JPS5960370A - 放電検知装置 - Google Patents

放電検知装置

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Publication number
JPS5960370A
JPS5960370A JP57171863A JP17186382A JPS5960370A JP S5960370 A JPS5960370 A JP S5960370A JP 57171863 A JP57171863 A JP 57171863A JP 17186382 A JP17186382 A JP 17186382A JP S5960370 A JPS5960370 A JP S5960370A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
secondary battery
reference voltage
terminal
comparator
Prior art date
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Pending
Application number
JP57171863A
Other languages
English (en)
Inventor
Susumu Miyazawa
宮沢 進
Mitsuhiro Kojima
小島 光弘
Toshio Yuyama
湯山 俊夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP57171863A priority Critical patent/JPS5960370A/ja
Publication of JPS5960370A publication Critical patent/JPS5960370A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • G01R19/16542Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はンエーバ等に内職された二次電池の放電等によ
る出力電圧低下を確実に検出することのできる放電検知
装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
近時、Ni−Cd電池等の充電可能な二次電池を?lf
 yhmとして用いた様器が種々実用化されている。例
えばシエーバ尋がその代表的なものである。しかして従
来、この種の機器には、二次電池の過放電を防止すべく
放電5検失1】装置が設けられ、上記二次電池の出力電
圧の低下を4′一知して保護回路を働かせ、同時にその
充電を促すような工夫が施されている。
第11乏1はその従来装置の一例を示す備成図で、1は
二次餉,池、2はスイッチ3を介して辿′[ホされるモ
ータ等の負荷を示している。放電検知装置はこのような
負荷3の両端に暎続されて、前記二次電池Iにより駆動
される比較器4と、この比較部4の一方の端子に上記二
次電池1の出力電圧を分圧して与える抵抗5,6、そし
゛C上記二次電池1の電圧を受けて比較裁$電圧v r
を生成し、これを上記比較器4の他方の端子に入力する
抵抗7とツェナーダイオード8とからなる基準電圧発生
回路とによって構成される。
そして、分圧入力される二次霜、池電圧Vsが上記基準
電圧vr よシ低下したとき、比較器4の出力を以って
図示しない保^回路が付勢されるようになっている。
〔背景鍼術の間11点〕 ところが、このような構成の従来装置にあっては、次の
ような問題があった。即ち、基準電圧Vrを生成するツ
ェナーダイオード8として通常市販されているものの最
小ツェリ゛−電圧は2.2Ve[であり、しかも±10
%以上のばらつきを有している。また動作温度によって
ツェナー電圧変動を生じ易いと云う問題ヶ有している。
この為、正確な放電検知を行わしめる為には、抵抗5.
に、7の値をその都度調整してやることが必櫓とする。
それにも増して、二次電池内蔵様器の多くは、二次電池
1を2本程度直列に用いた低1曳圧型のものが多く、1
.5V動作形のものもちる。このようなものに対しては
、上記ツェナーダイオード8にて承I!Δ電圧Vrを発
生させることができな77)つた。つまり、例えげ1■
以下と云うようなニア7、電池1の放電によるQiF子
;1%、圧の低下に対しては、その検知ができなかった
一方、1v以下の定1(i、圧V、を発生ずる基準′1
)、圧発生回路について、4重々開発75シイ鳥められ
ているが、このような回路を採用した場合、二次′+J
池lの電源投入時に比較器4に勺えられる基準電圧■r
の方か例えば第2図に示すように二次電池1のつ・Lす
電F3:、VB に比して過渡的に高くなることがあり
、放電検知の自動作が生じる不具合があった。
〔発明の目的〕
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、二次電池の低い端子電圧であっ
ても安定・確実にその放電を検知することのできるGu
で実用性の旨い構成の放電検知装置11を提供すること
にある。
〔発明の概要〕
本発明は、基$電圧発生回路として半導体素子のバンド
ギャップ等を利用したIVN度の低電圧を温度変動なく
安定に生成し得るものを用い、且つ二次電池の端子電圧
を分圧する抵抗にスピードアップコンデンサを並ダ1]
接続し、これらを比較器に入力するようにしたものであ
る。
〔発明の効果〕
