TW522584B - Battery set and checking device thereof - Google Patents

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TW522584B
TW522584B TW090125645A TW90125645A TW522584B TW 522584 B TW522584 B TW 522584B TW 090125645 A TW090125645 A TW 090125645A TW 90125645 A TW90125645 A TW 90125645A TW 522584 B TW522584 B TW 522584B
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Katsunori Kitagawa
Tetsuo Nagahisa
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

522584 五、發明說明α) 技術領域 池：：=有’池以隸止此電池過充電及過放電之電 ^ 之電池組，其係有關於將用來檢查上述電池保 4電路動作之檢查端子數目減少之電池組，以及 電池保護電路動作之電池組之檢查裝置。 一上达 技術免i 有子蓄電池等高密度能量蓄電池之電池組中設 2 =止過充電及過放電等之電池保護電路。圖3顯 ^罟保護電路21之電池組20與檢查電池保護電路21之又動你 裝置之配置。 叉电纷d之勳作 椹:圖Λ中’電池組2〇具備蓄電池28及電池保護電路21。 冓成此電池保護電路21之控制電 壓，扒：s丨丨山％ 1控畜電池之電 電路串聯之第"ΕΤ(場效應晶體管 時，將與蓄電池28之輸出入電路串之電麼 切斷狀態，停止蓄電池28之放電串“ :2 FET 27控制至 作，防止蓄電池28過充電或過放電猎由此控制電路29之動 為檢查電池保護電路2丨之動作电 查端子24、25與正極輸出入端子，於控制電路29之檢 起設於電池組2〇。 Ζ、負極輸出入端子23〜 於進行檢查過充電保護動作 30與電流計31連接於正極輸出入奸〇圖3所示’充電電源 23之間，定電壓電源32連接於产==22與負極輸出入端子 、双〜端子24、25。藉充電電 522584 五、發明說明（2) ' -------. 源30供給充電電力，使電池組成充電狀態，自定雷 32施加當蓄電池28成為過充電狀態時之過充電檢查： 二檢查端子24、25之間。此過充電檢查電壓藉控制電 檢測，控制電路29控制第1 FET 26，切斷輸出入電路， 出入電路之切斷藉電流計3丨加以檢測。因而，自定帝^ 源3 2施加過充電檢查電壓時，根據電流計3 1之指示二^否 ，零，進行電池保護電路21所作過充電保護動作良否=判 疋〇 又於進行過放電保護動作之檢查時，放電負载3 C{知雷 流計31連接於正極輸出入端子22及負極輸出入端子之 間疋電壓電源3 2連接於檢查端子2 4、2 5。自定電壓電源 !!三對错由接通放電負載33而成放電狀態之電池組20施加 畜畜電池28成過放電狀態時之過放電檢查電壓，將其施加 於檢查端子24、25之間。此過放電檢查電壓藉控制電:29口 檢測、控制電路29控制第2 FET 27，切斷輸出入電路，輸 出入電路之切斷由電流計3丨加以檢測。因而，由定電壓電 源32施加過放電檢查電壓時，依據電流計31的指示值是否 為零，進行電池保護電路21所作過放電保護動作良否之判 定。 及機期 檢積帶， 的面攜化 路板可型 電基之薄 護路20、 保電組型 池加池小 電增電組。 作有裝池間 了故安電空 為，著求之 ，25隨要25 组' 、，，、 池 4 又展4 > 2 〆 j 2 電子。發子 之端題化端 造查問型查 構檢之薄檢 知個積、置 習兩體化設 於要殼型供 由需外小小 唯，裝往減 查封器望
