TWI641197B - 電池狀態監視電路及電池裝置 - Google Patents

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Abstract

提供可將過電流解除阻抗設定為較低，且便利性高的電池裝置。
本發明之電池裝置係具備有：根據第一基準電壓檢測過電流的第一比較電路；及根據比第一基準電壓為更高的第二基準電壓，輸出過電流解除電壓控制訊號的第二比較電路。

Description

電池狀態監視電路及電池裝置
本發明係關於電池狀態監視電路及電池裝置，尤其係關於防止在電池或與電池相連接的機器流通過電流的技術。
在圖3中顯示習知之電池裝置的電路圖。習知之電池裝置係由：二次電池1、充放電控制開關2、充放電保護電路3、及外部端子4及5所構成。充放電保護電路3係具備有：控制電路22、下拉電路24、及過電流檢測電路35。
接著，說明習知之電池裝置的動作。
過電流檢測端子14的電壓係依充放電控制開關2的電阻成分、與流至被連接在外部端子4與外部端子5之間的負載的電流所決定。若在外部端子4與外部端子5被短路等負載發生異常，負載電流會變大，過電流檢測端子14的電壓會上升。
若過電流檢測端子14的電壓超出過電流檢測 電路35的過電流檢測電壓，過電流檢測電路35係輸出檢測訊號。控制電路22若接受檢測訊號，即以遮斷放電電流的方式控制充放電控制開關2。該狀態稱為放電過電流狀態。此外，若過電流檢測端子14的電壓低於過電流檢測電路35的過電流檢測電壓，過電流檢測電路35係輸出解除訊號，放電過電流狀態即被解除(參照例如專利文獻1)。
在放電過電流狀態下，控制電路22係將下拉 電路24接通(ON)，將過電流檢測端子14下拉。亦即，若負載恢復成正常的狀態，過電流檢測端子14的電壓即降低。接著，若過電流檢測端子14的電壓低於過電流檢測電壓時，過電流檢測電路35係將放電過電流狀態解除。控制電路22若接受電流檢測電路35的解除訊號，即控制充放電控制開關2來使放電重新進行。在此，將使放電重新進行的負載阻抗稱為過電流解除阻抗。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2006-101696號公報
下拉電路24係當負載成為異常狀態時進行接 通，因此放電電流透過下拉電路24流通。因此，下拉電路24係將阻抗設定為較大。
亦即，若負載阻抗不比下拉電路24的阻抗為
更大時，過電流檢測端子14的電壓不會低於過電流檢測電壓，因此若負載阻抗為不太大的負載時，係有無法重新進行放電的可能性。
本發明係為解決以上課題而研創者，用以提供使用者便利性高的電池裝置。
為解決習知之課題，本發明之電池狀態監視電路係形成為如以下所示之構成。
本發明係一種電池狀態監視電路，其特徵為具備有：被輸入在充放電控制開關所發生的電壓的過電流檢測端子；與過電流檢測端子相連接，且在過電流狀態之時，將前述過電流檢測端子下拉的下拉電路；將過電流檢測端子的電壓與第一基準電壓相比較，輸出過電流檢測訊號的第一比較電路；將過電流檢測端子的電壓與比第一基準電壓為更高的第二基準電壓相比較，輸出過電流解除電壓控制訊號的第二比較電路；及若接受過電流檢測訊號，將充放電控制開關斷開(OFF)、而且將前述下拉電路接通(ON)，若接受過電流解除電壓控制訊號，則將過電流解除電壓切換成第二基準電壓的控制電路。
藉由本發明之電池裝置，由於可將過電流解除阻抗設定為較低，因此即使在負載阻抗為不太大的負載的情形下，亦可重新進行放電，便利性會提升。
1‧‧‧二次電池
2‧‧‧充放電控制開關
3‧‧‧電池狀態監視電路
4、5‧‧‧外部端子
11‧‧‧正極電源端子
12‧‧‧負極電源端子
13‧‧‧充放電控制訊號輸出端子
14‧‧‧過電流檢測端子
22‧‧‧控制電路
24‧‧‧下拉電路
25‧‧‧比較電路
26‧‧‧基準電壓電路
27‧‧‧比較電路
28‧‧‧基準電壓電路
29‧‧‧基準電壓電路
35‧‧‧過電流檢測電路
41‧‧‧電阻
42‧‧‧電流源
圖1係第一實施形態的電池裝置的電路圖。
圖2係第二實施形態的電池裝置的電路圖。
圖3係習知之電池裝置的電路圖。
圖4係第三實施形態的電池裝置的電路圖。
以下參照圖示，說明本實施形態。
<實施形態1>
