JPH0878060A - Battery protection circuit - Google Patents
Battery protection circuitInfo
- Publication number
- JPH0878060A JPH0878060A JP6212588A JP21258894A JPH0878060A JP H0878060 A JPH0878060 A JP H0878060A JP 6212588 A JP6212588 A JP 6212588A JP 21258894 A JP21258894 A JP 21258894A JP H0878060 A JPH0878060 A JP H0878060A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- battery
- secondary battery
- terminal
- output
- 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.)
- Withdrawn
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
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、２次電池の過充電を防
止する場合に用いて好適な電池保護回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery protection circuit suitable for use in preventing overcharge of a secondary battery.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電池は、充電不可能な１次電池（例えば
乾電池）と、充電可能な２次電池（例えば蓄電池）との
２種類に分類することができる。１次電池は、電池の有
する電池容量を使用しきると再利用ができないが、２次
電池は、充電可能なので、充電することによって、複数
回、利用することができる。2. Description of the Related Art Batteries can be classified into two types: non-rechargeable primary batteries (eg dry batteries) and rechargeable secondary batteries (eg storage batteries). The primary battery cannot be reused when the battery capacity of the battery is used up, but the secondary battery can be used multiple times by charging because it can be charged.
【０００３】２次電池は、通常、電池パックに収納され
ている。２次電池を充電する場合、充電器に電池パック
を装着し、充電を行う。また、電池パックには、２次電
池の過充電を防止するために、２次電池の充電を制御す
る保護回路が設けられている。The secondary battery is usually housed in a battery pack. When charging the secondary battery, attach the battery pack to the charger and charge. Further, the battery pack is provided with a protection circuit for controlling charging of the secondary battery in order to prevent overcharge of the secondary battery.
【０００４】従来の電池パックにおいては、２次電池の
残存電池容量の計算機能や、電池パックを使用する装置
内に構成されているマイクロコンピュータとの通信機能
等のインテリジェント機能と、２次電池の過充電防止機
能等の保護機能とが、電池パック内の１つのマイクロコ
ンピュータによって処理されていた。In the conventional battery pack, an intelligent function such as a function of calculating the remaining battery capacity of the secondary battery, a communication function with a microcomputer configured in the device using the battery pack, and a secondary battery A protection function such as an overcharge prevention function is processed by one microcomputer in the battery pack.
【０００５】この電池パック内のマイクロコンピュータ
は、２次電池の電池電圧を、常時、監視し、２次電池の
電池電圧が、所定の電圧（満充電電圧等）に達したか否
かを判定し、達した場合、２次電池の充電を停止するよ
うに制御していた。The microcomputer in the battery pack constantly monitors the battery voltage of the secondary battery and determines whether the battery voltage of the secondary battery has reached a predetermined voltage (full charge voltage or the like). Then, when it reached, it was controlled to stop the charging of the secondary battery.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た、従来の電池パック内の保護回路によると、電池パッ
クに装着される２次電池の数（直列接続の数）が変わる
場合、２次電池の電池電圧を検出する回路の構成、及び
それに対応してマイクロコンピュータのソフトを変更し
なければならず、さらに、マイクロコンピュータの機能
としての、インテリジェント機能と保護機能を分離する
ことができないので、装置の縮小化及び低コスト化が困
難であるといった課題があった。However, according to the above-mentioned conventional protection circuit in the battery pack, when the number of secondary batteries mounted in the battery pack (the number of series connections) changes, the secondary battery The configuration of the circuit that detects the battery voltage and the software of the microcomputer must be changed accordingly, and since the intelligent function and the protection function as the functions of the microcomputer cannot be separated, There is a problem that it is difficult to reduce the size and cost.
【０００７】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、小型で安価な、電池保護回路を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a battery protection circuit which is small and inexpensive.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の電池保
護回路は、直列接続された複数の２次電池（例えば図１
の２次電池１，２）の電圧単位毎の電池電圧を検出する
電圧検出回路（例えば図１の電圧検出回路３，４）と、
この電圧検出回路の検出結果に対応して、前記２次電池
の電流路を制御する制御回路（例えば図１の制御回路
５）と、を備えることを特徴とする。A battery protection circuit according to claim 1 includes a plurality of secondary batteries connected in series (for example, FIG.
A voltage detection circuit (for example, the voltage detection circuits 3 and 4 in FIG. 1) that detects the battery voltage for each voltage unit of the secondary batteries 1 and 2),
A control circuit (for example, the control circuit 5 in FIG. 1) for controlling the current path of the secondary battery is provided corresponding to the detection result of the voltage detection circuit.
【０００９】この電圧検出回路には、前記２次電池の電
池電圧を検出し、この電池電圧が所定の基準電圧に達し
ているか否かを判定する電圧判定器（例えば図１の電圧
判定器１１，１２）を設けるようにすることができ、こ
の電圧判定器には、この２次電池の電池電圧が、上述し
た基準電圧未満の場合、この２次電池の負端子側の電圧
を上述した制御回路に出力させ、この電池電圧が上述し
た基準電圧に達している場合、この２次電池の正端子側
の電圧を上述した制御回路に出力させるようにすること
ができる。The voltage detection circuit detects the battery voltage of the secondary battery and judges whether or not the battery voltage has reached a predetermined reference voltage (for example, the voltage judgment unit 11 in FIG. 1). , 12), and if the battery voltage of the secondary battery is less than the reference voltage described above, this voltage determiner controls the voltage on the negative terminal side of the secondary battery as described above. If the battery voltage is output to the circuit, and the battery voltage reaches the reference voltage described above, the voltage on the positive terminal side of the secondary battery can be output to the control circuit described above.