第5頁 五 '發明I兒 明（3) 八，用丈 查端子24、25之配線承受來自外界的 ::影響到安裝带：f:外界t說不必要之電磁輻射，有時 决動作。 电/ ，，且之機器，或使電池保護電路2 1產生 本發明目的提供一種使 之電池組及其檢iL 檢查電池保護電 4上、、 矣且，4+ 上述目的，本申請$夕楚 S Μ ^ 其係具借苦帝从.\月木之弟一項發明為一種電池 正極輪出：；及;'別與此蓄電池之正極及負極連接 Ϊ，與之負極輪出入端子為止之輸出入電 過土拯間電壓，當檢測出】，及▲視上述蓄電池 開^電壓及於過放電狀能下池於過充電狀態下之 供J件成為切斷狀態之控 電電壓時’控制上述 鳴子而Γ電池之正極電壓輸入至批引不/ 入嶸ί出外部之檢查端子，此^ ί 正極電壓輸入 及過卜1，係作為依上述控制G端子與上述負極輸出 又玫J保護動作之檢杳電壓=所”充電保護動作 係電地f申請案之第二：發；；！=;成二 槌造、成配置成呈備苦帝 種電池、，且之檢查裝置其 4::正極輸出、=;:負义 的電略卜：極輸出入端子及上述負極輸：入’:上逑畜電 與其呈串料接之⑽子間 發明說明（4) 充^ ί = i ί、’當檢測出上述蓄電池於過充電狀態下之過 關元件成為切：狀態下之過放電電壓日寺，控制上述開 極電壓輸入^ 之控制電路；以從供前述蓄電池之正 檢查端子；+控制電路之正極電壓輸入端子而拉出外部之 出入端子之電池組^上述正極輸出入端子與上述負極輪 充電電厣戋μ 充電電源或放電負載’施加與上述過 藉配置二充過放電電壓相當之電壓於上述控制電路， 池組之過充2電路或放電電路之電流檢測裝置檢測前述電 備檢查電壓^保2動作或過放電保護動作者；特徵在於具 極輪出入浐生农置，其由上述正極輸出入端子及上述負 查端子盥上、+間之產生上述檢查電壓，施加於上述檢 又，負極輸出人端子之間。 其係電池％=案之第三項發明為一種電池組之檢查裝置， 負極連接ΐ置成具備蓄電池；分別與此蓄電池之正極及 電池至上述正極輸出入端子及負極輸出入端子；從上述蓄 輸出入電路正極輸出入端子及上述負極輸出入端子為止之 池正、負極η與之呈串聯連接之開關元件；監視上述蓄電 之過充電電壓’ Γί測出上述蓄電池於過充電狀態下 述開關元件η 狀態下之過放電電壓日寺，控制上 池之正極電题二切=爿控制電路；以及從供前述蓄電 拉出至外部ς:2 :控制電路之正極電壓•入端子而 子與上述負板端子^此電池組之上述正極輪出人端 載，施加蛊上：士二予間連接有充電電源或放電負 …過充電電壓或上述過放電電壓相當：：查
90125645.ptd $ 7頁 522584 五、發明說明（5) 電壓於上述控制 流檢測裝置檢測' 護動作者；特徵在 池電壓；直流電壓 放電保護動作之檢 上述電池電壓記憶 出電壓間之電壓差 檢查電壓，施加於 又’本申請案之 其係電池組配置成 負極連接之正極輸 電池至上述正極輸 輸出入電路，與其 池正、負極間電壓 之過充電電壓及於 述開關元件成為切 池之正極電壓輸入 而拉出至外部之檢 端子與上述負極輸 上述過充電電壓或 控制電路，藉配置 池組之過充電保護 上述充電電源供給 電壓產生裝置，將 電路，藉配置於充電電路或放電電路之電 述電池組之過充電保護動作或過放電保 具備蓄 出入端 出入端 I串聯 ’當檢 過放電 斷狀態 至上述 查端子 出入端 上述過 於充電 動作或 與過充 此充電 於具備電壓記憶電路，其記憶上述蓄電 源’其產生對應於過充電保護動作及過 :查電壓；以及檢查電壓產生電路，其由 電路之輸出電壓與上述直流電壓源之輪 以及正負輸出入端子間之電壓產生上述 上述檢查端子與負極輸出入端子之間。 ^ 旦衣夏， 電池；分別與此蓄電池之正極及 子及負極輸出入端子；從上述蓄 子及上述負極輸出入端子為止之 連接之開關元件；監視上述蓄電 測出上述蓄電池於過充電狀態下 狀恶下之過放電電壓時，控制上 之控制電路；以及從供前述蓄電 控制電路之正極電壓輸出入端子 ;於此電池組之上述正極輪.出入 子之間連接有充電電源，施加與 放電電壓相當之檢查電壓於上述 笔路之電々|L檢測裝置檢測前述電 過放電保護動作者；特徵在於自 :電壓相當之充電電力，藉充電 電源之輸出電壓降至適當之充電 522584 五、發明說明（6) 電壓，輸入上诚了 g CT ^ ^ I極輸出入端子與上述負極輸出入端子之 間，王充電狀能 ^ ^ ^ ^ 於此狀態之下，將上述充電電源之輸出 電壓施加於上诚 ^ 招辦μ、+、 4撿查端子與上述負極輸出入端子之間。 ；fpL 一L $^酉己 | 負極輸出人。由於施加檢查電壓之負極侧端子可使用 工 m ,» 子作為共用端子，僅於正極側需要檢查端 于，囚此，葬出 查端子，可:田以往需要複數檢查端子變成僅需要一處檢 ^之配線數^ I電路基板之小型化’又由於亦減少連接端 外部電磁# 、故可望減少來自配線之電磁輻射、減少承受 發:月：最二對機器造成之影響。 以下，翏日3糾面 瞭解本發明Γ 3 ’就本發明之實施形態加以說明，俾供 使*非^…。且，以下所示實施形態係本發明一具體例， 圓]在％ ^明之技術範圍之例子。 圖1係絲員示夫π .Λθ 9 ^ . 承备明第1實施形態之電池組2以及檢查此電 >Ίϋ»組ζ之過充y 邮罢♦ θ i ¥保護動作及過放電保護動作之檢查裝置1之 回匕直ι Μ式。 上述電池包$丄、 τ 9 .Μ ^ 1配置成具備由蓄電池1 2以及防止此蓄電池 罟A H 1 敌笔之電池保護電路11。電池保護電路11配 置成具備控制帝
輸出入電路，兒路13 ’以及串聯配置於蓄電池12負極側的 15，此ί 1议’用來作為開關元件之第1 FET 14及第2 FET 1 ° 此弗 1 及宽9 ΤΓΤΓΤ Id 路1 3監視蓄+Ω 、 5平常均呈導通狀態，控制電 规_电池1 2之正極盥g揣 電電壓時，切阶^ ^ ，、貝杜間之電壓，於檢測出過充 了 切斷控制上述第1 FpT】/ 壓時，將上yt # 9 W 1 4、於檢測出過放電電 71了工迷昂2 FET 1 5控制忐瓦丄 ^成為切斷狀態。由於在充電
$ 9頁
90125645.ptd 11
五 發明說明（7) 器連接於電池組25夕 一 ^ 1 17之間充電時，，極輸出入端子1 6與負極輸出入端子 過充電電壓，故 ^過充電狀態，控制電路1 3即檢測出 1 2之充電電袼 T 1 4控制於切斷狀態，切斷蓄電池 池組2之機器於 =電池12過充電。復於連接使用本電 1子17之^放電日Λ =正極輸出人端子16與負極輪出入 榀測出過放電電厣^ =成為過放電狀態，控制電路丨3即 為了檢查上述電、、也 畜電池1 2之過放電。 連接於控制電路13^：=電路11之動作’設置檢查端子18 ::於此電池組2 *亟電壓輪出入端子’以作為外部端 ;18。由於毋須如圖3:欢查之外部端子外部僅有檢查 ^，故可減少端子盥接斤不習知配置於二處裝設檢查端 ::線發生不必要的^端子，配線數，可謀求抑制因 “ 1 3之誤動作等，以及或因文到電磁輻射所造成控制 為檢查上述配置之4求電路基板之小型化。 保護動作是否正常，二圖組2之過充電保護動作及過放電 2。