圖1係第一實施形態的電池裝置的電路圖。
第一實施形態的電池裝置係由：二次電池1、充放電控制開關2、電池狀態監視電路3、及外部端子4、5所構成。
電池狀態監視電路3係具備有：控制電路22、下拉電路24、過電流檢測用的比較電路25、過電流解除用的比較電路27、過電流檢測用的基準電壓電路26、過電流解除用的基準電壓電路28、正極電源端子 11、負極電源端子12、充放電控制訊號輸出端子13、及過電流檢測端子14。
二次電池1係正極被連接在外部端子4及正 極電源端子11，負極被連接在負極電源端子12及充放電控制開關2的其中一方端子。充放電控制開關2係控制端子被連接在充放電控制訊號輸出端子13，充放電控制開關2的另一方端子被連接在過電流檢測端子14及外部端子5。
控制電路22係第一輸入端子被連接在正極電 源端子11，第二輸入端子被連接在負極電源端子12，第三輸入端子被連接在比較電路25的輸出端子，第四輸入端子被連接在比較電路27的輸出端子，第一輸出端子被連接在充放電控制訊號輸出端子13，第二輸出端子被連接在下拉電路24的第一輸入端子。
比較電路25係第一輸入端子被連接在過電流 檢測端子14，第二輸入端子被連接在基準電壓電路26的輸出端子。比較電路27係第一輸入端子被連接在過電流檢測端子14，第二輸入端子被連接在基準電壓電路28的輸出端子。下拉電路24係第二輸入端子被連接在負極電源端子12，輸出端子被連接在過電流檢測端子14。
接著，說明第一實施形態的電池裝置的動 作。
若在外部端子4與外部端子5之間連接有負載時，會因流至負載的電流及充放電控制開關2的電阻成分，在其 兩端產生電位差。電池狀態監視電路3係以過電流檢測端子14監視該電位差，保護電池裝置免於受到放電過電流影響。在此，基準電壓電路26的電壓為過電流檢測電壓、基準電壓電路28的電壓為過電流解除電壓。接著，基準電壓電路28的電壓係設定為比基準電壓電路26的電壓為更高。
在負載發生短路等異常而負載電流增加，若 過電流檢測端子14的電壓超出基準電壓電路26的電壓時，比較電路25係輸出檢測訊號。控制電路22係若接受檢測訊號，以將放電電流遮斷的方式控制充放電控制開關2。此外，控制電路22係將下拉電路24接通而將過電流檢測端子14下拉。將該狀態設為放電過電流狀態。
若形成為放電過電流狀態，因負載，過電流 檢測端子14的電壓會上升。若負載恢復成正常狀態時，亦即負載阻抗變大時，過電流檢測端子14的電壓係藉由下拉電路24而降低。接著，若過電流檢測端子14的電壓低於過電流解除電壓，控制電路22係解除放電過電流狀態，且控制充放電控制開關2而使放電重新進行。在此，將使放電重新進行的負載阻抗稱為過電流解除阻抗。
此時，控制電路22係藉由過電流檢測端子14 的電壓來切換過電流解除電壓。過電流解除電壓係若過電流檢測端子14的電壓為未達基準電壓電路28的輸出電壓時，係形成為基準電壓電路26的電壓，為基準電壓電路28的電壓以上時，則形成為基準電壓電路28的電壓。
若負載阻抗小，若形成為放電過電流狀態 時，過電流檢測端子14的電壓係成為基準電壓電路28的電壓以上。因此，控制電路22係將過電流解除電壓形成為比基準電壓電路26的電壓為更高的基準電壓電路28的電壓。
因此，即使為阻抗小且過電流解除阻抗小的 負載，控制電路22亦可解除過電流狀態。解除後，控制電路22將充放電控制開關2接通、且將下拉電路24斷開，藉此可恢復成平常的動作狀態。
如以上說明所示，本實施形態的電池裝置係 可按照負載的阻抗來設定過電流解除電壓，因此即使為阻抗小的負載，亦必定可解除過電流。
<實施形態2>
圖2係第二實施形態的電池裝置的電路圖。
第二實施形態的電池裝置的電池狀態監視電路3係具備有：控制電路22、下拉電路24、比較電路25、比較電路27、基準電壓電路29、基準電壓電路28、正極電源端子11、負極電源端子12、充放電控制訊號輸出端子13、及過電流檢測端子14。
比較電路27係輸出端子被連接在基準電壓電 路29的控制端子。基準電壓電路29係藉由被輸入至控制端子的訊號來切換進行輸出的電壓。其他電路、連接關係係與第一實施形態的電池裝置相同。
接著，說明第二實施形態的電池裝置的過電 流檢測解除的動作。