【００１０】この制御回路には、この２次電池の電池電
圧の２分の１の電圧と、上述した電圧判定器の出力電圧
とを比較するコンパレータ（例えば図１のコンパレータ
３１，３２）と、このコンパレータの比較結果に対応し
て、この２次電池の電流路をオンまたはオフするスイッ
チ（例えば図１のＦＥＴ３４）と、を設けるようにする
ことができる。The control circuit includes a comparator (for example, the comparators 31 and 32 in FIG. 1) for comparing the voltage of one half of the battery voltage of the secondary battery with the output voltage of the above-mentioned voltage judging device. A switch (for example, the FET 34 in FIG. 1) for turning on or off the current path of the secondary battery can be provided in correspondence with the comparison result of the comparator.
【００１１】上述した電圧検出回路は、電圧単位毎に異
なる基板（例えば図３の基板５３）に構成することがで
き、この基板は、上述した複数の２次電池を接合するこ
とにより形成された空隙部（例えば図３の空隙部５４）
に配置することができる。The voltage detection circuit described above can be formed on a different substrate (for example, the substrate 53 in FIG. 3) for each voltage unit, and this substrate is formed by bonding the plurality of secondary batteries described above. Void (for example, void 54 in FIG. 3)
Can be placed at.
【００１２】[0012]
【作用】上記構成の電池保護回路においては、電圧検出
回路３が、電圧判定器１１によって、２次電池１の電池
電圧を検出、判定し、電圧検出回路４が、電圧判定器２
１によって、２次電池２の電池電圧を検出、判定する。
制御回路５内のコンパレータ３１が、電圧判定器１１の
判定結果に対応し、コンパレータ３２が、電圧判定器２
１の判定結果に対応し、それぞれ、ＦＥＴ３４をオンま
たはオフさせる信号を出力する。従って、電池保護回路
を小型かつ安価で提供することができる。In the battery protection circuit having the above structure, the voltage detection circuit 3 detects and judges the battery voltage of the secondary battery 1 by the voltage judgment device 11, and the voltage detection circuit 4 makes the voltage judgment device 2
1, the battery voltage of the secondary battery 2 is detected and determined.
The comparator 31 in the control circuit 5 corresponds to the determination result of the voltage determiner 11, and the comparator 32 indicates the voltage determiner 2
In response to the judgment result of 1, the signal for turning on or off the FET 34 is output, respectively. Therefore, the battery protection circuit can be provided at a small size and at a low cost.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して説
明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１４】図１は、本発明の電池保護回路の一実施例
の構成を示す図である。２次電池１及び２が直列につな
がれており、その先端の正端子６及び負端子７は、充電
器（図示せず）に接続されている。また、２次電池１に
は、電圧検出回路３が、２次電池２には、電圧検出回路
４が、それぞれ並列に接続されている。さらに、電圧検
出回路３及び４と、正端子６及び負端子７との間には、
充電器による２次電池１及び２の充電動作をオンまたは
オフする制御回路５が接続されている。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the battery protection circuit of the present invention. Secondary batteries 1 and 2 are connected in series, and a positive terminal 6 and a negative terminal 7 at the tip thereof are connected to a charger (not shown). A voltage detection circuit 3 is connected in parallel to the secondary battery 1, and a voltage detection circuit 4 is connected in parallel to the secondary battery 2. Further, between the voltage detection circuits 3 and 4 and the positive terminal 6 and the negative terminal 7,
A control circuit 5 for turning on or off the charging operation of the secondary batteries 1 and 2 by the charger is connected.
【００１５】電圧検出回路３の内部の構成を説明する。
電圧判定器（コンパレータ）１１は、２次電池１の電池
電圧を検出し、出力端子１１Ａから制御回路５に、判定
結果としての所定の電圧（後述する）を出力するように
なされている。電圧判定器１１のＶSS端子１１Ｃは、２
次電池１の負端子側に接続されており、ＶCC端子１１Ｂ
は、２次電池１の正端子に半固定抵抗１２を介して接続
されている。The internal structure of the voltage detection circuit 3 will be described.
The voltage determiner (comparator) 11 detects the battery voltage of the secondary battery 1 and outputs a predetermined voltage (described later) as a determination result from the output terminal 11A to the control circuit 5. The V SS terminal 11C of the voltage determiner 11 is 2
It is connected to the negative terminal side of the secondary battery 1 and has a V CC terminal 11B.
Is connected to the positive terminal of the secondary battery 1 via a semi-fixed resistor 12.
【００１６】半固定抵抗１２は、２次電池１の電池電圧
のバラツキを調整するために配置されており、バラツキ
が存在しない理想的な場合は、省略することができる。
しかしながら、実際には、バラツキが存在するため、満
充電時に、ＶCC端子１１Ｂに、標準の電圧が印加される
ように、半固定抵抗１２の値が調整される。これによ
り、電圧判定器１１が、２次電池１の正確な電池電圧を
検出できるようになされている。The semi-fixed resistor 12 is arranged to adjust the variation in the battery voltage of the secondary battery 1, and can be omitted in the ideal case where there is no variation.
However, in reality, since there is variation, the value of the semi-fixed resistor 12 is adjusted so that the standard voltage is applied to the V CC terminal 11B when fully charged. As a result, the voltage determiner 11 can detect the accurate battery voltage of the secondary battery 1.