、 所示，連接檢查裝置1於電池組 上述檢查举$ 動作時，用來從電池電電源4;於檢查過放電保護 及放電電略之“二放電之放電負載5;檢測充電電i 7過充電保護動；;L:;:(電流檢測裳置⑹產生供檢查 ’以及響應過充電保護動=護動作之檢查電麼之檢查電路 力作及過放電保護動作之檢查，切 90125645.ptd 第10頁 522584 五、發明說明（8) 換裝置設定之切換裝置8。 上述檢查電路7配置成且 18與負極輸出入端子17之、猶·連接於電池組2之檢查端子 池電壓記憶電路;產生逾間’記憶蓄電池12之電壓值之電 護動作之檢查之♦厣之9恶過3充電保護動作及過放電保 壓源42及電；電】：憶C、42 ;以及由從此直流電 及過放！電壓之檢查電墨；電壓產生過充電電壓 連接於電忑電源4及放電負載5通過電流計6而 17，“行ί充二出作入端子1… 電電源4成接通狀態m時’藉切換裝置8使充 設定為供過充電保 檢將直= 壓二42之輸出電壓 電力於正極輪中A ^ β 用。自充電電源4供給充電 組2成為充電狀態，而將檢輸出入端子17之間使電池 與正極輪出人命^ '電反產生電路43所產生之電壓 子18。 甩堅目加所得過充電檢查電壓輸入至檢查端 例如、假§史電池電壓為3 8 ν、充雷雷懕盔 述直流電麗源42輪出4.〇之電舞充：：==即自 生首泠恭阿、、 ^ ^ 檢置電昼產生電路4 3
〇.6ν: =，2之輸出電壓40與電池電壓38ν之電壓 所得過充電：；f7力:於正極輸出入端子16之充電電星4」 查電壓伟苦：：：施加於檢查端子18。由於此過充電 輸入進控；=之過充電狀態之電壓，其從檢查端子】 將第1 FET 極電㈣入端子，則控制電路13 14控制於切斷狀態。藉此切斷蓄電池12之輸
五 發明說明（9) 入電路，充電回路斷路之， ~^ 此電流計的顯示能檢知场後’電流計6之檢測值為零，由 辕此種配置，接至控制=充電保護動作是否正常。又、根 謀求電路基板之小型化^ =之檢查端子可僅設於一處，可 更進一步於進行過放略電磁輻射影響之減少。 $正杨輪出入端子1 6與^保護動作的檢查時，藉切換裝置 、為連通狀態，同時將吉板輪』出入端子1 7間之放電負載5 過放電保護動作檢查用’泉電壓源42之輸出電壓設定成供 2 f為放電狀態，將^杳。藉由放電負載之連接，使電池組 ^極輪出入端子16之電〜廟電壓產生電路43所產生之電壓與 松查端子1 8。 <相加所得過放電檢查電壓，輸入 例如、假設電池電壓 銓5V之電壓。檢查電厥3· 8V，而自上述直流電壓源42輸 ，别出電壓2· 5V與電、、也=產生電路43產生出直流電壓源42 與t极輪出入端子Γ6ί電壓3.8V間之差電壓-13V，將其 電f2. 5V施加於檢查沪敌電電壓3. 8V相加所得過放電檢查 狀態之電壓，A自二=子18。此過放電檢查電壓係過放電 壓輸出Λ端子，則^端子18輸人至控制電路13之正極電 狀態。 &制電路1 3會將第2 FET 1 5控制於切斷 由於 ’電流 電保幾 之檢查 磁輻射 計6之檢測、池1 2之輸出入電路，故放電電路斷路 動作是V正火為零’由此電流計6之顯示能檢知過放 峭子可僅設二二：’根據此種配置，接至控制電路 影響之減一地，可謀求電路基板之小型化及電
522584
