電池裝置的制造方法
【專利摘要】電池裝置，在進入放電過電流檢出狀態之后，容易恢復為正常狀態，安全性高并且使用方便。該電池裝置的特征在于，具備：第一充放電控制裝置，其具有第一充放電控制晶體管、和檢測二次電池的電壓而對充放電進行控制的第一充放電控制電路；以及第二充放電控制裝置，其具有經由第一充放電控制晶體管而與外部端子連接的第二充放電控制晶體管、和檢測二次電池的電壓而對充放電進行控制的第二充放電控制電路，在第二充放電控制電路的過電流檢測端子與外部端子之間具備開關電路，開關電路通過第二充放電控制電路的放電停止信號而接通。
【專利說明】
電池裝置
技術領域
[0001]本發明涉及具備對二次電池的充放電進行控制的充放電控制裝置的電池裝置。
【背景技術】
[0002]在圖3中示出了以往的電池裝置的電路圖。
[0003]以往的電池裝置具備二次電池11、充放電控制裝置23、外部正極端子24以及外部負極端子25。充放電控制裝置23具備Nch放電控制場效應晶體管16、Nch充電控制場效應晶體管17、充放電控制電路14、電阻12、15以及電容13。充放電控制電路14具備正極電源端子18、負極電源端子19、放電控制信號輸出端子20、充電控制信號輸出端子21以及過電流檢測端子22。
[0004]充放電控制電路14利用施加于正極電源端子18與負極電源端子19之間的電壓來監視二次電池11的電壓。在二次電池11的電壓超過過充電檢測電壓的情況下，從充電控制信號輸出端子21輸出充電禁止信號，使Nch充電控制場效應晶體管17截止，停止充電。將其稱為過充電檢測功能。在二次電池11的電池電壓低于過放電檢測電壓的情況下，從放電控制信號輸出端子20輸出放電停止信號，使Nch放電控制場效應晶體管16截止，停止放電。將其稱為過放電檢測功能。
[0005]此外，充放電控制電路14利用過電流檢測端子22的電壓來監視流過電池裝置的電流。在過電流檢測端子22的電壓超過放電過電流檢測電壓的情況下，從放電控制信號輸出端子20輸出放電停止信號，使Nch放電控制場效應晶體管16截止，停止放電。將其稱為放電過電流檢測功能。在過電流檢測端子22的電壓低于充電過電流檢測電壓的情況下，從充電控制信號輸出端子21輸出充電禁止信號，使Nch充電控制場效應晶體管17截止，停止充電。將其稱為充電過電流檢測功能。
[0006]現在，為了提供更安全的電池裝置，廣泛使用具備兩個充放電控制裝置的電池裝置。電池裝置通過設置兩個充放電控制裝置，即使萬一在第一充放電控制裝置無法工作的情況下，由于第二充放電控制裝置工作，因此，能夠提高電池裝置的安全性。
[0007]專利文獻I:日本特開2002-34163號公報
【發明內容】
[0008]但是，在以往的具備兩個充放電控制裝置的電池裝置中，存在如下課題:在第二充放電控制裝置進行了放電過電流檢測之后，第一充放電控制裝置進行過放電檢測，由于Nch放電控制場效應晶體管截止，因此，即使移除成為放電過電流的原因的負載，第二充放電控制裝置的過電流檢測端子的電壓也不會發生變化，因此，有時無法恢復成正常狀態。
[0009]為了解決以往的課題，本發明的電池裝置采用以下的結構。
[0010]—種電池裝置，其特征在于，具備:第一充放電控制裝置，其具有第一充放電控制晶體管、和檢測二次電池的電壓而對充放電進行控制的第一充放電控制電路；以及第二充放電控制裝置，其具有經由第一充放電控制晶體管而與外部端子連接的第二充放電控制晶體管、和檢測二次電池的電壓而對充放電進行控制的第二充放電控制電路，在第二充放電控制電路的過電流檢測端子與外部端子之間具備開關電路，開關電路通過第二充放電控制電路的放電停止信號而接通。
[0011]根據本發明，在第二充放電控制電路檢測出放電過電流的情況下，使外部負極端子與第二充放電控制電路的過電流檢測端子成為相同電壓，從而過電流檢測端子的電壓超過放電過電流解除電路的閾值，由此在移除成為放電過電流的原因的負載的情況下，低于放電過電流解除電路的閾值，能夠恢復成正常狀態，能夠提供安全性高并且使用方便的電池裝置。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實施方式的電池裝置的電路圖。
[0013]圖2是示出本實施方式的電池裝置的另一例的電路圖。
[0014]圖3是以往的電池裝置的電路圖。
[0015]標號說明
[0016]11: 二次電池；14、34:充放電控制電路;23、43、63:充放電控制裝置;26、46:控制電路;27、47:放電過電流檢測電路;28、48:放電過電流解除電路;53:開關電路。
【具體實施方式】
[0017]以下，參照附圖對本實施方式進行說明。
[0018]圖1是本實施方式的電池裝置的電路圖。
