TWI749209B - 充放電控制電路以及電池裝置 - Google Patents
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Abstract
充放電控制電路包括:第1電源端子,連接於二次電池的第1電極;以及放電控制輸出電路,向控制二次電池的放電的放電控制FET的閘極輸出放電控制信號,放電控制輸出電路具有:箝位電壓輸出電路,於第1電源端子的電壓高於規定電壓且導通放電控制FET的情況下,將較第1電源端子的電壓低的箝位電壓輸出至放電控制端子;以及電源電壓輸出電路,於第1電源端子的電壓小於等於所述規定電壓,且導通放電控制FET的情況下,將第1電源端子的電壓輸出至放電控制端子。
Description
本發明是有關於一種充放電控制電路以及電池(battery)裝置。
先前,已知一種充放電控制電路,其包括:第1電源端子,連接於二次電池的一個電極;第2電源端子,連接於二次電池的另一個電極;充電控制端子,連接於控制對二次電池的充電的充電控制場效應電晶體(Field effect transistor,FET)的閘極;放電控制端子,連接於控制自二次電池的放電的放電控制FET的閘極;控制電路,控制充電控制FET及放電控制FET;充電控制輸出電路,向充電控制FET輸出充電控制信號;以及放電控制輸出電路,向放電控制FET輸出放電控制信號(例如,參照專利文獻1)。
[專利文獻1]日本專利特開2016-019387號公報
於專利文獻1所記載的充放電控制電路中,於導通充電
控制FET時充電控制輸出電路所輸出的充電控制信號的電壓總是成為與電源電壓(二次電池的電壓)的高低對應的電壓。同樣地,於導通放電控制FET時放電控制輸出電路所輸出的放電控制信號的電壓亦總是成為與電源電壓的高低對應的電壓。
另一方面,尤其於多單元(cell)的電池裝置中,為了使零件成本便宜,有時使用閘極耐壓低的充電控制FET及放電控制FET。因此,作為充放電控制電路,需要以不超過充電控制FET及放電控制FET的閘極耐壓的方式,將充電控制信號及放電控制信號的電壓限制為低於電源電壓的電壓。
然而,例如若以於導通放電控制FET時,將低於電源電壓的電壓作為放電控制信號而輸出的方式構成放電控制輸出電路,則放電控制輸出電路會於電源電壓下降的情況下亦輸出較所述下降了的電源電壓更低的電壓。其結果,有放電控制FET的導通電阻值上升,從而放電控制FET發熱之虞。
這對於充電控制輸出電路、充電控制FET亦相同。
因此,本發明的目的在於提供一種充放電控制電路及電池裝置,能夠以不超過放電控制FET及/或充電控制FET的閘極耐壓且抑制導通電阻值變高的方式對導通放電控制FET及/或充電控制FET時所輸出的放電控制信號及/或充電控制信號的電壓進行控制。
本發明的一實施形態是一種充放電控制電路,其包括:
第1電源端子,連接於二次電池的第1電極;第2電源端子,連接於所述二次電池的第2電極;放電控制端子,連接於控制所述二次電池的放電的放電控制FET的閘極;放電控制輸出電路,向所述放電控制端子輸出放電控制信號;以及控制電路,控制所述放電控制輸出電路,所述放電控制輸出電路具有:第1箝位電壓輸出電路,於所述第1電源端子的電壓高於第1規定電壓且導通所述放電控制FET的情況下,將較所述第1電源端子的電壓低的第1箝位電壓輸出至所述放電控制端子;以及第1電源電壓輸出電路,於所述第1電源端子的電壓小於等於所述第1規定電壓,且導通所述放電控制FET的情況下,將所述第1電源端子的電壓輸出至所述放電控制端子,所述放電控制輸出電路更具有判定所述第1電源端子的電壓是否小於等於所述第1規定電壓的第1判定電路,所述第1箝位電壓輸出電路包括:第1定電流源,其中一端連接於所述第1電源端子;第1金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且閘極及汲極連接於所述第1定電流源的另一端;至少一個第2金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,以形成電流路徑的方式連接於所述第1金屬氧化物半導體電晶體的源極與所述第2電源端子之間,且連接有二極體;第3金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且與所述第1金屬氧化物半導體電晶體電流反射鏡連接;以及第2定電流源,其中一端連接於所述第3金屬氧化物半導體電晶體的源極及所述放電控制端子,另一端連接於所述第2電源端子,所述第1判定電路包括:
第3定電流源,其中一端連接於所述第1電源端子;第4金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,汲極連接於所述第3定電流源的另一端,且與所述第2金屬氧化物半導體電晶體中源極連接於所述第2電源端子的所述第2金屬氧化物半導體電晶體電流反射鏡連接;以及反相器,接收所述第4金屬氧化物半導體電晶體的汲極的電壓,所述第1電源電壓輸出電路包括:第5金屬氧化物半導體電晶體,其為第2導電型,且閘極接收所述反相器的輸出,源極連接於所述第1電源端子,汲極連接於所述放電控制端子。
而且,本發明的一實施形態為一種充放電控制電路,其包括:第1電源端子,連接於二次電池的第1電極;第2電源端子,連接於所述二次電池的第2電極;放電控制端子,連接於控制所述二次電池的放電的放電控制場效應電晶體的閘極;放電控制輸出電路,向所述放電控制端子輸出放電控制信號;以及控制電路,控制所述放電控制輸出電路,所述放電控制輸出電路包括:第1箝位電壓輸出電路,於所述第1電源端子的電壓高於第1規定電壓且使所述放電控制場效應電晶體導通的情況下,將較所述第1電源端子的電壓低的第1箝位電壓輸出至所述放電控制端子;以及第1電源電壓輸出電路,於所述第1電源端子的電壓小於等於所述第1規定電壓且使所述放電控制場效應電晶體導通的情況下,將所述第1電源端子的電壓輸出至所述放電控制端子,所述放電控制輸出電路更具有判定所述第1電源端子的電壓是否小於
等於所述第1規定電壓的第1判定電路,所述第1箝位電壓輸出電路包括:第1定電流源,其中一端連接於所述第1電源端子;第1金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且閘極及汲極連接於所述第1定電流源的另一端;至少一個第2金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,以形成電流路徑的方式連接於所述第1金屬氧化物半導體電晶體的源極與所述第2電源端子之間,且連接有二極體;第3金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且與所述第1金屬氧化物半導體電晶體電流反射鏡連接;以及第2定電流源,其中一端連接於所述第3金屬氧化物半導體電晶體的源極及所述放電控制端子,另一端連接於所述第2電源端子,所述第1判定電路包括:第1電阻及第2電阻,串聯連接於所述第1電源端子與所述第2電源端子之間;第1比較器,非反相輸入端子接收所述第1電阻與所述第2電阻的連接點的電壓,反相輸入端子接收第1參考電壓,所述第1電源電壓輸出電路包括:第4金屬氧化物半導體電晶體,其為第2導電型,且閘極接收所述第1比較器的輸出電壓,源極連接於所述第1電源端子,汲極連接於所述放電控制端子。