【００１７】上述した、電圧判定器１１の出力端子１１
Ａから判定結果として出力される所定の電圧について説
明する。電圧判定器１１の検出した２次電池１の電池電
圧が、満充電電圧に達している場合は、出力端子１１Ａ
から、２次電池１の正端子側の端子電圧が判定結果とし
て出力され、満充電電圧に達していない場合は、出力端
子１１Ａから、２次電池１の負端子側の端子電圧が出力
される。The output terminal 11 of the voltage determiner 11 described above.
The predetermined voltage output from A as the determination result will be described. When the battery voltage of the secondary battery 1 detected by the voltage determiner 11 reaches the full charge voltage, the output terminal 11A
From the above, the terminal voltage on the positive terminal side of the secondary battery 1 is output as the determination result, and when the full charge voltage has not been reached, the terminal voltage on the negative terminal side of the secondary battery 1 is output from the output terminal 11A. .
【００１８】また、抵抗１４及び１５は、半固定抵抗１
２とともに、２次電池１の正端子と負端子との間に、直
列に接続されており、抵抗１４と抵抗１５の接続点の電
圧が２次電池１の端子電圧の略２分の１となるように、
抵抗１４及び抵抗１５の値が設定されている。抵抗１２
の値は、抵抗１４，１５に較べて、充分小さい値に設定
されているため、この分圧電圧設定のためには、ほとん
ど無視することができる。勿論、抵抗１２の値が比較的
大きく、分圧電圧設定に影響する場合は、その値を考慮
することができる。The resistors 14 and 15 are semi-fixed resistors 1.
2 is connected in series between the positive terminal and the negative terminal of the secondary battery 1, and the voltage at the connection point of the resistor 14 and the resistor 15 is approximately one half of the terminal voltage of the secondary battery 1. So that
The values of the resistors 14 and 15 are set. Resistance 12
Since the value of is set to a value sufficiently smaller than that of the resistors 14 and 15, it can be almost ignored for setting this divided voltage. Of course, when the value of the resistor 12 is relatively large and affects the divided voltage setting, that value can be taken into consideration.
【００１９】この抵抗１４と抵抗１５の接続点の電圧
（つまり、電圧判定器１１の検出する２次電池１の端子
電圧の２分の１の電圧）が、制御回路５に出力されるよ
うになされている。The voltage at the connection point between the resistor 14 and the resistor 15 (that is, a voltage that is half the terminal voltage of the secondary battery 1 detected by the voltage determiner 11) is output to the control circuit 5. Has been done.
【００２０】抵抗１３は、電圧判定器１１から高レベル
の電圧を出力するために、電圧判定器１１の出力端子１
１Ａとコンパレータ３１の非反転入力端子との接続点
と、２次電池１の正端子との間に接続されている。The resistor 13 outputs the high-level voltage from the voltage determiner 11 so that the resistor 13 outputs the output terminal 1 of the voltage determiner 11.
It is connected between the connection point between 1 A and the non-inverting input terminal of the comparator 31 and the positive terminal of the secondary battery 1.
【００２１】電圧検出回路４は、２次電池２の電池電圧
を検出する回路であり、内部の構成は、電圧検出回路３
の内部の構成と同様である。つまり、電圧判定器（コン
パレータ）２１のＶSS端子２１Ｃが２次電池２の負端子
側に接続され、ＶCC端子２１Ｂが２次電池２の正端子に
半固定抵抗２２を介して接続されている。出力端子２１
Ａから制御回路５には、電圧判定器２１が検出した２次
電池２の電池電圧に対応した、判定結果としての所定の
電圧が出力される。この判定結果として出力される所定
の電圧は、２次電池２が満充電電圧に達した場合は、２
次電池２の正端子側の端子電圧であり、満充電電圧に達
していない場合は、２次電池２の負端子側の端子電圧で
ある。The voltage detection circuit 4 is a circuit for detecting the battery voltage of the secondary battery 2, and the internal configuration is the voltage detection circuit 3
It is the same as the internal configuration of. That is, the V SS terminal 21C of the voltage determiner (comparator) 21 is connected to the negative terminal side of the secondary battery 2, and the V CC terminal 21B is connected to the positive terminal of the secondary battery 2 via the semi-fixed resistor 22. There is. Output terminal 21
From A, the control circuit 5 outputs a predetermined voltage as a determination result corresponding to the battery voltage of the secondary battery 2 detected by the voltage determiner 21. The predetermined voltage output as the determination result is 2 when the secondary battery 2 reaches the full charge voltage.
It is the terminal voltage on the positive terminal side of the secondary battery 2, and is the terminal voltage on the negative terminal side of the secondary battery 2 when the full charge voltage has not been reached.
【００２２】２次電池２の正端子と負端子との間には、
半固定抵抗２２、抵抗２４及び２５が直列に接続されて
おり、抵抗２４と抵抗２５の接続点の電圧が、２次電池
２の端子電圧の２分の１となるように抵抗２４及び抵抗
２５は（必要に応じて半固定抵抗２２）の値が設定され
ている。この抵抗２４と抵抗２５の接続点の電圧（つま
り、電圧判定器２１の検出する２次電池２の電池電圧の
２分の１の電圧）が、制御回路５に出力されるようにな
されている。Between the positive terminal and the negative terminal of the secondary battery 2,
The semi-fixed resistance 22, the resistances 24 and 25 are connected in series, and the resistance 24 and the resistance 25 are set so that the voltage at the connection point of the resistance 24 and the resistance 25 becomes ½ of the terminal voltage of the secondary battery 2. Is set to a value of (semi-fixed resistance 22 if necessary). The voltage at the connection point between the resistor 24 and the resistor 25 (that is, a voltage that is half the battery voltage of the secondary battery 2 detected by the voltage determiner 21) is output to the control circuit 5. .
