特徴とするものである。
た２次電池が充放電を繰り返す過程において、個々の電
池の個体差により電池の容量バランスが崩れてきても、
そのバランスを復活する機能を有する電池容量バランス
回路を充放電回路に設けて過充電及び過放電を防止する
ことを特徴とするものである。
【００１１】
【実施例】図１は、本発明の過充放電防止及び電池容量
バランス回路を示している。前記回路について、以下
に、電池Ａｂａｔ及び電池Ｂｂａｔの過充電検出及び過
放電検出について順次説明する。
バランス回路を示している。前記回路について、以下
に、電池Ａｂａｔ及び電池Ｂｂａｔの過充電検出及び過
放電検出について順次説明する。
【００１２】充電電源又は放電負荷端子となる＋Ｅｂ端
子から２次電池Ａｂａｔ，Ｂｂａｔ，ＮチャネルＭＯＳ
トランジスタＴ５、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＴ６
（以下、トランジスタＴ５、トランジスタＴ６とい
う。）を経て−Ｅｂ端子へ充電電流が流れる。過充電検
出回路を構成するコンパレータＣＯＭＰ２が、基準電圧
Ｅ１を越える例えば４．３Ｖの過充電を検出し、Ｈレベ
ルの電圧を出力する。（通常充電時はＬレベルであ
る）。
子から２次電池Ａｂａｔ，Ｂｂａｔ，ＮチャネルＭＯＳ
トランジスタＴ５、ＮチャネルＭＯＳトランジスタＴ６
（以下、トランジスタＴ５、トランジスタＴ６とい
う。）を経て−Ｅｂ端子へ充電電流が流れる。過充電検
出回路を構成するコンパレータＣＯＭＰ２が、基準電圧
Ｅ１を越える例えば４．３Ｖの過充電を検出し、Ｈレベ
ルの電圧を出力する。（通常充電時はＬレベルであ
る）。
【００１３】前記Ｈレベル出力によりオアゲートＧ７を
通してＰチャネルＭＯＳトランジスタＴ４（以下、トラ
ンジスタＴ４という）をオフ、ＮチャネルＭＯＳトラン
ジスタＴ７をオンすることによりＮチャネルＭＯＳトラ
ンジスタＴ６をオフして充電電流を遮断する。同時にオ
アゲートＧ３を通してＮチャネルＭＯＳトランジスタＴ
１をオンし、抵抗Ｒで電池Ａｂａｔの過充電オーバーフ
ローを放電する。
通してＰチャネルＭＯＳトランジスタＴ４（以下、トラ
ンジスタＴ４という）をオフ、ＮチャネルＭＯＳトラン
ジスタＴ７をオンすることによりＮチャネルＭＯＳトラ
ンジスタＴ６をオフして充電電流を遮断する。同時にオ
アゲートＧ３を通してＮチャネルＭＯＳトランジスタＴ
１をオンし、抵抗Ｒで電池Ａｂａｔの過充電オーバーフ
ローを放電する。
【００１４】前記電池Ａｂａｔが例えば４．１Ｖまで放
電して４．１Ｖを切ると、前記コンパレータＣＯＭＰ２
の出力がＬレベルとなり、トランジスタＴ１がオフ、ト
ランジスタＴ７がオフ、トランジスタＴ４がオン、トラ
ンジスタＴ６がオンになって再び充電可能となり、電池
Ａｂａｔ及び電池Ｂｂａｔとも充電される。
電して４．１Ｖを切ると、前記コンパレータＣＯＭＰ２
の出力がＬレベルとなり、トランジスタＴ１がオフ、ト
ランジスタＴ７がオフ、トランジスタＴ４がオン、トラ
ンジスタＴ６がオンになって再び充電可能となり、電池
Ａｂａｔ及び電池Ｂｂａｔとも充電される。
【００１５】一方、電池Ｂｂａｔが過充電された場合も
同様の動作を行う。端子＋Ｅｂから２次電池Ａｂａｔ，
Ｂｂａｔ，トランジスタＴ５、トランジスタＴ６を経て
端子−Ｅｂへ充電電流が流れる。過充電検出回路を構成
するコンパレータＣＯＭＰ４が、基準電圧Ｅ２を越える
例えば４．３Ｖの過充電を検出し、Ｈレベルの電圧を出
力する。（通常充電時はＬレベルである）。前記コンパ
レータＣＯＭＰ４のＨレベル出力によりオアゲートＧ７
を通してトランジスタＴ４をオフ、トランジスタＴ７を
オンすることによりトランジスタＴ６をオフして充電電
流を遮断する。同時にオアゲートＧ６を通してＮチャネ
ルＭＯＳトランジスタＴ２をオンし、抵抗Ｒで電池Ｂｂ
ａｔの過充電オーバーフローを放電する。前記電池Ｂｂ
ａｔが例えば４．１Ｖまで放電して４．１Ｖを切ると、
前記コンパレータＣＯＭＰ４の出力がＬレベルとなり、
トランジスタＴ２がオフ、トランジスタＴ７がオフ、ト
ランジスタＴ４がオン、トランジスタＴ６がオンになっ
て再び充電可能となり、電池Ａｂａｔ及び電池Ｂｂａｔ
とも充電される。
同様の動作を行う。端子＋Ｅｂから２次電池Ａｂａｔ，
Ｂｂａｔ，トランジスタＴ５、トランジスタＴ６を経て
端子−Ｅｂへ充電電流が流れる。過充電検出回路を構成
するコンパレータＣＯＭＰ４が、基準電圧Ｅ２を越える
例えば４．３Ｖの過充電を検出し、Ｈレベルの電圧を出
力する。（通常充電時はＬレベルである）。前記コンパ
レータＣＯＭＰ４のＨレベル出力によりオアゲートＧ７
を通してトランジスタＴ４をオフ、トランジスタＴ７を
オンすることによりトランジスタＴ６をオフして充電電
流を遮断する。同時にオアゲートＧ６を通してＮチャネ
ルＭＯＳトランジスタＴ２をオンし、抵抗Ｒで電池Ｂｂ
ａｔの過充電オーバーフローを放電する。前記電池Ｂｂ
ａｔが例えば４．１Ｖまで放電して４．１Ｖを切ると、
前記コンパレータＣＯＭＰ４の出力がＬレベルとなり、
トランジスタＴ２がオフ、トランジスタＴ７がオフ、ト
ランジスタＴ４がオン、トランジスタＴ６がオンになっ
て再び充電可能となり、電池Ａｂａｔ及び電池Ｂｂａｔ
とも充電される。
【００１６】ここで、重要なことは、前記コンパレータ
ＣＯＭＰ２又はＣＯＭＰ４のＨレベル出力によりオアゲ
ートＧ７を通してトランジスタＴ４をオフ、トランジス
タＴ７をオンすることによりトランジスタＴ６をオフし
て充電電流を遮断すると、電池の端子電圧が下がり、コ
ンパレータＣＯＭＰ２又はＣＯＭＰ４の出力がＬレベル
に反転して直ちに再度充電回路が動作してしまうのを避
け、電池Ａｂａｔ又は電池Ｂｂａｔの過充電オーバーフ
ローを放電し、４．１Ｖまで放電されると、再び充電可
能となり電池Ａｂａｔ及び電池Ｂｂａｔを充電するとい
うサイクルを実現するために、コンパレータＣＯＭＰ２
及びコンパレータＣＯＭＰ４の動作にヒステリシスを持
たせる必要がある。このため前記コンパレータＣＯＭＰ
２及びコンパレータＣＯＭＰ４の非反転入力端子にヒス
テリシス回路１を接続する。
ＣＯＭＰ２又はＣＯＭＰ４のＨレベル出力によりオアゲ
ートＧ７を通してトランジスタＴ４をオフ、トランジス
タＴ７をオンすることによりトランジスタＴ６をオフし
て充電電流を遮断すると、電池の端子電圧が下がり、コ
ンパレータＣＯＭＰ２又はＣＯＭＰ４の出力がＬレベル
に反転して直ちに再度充電回路が動作してしまうのを避
け、電池Ａｂａｔ又は電池Ｂｂａｔの過充電オーバーフ
ローを放電し、４．１Ｖまで放電されると、再び充電可
能となり電池Ａｂａｔ及び電池Ｂｂａｔを充電するとい
うサイクルを実現するために、コンパレータＣＯＭＰ２