而且,本發明的一實施形態為一種充放電控制電路,其包括:第1電源端子,連接於二次電池的第1電極;充電控制端子,連接於控制所述二次電池的充電的充電控制FET的閘極;外部電壓輸入端子,連接於所述充電控制FET的源極,並且於與所述第1電源端子之間連接有充電器;充電控制輸出電路,向所述
充電控制端子輸出充電控制信號;控制電路,控制所述充電控制輸出電路,所述充電控制輸出電路具有:箝位電壓輸出電路,於所述第1電源端子的電壓高於規定電壓且導通所述充電控制FET的情況下,將較所述第1電源端子的電壓低的箝位電壓輸出至所述充電控制端子;以及電源電壓輸出電路,於所述第1電源端子的電壓小於等於所述規定電壓,且導通所述充電控制FET的情況下,將所述第1電源端子的電壓輸出至所述充電控制端子,所述充電控制輸出電路更具有判定所述第1電源端子的電壓是否小於等於所述規定電壓的判定電路,所述箝位電壓輸出電路包括:第1定電流源,其中一端連接於所述第1電源端子;第1金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且閘極及汲極連接於所述第1定電流源的另一端;至少一個第2金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,以形成電流路徑的方式連接於所述第1金屬氧化物半導體電晶體的源極與所述外部電壓輸入端子之間,且連接有二極體;第3金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且與所述第1金屬氧化物半導體電晶體電流反射鏡連接;以及第2定電流源,其中一端連接於所述第3金屬氧化物半導體電晶體的源極及所述充電控制端子,另一端連接於所述外部電壓輸入端子,所述判定電路包括:第3定電流源,其中一端連接於所述第1電源端子;第4金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,汲極連接於所述第3定電流源的另一端,且與所述第2金屬氧化物半導體電晶體中源極連接於所述外部電壓輸入端子的所述第2金屬
氧化物半導體電晶體電流反射鏡連接;以及反相器,接收所述第4金屬氧化物半導體電晶體的汲極的電壓,所述電源電壓輸出電路包括:第5金屬氧化物半導體電晶體,其為第2導電型,且閘極接收所述反相器的輸出,源極連接於所述第1電源端子,汲極連接於所述充電控制端子。
而且,本發明的一實施形態為一種充放電控制電路,其包括:第1電源端子,連接於二次電池的第1電極;充電控制端子,連接於控制所述二次電池的充電的充電控制場效應電晶體的閘極;外部電壓輸入端子,連接於所述充電控制場效應電晶體的源極,且於與所述第1電源端子之間連接有充電器;以及充電控制輸出電路,向所述充電控制端子輸出充電控制信號,控制電路,控制所述充電控制輸出電路,所述充電控制輸出電路包括:箝位電壓輸出電路,於所述第1電源端子的電壓高於規定電壓且使所述充電控制場效應電晶體導通的情況下,將較所述第1電源端子的電壓低的箝位電壓輸出至所述充電控制端子;以及電源電壓輸出電路,於所述第1電源端子的電壓小於等於所述規定電壓且使所述充電控制場效應電晶體導通的情況下,將所述第1電源端子的電壓輸出至所述充電控制端子,所述充電控制輸出電路更具有判定所述第1電源端子的電壓是否小於等於所述規定電壓的判定電路,所述箝位電壓輸出電路包括:第1定電流源,其中一端連接於所述第1電源端子;第1金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且閘極及汲極連接於所述第1定電流源的另一端;至少
一個第2金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,以形成電流路徑的方式連接於所述第1金屬氧化物半導體電晶體的源極與所述外部電壓輸入端子之間,且連接有二極體;第3金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且與所述第1金屬氧化物半導體電晶體電流反射鏡連接;以及第2定電流源,其中一端連接於所述第3金屬氧化物半導體電晶體的源極及所述充電控制端子,另一端連接於所述外部電壓輸入端子,所述判定電路包括:第1電阻及第2電阻,串聯連接於所述第1電源端子與所述外部電壓輸入端子之間;比較器,非反相輸入端子接收所述第1電阻與所述第2電阻的連接點的電壓,反相輸入端子接收參考電壓,所述電源電壓輸出電路包括:第4金屬氧化物半導體電晶體,其為第2導電型,且閘極接收所述比較器的輸出電壓,源極連接於所述第1電源端子,汲極連接於所述充電控制端子。
而且,本發明的一實施形態為具有所述任一充放電控制電路的電池裝置。
根據本發明,能夠以不超過放電控制FET的閘極耐壓且抑制所述放電控制FET的導通電阻值變高的方式對導通放電控制FET時所輸出的放電控制信號的電壓進行控制。
而且,根據本發明,能夠以不超過充電控制FET的閘極耐壓且抑制所述充電控制FET的導通電阻值變高的方式對導通充電控制FET時所輸出的充電控制信號的電壓進行控制。
1:充放電控制電路
1A:第1電源端子
1B:第2電源端子
1C:充電控制端子
1D:放電控制端子
1E:外部電壓輸入端子
1a:充放電監視電路
1b:控制電路
1c:充電控制輸出電路
1d、1d1、1d2:放電控制輸出電路
2:二次電池
2a:第1電極
2b:第2電極
3:充電控制FET
4:放電控制FET
10:電池裝置
20:充電器
30:負載
100:箝位電壓輸出電路
200:判定電路
300:電源電壓輸出電路
A、B、C:節點
CMP:比較器
CCS1~CCS3:定電流源
INV:反相器
M1、M3、M4、M6、M21~M23:NMOS電晶體
M5:PMOS電晶體
P+、P-:充放電端子
RT+、RT-:充放電路徑
R1、R2:電阻
SW1~SW5、SW4-1、SW4-2、SW4-3:開關
Vref:參考電壓
圖1是表示具有本發明的一實施形態的充放電控制電路的電池裝置的一例的方塊圖。
圖2是表示圖1所示的放電控制輸出電路的第1具體例的電路圖。
圖3是表示圖1所示的放電控制輸出電路的第2具體例的電路圖。
以下,參照圖式對本發明的實施形態進行說明。
圖1是表示具有本發明的一實施形態的充放電控制電路1的電池裝置10的圖。
電池裝置10包括:充放電控制電路1、多單元的二次電池2、充放電路徑RT+、充放電路徑RT-、充放電端子P+、充放電端子P-、充電控制FET 3及放電控制FET 4。充電控制FET 3控制對二次電池2的充電。放電控制FET 4控制自二次電池2的放電。
充放電路徑RT+連接於二次電池2的第1電極2a。充放電端子P+設於充放電路徑RT+。充放電路徑RT-連接於二次電池2的第2電極2b。充放電端子P-設於充放電路徑RT-。充電控制FET 3及放電控制FET 4配置於充放電路徑RT-。充電控制FET 3的源極連接於充放電端子P-。充電控制FET 3的汲極連接於放電控制FET 4的汲極。放電控制FET 4的源極連接於二次電池2的第2電極
2b。
於充放電端子P+與充放電端子P-之間,並聯連接有充電器20及負載30。
