TWI715314B - 二次電池保護電路以及電池組 - Google Patents

二次電池保護電路以及電池組 Download PDF

Info

Publication number
TWI715314B
TWI715314B TW108143216A TW108143216A TWI715314B TW I715314 B TWI715314 B TW I715314B TW 108143216 A TW108143216 A TW 108143216A TW 108143216 A TW108143216 A TW 108143216A TW I715314 B TWI715314 B TW I715314B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
terminal
protection
secondary battery
circuit
output
Prior art date
Application number
TW108143216A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202023139A (zh
Inventor
山口剛史
元市芳裕
竹下順司
Original Assignee
日商三美電機股份有限公司
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商三美電機股份有限公司 filed Critical 日商三美電機股份有限公司
Publication of TW202023139A publication Critical patent/TW202023139A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI715314B publication Critical patent/TWI715314B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0025—Sequential battery discharge in systems with a plurality of batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00304—Overcurrent protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00306—Overdischarge protection
    • 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

本發明的目的是提高供給到負載側的電力的消耗效率。本發明是一種二次電池保護電路，在當第一開關電路和第二開關電路導通的狀態下，將與第一二次電池的電壓對應的第一輸出電壓從第一端子與第二端子之間輸出到第一負載，將第一輸出電壓加上與第二二次電池的電壓對應的第二輸出電壓所得的第三輸出電壓從第一端子與第三端子之間輸出到第二負載；在當第一開關電路斷開且第二開關電路導通的狀態下，停止從第一端子與第二端子之間向第一負載輸出第一輸出電壓，停止從第一端子與第三端子之間輸出第三輸出電壓；在當第一開關電路導通且第二開關電路斷開的狀態下，將第一輸出電壓從第一端子與第二端子之間輸出到第一負載，停止從第一端子與第三端子之間輸出第三輸出電壓。

