JP2000294300A - Battery state monitoring circuit and battery device - Google Patents
Battery state monitoring circuit and battery deviceInfo
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- Secondary Cells (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池の電圧や
充放電電流などのバッテリー状態監視する装置に関す
る。本発明は図２に示す二次電池のバッテリー装置９Ａ
において、電圧や充放電電流などのバッテリー状態監視
が要求される回路１８Ａと該バッテリー状態監視回路１
８Ａとバッテリー装置外への外部接続端子１Ａと２Ａと
スイッチ素子１１Ａ，１２Ａと二次電池６Ａ〜８Ａとセ
ンス抵抗１０Ａとを含むバッテリー装置９Ａ(以下バッ
テリーパックと呼ぶ)に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for monitoring the state of a battery such as the voltage and charge / discharge current of a secondary battery. The present invention relates to a battery device 9A for a secondary battery shown in FIG.
, A circuit 18A which is required to monitor a battery state such as a voltage and a charge / discharge current, and the battery state monitoring circuit 1
The present invention relates to a battery device 9A (hereinafter referred to as a battery pack) including 8A, external connection terminals 1A and 2A outside the battery device, switch elements 11A and 12A, secondary batteries 6A to 8A, and sense resistor 10A.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のバッテリーパック９Ａとしては、
図２に回路ブロック図を示すような装置が知られてい
た。例えば、特開平９−３１２１７２号「バッテリパッ
ク、充電器、および充電システム、並びに充電方法」に
このような構造が開示されている。これはスマートバッ
テリーシステム（Smart Battery System）などと呼ばれ
るバッテリーパックに関するものである。即ちバッテリ
ーパック９Ａはバッテリー状態監視回路１８Ａとスイッ
チ素子１１Ａ，１２Ａとセンス抵抗１０Ａと遮断回路１
９Ａと二次電池６Ａ〜８Ａで構成されている。またバッ
テリー状態監視回路１８Ａはマイクロコンピュータ４Ａ
や電池電圧モニター回路２０Ａやアンプ３Ａで構成さ
れ、二次電池の電圧や充放電電流を監視する機能を有し
ている。このようなバッテリーパック９Ａは充電器１７
Ａ、あるいはコンピュータ５Ａ等の外部機器や負荷との
間で通信を行うことができる。2. Description of the Related Art As a conventional battery pack 9A,
An apparatus whose circuit block diagram is shown in FIG. 2 has been known. For example, such a structure is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-313172 "Battery pack, charger, charging system, and charging method". This relates to a battery pack called a smart battery system or the like. That is, the battery pack 9A includes a battery state monitoring circuit 18A, switch elements 11A and 12A, a sense resistor 10A, and a shutoff circuit 1
9A and secondary batteries 6A to 8A. The battery state monitoring circuit 18A is a microcomputer 4A
And a battery voltage monitor circuit 20A and an amplifier 3A, and has a function of monitoring the voltage and charge / discharge current of the secondary battery. Such a battery pack 9A includes a charger 17
A, or communication with an external device such as the computer 5A or a load.
【０００３】図２に示すバッテリーパックでは、センス
抵抗１０Ａを二次電池８Ａのマイナス端子側とバッテリ
ーパックのマイナス端子の間に配置している。センス抵
抗１０Ａは、電流が流れることによって生じる電圧降下
を内蔵アンプ３Ａで検出し、充放電電流をモニターする
ためのものである。In the battery pack shown in FIG. 2, the sense resistor 10A is arranged between the negative terminal of the secondary battery 8A and the negative terminal of the battery pack. The sense resistor 10A is for detecting the voltage drop caused by the flow of the current by the built-in amplifier 3A and monitoring the charge / discharge current.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来のバッテリーパッ
クでは、充放電電流をモニターするためにセンス抵抗を
用いていたので、センス抵抗を流れる電流の二乗に比例
して電力を消費してしまうことになる。センス抵抗をＲ
（Ω），流れる電流をＩ（Ａ）とした場合、消費する電
力Ｐ（Ｗ）は Ｐ＝Ｉ2Ｒ（Ｗ） センス抵抗を２０（ｍΩ），センス抵抗を流れる電流を
５（Ａ）とすれば Ｐ＝５×５×２０×１０-3＝０．５（Ｗ） となり決して無視できない電力の消費となる。In a conventional battery pack, a sense resistor is used to monitor a charge / discharge current. Therefore, power is consumed in proportion to the square of the current flowing through the sense resistor. Become. Set the sense resistance to R
(Ω), and the flowing current is I (A), the consumed power P (W) is P = I 2 R (W) If the sense resistor is 20 (mΩ) and the current flowing through the sense resistor is 5 (A), P=5.times.5.times.20.times.10@-3 = 0.5 (W), which is a power consumption that cannot be ignored.