及びコンパレータＣＯＭＰ４の動作にヒステリシスを持
たせる必要がある。このため前記コンパレータＣＯＭＰ
２及びコンパレータＣＯＭＰ４の非反転入力端子にヒス
テリシス回路１を接続する。
【００１７】以下に、前記ヒステリシス回路１について
説明する。図２は、過充電検出用コンパレータＣＯＭＰ
２及びコンパレータＣＯＭＰ４の非反転端子に接続され
るヒステリシス回路１の一例及び過充電のヒステリシス
電圧の説明図である。以下、電池Ａｂａｔを例に説明す
る。図２の（Ａ）において、充電により電池Ａｂａｔの
電池電圧Ｅｂが上昇して例えば４．３Ｖに達して、抵抗
ラダーの過充電用分圧点電圧Ｖ１が基準電圧Ｅ１を越え
ると、コンパレータＣＯＭＰ２の出力がＬレベルからＨ
レベルになり、トランジスタＴ６をオフする。また、禁
止回路３のＨレベル出力がコントロール端子Ｃ端子に供
給されてアナログスイッチＳＷ１がＨ端子に切り替わ
り、Ｖ２が比較電圧となる。Ｖ２は充電電流がオフとな
って電池端子電圧が下がっても基準電圧Ｅ１より高めに
設定してあるのでトランジスタＴ６（図１）のオフ状態
が保持され、直ちに充電を開始せず、充電の開始にヒス
テリシスを持たせることが可能となる。
説明する。図２は、過充電検出用コンパレータＣＯＭＰ
２及びコンパレータＣＯＭＰ４の非反転端子に接続され
るヒステリシス回路１の一例及び過充電のヒステリシス
電圧の説明図である。以下、電池Ａｂａｔを例に説明す
る。図２の（Ａ）において、充電により電池Ａｂａｔの
電池電圧Ｅｂが上昇して例えば４．３Ｖに達して、抵抗
ラダーの過充電用分圧点電圧Ｖ１が基準電圧Ｅ１を越え
ると、コンパレータＣＯＭＰ２の出力がＬレベルからＨ
レベルになり、トランジスタＴ６をオフする。また、禁
止回路３のＨレベル出力がコントロール端子Ｃ端子に供
給されてアナログスイッチＳＷ１がＨ端子に切り替わ
り、Ｖ２が比較電圧となる。Ｖ２は充電電流がオフとな
って電池端子電圧が下がっても基準電圧Ｅ１より高めに
設定してあるのでトランジスタＴ６（図１）のオフ状態
が保持され、直ちに充電を開始せず、充電の開始にヒス
テリシスを持たせることが可能となる。
【００１８】図２の（Ｂ）に示す過充電ヒステリシス電
圧について、図４を参照して説明する。充電器の充電終
止電圧８．２Ｖの半分をヒステリシス電圧として示して
いる。４．３Ｖは、前記抵抗ラダーの検出電圧Ｖ１に対
応し、４．１Ｖは、検出電圧Ｖ２に対応する電圧であ
る。電池Ａｂａｔ及びＢｂａｔの充電のバランスが崩れ
ていて電池Ａｂａｔの電池電圧が高くなり、危険領域に
なる手前（例として４．３Ｖ）まで上昇しても充電終止
電圧にならない時、前記過充電検出回路が動作してトラ
ンジスタＴ６をオフし充電電流を遮断する。充電電流が
オフになると電池電圧は下がるが、さらに前記トランジ
スタＴ１及び抵抗Ｒからなる放電回路で４．１Ｖまで放
電する。そして４．１Ｖを切るとコンパレータＣＯＭＰ
２の出力はＬレベルとなり再びトランジスタＴ６がオン
して電池Ｂｂａｔの電池電圧が４．１Ｖに達するまで再
度充電する。
圧について、図４を参照して説明する。充電器の充電終
止電圧８．２Ｖの半分をヒステリシス電圧として示して
いる。４．３Ｖは、前記抵抗ラダーの検出電圧Ｖ１に対
応し、４．１Ｖは、検出電圧Ｖ２に対応する電圧であ
る。電池Ａｂａｔ及びＢｂａｔの充電のバランスが崩れ
ていて電池Ａｂａｔの電池電圧が高くなり、危険領域に
なる手前（例として４．３Ｖ）まで上昇しても充電終止
電圧にならない時、前記過充電検出回路が動作してトラ
ンジスタＴ６をオフし充電電流を遮断する。充電電流が
オフになると電池電圧は下がるが、さらに前記トランジ
スタＴ１及び抵抗Ｒからなる放電回路で４．１Ｖまで放
電する。そして４．１Ｖを切るとコンパレータＣＯＭＰ
２の出力はＬレベルとなり再びトランジスタＴ６がオン
して電池Ｂｂａｔの電池電圧が４．１Ｖに達するまで再
度充電する。
【００１９】このようにして、両電池の充電のサイクル
がなされ、バランスの取れた充電がなされ、両電池の過
充電を防止できる。なお、この状態の時、電池を通常放
電にすると、トランジスタＴ６がオフとなっているの
で、小電流でも後述する過電流検出回路が働き、放電が
不可能となるので前記ヒステリシス禁止回路３によりア
ナログスイッチＳＷ１をＬ側に切り替えて、トランジス
タＴ６をオンにする。
がなされ、バランスの取れた充電がなされ、両電池の過
充電を防止できる。なお、この状態の時、電池を通常放
電にすると、トランジスタＴ６がオフとなっているの
で、小電流でも後述する過電流検出回路が働き、放電が
不可能となるので前記ヒステリシス禁止回路３によりア
ナログスイッチＳＷ１をＬ側に切り替えて、トランジス
タＴ６をオンにする。
【００２０】次に、過放電検出について以下に電池Ａｂ
ａｔを例に説明する。図１において、コンパレータＣＯ
ＭＰ１が電池Ａｂａｔの過放電（一例として１．８Ｖ）
を検出すると、Ｈレベルを出力する。（通常放電時はＬ
レベル）前記コンパレータＣＯＭＰ１のＨレベル出力に
よりオアゲートＧ８及びノアゲートＧ９を通してＮチャ
ネルＭＯＳトランジスタＴ５（以下、トランジスタＴ５
という）をオフし、さらにゲートＧ１１によってＮチャ
ネルＭＯＳトランジスタＴ３（以下、トランジスタＴ３
という）をオフして放電電流を遮断する。同時にアンド
ゲートＧ５、オアゲートＧ６を通してＮチャネルＭＯＳ
トランジスタＴ２（以下トランジスタＴ２という）をオ
ンし、電池Ｂｂａｔの残容量を抵抗Ｒで消費する。この
時、ゲートＧ１、アンドゲートＧ２を経てオアゲートＧ
３の出力がＬレベルとなっており、トランジスタＴ１を
オフ状態に保持しておき、電池Ａｂａｔの過放電バラン
ス回路を動作させないようにしておく。
ａｔを例に説明する。図１において、コンパレータＣＯ
ＭＰ１が電池Ａｂａｔの過放電（一例として１．８Ｖ）
を検出すると、Ｈレベルを出力する。（通常放電時はＬ
レベル）前記コンパレータＣＯＭＰ１のＨレベル出力に
よりオアゲートＧ８及びノアゲートＧ９を通してＮチャ
ネルＭＯＳトランジスタＴ５（以下、トランジスタＴ５
という）をオフし、さらにゲートＧ１１によってＮチャ
ネルＭＯＳトランジスタＴ３（以下、トランジスタＴ３
という）をオフして放電電流を遮断する。同時にアンド
ゲートＧ５、オアゲートＧ６を通してＮチャネルＭＯＳ
トランジスタＴ２（以下トランジスタＴ２という）をオ
ンし、電池Ｂｂａｔの残容量を抵抗Ｒで消費する。この
時、ゲートＧ１、アンドゲートＧ２を経てオアゲートＧ
３の出力がＬレベルとなっており、トランジスタＴ１を
オフ状態に保持しておき、電池Ａｂａｔの過放電バラン
ス回路を動作させないようにしておく。