充放電控制電路1包括:第1電源端子1A、第2電源端子1B、充電控制端子1C、放電控制端子1D、外部電壓輸入端子1E、充放電監視電路1a、控制電路1b、充電控制輸出電路1c及放電控制輸出電路1d。
第1電源端子1A連接於二次電池2的第1電極2a。而且,第1電源端子1A連接於充放電監視電路1a。第2電源端子1B連接於二次電池2的第2電極2b。而且,第2電源端子1B連接於充放電監視電路1a。充放電監視電路1a連接於控制電路1b。控制電路1b與充電控制輸出電路1c及放電控制輸出電路1d連接。
充電控制輸出電路1c連接於充電控制端子1C。充電控制端子1C連接於充電控制FET 3的閘極。而且,放電控制輸出電路1d連接於放電控制端子1D。放電控制端子1D連接於放電控制FET 4的閘極。
充放電監視電路1a監視二次電池2的充放電狀態。控制電路1b基於來自充放電監視電路1a的信號而對充電控制輸出電路1c及放電控制輸出電路1d進行控制。充電控制輸出電路1c基於來自控制電路1b的控制信號而向充電控制FET 3輸出充電控制信號。放電控制輸出電路1d基於來自控制電路1b的控制信號而向放電控制FET 4輸出放電控制信號。
以下,首先對圖1所示的放電控制輸出電路1d的詳細情況進行說明。
放電控制輸出電路1d於導通放電控制FET 4且第1電源端子1A的電壓高於規定電壓的情況下,將較第1電源端子1A的電壓低的箝位電壓輸出至放電控制端子1D。此處,箝位電壓為不超過放電控制FET 4的閘極耐壓,且當被施加至放電控制FET 4的閘極時放電控制FET 4的導通電阻值小於等於期望的電阻值的電壓。
而且,放電控制輸出電路1d於導通放電控制FET 4且第1電源端子1A的電壓小於等於所述規定電壓的情況下,將第1電源端子1A的電壓輸出至放電控制端子1D。
另外,所述規定電壓被設定為於第1電源端子1A的電壓下降至該規定電壓的情況下無法維持期望的箝位電壓的電壓。
圖2是表示圖1所示的放電控制輸出電路1d的第1具體例即放電控制輸出電路1d1的電路圖。
放電控制輸出電路1d1包括:箝位電壓輸出電路100、判定電路200及電源電壓輸出電路300。
箝位電壓輸出電路100包括:定電流源CCS1,其中一端經由開關SW1而連接於第1電源端子1A;N型金屬氧化物半導體(N-Metal-Oxide-Semiconductor,NMOS)(第1導電型金屬氧化物半導體(Metal-Oxide-Semiconductor,MOS))電晶體M3,閘極及汲極連接於定電流源CCS1的另一端;NMOS電晶體M21~NMOS電晶體M23,以形成電流路徑的方式連接於NMOS電晶體
M3的源極(節點A)與第2電源端子1B之間,且分別連接有二極體;NMOS電晶體M4,與NMOS電晶體M3電流反射鏡(current mirror)連接;以及定電流源CCS2,其中一端連接於NMOS電晶體M4的源極(節點C)及放電控制端子1D,另一端連接於第2電源端子1B。而且,NMOS電晶體M3的閘極與NMOS電晶體M4的閘極的連接點即節點B經由開關SW2而連接於第2電源端子1B。進而,NMOS電晶體M4的汲極經由開關SW3而連接於第1電源端子1A。
判定電路200包括:定電流源CCS3,其中一端經由開關SW4而連接於第1電源端子1A;NMOS電晶體M1,汲極連接於定電流源CCS3的另一端,且與NMOS電晶體M21~M23中源極連接於第2電源端子1B的NMOS電晶體M21電流反射鏡連接;以及反相器INV,由輸入端子接收NMOS電晶體M1的汲極的電壓。而且,反相器INV的輸入端子經由開關SW5而連接於第2電源端子1B。
電源電壓輸出電路300包括:P型金屬氧化物半導體(P-Metal-Oxide-Semiconductor,PMOS)(第2導電型MOS)電晶體M5,閘極連接於反相器INV的輸出端子(判定電路200的輸出),源極連接於第1電源端子1A,汲極連接於放電控制端子1D;以及NMOS電晶體M6,閘極接收來自控制電路1b的控制信號,汲極連接於放電控制端子1D,源極連接於第2電源端子1B。
NMOS電晶體M6作為向放電控制端子1D輸出低(L)位準
的信號時的驅動器(driver)而設。其中,NMOS電晶體M6非必須,亦可將其刪除而設為PMOS電晶體M5的Pch開路汲極(Open Drain)輸出。
此處,對開關SW1~開關SW5的動作進行說明。開關SW1~開關SW5均由來自控制電路1b的控制信號控制。
於導通放電控制FET 4的情況下,控制電路1b輸出L位準的信號,從而SW1、SW3、SW4導通,SW2、SW5斷開。圖2示出了所述情況下的各開關的狀態。此時,NMOS電晶體M6由閘極接收來自控制電路1b的L位準的信號,因此斷開。藉此,高(H)位準的信號被輸出至放電控制端子1D。
另一方面,於斷開放電控制FET 4的情況下,SW1、SW3、SW4斷開,SW2、SW5導通,從而各開關成為與圖2相反的狀態。此時,NMOS電晶體M6由閘極接收來自控制電路1b的H位準的信號,因此導通。藉此,L位準的信號被輸出至放電控制端子1D。
以下,對設SW1、SW3、SW4為導通,SW2、SW5為斷開,且導通放電控制FET 4的情況下的放電控制輸出電路1d1的動作進行說明。
於第1電源端子1A的電壓高於所述規定電壓的情況下,於箝位電壓輸出電路100中,NMOS電晶體M21~NMOS電晶體M23全部成為導通,節點A的電壓成為將NMOS電晶體M21~NMOS電晶體M23的各臨限值電壓合計而得的值。並且,節點B的電壓成為對節點A的電壓加上NMOS電晶體M3的臨限值電
壓而得的值。進而,節點C的電壓成為自節點B的電壓減去NMOS電晶體M4的臨限值電壓而得的值。此時的節點C的電壓成為箝位電壓。
此時,與NMOS電晶體M21之間閘極彼此連接的判定電路200內的NMOS電晶體M1亦導通,因此反相器1NV的輸入端子的電壓下降。並且,當所述電壓低於反相器INV的反相電壓時,反相器INV輸出H位準的信號作為判定電路200的輸出。如此,判定電路200判定第1電源端子1A的電壓高於所述規定電壓。
藉此,因電源電壓輸出電路300內的PMOS電晶體M5的閘極成為H位準,因此PMOS電晶體M5成為斷開。NMOS電晶體M6亦斷開,因此節點C中所生成的箝位電壓被輸出至放電控制端子1D。
如此,放電控制輸出電路1d1於第1電源端子1A的電壓高於所述規定電壓的情況下,向放電控制端子1D輸出較第1電源端子1A的電壓低的箝位電壓。
另外,若NMOS電晶體M3與NMOS電晶體M4為相同臨限值電壓的電晶體,則節點C的電壓成為與節點A相同的電壓。即,箝位電壓成為將連接有二極體的NMOS電晶體M21~NMOS電晶體M23的各臨限值電壓合計而得的值。因此,連接有二極體的NMOS電晶體的數量不限於三個,可適當增減其數量以使箝位電壓成為期望的值。而且,亦可使用多個二極體來代替連接有二極體的NMOS電晶體。
另一方面,於第1電源端子1A的電壓小於等於所述規定電壓的情況下,生成箝位電壓的NMOS電晶體M21~NMOS電晶體M23變得無法維持閘極.源極間電壓。並且,當NMOS電晶體M21的閘極.源極間電壓下降,則彼此閘極連接的NMOS電晶體M1的閘極.源極間電壓亦下降,其阻抗(impedance)變大。