【０００５】以上のように、充放電電流をモニターする
ためセンス抵抗を用いた場合、無駄な電力を消費してし
まうという課題がある。As described above, when the sense resistor is used to monitor the charge / discharge current, there is a problem that wasteful power is consumed.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は充放電電流をモニターするためにホール素
子を用いる。その結果、センス抵抗を用いた場合と比
べ、無駄な電力を消費してしまうということがない。In order to solve the above problems, the present invention uses a Hall element to monitor a charge / discharge current. As a result, useless power is not consumed as compared with the case where the sense resistor is used.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】本発明は、バッテリーパックにお
いて、充放電電流をモニターするためにホール素子を用
いたものである。図１は本発明を適用したバッテリー状
態監視回路とこれを用いたバッテリーパックの構成例を
示している。以下にこの発明の実施例を図１に基づいて
説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention uses a Hall element for monitoring a charge / discharge current in a battery pack. FIG. 1 shows a configuration example of a battery state monitoring circuit to which the present invention is applied and a battery pack using the same. An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
【０００８】バッテリーパックは二次電池６〜９（例え
ばリチウムイオン電池のセル）が複数個直列に接続され
ている。図１の例では、二次電池９の負極とバッテリー
パックの−端子の間にホール素子２０を接続している。
また、二次電池６の正極は、ＦＥＴ等で構成されたスイ
ッチ素子１２に接続されている。スイッチ素子１１とス
イッチ素子１２は直列に接続されており、スイッチ素子
１１はバッテリーパックの＋端子に直列に接続されてい
る。スイッチ素子１１、１２はバッテリーパックからの
放電、充電器からの充電を制御するためのスイッチ素子
として使われている。バッテリーパックへの充電を禁止
するときにはスイッチ素子１１をＯＦＦにすれば良い。
またバッテリーパックからの放電を禁止するときにはス
イッチ素子１２をＯＦＦにすれば良い。スイッチ素子
は、二次電池９の負極とバッテリーパックの−端子の間
に接続されても構わない。この時はＦＥＴの種類等をそ
れにあわせて適当に変更することが必要である。In the battery pack, a plurality of secondary batteries 6 to 9 (for example, cells of a lithium ion battery) are connected in series. In the example of FIG. 1, the Hall element 20 is connected between the negative electrode of the secondary battery 9 and the negative terminal of the battery pack.
Further, the positive electrode of the secondary battery 6 is connected to a switch element 12 composed of an FET or the like. The switch element 11 and the switch element 12 are connected in series, and the switch element 11 is connected in series to the + terminal of the battery pack. The switch elements 11 and 12 are used as switch elements for controlling discharging from the battery pack and charging from the charger. To prohibit charging of the battery pack, the switch element 11 may be turned off.
To prohibit discharge from the battery pack, the switch element 12 may be turned off. The switch element may be connected between the negative electrode of the secondary battery 9 and the negative terminal of the battery pack. At this time, it is necessary to appropriately change the type of the FET and the like in accordance with the change.
【０００９】前記二次電池（６〜９）、スイッチ素子１
１、１２、ホール素子２０、はそれぞれバッテリー状態
監視回路１８にも接続されている。バッテリー状態監視
回路１８はマイコン５、電池電圧モニター回路４、アン
プ３、ボルテージレギュレータ１、電圧検出回路２から
なっている。電池電圧モニター回路４、ボルテージレギ
ュレータ１、電圧検出回路２などの電源はボルテージレ
ギュレータ１から供給されており、アンプ３は二次電池
６〜９の電池電圧を合計した値（以下この値を合計電池
電圧とする）が供給されている。The secondary battery (6 to 9), the switching element 1
1, 12 and the Hall element 20 are also connected to the battery state monitoring circuit 18, respectively. The battery state monitoring circuit 18 includes a microcomputer 5, a battery voltage monitoring circuit 4, an amplifier 3, a voltage regulator 1, and a voltage detection circuit 2. The power supplies such as the battery voltage monitor circuit 4, the voltage regulator 1, and the voltage detection circuit 2 are supplied from the voltage regulator 1, and the amplifier 3 calculates a value obtained by summing the battery voltages of the secondary batteries 6 to 9 (hereinafter, this value is referred to as the total battery Voltage).