[0019]本實施方式的電池裝置具備二次電池11、第一充放電控制裝置23、第二充放電控制裝置43、外部正極端子24、外部負極端子25以及開關電路53。
[0020]第一充放電控制裝置23具備Nch放電控制場效應晶體管16、Nch充電控制場效應晶體管17、充放電控制電路14、電阻12和15以及電容13。充放電控制電路14具備正極電源端子
18、負極電源端子19、放電控制信號輸出端子20、充電控制信號輸出端子21以及過電流檢測端子22。開關電路53由Pch場效應晶體管51、52構成。充放電控制電路14具備控制電路26、放電過電流檢測電路27以及放電過電流解除電路28。
[0021]第二充放電控制裝置43具備Nch放電控制場效應晶體管36、Nch充電控制場效應晶體管37、充放電控制電路34、電阻32、35以及電容33。充放電控制電路34具備正極電源端子38、負極電源端子39、放電控制信號輸出端子40、充電控制信號輸出端子41以及過電流檢測端子42。充放電控制電路34具備控制電路46、放電過電流檢測電路47以及放電過電流解除電路48。
[0022]二次電池11的正極與外部正極端子24和電阻12、32連接，負極與電容33、負極電源端子39、Nch放電控制場效應晶體管36的源極及背柵連接。正極電源端子38與電阻32和電容33的連接點連接。Nch放電控制場效應晶體管36的柵極與放電控制信號輸出端子40連接，漏極與Nch充電控制場效應晶體管37的漏極連接。Nch充電控制場效應晶體管37的柵極與充電控制信號輸出端子41連接，源極及背柵與電容13、負極電源端子19、Nch放電控制場效應晶體管16的源極和背柵以及電阻35的一個端子(稱為節點60)連接。電阻35的另一個端子與過電流檢測端子42、Pch場效應晶體管51的源極及背柵連接。Pch場效應晶體管51的柵極與放電控制信號輸出端子40及Pch場效應晶體管52的柵極連接。Pch場效應晶體管51的漏極與Pch場效應晶體管52的漏極連接。Pch場效應晶體管52的源極及背柵與外部負極端子25、電阻15的一個端子、Nch充電控制場效應晶體管17的源極及背柵連接。電阻15的另一個端子與過電流檢測端子22連接。正極電源端子18與電阻12和電容13的連接點連接。Nch放電控制場效應晶體管16的柵極與放電控制信號輸出端子20連接，漏極與Nch充電控制場效應晶體管17的漏極連接。Nch充電控制場效應晶體管17的柵極與充電控制信號輸出端子21連接。
[0023]接下來，對本實施方式的電池裝置的動作進行說明。
[0024]當二次電池11在過充電檢測電壓以下并且在過放電檢測電壓以上時，Nch放電控制場效應晶體管16、36和Nch充電控制場效應晶體管17、37被控制為導通。在該狀態下，如果在連接于外部正極端子24與外部負極端子25之間的負載中流過放電電流，則在負極電源端子19與外部負極端子25之間產生電壓差。第一充放電控制裝置23通過過電流檢測端子22來監視該電壓差，在超過由放電過電流檢測電路27設定的放電過電流檢測電壓的情況下，從放電控制信號輸出端子20輸出放電停止信號，使Nch放電控制場效應晶體管16截止，施加放電過電流保護。
[0025]在放電過電流狀態下，控制電路26短接放電過電流檢測端子22和負極電源端子19，當移除成為放電過電流的原因的負載時，過電流檢測端子22的電壓下降。放電過電流解除電路28的閾值被設定為比放電過電流檢測電壓高的值。在過電流檢測端子22的電壓不超過放電過電流解除電路28的閾值的情況下，通過低于放電過電流檢測電壓來進行放電過電流狀態的解除。如果過電流檢測端子22的電壓超過放電過電流解除電路28的閾值，則放電過電流解除電路28工作，通過放電過電流解除電路28的閾值來解除放電過電流狀態。因此，控制為在移除了負載的情況下容易恢復為正常狀態。
[0026]如果放電過電流保護功能工作從而Nch放電控制場效應晶體管16截止，則外部負極端子25及過電流檢測端子22的電壓由于負載而成為與外部正極端子24接近的值。此時，由于過電流檢測端子22的電壓超過放電過電流解除電路28的閾值，因此，在移除了負載時，通過作為高電壓的放電過電流解除電路28的閾值來解除放電過電流狀態，因此，使用變得方便。
[0027]接下來，考慮施加了第二充放電控制裝置43的放電過電流保護的情況。第二充放電控制裝置43通過過電流檢測端子42來監視產生于負極電源端子39與節點60之間的電壓差，在超過由放電過電流檢測電路47設定的放電過電流檢測電壓的情況下，從放電控制信號輸出端子40輸出放電停止信號，使Nch放電控制場效應晶體管36截止，施加放電過電流保護。