【００２３】また、抵抗２３は、電圧判定器２１から高
レベルの電圧を出力するために、電圧判定器２１の出力
端子２１Ａとコンパレータ３２の非反転入力端子との接
続点と、２次電池２の正端子との間に接続されている。Further, the resistor 23 outputs a high level voltage from the voltage determiner 21, so that the connection point between the output terminal 21A of the voltage determiner 21 and the non-inverting input terminal of the comparator 32 and the secondary battery 2 are connected. It is connected between the positive terminal of and.
【００２４】次に、制御回路５の内部の構成について説
明する。コンパレータ３１の反転入力端子は、電圧検出
回路３の抵抗１４と抵抗１５の接続点の電圧の入力を受
け、非反転入力端子は、電圧検出回路３内の電圧判定器
１１の出力端子１１Ａから出力された電圧の入力を受け
る。コンパレータ３１は、反転入力端子に入力された電
圧（２次電池１の端子電圧の２分の１の電圧）と、非反
転入力端子に入力された電圧（電圧判定器１１の出力電
圧）の大きさを比較するようになされている。Next, the internal structure of the control circuit 5 will be described. The inverting input terminal of the comparator 31 receives the voltage at the connection point between the resistor 14 and the resistor 15 of the voltage detection circuit 3, and the non-inverting input terminal outputs from the output terminal 11A of the voltage determiner 11 in the voltage detection circuit 3. Receives the input voltage. The comparator 31 has a magnitude of a voltage (half the terminal voltage of the secondary battery 1) input to the inverting input terminal and a voltage (output voltage of the voltage determiner 11) input to the non-inverting input terminal. It is designed to compare
【００２５】また、コンパレータ３２の反転入力端子
は、電圧検出回路４の抵抗２４と抵抗２５の接続点の電
圧の入力を受け、非反転入力端子は、電圧検出回路４内
の電圧判定器２１の出力端子２１Ａから出力された電圧
の入力を受ける。コンパレータ３２は、反転入力端子に
入力された電圧（２次電池２の端子電圧の２分の１の電
圧）と非反転入力端子に入力された電圧（電圧判定器２
１の出力電圧）の大きさを比較するようになされてい
る。The inverting input terminal of the comparator 32 receives the voltage at the connection point between the resistor 24 and the resistor 25 of the voltage detecting circuit 4, and the non-inverting input terminal of the voltage determining circuit 21 in the voltage detecting circuit 4. The input of the voltage output from the output terminal 21A is received. The comparator 32 includes a voltage input to the inverting input terminal (half the terminal voltage of the secondary battery 2) and a voltage input to the non-inverting input terminal (voltage determiner 2).
The output voltage of 1) is compared.
【００２６】従って、２次電池１または２の電池電圧が
変化しても、コンパレータ３１または３２の非反転入力
端子及び反転入力端子に入力される電圧は、相対的に変
化するので、コンパレータ３１及び３２は、非反転入力
端子に入力された電圧と反転入力端子に入力された電圧
を正確に検出でき、比較できる。Therefore, even if the battery voltage of the secondary battery 1 or 2 changes, the voltage input to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the comparator 31 or 32 relatively changes, so that the comparator 31 or 32 can accurately detect and compare the voltage input to the non-inverting input terminal and the voltage input to the inverting input terminal.
【００２７】コンパレータ３１は、反転入力端子に入力
された電圧（２次電池１の端子電圧の２分の１の電圧）
と、非反転入力端子に入力された電圧（電圧判定器１１
から出力された出力電圧）とを比較し、反転入力端子に
入力された電圧の方が非反転入力端子に入力された電圧
よりも大きい場合（２次電池１の端子電圧が満充電電圧
に達していない場合）、比較結果として、低レベルの電
圧を出力するようになされている。また、反転入力端子
に入力された電圧の方が、非反転入力端子に入力された
電圧より小さい場合（２次電池１の電池電圧が満充電電
圧に達した場合）、比較結果として、高レベルの電圧を
出力するようになされている。The voltage input to the inverting input terminal of the comparator 31 (a voltage half the terminal voltage of the secondary battery 1)
And the voltage input to the non-inverting input terminal (voltage determiner 11
Output voltage output from the battery) and the voltage input to the inverting input terminal is higher than the voltage input to the non-inverting input terminal (the terminal voltage of the secondary battery 1 reaches the full charge voltage). If not), a low level voltage is output as a comparison result. When the voltage input to the inverting input terminal is smaller than the voltage input to the non-inverting input terminal (when the battery voltage of the secondary battery 1 reaches the full charge voltage), the comparison result shows a high level. It is designed to output the voltage of.
【００２８】コンパレータ３２も、コンパレータ３１と
同様の動作を行う。つまり、２次電池２が満充電電圧に
達していない場合は、低レベルの電圧を比較結果として
出力し、２次電池２が満充電電圧に達した場合は、高レ
ベルの電圧を比較結果として出力するようになされてい
る。The comparator 32 also operates similarly to the comparator 31. That is, when the secondary battery 2 has not reached the full charge voltage, a low level voltage is output as the comparison result, and when the secondary battery 2 has reached the full charge voltage, the high level voltage is used as the comparison result. It is designed to output.