判定電路200內的反相器INV的輸入端子的電壓由定電流源CCS3及NMOS電晶體M1的阻抗決定,因此,如上所述,當NMOS電晶體M1的阻抗變大時,反相器INV的輸入端子的電壓上升。並且,當所述電壓超過反相器INV的反相電壓時,反相器INV輸出L位準的信號作為判定電路200的輸出。如此,判定電路200判定第1電源端子1A的電壓下降至所述規定電壓以下。
藉此,因電源電壓輸出電路300內的PMOS電晶體M5的閘極成為L位準,因此PMOS電晶體M5導通。因PMOS電晶體M5導通,NMOS電晶體M6斷開,因此放電控制輸出電路1d1向放電控制端子1D輸出第1電源端子1A的電壓。
此時,NMOS電晶體M4因源極電壓變高而斷開,因此不會妨礙PMOS電晶體M5的動作。
如此,放電控制輸出電路1d1於第1電源端子1A的電壓下降至所述規定電壓以下時,向放電控制端子1D輸出第1電源端子1A的電壓。
如上所述,根據本例的放電控制輸出電路1d1,對於導通放電控制FET 4時輸出至放電控制端子1D的放電控制信號的電
壓,以於第1電源端子1A的電壓高時設為箝位電壓,於第1電源端子1A的電壓低時設為第1電源端子1A的電壓的方式進行切換。從而,能夠防止施加至放電控制FET 4的閘極的電壓超過其耐壓,且抑制其導通電阻值變高。
另外,於第1電源端子1A的電壓高於所述規定電壓時,節點B的電壓成為較第1電源端子1A的電壓低的電壓(即,對將NMOS電晶體M21~NMOS電晶體M23的各臨限值電壓合計而得的值進一步加上NMOS電晶體M3的臨限值電壓而得的電壓)。而且,當第1電源端子1A的電壓低於所述規定電壓時,節點B的電壓與第1電源端子1A的電壓成為同電位。因此,亦考慮將節點B的電壓輸出至放電控制端子1D。但是,節點B的電壓僅由定電流源CCS1產生,因此於將節點B的電壓直接自放電控制端子1D作為放電控制信號而輸出的情況下,驅動放電控制FET 4(使其導通)的驅動性能(drivability)不足。
為了彌補所述驅動性能的不足,於本例中,使用連接有源極隨耦器(source follower)的NMOS電晶體M4。藉此來確保驅動性能。然而,節點C的電壓總是成為自節點B的電壓減去NMOS電晶體M4的臨限值電壓而得的值。因此,於第1電源端子1A的電壓下降時被輸出至放電控制端子1D的電壓成為低於第1電源端子1A的電壓,從而使放電控制FET 4的導通電阻值上升。
從而,本例的放電控制輸出電路1d1的構成變為有效。
圖3是表示圖1所示的放電控制輸出電路1d的第2具
體例即放電控制輸出電路1d2的電路圖。
本例的放電控制輸出電路1d2於削除開關SW4及開關SW5而追加SW4-1、SW4-2、SW4-3的方面,與判定電路200的電路構成中圖2所示的第1具體例的放電控制輸出電路1d1不同。其他方面與圖2所示的放電控制輸出電路1d1相同,因此對於相同的構成要素標註相同的符號,並適當省略重複說明。
放電控制輸出電路1d2中的判定電路200包含:電阻R1,其中一端經由開關SW4-1而連接於第1電源端子1A;電阻R2,連接於電阻R1的另一端與第2電源端子1B之間;比較器CMP,具有非反相輸入端子及反相輸入端子,所述非反相輸入端子連接於電阻R1的另一端,並且經由開關SW4-2而連接於第1電源端子1A,所述反相輸入端子輸入參考電壓Vref。另外,參考電壓Vref被設定為利用電阻R1及電阻R2將所述規定電壓分壓而得的電壓。
而且,比較器CMP的輸出端子連接於PMOS電晶體M5的閘極,並且經由開關SW4-3而連接於第1電源端子1A。
開關SW4-1、開關SW4-2、開關SW4-3與開關SW1~開關SW3同樣由來自控制電路1b的控制信號控制。
於導通放電控制FET 4的情況下,控制電路1b輸出L位準的信號,從而SW1、SW3、SW4-1導通,SW2、SW4-2、SW4-3斷開。圖3示出了所述情況下的各開關的狀態。此時,NMOS電晶體M6由閘極接收來自控制電路1b的L位準的信號,因此斷開。
由此,H位準的信號被輸出至放電控制端子1D。
另一方面,於斷開放電控制FET 4的情況下,SW1、SW3、SW4-1斷開,SW2、SW4-2、SW4-3導通,各開關成為與圖3相反的狀態。此時,NMOS電晶體M6由閘極接收來自控制電路1b的H位準的信號,因此導通。由此,L位準的信號被輸出至放電控制端子1D。
以下,對設SW1、SW3、SW4-1為導通,SW2、SW4-2、SW4-3為斷開,且導通放電控制FET 4的情況下的放電控制輸出電路1d2的動作進行說明。
於第1電源端子1A的電壓高於所述規定電壓的情況下,箝位電壓輸出電路100與放電控制輸出電路1d1的箝位電壓輸出電路100同樣地進行動作,從而於節點C生成箝位電壓。
於判定電路200中,比較器CMP對利用電阻R1及電阻R2將第1電源端子1A的電壓分壓而得的電壓與參考電壓Vref進行比較,並輸出比較結果。此處,第1電源端子1A的電壓高於所述規定電壓,因此比較器CMP輸出H位準的信號作為判定電路200的輸出。如此,判定電路200判定第1電源端子1A的電壓高於所述規定電壓。
藉此,因電源電壓輸出電路300內的PMOS電晶體M5的閘極成為H位準,因此PMOS電晶體M5成為斷開。NMOS電晶體M6亦斷開,因此節點C中所生成的箝位電壓被輸出至放電控制端子1D。
另一方面,於第1電源端子1A的電壓小於等於所述規定電壓的情況下,於判定電路200中,利用電阻R1及電阻R2將第1電源端子1A的電壓分壓而得的電壓變為低於參考電壓Vref,因此比較器CMP輸出L位準的信號作為判定電路200的輸出。如此,判定電路200判定第1電源端子1A的電壓下降至所述規定電壓以下。
藉此,因電源電壓輸出電路300內的PMOS電晶體M5的閘極成為L位準,因此PMOS電晶體M5導通。因PMOS電晶體M5導通,NMOS電晶體M6斷開,因此放電控制輸出電路1d2向放電控制端子1D輸出第1電源端子1A的電壓。
此時,NMOS電晶體M4因源極電壓變高而斷開,因此不會妨礙PMOS電晶體M5的動作。
如此,放電控制輸出電路1d2於第1電源端子1A的電壓下降至所述規定電壓以下時,向放電控制端子1D輸出第1電源端子1A的電壓。
如上所述,根據本例的放電控制輸出電路1d2,亦與放電控制輸出電路1d1同樣地,將於導通放電控制FET 4時輸出至放電控制端子1D的放電控制信號的電壓,以於第1電源端子1A的電壓高時設為箝位電壓,於第1電源端子1A的電壓低時設為第1電源端子1A的電壓的方式進行切換。從而,能夠防止施加至放電控制FET 4的閘極的電壓超過其耐壓,且抑制其導通電阻值變高。
至此為止,對圖1所示的放電控制輸出電路1d的詳細情況進行了說明,但關於圖1所示的充電控制輸出電路1c,其詳細情況亦與放電控制輸出電路1d大致相同。
即,充電控制輸出電路1c於導通充電控制FET 3且第1電源端子1A的電壓高於規定電壓的情況下,將較第1電源端子1A的電壓低的箝位電壓輸出至充電控制端子1C。此處,箝位電壓為不超過充電控制FET 3的閘極耐壓,且當被施加至充電控制FET 3的閘極時充電控制FET 3的導通電阻值小於等於期望的電阻值的電壓。
而且,充電控制輸出電路1c於導通充電控制FET 3且第1電源端子1A的電壓小於等於所述規定電壓的情況下,將第1電源端子1A的電壓輸出至充電控制端子1C。