Description

二次電池保護電路以及電池組
本發明係關於一種二次電池保護電路以及電池組。
以往，公知有的電池組，具備在檢測到串聯連接的複數個二次電池的異常時，停止對一個負載輸出這些二次電池的兩端電壓的保護電路(例如，參照專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-9399號公報。
[發明所欲解決之課題]
然而，在從電池組只輸出一種電壓值給負載的現有技術中，在負載需要的電壓值有兩種的情況下，需要將一種電壓值在負載側轉換為兩種電壓值。其結果是，在負載側產生電力的轉換損失，從電池組供給到負載側的電力的消耗效率降低。
因此，本發明提供能夠提高供給到負載側的電力的消耗效率的二次電池保護電路以及電池組。 [用以解決課題之手段]
本發明提供一種二次電池保護電路，係分別保護串聯連接的第一二次電池以及第二二次電池，前述二次電池保護電路具備：第一端子；第二端子；第三端子；第一開關電路，係以串聯的方式插入前述第一二次電池的負極與前述第一端子之間的電流路徑；第二開關電路，係以串聯的方式插入前述第二二次電池的負極與前述第二端子之間的電流路徑、或者前述第二二次電池的正極與前述第三端子之間的電流路徑；第一保護IC(integrated circuit；積體電路)，係藉由使前述第一開關電路成為斷開，至少保護前述第一二次電池免受過放電或者放電過電流的影響；以及第二保護IC，係藉由使前述第二開關電路成為斷開，至少保護前述第二二次電池免受過放電或者放電過電流的影響；在當前述第一開關電路藉由前述第一保護IC導通並且前述第二開關電路藉由前述第二保護IC導通的狀態時，將與前述第一二次電池的電壓對應的第一輸出電壓從前述第一端子與前述第二端子之間輸出到第一負載，將前述第一輸出電壓加上與前述第二二次電池的電壓對應的第二輸出電壓所得的第三輸出電壓從前述第一端子與前述第三端子之間輸出到第二負載；在當前述第一開關電路藉由前述第一保護IC斷開並且前述第二開關電路藉由前述第二保護IC導通的狀態時，停止從前述第一端子與前述第二端子之間向前述第一負載輸出前述第一輸出電壓，停止從前述第一端子與前述第三端子之間輸出前述第三輸出電壓，停止從前述第二二次電池經由前述第一保護IC向前述第一負載以及前述第二負載輸出電流；在當前述第一開關電路藉由前述第一保護IC導通並且前述第二開關電路藉由前述第二保護IC斷開的狀態時，將前述第一輸出電壓從前述第一端子與前述第二端子之間輸出到前述第一負載，停止從前述第一端子與前述第三端子之間輸出前述第三輸出電壓，停止從前述第一二次電池經由前述第二保護IC向前述第一負載以及前述第二負載輸出電流。
另外，本發明提供一種二次電池保護電路，輸出串聯連接的第一二次電池以及第二二次電池的各個電壓、以及前述各個電壓彼此相加所得的電壓，其中前述二次電池保護電路具備：第一輸出端子，係與前述第一二次電池的負極連接；第二輸出端子，係與前述第一二次電池的正極以及前述第二二次電池的負極連接；第三輸出端子，係與前述第二二次電池的正極連接；第一保護電路，係藉由設置於放電路徑的第一開關，保護前述第一二次電池免受過放電或者放電過電流的影響；以及第二保護電路，係藉由設置於放電路徑的第二開關，保護前述第二二次電池免受過放電或者放電過電流的影響；在當前述第一開關藉由前述第一保護電路斷開並且前述第二開關藉由前述第二保護電路導通的狀態時，停止從前述第二二次電池經由前述第一保護電路向前述第一輸出端子與前述第二輸出端子之間的第一負載輸出電流；在當前述第二開關藉由前述第二保護電路斷開並且前述第一開關藉由前述第一保護電路導通的狀態時，停止從前述第一二次電池經由前述第二保護電路向前述第一輸出端子與前述第三輸出端子之間的第二負載輸出電流。
另外，本發明提供一種電池組，具備：串聯連接的第一二次電池以及第二二次電池；第一端子；第二端子；第三端子；第一開關電路，係以串聯的方式插入前述第一二次電池的負極與前述第一端子之間的電流路徑、或者前述第一二次電池的正極與前述第二端子之間的電流路徑；第二開關電路，係以串聯的方式插入前述第二二次電池的負極與前述第二端子之間的電流路徑、或者前述第二二次電池的正極與前述第三端子之間的電流路徑；第一保護IC，其藉由使前述第一開關電路成為斷開，至少保護前述第一二次電池免受過放電或者放電過電流的影響；以及第二保護IC，其藉由使前述第二開關電路成為斷開，至少保護前述第二二次電池免受過放電或者放電過電流的影響；在當前述第一開關電路藉由前述第一保護IC導通並且前述第二開關電路藉由前述第二保護IC導通的狀態時，將與前述第一二次電池的電壓對應的第一輸出電壓從前述第一端子與前述第二端子之間輸出到第一負載，將前述第一輸出電壓加上與前述第二二次電池的電壓對應的第二輸出電壓所得的第三輸出電壓從前述第一端子與前述第三端子之間輸出到第二負載；在當前述第一開關電路藉由前述第一保護IC斷開並且前述第二開關電路藉由前述第二保護IC導通的狀態時，停止從前述第一端子與前述第二端子之間向前述第一負載輸出前述第一輸出電壓，停止從前述第一端子與前述第三端子之間輸出前述第三輸出電壓，停止從前述第二二次電池經由前述第一保護IC向前述第一負載以及前述第二負載輸出電流；在當前述第一開關電路藉由前述第一保護IC導通並且前述第二開關電路藉由前述第二保護IC斷開的狀態時，將前述第一輸出電壓從前述第一端子與前述第二端子之間輸出到前述第一負載，停止從前述第一端子與前述第三端子之間輸出前述第三輸出電壓，停止從前述第一二次電池經由前述第二保護IC向前述第一負載以及前述第二負載輸出電流。 [發明功效]
根據本發明的技術，可以提供能夠提高供給到負載側的電力的消耗效率的二次電池保護電路以及電池組。
以下，按照圖式對本發明的實施方式進行說明。首先，為了與本發明的實施方式比較，對一比較方式中的電池組的結構進行說明。
圖1是例示一比較方式中的電池組的結構的圖。圖1所示的電池組100具備串聯連接的第一二次電池271以及第二二次電池272、和分別保護第一二次電池271以及第二二次電池272的二次電池保護電路110。
以下，也將第一二次電池271、第二二次電池272分別稱為第一電池(first cell)271、第二電池272。另外，也將第一二次電池271以及第二二次電池272稱為電池(cell)271、272。
電池271、272均是可充放電的電池。第一電池271向與第一端子201和第二端子202連接的第一負載191供給電力。另外，串聯連接電池271、272向與第一端子201和第三端子203連接的第二負載192供給電力。電池271、272能夠利用與第一端子201和第三端子203連接的未圖示的充電器充電。作為電池271、272的具體例子，舉出了鋰離子導通電池、鋰聚合物電池等。
二次電池保護電路110具備第一端子201、第二端子202、第三端子203、第一開關電路230、第二開關電路240、第一保護IC210、以及第二保護IC220。
第一電池271的負極與第一端子201之間藉由第一電流路徑205連接，第一開關電路230以串聯的方式插入第一電流路徑205。第一電池271的正極與第二電池272的負極連接的位置，和第二端子202之間藉由第二電流路徑204連接。第二電池272的正極與第三端子203之間藉由第三電流路徑206連接，第二開關電路240以串聯的方式插入第三電流路徑206。
第一開關電路230例如具有：充電控制電晶體231，閘極(gate)與充電控制端子211(COUT端子)連接；以及放電控制電晶體232，閘極與放電控制端子212(DOUT端子)連接。充電控制電晶體231切斷第一電池271的充電電流流過的第一電流路徑205，放電控制電晶體232切斷第一電池271的放電電流流過的第一電流路徑205。充電控制電晶體231以及放電控制電晶體232是切換第一電流路徑205的導通/切斷的開關元件，並以串聯的方式插入第一電流路徑205。例如，充電控制電晶體231和放電控制電晶體232均是NMOS(N type metal oxide semiconductor；N型金屬氧化半導體)電晶體。充電控制電晶體231具有寄生在汲極-源極間的二極體。放電控制電晶體232具有寄生在汲極-源極間的二極體。
第二開關電路240例如具有：充電控制電晶體241，閘極與充電控制端子221(COUT端子)連接；以及放電控制電晶體242，閘極與放電控制端子222(DOUT端子)連接。充電控制電晶體241切斷第二電池272的充電電流流過的第三電流路徑206，放電控制電晶體242切斷第二電池272的放電電流流過的第三電流路徑206。充電控制電晶體241以及放電控制電晶體242是切換第三電流路徑206的導通/切斷的開關元件，並以串聯的方式插入第三電流路徑206。例如，充電控制電晶體241和放電控制電晶體242均是PMOS(P type metal oxide semiconductor；P型金屬氧化半導體)電晶體。充電控制電晶體241具有在汲極-源極間寄生的二極體。放電控制電晶體242具有在汲極-源極間寄生的二極體。
第一保護IC210是以第一電池271的正極與負極之間的電池電壓(也稱為「電池電壓」)來進行動作的積體電路。第一保護IC210具備充電控制端子211(COUT端子)、放電控制端子212(DOUT端子)、監視端子218(VM1端子)、電源端子215(VDD端子)以及接地端子213(VSS端子)。