【００２９】電圧判定器１１と２１の出力電圧の絶対的
レベルは異なっており、これらをＦＥＴ３４のゲートに
直接供給することはできない。そこで、電圧判定器１１
と２１の出力は、コンパレータ３１と３２によりレベル
シフトされ、同一のレベルに調整された後、さらに、ワ
イヤードオアでまとめられ、ＦＥＴ３４のゲートに印加
される。このワイヤードオアを構成するために、コンパ
レータ３１及び３２は、それぞれ、２次電池１と２の正
端子と負端子の間に接続されるのではなく、充電器との
接続端子としての正端子６と負端子７の間に接続されて
いる。The absolute levels of the output voltages of the voltage determiners 11 and 21 are different, and they cannot be directly supplied to the gate of the FET 34. Therefore, the voltage determiner 11
The outputs of and 21 are level-shifted by the comparators 31 and 32, adjusted to the same level, and then combined by wired OR and applied to the gate of the FET 34. In order to configure this wired OR, the comparators 31 and 32 are not connected between the positive and negative terminals of the secondary batteries 1 and 2, respectively, but the positive terminal 6 as a connection terminal with the charger. Connected to the negative terminal 7.
【００３０】制御回路５の負端子７側には（２次電池１
と２の充放電の電流路中には）、寄生ダイオード３４Ａ
を有するＦＥＴ３４が配置されている。ＦＥＴ３４は、
ゲートに高レベルの電圧が印加されるとオフし、低レベ
ルの電圧が印加されるとオンするようになされている。
ＦＥＴ３４のゲートは、抵抗３３を介して、正端子６側
と接続されている。On the negative terminal 7 side of the control circuit 5, (secondary battery 1
(In the charging / discharging current path of 2 and 3), the parasitic diode 34A
Is arranged. FET34 is
The gate is turned off when a high level voltage is applied to the gate, and turned on when a low level voltage is applied.
The gate of the FET 34 is connected to the positive terminal 6 side via the resistor 33.
【００３１】また、ＦＥＴ３４は、そのゲートが、コン
パレータ３１及び３２の出力端にも接続されており、コ
ンパレータ３１、３２の比較結果に対応して、オンまた
はオフするようになされている。The gate of the FET 34 is also connected to the output terminals of the comparators 31 and 32, and is turned on or off according to the comparison result of the comparators 31 and 32.
【００３２】さらに、コンパレータ３１及びコンパレー
タ３２から出力される電圧が、ワイヤードオアとなって
いるので、どちらか一方の電圧が高レベルである場合に
おいて、ＦＥＴ３４はオフする。つまり、２次電池１ま
たは２のいずれか一方が満充電状態となると、ＦＥＴ３
４はオフされ、寄生ダイオード３４Ａにも電流は流れ
ず、充電器による充電動作が停止されるようになされて
いる。Further, since the voltages output from the comparator 31 and the comparator 32 are wired OR, the FET 34 is turned off when either one of the voltages has a high level. That is, when either one of the secondary batteries 1 and 2 is in a fully charged state, the FET 3
4 is turned off, no current flows through the parasitic diode 34A, and the charging operation by the charger is stopped.
【００３３】次に、図１に示す実施例の動作について説
明する。充電器（図示せず）によって、２次電池１及び
２が充電されている場合に、電圧検出回路３及び４は、
それぞれ２次電池１及び２の電池電圧を、個別に検出し
ている。Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described. When the secondary batteries 1 and 2 are charged by a charger (not shown), the voltage detection circuits 3 and 4 are
The battery voltages of the secondary batteries 1 and 2 are individually detected.
【００３４】電圧検出回路３内の電圧判定器１１は、２
次電池１の電池電圧を検出し、この電池電圧が２次電池
１の満充電電圧に達していない場合は、出力端子１１Ａ
から制御回路５のコンパレータ３１の非反転入力端子
に、低レベル信号（２次電池１の負端子側の端子電圧）
を出力する。The voltage determiner 11 in the voltage detection circuit 3 has two
If the battery voltage of the secondary battery 1 is detected and this battery voltage does not reach the full charge voltage of the secondary battery 1, the output terminal 11A
To the non-inverting input terminal of the comparator 31 of the control circuit 5 to a low level signal (the terminal voltage on the negative terminal side of the secondary battery 1)
Is output.
【００３５】また、電圧検出回路４内の電圧判定器２１
は、２次電池２の電池電圧を検出し、この電池電圧が、
２次電池２の満充電電圧に達していない場合は、出力端
子１１Ａから制御回路５のコンパレータ３２の非反転入
力端子に低レベル信号（２次電池２の負端子側の端子電
圧）を出力する。Further, the voltage judging device 21 in the voltage detecting circuit 4
Detects the battery voltage of the secondary battery 2, and this battery voltage is
When the full charge voltage of the secondary battery 2 has not been reached, a low level signal (terminal voltage on the negative terminal side of the secondary battery 2) is output from the output terminal 11A to the non-inverting input terminal of the comparator 32 of the control circuit 5. .
