專利名稱：電池狀態監視電路和電池設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種能夠監視蓄電池狀態的電池監視電路，還涉及一種裝配有該種蓄電池的電池設備、一種限流裝置、一種電池狀態監視電路等。
背景技術：
如圖2所示，電池狀態監視電路通常配備有電池電壓監控終端5-9、用作充電控制晶體管門連接端的COP終端10、用作放電控制晶體管門連接端的DOP終端11、用作過電流監控終端的VMP終端12和用作微型計算機控制終端的CTL終端13。
在圖2所示的電池設備中，蓄電池1-4、充電控制晶體管14、放電控制晶體管16和微型計算機21分別和電池狀態監視電路22A、外終端EB+和EB-相連。
利用蓄電池1-4所提供的電能進行操作的一個或兩個外負載19(例如筆記本個人電腦的CPU等)和用于向蓄電池1-4進行充電的充電器20被連接在電池設備23A的外終端EB+和EB-之間。
當過電流檢測電路15檢測發現，通過所希望的從VDD放電，VMP終端12電壓已經降低時，導致DOP終端12輸出放電禁止信號“H”，因此使FET16進入關閉狀態。這被稱作一種由于過電流的放電禁止狀態。
在由于過電流的充電/放電禁止狀態期間，電池狀態監視電路22A(圖1中的過電流檢測電路15)導致設置在內部的工作電路18進入開啟狀態，并使VMP終端12通過給頂定阻抗通向電池監視電路5。因此過電流起因的外負載19的阻抗遠大于工作電路18的阻抗(也就是不擔心發生過電流)，VMP終端12的電位和外終端EB+幾乎等于VDD。過電流檢測電路15檢測，通過來自VDD的所希望的電壓，VMP終端12的電壓已經升高。這被稱作由于過電流而引起的從禁止放電狀態的返回。
另一方面，當放電禁止信號(這里放電禁止信號被稱作“H”)從微型計算機21輸出到CTL終端13時，由于非過電流原因，電池狀態監視電路22A導致DOP終端11輸出“H”，使FET16進入關閉狀態。這被稱作由于來自計算機的指令而引起的放電禁止狀態。
由于來自計算機的指令而引起的放電禁止狀態被來自微型計算機的釋放信號而復原。
然而，在普通的電池狀態監視電路22A和電池設備23A中，當外負載19的阻抗很大時，出現這樣的問題，即由于來自計算機的指令，在放電禁止狀態期間，外終端EB+周期行振動，例如如圖2-5所示。圖5顯示了一種振動波形示例。該振動對電池設備23A自身的充電/放電控制沒有影響。然而作為一種噪音源，它可能嚴重影響周圍設備。1當計算機進入放電禁止狀態時，FET16進入關閉狀態，停止向外終端EB+提供能量。2外終端EB+被外負載19降低，從而引起其電位下降。3在此情況下，VMP終端12的電位和外終端EB+的電位一起下降，從而電池狀態監視電路22A識別由于過電流而引起的放電禁止狀態。4接下來，工作電路18進入開啟狀態。在此情況下，當外負載19的阻抗遠大于工作電路18的阻抗時，VMP終端12和外終端EB+的電位都升高，從而它們的電位接近VDD電位。5由上，實現了電池狀態監視電路22A識別由于過電流而引起的放電禁止狀態，導致工作電路18再次進入關閉狀態。6狀態返回上述2所描述的狀態。
發明內容
本發明致力于解決上述問題。根據本發明的電池狀態監視電路的結構和電池設備，即使當放電受微型計算機的限制時，外終端EB+也不振動，從而阻止產生噪音。
也就是當從外部向電池狀態監視電路輸入放電禁止信號時，保持過電流監控終端的阻抗恒定。
在附圖中圖1顯示了符合本發明的電池狀態監視電路和電池設備；圖2顯示了通用的電池狀態監視電路和電池設備；圖3顯示了另一種符合本發明的電池狀態監視電路和電池設備；圖4顯示了另一種符合本發明的電池狀態監視電路和電池設備；圖5顯示了通用的電池狀態監視電路和電池設備振動波形。
具體實施例方式
圖1顯示了符合本發明的電池狀態監視電路和電池設備，下文將結合圖1介紹本發明。
如圖1所示，符合本發明的電池狀態監視電路配備有電池電壓監控終端5-9、用作充電控制晶體管門連接終端的COP終端10、用作放電控制晶體管門連接終端的DOP終端11、用作過電流監控終端的VMP終端12和用作微型計算機控制終端的CTL終端13。