【００２１】過放電検出についてもヒステリシスを持た
せるため、コンパレータＣＯＭＰ１の反転入力端子に図
３の（Ａ）に一例として示すヒステリシス回路２を設け
る。同図において、放電により電池Ａｂａｔの電池電圧
Ｅｂが下がり、抵抗ラダーの過放電用分圧点電圧Ｖ４が
基準電圧Ｅ１を越えると、コンパレータＣＯＭＰ１の出
力がＬレベルからＨレベルになり、トランジスタＴ５を
オフして放電電流を遮断する。
せるため、コンパレータＣＯＭＰ１の反転入力端子に図
３の（Ａ）に一例として示すヒステリシス回路２を設け
る。同図において、放電により電池Ａｂａｔの電池電圧
Ｅｂが下がり、抵抗ラダーの過放電用分圧点電圧Ｖ４が
基準電圧Ｅ１を越えると、コンパレータＣＯＭＰ１の出
力がＬレベルからＨレベルになり、トランジスタＴ５を
オフして放電電流を遮断する。
【００２２】図３の（Ｂ）は、過放電のヒステリシス電
圧を示しており、以下に図５を参照して説明する。電池
の放電バランスが崩れていて電池Ａｂａｔの電圧が危険
領域の手前の電圧１．８Ｖまで下がっても、この電池を
使用している機器の放電終止電圧にならない時、前記電
圧Ｖ４がコンパレータＣＯＭＰ１の入力となり過放電検
出が動作してトランジスタＴ３をオフ、トランジスタＴ
５をオフする。放電電流が遮断されると電池電圧が上昇
するので直ちに再度トランジスタＴ５がオンしないよう
にヒステリシス（一例として２Ｖ）を設定している。
圧を示しており、以下に図５を参照して説明する。電池
の放電バランスが崩れていて電池Ａｂａｔの電圧が危険
領域の手前の電圧１．８Ｖまで下がっても、この電池を
使用している機器の放電終止電圧にならない時、前記電
圧Ｖ４がコンパレータＣＯＭＰ１の入力となり過放電検
出が動作してトランジスタＴ３をオフ、トランジスタＴ
５をオフする。放電電流が遮断されると電池電圧が上昇
するので直ちに再度トランジスタＴ５がオンしないよう
にヒステリシス（一例として２Ｖ）を設定している。
【００２３】すなわち、前記ヒステリシス回路２におけ
るアナログスイッチＳＷ２をＬ側に切り替えて電圧Ｖ４
よりも高い電圧Ｖ３を比較電圧として設定し、該電圧Ｖ
３は放電電流が遮断されて電池Ａｂａｔの端子電圧が上
がっても基準電圧Ｅ１より低めに設定しているので、前
記オフ状態が保持される。この間は電池Ａｂａｔは僅か
に自己放電するのみで過放電に至ることはない。このよ
うに過放電検出が動作した時は、電池Ｂｂａｔをトラン
ジスタＴ２及び抵抗Ｒからなる内部放電回路で放電さ
せ、両電池の放電をバランスさせる。電池Ｂｂａｔの過
放電検出用のコンパレータＣＯＭＰ３の出力がＬレベル
であり、ゲートＧ４の出力がＨレベルとなり、従って、
アンドゲートＧ５、オアゲートＧ６を通してトランジス
タＴ２がオンしているから抵抗Ｒで電池Ｂｂａｔの内部
放電がなされる。なお、使用機器が終止電圧でオフした
後も電池を付けっ放しにした場合も過放電検出が動作す
る。以上、Ａｂａｔについて説明したが、Ｂｂａｔも同
様に動作する。
るアナログスイッチＳＷ２をＬ側に切り替えて電圧Ｖ４
よりも高い電圧Ｖ３を比較電圧として設定し、該電圧Ｖ
３は放電電流が遮断されて電池Ａｂａｔの端子電圧が上
がっても基準電圧Ｅ１より低めに設定しているので、前
記オフ状態が保持される。この間は電池Ａｂａｔは僅か
に自己放電するのみで過放電に至ることはない。このよ
うに過放電検出が動作した時は、電池Ｂｂａｔをトラン
ジスタＴ２及び抵抗Ｒからなる内部放電回路で放電さ
せ、両電池の放電をバランスさせる。電池Ｂｂａｔの過
放電検出用のコンパレータＣＯＭＰ３の出力がＬレベル
であり、ゲートＧ４の出力がＨレベルとなり、従って、
アンドゲートＧ５、オアゲートＧ６を通してトランジス
タＴ２がオンしているから抵抗Ｒで電池Ｂｂａｔの内部
放電がなされる。なお、使用機器が終止電圧でオフした
後も電池を付けっ放しにした場合も過放電検出が動作す
る。以上、Ａｂａｔについて説明したが、Ｂｂａｔも同
様に動作する。
【００２４】以上、過充電及び過放電のバランスについ
て回路の動作を説明したが、図４及び図５に示す過充電
バランスについての充電時間と電池電圧及び過放電バラ
ンスについて放電時間と電池電圧の関係を見ると、各コ
ンパレータの入力部にヒステリシス回路を設けたため、
過充電バランスは、４．１Ｖと４．３Ｖ間においてバラ
ンス良く充電がなされ、また過放電バランスは、１．８
Ｖと２Ｖ間においてバランス良く放電がなされることが
わかる。
て回路の動作を説明したが、図４及び図５に示す過充電
バランスについての充電時間と電池電圧及び過放電バラ
ンスについて放電時間と電池電圧の関係を見ると、各コ
ンパレータの入力部にヒステリシス回路を設けたため、
過充電バランスは、４．１Ｖと４．３Ｖ間においてバラ
ンス良く充電がなされ、また過放電バランスは、１．８
Ｖと２Ｖ間においてバランス良く放電がなされることが
わかる。
【００２５】次に、前記過充電・過放電検出回路におい
て、負荷がショートしたり、オーバーロードになり過大
電流が流れた時の過大電流検出及びその保護について図
６及び図７で説明する。図７は、放電負荷４又は充電電
源５が接続される＋Ｅｂ端子と−Ｅｂ端子間がショート
した時の状態を説明するために、図１に示す回路を一部
ブロック化した回路図を示している。
て、負荷がショートしたり、オーバーロードになり過大
電流が流れた時の過大電流検出及びその保護について図
６及び図７で説明する。図７は、放電負荷４又は充電電
源５が接続される＋Ｅｂ端子と−Ｅｂ端子間がショート
した時の状態を説明するために、図１に示す回路を一部
ブロック化した回路図を示している。
【００２６】＋Ｅｂ端子と−Ｅｂ端子間がショートして
過大電流（例えば３Ａ）が流れると、通常動作時にスイ
ッチオンしているトランジスタＴ５及びトランジスタＴ
６の飽和抵抗と過大電流によって生ずる電圧がコンパレ
ータＣＯＭＰ５（通常はＬレベル）の非反転入力端子に
入力されてＨレベルを出力し、ノアゲートＧ９及びノア
ゲートＧ１０を通してトランジスタＴ５のゲート電圧Ｅ
ｇを０にしてトランジスタＴ５をオフし過電流を遮断す
る。
過大電流（例えば３Ａ）が流れると、通常動作時にスイ
ッチオンしているトランジスタＴ５及びトランジスタＴ
６の飽和抵抗と過大電流によって生ずる電圧がコンパレ
ータＣＯＭＰ５（通常はＬレベル）の非反転入力端子に
入力されてＨレベルを出力し、ノアゲートＧ９及びノア
ゲートＧ１０を通してトランジスタＴ５のゲート電圧Ｅ
ｇを０にしてトランジスタＴ５をオフし過電流を遮断す
る。
【００２７】過大電流が流れず通常の動作をしている時
は、図６の（Ｂ）に示すように、ゲート電圧Ｅｇは、ト
ランジスタＴ５に最大電流が流れる電圧になっている