【００３６】さらに、制御回路５のコンパレータ３１の
反転入力端子に、電圧検出回路３の抵抗１４と抵抗１５
の接続点の電圧（２次電池１の端子電圧の２分の１の電
圧）が入力され、コンパレータ３２の反転入力端子に、
電圧検出回路４の抵抗２４と抵抗２５の接続点の電圧
（２次電池２の端子電圧の２分の１の電圧）が入力され
る。Further, the resistors 14 and 15 of the voltage detection circuit 3 are connected to the inverting input terminal of the comparator 31 of the control circuit 5.
The voltage at the connection point of (the voltage of half the terminal voltage of the secondary battery 1) is input, and the inverting input terminal of the comparator 32
The voltage at the connection point between the resistor 24 and the resistor 25 of the voltage detection circuit 4 (half the voltage of the terminal voltage of the secondary battery 2) is input.
【００３７】上述したように、２次電池１及び２の電池
電圧が、両方とも、満充電電圧に達していない場合は、
反転入力端子に入力される電圧の方が、非反転入力端子
に入力される電圧よりも大きいので、コンパレータ３１
及び３２の出力として、低レベルの電圧（例えば０Ｖ）
が出力される。従って、ＦＥＴ３４はオンされ、２次電
池１及び２が充電される。As described above, when the battery voltages of the secondary batteries 1 and 2 have not both reached the full charge voltage,
Since the voltage input to the inverting input terminal is higher than the voltage input to the non-inverting input terminal, the comparator 31
And 32 output as low level voltage (eg 0V)
Is output. Therefore, the FET 34 is turned on and the secondary batteries 1 and 2 are charged.
【００３８】２次電池１の電池電圧が満充電電圧に達す
ると、電圧判定器１１は、出力端子１１Ａからコンパレ
ータ３１の非反転入力端子に、２次電池１の正端子側の
端子電圧を出力する。また、２次電池２の電池電圧が満
充電電圧に達した場合は、電圧判定器２１が、出力端子
２１Ａからコンパレータ３２の非反転入力端子に、２次
電池２の正端子側の端子電圧を出力する。これにより、
コンパレータ３１または３２の出力が高レベルとなる。When the battery voltage of the secondary battery 1 reaches the full charge voltage, the voltage determiner 11 outputs the terminal voltage on the positive terminal side of the secondary battery 1 from the output terminal 11A to the non-inverting input terminal of the comparator 31. To do. Further, when the battery voltage of the secondary battery 2 reaches the full charge voltage, the voltage determiner 21 outputs the terminal voltage on the positive terminal side of the secondary battery 2 to the non-inverting input terminal of the comparator 32 from the output terminal 21A. Output. This allows
The output of the comparator 31 or 32 becomes high level.
【００３９】コンパレータ３１及び３２から出力される
電圧は、ワイヤードオアとなっているので、いずれか一
方の出力電圧が、高レベルであれば（２次電池１または
２のいずれか一方の電池電圧が満充電電圧に達していれ
ば）、ＦＥＴ３４のゲートに印加される電圧も高レベル
となり、ＦＥＴ３４はオフされ、充電動作が停止する。Since the voltages output from the comparators 31 and 32 are wired OR, if the output voltage of either one is at a high level (the battery voltage of either one of the secondary battery 1 or 2 is If the full charge voltage is reached), the voltage applied to the gate of the FET 34 also becomes high level, the FET 34 is turned off, and the charging operation is stopped.
【００４０】さらに、具体的数値を上げて、コンパレー
タ３１，３２の機能について説明する。例えば、２次電
池１及び２の満充電電圧が、両方とも４Ｖであるとする
と、２次電池１及び２が満充電電圧に達した場合、コン
パレータ３１の非反転入力端子に入力される電圧は、８
Ｖであり、反転入力端子に入力される電圧は、６Ｖであ
る。また、コンパレータ３２の非反転入力端子に入力さ
れる電圧は、４Ｖであり、反転入力端子に入力される電
圧は、２Ｖである。従って、コンパレータ３１及び３２
から出力される電圧は、高レベルの電圧である。Further, the functions of the comparators 31 and 32 will be described by raising specific numerical values. For example, if the full charge voltages of the secondary batteries 1 and 2 are both 4V, when the secondary batteries 1 and 2 reach the full charge voltage, the voltage input to the non-inverting input terminal of the comparator 31 is , 8
V, and the voltage input to the inverting input terminal is 6V. The voltage input to the non-inverting input terminal of the comparator 32 is 4V, and the voltage input to the inverting input terminal is 2V. Therefore, the comparators 31 and 32
The voltage output from is a high level voltage.
【００４１】上述した電圧検出回路（図１の電圧検出回
路３，４）は、２次電池の電圧単位毎に接続される。例
えば、図２に示すように、図１の２次電池１の位置に、
２個の２次電池１Ａと１Ｂを並列接続し、２次電池２の
位置に、２個の２次電池２Ａと２Ｂを並列接続した場合
電圧検出回路３及び４は、２次電池の電圧単位である並
列接続毎に接続される。The above voltage detection circuits (voltage detection circuits 3 and 4 in FIG. 1) are connected for each voltage unit of the secondary battery. For example, as shown in FIG. 2, at the position of the secondary battery 1 in FIG.
When two rechargeable batteries 1A and 1B are connected in parallel and two rechargeable batteries 2A and 2B are connected in parallel at the position of rechargeable battery 2, voltage detection circuits 3 and 4 are voltage units of rechargeable batteries. Is connected for each parallel connection.
【００４２】電圧検出回路３，４は、それぞれ別個の１
枚の基板上に構成される。さらに、制御回路５は他の独
立した１枚の基板に構成される。The voltage detection circuits 3 and 4 are independent of each other.