其中,如圖1所示,充電控制輸出電路1c中輸入有來自連接於充電控制FET 3的源極(充放電端子P-)並且於與第1電源端子1A之間連接有充電器的外部電壓輸入端子1E的電壓。並且,於斷開充電控制FET 3的情況下,充電控制輸出電路1c將外部電壓輸入端子1E的電壓供給至充電控制FET 3的閘極。
因此,充電控制輸出電路1c的第1具體例及第2具體例雖省略圖示,但成為分別與圖2及圖3所示的放電控制輸出電路1d的第1具體例即放電控制輸出電路1d1及第2具體例即放電控制輸出電路1d2對應,且將第2電源端子1B置換為外部電壓輸入端子1E,並將放電控制端子1D置換為充電控制端子1C的構成。
另外,於本實施形態中,既可將放電控制輸出電路1d及充電控制輸出電路1c這兩者如上所述般構成,而且亦可僅將放電控制輸出電路1d或僅將充電控制輸出電路1c如上所述般構成。
以上,對本發明的實施形態及其變形進行了說明,但該些實施形態及其變形僅作為示例來進行提示,並非意圖限定發明的範圍。該些實施形態及其變形能夠以其他各種形態來實施,可於不脫離發明的主旨的範圍內進行各種省略、替換、變更。該些實施形態及其變形包含于發明的範圍或主旨內,同時亦包含於專利申請範圍所記載的發明及其均等的範圍內。而且,所述各實施形態及其變形可彼此適當組合。
例如,於所述實施形態中,放電控制輸出電路1d中的規定電壓與充電控制輸出電路1c中的規定電壓既可相同亦可不同。於相同的情況下,可使用相同耐壓的FET作為放電控制FET 4及充電控制FET 3,於不同的情況下,可配合放電控制輸出電路1d及充電控制輸出電路1c所輸出的各箝位電壓而使用不同耐壓的FET。
而且,本發明於二次電池為多單元的情況下尤其有效,因此,於所述實施形態中,示出了二次電池2為多單元的示例,但當然亦可將二次電池2設為一個單元。
進而,於所述實施形態中,示出了使用NMOS電晶體作為第1導電型MOS電晶體,使用PMOS電晶體作為第2導電型MOS電晶體來構成放電控制輸出電路1d及充電控制輸出電路1c的各者的示例,但並不限於此。亦可構成為:將放電控制FET 4及充
電控制FET 3配置於充放電路徑RT+側,並對放電控制輸出電路1d及充電控制輸出電路1c內的MOS電晶體的導電型進行交換,即,使第1導電型MOS電晶體為PMOS電晶體,使第2導電型MOS電晶體為NMOS電晶體,藉由放電控制輸出電路1d及充電控制輸出電路1c的輸出來分別控制配置於充放電路徑RT+側的放電控制FET 4及充電控制FET 3。
1A‧‧‧第1電源端子
1B‧‧‧第2電源端子
1D‧‧‧放電控制端子
1b‧‧‧控制電路
1d1‧‧‧放電控制輸出電路
100‧‧‧箝位電壓輸出電路
200‧‧‧判定電路
300‧‧‧電源電壓輸出電路
A、B、C‧‧‧節點
CCS1~CCS3‧‧‧定電流源
INV‧‧‧反相器
M1、M3、M4、M6、M21~M23‧‧‧NMOS電晶體
M5‧‧‧PMOS電晶體
SW1~SW5‧‧‧開關
Claims (15)
- 一種充放電控制電路,其特徵在於包括:第1電源端子,連接於二次電池的第1電極;第2電源端子,連接於所述二次電池的第2電極;放電控制端子,連接於控制所述二次電池的放電的放電控制場效應電晶體的閘極;放電控制輸出電路,向所述放電控制端子輸出放電控制信號;以及控制電路,控制所述放電控制輸出電路,所述放電控制輸出電路包括:第1箝位電壓輸出電路,於所述第1電源端子的電壓高於第1規定電壓且使所述放電控制場效應電晶體導通的情況下,將較所述第1電源端子的電壓低的第1箝位電壓輸出至所述放電控制端子;以及第1電源電壓輸出電路,於所述第1電源端子的電壓小於等於所述第1規定電壓且使所述放電控制場效應電晶體導通的情況下,將所述第1電源端子的電壓輸出至所述放電控制端子,所述放電控制輸出電路更具有判定所述第1電源端子的電壓是否小於等於所述第1規定電壓的第1判定電路,所述第1箝位電壓輸出電路包括:第1定電流源,其中一端連接於所述第1電源端子;第1金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且閘極及 汲極連接於所述第1定電流源的另一端;至少一個第2金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,以形成電流路徑的方式連接於所述第1金屬氧化物半導體電晶體的源極與所述第2電源端子之間,且連接有二極體;第3金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且與所述第1金屬氧化物半導體電晶體電流反射鏡連接;以及第2定電流源,其中一端連接於所述第3金屬氧化物半導體電晶體的源極及所述放電控制端子,另一端連接於所述第2電源端子,所述第1判定電路包括:第3定電流源,其中一端連接於所述第1電源端子;第4金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,汲極連接於所述第3定電流源的另一端,且與所述第2金屬氧化物半導體電晶體中源極連接於所述第2電源端子的所述第2金屬氧化物半導體電晶體電流反射鏡連接;以及反相器,接收所述第4金屬氧化物半導體電晶體的汲極的電壓,所述第1電源電壓輸出電路包括:第5金屬氧化物半導體電晶體,其為第2導電型,且閘極接收所述反相器的輸出,源極連接於所述第1電源端子,汲極連接於所述放電控制端子。
- 一種充放電控制電路,其特徵在於包括: 第1電源端子,連接於二次電池的第1電極;第2電源端子,連接於所述二次電池的第2電極;放電控制端子,連接於控制所述二次電池的放電的放電控制場效應電晶體的閘極;放電控制輸出電路,向所述放電控制端子輸出放電控制信號;以及控制電路,控制所述放電控制輸出電路,所述放電控制輸出電路包括:第1箝位電壓輸出電路,於所述第1電源端子的電壓高於第1規定電壓且使所述放電控制場效應電晶體導通的情況下,將較所述第1電源端子的電壓低的第1箝位電壓輸出至所述放電控制端子;以及第1電源電壓輸出電路,於所述第1電源端子的電壓小於等於所述第1規定電壓且使所述放電控制場效應電晶體導通的情況下,將所述第1電源端子的電壓輸出至所述放電控制端子,所述放電控制輸出電路更具有判定所述第1電源端子的電壓是否小於等於所述第1規定電壓的第1判定電路,所述第1箝位電壓輸出電路包括:第1定電流源,其中一端連接於所述第1電源端子;第1金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且閘極及汲極連接於所述第1定電流源的另一端;至少一個第2金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型, 以形成電流路徑的方式連接於所述第1金屬氧化物半導體電晶體的源極與所述第2電源端子之間,且連接有二極體;第3金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且與所述第1金屬氧化物半導體電晶體電流反射鏡連接;以及第2定電流源,其中一端連接於所述第3金屬氧化物半導體電晶體的源極及所述放電控制端子,另一端連接於所述第2電源端子,所述第1判定電路包括:第1電阻及第2電阻,串聯連接於所述第1電源端子與所述第2電源端子之間;第1比較器,非反相輸入端子接收所述第1電阻與所述第2電阻的連接點的電壓,反相輸入端子接收第1參考電壓,所述第1電源電壓輸出電路包括:第4金屬氧化物半導體電晶體,其為第2導電型,且閘極接收所述第1比較器的輸出電壓,源極連接於所述第1電源端子,汲極連接於所述放電控制端子。