522584 五、發明說明（π) 過充電電壓，即4.6V，若二極體使用順向電壓為0.6V者， 電池組52即充以4. 0V之充電電壓，而將4. 6V之過充電電 壓，施加於檢查端子5 9，因此，可使電池組5 2處於充電狀 態，並檢查過充電保護動作。根據此種配置，可僅設置施 加檢查電壓之檢查端子於一處，藉此，可減少配線數目， 謀求電路基板之小型化及電磁輕射影響之減少。 產業上可利用十生 根據本發明，由於藉由僅設置一處之檢查端子於電池 組’可檢查電池保護電路之動作’故在謀求構成電池保護 電路之電路基板小型化方面很有用◦復由於隨著檢查端子 數目減少，可能減少檢查端子之配線數目，故適用來減低 因配線受到輪射所造成電池保護電路之誤動作，以及配線 產生之電磁輻射對機器所造成影響。 元件編號之說明 1 檢 查 裝 置 2 電 池 組 4 充 電 電 源 5 放 電 負 載 6 電 流 計 7 檢 查 電 路 8 切 換 裝 置 11 電 池 保 護電路 12 蓄 電 池 13 控 制 電 路
90125645.ptd 第14頁 522584 五、發明說明（12) 14 第 1FET 15 第 2FET 16 正極輸出 入端子 17 負極輸出 入端子 18 檢查端 子 20 電池組 21 電池保護電路 22 正極輸出 入端子 23 負極輸出 入端子 24 檢查端子 25 檢查端 子 26 第 1FET 27 第 2FET 28 蓄電池 29 控制電 路 30 充電電 源 31 電流計 32 定電壓 電 源 33 放電負 載 41 電池電 壓 記 憶 電路 42 直流電 壓 源 43 檢查電 壓 產 生 電路 51 檢查裝 置 52 電池組
90125645.ptd 第15頁 522584
90125645.ptd 第16頁 522584 圖式簡單說明 圖1係顯示本發明第1實施形態之電池組及檢查裝置之配 置之方塊圖； 圖2係顯示本發明第2實施形態之電池組及檢查裝置之配 置之方塊圖； 圖3係顯示習知技術之電池組及檢查裝置之配置之方塊 圖。 參
第17頁

Claims (1)

  1. 522584 、申請專利範圍 1· 一種電池組，其係具備蓄 (12)之正極及負極連接之正極輸出入端子刀(二與此蓄電池 入端子（17);從上述蓄電池（12)至上述正）及負極輸出 (16)及上述負極輸出入 。輪出入端子 呈串聯連接之開關元件(14 電路’與其 正、負極間電壓，當檢測出上述蓄電池⑽ 下之過充電電壓及於過放電狀態下之過：電 =開關元件(14,15)成為切電=’控: 徵在於，設詈你益、+、其雨、… 別电路（1 3 )者；特 制電路（1 3 )之正極帝;二二:2之正極電壓所輸入進之控 ,10、 电〔幸別入步而子而拉出外部之拾杳她旱 ，配置子(18)與上述負極輪出入端子(；)之間 放電保ί 路(13)所作過充電保護動作及過 更切之松查電壓之輸入部。 (1; ).分種別：也^上檢查裝置其係電池組配置成具備蓄電池 入f 池（12)之正極及負極連接之正極輸出 負，輪出入端子⑴);從上述蓄電池(⑵i 的輸i入柒子（16)及上述負極輸出入端子（17)為止 串聯連接之開關元件（14,⑻；監視 (ίο二i充、負極間電壓，當檢測出上述蓄電池 放電㊉厭脖电狀悲下之過充電電壓及於過放電狀態下之過 控制Ί控、制上述開關元件（14, 15)成為切斷狀態之 進之2 );以及從前述蓄電池（12)之正極電壓所輸入 端子包路（is)之正極電壓輸入端子而拉出外部之檢查 ’此電池組（2 )之上述正極輸出入端子（1 6 )與上述 522584
