TWI403072B - 充放電控制電路及充電式電源裝置 - Google Patents

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Description

充放電控制電路及充電式電源裝置
本發明係有關一種充放電控制電路及充電式電源裝置，更詳細是有關縮短充放電控制電路及充電式電源裝置的試驗時間。
如第2圖之電路方塊圖所示的電源裝置，作為習知由二次電池所形成的充電式電源裝置為周知。(例如參照專利文獻1)。即，於外部端子-V0及+V0中介設置開關電路102而連接著二次電池101。進而，於二次電池101並聯連接充放電控制電路101。充放電控制電路110，係具備檢測二次電池101之電壓的機能。無論二次電池101為過充電狀態(電池比特定之電壓值還高的狀態。以後將此狀態稱為過充電保護狀態)，或過放電狀態(電池比特定之電壓值還低的狀態。以後將此狀態稱為過放電保護狀態)的哪一種情況，均以開關電路102為OFF的方式，從充放電控制電路101輸出信號。又，達到具有外部端子+V0之電壓時，以開關電路102為OFF的方式來進行，並於負荷流入過大的電流時能停止放電(過電流控制)。以後，將此狀態稱為過電流保護狀態。從這些狀態來保護電池則是充放電控制電路的作用。
開關電路102，是以能藉由FET等的輸入信號停止電流的元件所構成。又，此時如第3圖所示，另設有：用以 將電壓供應到充放電控制電路110的電源端子；和用以檢測二次電池101之電壓的電壓檢測端子20的情況。具有在充放電控制電路110的電源端子，以一般經由二次電池之充放電的電源變動不會引起充放電控制電路110之誤動作的方式，來連接電阻200與電容210作為濾波器的情形。連這樣時，藉由另設電源端子10使充放電控制電路110的耗電流不會流經電壓檢測端子20，如此一來不會因耗電流與電阻200所產生的電壓下降而在充放電控制電路110檢測電壓產生誤差。一旦為這樣所構成，就能提高檢知二次電池101為哪種狀態的檢測精度。
又，控制鋰離子電池之充放電時，為了由過充電來保護鋰離子電池，因此一般採用在根據檢測出端子電壓為特定電位以上之情形的延遲電路所賦予的特定延遲時間後，將開關電路的開關元件予以OFF，來禁止充電的構成。此結果，可以控制無法對過度的電池電壓變化進行應答，且對確實檢測出過充電狀態而二次電壓並非過充電狀態的二次電池的充電。在充放電控制電路中，除此之外，雖然也同樣地進行檢測出過放電而停止由二次電池對負荷之電流供應的控制、及檢測出由二次電池對負荷的過電流而停止由二次電池對負荷之電流供應的控制，但連這些控制也以同樣的理由分別應用延遲電路。例如控制鋰離子電池的充放電，需要數mSec至數Sec的延遲時間。
[專利文獻1]日本特開平第4-7530號
但內裝延遲電路的充放電控制電路時，因電路之端子數的限制，有無法準備自外部變更延遲時間之端子的情形。此時當進行過充電檢測電壓或過放電檢測電壓的試驗時，在每個試驗中輸出訊號沒有等待延遲時間以上的時間時則不被輸出。為了確認輸出信號，需要各個延遲時間以上的等待時間，且延遲充放電控制電路的試驗時間，提高電路製造成本及使用其充放電控制電路的充電式電源裝置的製造成本。
於是，本發明為了解決習知這樣的課題，構成在充放電控制電路，放入於電源端子與電壓檢測端子之間設置電壓檢測電路，於電壓檢測電路經常在大致相同電壓的兩端子間檢測出一定以上的電壓時，縮短內部控制電路之延遲時間的測試模式。
藉由此種構成，就能縮短充放電控制電路的試驗時間且降低製造成本。
如上述，本發明之充放電控制電路，具有不追加控制端子，藉由進入縮短內部控制電路之延遲時間的測試模式，縮短試驗時間且降低製造成本的效果。