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的充放電控制電路,其中,所述第1箝位電壓為不超過所述放電控制場效應電晶體的閘極耐壓,且當被施加至所述放電控制場效應電晶體的閘極時所述放電控制場效應電晶體的導通電阻值小於等於期望的電阻值的電壓。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的充放電控制電 路,其更包括:充電控制端子,連接於控制所述二次電池的充電的充電控制場效應電晶體的閘極;外部電壓輸入端子,連接於所述充電控制場效應電晶體的源極,且於與所述第1電源端子之間連接有充電器;以及充電控制輸出電路,向所述充電控制端子輸出充電控制信號,所述控制電路更控制所述充電控制輸出電路,所述充電控制輸出電路具有:第2箝位電壓輸出電路,於所述第1電源端子的電壓高於第2規定電壓且導通所述充電控制場效應電晶體的情況下,將較所述第1電源端子的電壓低的第2箝位電壓輸出至所述充電控制端子;以及第2電源電壓輸出電路,於所述第1電源端子的電壓小於等於所述第2規定電壓且導通所述充電控制場效應電晶體的情況下,將所述第1電源端子的電壓輸出至所述充電控制端子。
- 如申請專利範圍第3項所述的充放電控制電路,其更包括:充電控制端子,連接於控制所述二次電池的充電的充電控制場效應電晶體的閘極;外部電壓輸入端子,連接於所述充電控制場效應電晶體的源極,且於與所述第1電源端子之間連接有充電器;以及充電控制輸出電路,向所述充電控制端子輸出充電控制信號, 所述控制電路更控制所述充電控制輸出電路,所述充電控制輸出電路具有:第2箝位電壓輸出電路,於所述第1電源端子的電壓高於第2規定電壓且導通所述充電控制場效應電晶體的情況下,將較所述第1電源端子的電壓低的第2箝位電壓輸出至所述充電控制端子;以及第2電源電壓輸出電路,於所述第1電源端子的電壓小於等於所述第2規定電壓且導通所述充電控制場效應電晶體的情況下,將所述第1電源端子的電壓輸出至所述充電控制端子。
- 如申請專利範圍第4項所述的充放電控制電路,其中,所述第2箝位電壓為不超過所述充電控制場效應電晶體的閘極耐壓,且當被施加至所述充電控制場效應電晶體的閘極時所述充電控制場效應電晶體的導通電阻值小於等於期望的電阻值的電壓。
- 如申請專利範圍第5項所述的充放電控制電路,其中,所述第2箝位電壓為不超過所述充電控制場效應電晶體的閘極耐壓,且當被施加至所述充電控制場效應電晶體的閘極時所述充電控制場效應電晶體的導通電阻值小於等於期望的電阻值的電壓。
- 如申請專利範圍第4項所述的充放電控制電路,其中,所述充電控制輸出電路更具有判定所述第1電源端子的電壓是否小於等於所述第2規定電壓的第2判定電路,所述第2箝位電壓輸出電路包括:第4定電流源,其中一端連接於所述第1電源端子; 第6金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且閘極及汲極連接於所述第4定電流源的另一端;至少一個第7金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,以形成電流路徑的方式連接於所述第6金屬氧化物半導體電晶體的源極與所述外部電壓輸入端子之間,且連接有二極體;第8金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且與所述第6金屬氧化物半導體電晶體電流反射鏡連接;以及第5定電流源,其中一端連接於所述第8金屬氧化物半導體電晶體的源極及所述充電控制端子,另一端連接於所述外部電壓輸入端子,所述第2判定電路包括:第6定電流源,其中一端連接於所述第1電源端子;第9金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,汲極連接於所述第6定電流源的另一端,且與所述第7金屬氧化物半導體電晶體中源極連接於所述外部電壓輸入端子的所述第7金屬氧化物半導體電晶體電流反射鏡連接;以及第2反相器,接收所述第9金屬氧化物半導體電晶體的汲極的電壓,所述第2電源電壓輸出電路包括:第10金屬氧化物半導體電晶體,其為第2導電型,且閘極接收所述第2反相器的輸出,源極連接於所述第1電源端子,汲極連接於所述充電控制端子。
- 如申請專利範圍第5項所述的充放電控制電路,其中,所述充電控制輸出電路更具有判定所述第1電源端子的電壓是否小於等於所述第2規定電壓的第2判定電路,所述第2箝位電壓輸出電路包括:第4定電流源,其中一端連接於所述第1電源端子;第6金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且閘極及汲極連接於所述第4定電流源的另一端;至少一個第7金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,以形成電流路徑的方式連接於所述第6金屬氧化物半導體電晶體的源極與所述外部電壓輸入端子之間,且連接有二極體;第8金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且與所述第6金屬氧化物半導體電晶體電流反射鏡連接;以及第5定電流源,其中一端連接於所述第8金屬氧化物半導體電晶體的源極及所述充電控制端子,另一端連接於所述外部電壓輸入端子,所述第2判定電路包括:第6定電流源,其中一端連接於所述第1電源端子;第9金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,汲極連接於所述第6定電流源的另一端,且與所述第7金屬氧化物半導體電晶體中源極連接於所述外部電壓輸入端子的所述第7金屬氧化物半導體電晶體電流反射鏡連接;以及第2反相器,接收所述第9金屬氧化物半導體電晶體的汲極 的電壓,所述第2電源電壓輸出電路包括:第10金屬氧化物半導體電晶體,其為第2導電型,且閘極接收所述第2反相器的輸出,源極連接於所述第1電源端子,汲極連接於所述充電控制端子。
- 如申請專利範圍第4項所述的充放電控制電路,其中,所述充電控制輸出電路更具有判定所述第1電源端子的電壓是否小於等於所述第2規定電壓的第2判定電路,所述第2箝位電壓輸出電路包括:第4定電流源,其中一端連接於所述第1電源端子;第6金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且閘極及汲極連接於所述第4定電流源的另一端;至少一個第7金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,以形成電流路徑的方式連接於所述第6金屬氧化物半導體電晶體的源極與所述外部電壓輸入端子之間,且連接有二極體;第8金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且與所述第6金屬氧化物半導體電晶體電流反射鏡連接;以及第5定電流源,其中一端連接於所述第8金屬氧化物半導體電晶體的源極及所述充電控制端子,另一端連接於所述外部電壓輸入端子,所述第2判定電路包括:第3電阻及第4電阻,串聯連接於所述第1電源端子與所述 外部電壓輸入端子之間;第2比較器,非反相輸入端子接收所述第3電阻與所述第4電阻的連接點的電壓,反相輸入端子接收第2參考電壓,所述第2電源電壓輸出電路包括:第9金屬氧化物半導體電晶體,其為第2導電型,且閘極接收所述第2比較器的輸出電壓,源極連接於所述第1電源端子,汲極連接於所述充電控制端子。