充電控制端子211與充電控制電晶體231的閘極連接，輸出使充電控制電晶體231導通或者斷開的信號。放電控制端子212與放電控制電晶體232的閘極連接，輸出使放電控制電晶體232導通或者斷開的信號。
監視端子218被用於監視第一端子201的電位，與第一端子201連接。監視端子218例如用於監視第一保護IC210有無連接負載191或者未圖示的充電器，監視端子218在第一開關電路230與第一端子201之間經由電阻214連接到第一電流路徑205。
電源端子215是第一保護IC210的高電位側電源端子，經由電阻237連接到第一電池271的正極以及第二電流路徑204。接地端子213是第一保護IC210的低電位側電源端子，與第一電池271的負極以及第一電流路徑205連接。
第一保護IC210是藉由使第一開關電路230成為斷開，來保護第一電池271或者電池271、272雙方的積體電路。第一保護IC210藉由使充電控制電晶體231成為斷開，來保護第一電池271免受過充電等充電異常的影響，藉由使放電控制電晶體232成為斷開，來保護第一電池271免受過放電等放電異常、短路異常的影響。
第一保護IC210檢測第一電池271的狀態。第一保護IC210監視VDD端子與VSS端子之間的電壓亦即電源電壓Vd。VDD端子與第一電池271的正極連接，VSS端子與第一電池271的負極連接，所以電源電壓Vd與第一電池271的電池電壓VBAT大致相等。因此，第一保護IC210能夠藉由監視電源電壓Vd來檢測第一電池271的電池電壓VBAT。另外，第一保護IC210監視以VSS端子為基準電位的VM1端子的電壓亦即監視電壓V-。
第一保護IC210例如在檢測到高於預定的過充電檢測電壓Vdet1的電源電壓Vd的情況下，生成過充電檢測信號，表示檢測到高於過充電檢測電壓Vdet1的電源電壓Vd。另外，第一保護IC210例如在檢測到低於預定的過充電復原電壓Vrel1的電源電壓Vd的情況下，生成過充電復原檢測信號，表示檢測到低於過充電復原電壓Vrel1的電源電壓Vd。過充電檢測電壓Vdet1是過充電檢測用的臨限值，過充電復原電壓Vrel1是過充電復原檢測用的臨限值。
第一保護IC210例如在檢測到低於預定的過放電檢測電壓Vdet2的電源電壓Vd的情況下，生成過放電檢測信號，表示檢測到低於過放電檢測電壓Vdet2的電源電壓Vd。另外，第一保護IC210例如在檢測到高於預定的過放電復原電壓Vrel2的電源電壓Vd的情況下，生成過放電復原檢測信號，表示檢測到高於過放電復原電壓Vrel2的電源電壓Vd。過放電檢測電壓Vdet2是過放電檢測用的臨限值，過放電復原電壓Vrel2是過放電復原檢測用的臨限值。
第一保護IC210例如在檢測到高於預定的放電過電流檢測電壓Vdet3的監視電壓V-的情況下，生成放電過電流檢測信號，表示檢測到高於放電過電流檢測電壓Vdet3的監視電壓V-。另外，第一保護IC210例如在檢測到低於預定的放電過電流復原電壓Vrel3的監視電壓V-的情況下，生成放電過電流復原檢測信號，表示檢測到低於放電過電流復原電壓Vrel3的監視電壓V-。放電過電流檢測電壓Vdet3是放電過電流檢測用的臨限值，放電過電流復原電壓Vrel3是放電過電流復原檢測用的臨限值。
第一保護IC210例如在檢測到低於預定的充電過電流檢測電壓Vdet4的監視電壓V-的情況下，生成充電過電流檢測信號，表示檢測到低於充電過電流檢測電壓Vdet4的監視電壓V-。另外，第一保護IC210例如在檢測到高於預定的充電過電流復原電壓Vrel4的監視電壓V-的情況下，生成充電過電流復原檢測信號，表示檢測到高於充電過電流復原電壓Vrel4的監視電壓V-。充電過電流檢測電壓Vdet4是充電過電流檢測用的臨限值，充電過電流復原電壓Vrel4是充電過電流復原檢測用的臨限值。
第一保護IC210在檢測到第一電池271的過充電或者充電過電流的情況下，在經過預定的延遲時間後，使COUT端子的輸出狀態從高位準成為低位準。藉由使COUT端子的輸出狀態成為低位準，充電控制電晶體231變為斷開，所以對第一電池271進行充電的方向的電流被禁止流過第一電流路徑205。由此，第一電池271的充電停止，能夠保護第一電池271免受過充電或者充電過電流的影響。
另一方面，第一保護IC210在檢測到第一電池271的過放電或者放電過電流的情況下，在經過預定的延遲時間後，使DOUT端子的輸出狀態從高位準成為低位準。由於DOUT端子的輸出狀態變為低位準，放電控制電晶體232變得斷開，所以使第一電池271放電的方向的電流被禁止流過第一電流路徑205。由此，第一電池271的放電停止，能夠保護第一電池271免受過放電或者放電過電流的影響。
第一保護IC210例如不使用CPU(Central Processing Unit；中央處理單元)而使用類比的複數個邏輯電路來形成。
第二保護IC220是以第二電池272的正極與負極之間的電池電壓(也稱為「電池電壓」)來進行動作的積體電路。第二保護IC220具備充電控制端子221(COUT端子)、放電控制端子222(DOUT端子)、監視端子228(VM2端子)、電源端子225(VDD端子)以及接地端子223(VSS端子)。
充電控制端子221與充電控制電晶體241的閘極連接，輸出使充電控制電晶體241導通或者斷開的信號。放電控制端子222與放電控制電晶體242的閘極連接，輸出使放電控制電晶體242導通或者斷開的信號。
監視端子228被用於監視第三端子203的電位，與第三端子203連接。監視端子228例如被用於監視第二保護IC220有無連接負載192或者未圖示的充電器，監視端子228在第二開關電路240與第三端子203之間經由電阻224連接到第三電流路徑206。
電源端子225是第二保護IC220的高電位側電源端子，經由電阻247連接到第二電池272的正極以及第三電流路徑206。接地端子223是第二保護IC220的低電位側電源端子，與第二電池272的負極以及第二電流路徑204連接。
第二保護IC220是藉由使第二開關電路240成為斷開來保護第二電池272或者電池271、272雙方的積體電路。第二保護IC220藉由使充電控制電晶體241成為斷開，來保護第二電池272免受過充電等充電異常的影響，藉由使放電控制電晶體242成為斷開，來保護第二電池272免受過放電等放電異常、短路異常的影響。
第二保護IC220檢測第二電池272的狀態。第二保護IC220監視VDD端子與VSS端子之間的電壓亦即電源電壓Vd。VDD端子與第二電池272的正極連接，VSS端子與第二電池272的負極連接，所以電源電壓Vd與第二電池272的電池電壓VBAT大致相等。因此，第二保護IC220能夠藉由監視電源電壓Vd來檢測第二電池272的電池電壓VBAT。另外，第二保護IC220監視以VDD端子為基準電位的VM2端子的電壓亦即監視電壓V+。
第二保護IC220檢測過充電或者過放電的方式可以與第一保護IC210的使用上述的臨限值的檢測方式相同。
第二保護IC220例如在檢測到低於預定的放電過電流檢測電壓Vdet3的監視電壓V+的情況下，生成放電過電流檢測信號，表示檢測到低於放電過電流檢測電壓Vdet3的監視電壓V+的。另外，第二保護IC220例如在檢測到高於預定的放電過電流復原電壓Vrel3的監視電壓V+的情況下，生成放電過電流復原檢測信號，表示檢測到高於放電過電流復原電壓Vrel3的監視電壓V+。
第二保護IC220例如在檢測到高於預定的充電過電流檢測電壓Vdet4的監視電壓V+的情況下，生成充電過電流檢測信號，表示檢測到高於充電過電流檢測電壓Vdet4的監視電壓V+。另外，第二保護IC220例如在檢測到低於預定的充電過電流復原電壓Vrel4的監視電壓V+的情況下，生成充電過電流復原檢測信號，表示檢測到低於充電過電流復原電壓Vrel4的監視電壓V+。
第二保護IC220在檢測到第二電池272的過充電或者充電過電流的情況下，在經過預定的延遲時間後，使COUT端子的輸出狀態從高位準成為低位準。由於COUT端子的輸出狀態變為低位準，充電控制電晶體241變為斷開，所以對第二電池272進行充電的方向的電流被禁止流過第一電流路徑205。由此，第二電池272的充電停止，能夠保護第二電池272免受過充電或者充電過電流的影響。
另一方面，第二保護IC220在檢測到第二電池272的過放電或者放電過電流的情況下，在經過預定的延遲時間後，使DOUT端子的輸出狀態從高位準成為低位準。藉由DOUT端子的輸出狀態變為低位準，放電控制電晶體242斷開，所以使第二電池272放電的方向的電流被禁止流過第三電流路徑206。由此，第二電池272的放電停止，能夠保護第二電池272免受過放電或者放電過電流的影響。
第二保護IC220例如不使用CPU而使用類比的複數個邏輯電路形成。
這裡，將第一開關電路230藉由第一保護IC210導通並且第二開關電路240藉由第二保護IC220導通的狀態定義為「正常狀態」。二次電池保護電路110在正常狀態時，將與第一電池271的電壓對應的第一輸出電壓Vo1從第一端子201與第二端子202之間輸出到第一負載191。另外，二次電池保護電路110在正常狀態時，將第一輸出電壓Vo1加上與第二電池272的電壓對應的第二輸出電壓Vo2所得的第三輸出電壓Vo3從第一端子201與第三端子203之間輸出到第二負載192。