    負極輪出入端子（j 7)之間 ⑸，施加與上述過充電電//上充+電電源（4)f放電負載 壓於上述控制電路(1 3 )，藉置於;過放電電壓相當之電 電流檢測裝置(6)檢測前述電池』電電：^放電電路之 過放電保護動作者·々符/认目瓜（2)之過充電保護動作或 ，苴由上it、τ 4 4，寸"在方"具備檢查電壓檢查電路（7) 八 上述正極輸出入端子（1 6 )及ρ、十、&枚仏山 (1 Ό間之電壓產4卜、十、认十\旳及上述負極輸出入端子 (18)盥上述負> ^ 义双二兒壓，施加於上述檢查端子 Q 述負極輸出入端子（17)之間。 一種電池組之檢查裝置，苴 蓄：池(⑺;分別與此蓄電池⑽ (12)至上述正負極私出人端子⑴）；從上述蓄電池 U”為止；：：：?乂端子(16)及上述負極輸出入端子 罕月丨J出入電路，鱼盆g虫甘钱、圭_LA 15);監視上述苦 ：；/、=串如連接之開關元件（14, 蓄電池（12)於過$ ^ # At 、負極間電壓，當檢測出上述 下之過放電電下之過充電電壓及於過放電狀態 狀態之控㈤電：(了）工上述—開關元件(14, 1 5)成為切斷 所輪入進之μ 13)，以及從珂述蓄電池（12)之正極電壓 上迷控制電路（13)之正極電壓於 你+ 端子（16)斑於此電池組（2)之上述正極輸出人 (4)或放電負載^負極輻出^端子（1 7)之間連接有充電電源 電壓相當之柃杏鈿 上述過充電電壓或上述過放電 電路或放電；路控制電路(13)，藉配置於充電 充電保護動置(6)檢測前述電池組之過 或過放電保暖動作者；特徵在於具備電壓記
    力、申請專利範圍 憶電路（4 1 )，其記憶上苦命 (42) ’其產生對應於過充；電壓；直流電壓源 檢查電壓；以及檢查電壓/保^動作及過放電保護動作之 憶電路（4 ])之輸出電壓1上“路/其由上述電池電壓記 間之電壓差以及正負輪a广:電壓源⑷)之輪出電壓 料查電壓，施加於而：(】6’】7)間之電屡產生上 (17)之間。 査而子（1δ)與負極輪出入端子 4 ·如申請專利範圍笛 I 應過充電保護動作及過放電1電池組之檢查裝置，其中對 源“)或放電負載(5)對正力：之檢查，切換充電電 端子("）間之連接，同時而子(16)及負極輸出入 作狀態。 、心查電壓產生電路（4 3 )之動 5 · 種電池組之檢查梦署 蓄電池（53);分別與此嘴電池係電池組（52)配置成具備 極輪出入端子（57)及 3)之正極及負極連接之正 (53)至上述正極輸出入端；(出子(58);從上述蓄電池 =8)為止之輸出入電路，與以輸出入端 (55);監視上述蓄電池正、叙、串#連接之開關凡件 電池(53)於過充電狀態下之二電壓’當檢測出上述蓄 之過放電電壓時，控制上。充电氧壓及於過放電狀態下 控制'電路（54);以及從前述/^關=(55)成為切斷狀態之 進之上述控制電路（5 4 )之/極电)之正严電壓所輸入 部之檢查端子（5 9 ) · D兒壓知出入端子而拉出至外 於此電池組（52)之上述正極輪出入端子⑽與上述負極 90125645 Ptd 第20 522584 六、申請專利範圍 輸出入端子（58)之間連抵 充電電壓或上述過放電^ :充電電源（60)，施加與上述過 路（54)，藉配置於充電:屋相當之檢查電壓於上述控制電 電池組（5 2 )之過充電保詳重 電流檢測裝置（6 1 )檢測前述 在於自上述充電電源（6 〇 ) j± 2 2 j =電保護動作者；特徵 力，藉充電電壓產生裝置電 降至適當之充電電壓’輸入上述正極二，（60)之輸出電塵 述負極輸出入端子（58)之間，呈充電入端子（57)與上 下，將上述充電電源(6 0 )之輸出電厭：f ’於此狀態之 (59)與上述負極輸出入端子（58)之間。 一 6 ·如申請專利範圍第5項之電池組之“ # Φ ^ _ 〈檢查裝置，直中充 電電壓產生裝置透過具有預定順向曹网 T 充電電源（6 0 )之輸出電壓輸入正極輪山 ^ 輪出入端子（58)之間。 知出入端子（57)與負極
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