It is constructed on a single substrate. Further, the control circuit 5 is formed on another independent substrate.
【００４３】図３は、図２に示す電圧検出回路３、４及
び制御回路５をそれぞれ別個の基板に構成した場合の斜
視図である。断面が略円形の２次電池１Ａと１Ｂのセル
５１と５２（図４に示す）を接合することにより形成さ
れる空隙部５４（図４に示す）に電圧検出回路３が構成
されている基板１０３が配置される。FIG. 3 is a perspective view when the voltage detection circuits 3 and 4 and the control circuit 5 shown in FIG. 2 are formed on separate substrates. Substrate in which voltage detection circuit 3 is formed in void portion 54 (shown in FIG. 4) formed by joining cells 51 and 52 (shown in FIG. 4) of secondary batteries 1A and 1B having substantially circular cross sections 103 is arranged.
【００４４】図４は、基板１０３を、電池パック内の２
次電池１Ａと１Ｂのセル５１と５２の空隙部５４に配置
した状態を示す側面図である。電圧検出回路３の構成さ
れている基板１０３は、電圧検出回路構成面１０３Ａを
セル側に向け、２次電池のセル５１と５２の間の空隙部
５４に配置されている。電圧検出回路構成面１０３Ａの
反対面をセルの最大外径より突出しないようにすること
によって、この基板１０３を含む電池パックを小型化す
ることができる。In FIG. 4, the substrate 103 is placed in the battery pack 2
It is a side view which shows the state arrange | positioned in the void | gap part 54 of the cells 51 and 52 of the following batteries 1A and 1B. The substrate 103 on which the voltage detection circuit 3 is configured is arranged in the void portion 54 between the cells 51 and 52 of the secondary battery with the voltage detection circuit configuration surface 103A facing the cell side. By preventing the surface opposite to the voltage detection circuit constituent surface 103A from protruding beyond the maximum outer diameter of the cell, the battery pack including this substrate 103 can be downsized.
【００４５】なお、図３と図４においては、セルの形状
として丸型を示したが、他にも、セルとセルを配置した
場合、空隙部が存在する形状であれば、その空隙部から
突出しないように、基板を配置するようにすることがで
きる。In FIGS. 3 and 4, a round shape is shown as the shape of the cells. However, in the case where the cells are arranged with each other, if the shape has a void, the shape of the void is changed from the void. The substrate can be arranged so that it does not project.
【００４６】上述したように、２次電池の満充電を検出
する電圧検出回路は、２次電池の電圧単位毎に接続する
ようになされている。従って、直列接続した電池の数が
変化した場合においても、変化した数だけ、電圧検出回
路の数と、制御回路のコンパレータの数を変化させれば
良い。As described above, the voltage detection circuit for detecting the full charge of the secondary battery is connected for each voltage unit of the secondary battery. Therefore, even when the number of batteries connected in series changes, the number of voltage detection circuits and the number of comparators of the control circuit may be changed by the changed numbers.
【００４７】[0047]
【発明の効果】以上のように、本発明の電池保護回路に
よれば、直列接続された複数の２次電池に対して、電圧
単位毎に、電圧検出回路を設け、この電圧検出回路毎の
検出結果に対応して、２次電池の充電動作を制御するよ
うにしたので、小型で、安価であるとともに、変化に対
して容易に対応が可能な電池保護回路を提供することが
できる。As described above, according to the battery protection circuit of the present invention, a voltage detection circuit is provided for each voltage unit for a plurality of secondary batteries connected in series. Since the charging operation of the secondary battery is controlled according to the detection result, it is possible to provide a battery protection circuit which is small in size, inexpensive, and capable of easily responding to changes.
【図１】本発明の電池保護回路の一実施例の構成を示す
回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an embodiment of a battery protection circuit of the present invention.
【図２】複数の２次電池を並列接続した場合の実施例の
構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an embodiment when a plurality of secondary batteries are connected in parallel.
【図３】図２に示す電圧検出回路３，４及び制御回路５
をそれぞれ形成した基板の取付状態を示す斜視図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing the voltage detection circuits 3 and 4 and the control circuit 5 shown in FIG.
FIG. 6 is a perspective view showing a mounting state of the substrates on which the respective parts are formed.
【図４】図３の一部を拡大して示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing a part of FIG. 3 in an enlarged manner.
１，１Ａ，１Ｂ，２，２Ａ，２Ｂ ２次電池 ３，４ 電圧検出回路 ５ 制御回路 ６ 正端子 ７ 負端子 １１ 電圧判定器 １１Ａ 出力端子 １１Ｂ ＶCC端子 １１Ｃ ＶSS端子 １２乃至１５ 抵抗 ２１ 電圧判定器 ２１Ａ 出力端子 ２１Ｂ ＶCC端子 ２１Ｃ ＶSS端子 ２２乃至２５ 抵抗 ３１，３２ コンパレータ ３３ 抵抗 ３４ ＦＥＴ ３４Ａ 寄生ダイオード ５１，５２ セル ５４ 空隙部 １０３，１０４ 基板 １０５ 制御回路基板1, 1A, 1B, 2, 2A, 2B Secondary battery 3,4 Voltage detection circuit 5 Control circuit 6 Positive terminal 7 Negative terminal 11 Voltage determiner 11A Output terminal 11B V CC terminal 11C V SS terminal 12 to 15 Resistance 21 Voltage Judgment device 21A Output terminal 21B V CC terminal 21C V SS terminal 22 to 25 Resistance 31, 32 Comparator 33 Resistance 34 FET 34A Parasitic diode 51, 52 Cell 54 Gap 103, 104 Board 105 Control circuit board
Claims (4)
位毎の電池電圧を検出する電圧検出回路と、 前記電圧検出回路の検出結果に対応して、前記２次電池
の電流路を制御する制御回路とを備えることを特徴とす
る電池保護回路。1. A voltage detection circuit for detecting a battery voltage for each voltage unit of a plurality of rechargeable batteries connected in series, and controlling a current path of the rechargeable battery corresponding to a detection result of the voltage detection circuit. And a control circuit for controlling the battery.