另外，將第一開關電路230藉由第一保護IC210斷開並且第二開關電路240藉由第二保護IC220導通的狀態定義為「第一保護狀態」。二次電池保護電路110在第一保護狀態時，停止將第一輸出電壓Vo1從第一端子201與第二端子202之間輸出到第一負載191，停止從第一端子201與第三端子203之間輸出第三輸出電壓Vo3。這是因為若從正常狀態遷移至第一保護狀態，則第一端子201的電位從第一電池271的負極的電位變化為第二電池272的正極的電位。
另外，將第一開關電路230藉由第一保護IC210導通並且第二開關電路240藉由第二保護IC220斷開的狀態定義為「第二保護狀態」。二次電池保護電路110在第二保護狀態時，將第一輸出電壓Vo從第一端子201與第二端子202之間輸出到第一負載191，停止從第一端子201與第三端子203之間輸出第三輸出電壓Vo3。這是因為若從正常狀態遷移至第二保護狀態，則第三端子203的電位從第二電池272的正極的電位變化為第一電池271的負極的電位，另一方面，第一端子201以及第二端子202的電位沒有變化。
這樣，根據此一比較方式，不僅具備電池271、272的保護功能，還能夠向第一負載191輸出第一輸出電壓Vo，能夠向第二負載192輸出第三輸出電壓Vo3。因此，在從電池組100接受供電的設備(具備第一負載191以及第二負載192的設備)側不需要電壓轉換，所以該設備的電力效率得到改善。換句話說，能夠提高從電池組100供給到該設備的電力的消耗效率。
然而，存在第一保護IC210具有第一保護元件236，第一保護元件236係形成從監視端子218向電源端子215的內部電流路徑的情況。相同地，存在第二保護IC220具有第二保護元件246，第二保護元件246形成從接地端子223向監視端子228的內部電流路徑的情況。保護元件236、246例如是靜電對策用的二極體元件。在這樣的存在保護元件236、246的方式中，在第一保護狀態或者第二保護狀態下，存在正向電壓施加於保護元件236或者保護元件246的情況。在被施加正向電壓的保護元件上形成有電流的路徑，導致電流持續流過該保護元件。
接下來，參照圖2至圖5對在第一保護狀態或者第二保護狀態下將正向電壓施加於保護元件236或者保護元件246的情況進行說明。此外，圖2至圖5例示出在正常狀態下電池271、272的電壓分別為4V的情況。
圖2是例示在一比較方式中的電池組100中，放電過電流被低電位側的第一保護IC210檢測到的狀況的圖。第一保護IC210在檢測到由於第二負載192的短路等的產生而流動的放電過電流時，使放電控制電晶體232成為斷開(第一保護狀態)。在該第一保護狀態中，第一端子201的電位從0V變為8V。其結果是，如圖2所示，形成有經由第一保護元件236的內部電流路徑，所以有可能流過不希望的電流。
圖3是例示在一比較方式中的電池組100中，放電過電流被高電位側的第二保護IC220檢測到的狀況的圖。若第二保護IC220檢測到由於第二負載192的短路等的產生而流動的放電過電流，則使放電控制電晶體242成為斷開(第二保護狀態)。在該第二保護狀態中，第三端子203的電位從8V變為0V。其結果是，如圖3所示，形成有經由第二保護元件246的內部電流路徑，所以有可能流過不希望的電流。
圖4是例示在一比較方式中的電池組100中，低電位側的第一電池271的過放電被低電位側的第一保護IC210檢測到的狀況的圖。若第一保護IC210檢測到第一電池271的過放電，則使放電控制電晶體232成為斷開(第一保護狀態)。在該第一保護狀態下，第一端子201的電位從0V變為8V。其結果是，如圖4所示，形成有經由第一保護元件236的內部電流路徑，所以有可能流過不希望的電流。
圖5是例示在一比較方式中的電池組100中，高電位側的第二電池272的過放電被高電位側的第二保護IC220檢測到的狀況的圖。若第二保護IC220檢測到第二電池272的過放電，則使放電控制電晶體242成為斷開(第二保護狀態)。在該第二保護狀態下，第三端子203的電位從8V變為0V。其結果是，如圖5所示，形成有經由第二保護元件246的內部電流路徑，所以有可能流過不希望的電流。
接下來，參照圖6對即使存在保護元件236、246這樣的保護元件的情況下，也能夠防止上述那樣的不希望的電流的流動的實施方式進行說明。
圖6是例示第一實施方式中的電池組的結構的圖，例示了放電過電流被高電位側的保護IC檢測到的狀況。此外，藉由引用上述的說明而省略或者簡略在第一實施方式中與上述的比較方式相同的結構以及功效的說明。
圖6所示的電池組101具備串聯連接的第一二次電池71以及第二二次電池72、和分別保護第一二次電池71以及第二二次電池72的二次電池保護電路111。二次電池保護電路111輸出串聯連接的第一二次電池以及第二二次電池的各個電壓、和該各個電壓彼此相加所得的電壓。
以下，也將第一二次電池71、第二二次電池72分別稱為第一電池71、第二電池72。另外，也將第一二次電池71以及第二二次電池72稱為電池71、72。
二次電池保護電路111具備第一端子1、第二端子2、第三端子3、第一開關電路30、第二開關電路40、第一保護IC10、以及第二保護IC20。第一端子1是與第一二次電池的負極連接的第一輸出端子的一個例子。第二端子2是與第一二次電池的正極以及第二二次電池的負極連接的第二輸出端子的一個例子。第三端子3是與第二二次電池的正極連接的第三輸出端子的一個例子。
第一電池71的負極與第一端子1之間藉由第一電流路徑5連接，第一開關電路30以串聯的方式插入第一電流路徑5。第一電池71的正極和第二電池72的負極連接的位置，與第二端子2之間藉由第二電流路徑4連接。第二電池72的正極與第三端子3之間藉由第三電流路徑6連接，第二開關電路40以串聯的方式插入第三電流路徑6。
第一開關電路30例如具有：開關亦即充電控制電晶體31，閘極與充電控制端子11(COUT端子)連接；以及開關亦即放電控制電晶體32，閘極與放電控制端子12(DOUT端子)連接。
第二開關電路40例如具有：開關亦即充電控制電晶體41，閘極與充電控制端子21(COUT端子)連接；以及開關亦即放電控制電晶體42，閘極與放電控制端子22(DOUT端子)連接。放電控制電晶體42是設置於放電路徑的第二開關的一個例子。
第一保護IC10具備：第一監視端子18(VM1端子)，在第一端子1與第一開關電路30之間經由電阻14連接到第一電流路徑5；以及第一電源端子15(VDD端子)，經由電阻37連接到第二電池72的正極。另外，第一保護IC10具備充電控制端子11(COUT端子)、放電控制端子12(DOUT端子)、電池電壓輸入端子16(VH端子)以及接地端子13(VSS端子)。並且，第一保護IC10具有第一保護元件36，第一保護元件36形成從第一監視端子18向第一電源端子15的內部電流路徑。第一保護IC10是藉由設置於放電路徑的第一開關保護第一二次電池免受過放電或者放電過電流的影響的第一保護電路的一個例子。
第二保護IC20具備：第二監視端子28(VM2端子)，在第三端子3與第二開關電路40之間經由電阻24連接到第三電流路徑6；以及接地端子23(VSS端子)，與第二電池72的負極連接。另外，第二保護IC20具備充電控制端子21(COUT端子)、放電控制端子22(DOUT端子)、以及第二電源端子25(VDD端子)，經由電阻47與第二電池72的正極連接。並且，第二保護IC20具有：第二保護元件46，形成從接地端子23向第二監視端子28的內部電流路徑。第二保護IC20是藉由設置於放電路徑的第二開關，保護第二二次電池免受過放電或者放電過電流的影響的第二保護電路的一個例子。
斷開狀態檢測電路80在檢測到第二開關電路40的斷開狀態的情況下，藉由固定第二監視端子28的電位來切斷流向第二保護元件46的電流。斷開狀態檢測電路80具有開關83、開關84、以及電阻81。開關83、84例如是PMOS電晶體。
開關83以串聯的方式插入電阻24與第三端子3之間。開關83的閘極與第二端子2連接。電阻81與開關83並聯連接。開關83是檢測第二端子2與第三端子3的電位的上下關係，並在其上下關係反轉時切換電流(換句話說，從導通變為斷開)的元件。
就開關84而言，一端與監視端子28連接且另一端與第二端子2連接。開關84的閘極與第三端子3連接。開關84是進行與開關83反相的動作的元件，是用於固定藉由開關83切斷電流時的VM2端子的電位的元件。
電阻81是用於藉由開關83斷開而將第三端子3與VM2端子切斷由此能夠使第二保護IC20藉由VM2端子監視第三端子3的電位的元件。
圖6是例示在第一實施方式中的電池組101中，放電過電流被高電位側的第二保護IC20檢測到的狀況的圖。若第二保護IC20檢測到由於產生第二負載92的短路等而流動的放電過電流，則使放電控制電晶體42成為斷開(第二保護狀態)。圖7是例示在第一實施方式中的電池組101中，放電過電流被高電位側的第二保護IC20檢測到的前後的狀況的時序圖。在圖7中，SW42、SW83、SW84分別表示放電控制電晶體42、開關83、開關84，Vth表示開關83、84各個的臨限值電壓。
狀態1：在可放電的通常狀態(正常狀態)下，若由於第二負載92的短路而檢測到放電過電流，則第二保護IC20在過電流檢測延遲時間後使放電控制電晶體42斷開，切斷放電。