若形成為放電過電流狀態，因負載，過電流檢測端子14的電壓會上升。此時，藉由過電流檢測端子14的電壓來切換過電流解除電壓。若過電流檢測端子14的電壓超出基準電壓電路28的輸出電壓，藉由比較電路27所輸出的檢測訊號，將基準電壓電路29的電壓切換成高的電壓。在此，將基準電壓電路29的電壓切換成基準電壓電路28的電壓以上，將該電壓設為過電流解除電壓。
若負載阻抗小，若形成為放電過電流狀態 時，過電流檢測端子14的電壓係成為基準電壓電路28的電壓以上。因此，基準電壓電路29係被切換成高電壓，且將該電壓設為過電流解除電壓。
因此，即使為阻抗小且過電流解除阻抗小的 負載，亦藉由將基準電壓電路29的電壓設定為較高，控制電路22係可將過電流狀態解除。解除後，控制電路22將充放電控制開關2接通，且將下拉電路24斷開，藉此可恢復成平常的動作狀態。
如以上說明所示，本實施形態的電池裝置係 可按照負載的阻抗來設定過電流解除電壓，因此即使為阻抗小的負載，亦必定可將過電流解除。
<實施形態3>
圖4係第三實施形態的電池裝置的電路圖。
第三實施形態的電池裝置的電池狀態監視電路3係具備有：控制電路22、下拉電路24、比較電路25、比較電路27、基準電壓電路26、基準電壓電路28、正極電源端子11、負極電源端子12、電阻41、電流源42、充放電控制訊號輸出端子13、及過電流檢測端子14。
電阻41係一端被連接在過電流檢測端子14， 另一端被連接在比較電路25的第一輸入端子。電流源42係被連接在電阻41與正極電源端子11之間。比較電路27係輸出端子被連接在電流源42的控制端子。電流源42係藉由被輸入至控制端子的訊號，切換進行輸出的電流。 其他電路、連接關係係與第一實施形態的電池裝置相同。
接著，說明第三實施形態的電池裝置的動作。
當比較電路27未輸出檢測訊號時，電流源42係將預定的電流流至電阻41。電阻41係另一端的電壓形成為由過電流檢測端子14的電壓，高出在電流發生的電壓份的電壓。比較電路25係將基準電壓電路26的電壓與電阻41的另一端電壓進行比較，來檢測放電過電流。亦即，電流源42與電阻41係對比較電路25的第一輸入端子供予偏置電壓。
若形成為放電過電流狀態，因負載，過電流檢測端子14的電壓會上升。此時，藉由過電流檢測端子14的電壓，切換比較電路25的第一輸入端子的偏置電壓。若過電流檢測端子14的電壓超出基準電壓電路28的 輸出電壓，藉由比較電路27所輸出的檢測訊號，來切換電流源42的電流。例如，將電流源42的電流切換成斷開，將比較電路25的第一輸入端子的偏置電壓設為0。
若負載阻抗小，若形成為放電過電流狀態 時，過電流檢測端子14的電壓係成為基準電壓電路28的電壓以上。因此，基準電壓電路26係被切換成外觀上為較高的電壓，將該電壓設為過電流解除電壓。
因此，即使為阻抗小且過電流解除阻抗小的 負載，控制電路22亦可解除過電流狀態。解除後，控制電路22將充放電控制開關2接通，將下拉電路24斷開，藉此可恢復成平常的動作狀態。
如以上說明所示，本實施形態的電池裝置係 可按照負載的阻抗來設定過電流解除電壓，因此即使為阻抗小的負載，亦必定可將過電流解除。

Claims (2)

  1. 一種電池狀態監視電路，其係藉由充放電控制開關來控制二次電池的充放電的電池狀態監視電路，其特徵為：前述電池狀態監視電路係具備有：被輸入在前述充放電控制開關所發生的電壓的過電流檢測端子；與前述過電流檢測端子相連接，且在過電流狀態之時，將前述過電流檢測端子下拉的下拉電路；將前述過電流檢測端子的電壓與第一基準電壓相比較，輸出過電流檢測訊號的第一比較電路；將前述過電流檢測端子的電壓與比前述第一基準電壓為更高的第二基準電壓相比較，輸出過電流解除電壓控制訊號的第二比較電路；及若接受前述過電流檢測訊號，則將前述充放電控制開關斷開、而且將前述下拉電路接通的控制電路，前述第一比較電路係若接受前述過電流解除電壓控制訊號，藉由比前述第二基準電壓為更高的第三電壓來檢測過電流解除。
  2. 一種電池裝置，其特徵為：具備有：被串聯連接在外部端子之間的二次電池及充放電控制開關；及藉由前述充放電控制開關來控制前述二次電池的充放電之如申請專利範圍第1項之電池狀態監視電路。
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