- 如申請專利範圍第5項所述的充放電控制電路,其中,所述充電控制輸出電路更具有判定所述第1電源端子的電壓是否小於等於所述第2規定電壓的第2判定電路,所述第2箝位電壓輸出電路包括:第4定電流源,其中一端連接於所述第1電源端子;第6金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且閘極及汲極連接於所述第4定電流源的另一端;至少一個第7金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,以形成電流路徑的方式連接於所述第6金屬氧化物半導體電晶體的源極與所述外部電壓輸入端子之間,且連接有二極體;第8金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且與所述第6金屬氧化物半導體電晶體電流反射鏡連接;以及第5定電流源,其中一端連接於所述第8金屬氧化物半導體電晶體的源極及所述充電控制端子,另一端連接於所述外部電壓輸入端子, 所述第2判定電路包括:第3電阻及第4電阻,串聯連接於所述第1電源端子與所述外部電壓輸入端子之間;第2比較器,非反相輸入端子接收所述第3電阻與所述第4電阻的連接點的電壓,反相輸入端子接收第2參考電壓,所述第2電源電壓輸出電路包括:第9金屬氧化物半導體電晶體,其為第2導電型,且閘極接收所述第2比較器的輸出電壓,源極連接於所述第1電源端子,汲極連接於所述充電控制端子。
- 一種充放電控制電路,其特徵在於包括:第1電源端子,連接於二次電池的第1電極;充電控制端子,連接於控制所述二次電池的充電的充電控制場效應電晶體的閘極;外部電壓輸入端子,連接於所述充電控制場效應電晶體的源極,且於與所述第1電源端子之間連接有充電器;以及充電控制輸出電路,向所述充電控制端子輸出充電控制信號,控制電路,控制所述充電控制輸出電路,所述充電控制輸出電路包括:箝位電壓輸出電路,於所述第1電源端子的電壓高於規定電壓且使所述充電控制場效應電晶體導通的情況下,將較所述第1電源端子的電壓低的箝位電壓輸出至所述充電控制端子;以及電源電壓輸出電路,於所述第1電源端子的電壓小於等於所 述規定電壓且使所述充電控制場效應電晶體導通的情況下,將所述第1電源端子的電壓輸出至所述充電控制端子,所述充電控制輸出電路更具有判定所述第1電源端子的電壓是否小於等於所述規定電壓的判定電路,所述箝位電壓輸出電路包括:第1定電流源,其中一端連接於所述第1電源端子;第1金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且閘極及汲極連接於所述第1定電流源的另一端;至少一個第2金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,以形成電流路徑的方式連接於所述第1金屬氧化物半導體電晶體的源極與所述外部電壓輸入端子之間,且連接有二極體;第3金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且與所述第1金屬氧化物半導體電晶體電流反射鏡連接;以及第2定電流源,其中一端連接於所述第3金屬氧化物半導體電晶體的源極及所述充電控制端子,另一端連接於所述外部電壓輸入端子,所述判定電路包括:第3定電流源,其中一端連接於所述第1電源端子;第4金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,汲極連接於所述第3定電流源的另一端,且與所述第2金屬氧化物半導體電晶體中源極連接於所述外部電壓輸入端子的所述第2金屬氧化物半導體電晶體電流反射鏡連接;以及 反相器,接收所述第4金屬氧化物半導體電晶體的汲極的電壓,所述電源電壓輸出電路包括:第5金屬氧化物半導體電晶體,其為第2導電型,且閘極接收所述反相器的輸出,源極連接於所述第1電源端子,汲極連接於所述充電控制端子。
- 一種充放電控制電路,其特徵在於包括:第1電源端子,連接於二次電池的第1電極;充電控制端子,連接於控制所述二次電池的充電的充電控制場效應電晶體的閘極;外部電壓輸入端子,連接於所述充電控制場效應電晶體的源極,且於與所述第1電源端子之間連接有充電器;以及充電控制輸出電路,向所述充電控制端子輸出充電控制信號,控制電路,控制所述充電控制輸出電路,所述充電控制輸出電路包括:箝位電壓輸出電路,於所述第1電源端子的電壓高於規定電壓且使所述充電控制場效應電晶體導通的情況下,將較所述第1電源端子的電壓低的箝位電壓輸出至所述充電控制端子;以及電源電壓輸出電路,於所述第1電源端子的電壓小於等於所述規定電壓且使所述充電控制場效應電晶體導通的情況下,將所述第1電源端子的電壓輸出至所述充電控制端子,所述充電控制輸出電路更具有判定所述第1電源端子的電壓 是否小於等於所述規定電壓的判定電路,所述箝位電壓輸出電路包括:第1定電流源,其中一端連接於所述第1電源端子;第1金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且閘極及汲極連接於所述第1定電流源的另一端;至少一個第2金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,以形成電流路徑的方式連接於所述第1金屬氧化物半導體電晶體的源極與所述外部電壓輸入端子之間,且連接有二極體;第3金屬氧化物半導體電晶體,其為第1導電型,且與所述第1金屬氧化物半導體電晶體電流反射鏡連接;以及第2定電流源,其中一端連接於所述第3金屬氧化物半導體電晶體的源極及所述充電控制端子,另一端連接於所述外部電壓輸入端子,所述判定電路包括:第1電阻及第2電阻,串聯連接於所述第1電源端子與所述外部電壓輸入端子之間;比較器,非反相輸入端子接收所述第1電阻與所述第2電阻的連接點的電壓,反相輸入端子接收參考電壓,所述電源電壓輸出電路包括:第4金屬氧化物半導體電晶體,其為第2導電型,且閘極接收所述比較器的輸出電壓,源極連接於所述第1電源端子,汲極連接於所述充電控制端子。
- 如申請專利範圍第12項或第13項所述的充放電控制電路,其中,所述箝位電壓為不超過所述充電控制場效應電晶體的閘極耐壓,且當被施加至所述充電控制場效應電晶體的閘極時所述充電控制場效應電晶體的導通電阻值小於等於期望的電阻值的電壓。
- 一種電池裝置,其特徵在於包括如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的或如申請專利範圍第12項至第14項中任一項所述的充放電控制電路。
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JP6966864B2 (ja) * | 2017-04-20 | 2021-11-17 | エイブリック株式会社 | バッテリ装置 |