狀態2：藉由放電控制電晶體42的斷開，第三端子3的電位V3從8V變為0V。由此，開關83從導通變為斷開，開關84從斷開變為導通。換句話說，斷開狀態檢測電路80檢測到第三端子3的電位V3從8V變為0V，從而檢測第二開關電路40的斷開狀態。藉由開關83從導通變為斷開，開關84從斷開變為導通，由此保護IC20的監視端子28的電位與接地端子23的電位大致相等，所以不會產生向第二保護元件46的電流。另一方面，若檢測到放電過電流，則VM2端子經由電阻45上拉(連接)到VDD端子。
狀態3：若第二負載92從第三端子3釋放，則第三端子3的電位由於電阻45、24、81的存在而從0V上升到第二端子2的電位附近。此時，使VM2端子與VSS端子短路的開關84從導通變為斷開。並且，若第三端子3的電位上升，則開關83從斷開變為導通。並且，若第三端子3的電位上升，則由保護IC20檢測到VM2端子的電位由於電阻45的存在而從VSS端子的位準變化為VDD端子的位準。其結果是，第二保護IC20使放電控制電晶體42從斷開成為導通，所以保護電路的狀態從第二保護狀態復原到正常狀態。
這樣，在第一實施方式中，在第二保護狀態時，電流不會從第一電池71向保護元件46流動。因此，二次電池保護電路111在第二保護狀態時，停止從第一電池71經由第二保護IC20向第二負載92以及第一負載91輸出電流。
圖8是例示在第一實施方式中的電池組101中，放電過電流被低電位側的第一保護IC10檢測到的狀況的圖。若第一保護IC10檢測到由於產生第一負載91的短路等而流動的放電過電流，則使放電控制電晶體32成為斷開(第一保護狀態)。圖9是例示在第一實施方式中的電池組101中，放電過電流被低電位側的第一保護IC10檢測到的前後的狀況的時序圖。在圖8中，SW32表示放電控制電晶體32。
狀態1：在可放電的通常狀態(正常狀態)下，若由於第一負載91的短路而檢測到放電過電流，則第一保護IC10在過電流檢測延遲時間後，使放電控制電晶體32斷開，切斷放電。
狀態2：藉由放電控制電晶體32的斷開，第一端子1以及VM1端子的電位從0V變為4V至8V。該情況下，第一保護IC10的電源電壓和第一電池71的負極與第二電池72的正極之間的電位差大致相等，所以VM2端子的電位範圍沒有問題。
這樣，在第一實施方式中，在第一保護狀態時，電流不會從第二電池72流向保護元件36。因此，二次電池保護電路111在第一保護狀態時，停止從第二電池72經由第一保護IC10向第二負載92以及第一負載91輸出電流。
圖10是例示在第二實施方式中的電池組102中，放電過電流被高電位側的保護IC檢測到的狀況的圖。圖11是例示在第二實施方式中的電池組102中，放電過電流被高電位側的保護IC檢測到的狀況的圖。圖12是例示在第二實施方式中的電池組102中，放電過電流被低電位側的保護IC檢測到的狀況的圖。圖13是例示在第二實施方式中的電池組102中，放電過電流被低電位側的保護IC檢測到的前後的狀況的時序圖。此外，引用上述的說明而省略或者簡略在第二實施方式中與上述的實施方式相同的結構以及功效的說明。
圖10所示的電池組102具備串聯連接的第一二次電池71以及第二二次電池72、和分別保護第一二次電池71以及第二二次電池72的二次電池保護電路112。
第一保護IC10具備：第一監視端子18(VM1端子)，在第一端子1與第一開關電路30之間經由電阻14連接到第一電流路徑5；以及第一電源端子15(VDD端子)，與第二電池72的正極連接。另外，第一保護IC10具備：充電控制端子11(COUT端子)、放電控制端子12(DOUT端子)、電池電壓輸入端子16(VC1端子)以及接地端子13(VSS端子)。並且，第一保護IC10具有：第一保護元件36，形成從第一監視端子18向第一電源端子15的內部電流路徑。
第二保護IC20具備：第二監視端子28(VM2端子)，在第三端子3與第二開關電路40之間經由電阻24連接到第三電流路徑6；接地端子23(VSS端子)，與第二電池72的負極連接。另外，第二保護IC20具備充電控制端子21(COUT端子)、放電控制端子22(DOUT端子)、電池電壓輸入端子26(VC2端子)以及第二電源端子25(VDD端子)。並且，第二保護IC20具有：第二保護元件46，形成從接地端子23向第二監視端子28的內部電流路徑。
在第二實施方式的情況下，保護IC10、20的電源電壓均是電池71的負極與電池72的正極之間的電位差。因此，即使遷移至第一保護狀態或者第二保護狀態仍能夠在IC的允許電壓範圍內使用監視端子18、28的電壓，所以監視端子的電位範圍沒有問題。
圖14是例示在第三實施方式中的電池組103中，放電過電流被低電位側的保護IC檢測到的狀況的圖。圖15例示在第三實施方式中的電池組103中，放電過電流被高電位側的保護IC檢測到的狀況的圖。此外，引用上述的說明而省略或者簡略在第三實施方式中與上述的實施方式相同的結構以及功效的說明。
圖14所示的電池組103具備串聯連接的第一二次電池71以及第二二次電池72、和分別保護第一二次電池71以及第二二次電池72的二次電池保護電路113。
二次電池保護電路113具備第一端子1、第二端子2、第三端子3、第一電池組部103A、以及第二電池組部103B。另外，第一電池組部103A具備第一開關電路30和第一保護IC10，第二電池組部103B具備第二開關電路60和第二保護IC50。
第一電池71的負極與第一端子1之間藉由第一電流路徑5連接，第一開關電路30以串聯的方式插入第一電流路徑5。第一電池71的正極與第二端子2之間藉由第二電流路徑4A連接。第二電池72的負極與第二端子2之間藉由第二電流路徑4B連接，第二開關電路60以串聯的方式插入第二電流路徑4B。第二電池72的正極與第三端子3之間藉由第三電流路徑6連接。
第一開關電路30例如具有：開關亦即充電控制電晶體31，閘極與充電控制端子11(COUT端子)連接；以及開關亦即放電控制電晶體32，閘極與放電控制端子12(DOUT端子)連接。放電控制電晶體32是設置於放電路徑的第一開關的一個例子。
第二開關電路60例如具有：開關亦即充電控制電晶體61，閘極與充電控制端子51(COUT端子)連接；以及作為開關的放電控制電晶體62，閘極與放電控制端子52(DOUT端子)連接。放電控制電晶體62是設置於放電路徑的第二開關的一個例子。
第一保護IC10具備：第一監視端子18(VM1端子)，在第一端子1與第一開關電路30之間經由電阻14連接到第一電流路徑5；以及第一電源端子15(VDD端子)，經由電阻37連接到第一電池71的正極。另外，第一保護IC10具備充電控制端子11(COUT端子)、放電控制端子12(DOUT端子)以及接地端子13(VSS端子)。並且，第一保護IC10具有：第一保護元件36，形成從第一監視端子18向第一電源端子15的內部電流路徑。第一保護IC10或者第一電池組部103A是藉由設置於放電路徑的第一開關來保護第一二次電池免受過放電或者放電過電流的影響的第一保護電路的一個例子。
第二保護IC50具備：第二監視端子58(VM2端子)，在第二端子2與第二開關電路60之間經由電阻54連接到第二電流路徑4B；以及第二電源端子55(VDD端子)，經由電阻67與第二電池72的正極連接。另外，第二保護IC50具備充電控制端子51(COUT端子)、放電控制端子52(DOUT端子)以及接地端子53(VSS端子)。並且，第二保護IC50具有：第二保護元件66，形成從第二監視端子58向第二電源端子55的內部電流路徑。第二保護IC50或者第二電池組部103B是藉由設置於放電路徑的第二開關來保護第二二次電池免受過放電或者放電過電流的影響的第二保護電路的一個例子。
斷開狀態檢測電路80A在檢測到第一開關電路30的斷開狀態的情況下，藉由固定第一監視端子18的電位來切斷流向第一保護元件36的電流。斷開狀態檢測電路80A具有開關83A、開關84A、以及電阻81A。開關83A、84A例如是NMOS電晶體。
斷開狀態檢測電路80B在檢測到第二開關電路60的斷開狀態的情況下，藉由固定第二監視端子58的電位來切斷流向第二保護元件66的電流。斷開狀態檢測電路80B具有開關83B、開關84B、以及電阻81B。開關83B、84B例如是NMOS電晶體。
斷開狀態檢測電路80A、80B具有與上述的第一實施方式的斷開狀態檢測電路80相同的功能。換句話說，斷開狀態檢測電路80A在檢測到第一開關電路30的斷開狀態的情況下，切斷流向第一保護元件36的電流，斷開狀態檢測電路80B在檢測到第二開關電路60的斷開狀態的情況下，切斷流向第二保護元件66的電流。斷開狀態檢測電路80A、80B相對於上述的斷開狀態檢測電路80，僅是PMOS的結構變為NMOS的結構，所以詳細的說明引用上述的說明而省略。
圖16是例示在第四實施方式中的電池組104中，放電過電流被高電位側的保護IC檢測到的狀況的圖。圖17是例示在第四實施方式中的電池組104中，放電過電流被高電位側的保護IC檢測到的前後的狀況的時序圖。此外，在第四實施方式中，與上述的實施方式相同的結構以及功效的說明引用上述的說明而省略或者簡略。
在過電流檢測後從保護狀態復原的方式中存在：藉由釋放負載來從保護狀態復原的負載釋放復原方式、藉由連接充電器來從保護狀態復原的充電器連接復原方式。在第四實施方式中，顯示出充電器連接復原方式。
圖16所示的電池組104具備：串聯連接的第一二次電池71以及第二二次電池72；以及二次電池保護電路114，分別保護第一二次電池71以及第二二次電池72。