が、過電流が検出されると、まず抵抗Ｒ１側の電圧が回
路の内部時定数による遅れ（２００μｓ）の後０にな
り、その間トランジスタＴ５のゲート電圧Ｅｇは、抵抗
Ｒ１とＲ２で分圧されてゲート電圧が下がりトランジス
タＴ５に流れる電流を制限する。その後抵抗Ｒ３と容量
Ｃ１の時定数Ｃ１Ｒ３による遅れ（数ｍｓ）の後、抵抗
Ｒ２側の電圧が０になりゲート電圧Ｅｇが０になると、
トランジスタＴ５をオフして過電流を遮断し回路が保護
される。コンパレータＣＯＭＰ５の基準電圧Ｅ３は、前
記トランジスタＴ５に流れる制限電流（図６のＢ）を検
出するように設定する。前記説明したように過放電検出
が動作した時は当然にゲート電圧は０になりトランジス
タＴ５をオフする。
は、図６の（Ｂ）に示すように、ゲート電圧Ｅｇは、ト
ランジスタＴ５に最大電流が流れる電圧になっている
が、過電流が検出されると、まず抵抗Ｒ１側の電圧が回
路の内部時定数による遅れ（２００μｓ）の後０にな
り、その間トランジスタＴ５のゲート電圧Ｅｇは、抵抗
Ｒ１とＲ２で分圧されてゲート電圧が下がりトランジス
タＴ５に流れる電流を制限する。その後抵抗Ｒ３と容量
Ｃ１の時定数Ｃ１Ｒ３による遅れ（数ｍｓ）の後、抵抗
Ｒ２側の電圧が０になりゲート電圧Ｅｇが０になると、
トランジスタＴ５をオフして過電流を遮断し回路が保護
される。コンパレータＣＯＭＰ５の基準電圧Ｅ３は、前
記トランジスタＴ５に流れる制限電流（図６のＢ）を検
出するように設定する。前記説明したように過放電検出
が動作した時は当然にゲート電圧は０になりトランジス
タＴ５をオフする。
【００２８】しかし、過充電検出が動作してトランジス
タＴ６がオフしている状態で電池を放電にすると、前記
過電流検出回路は、トランジスタＴ６の寄生ダイオード
Ｄ２を通じて電流が流れこの寄生ダイオードによる順方
向電圧降下（０．７Ｖ）をコンパレータＣＯＭＰ５が検
出し過電流でなくても動作してトランジスタＴ５をオフ
にしてしまうことがあるので、この時は過充電検出回路
のヒステリシス禁止回路３の出力をＬレベルにしてアナ
ログスイッチＳＷをＬ端子側に切り替え、過充電検出を
やめてトランジスタＴ６をオンにする。この動作速度は
前記過電流保護回路の動作より速い必要がある。
タＴ６がオフしている状態で電池を放電にすると、前記
過電流検出回路は、トランジスタＴ６の寄生ダイオード
Ｄ２を通じて電流が流れこの寄生ダイオードによる順方
向電圧降下（０．７Ｖ）をコンパレータＣＯＭＰ５が検
出し過電流でなくても動作してトランジスタＴ５をオフ
にしてしまうことがあるので、この時は過充電検出回路
のヒステリシス禁止回路３の出力をＬレベルにしてアナ
ログスイッチＳＷをＬ端子側に切り替え、過充電検出を
やめてトランジスタＴ６をオンにする。この動作速度は
前記過電流保護回路の動作より速い必要がある。
【００２９】次に、過電流検出後の復帰について図７で
説明する。前記説明したように負荷がショートしたり、
オーバロードになり過大電流が流れると、コンパレータ
５は過電流を検出して、トランジスタＴ５をオフする
が、トランジスタＴ５がオフすると、電池ＧＮＤに対す
る−Ｅｂ端子の電位差は、トランジスタＴ５の寄生ダイ
オードＤ１を介して負荷に引っ張られて高電圧＋Ｅｂ
（４〜８Ｖ）となる。この状態で過負荷を取り除いた
時、−Ｅｂ端子が高電圧のまま保持されていると復帰で
きない。そこで、トランジスタＴ３と抵抗Ｒ４で小電流
を流して−Ｅｂ端子を０Ｖ近傍まで下げ復帰させる。こ
の電流は小電流ではあるが長時間過負荷（いったん過負
荷その後軽負荷になった場合も含む）にしておくと電池
から無駄電流を流すことになる。これは特に放電末期で
問題になるので、過放電検出が働いた時はトランジスタ
Ｔ３をオフして遮断する。
説明する。前記説明したように負荷がショートしたり、
オーバロードになり過大電流が流れると、コンパレータ
５は過電流を検出して、トランジスタＴ５をオフする
が、トランジスタＴ５がオフすると、電池ＧＮＤに対す
る−Ｅｂ端子の電位差は、トランジスタＴ５の寄生ダイ
オードＤ１を介して負荷に引っ張られて高電圧＋Ｅｂ
（４〜８Ｖ）となる。この状態で過負荷を取り除いた
時、−Ｅｂ端子が高電圧のまま保持されていると復帰で
きない。そこで、トランジスタＴ３と抵抗Ｒ４で小電流
を流して−Ｅｂ端子を０Ｖ近傍まで下げ復帰させる。こ
の電流は小電流ではあるが長時間過負荷（いったん過負
荷その後軽負荷になった場合も含む）にしておくと電池
から無駄電流を流すことになる。これは特に放電末期で
問題になるので、過放電検出が働いた時はトランジスタ
Ｔ３をオフして遮断する。
【００３０】また、過充電検出時に、トランジスタＴ６
がオフされると、充電器の端子電圧が上昇し、−Ｅｂ端
子はその電圧に引っ張られて、電池ＧＮＤより低い電圧
になり、しかも充電器の特性で引っ張られる電圧は異な
る。そして−Ｅｂ端子がマイナスになるとトランジスタ
Ｔ６のゲート電圧を電池ＧＮＤまで下げても完全にオフ
できない場合が生ずる。そこで、過充電を検出した時
は、トランジスタＴ７がオンしているので、該トランジ
スタＴ７を介してトランジスタＴ６のゲートを−Ｅｂ端
子とショートさせて完全な遮断を行う。なお、過充電検
出が動作していない時は、トランジスタＴ４がオンして
いてトランジスタＴ６にゲート電圧を供給しているの
で、トランジスタＴ６はオン状態を保つ。
がオフされると、充電器の端子電圧が上昇し、−Ｅｂ端
子はその電圧に引っ張られて、電池ＧＮＤより低い電圧
になり、しかも充電器の特性で引っ張られる電圧は異な
る。そして−Ｅｂ端子がマイナスになるとトランジスタ
Ｔ６のゲート電圧を電池ＧＮＤまで下げても完全にオフ
できない場合が生ずる。そこで、過充電を検出した時
は、トランジスタＴ７がオンしているので、該トランジ
スタＴ７を介してトランジスタＴ６のゲートを−Ｅｂ端
子とショートさせて完全な遮断を行う。なお、過充電検
出が動作していない時は、トランジスタＴ４がオンして
いてトランジスタＴ６にゲート電圧を供給しているの
で、トランジスタＴ６はオン状態を保つ。
【００３１】以上、図１に示す実施例は、本発明の技術
思想を実現する回路の一例であり、使用する素子、回路
方式、設定電圧は任意であることは言うまでもない。ま
た、３個以上の２次電池の直列接続にも対応でき、さら
に回路を集積化して用いることも可能である。この回路
は電池内部、外部、バッテリーパック内、充電器に組み
込むことができる。
思想を実現する回路の一例であり、使用する素子、回路
方式、設定電圧は任意であることは言うまでもない。ま
た、３個以上の２次電池の直列接続にも対応でき、さら
に回路を集積化して用いることも可能である。この回路