JP6998850B2 (ja) * | 2018-09-21 | 2022-01-18 | エイブリック株式会社 | 定電流回路 |
JP2020137287A (ja) * | 2019-02-21 | 2020-08-31 | エイブリック株式会社 | 充放電制御回路、充放電制御装置及びバッテリ装置 |
TWI711373B (zh) * | 2019-08-12 | 2020-12-01 | 奇源科技有限公司 | 電源供應裝置 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050156574A1 (en) * | 2003-10-27 | 2005-07-21 | Bunya Sato | Battery pack |
CN201004559Y (zh) * | 2006-12-29 | 2008-01-09 | 深圳市赛格导航科技股份有限公司 | 一种车载电子设备的备用电池充放电电路 |
CN201215817Y (zh) * | 2008-07-15 | 2009-04-01 | 无锡华润上华科技有限公司 | 一种锂电池保护电路 |
CN101783521A (zh) * | 2010-02-09 | 2010-07-21 | 深圳市盛弘电气有限公司 | 一种充放电动态均压电路及使用该电路的供电电源 |
US8193779B2 (en) * | 2003-01-21 | 2012-06-05 | Microsemi Corporation | Battery charging and discharging by using a bi-directional transistor |
US20120249087A1 (en) * | 2011-04-04 | 2012-10-04 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Battery protection circuit, battery protection device, and battery pack |
JP2013183539A (ja) * | 2012-03-02 | 2013-09-12 | Hitachi Ulsi Systems Co Ltd | 二次電池監視装置および電池パック |
TWI410019B (zh) * | 2006-03-10 | 2013-09-21 | Atmel Corp | 用於電池管理之方法及設備及充電及放電ㄧ電池系統的方法 |
CN203278309U (zh) * | 2013-05-06 | 2013-11-06 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 充电电池开关电路及装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3766677B2 (ja) * | 1997-06-09 | 2006-04-12 | 株式会社リコー | 充放電保護回路 |
JP2005130664A (ja) * | 2003-10-27 | 2005-05-19 | Sony Corp | 電池パック |
JP4658855B2 (ja) * | 2006-05-09 | 2011-03-23 | ローム株式会社 | 充電回路およびそれを用いた電子機器 |
CN101404406B (zh) * | 2008-07-15 | 2011-08-03 | 无锡华润上华科技有限公司 | 一种锂电池保护电路 |
JP5439800B2 (ja) * | 2008-12-04 | 2014-03-12 | ミツミ電機株式会社 | 二次電池保護用集積回路装置及びこれを用いた二次電池保護モジュール並びに電池パック |
JP5706649B2 (ja) * | 2010-09-08 | 2015-04-22 | セイコーインスツル株式会社 | 充放電制御回路及びバッテリ装置 |
JP2014161186A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Seiko Instruments Inc | スイッチ回路、半導体装置及びバッテリ装置 |
JP6066840B2 (ja) * | 2013-06-07 | 2017-01-25 | エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 | 充放電制御回路及びバッテリ装置 |
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8193779B2 (en) * | 2003-01-21 | 2012-06-05 | Microsemi Corporation | Battery charging and discharging by using a bi-directional transistor |
US20050156574A1 (en) * | 2003-10-27 | 2005-07-21 | Bunya Sato | Battery pack |
TWI410019B (zh) * | 2006-03-10 | 2013-09-21 | Atmel Corp | 用於電池管理之方法及設備及充電及放電ㄧ電池系統的方法 |
CN201004559Y (zh) * | 2006-12-29 | 2008-01-09 | 深圳市赛格导航科技股份有限公司 | 一种车载电子设备的备用电池充放电电路 |
CN201215817Y (zh) * | 2008-07-15 | 2009-04-01 | 无锡华润上华科技有限公司 | 一种锂电池保护电路 |
CN101783521A (zh) * | 2010-02-09 | 2010-07-21 | 深圳市盛弘电气有限公司 | 一种充放电动态均压电路及使用该电路的供电电源 |
US20120249087A1 (en) * | 2011-04-04 | 2012-10-04 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Battery protection circuit, battery protection device, and battery pack |
JP2013183539A (ja) * | 2012-03-02 | 2013-09-12 | Hitachi Ulsi Systems Co Ltd | 二次電池監視装置および電池パック |
CN203278309U (zh) * | 2013-05-06 | 2013-11-06 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 充电电池开关电路及装置 |
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