【００１０】アンプ３は、ホール素子２０で生じた電圧
をマイコン５で読み取りが可能なレベルに調整して、マ
イコン５のＡ／Ｄポートへ供給する。図３は、二次電池
６の正極とバッテリーパックの＋端子の間にホール素子
２０を接続し、スイッチ素子１１及びスイッチ素子１２
が、バッテリーパックの−端子に直列に接続されている
例である。The amplifier 3 adjusts the voltage generated by the Hall element 20 to a level readable by the microcomputer 5 and supplies the voltage to the A / D port of the microcomputer 5. FIG. 3 shows that the Hall element 20 is connected between the positive electrode of the secondary battery 6 and the + terminal of the battery pack, and the switch element 11 and the switch element 12 are connected.
Is an example in which the battery pack is connected in series to the negative terminal of the battery pack.
【００１１】本発明はホール素子を用い、無駄な電力の
消費を防ぐ事ができれば、その目的を達成できるもので
あり、これらの実施例と同じ形式である必要はない。In the present invention, if the use of a Hall element can prevent wasteful power consumption, the object can be achieved, and the present invention need not be of the same type as these embodiments.
【００１２】[0012]
【発明の効果】本発明は以上説明したように、バッテリ
ーパックにおいて、充放電電流をモニターするためにホ
ール素子を用いることにより、センス抵抗を用いた場合
と比べ無駄な電力を消費してしまうということがない。As described above, according to the present invention, the use of the Hall element for monitoring the charging / discharging current in the battery pack consumes more power than in the case where the sense resistor is used. Nothing.
【図１】図１は、本発明のバッテリー状態監視回路及び
それを用いたバッテリーパックを示した図である。FIG. 1 is a diagram showing a battery state monitoring circuit of the present invention and a battery pack using the same.
【図２】図２は、従来のバッテリー状態監視回路及びそ
れを用いたバッテリーパックを示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a conventional battery state monitoring circuit and a battery pack using the same.
【図３】図３は、本発明他の実施例のバッテリー状態監
視回路及びそれを用いたバッテリーパックを示したであ
る。FIG. 3 shows a battery state monitoring circuit and a battery pack using the same according to another embodiment of the present invention.
１ ・・・ボルテージレギュレータ ２ ・・・電圧検出回路 ３ ・・・アンプ ４ ・・・電池電圧モニター回路 ５ ・・・マイコン ６、７、８、９ ・・・二次電池 １０ ・・・センス抵抗 １１、１２ ・・・スイッチ素子 １６ ・・・負荷 １７ ・・・充電器 １８ ・・・バッテリー状態監視回路 １９ ・・・遮断回路 ２０ ・・・ホール素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Voltage regulator 2 ... Voltage detection circuit 3 ... Amplifier 4 ... Battery voltage monitor circuit 5 ... Microcomputer 6, 7, 8, 9 ... Secondary battery 10 ... Sense resistance 11, 12 Switch element 16 Load 17 Charger 18 Battery condition monitoring circuit 19 Cutoff circuit 20 Hall element
Claims (2)
オン、オフ制御して行い、かつ前記二次電池の電圧、放
電電流をモニターできるようにしたバッテリー状態監視
回路において、充放電電流をモニターするためにホール
素子を用いたことをを特徴とするバッテリー状態監視回
路。1. A battery condition monitoring circuit for controlling charging and discharging of a secondary battery by turning on and off a switch element and monitoring a voltage and a discharging current of the secondary battery. A battery condition monitoring circuit characterized by using a Hall element for monitoring.
る外部端子にスイッチ素子を介して直列に接続された二
次電池の充放電制御を前記スイッチ素子をオン、オフ制
御して行い、かつ前記二次電池の電圧、充放電電流をモ
ニターできるようにしたバッテリー装置において、充放
電電流をモニターするためにホール素子を用いたことを
特徴とするバッテリー装置。2. A charge / discharge control of a secondary battery connected in series via a switch element to an external terminal consisting of a positive terminal and a negative terminal of the battery device is performed by turning on and off the switch element, and A battery device capable of monitoring the voltage and charge / discharge current of a secondary battery, wherein a hall element is used to monitor the charge / discharge current.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11096851A JP2000294300A (en) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | Battery state monitoring circuit and battery device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11096851A JP2000294300A (en) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | Battery state monitoring circuit and battery device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000294300A true JP2000294300A (en) | 2000-10-20 |
Family
ID=14176003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11096851A Pending JP2000294300A (en) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | Battery state monitoring circuit and battery device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000294300A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107179511A (en) * | 2017-06-16 | 2017-09-19 | 龙海特尔福汽车电子研究所有限公司 | The circuit structure and method of a kind of charging and discharging currents detection |
-
1999
- 1999-04-02 JP JP11096851A patent/JP2000294300A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107179511A (en) * | 2017-06-16 | 2017-09-19 | 龙海特尔福汽车电子研究所有限公司 | The circuit structure and method of a kind of charging and discharging currents detection |
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