は電池内部、外部、バッテリーパック内、充電器に組み
込むことができる。
【００３２】
【発明の効果】本発明は、過充電検出及び過放電検出に
ヒステリシスを持たせて、過充放電時に個々の２次電池
の容量バランスをとることにより、充放電サイクルをよ
り改善でき、且つ個々の電池の過充電過放電を完全に防
止できる。
ヒステリシスを持たせて、過充放電時に個々の２次電池
の容量バランスをとることにより、充放電サイクルをよ
り改善でき、且つ個々の電池の過充電過放電を完全に防
止できる。
【図１】本発明実施例の回路図である。
【図２】本発明過充電検出のヒステリシス回路図及びそ
の説明図である。
の説明図である。
【図３】本発明過放電検出のヒステリシス回路図及びそ
の説明図である。
の説明図である。
【図４】本発明の過充電バランスの説明図である。
【図５】本発明の過放電バランスの説明図である。
【図６】本発明過電流検出及び保護回路図及びその説明
図である。
図である。
【図７】本発明過電流検出後の復帰及び過充電遮断を説
明する回路図である。
明する回路図である。
【図８】２次電池の構造の一例を示す図である。
【図９】２次電池の充電エネルギーと電池電圧の関係を
示す図である。
示す図である。
【図１０】２次電池の放電エネルギーと電池電圧の関係
を示す図である。
を示す図である。
【図１１】従来の過充電及び過放電防止回路図である。
１・・過充電検出ヒステリシス回路 ２・・過放電検出
ヒステリシス回路 ３・・ヒステリシス禁止回路 ＣＯＭＰ２、ＣＯＭＰ４
・・過充電検出コンパレータ ＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ３
・・過放電検出コンパレータ ＣＯＭＰ５・・過電流検
出コンパレータ Ｔ５・・放電電流遮断トランジスタ
Ｔ６・・充電電流遮断トランジスタ
ヒステリシス回路 ３・・ヒステリシス禁止回路 ＣＯＭＰ２、ＣＯＭＰ４
・・過充電検出コンパレータ ＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ３
・・過放電検出コンパレータ ＣＯＭＰ５・・過電流検
出コンパレータ Ｔ５・・放電電流遮断トランジスタ
Ｔ６・・充電電流遮断トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三瓶 晃 福島県郡山市日和田町高倉字下杉下１ー１ 株式会社ソニー・エナジー・テツク郡山 工場内
Claims (1)
- 【請求項１】 直列接続した２次電池と、前記各２次電
池の正極と負極間に接続したヒステリシス特性を有する
過充電検出回路及び過放電検出回路と、前記各２次電池
正負極間に接続され、前記過充電検出回路又は過放電検
出回路の出力レベルで制御される放電回路と、前記過充
電検出回路の出力レベルに応じて充電電流を遮断する回
路と、前記過放電検出回路の出力レベルに応じて放電電
流を遮断する回路と、放電負荷又は充電電源端子とを備
え、前記２次電池の過充電及び過放電を防止し且つ過充
放電の電池容量バランスを取ることを特徴とする直列接
続された２次電池の過充電及び過放電防止回路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03213019A JP3136677B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | ２次電池の過充電及び過放電防止回路 |
| DE69218848T DE69218848T2 (de) | 1991-07-31 | 1992-07-29 | Schaltung zum Schutz von Überladung und Überentladung von Zweitbatterien |
| EP92112941A EP0525744B1 (en) | 1991-07-31 | 1992-07-29 | Circuit for preventing overcharge and overdischarge of secondary batteries |
| US08/226,105 US5547775A (en) | 1991-04-26 | 1994-04-11 | Circuit for preventing overcharge and overdischarge of secondary batteries |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03213019A JP3136677B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | ２次電池の過充電及び過放電防止回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0549181A true JPH0549181A (ja) | 1993-02-26 |
| JP3136677B2 JP3136677B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=16632162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03213019A Expired - Lifetime JP3136677B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-07-31 | ２次電池の過充電及び過放電防止回路 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0525744B1 (ja) |
| JP (1) | JP3136677B2 (ja) |
| DE (1) | DE69218848T2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5705911A (en) * | 1995-11-30 | 1998-01-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Charging circuit |
| US5926661A (en) * | 1996-12-16 | 1999-07-20 | Olympus Optical Co., Ltd. | Camera using secondary battery |
| JP2002204534A (ja) * | 2001-11-20 | 2002-07-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池の保護装置 |