第一保護IC10具備：第一監視端子18(VM1端子)，在第一端子1與第一開關電路30之間經由電阻14連接到第一電流路徑5；以及第一電源端子15(VDD端子)，與第二電池72的正極連接。另外，第一保護IC10具備充電控制端子11(COUT端子)、放電控制端子12(DOUT端子)、電池電壓輸入端子16(VC端子)以及接地端子13(VSS端子)。並且，第一保護IC10具有：第一保護元件36，形成從第一監視端子18向第一電源端子15的內部電流路徑。
第二保護IC50具備：第二監視端子58(VM2端子)，在第二端子2與第二開關電路60之間經由電阻54連接到第二電流路徑4B；以及第二電源端子55(VDD端子)，經由電阻67與第二電池72的正極連接。另外，第二保護IC50具備充電控制端子51(COUT端子)、放電控制端子52(DOUT端子)以及接地端子53(VSS端子)。並且，第二保護IC50具有：第二保護元件66，形成從第二監視端子58向第二電源端子55的內部電流路徑。
斷開狀態檢測電路82在檢測到第二開關電路60的斷開狀態的情況下，藉由固定第二監視端子58的電位，來切斷流向第二保護元件66的電流。另外，斷開狀態檢測電路82在直至充電器與第一端子1和第三端子3連接為止，保持切斷了流向第二保護元件66的電流的狀態。斷開狀態檢測電路82具有開關83、86、87和電阻85。開關83例如是PMOS電晶體，開關86、87例如是NMOS電晶體。
開關83以串聯的方式插入第三電流路徑6。電阻85連接於開關83的閘極與源極間。開關86、87相互串聯連接，各自的閘極共同地連接到放電控制端子52。開關86的源極與開關83的閘極連接，開關87的源極與第二端子2連接。
在第四實施方式中，若第二保護IC50檢測到流向第一負載91的放電過電流，則藉由開關64，VM2端子經由電阻65上拉(連接)到VDD端子。由此，即使第一負載91被釋放，仍可維持第二保護狀態。為了復原到正常狀態，則藉由連接充電器，使VM2端子的電位下降為VSS端子的位準。其結果是，能夠從第二保護狀態復原到正常狀態。
以上，藉由實施方式對二次電池保護電路以及電池組進行了說明，但本發明並不局限於上述實施方式。能夠在本發明的範圍內進行與其他的實施方式的一部分或者全部的組合、置換等各種變形以及改進。
例如，在圖14、圖16的結構中，第一開關電路30也可以以串聯的方式插入第一二次電池71的正極與第二端子2之間的第二電流路徑4A。另外，在圖14、圖16的結構中，第二開關電路60也可以以串聯的方式插入第二二次電池72的正極與第三端子3之間的第三電流路徑6。
圖18是表示第一實施方式中的電池組的第一變形例的圖。二次電池保護電路111具備內建(複合積體)第一保護IC10和第二保護IC20的複合積體電路121。複合積體電路121是第一保護IC10和第二保護IC20封裝於一個封裝內的多晶片(multichip)。藉由將二個部件收納到一個封裝，從而基板安裝的容易性提高，安裝面積減少。複合積體電路121也可以複合積體第一保護IC10以及第一開關電路30的配對、和第二保護IC20以及第二開關電路40的配對之中的至少一方的配對。
圖19是表示第一實施方式中的電池組的第二變形例的圖。二次電池保護電路111具備內建(複合積體)第二保護IC20、第二開關電路40、以及開關83的複合積體電路122。複合積體電路122是第二保護IC20、第二開關電路40、以及開關83被封裝於一個封裝內的多晶片。藉由將三個部件收納到一個封裝，從而基板安裝的容易性提高，安裝面積減少。
圖20是表示第二實施方式中的電池組的第一變形例的圖。二次電池保護電路112具備內建(複合積體)第一保護IC10和第二保護IC20的複合積體電路123。複合積體電路123是第一保護IC10和第二保護IC20被封裝於一個封裝內的多晶片。藉由將二個部件限制在一個封裝，從而基板安裝的容易性提高，安裝面積減少。複合積體電路123也可以複合積體第一保護IC10以及第一開關電路30的配對、和第二保護IC20以及第二開關電路40的配對之中的至少一方的配對。
另外，在各實施方式中，充電控制電晶體31和放電控制電晶體32中的至少一方也可以複合積體在與第一保護IC10相同的晶片上。相同地，充電控制電晶體41和放電控制電晶體42中的至少一方也可以複合積體在與第二保護IC20相同的晶片上。相同地，充電控制電晶體61和放電控制電晶體62中的至少一方也可以複合基積體在與第二保護IC50相同的晶片上。
1,201:第一端子 2,202:第二端子 3,203:第三端子 4,4A,4B,204:第二電流路徑 5,205:第一電流路徑 6,206:第三電流路徑 10,210:第一保護IC 11,21,51,211,221:充電控制端子(COUT端子) 12,22,52,212,222:放電控制端子(DOUT端子) 13,23,53,213,223:接地端子(VSS端子) 14,24,37,45,47,54,67,81,81A,81B,85,214,224,237,247:電阻 15:第一電源端子(VDD端子) 16,26:電池電壓輸入端子(VH端子、VC端子、VC1端子) 18:第一監視端子(VM1端子) 20,50,220:第二保護IC 25,55:第二電源端子(VDD端子) 26:電池電壓輸入端子(VC2端子) 28,58:第二監視端子(VM2端子) 30,230:第一開關電路 31,41,61,231,241:充電控制電晶體 32,42,62,232,242:放電控制電晶體 36,236:第一保護元件 40,60,240:第二開關電路 46,66,246:第二保護元件 71,171,271:第一二次電池(第一電池、電池) 72,172,272:第二二次電池(第二電池、電池) 80,80A,80B,82:斷開狀態檢測電路 83,83A,83B,84,84A,84B,86,87:開關 91,191:第一負載 92,192:第二負載 100,101,102,103,104:電池組 103A:第一電池組部 103B:第二電池組部 110,111,112,113,114:二次電池保護電路 121,122,123:複合積體電路 215,225:電源端子(VDD端子) 218:監視端子(VM1端子) 228:監視端子(VM2端子) Vth:臨限值電壓 V3:電位
[圖1]是例示一比較方式中的電池組的結構的圖。 [圖2]是例示在一比較方式中的電池組中，放電過電流被低電位側的保護IC檢測到的狀況的圖。 [圖3]是例示在一比較方式中的電池組中，放電過電流被高電位側的保護IC檢測到的狀況的圖。 [圖4]是例示在一比較方式中的電池組中，低電位側的二次電池的過放電被低電位側的保護IC檢測到的狀況的圖。 [圖5]是例示在一比較方式中的電池組中，高電位側的二次電池的過放電被高電位側的保護IC檢測到的狀況的圖。 [圖6]是例示在第一實施方式中的電池組中，放電過電流被高電位側的保護IC檢測到的狀況的圖。 [圖7]是例示在第一實施方式中的電池組中，放電過電流被高電位側的保護IC檢測到的前後的狀況的時序圖。 [圖8]是例示在第一實施方式中的電池組中，放電過電流被低電位側的保護IC檢測到的狀況的圖。 [圖9]是例示在第一實施方式中的電池組中，放電過電流被低電位側的保護IC檢測到的前後的狀況的時序圖。 [圖10]是例示在第二實施方式中的電池組中，放電過電流被高電位側的保護IC檢測到的狀況的圖。 [圖11]是例示在第二實施方式中的電池組中，放電過電流被高電位側的保護IC檢測到的狀況的圖。 [圖12]是例示在第二實施方式中的電池組中，放電過電流被低電位側的保護IC檢測到的狀況的圖。 [圖13]是例示在第二實施方式中的電池組中，放電過電流被低電位側的保護IC檢測到的前後的狀況的時序圖。 [圖14]是例示在第三實施方式中的電池組中，放電過電流被低電位側的保護IC檢測到的狀況的圖。 [圖15]是例示在第三實施方式中的電池組中，放電過電流被高電位側的保護IC檢測到的狀況的圖。 [圖16]是例示第四實施方式中的電池組中，放電過電流被高電位側的保護IC檢測到的狀況的圖。 [圖17]是例示在第四實施方式中的電池組中，放電過電流被高電位側的保護IC檢測到的前後的狀況的時序圖。 [圖18]是表示第一實施方式中的電池組的第一變形例的圖。 [圖19]是表示第一實施方式中的電池組的第二變形例的圖。 [圖20]是表示第二實施方式中的電池組的第一變形例的圖。
100:電池組
110:二次電池保護電路
191:第一負載
192:第二負載
201:第一端子
202:第二端子
203:第三端子
204:第二電流路徑
205:第一電流路徑
206:第三電流路徑
210:第一保護IC
211,221:充電控制端子(COUT端子)
212,222:放電控制端子(DOUT端子)
213,223:接地端子(VSS端子)
214,224,237,247:電阻
215,225:電源端子(VDD端子)
218:監視端子(VM1端子)
220:第二保護IC
228:監視端子(VM2端子)
230:第一開關電路
231,241:充電控制電晶體
232,242:放電控制電晶體
236:第一保護元件
240:第二開關電路
246:第二保護元件
271:第一二次電池(第一電池、電池)
272:第二二次電池(第二電池、電池)
215,225:電源端子(VDD端子)
218:監視端子(VM1端子)
228:監視端子(VM2端子)