在圖1所示的電池設備中，蓄電池1-4、充電控制晶體管14、放電控制晶體管16和微型計算機21分別和電池狀態監視電路22、外終端EB+和EB-相連。根據圖1所示結構，電池電壓監視終端5的電位和VDD的相同，電池電壓監視終端9的電位和VSS的相同。在某些情況下，微型計算機21被設置在電池設備的外側。
利用蓄電池1-4所提供的電能進行操作的一個或兩個外負載19(例如筆記本個人電腦的CPU等)和用于向蓄電池1-4充電的充電器20被連接在電池設備23A的外終端EB+和EB-之間。
在正常狀態下，FET14和FET16保持開啟狀態，印而確保向外負載19提供電能。通過FET14和FET16，VMP終端12被升高到VDD電位。在此情況下，當降低外負載19的阻抗以增大電流時，由于FET14和FET16的接通電阻，VMP終端12的電壓比VDD電位低。過電流檢測電路15檢測發現，VMP終端12的電壓已經比VDD電位降低所希望的電壓，導致DOP終端11輸出放電禁止信號“H”，使FET16進入關閉狀態。這被稱作由于過電流引起的放電禁止狀態。在這種情況下，由于FET16處于關閉狀態，停止提供能量，受外負載19的影響，外終端EB+被拉下，從而它的電位下降。
在過電流引起的放電禁止狀態期間，電池狀態監視電路22(圖1中的過電流檢測電路15)導致設置在內部的工作電路18進入開啟狀態，并使VMP終端12通過給定阻抗通向電池監視電路5。因此過電流起因的外負載19的阻抗遠大于工作電路18的阻抗(也就是不擔心發生過電流)，VMP終端12的電位和外終端EB+的電位幾乎等于VDD。過電流檢測電路15檢測發現，通過來自VDD的所希望的電壓，VMP終端12的電壓已經升高。放棄過電流檢測狀態。因此，電池狀態檢測電路22導致FET16再次進入開啟狀態，使電池設備23返回正常狀態。這被稱作從由于過電流而引起的放電禁止狀態返回。
另一方面，當放電禁止信號(這里放電禁止信號被稱作“H”)從微型計算機21輸出到CTL終端13時，由于過電流之外的原因，電池狀態監視電路22導致DOP終端11輸出“H”，使FET16進入關閉狀態。這被稱作由計算機而引起的放電禁止狀態。在此情況下，由于FET16處于關閉狀態，停止提供能量，受外負載19的影響，外終端EB+被拉下，從而它的電位下降。
由計算機而引起的放電禁止狀態被來自微型計算機的釋放信號而復原。上述每一種操作設置有用于阻止故障的延時器。
在符合本發明的圖1所示的電池狀態監視電路中22中，添加一個禁止工作電路17。當微型計算機給出放電禁止信號時，禁止工作電路17操作，阻止工作電路18使VMP終端12追上電池電壓監控終端5。因此，當微型計算機給出放電禁止信號而進入放電禁止狀態時，進行下述操作。1當微型計算機給出放電禁止信號而進入放電禁止狀態時，FET16進入關閉狀態，停止向外終端EB+供應能量。同時，禁止工作電路17操作。2外終端EB+被外負載19拉下，從而它的電位被降低。3在此情況下，VMP終端12電位和外終端EB+的電位一起被降低，從而電池狀態監視電路22識別由于過電流而引起的放電禁止狀態。4在此情況下，由于工作禁止電路已經在1操作，工作電路18保持關閉狀態。5因此，外終端EB+和VMP終端12開啟，從而它們被固定在這樣的狀態，即，由外負載19引起的拉下正在被執行。也就是外終端EB+不振動。
在普通示例中，當由于計算機而進入放電禁止狀態時，由于工作電路18的開啟/關閉，VMP終端12的阻抗改變。然而，在符合本發明的電池狀態監視電路和電池設備的結構中，在由于計算機而引起的放電禁止狀態期間，被用作過電流的監控終端的VMP終端12的阻抗是恒定的，從而不擔心外終端EB+振動。因此，消除了對外圍設備受嚴重影響的擔心，因此獲得了增強的安全性。在圖1所示情況下，VMP終端12保持電絕緣，以保持阻抗恒定。