| JP2008178292A (ja) * | 2008-02-01 | 2008-07-31 | Ricoh Co Ltd | 並列モニタ回路およびそれを用いた半導体装置 |
| US7408325B2 (en) | 2003-12-11 | 2008-08-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery charging method |
| JP2008228518A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蓄電システム |
| JP2009193720A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Mitsumi Electric Co Ltd | 電池パック |
| JP2010528576A (ja) * | 2007-05-24 | 2010-08-19 | チャン、チュン−チエ | 蓄電池アセンブリおよびそれを用いた電力システム |
| WO2011105309A1 (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | Ricoh Company, Ltd. | Secondary cell protection circuit and battery |
| JP2013070478A (ja) * | 2011-09-21 | 2013-04-18 | Mitsubishi Motors Corp | 充電装置 |
| CN103414166A (zh) * | 2013-08-23 | 2013-11-27 | 苏州之侨新材料科技有限公司 | 一种锂离子电池充放电保护装置 |
| JP2014161186A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Seiko Instruments Inc | スイッチ回路、半導体装置及びバッテリ装置 |
| JP2015192461A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 株式会社Ihi | 電池システム |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5254930A (en) * | 1992-06-10 | 1993-10-19 | Digital Equipment Corporation | Fault detector for a plurality of batteries in battery backup systems |
| JP3291530B2 (ja) * | 1992-09-17 | 2002-06-10 | ソニー株式会社 | バッテリー保護回路 |
| US5530336A (en) * | 1992-09-17 | 1996-06-25 | Sony Corporation | Battery protection circuit |
| US5742148A (en) * | 1992-11-24 | 1998-04-21 | Seiko Instruments Inc. | Charge/discharge control circuit and chargeable electric power source apparatus |
| AU691507B2 (en) * | 1993-09-17 | 1998-05-21 | Nec Corporation | Charging and discharging circuit for preventing overcharge and overdischarge of rechargable battery pack consisting of a plurality of rechargable batteries |
| FR2720561B1 (fr) * | 1994-05-24 | 1996-08-23 | Electromobiles Rochelaises Ste | Dispositif de limitation de décharge de batteries d'accumulateurs électriques notamment de traction de véhicule électrique. |
| US5646503A (en) * | 1995-10-04 | 1997-07-08 | Motorola, Inc. | Method for balancing power sources and structure therefor |
| DE69939535D1 (de) | 1999-08-20 | 2008-10-23 | Em Microelectronic Marin Sa | System zur Steuerung eines Zweirichtungs-Schalters mit zwei Transistoren |
| FR2804800B1 (fr) * | 2000-02-03 | 2002-04-26 | Cit Alcatel | Bloc batterie li-ion pouvant etre charge par un chargeur alcalin |
| DE10342129A1 (de) * | 2003-09-12 | 2005-04-07 | Robert Bosch Gmbh | Ladegerät zum Aufladen einer Batterie und Verfahren zu seinem Betrieb |
| CN103219752A (zh) * | 2012-01-20 | 2013-07-24 | 登丰微电子股份有限公司 | 电池电压平衡电路及具电池电压平衡功能的电池模块 |
| US9153990B2 (en) * | 2012-11-30 | 2015-10-06 | Tesla Motors, Inc. | Steady state detection of an exceptional charge event in a series connected battery element |
| FR2999354A1 (fr) | 2012-12-12 | 2014-06-13 | Oreal | Circuit electrique comportant un composant du coupure dudit circuit, et dispositif comportant un tel circuit electrique |