Claims (16)

  1. 一種二次電池保護電路，係分別保護串聯連接的第一二次電池以及第二二次電池，前述二次電池保護電路具備： 第一端子； 第二端子； 第三端子； 第一開關電路，係以串聯的方式插入前述第一二次電池的負極與前述第一端子之間的電流路徑； 第二開關電路，係以串聯的方式插入前述第二二次電池的負極與前述第二端子之間的電流路徑、或者前述第二二次電池的正極與前述第三端子之間的電流路徑； 第一保護積體電路，係藉由使前述第一開關電路成為斷開，來至少保護前述第一二次電池免受過放電或者放電過電流的影響；以及 第二保護積體電路，係藉由使前述第二開關電路成為斷開，來至少保護前述第二二次電池免受過放電或者放電過電流的影響； 在當前述第一開關電路藉由前述第一保護積體電路導通並且前述第二開關電路藉由前述第二保護積體電路導通的狀態時，將與前述第一二次電池的電壓對應的第一輸出電壓從前述第一端子與前述第二端子之間輸出到第一負載，並將前述第一輸出電壓加上與前述第二二次電池的電壓對應的第二輸出電壓得到的第三輸出電壓從前述第一端子與前述第三端子之間輸出到第二負載； 在當前述第一開關電路藉由前述第一保護積體電路斷開並且前述第二開關電路藉由前述第二保護積體電路導通的狀態時，停止從前述第一端子與前述第二端子之間向前述第一負載輸出前述第一輸出電壓，停止從前述第一端子與前述第三端子之間輸出前述第三輸出電壓，停止從前述第二二次電池經由前述第一保護積體電路向前述第一負載以及前述第二負載輸出電流； 在當前述第一開關電路藉由前述第一保護積體電路導通並且前述第二開關電路藉由前述第二保護積體電路斷開的狀態時，將前述第一輸出電壓從前述第一端子與前述第二端子之間輸出到前述第一負載，停止從前述第一端子與前述第三端子之間輸出前述第三輸出電壓，停止從前述第一二次電池經由前述第二保護積體電路向前述第一負載以及前述第二負載輸出電流。
  2. 如請求項1所記載之二次電池保護電路，其中前述二次電池保護電路具備：斷開狀態檢測電路，係檢測前述第一開關電路和前述第二開關電路中的至少一方的斷開狀態。
  3. 如請求項2所記載之二次電池保護電路，其中前述第一開關電路以串聯的方式插入前述第一二次電池的負極與前述第一端子之間的第一電流路徑； 前述第二開關電路以串聯的方式插入前述第二二次電池的負極與前述第二端子之間的第二電流路徑； 前述第一保護積體電路具有：第一監視端子，係在前述第一端子與前述第一開關電路之間經由電阻連接到前述第一電流路徑；第一電源端子，係與前述第一二次電池的正極連接；以及第一保護元件，係形成從前述第一監視端子向前述第一電源端子的內部電流路徑； 前述第二保護積體電路具有：第二監視端子，係在前述第二端子與前述第二開關電路之間經由電阻連接到前述第二電流路徑；第二電源端子，係與前述第二二次電池的正極連接；以及第二保護元件，係形成從前述第二監視端子向前述第二電源端子的內部電流路徑； 就前述斷開狀態檢測電路而言，在檢測到前述第一開關電路的斷開狀態的情況下，切斷流過前述第一保護元件的電流，在檢測到前述第二開關電路的斷開狀態的情況下，切斷流過前述第二保護元件的電流。
  4. 如請求項3所記載之二次電池保護電路，其中就前述斷開狀態檢測電路而言，在檢測到前述第一開關電路的斷開狀態的情況下，藉由固定前述第一監視端子的電位來切斷流過前述第一保護元件的電流； 在檢測到前述第二開關電路的斷開狀態的情況下，藉由固定前述第二監視端子的電位來切斷流過前述第二保護元件的電流。
  5. 如請求項2所記載之二次電池保護電路，其中前述第一開關電路以串聯的方式插入前述第一二次電池的負極與前述第一端子之間的第一電流路徑； 前述第二開關電路以串聯的方式插入前述第二二次電池的正極與前述第三端子之間的第三電流路徑； 前述第一保護積體電路具有：第一監視端子，係在前述第一端子與前述第一開關電路之間經由電阻連接到前述第一電流路徑；第一電源端子，係與前述第二二次電池的正極連接；以及第一保護元件，係形成從前述第一監視端子向前述第一電源端子的內部電流路徑； 前述第二保護積體電路具有：第二監視端子，係在前述第三端子與前述第二開關電路之間經由電阻連接到前述第三電流路徑；接地端子，係與前述第二二次電池的負極連接；以及第二保護元件，係形成從前述接地端子向前述第二監視端子的內部電流路徑； 前述斷開狀態檢測電路在檢測到前述第二開關電路的斷開狀態的情況下，切斷流向前述第二保護元件的電流。
  6. 如請求項5所記載之二次電池保護電路，其中前述斷開狀態檢測電路在檢測到前述第二開關電路的斷開狀態的情況下，藉由固定前述第二監視端子的電位來切斷流向前述第二保護元件的電流。
  7. 如請求項2所記載之二次電池保護電路，其中前述第一開關電路以串聯的方式插入前述第一二次電池的負極與前述第一端子之間的第一電流路徑； 前述第二開關電路以串聯的方式插入前述第二二次電池的負極與前述第二端子之間的第二電流路徑； 前述第一保護積體電路具有：第一監視端子，係在前述第一端子與前述第一開關電路之間經由電阻連接到前述第一電流路徑；第一電源端子，係與前述第二二次電池的正極連接；以及第一保護元件，係形成從前述第一監視端子向前述第一電源端子的內部電流路徑； 前述第二保護積體電路具有：第二監視端子，係在前述第二端子與前述第二開關電路之間經由電阻連接到前述第二電流路徑；第二電源端子，係與前述第二二次電池的正極連接；以及第二保護元件，係形成從前述第二監視端子向前述第二電源端子的內部電流路徑； 前述斷開狀態檢測電路在檢測到前述第二開關電路的斷開狀態的情況下，切斷流向前述第二保護元件的電流。
  8. 如請求項7所記載之二次電池保護電路，其中前述斷開狀態檢測電路在檢測到前述第二開關電路的斷開狀態的情況下，藉由固定前述第二監視端子的電位來切斷流向前述第二保護元件的電流。
  9. 如請求項8所記載之二次電池保護電路，其中直至充電器與前述第一端子和前述第三端子連接為止，前述斷開狀態檢測電路保持切斷流向前述第二保護元件的電流的狀態。
  10. 如請求項1所記載之二次電池保護電路，其中前述第一開關電路以串聯的方式插入前述第一二次電池的負極與前述第一端子之間的第一電流路徑； 前述第二開關電路以串聯的方式插入前述第二二次電池的正極與前述第三端子之間的第三電流路徑； 前述第一保護積體電路具有：第一監視端子，係在前述第一端子與前述第一開關電路之間經由電阻連接到前述第一電流路徑；第一電源端子，係與前述第二二次電池的正極連接；以及第一保護元件，係形成從前述第一監視端子向前述第一電源端子的內部電流路徑； 前述第二保護積體電路具有：第二監視端子，係在前述第三端子與前述第二開關電路之間經由電阻連接到前述第三電流路徑；接地端子，係與前述第一二次電池的負極連接；以及第二保護元件，係形成從前述接地端子向前述第二監視端子的內部電流路徑。
  11. 如請求項1至10中任一項所記載之二次電池保護電路，其中複合積體前述第一保護積體電路以及前述第二保護積體電路。
  12. 如請求項1至10中任一項所記載之二次電池保護電路，其中對前述第一保護積體電路以及前述第一開關電路的配對、和前述第二保護積體電路以及前述第二開關電路的配對之中的至少一方的配對進行複合積體。
  13. 一種二次電池保護電路，輸出串聯連接的第一二次電池以及第二二次電池的各個電壓、前述各個電壓彼此相加所得的電壓，其中前述二次電池保護電路具備： 第一輸出端子，係與前述第一二次電池的負極連接； 第二輸出端子，係與前述第一二次電池的正極以及前述第二二次電池的負極連接； 第三輸出端子，係與前述第二二次電池的正極連接； 第一保護電路，係藉由設置於放電路徑的第一開關保護前述第一二次電池免受過放電或者放電過電流的影響；以及 第二保護電路，係藉由設置於放電路徑的第二開關保護前述第二二次電池免受過放電或者放電過電流的影響； 在當前述第一開關藉由前述第一保護電路斷開並且前述第二開關藉由前述第二保護電路導通的狀態時，停止從前述第二二次電池經由前述第一保護電路向前述第一輸出端子與前述第二輸出端子之間的第一負載輸出電流； 在當前述第二開關藉由前述第二保護電路斷開並且前述第一開關藉由前述第一保護電路導通的狀態時，停止從前述第一二次電池經由前述第二保護電路向前述第一輸出端子與前述第三輸出端子之間的第二負載輸出電流。
  14. 如請求項13所記載之二次電池保護電路，其中複合積體前述第一保護電路以及前述第二保護電路。
  15. 如請求項13所記載之二次電池保護電路，其中對前述第一保護電路以及前述第一開關的配對、和前述第二保護電路以及前述第二開關的配對之中的至少一方的配對進行複合積體。
  16. 一種電池組，具備： 串聯連接的第一二次電池以及第二二次電池； 第一端子； 第二端子； 第三端子； 第一開關電路，係以串聯的方式插入前述第一二次電池的負極與前述第一端子之間的電流路徑、或者前述第一二次電池的正極與前述第二端子之間的電流路徑； 第二開關電路，係以串聯的方式插入前述第二二次電池的負極與前述第二端子之間的電流路徑、或者前述第二二次電池的正極與前述第三端子之間的電流路徑； 第一保護積體電路，係藉由使前述第一開關電路成為斷開，來至少保護前述第一二次電池免受過放電或者放電過電流的影響；以及 第二保護積體電路，係藉由使前述第二開關電路成為斷開，來至少保護前述第二二次電池免受過放電或者放電過電流的影響； 在當前述第一開關電路藉由前述第一保護積體電路導通並且前述第二開關電路藉由前述第二保護積體電路導通的狀態時，將與前述第一二次電池的電壓對應的第一輸出電壓從前述第一端子與前述第二端子之間輸出到第一負載，並將前述第一輸出電壓加上與前述第二二次電池的電壓對應的第二輸出電壓所得的第三輸出電壓從前述第一端子與前述第三端子之間輸出到第二負載； 在當前述第一開關電路藉由前述第一保護積體電路斷開並且前述第二開關電路藉由前述第二保護積體電路導通的狀態時，停止從前述第一端子與前述第二端子之間向前述第一負載輸出前述第一輸出電壓，停止從前述第一端子與前述第三端子之間輸出前述第三輸出電壓，停止從前述第二二次電池經由前述第一保護積體電路向前述第一負載以及前述第二負載輸出電流； 在當前述第一開關電路藉由前述第一保護積體電路導通並且前述第二開關電路藉由前述第二保護積體電路斷開的狀態時，將前述第一輸出電壓從前述第一端子與前述第二端子之間輸出到前述第一負載，停止從前述第一端子與前述第三端子之間輸出前述第三輸出電壓，停止從前述第一二次電池經由前述第二保護積體電路向前述第一負載以及前述第二負載輸出電流。
TW108143216A 2018-12-05 2019-11-27 二次電池保護電路以及電池組 TWI715314B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-227763 2018-12-05
JP2018227763A JP6799269B2 (ja) 2018-12-05 2018-12-05 二次電池保護回路及び電池パック