かくして本発明によれば、二次電池の端子電圧が1.5
v程度と低電圧であっても、これの放電検知の比較基準
となる基準電圧Vrを1v以下で安定に得ることができ
る。従って、このような低電圧においても安定にその放
電を検知することが可能となる。しかも、二次電池の端
子電圧を分圧する抵抗回路において、スピードアンプコ
ンデンサが、その初期電圧を十分に高めるので、電源投
入過渡時においても基準電圧Vrが外圧端子電圧VSを
上りることがなくなり、その%”4 ’%)作が防止さ
れる。これ故、安定・罐実に信頼性良く二次電池の放電
を検知することが可能となり、実用上多大なる効果が奏
せられる。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照して本発明の一実施例につき説明する
第3図は実施例装置面の(既略構成図である。尚、第1
1ネ1に示す従来装置qと同一部分には、同一符号を付
して示しである。この装置面が従来装置と構成を異にす
るところは、二次電池1の端子電圧を分圧し、その分圧
勤:圧V’F3を比較器4の一方の端子に入力する抵抗
5.6からなる分圧回路の、上記抵抗5の両端に並l1
1jにスピードアンプコンデンサ9を接続している点で
ある。このスピードアンプコンデンサ9によシ、電源投
入時には上記分圧電圧v6が過渡的に二次電池1の端子
電圧VCまで高められ、その後抵抗5゜6の値の比に応
じて分圧されるようになっている。一方、上記比較器4
の他方の端子に与えられる基準電圧Vrは、二次電池1
の端子′電圧を受けて作動する基準電圧源10&てより
生成されるようになっている。この屑亭′電圧源10に
ついては後述するが、例えば半導体素子のバンドギャッ
プ特性等を利用して温度変動のない低電圧(lv以下)
の基準電圧Vrを安定に得る如く構成されている。
かくして上記の如く構成された本装置によれば、スピー
ドアップコンデンサ9の作用によって、例えば第4図に
示すように比較器4に入力される比較電圧(分圧電圧V
s  )を電源投入時の過渡時においても基準電圧Vr
よりも高くすることができる。つ捷り、抵抗5,6の接
続点の電位Vsは、電源投入に伴って一旦、二次電池1
の端子電圧Vcまで上昇したのち、スピードアップコン
デンサ9の充電によって抵抗5゜6の分圧比で定捷る値
に安定することになる。
そして、このときには基準電圧Vrは過渡的に電圧上昇
して、所定値に安定するので、その時点より安定に?l
jl比圧が行われることになる。
また、二次−池1の端子電圧VCが低下してきた場合で
;しっても、第5図に示ずように′iE圧Vsの渦状的
変化は図中矢印へに示すように変るだけであるから、定
常状態に遅し/ヒノし塾′電圧Vrと′電圧Vs との
関係がV r (V !Bの関係にあるときは1b、源
投入時に誤動作が生じることはない。そして、定常状態
に達した状態にて基準11i1上Vrと分圧電圧v8 
との比較が行われ、敢亀阿知がなされることになる。
尚、前記比較器4が、し11えば第6図に示されるよう
に、比1咬部4aと、2段のインバータ4b、4cとに
よって構成されるような場合、その入力端子eこ抵抗4
dを介して負帰峨を呈する回路を設けておけば、比較動
作の安定化を図ることが可能となる。即ちv r (v
 s 1!’l係を維持しているときは比較部daf士
ローレベルの信号を出力しているのでインバータ4bの
出カババイレベルとなる。この状態で電圧VSがT H
ubしVr付近の電圧にv8がなったような場合、その
変動によって比較入力がVr>Vsの関係になると、比
較器出力はハイレベルとなる。これにヨシインバータ4
bの出力がローレベルとなるため上記帰還ループを設け
ておけば、VrとVsの僅かの1に位差を検出して比較
部4 a Vsの入力端子に充分に低電圧に落した電圧
で負帰還をかけて信号を供給するので反転動作したとき
、その反転状態を安定に保持する9ことが可能となると
ともに比較器入力の微少変化を正確に検知できる。
ところで前記基準電源ioは例えば第7図に示す如($
fi?成される。即ち、二次電池1の端子電圧Vcが1
4J加される亀源入カ端間に、直列に接続されたnpn
)ランジスタ11.12をエミッタ抵抗13を介して接
続すると共に、定′屯流源14、抵抗15.16からな
る直列回路を接続している。この直列回路の接続点に前
記トランジスタ11.12の各ベースが接続され、トラ
ンジスタIIのエミッタ(トランジスタ112のコレク
タ)よシ栽準電圧Vrが取出されるようになっている。
また前記トランジスタ11のベースにコレクタ電流続し
てなるトランジスタ17はそのベースを酸8己トランジ
スタ120ベースに共通接続し、またそのエミッタを電
源端子の接地側に接続したものとなっている。
かくしてこのように構成された基準電圧源によれば、ト
ランジスタI7のベース・エミッタ間電圧をVBE+7
その′電流増幅率をαとし、トランジスタ11のベース
・エミッタ間電圧をVBE、++とすると、基準電圧V
rはVr = (1+α) VEJ7VBg 11とし
て示される。但し、上記αは抵抗15゜16の比 α” RH/RI6 として示される。またここで上記VBII7 p VB
Fillはそのコレクタ電流をICl7 + Icnと
したときとして示されることから、前記基*電圧Vrは
=α・VBJ7+ΔVBE と整理することができる。但し各記号の意味は次の通り
である。
vgo:シリコンのO’KKおけるエネルギギャップ′
