JPH11258280A - 二次電池の電圧検出装置および二次電池装置 - Google Patents
二次電池の電圧検出装置および二次電池装置Info
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- JPH11258280A JPH11258280A JP10057019A JP5701998A JPH11258280A JP H11258280 A JPH11258280 A JP H11258280A JP 10057019 A JP10057019 A JP 10057019A JP 5701998 A JP5701998 A JP 5701998A JP H11258280 A JPH11258280 A JP H11258280A
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 二次電池に応じたシャットダウン検出電圧と
復帰検出電圧とを簡易に設定可能な集積回路化された電
圧検出装置を提供する。 【解決手段】 二次電池の電池電圧を所定の分圧比で分
圧する分圧抵抗と、この分圧抵抗を介して求められる検
出電圧と所定の基準電圧とを比較する比較器と、この比
較器の出力に応じて前記分圧抵抗の分圧比を変更して前
記比較器にヒステリシス特性を付与する分圧比制御手段
とを備え、特に前記分圧抵抗を、前記比較器および分圧
比制御手段を主体として集積回路化される電圧検出装置
本体に対して外付けされるディスクリート部品とし、そ
の抵抗値を簡易に調整し得るようにする。また集積回路
化する電圧検出装置本体を種々仕様の二次電池に対して
共用化することを特徴とする。
復帰検出電圧とを簡易に設定可能な集積回路化された電
圧検出装置を提供する。 【解決手段】 二次電池の電池電圧を所定の分圧比で分
圧する分圧抵抗と、この分圧抵抗を介して求められる検
出電圧と所定の基準電圧とを比較する比較器と、この比
較器の出力に応じて前記分圧抵抗の分圧比を変更して前
記比較器にヒステリシス特性を付与する分圧比制御手段
とを備え、特に前記分圧抵抗を、前記比較器および分圧
比制御手段を主体として集積回路化される電圧検出装置
本体に対して外付けされるディスクリート部品とし、そ
の抵抗値を簡易に調整し得るようにする。また集積回路
化する電圧検出装置本体を種々仕様の二次電池に対して
共用化することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路化されて
種々仕様の二次電池の充電電圧を検出するに好適な二次
電池の電圧検出装置と、この電圧検出装置を二次電池と
共にパッケージ化した二次電池装置に関する。
種々仕様の二次電池の充電電圧を検出するに好適な二次
電池の電圧検出装置と、この電圧検出装置を二次電池と
共にパッケージ化した二次電池装置に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】近時、ノートブック型パーソナル
・コンピュータや携帯電話機等の電子機器における内部
電源として、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等
の二次電池が盛んに用いられるようになってきた。また
最近では二次電池の充放電を制御するフュエルゲージ
（ＦＧ）回路を該二次電池と一体にパッケージ化した二
次電池装置が、所謂電池パックとして種々開発されてい
る。
・コンピュータや携帯電話機等の電子機器における内部
電源として、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等
の二次電池が盛んに用いられるようになってきた。また
最近では二次電池の充放電を制御するフュエルゲージ
（ＦＧ）回路を該二次電池と一体にパッケージ化した二
次電池装置が、所謂電池パックとして種々開発されてい
る。
【０００３】この種のフュエルゲージ回路における重要
な機能の１つに、二次電池の充電電圧を監視すること
で、該二次電池の過度な充放電防止対策に利用される電
圧検出装置がある。この電圧検出装置は、基本的には二
次電池の充放電電圧がシャットダウン電圧に至ったと
き、これを検出して前記二次電池の充放電を制御するス
イッチ（例えばＦＥＴ）をオフ動作させ、これによって
該二次電池の過剰な充放電を防止する役割を果たす。
な機能の１つに、二次電池の充電電圧を監視すること
で、該二次電池の過度な充放電防止対策に利用される電
圧検出装置がある。この電圧検出装置は、基本的には二