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202023139A TW202023139A (zh) 2020-06-16
TWI715314B true TWI715314B (zh) 2021-01-01

Family

ID=70972192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108143216A TWI715314B (zh) 2018-12-05 2019-11-27 二次電池保護電路以及電池組

Country Status (5)

Country Link
US (2) US11018515B2 (zh)
JP (1) JP6799269B2 (zh)
KR (1) KR102209457B1 (zh)
CN (2) CN114696298A (zh)
TW (1) TWI715314B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6799269B2 (ja) * 2018-12-05 2020-12-16 ミツミ電機株式会社 二次電池保護回路及び電池パック
US20230045890A1 (en) * 2021-08-12 2023-02-16 Ming Tang Battery protection device and chip therein

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2239826A1 (en) * 2008-02-18 2010-10-13 Panasonic Corporation Charge control circuit, and charging device equipped with charge control circuit, battery pack
JP2012009339A (ja) * 2010-06-25 2012-01-12 Hitachi Maxell Energy Ltd 電池パック及び連結電池パック
CN106463947A (zh) * 2014-05-13 2017-02-22 迪睿合株式会社 电池组、电池系统及放电方法
CN106655313A (zh) * 2016-06-12 2017-05-10 海赛普新能源高科技（江苏）有限公司 蓄能电池的电流控制装置
JP2018011388A (ja) * 2016-07-11 2018-01-18 ミツミ電機株式会社 二次電池保護回路
EP3282544A1 (en) * 2014-01-13 2018-02-14 Littelfuse, Inc. Secondary battery protection with permanent disable

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3389303A (en) * 1965-10-18 1968-06-18 Westinghouse Electric Corp Controlling network
JP3597617B2 (ja) * 1995-12-27 2004-12-08 株式会社日立超エル・エス・アイ・システムズ 二次電池保護回路
JP2001136735A (ja) * 1999-11-02 2001-05-18 Toyota Autom Loom Works Ltd 電力変換供給方法及び電力変換供給装置並びに車両
JP4244531B2 (ja) * 2001-05-11 2009-03-25 株式会社デンソー 複数電圧出力型車両用電源装置の制御方法
JP2002354690A (ja) * 2001-05-23 2002-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池電源装置
JP3791351B2 (ja) 2001-05-30 2006-06-28 三菱化学株式会社 電池パック
JP4080408B2 (ja) 2003-10-07 2008-04-23 松下電器産業株式会社 電池用保護ｉｃおよびそれを利用した電池パック
WO2006112501A1 (ja) * 2005-04-20 2006-10-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 二次電池の保護回路、電池パック、及び感熱保護スイッチ装置
JP4761454B2 (ja) * 2006-02-23 2011-08-31 セイコーインスツル株式会社 充放電保護回路および電源装置
JP4614922B2 (ja) * 2006-06-19 2011-01-19 敦俊 井上 電池パック使用の電源供給装置
JP2009005558A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 Mitsumi Electric Co Ltd 電池パック
JP5217468B2 (ja) * 2008-02-01 2013-06-19 株式会社リコー 二次電池保護用半導体装置および該二次電池保護用半導体装置を用いた電池パック、ならびに該電池パックを用いた電子機器
US8148946B2 (en) * 2008-10-10 2012-04-03 Mitsumi Electric Co., Ltd. Battery pack having protection circuit for secondary battery
JP2011050143A (ja) * 2009-08-26 2011-03-10 Panasonic Corp 過充電保護回路、電池パック、及び充電システム
JP2012009399A (ja) 2010-06-28 2012-01-12 Toshiba Lighting & Technology Corp 直管形ランプ、ソケットおよび照明装置
JP5891809B2 (ja) 2012-01-23 2016-03-23 ミツミ電機株式会社 電池保護回路及び電池保護装置、並びに電池パック
KR102052590B1 (ko) * 2012-11-22 2019-12-05 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그 구동 방법
CN103490389B (zh) * 2013-09-25 2016-06-15 无锡中感微电子股份有限公司 电池保护电路及系统
JP6221685B2 (ja) * 2013-11-25 2017-11-01 ミツミ電機株式会社 二次電池の保護回路、電池保護モジュール、電池パック及び処理方法
JP6558072B2 (ja) * 2015-05-21 2019-08-14 ミツミ電機株式会社 電池保護集積回路、電池保護装置及び電池パック
JP6599653B2 (ja) * 2015-06-16 2019-10-30 矢崎総業株式会社 電源分配システム
KR102194985B1 (ko) * 2016-09-07 2020-12-24 삼성에스디아이 주식회사 배터리 보호 회로 및 이를 포함하는 배터리 팩
JP6217838B1 (ja) * 2016-12-27 2017-10-25 ミツミ電機株式会社 二次電池保護集積回路及び二次電池保護回路
PL3360719T3 (pl) * 2017-02-09 2021-04-19 Samsung Sdi Co., Ltd Podwójny układ zasilania
JP6903456B2 (ja) * 2017-03-15 2021-07-14 エイブリック株式会社 充放電制御回路およびバッテリ装置
JP6799269B2 (ja) * 2018-12-05 2020-12-16 ミツミ電機株式会社 二次電池保護回路及び電池パック

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2239826A1 (en) * 2008-02-18 2010-10-13 Panasonic Corporation Charge control circuit, and charging device equipped with charge control circuit, battery pack
JP2012009339A (ja) * 2010-06-25 2012-01-12 Hitachi Maxell Energy Ltd 電池パック及び連結電池パック
EP3282544A1 (en) * 2014-01-13 2018-02-14 Littelfuse, Inc. Secondary battery protection with permanent disable
CN106463947A (zh) * 2014-05-13 2017-02-22 迪睿合株式会社 电池组、电池系统及放电方法
CN106655313A (zh) * 2016-06-12 2017-05-10 海赛普新能源高科技（江苏）有限公司 蓄能电池的电流控制装置
JP2018011388A (ja) * 2016-07-11 2018-01-18 ミツミ電機株式会社 二次電池保護回路

Also Published As

Publication number Publication date
US20200185937A1 (en) 2020-06-11
CN111276943A (zh) 2020-06-12
CN111276943B (zh) 2022-04-22
KR20200068570A (ko) 2020-06-15
CN114696298A (zh) 2022-07-01
US11018515B2 (en) 2021-05-25
US11462921B2 (en) 2022-10-04
JP2020092508A (ja) 2020-06-11
KR102209457B1 (ko) 2021-01-29
JP6799269B2 (ja) 2020-12-16
US20210273463A1 (en) 2021-09-02
TW202023139A (zh) 2020-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8212528B2 (en) Rechargeable battery protection integrated circuit device with a short circuit detecting voltage change part, rechargeable battery protection module using the rechargeable battery protection integrated circuit device with a short circuit detecting voltage change part, and battery pack with a short circuit detecting voltage change part
US8525482B2 (en) Overcurrent protection circuit for connecting a current detection terminal to overcurrent detection resistors having different resistances
TWI633737B (zh) 充電控制電路、電池保護積體電路、電池組及電池系統
EP2630714B1 (en) Lithium battery protection circuitry
CN106169782B (zh) 电池保护集成电路、电池保护装置以及电池组
US20140239896A1 (en) Charge/discharge control circuit and method for controlling charge/discharge
US9018910B2 (en) Battery protection circuit and method of controlling the same
US10749358B2 (en) Rechargeable battery protection integrated circuit, rechargeable battery protection device, and battery pack
US8896270B2 (en) Semiconductor integrated circuit, protection circuit, and battery pack
JP3862012B2 (ja) 外部保護回路を備えた二次電池ユニット
TWI715314B (zh) 二次電池保護電路以及電池組
JP4297452B2 (ja) 充放電保護回路
JP2005312140A (ja) 充放電制御回路
JP2006121900A (ja) 充放電保護回路および該充放電保護回路を有するバッテリーパック
JP7235987B2 (ja) 二次電池保護回路及び電池パック
JP2009077610A (ja) 充放電保護回路および電池パック
JP6947999B1 (ja) 二次電池保護回路、電池パック、電池システム及び二次電池保護方法
KR101981134B1 (ko) 반도체 집적 회로, 보호 회로 및 전지팩