 〔用以實施發明之最佳形態〕 〔實施例1〕
第1圖表示本發明之第1實施例。第1圖係為包含本發明之充放電控制電路的充電式電源裝置的方塊圖。
以下，根據第1圖說明第一實施例。於外部端子-V0及+V0之間，中介設置開關電路102而連接著二次電池101。充放電控制電路110，係與二次電池101並聯連接。二次電池101的正極，係中介設置充放電控制電路110的電壓檢測端子20與電阻200而連接於電源端子10。構成電源端子10與二次電池101的負極之間連接電容210，不會因二次電池101之短時間的電源變動，使充放電控制電路110受到誤動作等的影響。
充放電控制電路110係具備：過充電檢測比較器113、為了賦予過充電檢測比較器113之輸入端子特定基準電壓Vr的基準電壓電路116、將二次電池101的電壓進行分壓的電壓分割電路111、內部控制電路120、內部延遲電路121。開關電路102的ON/OFF之控制端子，係與充放電控制電路110的開關控制端子30連接，且開關電路102的ON/OFF，係對應於充放電控制電路110的檢測結果而控制。
在外部電源端子-V0及+V0之間連接有：用以對二次電池101進行充電的充電器104或藉由二次電池101而驅 動的負荷103。
過充電檢測比較器113係具備將利用電壓分割電路111的電阻R0與電阻R1來分壓二次電池101的端子電壓的分壓輸出，與基準電壓電路116的基準電壓Vr比較，來檢測檢測過充電狀態的機能。過充電檢測比較器113，係輸入其正相輸入端子的前述分壓輸電壓的電位，比基準電壓Vr還大時，其輸出為高電位。電壓檢測電路130，係監視電源端子10與電壓檢測端子20的電壓差，且將電源端子10與電源檢測端子20的電位差為某電壓以上時的檢測信號，輸出到內部延遲電路121。內部控制電路120係以過充電檢測比較器113與電壓檢測電路130的輸出作為輸入信號，並將信號輸出到內部延遲電路121。內部延遲電路121係以內部控制電路120的輸出作為輸入信號，並於已定的延遲時間後，將控制開關電路102的信號輸出到開關控制端子30。
一旦二次電池101為過充電狀態，過充電檢測比較器113檢測出過充電狀態，內部控制電路120就會將控制信號輸出到內部延遲電路121。此時，一旦電源端子10與電壓檢測端子20的電壓大致相等，內部延遲電路121係如第4圖所示，以過充電檢測比較器113的輸出電壓作為輸入信號，並在比方法上所規定之延遲時間t1還短的延遲時間t2後，將控制開關電路102的信號輸出到開關控制端子30。於第5圖表示電源端子10與電源檢測端子20的電位差為一定電壓以上時的信號波形。
然後一旦電源端子10與電源檢測端子20的電位差下降到規定電壓以下，電壓檢測電路130，係將內部延遲電路121的延遲時間返回到規定長度的控制信號輸出到內部控制電路120，內部延遲電路121係以延遲時間作為普通延遲時間t1。普通使用時，由於電源端子10與電源檢測端子20的電壓大致為同電位，因此通常時不會進入到測試模式。
第1圖的方塊圖，雖然只記載過充電檢測電路或周邊電路，但過放電檢測電路或過電流檢測電路也可為同樣地構成並予控制。
又，第5圖雖以電源端子10的電壓比電源檢測端子20的電壓多出規定電壓以上的方式做記述，但也能以當電源檢測端子20的電壓比電源端子10的電壓多出規定電壓以上時，則縮短延遲時間的方式構成電路。
〔實施例2〕
於第6圖表示包含本發明之第2實施例的充放電控制電路的充電式電源裝置的方塊圖。