圖3顯示了另一種符合本發明的電池狀態監視電路和電池設備。在圖3中，來自微型計算機的放電禁止信號阻止過電流檢測。因此，當由微型計算機引起放電禁止狀態時，執行下述操作。1當微型計算機給出放電禁止信號而進入放電禁止狀態時，FET16進入關閉狀態，停止向外終端EB+供應能量。同時，禁止過電流檢測。2外終端EB+被外負載19拉下，從而它的電位被降低。3在此情況下，VMP終端12電位和外終端EB+的電位一起被降低。然而由于禁止過電流檢測，電池狀態檢測電路22不能識別由于過電流而引起的放電禁止狀態。4因而，工作電路18保持關閉狀態。5因此，外終端EB+和VMP終端12開啟，從而它們被固定在這樣的狀態，即，由外負載19引起的拉下正在被執行。也就是外終端EB+不振動。
在圖3中獲得類似于圖31的效果。
圖4顯示了另一種符合本發明的電池狀態監視電路和電池設備。在這個示例中，獲得一種類似于圖1的結構，該結構還具有一NMOS-FET。代替FET14、FET16、工作禁止電路17和工作電路18，FET14B、FET16B、禁止降低電路17B和禁止電路18B分別被連接。雖然沒有進行具體介紹，很明顯，通過使用NMOS-FET而構造圖3所示結構，也能獲得類似效果。
在符合本發明的電池狀態監視電路和電池設備中，即使在來自微型計算機的放電禁止信號作用下，工作電路18或降低電路18b是固定的，同時保持開啟狀態時，也保持VMP終端12的阻抗恒定，因此，阻止外終端振動。在此情況下，VMP終端12的阻抗由工作電路18或降低電路18b確定，VMP終端12的電位被工作電路18或降低電路18b的阻抗和外負載19的阻抗之間的差額確定。因而實現本發明的目的。
此外，本發明也適用于這樣的情況，即蓄電池的接頭數量是變化的。
因此根據本發明，當放電禁止信號被輸入到電池狀態檢測電路時，只要能使過電流監控終端的阻抗保持恒定，可以使用任何結構的電路。因此電路結構并不局限于上述實施例所描述的結構。
如上所述，本發明具有一種結構，即使當放電被外部微型計算機限制，外終端也不振動，沒有產生噪音，因此，增強了電池設備和使用該電池設備的電子裝置的安全性。
權利要求
1.一種電池狀態監視電路，包括一個用于控制FET的DOP終端，它控制蓄電池的放電電流；一個電池電壓監視電路，用于監視蓄電池的放電電流；一個控制終端，用于接收來自外部的控制充電/放電的信號；一個VMP終端，用于監視蓄電池的過電流；一個和該VMP終端和電池電壓監控終端相連的工作電路；一個接收來自VMP終端的信號的過電流檢測電路；一個或電路，用于向DOP終端輸出信號，接收來自VMP終端和控制監控終端的信號；一個禁止電路，當從控制終端接收一個用于禁止放電的信號時，用于向工作電路輸出拉上信號，和過電流檢測電路的輸出端相連。
2.一種電池狀態監視電路，包括一個用于控制FET的DOP終端，它控制蓄電池的放電電流；一個電池電壓監視電路，用于監視蓄電池的放電電流；一個控制終端，用于接收來自外部的控制充電/放電的信號；一個VMP終端，用于監視蓄電池的過電流；一個和該VMP終端和電池電壓監控終端相連的降低電路；一個接收來自VMP終端的信號的過電流檢測電路；一個或非電路，用于向DOP終端輸出信號，接收來自VMP終端和控制監控終端的信號；一個禁止電路，當從控制終端接收一個用于禁止放電的信號時，用于向降低電路輸出降低信號，和過電流檢測電路的輸出端相連。
3.一種電池狀態監視電路，能夠控制用于調整可充電/放電蓄電池電流的電流限制裝置，能夠監視蓄電池的一個或兩個電壓和電流，其中，在電池狀態監視電路中至少設置一個用于監視蓄電池的放電電流的監控終端和一個用于從外部控制充電/放電的控制終端；當放電限制信號被輸出到控制終端時，監控終端時電絕緣的。
4.一種電池設備，包括設置在用作外終端的+終端和一終端之間的能夠充電/放電的蓄電池；用于調整該蓄電池電流的電流限制裝置；能夠控制電流限制裝置和監視蓄電池的一個或兩個電壓和電流的電池狀態監視電路，其中，該電池狀態監視電路是符合權利要求1至3所述的電池狀態監視電路。
全文摘要
本發明提供一種通過在放電禁止狀態期間阻止外終端振動的安全電池設備，由于來自微型計算機的指令而進入所述放電禁止狀態。當從外部將放電禁止信號輸入給電池狀態監視電路時，過電流監控終端的阻抗保持恒定。
文檔編號H01M10/48GK1393971SQ02122198
公開日2003年1月29日 申請日期2002年4月24日 優先權日2001年4月24日
發明者櫻井敦司 申請人:精工電子有限公司