[0028]當第二充放電控制電路34輸出放電停止信號時，開關電路53接通，使第二充放電控制電路34的過電流檢測端子42與外部負極端子25成為相同電壓。由此，在第二充放電控制裝置43的放電過電流保護起作用的情況下，過電流檢測端子42能夠可靠地超過放電過電流解除電路48的閾值，在移除了成為放電過電流的原因的負載的情況下，能夠通過設定為較高的放電過電流解除電路48的閾值來解除放電過電流狀態，因此，能夠提供容易恢復為正常狀態并且使用方便的電池裝置。
[0029]另外，Pch場效應晶體管51的源極及背柵與第二充放電控制電路34的過電流檢測端子42連接，但是，也可以與節點60連接。此外，即使在想要只進行電池的放電電流的控制的情況下，也顯然能夠利用本發明。
[0030]根據以上內容，在本實施方式的電池裝置設置有開關電路，在第二充放電控制裝置檢測出放電過電流的情況下，該開關電路使外部負極端子與第二充放電控制電路的過電流檢測端子成為相同電壓，由此在移除成為原因的負載時，能夠解除放電過電流狀態并恢復為正常狀態，從而能夠成為安全性高并且使用方便的電池裝置。
[0031]圖2是示出本實施方式的電池裝置的另一例的電路圖。與圖1的電池裝置的不同在于，通過監視在電阻中流過電流而產生的電壓來進行第二充放電控制裝置的過電流檢測。在第二充放電控制裝置63中追加了電阻49，在第二充放電控制電路54中追加過電流檢測端子50以及將過電流檢測端子42作為外部電壓輸入端子62。
[0032]電阻49的一個端子與二次電池11的負極端子和電容33與負極電源端子39的連接點連接，另一個端子與Nch放電控制場效應晶體管36的源極和背柵以及過電流檢測端子50連接。過電流檢測端子50與控制電路46和放電過電流檢測電路47連接，外部電壓輸入端子62與放電過電流解除電路48和控制電路46連接。其余的是與圖1的電池裝置同樣的連接。
[0033]接下來，對圖2的電池裝置的動作進行說明。
[0034]第一充放電控制裝置23進行的放電過電流保護動作與圖1的電池裝置的動作相同。
[0035]考慮施加了第二充放電控制裝置63的放電過電流保護的情況下。第二充放電控制裝置63通過過電流檢測端子50來監視產生于電阻49的兩端的電壓差，在超過由放電過電流檢測電路47設定的放電過電流檢測電壓的情況下，從放電控制信號輸出端子40輸出放電停止信號，使Nch放電控制場效應晶體管36截止，施加放電過電流保護。當第二充放電控制電路54輸出放電停止信號時，開關電路53接通，使第二充放電控制電路54的外部電壓輸入端子62與外部負極端子25成為相同電壓。由此，在第二充放電控制裝置63的放電過電流保護起作用的情況下，外部電壓輸入端子62能夠可靠地超過放電過電流解除電路48的閾值，在移除成為放電過電流的原因的負載的情況下，能夠通過設定為較高的放電過電流解除電路48的閾值來解除放電過電流狀態，因此，能夠提供容易恢復為正常狀態并且使用方便的電池裝置。
[0036]另外，Pch場效應晶體管51的源極及背柵與外部電壓輸入端子62連接，但是也可以與節點60連接。
[0037]將根據在電阻中流過電流而產生的電壓差來進行過電流檢測的充放電控制裝置只作為第二充放電控制裝置，但是，第一充放電控制裝置也可以是根據在電阻中流過電流而產生的電壓差來進行過電流檢測的充放電控制裝置。
[0038]此外，在只進行電池的放電電流的控制的情況下，顯然也能夠利用本發明。
[0039]根據以上內容，在本實施方式的電池裝置設置有開關電路，在第二充放電控制裝置檢測出放電過電流的情況下，該開關電路使外部負極端子與第二充放電控制電路的外部電壓輸入端子成為相同電壓，由此當移除成為原因的負載時，能夠解除放電過電流狀態，恢復為正常狀態，從而能夠成為安全性高并且使用方便的電池裝置。
【主權項】
1.一種電池裝置，其具備: 二次電池； 第一充放電控制裝置，其具有第一充放電控制晶體管、和檢測所述二次電池的電壓而對充放電進行控制的第一充放電控制電路；以及 第二充放電控制裝置，其具有經由所述第一充放電控制晶體管而與外部端子連接的第二充放電控制晶體管、和檢測所述二次電池的電壓而對充放電進行控制的第二充放電控制電路， 其中，該電池裝置的特征在于， 在所述第二充放電控制電路的過電流檢測端子與所述外部端子之間具備開關電路，所述開關電路通過所述第二充放電控制電路的放電停止信號而接通。
【文檔編號】H02J7/00GK106067684SQ201610235870
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年4月15日 公開號201610235870.6, CN 106067684 A, CN 106067684A, CN 201610235870, CN-A-106067684, CN106067684 A, CN106067684A, CN201610235870, CN201610235870.6
【發明人】前谷文彥
【申請人】精工半導體有限公司