在第1實施例的充放電控制電路，為在電壓檢測電路130與內部控制電路120之間設置閂鎖電路140的構成。藉由像這樣的構成，僅使電源端子10與電源檢測端子20的電位差，脈衝狀地成為暫時規定的電壓以上，就能將內部延遲電路121的延遲時間由t1變為t2。
讓內部延遲電路121的延遲時間由t2返回到t1，必 需重設閂鎖電路140。閂鎖電路140的重設，例如可藉由一旦檢測出降低電源電壓的電源端子10與電源檢測端子20之電位差時形成逆碼，或者利用電流開關電路102的控制信號反轉，使閂鎖電路140複原的信號等方法取得。
又，第7圖雖以電源端子10的電壓比電源檢測端子20的電壓多出規定電壓以上的方式做記述，但也同樣能以當電源檢測端子20的電壓比電源端子10的電壓多出規定電壓以上時，則縮短延遲時間的方式構成電路。
10‧‧‧電源端子
20‧‧‧電源檢測端子
30‧‧‧開關控制端子
101‧‧‧二次電池
102‧‧‧開關電路
103‧‧‧負荷
104‧‧‧充電器
110‧‧‧充放電控制電路
111‧‧‧電壓分割電路
113‧‧‧過充電檢測比較器
116‧‧‧基準電壓電路
120‧‧‧內部控制電路
121‧‧‧內部延遲電路
130‧‧‧電壓檢測電路
140‧‧‧輸出閂鎖電路
200‧‧‧電阻
210‧‧‧電容
第1圖為包含本發明之第1實施例的充放電控制電路的充電式電源裝置的方塊圖。
第2圖為習知充電式電源裝置的方塊圖。
第3圖為習知充電式電源裝置的方塊圖。
第4圖為表示充放電控制電路之動作的波形圖。
第5圖為表示本發明之第1實施例的充放電控制電路之動作的波形圖。
第6圖為包含本發明之第2實施例的充放電控制電路之充電式電源裝置的方塊圖。
第7圖為表示本發明之第1實施例的充放電控制電路之動作的波形圖。
10‧‧‧電源端子
20‧‧‧電源檢測端子
30‧‧‧開關控制端子
101‧‧‧二次電池
102‧‧‧開關電路
103‧‧‧負荷
104‧‧‧充電器
110‧‧‧充放電控制電路
111‧‧‧電壓分割電路
113‧‧‧過充電檢測比較器
116‧‧‧基準電壓電路
120‧‧‧內部控制電路
121‧‧‧內部延遲電路
130‧‧‧電壓檢測電路
200‧‧‧電阻
210‧‧‧電容

Claims (4)

  1. 一種充放電控制電路，其特徵為：係由下述構件所構成：電源端子，其係以二次電池的電壓作為電源而予以輸入；電源檢測端子，其係為了檢測前述二次電池的電壓所輸入；分壓電路，其係將前述電壓檢測端子的電壓予以分壓；基準電壓電路；電壓比較電路，其係輸入前述分壓電路的輸出而進行比較；電壓檢測電路，其係檢測前述電壓檢測端子之電壓；內部控制電路，其係輸入前述電壓比較電路的輸出信號與前述電壓檢測電路的輸出信號，而輸出檢測信號；及延遲電路，其係延遲前述檢測信號並輸出開關控制信號，當前述電壓檢測電路檢測出前述電壓檢測端子的電壓成為規定電壓以上時，縮短前述延遲電路的延遲時間。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載的充放電控制電路，其中，前述電壓比較電路，係為檢測二次電池之過放電的電路。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載的充放電控制電 路，其中，前述電壓比較電路，係為檢測二次電池之過充電的電路。
  4. 一種充電式電源裝置，係由下述構件所構成：外部端子，其連接有充電器或負荷；二次電池，其係經開關電路而連接於前述外部端子；及申請專利範圍第1項所記載的充放電控制電路，其係於前述電源端子及前述電壓檢測端子連接前述二次電池，且於前述開關控制信號輸出端子連接前述開關電路。
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