池電圧を検出し、前記電池電圧が所定の基準電圧に達し
ているか否かを判定する電圧判定器を備え、 前記電圧判定器は、前記２次電池の電池電圧が前記基準
電圧未満の場合、前記２次電池の負端子側の電圧を前記
制御回路に出力し、前記電池電圧が前記基準電圧に達し
ている場合、前記２次電池の正端子側の電圧を前記制御
回路に出力することを特徴とする請求項１に記載の電池
保護回路。2. The voltage detection circuit includes a voltage determiner that detects a battery voltage of the secondary battery and determines whether or not the battery voltage has reached a predetermined reference voltage, and the voltage determiner is When the battery voltage of the secondary battery is less than the reference voltage, the voltage on the negative terminal side of the secondary battery is output to the control circuit, and when the battery voltage reaches the reference voltage, the secondary battery The battery protection circuit according to claim 1, wherein the voltage on the positive terminal side of the battery is output to the control circuit.
判定器の出力電圧とを比較するコンパレータと、 前記コンパレータの比較結果に対応して、前記２次電池
の電流路をオンまたはオフするスイッチとを備えること
を特徴とする請求項２に記載の電池保護回路。3. The control circuit includes a comparator that compares a voltage that is half the battery voltage of the secondary battery with an output voltage of the voltage determiner; and a comparison result of the comparator, The battery protection circuit according to claim 2, further comprising a switch that turns on or off a current path of the secondary battery.
る基板に構成され、前記基板は、複数の前記２次電池を
接合することにより形成された空隙部に配置されること
を特徴とする請求項１，２または３に記載の電池保護回
路。4. The voltage detecting circuit is formed on a substrate that differs for each voltage unit, and the substrate is arranged in a void formed by joining a plurality of the secondary batteries. The battery protection circuit according to claim 1, 2, or 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6212588A JPH0878060A (en) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | Battery protection circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6212588A JPH0878060A (en) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | Battery protection circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0878060A true JPH0878060A (en) | 1996-03-22 |
Family
ID=16625193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6212588A Withdrawn JPH0878060A (en) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | Battery protection circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0878060A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000014027A (en) * | 1998-06-23 | 2000-01-14 | Hitachi Ltd | Control device for capacitor |
| JP2010140833A (en) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Electrical storage device |
| JP2018023257A (en) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | 株式会社Ｇｓユアサ | Power storage device and control method therefor, and vehicle |
-
1994
- 1994-09-06 JP JP6212588A patent/JPH0878060A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000014027A (en) * | 1998-06-23 | 2000-01-14 | Hitachi Ltd | Control device for capacitor |
| JP2010140833A (en) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Electrical storage device |
| JP2018023257A (en) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | 株式会社Ｇｓユアサ | Power storage device and control method therefor, and vehicle |
| CN107689464A (en) * | 2016-08-05 | 2018-02-13 | 株式会社杰士汤浅国际 | Electrical storage device, the control method of electrical storage device, vehicle |
| CN107689464B (en) * | 2016-08-05 | 2022-06-28 | 株式会社杰士汤浅国际 | Power storage device, control method for power storage device, and vehicle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100562877B1 (en) | Charging and discharging control circuit and charging type power supply device | |
| KR101149186B1 (en) | Charging and discharging control circuit and charging type power supply device | |
| US6624614B2 (en) | Charge and discharge controller | |
| US20050077875A1 (en) | Battery cell balancing circuit | |
| JP2846800B2 (en) | Charging device | |
| JP2000184609A (en) | Capacity leveling circuit of group battery | |
| JP3195555B2 (en) | Charge / discharge control circuit | |
| JPH0823639A (en) | Circuit for detecting battery voltage | |
| JP3731951B2 (en) | Lithium ion battery protection circuit | |
| JPH09322411A (en) | Overcharge/discharge detecting circuit | |
| KR19990066995A (en) | Power supply | |
| JPH10312832A (en) | Charge control device | |
| US6002239A (en) | Charging current adapter circuit for cells or batteries | |
| JPH11332116A (en) | Charging/discharging control circuit and charging-type power supply device | |
| JPH0878060A (en) | Battery protection circuit | |
| JPH0787673A (en) | Charging controlling system | |
| JPH11164489A (en) | Charging controller built in secondary battery pack | |
| JPH11258280A (en) | Voltage detector for secondary battery and secondary battery device | |
| JPH1069320A (en) | Lithium ion power unit | |
| JPH06284594A (en) | Chargeable power supply apparatus | |
| JPH11187586A (en) | Method and system for charging secondary battery | |
| JP2002238180A (en) | Charging method and device | |
| JPH08233919A (en) | Battery type discriminator | |
| JP4110858B2 (en) | Abnormality detection device for battery pack | |
| JPH09322410A (en) | Charge discharge control circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |