JPH0823637A - 充電可能な電池の保護回路用検出ユニット及び保護回路 - Google Patents
充電可能な電池の保護回路用検出ユニット及び保護回路Info
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- JPH0823637A JPH0823637A JP6154694A JP15469494A JPH0823637A JP H0823637 A JPH0823637 A JP H0823637A JP 6154694 A JP6154694 A JP 6154694A JP 15469494 A JP15469494 A JP 15469494A JP H0823637 A JPH0823637 A JP H0823637A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/50—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries acting upon multiple batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/52—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries acting upon multiple batteries simultaneously or sequentially for charge balancing, e.g. equalisation of charge between batteries
- H02J7/54—Passive balancing, e.g. using resistors or parallel MOSFETs
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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- Protection Of Static Devices (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 保護回路の構成を電池１個に対応した基本ユ
ニットで対応できるような保護回路用検出ユニットを提
供すること。 【構成】 過充電検出回路１１と過放電検出回路１２を
電池の正側および負側にそれぞれ接続するための端子Ｖ
ＣＣ、ＧＮＤに加えて、他の検出ユニットと接続するた
めの端子として、端子ＯＶＩＮ、ＤＣＩＮ、ＯＶＯＵ
Ｔ、ＤＣＯＵＴ、ＯＶ、ＤＣＨを備えている。端子ＯＶ
ＩＮと端子ＯＶＯＵＴ、ＯＶとの間には、オア回路１３
を接続し、端子ＤＣＩＮと端子ＤＣＯＵＴ、ＤＣＨとの
間には、アンド回路１４を接続した。
ニットで対応できるような保護回路用検出ユニットを提
供すること。 【構成】 過充電検出回路１１と過放電検出回路１２を
電池の正側および負側にそれぞれ接続するための端子Ｖ
ＣＣ、ＧＮＤに加えて、他の検出ユニットと接続するた
めの端子として、端子ＯＶＩＮ、ＤＣＩＮ、ＯＶＯＵ
Ｔ、ＤＣＯＵＴ、ＯＶ、ＤＣＨを備えている。端子ＯＶ
ＩＮと端子ＯＶＯＵＴ、ＯＶとの間には、オア回路１３
を接続し、端子ＤＣＩＮと端子ＤＣＯＵＴ、ＤＣＨとの
間には、アンド回路１４を接続した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は充電可能な電池、例えば
リチウムイオン電池を備えた電池ユニットに関し、特に
電池の過充電や過放電を検出して該電池を保護する保護
回路を備えた電池ユニットに関する。
リチウムイオン電池を備えた電池ユニットに関し、特に
電池の過充電や過放電を検出して該電池を保護する保護
回路を備えた電池ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】充電可能な電池のうち、特にリチウムイ
オン電池は、過充電、過放電に弱いため、過充電状態、
過放電状態を検出して充電、放電を禁止する保護回路が
不可欠である。
オン電池は、過充電、過放電に弱いため、過充電状態、
過放電状態を検出して充電、放電を禁止する保護回路が
不可欠である。
【０００３】図５を参照して、保護回路を備えたリチウ
ムイオン電池による電池ユニットについて説明する。こ
の電池ユニット４０は、ここでは直列接続した２個のリ
チウムイオン電池４１，４２（以下、電池と呼ぶ）のみ
が図示されているが、電池は１個あるいは３個以上の場
合もある。いずれにしても、各電池４１，４２にはそれ
ぞれ、過充電検出回路４３−１，４３−２と過放電検出
回路４４−１，４４−２が並列に接続されている。
ムイオン電池による電池ユニットについて説明する。こ
の電池ユニット４０は、ここでは直列接続した２個のリ
チウムイオン電池４１，４２（以下、電池と呼ぶ）のみ
が図示されているが、電池は１個あるいは３個以上の場
合もある。いずれにしても、各電池４１，４２にはそれ
ぞれ、過充電検出回路４３−１，４３−２と過放電検出
回路４４−１，４４−２が並列に接続されている。
【０００４】過充電検出回路４３−１，４３−２はそれ
ぞれ、電池４１，４２の端子電圧を第１の基準電圧と比
較し、第１の基準電圧よりも高くなると過充電と判定し
てスイッチＳ１をオフとすることにより、端子Ｐ１，Ｐ
２に接続された充電装置との接続を断として充電を禁止
する。
ぞれ、電池４１，４２の端子電圧を第１の基準電圧と比
較し、第１の基準電圧よりも高くなると過充電と判定し
てスイッチＳ１をオフとすることにより、端子Ｐ１，Ｐ
２に接続された充電装置との接続を断として充電を禁止
する。
【０００５】一方、過放電検出回路４４−１，４４−２
はそれぞれ、電池４１，４２の端子電圧を第２の基準電
圧と比較し、第２の基準電圧よりも低くなると過放電と
判定してスイッチＳ２をオフとすることにより、端子Ｐ
１，Ｐ２に接続された負荷との接続を断として放電を禁
止する。
はそれぞれ、電池４１，４２の端子電圧を第２の基準電
圧と比較し、第２の基準電圧よりも低くなると過放電と
判定してスイッチＳ２をオフとすることにより、端子Ｐ
１，Ｐ２に接続された負荷との接続を断として放電を禁
止する。
【０００６】過充電検出回路４３−１，４３−２、過放
電検出回路４４−１，４４−２のいずれにおいても、電
圧の比較は図６に示すような比較回路により行われてい
る。この比較回路は、定電流源５１に接続した基準電圧
発生用のツェナーダイオードＺＤ１、ブリーダ抵抗Ｒ
１，Ｒ２、コンパレータ５２により構成されている。こ
の比較回路による検出精度は、基準電圧の精度、ブリー
ダ抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗比、コンパレータ５２のオフセ
ット電圧より決まる。
電検出回路４４−１，４４−２のいずれにおいても、電
圧の比較は図６に示すような比較回路により行われてい
る。この比較回路は、定電流源５１に接続した基準電圧
発生用のツェナーダイオードＺＤ１、ブリーダ抵抗Ｒ
１，Ｒ２、コンパレータ５２により構成されている。こ
の比較回路による検出精度は、基準電圧の精度、ブリー
ダ抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗比、コンパレータ５２のオフセ
ット電圧より決まる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の電
池ユニットにおいては、電池の電圧を個々に監視し、そ
れらの電圧状態を総合的に判断して過充電、過放電から
保護するという観点から、保護回路は電池の使用本数に
応じて個別に提供されていた。すなわち、これまでは、
例えば２本用の電池ユニットでは２本専用の保護回路、
３本用の電池ユニットでは３本専用の保護回路が提供さ
れており、例えば３本専用の保護回路を２本用の電池ユ
ニットに使用することはできなかった。
池ユニットにおいては、電池の電圧を個々に監視し、そ
れらの電圧状態を総合的に判断して過充電、過放電から
保護するという観点から、保護回路は電池の使用本数に
応じて個別に提供されていた。すなわち、これまでは、
例えば２本用の電池ユニットでは２本専用の保護回路、
３本用の電池ユニットでは３本専用の保護回路が提供さ
れており、例えば３本専用の保護回路を２本用の電池ユ
ニットに使用することはできなかった。
【０００８】そこで、本発明の課題は、保護回路の構成
を電池１個に対応した基本ユニットで対応できるような
保護回路用検出ユニットを提供することにある。
を電池１個に対応した基本ユニットで対応できるような
保護回路用検出ユニットを提供することにある。
【０００９】本発明の他の課題は、電池の使用本数に応
じて上記保護回路用検出ユニットを縦列接続して複数本
用の電池ユニットにも適用できるようにした保護回路を
提供することにある。
じて上記保護回路用検出ユニットを縦列接続して複数本
用の電池ユニットにも適用できるようにした保護回路を
提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、充電可
能な電池に接続され、接続された電池の過充電状態を検
出して過充電検出信号を出力する過充電検出回路と、接
続された電池の過放電状態を検出して過放電検出信号を
出力する過放電検出回路とを備えた保護回路用検出ユニ
ットであって、前記過充電検出回路と前記過放電検出回
路を前記電池の正側および負側にそれぞれ接続するため
の第１、第２の端子と、他の検出ユニットからの前記過
充電検出信号、前記過放電検出信号をそれぞれ受けるた
めの第３、第４の端子と、前記過充電検出信号、前記過
放電検出信号を出力するための第５、第６の端子と、前
記第５、第６の端子からのそれぞれの信号と同じ信号を
出力するための第７、第８の端子とを備え、前記第３の
端子と前記第５の端子との間には、前記過充電検出回路
からの前記過充電検出信号と前記他の検出ユニットから
の前記第３の端子を通した前記過充電検出信号とを入力
とし、出力を前記第５、第７の端子に出力するオア回路
を接続し、前記第４の端子と前記第６の端子との間に
は、前記過放電検出回路からの前記過放電検出信号と前
記他の検出ユニットからの前記第４の端子を通した前記
過放電検出信号とを入力とし、出力を前記第６、第８の
端子に出力するアンド回路を接続したことを特徴とする
保護回路用検出ユニットが得られる。
能な電池に接続され、接続された電池の過充電状態を検
出して過充電検出信号を出力する過充電検出回路と、接
続された電池の過放電状態を検出して過放電検出信号を
出力する過放電検出回路とを備えた保護回路用検出ユニ
ットであって、前記過充電検出回路と前記過放電検出回
路を前記電池の正側および負側にそれぞれ接続するため
の第１、第２の端子と、他の検出ユニットからの前記過
充電検出信号、前記過放電検出信号をそれぞれ受けるた
めの第３、第４の端子と、前記過充電検出信号、前記過
放電検出信号を出力するための第５、第６の端子と、前
記第５、第６の端子からのそれぞれの信号と同じ信号を
出力するための第７、第８の端子とを備え、前記第３の
端子と前記第５の端子との間には、前記過充電検出回路
からの前記過充電検出信号と前記他の検出ユニットから
の前記第３の端子を通した前記過充電検出信号とを入力
とし、出力を前記第５、第７の端子に出力するオア回路
を接続し、前記第４の端子と前記第６の端子との間に
は、前記過放電検出回路からの前記過放電検出信号と前
記他の検出ユニットからの前記第４の端子を通した前記
過放電検出信号とを入力とし、出力を前記第６、第８の
端子に出力するアンド回路を接続したことを特徴とする
保護回路用検出ユニットが得られる。
【００１１】なお、前記過放電検出回路は、過放電を検
出すると動作を停止して前記過放電検出信号をローレベ
ルとすることを特徴とする。
出すると動作を停止して前記過放電検出信号をローレベ
ルとすることを特徴とする。
【００１２】本発明によればまた、充電可能な電池を複
数個直列接続し、これらのそれぞれには請求項１記載の
保護回路用検出ユニットを一対一の対応関係で前記第
１、第２の端子を通して並列接続して成り、しかもある
段の保護回路用検出ユニットの前記第５の端子、前記第
６の端子はそれぞれ、次段の保護回路用検出ユニットの
前記第３の端子、前記第４の端子に接続し、最上段の保
護回路用検出ユニットの前記第１の端子は最上段の電池
の正側の電源供給ラインに、前記第３、第４の端子は最
上段の電池の正側又は負側の電源供給ラインにそれぞれ
接続し、最下段の保護回路用検出ユニットの前記第２の
端子を最下段の電池の負側の電源供給ラインに接続する
と共に、前記第５、第６の端子を負側の電源供給ライン
に接続するか又は開放し、しかも前記第７、第８の端子
からの前記過充電検出信号、前記過放電検出信号でそれ
ぞれ電源供給ラインに挿入接続された第１、第２のスイ
ッチをオフとするように接続して成ることを特徴とする
保護回路が得られる。
数個直列接続し、これらのそれぞれには請求項１記載の
保護回路用検出ユニットを一対一の対応関係で前記第
１、第２の端子を通して並列接続して成り、しかもある
段の保護回路用検出ユニットの前記第５の端子、前記第
６の端子はそれぞれ、次段の保護回路用検出ユニットの
前記第３の端子、前記第４の端子に接続し、最上段の保
護回路用検出ユニットの前記第１の端子は最上段の電池
の正側の電源供給ラインに、前記第３、第４の端子は最
上段の電池の正側又は負側の電源供給ラインにそれぞれ
接続し、最下段の保護回路用検出ユニットの前記第２の
端子を最下段の電池の負側の電源供給ラインに接続する
と共に、前記第５、第６の端子を負側の電源供給ライン
に接続するか又は開放し、しかも前記第７、第８の端子
からの前記過充電検出信号、前記過放電検出信号でそれ
ぞれ電源供給ラインに挿入接続された第１、第２のスイ
ッチをオフとするように接続して成ることを特徴とする
保護回路が得られる。
【００１３】
【実施例】図１を参照して、本発明による保護回路用検
出ユニット（以下、検出ユニットと略称する）１０につ
いて説明する。この検出ユニット１０は、リチウムイオ
ン電池等の充電可能な電池に一対一の対応関係で用いら
れるものであり、過充電検出回路１１と過放電検出回路
１２とに加えて、それぞれの出力部として動作する２入
力のオアゲート１３と２入力のアンドゲート１４とを有
している。また、過充電検出回路１１と過放電検出回路
１２とを電池（図示せず）の正側、負側のそれぞれに接
続するための端子ＶＣＣ（第１の端子）、端子ＧＮＤ
（第２の端子）を有している。この他の端子としては、
検出ユニットが複数個縦列接続して使用されることを想
定して、前段からの過充電検出信号を受けるための端子
ＯＶＩＮ（第３の端子）、前段からの過放電検出信号を
受けるための端子ＤＣＩＮ（第４の端子）を有してい
る。
出ユニット（以下、検出ユニットと略称する）１０につ
いて説明する。この検出ユニット１０は、リチウムイオ
ン電池等の充電可能な電池に一対一の対応関係で用いら
れるものであり、過充電検出回路１１と過放電検出回路
１２とに加えて、それぞれの出力部として動作する２入
力のオアゲート１３と２入力のアンドゲート１４とを有
している。また、過充電検出回路１１と過放電検出回路
１２とを電池（図示せず）の正側、負側のそれぞれに接
続するための端子ＶＣＣ（第１の端子）、端子ＧＮＤ
（第２の端子）を有している。この他の端子としては、
検出ユニットが複数個縦列接続して使用されることを想
定して、前段からの過充電検出信号を受けるための端子
ＯＶＩＮ（第３の端子）、前段からの過放電検出信号を
受けるための端子ＤＣＩＮ（第４の端子）を有してい
る。
【００１４】過充電検出回路１１は、端子ＶＣＣと端子
ＧＮＤ間に接続された電池の端子電圧を第１の基準電圧
と比較し、第１の基準電圧より高くなると過充電と判定
して過充電検出信号を出力する。過放電検出回路１２
は、端子ＶＣＣと端子ＧＮＤ間に接続された電池の端子
電圧を第２の基準電圧と比較し、第２の基準電圧より低
くなると過放電と判定して過放電検出信号を出力する。
特に、本発明では、過充電検出信号はハイレベル（論理
値１）、過放電検出信号はローレベル（論理値０）で表
わされるが、その理由は後述する。
ＧＮＤ間に接続された電池の端子電圧を第１の基準電圧
と比較し、第１の基準電圧より高くなると過充電と判定
して過充電検出信号を出力する。過放電検出回路１２
は、端子ＶＣＣと端子ＧＮＤ間に接続された電池の端子
電圧を第２の基準電圧と比較し、第２の基準電圧より低
くなると過放電と判定して過放電検出信号を出力する。
特に、本発明では、過充電検出信号はハイレベル（論理
値１）、過放電検出信号はローレベル（論理値０）で表
わされるが、その理由は後述する。
【００１５】端子ＯＶＩＮを通した他の検出ユニットか
らの過充電検出信号と過充電検出回路１１から出力され
た過充電検出信号は、オアゲート１３を通して端子ＯＶ
ＯＵＴ（第５の端子）、端子ＯＶ（第７の端子）から外
部に出力される。一方、端子ＤＣＩＮを通した他の検出
ユニットからの過放電検出信号と過放電検出回路１２か
ら出力された過放電検出信号は、アンドゲート１４を通
して端子ＤＣＯＵＴ（第６の端子）、端子ＤＣＨ（第８
の端子）から外部に出力される。このような検出ユニッ
トは１チップＩＣで実現される。
らの過充電検出信号と過充電検出回路１１から出力され
た過充電検出信号は、オアゲート１３を通して端子ＯＶ
ＯＵＴ（第５の端子）、端子ＯＶ（第７の端子）から外
部に出力される。一方、端子ＤＣＩＮを通した他の検出
ユニットからの過放電検出信号と過放電検出回路１２か
ら出力された過放電検出信号は、アンドゲート１４を通
して端子ＤＣＯＵＴ（第６の端子）、端子ＤＣＨ（第８
の端子）から外部に出力される。このような検出ユニッ
トは１チップＩＣで実現される。
【００１６】以上のような構成としたことにより、検出
ユニット１０を単独で用いる場合には、端子ＶＣＣを電
池の正側に、端子ＧＮＤを電池の負側にそれぞれ接続
し、端子ＯＶＯＵＴ、ＯＶのうちの一方を電池の電源ラ
インに挿入接続された第１のスイッチ（図示せず）に、
端子ＤＣＯＵＴ、ＤＣＨうちの一方を電池の電源ライン
に挿入接続された第２のスイッチ（図示せず）にそれぞ
れ接続すれば良い。なお、第１のスイッチは過充電検出
信号のハイレベルでオフとなり、第２のスイッチは過放
電検出信号のローレベルでオフとなるスイッチである。
これは、過充電状態の場合は、できるだけ本回路内で電
力を消費させて電圧を下げるようにするためである。一
方、過放電検出回路１２は、過放電状態ではできるだけ
消費電力を小さくして電圧低下を防ぐために過放電を検
出すると動作を停止するからである。
ユニット１０を単独で用いる場合には、端子ＶＣＣを電
池の正側に、端子ＧＮＤを電池の負側にそれぞれ接続
し、端子ＯＶＯＵＴ、ＯＶのうちの一方を電池の電源ラ
インに挿入接続された第１のスイッチ（図示せず）に、
端子ＤＣＯＵＴ、ＤＣＨうちの一方を電池の電源ライン
に挿入接続された第２のスイッチ（図示せず）にそれぞ
れ接続すれば良い。なお、第１のスイッチは過充電検出
信号のハイレベルでオフとなり、第２のスイッチは過放
電検出信号のローレベルでオフとなるスイッチである。
これは、過充電状態の場合は、できるだけ本回路内で電
力を消費させて電圧を下げるようにするためである。一
方、過放電検出回路１２は、過放電状態ではできるだけ
消費電力を小さくして電圧低下を防ぐために過放電を検
出すると動作を停止するからである。
【００１７】図２、図３を参照して、図１に示した検出
ユニットを用いた保護回路について説明する。ここで
は、３個のリチウムイオン電池（以下、電池と呼ぶ）２
１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを直列接続した電池ユニットの保
護回路を示している。この場合には、最上段の検出ユニ
ット１０Ｃにおいては、端子ＯＶＩＮ、ＶＣＣ、ＤＣＩ
Ｎを電池２１Ｃの正側に共通接続すると共に、端子ＯＶ
ＯＵＴは次段の検出ユニット１０Ｂの端子ＯＶＩＮに、
端子ＤＣＯＵＴは次段の端子ＤＣＩＮにそれぞれ接続す
る。次段の検出ユニット１０Ｂにおいては、端子ＶＣ
Ｃ、ＧＮＤをそれぞれ、次段の電池２１Ｂの正側、負側
に接続し、端子ＯＶＯＵＴを最下段の検出ユニット１０
Ａの端子ＯＶＩＮに、端子ＤＣＯＵＴを次段の端子ＤＣ
ＩＮにそれぞれ接続する。そして、最下段の検出ユニッ
ト１０Ａにおいては、端子ＶＣＣ、ＧＮＤをそれぞれ、
最下段の電池２１Ａの正側、負側に接続し、端子ＯＶＯ
ＵＴ、ＧＮＤ、ＤＣＯＵＴは電池２１Ａの負側に共通接
続する。また、端子ＯＶは、負側の電源ラインに挿入接
続された第１のスイッチＳ１に、端子ＤＣＨは、負側の
電源ラインに挿入接続された第２のスイッチＳ２にそれ
ぞれ接続されている。
ユニットを用いた保護回路について説明する。ここで
は、３個のリチウムイオン電池（以下、電池と呼ぶ）２
１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを直列接続した電池ユニットの保
護回路を示している。この場合には、最上段の検出ユニ
ット１０Ｃにおいては、端子ＯＶＩＮ、ＶＣＣ、ＤＣＩ
Ｎを電池２１Ｃの正側に共通接続すると共に、端子ＯＶ
ＯＵＴは次段の検出ユニット１０Ｂの端子ＯＶＩＮに、
端子ＤＣＯＵＴは次段の端子ＤＣＩＮにそれぞれ接続す
る。次段の検出ユニット１０Ｂにおいては、端子ＶＣ
Ｃ、ＧＮＤをそれぞれ、次段の電池２１Ｂの正側、負側
に接続し、端子ＯＶＯＵＴを最下段の検出ユニット１０
Ａの端子ＯＶＩＮに、端子ＤＣＯＵＴを次段の端子ＤＣ
ＩＮにそれぞれ接続する。そして、最下段の検出ユニッ
ト１０Ａにおいては、端子ＶＣＣ、ＧＮＤをそれぞれ、
最下段の電池２１Ａの正側、負側に接続し、端子ＯＶＯ
ＵＴ、ＧＮＤ、ＤＣＯＵＴは電池２１Ａの負側に共通接
続する。また、端子ＯＶは、負側の電源ラインに挿入接
続された第１のスイッチＳ１に、端子ＤＣＨは、負側の
電源ラインに挿入接続された第２のスイッチＳ２にそれ
ぞれ接続されている。
【００１８】このような接続構成によれば、各検出ユニ
ット１０Ａ〜１０Ｃの過充電検出回路の出力部はオアゲ
ートで構成されているので、少なくとも１つの検出ユニ
ット、例えば検出ユニット１０Ｃにおいて過充電状態が
検出されると、検出ユニット１０Ｃからの過充電検出信
号は、検出ユニット１０Ｂ，１０Ａの各出力部を経由し
て端子ＯＶからスイッチＳ１に供給されることにより、
スイッチＳ１がオフとなって充電を禁止する。
ット１０Ａ〜１０Ｃの過充電検出回路の出力部はオアゲ
ートで構成されているので、少なくとも１つの検出ユニ
ット、例えば検出ユニット１０Ｃにおいて過充電状態が
検出されると、検出ユニット１０Ｃからの過充電検出信
号は、検出ユニット１０Ｂ，１０Ａの各出力部を経由し
て端子ＯＶからスイッチＳ１に供給されることにより、
スイッチＳ１がオフとなって充電を禁止する。
【００１９】一方、各検出ユニット１０Ａ〜１０Ｃの過
放電検出回路の出力部はアンドゲートで構成され、過放
電検出はローレベルで表わされるので、少なくとも１つ
の検出ユニット、例えば検出ユニット１０Ｂにおいて過
放電が検出されると、検出ユニット１０Ｂにおけるアン
ドゲートの出力レベルがローレベルとなって端子ＤＣＯ
ＵＴからの出力がローレベルとなる。このことにより、
検出ユニット１０Ａにおけるアンドゲートの一方の入
力、すなわち端子ＤＣＩＮからの入力がローレベルとな
り、その結果、アンドゲートの出力がローレベルとなっ
て端子ＤＣＨの出力がローレベルになることにより、こ
れに接続されたスイッチＳ２がオフとなって放電が禁止
される。
放電検出回路の出力部はアンドゲートで構成され、過放
電検出はローレベルで表わされるので、少なくとも１つ
の検出ユニット、例えば検出ユニット１０Ｂにおいて過
放電が検出されると、検出ユニット１０Ｂにおけるアン
ドゲートの出力レベルがローレベルとなって端子ＤＣＯ
ＵＴからの出力がローレベルとなる。このことにより、
検出ユニット１０Ａにおけるアンドゲートの一方の入
力、すなわち端子ＤＣＩＮからの入力がローレベルとな
り、その結果、アンドゲートの出力がローレベルとなっ
て端子ＤＣＨの出力がローレベルになることにより、こ
れに接続されたスイッチＳ２がオフとなって放電が禁止
される。
【００２０】スイッチＳ１，Ｓ２は、いずれもＦＥＴで
構成されるが、スイッチＳ１をハイレベルでオフ、スイ
ッチＳ２をローレベルでオフとするためには、例えば図
３に示すような構成とすれば良い。
構成されるが、スイッチＳ１をハイレベルでオフ、スイ
ッチＳ２をローレベルでオフとするためには、例えば図
３に示すような構成とすれば良い。
【００２１】なお、最下段、最上段の検出ユニット１０
Ａ、１０Ｃにおける各端子の接続は、図２の接続構成に
限らない。すなわち、最上段の検出ユニット１０Ｃにお
いては、端子Ｖｃｃを最上段の電池２１Ｃの正側の電源
供給ラインに、端子ＯＶＩＮ、ＤＣＩＮは最上段の電池
２１Ｃの正側又は負側の電源供給ラインにそれぞれ接続
し、最下段の検出ユニット１０Ａにおいては、端子ＧＮ
Ｄを最下段の電池２１Ａの負側の電源供給ラインに接続
すると共に、端子ＯＶＯＵＴ、ＤＣＯＵＴを負側の電源
供給ラインに接続するか又は開放するように接続されて
いれば良い。例えば、最上段の検出ユニット１０Ｃにお
いては、端子Ｖｃｃのみを電池２１Ｃの正側に接続し、
端子ＯＶＩＮ、ＤＣＩＮは最上段の電池２１Ｃの負側に
接続する。一方、最下段の検出ユニット１０Ａにおいて
は、端子ＧＮＤのみを最下段の電池２１Ａの負側に接続
し、端子ＯＶＯＵＴ、ＤＣＯＵＴは開放とする。
Ａ、１０Ｃにおける各端子の接続は、図２の接続構成に
限らない。すなわち、最上段の検出ユニット１０Ｃにお
いては、端子Ｖｃｃを最上段の電池２１Ｃの正側の電源
供給ラインに、端子ＯＶＩＮ、ＤＣＩＮは最上段の電池
２１Ｃの正側又は負側の電源供給ラインにそれぞれ接続
し、最下段の検出ユニット１０Ａにおいては、端子ＧＮ
Ｄを最下段の電池２１Ａの負側の電源供給ラインに接続
すると共に、端子ＯＶＯＵＴ、ＤＣＯＵＴを負側の電源
供給ラインに接続するか又は開放するように接続されて
いれば良い。例えば、最上段の検出ユニット１０Ｃにお
いては、端子Ｖｃｃのみを電池２１Ｃの正側に接続し、
端子ＯＶＩＮ、ＤＣＩＮは最上段の電池２１Ｃの負側に
接続する。一方、最下段の検出ユニット１０Ａにおいて
は、端子ＧＮＤのみを最下段の電池２１Ａの負側に接続
し、端子ＯＶＯＵＴ、ＤＣＯＵＴは開放とする。
【００２２】図４は、図２の変形例を示し、スイッチＳ
１，Ｓ２を正側の電源ラインに挿入接続した例である。
この例では、各検出ユニット１０Ａ′〜１０Ｃ′の端子
ＯＶＩＮとＯＶＯＵＴ、ＤＣＩＮとＤＣＯＵＴの配置関
係が図２の場合と逆になっているが、動作はオン、オフ
制御信号を電池２１Ｃの正側に出力し、最上段側にてス
イッチ制御を行う点以外は図２の場合と同じであるので
説明は省略する。
１，Ｓ２を正側の電源ラインに挿入接続した例である。
この例では、各検出ユニット１０Ａ′〜１０Ｃ′の端子
ＯＶＩＮとＯＶＯＵＴ、ＤＣＩＮとＤＣＯＵＴの配置関
係が図２の場合と逆になっているが、動作はオン、オフ
制御信号を電池２１Ｃの正側に出力し、最上段側にてス
イッチ制御を行う点以外は図２の場合と同じであるので
説明は省略する。
【００２３】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
保護回路用検出ユニットは、単独でも複数個縦列接続し
ても使用することができ、電池ユニットの電池個数に応
じて提供される従来例に比して汎用性が高い。したがっ
て、本発明による保護回路は、電池ユニットの電池個数
が何個であろうと、保護回路用検出ユニットを組み合わ
せることで容易に提供することができる。また、過充電
検出部に接続される出力部をオアゲートで構成し、過放
電検出部に接続される出力部はアンドゲートで構成した
ことにより、過充電状態においては電力消費を多くして
過充電を減少させるように作用し、過放電状態において
は電力消費をできるだけ少なくして電圧低下を減らすよ
うに作用させることができる。
保護回路用検出ユニットは、単独でも複数個縦列接続し
ても使用することができ、電池ユニットの電池個数に応
じて提供される従来例に比して汎用性が高い。したがっ
て、本発明による保護回路は、電池ユニットの電池個数
が何個であろうと、保護回路用検出ユニットを組み合わ
せることで容易に提供することができる。また、過充電
検出部に接続される出力部をオアゲートで構成し、過放
電検出部に接続される出力部はアンドゲートで構成した
ことにより、過充電状態においては電力消費を多くして
過充電を減少させるように作用し、過放電状態において
は電力消費をできるだけ少なくして電圧低下を減らすよ
うに作用させることができる。
【図１】本発明による保護回路用検出ユニットの構成を
示した図である。
示した図である。
【図２】図１に示された保護回路用検出ユニットを複数
個組み合わせて保護回路を構成した場合の接続関係を示
した図である。
個組み合わせて保護回路を構成した場合の接続関係を示
した図である。
【図３】図２に示されたスイッチＳ１，Ｓ２の基体的構
成を示した図である。
成を示した図である。
【図４】図２に示された保護回路の変形例を示した図で
ある。
ある。
【図５】従来の保護回路の構成を示した図である。
【図６】図５に示された過充電検出回路に含まれる比較
回路を示した図である。
回路を示した図である。
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ａ′，１０Ｂ′，
１０Ｃ′ 保護回路用検出ユニット ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ リチウムイオン電池
１０Ｃ′ 保護回路用検出ユニット ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ リチウムイオン電池
Claims (3)
- 【請求項１】 充電可能な電池に接続され、接続された
電池の過充電状態を検出して過充電検出信号を出力する
過充電検出回路と、接続された電池の過放電状態を検出
して過放電検出信号を出力する過放電検出回路とを備え
た保護回路用検出ユニットであって、前記過充電検出回
路と前記過放電検出回路を前記電池の正側および負側に
それぞれ接続するための第１、第２の端子と、他の検出
ユニットからの前記過充電検出信号、前記過放電検出信
号をそれぞれ受けるための第３、第４の端子と、前記過
充電検出信号、前記過放電検出信号を出力するための第
５、第６の端子と、前記第５、第６の端子からのそれぞ
れの信号と同じ信号を出力するための第７、第８の端子
とを備え、前記第３の端子と前記第５の端子との間に
は、前記過充電検出回路からの前記過充電検出信号と前
記他の検出ユニットからの前記第３の端子を通した前記
過充電検出信号とを入力とし、出力を前記第５、第７の
端子に出力するオア回路を接続し、前記第４の端子と前
記第６の端子との間には、前記過放電検出回路からの前
記過放電検出信号と前記他の検出ユニットからの前記第
４の端子を通した前記過放電検出信号とを入力とし、出
力を前記第６、第８の端子に出力するアンド回路を接続
したことを特徴とする保護回路用検出ユニット。 - 【請求項２】 請求項１記載の保護回路用検出ユニット
において、前記過放電検出回路は、過放電を検出すると
動作を停止して前記過放電検出信号をローレベルとする
ことを特徴とする保護回路用検出ユニット。 - 【請求項３】 充電可能な電池を複数個直列接続し、こ
れらのそれぞれには請求項１記載の保護回路用検出ユニ
ットを一対一の対応関係で前記第１、第２の端子を通し
て並列接続して成り、しかもある段の保護回路用検出ユ
ニットの前記第５の端子、前記第６の端子はそれぞれ、
次段の保護回路用検出ユニットの前記第３の端子、前記
第４の端子に接続し、最上段の保護回路用検出ユニット
の前記第１の端子は最上段の電池の正側の電源供給ライ
ンに、前記第３、第４の端子は最上段の電池の正側又は
負側の電源供給ラインにそれぞれ接続し、最下段の保護
回路用検出ユニットの前記第２の端子を最下段の電池の
負側の電源供給ラインに接続すると共に、前記第５、第
６の端子を負側の電源供給ラインに接続するか又は開放
し、しかも前記第７、第８の端子からの前記過充電検出
信号、前記過放電検出信号でそれぞれ電源供給ラインに
挿入接続された第１、第２のスイッチをオフとするよう
に接続して成ることを特徴とする保護回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6154694A JPH0823637A (ja) | 1994-07-06 | 1994-07-06 | 充電可能な電池の保護回路用検出ユニット及び保護回路 |
| US08/498,906 US5519563A (en) | 1994-07-06 | 1995-07-06 | Protection circuit for electric cells from overcharge and overdischarge using a plurality of detection units of a single chip type |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6154694A JPH0823637A (ja) | 1994-07-06 | 1994-07-06 | 充電可能な電池の保護回路用検出ユニット及び保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0823637A true JPH0823637A (ja) | 1996-01-23 |
Family
ID=15589907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6154694A Withdrawn JPH0823637A (ja) | 1994-07-06 | 1994-07-06 | 充電可能な電池の保護回路用検出ユニット及び保護回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5519563A (ja) |
| JP (1) | JPH0823637A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6225779B1 (en) | 1997-01-10 | 2001-05-01 | Rohm Co., Ltd. | Power supply monitoring integrated circuit device for individually monitoring voltages of cells |
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| JP3296385B2 (ja) * | 1994-07-06 | 2002-06-24 | ミツミ電機株式会社 | 電池の電圧検出回路 |
| JP3174472B2 (ja) * | 1995-02-27 | 2001-06-11 | 株式会社岡村研究所 | 並列充電制御装置及び電力貯蔵装置並びに充電制御法 |
| US5635821A (en) * | 1995-06-30 | 1997-06-03 | National Semiconductor Corporation | Low cell charge enable circuit |
| WO1997049158A1 (en) * | 1996-06-20 | 1997-12-24 | Battery Technologies Inc. | Protection circuit for rechargeable battery cells |
| JP3190597B2 (ja) * | 1997-05-07 | 2001-07-23 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 充放電制御回路と充電式電源装置 |
| US6120930A (en) | 1997-07-25 | 2000-09-19 | 3M Innovative Properties Corporation | Rechargeable thin-film electrochemical generator |