| EP2916413B1 (en) * | 2014-03-03 | 2022-04-06 | Greatbatch Ltd. | Voltage cutoff circuit for an electrochemical cell |
| CN107749652B (zh) * | 2017-10-30 | 2021-03-02 | 珠海市魅族科技有限公司 | 一种过压保护电路、充电电路以及相关方法和终端设备 |
| CN111313374A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-06-19 | 深圳市麦澜创新科技有限公司 | 一种应用于电动自行车bms的电池系统欠压保护电路和方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3543043A (en) * | 1968-11-04 | 1970-11-24 | Gen Motors Corp | Battery protection system |
| US4086525A (en) * | 1976-12-28 | 1978-04-25 | General Electric Company | Circuit for preventing overdischarge of a battery |
| DE2735114A1 (de) * | 1977-08-04 | 1979-02-15 | Ralph E Scheidler | Steuervorrichtung zum laden von in reihe geschalteten elektrischen batterien |
| US4303877A (en) * | 1978-05-05 | 1981-12-01 | Brown, Boveri & Cie Aktiengesellschaft | Circuit for protecting storage cells |
| US4238721A (en) * | 1979-02-06 | 1980-12-09 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | System and method for charging electrochemical cells in series |
| DE2928503A1 (de) * | 1979-07-14 | 1981-01-29 | Hoppecke Zoellner Sohn Accu | Verfahren und vorrichtung zur vollund/oder ausgleichsladung von mehrzelligen akkumulaturenbatterien bei bregenzter gesamtspannung |
| US4583035A (en) * | 1984-03-05 | 1986-04-15 | Sloan Albert H | Apparatus for monitoring and charging electric storage battery |
| DE3611484C2 (de) * | 1986-04-05 | 1994-06-09 | Ceag Licht & Strom | Schaltungsanordnung für eine tragbare Leuchte |
| US4820965A (en) * | 1987-03-23 | 1989-04-11 | Maurice A. Sween | Control circuit for battery charger |
| JPH01148029A (ja) * | 1987-12-03 | 1989-06-09 | Fujitsu Ltd | 充電遮断時における過放電保護方式 |
| US4820966A (en) * | 1988-06-13 | 1989-04-11 | Ron Fridman | Battery monitoring system |
-
1991
- 1991-07-31 JP JP03213019A patent/JP3136677B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-07-29 DE DE69218848T patent/DE69218848T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-07-29 EP EP92112941A patent/EP0525744B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5705911A (en) * | 1995-11-30 | 1998-01-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Charging circuit |
| US5926661A (en) * | 1996-12-16 | 1999-07-20 | Olympus Optical Co., Ltd. | Camera using secondary battery |
| JP2002204534A (ja) * | 2001-11-20 | 2002-07-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池の保護装置 |
| US7408325B2 (en) | 2003-12-11 | 2008-08-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery charging method |
| JP2008228518A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蓄電システム |
| JP2010528576A (ja) * | 2007-05-24 | 2010-08-19 | チャン、チュン−チエ | 蓄電池アセンブリおよびそれを用いた電力システム |
| JP2008178292A (ja) * | 2008-02-01 | 2008-07-31 | Ricoh Co Ltd | 並列モニタ回路およびそれを用いた半導体装置 |
| US8183835B2 (en) | 2008-02-12 | 2012-05-22 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Battery pack |