隘圧 T :絶対温度 n :トランジスタ定数 k :ボルッマン定数 q :電子電荷 この式から明らかなように、ベース・エミッタ間電圧V
BP+は負の温度特性を示し、Δv13には正の温度特
性を有することから、ここにvrの温度特性を零にする
ことができる。壕だ基準電圧Vr自体をトランジスタの
VBE K応じてIV以下に安定に設定することが可能
となる。
このように半導体のバンドギャップを利用した基準電圧
源10によれば、1v以下の低電圧で、しかもγp3度
変動のない安定ガ基準電圧Vrを侵ることができる。そ
して、この安定な基準電圧Vrと前記抵抗5,6によっ
て分圧された端子電圧VSとの比較によシ、二次電池1
の放電による端子電圧低下を温度的に安定に、且つ正確
に検出することが可能となる。また、この端子′電圧V
cを分圧する抵抗5,6は環境温度の変化に対して同一
方向に抵抗値変化を示す為その分圧比は相対的に変るこ
とがない。従って前記載$鴫、圧Vrと共に、分圧y調
子′畦圧v8の温度変化も抑えることができ、ここに精
度の高い放雷検知が可能となる。
更にはこれに加えて、前記スピードアップコンデンサ9
の作用によって、電源投入時の誤動作を未然に防ぐこと
ができるので、信頼性の高い放電検出を可能とする等の
多大な効果が奏せられ、また装置構成も簡単で、あり、
実用性に富む等の利点がある。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例
えば基準電圧源10をpnp)ランジスタとnpn)ラ
ンジスタとを組合せて、その温度特性を相殺するように
構成することができる。また比較器4の出力を以って、
放電状′−態の表示を行わしめるようにすることもでき
る。
要するに本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来装置の一例を示す構成図、第2図は従来装
置での問題点を示す比較電圧の過渡的変化を示す肉、第
3図は本発明の一実施例装置の概略構成図、第4図およ
び第5図は実施例装置における比較電圧の過渡的変化を
示す図、第6図は比較器の構成例を示す図、第7図は基
準電圧源の構成例を示す図である。 1・・・二次電池、2・・・スイッチ、3・・・負荷、
4・・・比較器、5,6.7・・・抵抗、8・・・ツェ
ナーダイオード、9・・・スピードアップコンデンサ、
lO・・・栽準電圧源。 弔1 i+ 第2図 63  F、1 第4FA −377−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)二次電池の端子電圧を受けて所定の基準電圧を温
    度変化に関係な〈発生する基準電圧源と、前記二次′電
    池の端子電圧を分圧する直列接続された第1および第2
    の抵抗と、これらの抵抗の直列瑞続点と前記二次電池の
    正極端との間に設けられたコンデンサと、前記二次電池
    の端子′電圧によシ駆動されて前記抵抗による分圧電圧
    と前h己基準電圧とを比較して基準電圧に対する分圧電
    圧の低下を検出する比峻器とを具備したことを特徴とす
    る放電検知装置。 (2》比較器は、端子電圧入力端子と比較検出出力端子
    との間に帰還ループを備えたものである特許請求の範囲
    Alシエ項記戦0放電検知装置。 (3)基準電圧源は半導体のバンドギャップの温度特性
    を利用して基準電圧の温度変化を抑えた構成を有するも
    のであって、IV以下の電圧を基準電圧として出力する
    ものである特許請求の範囲第1項記載の放電検知装置。
JP57171863A 1982-09-30 1982-09-30 放電検知装置 Pending JPS5960370A (ja)

Priority Applications (1)

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JP57171863A JPS5960370A (ja) 1982-09-30 1982-09-30 放電検知装置

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JPS5960370A true JPS5960370A (ja) 1984-04-06

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ID=15931178

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JP57171863A Pending JPS5960370A (ja) 1982-09-30 1982-09-30 放電検知装置

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JP (1) JPS5960370A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07220766A (ja) * 1993-12-31 1995-08-18 Samsung Electron Co Ltd バッテリ−放電回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07220766A (ja) * 1993-12-31 1995-08-18 Samsung Electron Co Ltd バッテリ−放電回路

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