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| US6117584A (en) | 1997-07-25 | 2000-09-12 | 3M Innovative Properties Company | Thermal conductor for high-energy electrochemical cells |
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| US6087036A (en) | 1997-07-25 | 2000-07-11 | 3M Innovative Properties Company | Thermal management system and method for a solid-state energy storing device |
| US6099986A (en) | 1997-07-25 | 2000-08-08 | 3M Innovative Properties Company | In-situ short circuit protection system and method for high-energy electrochemical cells |
| US6104967A (en) | 1997-07-25 | 2000-08-15 | 3M Innovative Properties Company | Fault-tolerant battery system employing intra-battery network architecture |
| US6100702A (en) | 1997-07-25 | 2000-08-08 | 3M Innovative Properties Company | In-situ fault detection apparatus and method for an encased energy storing device |
| US6235425B1 (en) | 1997-12-12 | 2001-05-22 | 3M Innovative Properties Company | Apparatus and method for treating a cathode material provided on a thin-film substrate |
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| JPH11332116A (ja) * | 1998-05-15 | 1999-11-30 | Seiko Instruments Inc | 充放電制御回路及び充電式電源装置 |
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| GB0111107D0 (en) * | 2001-05-05 | 2001-06-27 | Sprue Aegis Ltd | Power Supply |
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| CN102916458B (zh) | 2011-08-05 | 2015-06-17 | 凹凸电子（武汉）有限公司 | 电池均衡系统、电路及其方法 |
| CN103884997A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-06-25 | 天宇通讯科技(昆山)有限公司 | 移动电源充放电容量测试系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2888893B2 (ja) * | 1989-11-09 | 1999-05-10 | 株式会社青山 | 造花形成用リボン |
-
1994
- 1994-07-06 JP JP6154694A patent/JPH0823637A/ja not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-07-06 US US08/498,906 patent/US5519563A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6225779B1 (en) | 1997-01-10 | 2001-05-01 | Rohm Co., Ltd. | Power supply monitoring integrated circuit device for individually monitoring voltages of cells |
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|---|---|
| US5519563A (en) | 1996-05-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011002 |