| JP2009193720A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Mitsumi Electric Co Ltd | 電池パック |
| WO2011105309A1 (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | Ricoh Company, Ltd. | Secondary cell protection circuit and battery |
| JP2011182484A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Ricoh Co Ltd | ２次電池保護回路とバッテリ装置 |
| KR101438295B1 (ko) * | 2010-02-26 | 2014-09-16 | 가부시키가이샤 리코 | 2차 전지 보호 회로 및 배터리 |
| US9106081B2 (en) | 2010-02-26 | 2015-08-11 | Ricoh Electronic Devices Co., Ltd. | Secondary cell protection circuit and battery |
| JP2013070478A (ja) * | 2011-09-21 | 2013-04-18 | Mitsubishi Motors Corp | 充電装置 |
| JP2014161186A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Seiko Instruments Inc | スイッチ回路、半導体装置及びバッテリ装置 |
| CN103414166A (zh) * | 2013-08-23 | 2013-11-27 | 苏州之侨新材料科技有限公司 | 一种锂离子电池充放电保护装置 |
| JP2015192461A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 株式会社Ihi | 電池システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69218848D1 (de) | 1997-05-15 |
| EP0525744A1 (en) | 1993-02-03 |
| DE69218848T2 (de) | 1997-11-06 |
| JP3136677B2 (ja) | 2001-02-19 |
| EP0525744B1 (en) | 1997-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3136677B2 (ja) | ２次電池の過充電及び過放電防止回路 | |
| US5547775A (en) | Circuit for preventing overcharge and overdischarge of secondary batteries | |
| JP3291530B2 (ja) | バッテリー保護回路 | |
| JP3468220B2 (ja) | 充放電保護回路、および該充放電保護回路を組み込んだバッテリーパック、該バッテリーパックを用いた電子機器 | |
| US8179139B2 (en) | Rechargeable battery abnormality detection apparatus and rechargeable battery apparatus | |
| JP3043704B2 (ja) | バッテリパックの過充放電防止制御方法および装置 | |
| JP3848574B2 (ja) | 充放電制御装置 | |
| JP4221572B2 (ja) | 過電流検出回路及び電池ユニット | |
| JP5083588B2 (ja) | リチウム電池パック | |
| EP1533881A2 (en) | Battery Protection Circuit | |
| JP2872365B2 (ja) | 充電式の電源装置 | |
| CN102751749B (zh) | 充电结束时刻确定方法、充电结束时刻确定装置以及电池组件 | |
| 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 | |
| KR20080103397A (ko) | 배터리 팩 및 배터리 보호 방법 | |
| JP2011115012A (ja) | 電池パックおよび制御方法 | |
| JP2002238173A (ja) | 充放電制御回路と充電式電源装置 | |
| JP3398304B2 (ja) | 二次電池の電圧測定回路およびこれを用いた保護回路 | |
| JPH06276696A (ja) | 二次電池の過放電保護回路 | |
| KR100328888B1 (ko) | 충방전 제어회로 | |
| JP4579124B2 (ja) | 電池パックおよびその充電方法 | |
| JP2005168159A (ja) | 過電流保護回路と充電式電池パック | |
| JP3277565B2 (ja) | バッテリー保護回路 | |
| JP4130605B2 (ja) | ２次電池の過充電保護装置、電源装置及び２次電池の充電制御方法 | |
| JPH10290530A (ja) | 二次電池の保護回路 | |
| JPH09261883A (ja) | 二次電池の充電制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071208 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081208 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091208 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091208 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101208 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101208 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111208 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111208 Year of fee payment: 11 |