次電池の充放電電圧がシャットダウン電圧に至ったと
き、これを検出して前記二次電池の充放電を制御するス
イッチ（例えばＦＥＴ）をオフ動作させ、これによって
該二次電池の過剰な充放電を防止する役割を果たす。
【０００４】ちなみに二次電池が上記シャットダウン電
圧から回復したとき、これをシャットダウンと同じレベ
ルで検出するようにすると、前記充放電制御用のスイッ
チのオン動作に伴って前記二次電池が再びシャットダウ
ン電圧に戻る虞がある。これ故、前記電圧検出装置に
は、一般的にシャットダウン検出電圧と復帰検出電圧と
に差を持たせて前記二次電池の充放電電圧を検出するよ
うに、つまり所定幅のヒステリシスを有する電圧検出特
性が設定される。
圧から回復したとき、これをシャットダウンと同じレベ
ルで検出するようにすると、前記充放電制御用のスイッ
チのオン動作に伴って前記二次電池が再びシャットダウ
ン電圧に戻る虞がある。これ故、前記電圧検出装置に
は、一般的にシャットダウン検出電圧と復帰検出電圧と
に差を持たせて前記二次電池の充放電電圧を検出するよ
うに、つまり所定幅のヒステリシスを有する電圧検出特
性が設定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで二次電池と共
に上述した電圧検出装置を一体にパッケージ化して二次
電池装置（電池パッケージ）を実現する場合、その信頼
性や実装コスト等の観点に立脚すると、前記電圧検出装
置を集積回路化することが望ましく、例えば図４に示す
如く回路構成されて集積回路化される。
に上述した電圧検出装置を一体にパッケージ化して二次
電池装置（電池パッケージ）を実現する場合、その信頼
性や実装コスト等の観点に立脚すると、前記電圧検出装
置を集積回路化することが望ましく、例えば図４に示す
如く回路構成されて集積回路化される。
【０００６】この図４に示す電圧検出装置について説明
すると、この電圧検出装置は二次電池の電池電圧Ｖbat
を電源として作動する比較器１を主体として構成され
る。そして比較器１の反転入力端子(−)に定電流源２お
よび定電圧ダイオード３にて前記電池電圧Ｖbatから生
成される基準電圧Ｖrefを与えると共に、直列に接続さ
れた分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3にて前記電池電圧Ｖbatを分圧
した比較電圧を前記比較器１の非反転入力端子(＋)に与
えることで前記電池電圧Ｖbatを監視し、これを比較検
出するものとなっている。
すると、この電圧検出装置は二次電池の電池電圧Ｖbat
を電源として作動する比較器１を主体として構成され
る。そして比較器１の反転入力端子(−)に定電流源２お
よび定電圧ダイオード３にて前記電池電圧Ｖbatから生
成される基準電圧Ｖrefを与えると共に、直列に接続さ
れた分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3にて前記電池電圧Ｖbatを分圧
した比較電圧を前記比較器１の非反転入力端子(＋)に与
えることで前記電池電圧Ｖbatを監視し、これを比較検
出するものとなっている。
【０００７】ちなみに上記比較器１は、その出力にて電
源間に直列に接続して設けられてドライバ回路をなすｎ
チャネル型ＦＥＴ４とｐチャネル型ＦＥＴ５とを択一的
に導通させ、これによって出力用のｐチャネル型ＦＥＴ
６をオン・オフさせる如く構成される。同時にその出力
にてヒステリシス制御用のｐチャネル型ＦＥＴ７をオン
・オフさせ、これによって前記分圧抵抗Ｒ3を選択的に
短絡させることで前記電池電圧Ｖbatに対する分圧比を
変化させるものとなっている。
源間に直列に接続して設けられてドライバ回路をなすｎ
チャネル型ＦＥＴ４とｐチャネル型ＦＥＴ５とを択一的
に導通させ、これによって出力用のｐチャネル型ＦＥＴ
６をオン・オフさせる如く構成される。同時にその出力
にてヒステリシス制御用のｐチャネル型ＦＥＴ７をオン
・オフさせ、これによって前記分圧抵抗Ｒ3を選択的に
短絡させることで前記電池電圧Ｖbatに対する分圧比を
変化させるものとなっている。
【０００８】ところでこのようにして集積回路化される
電圧検出装置においては、その動作特性である前述した
シャットダウン検出電圧とその復帰検出電圧、ひいては
ヒステリシスの幅が前記分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3の値によ
って自ずと決定される。しかしながら二次電池に最適な
シャットダウン検出電圧とその復帰検出電圧は、二次電
池の特性によって異なる。特に二次電池はその仕様に応
じて電池種別が決定されることのみならず、単一の電池
セル（素電池）として実現さたり、或いは複数の電池セ
ルを直列に、更には並列に接続した電池ブロックとして
実現される。これ故、二次電池の仕様に応じた動作特性
の集積回路化された電圧検出装置を個々に開発したり、
或いは動作特性の異なる集積回路化された複数種の電圧
検出装置を予め準備しておき、これを選択して用いる必
要があり、電圧検出装置を集積回路として共用化するこ
とが困難であった。
電圧検出装置においては、その動作特性である前述した
シャットダウン検出電圧とその復帰検出電圧、ひいては
ヒステリシスの幅が前記分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3の値によ
って自ずと決定される。しかしながら二次電池に最適な
シャットダウン検出電圧とその復帰検出電圧は、二次電
池の特性によって異なる。特に二次電池はその仕様に応
じて電池種別が決定されることのみならず、単一の電池
セル（素電池）として実現さたり、或いは複数の電池セ
ルを直列に、更には並列に接続した電池ブロックとして
実現される。これ故、二次電池の仕様に応じた動作特性
の集積回路化された電圧検出装置を個々に開発したり、
或いは動作特性の異なる集積回路化された複数種の電圧
検出装置を予め準備しておき、これを選択して用いる必
要があり、電圧検出装置を集積回路として共用化するこ
とが困難であった。
【０００９】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、種々仕様の二次電池に応じてそ
のシャットダウン検出電圧と復帰検出電圧とを簡易に設
定可能な集積回路化された電圧検出装置を提供すること
にある。また本発明はこのような電圧検出装置を二次電
池と一体にパッケージ化した動作安定性の高い二次電池
装置を提供することにある。
たもので、その目的は、種々仕様の二次電池に応じてそ
のシャットダウン検出電圧と復帰検出電圧とを簡易に設
定可能な集積回路化された電圧検出装置を提供すること
にある。また本発明はこのような電圧検出装置を二次電
池と一体にパッケージ化した動作安定性の高い二次電池
装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
べく本発明に係る二次電池の電圧検出装置は、上記二次
電池の電池電圧を所定の分圧比で分圧する分圧抵抗と、
この分圧抵抗を介して求められる検出電圧と所定の基準
電圧とを比較する比較器と、この比較器の出力に応じて
前記分圧抵抗の分圧比を変更して前記比較器にヒステリ
シス特性を付与する分圧比制御手段とを備えたものであ
って、特に前記分圧抵抗を、前記比較器および分圧比制
御手段を主体として集積回路化される電圧検出装置本体
に対して外付けされるディスクリート部品としたことを
特徴としている。
べく本発明に係る二次電池の電圧検出装置は、上記二次
電池の電池電圧を所定の分圧比で分圧する分圧抵抗と、
この分圧抵抗を介して求められる検出電圧と所定の基準
電圧とを比較する比較器と、この比較器の出力に応じて
前記分圧抵抗の分圧比を変更して前記比較器にヒステリ
シス特性を付与する分圧比制御手段とを備えたものであ
って、特に前記分圧抵抗を、前記比較器および分圧比制
御手段を主体として集積回路化される電圧検出装置本体
に対して外付けされるディスクリート部品としたことを
特徴としている。
【００１１】また本発明に係る二次電池装置は、上述し
た如く構成される電圧検出装置を、種々の仕様の二次電
池と一体にパッケージ化し、該二次電池の性能に応じた
シャットダウン検出電圧と復帰検出電圧とを設定してな
ることを特徴としている。即ち、本発明は、比較器およ
び分圧比制御手段を主体として集積回路化される電圧検
出装置本体に対して、二次電池に対するシャットダウン
検出電圧および復帰検出電圧を設定する為の分圧抵抗を
外付けのディスクリート部品とすることでその抵抗値を
簡易に調整し得るようにし、集積回路化する電圧検出装
置本体を種々仕様の二次電池に対して共用化したことを
特徴としている。
た如く構成される電圧検出装置を、種々の仕様の二次電
池と一体にパッケージ化し、該二次電池の性能に応じた
シャットダウン検出電圧と復帰検出電圧とを設定してな
ることを特徴としている。即ち、本発明は、比較器およ
び分圧比制御手段を主体として集積回路化される電圧検
出装置本体に対して、二次電池に対するシャットダウン
検出電圧および復帰検出電圧を設定する為の分圧抵抗を
外付けのディスクリート部品とすることでその抵抗値を
簡易に調整し得るようにし、集積回路化する電圧検出装
置本体を種々仕様の二次電池に対して共用化したことを
特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態に係る二次電池の電圧検出装置について説明す
る。図１は二次電池のシャットダウン電圧とその復帰電
圧を検出する為の電圧検出装置の概略構成図で、Ｒ1,Ｒ
2,Ｒ3は上記二次電池の電圧Ｖbatを分圧して検出する分
圧抵抗である。これらの分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3は、以下
に示す用に証跡回路化される電圧検出装置本体１０に対
して外付けされるディスクリート部品からなり、該電圧
検出装置本体１０が搭載される回路基板（図示せず）に
装着されて該電圧検出装置本体１０に接続される。
実施形態に係る二次電池の電圧検出装置について説明す
る。図１は二次電池のシャットダウン電圧とその復帰電
圧を検出する為の電圧検出装置の概略構成図で、Ｒ1,Ｒ
2,Ｒ3は上記二次電池の電圧Ｖbatを分圧して検出する分
圧抵抗である。これらの分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3は、以下
に示す用に証跡回路化される電圧検出装置本体１０に対
して外付けされるディスクリート部品からなり、該電圧
検出装置本体１０が搭載される回路基板（図示せず）に
装着されて該電圧検出装置本体１０に接続される。
【００１３】さて前記電圧検出装置本体１０は、二次電
池の電池電圧Ｖbatを電源として作動する比較器１１
と、この比較器１１の出力に応じて前記分圧抵抗Ｒ1,Ｒ
2,Ｒ3による電池電圧Ｖbatの分圧比を変化させて前記比
較器１１の動作特性にヒステリシスを付与する分圧比制
御手段とを主体として構成され、これらを集積回路化し
て実現される。即ち、比較器１１は、その反転入力端子
(−)に定電流源１２および定電圧ダイオード１３にて前
記電池電圧Ｖbatから生成して基準電圧Ｖrefを入力し、
前記分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3にて前記電池電圧Ｖbatを分圧
した検出電圧をその非反転入力端子(＋)に入力し、これ
らの電圧を比較する如く構成される。
池の電池電圧Ｖbatを電源として作動する比較器１１
と、この比較器１１の出力に応じて前記分圧抵抗Ｒ1,Ｒ
2,Ｒ3による電池電圧Ｖbatの分圧比を変化させて前記比
較器１１の動作特性にヒステリシスを付与する分圧比制
御手段とを主体として構成され、これらを集積回路化し
て実現される。即ち、比較器１１は、その反転入力端子
(−)に定電流源１２および定電圧ダイオード１３にて前
記電池電圧Ｖbatから生成して基準電圧Ｖrefを入力し、
前記分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3にて前記電池電圧Ｖbatを分圧
した検出電圧をその非反転入力端子(＋)に入力し、これ
らの電圧を比較する如く構成される。
【００１４】ちなみに前記分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3は、電
圧検出装置本体１０に設けられた抵抗接続用の端子ａ,
ｂ,ｃにそれぞれ接続されるもので、上記端子ａは前記
分圧比制御手段を構成するスイッチ１４の共通接点に、
また前記端子ｂ,ｃは上記スイッチ１４の常閉接点およ
び常開接点にそれぞれ接続されている。尚、このスイッ
チ１４は、例えば前記比較器１１よりも高速にスイッチ
ング動作する半導体アナログスイッチとして実現され
る。しかして前記分圧抵抗Ｒ1は前記端子ａと二次電池
の正極(＋)との間に接続され、また前記分圧抵抗Ｒ2,Ｒ
3は前記各端子ｂ,ｃと上記二次電池の負極(−)との間に
それぞれ接続される。
圧検出装置本体１０に設けられた抵抗接続用の端子ａ,
ｂ,ｃにそれぞれ接続されるもので、上記端子ａは前記
分圧比制御手段を構成するスイッチ１４の共通接点に、
また前記端子ｂ,ｃは上記スイッチ１４の常閉接点およ
び常開接点にそれぞれ接続されている。尚、このスイッ
チ１４は、例えば前記比較器１１よりも高速にスイッチ
ング動作する半導体アナログスイッチとして実現され
る。しかして前記分圧抵抗Ｒ1は前記端子ａと二次電池
の正極(＋)との間に接続され、また前記分圧抵抗Ｒ2,Ｒ
3は前記各端子ｂ,ｃと上記二次電池の負極(−)との間に
それぞれ接続される。
【００１５】このようにして前記各端子ａ,ｂ,ｃに前記
分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3をそれぞれ接続することで、前記
スイッチ１４のオフ動作時には、前記二次電池の電池電
圧Ｖbatが Ｖ1 ＝Ｖbat・｛Ｒ2／(Ｒ1＋Ｒ2)｝ として検出され、また前記スイッチ１４のオン動作時に
は Ｖ2 ＝Ｖbat・｛Ｒ3／(Ｒ1＋Ｒ3)｝ として検出されるようになっている。尚、上記分圧抵抗
Ｒ2,Ｒ3は、例えば後述するように［Ｒ2＞Ｒ3］として
設定される。
分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3をそれぞれ接続することで、前記
スイッチ１４のオフ動作時には、前記二次電池の電池電
圧Ｖbatが Ｖ1 ＝Ｖbat・｛Ｒ2／(Ｒ1＋Ｒ2)｝ として検出され、また前記スイッチ１４のオン動作時に
は Ｖ2 ＝Ｖbat・｛Ｒ3／(Ｒ1＋Ｒ3)｝ として検出されるようになっている。尚、上記分圧抵抗
Ｒ2,Ｒ3は、例えば後述するように［Ｒ2＞Ｒ3］として
設定される。
【００１６】しかして前記比較器１１の出力は、２段の
インバータ回路１５,１６を順に介して電圧検出信号Ｖo
utとして出力され、例えば図示しない充放電制御回路等
に与えられる。また上記インバータ回路１５の出力は、
前記スイッチ１５を選択的に駆動するｐチャネル型のＦ
ＥＴ１７に与えられて該ＦＥＴ１７を作動させており、
該ＦＥＴ１７によって前記スイッチ１５が選択的にオン
・オフ駆動されるようになっている。尚、図中１８は上
記ＦＥＴ１７の負荷抵抗である。
インバータ回路１５,１６を順に介して電圧検出信号Ｖo
utとして出力され、例えば図示しない充放電制御回路等
に与えられる。また上記インバータ回路１５の出力は、
前記スイッチ１５を選択的に駆動するｐチャネル型のＦ
ＥＴ１７に与えられて該ＦＥＴ１７を作動させており、
該ＦＥＴ１７によって前記スイッチ１５が選択的にオン
・オフ駆動されるようになっている。尚、図中１８は上
記ＦＥＴ１７の負荷抵抗である。
【００１７】かくしてこのように構成された電圧検出装
置によれば、二次電池の電池電圧Ｖbatがそのシャット
ダウン電圧よりも十分に高い場合（初期状態）、例えば
比較器１１の出力が[Ｈ]レベルとなり、これによって前
記スイッチ１４がオフ動作状態にあるとする。この場合
には、前記スイッチ１４を介して前記分圧抵抗Ｒ2が選
択された状態にあるので前記二次電池の電池電圧Ｖbat
は、分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2により分圧されて前述した検出電
圧Ｖ1として比較器１１の非反転入力端子(＋)に与えら
れる。このときの検出電圧Ｖ1は前記基準電圧Ｖrefより
も高いことから前記比較器１１の出力が[Ｈ]レベルとな
り、前述した初期状態が設定される。
置によれば、二次電池の電池電圧Ｖbatがそのシャット
ダウン電圧よりも十分に高い場合（初期状態）、例えば
比較器１１の出力が[Ｈ]レベルとなり、これによって前
記スイッチ１４がオフ動作状態にあるとする。この場合
には、前記スイッチ１４を介して前記分圧抵抗Ｒ2が選
択された状態にあるので前記二次電池の電池電圧Ｖbat
は、分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2により分圧されて前述した検出電
圧Ｖ1として比較器１１の非反転入力端子(＋)に与えら
れる。このときの検出電圧Ｖ1は前記基準電圧Ｖrefより
も高いことから前記比較器１１の出力が[Ｈ]レベルとな
り、前述した初期状態が設定される。
【００１８】このような初期状態から前記二次電池の放
電に伴ってその電池電圧Ｖbatが次第に低下し、前記分
圧抵抗Ｒ1,Ｒ2により分圧されて検出される電圧Ｖ1が前
記基準電圧Ｖrefを下回ると、これによって前記比較器
１１の出力が反転して[Ｌ]レベルとなる。するとこれを
受けて該電圧検出装置本体１０の出力Ｖoutが[Ｌ]レベ
ルに反転し、前記二次電池の電池電圧Ｖbatがそのシャ
ントダウン電圧を下回ったことが検出される。また同時
にインバータ回路１５の出力を受けたＦＥＴ１７がオン
動作するので、これによって前記スイッチ１４が速やか
に切り換えられてオン動作する。
電に伴ってその電池電圧Ｖbatが次第に低下し、前記分
圧抵抗Ｒ1,Ｒ2により分圧されて検出される電圧Ｖ1が前
記基準電圧Ｖrefを下回ると、これによって前記比較器
１１の出力が反転して[Ｌ]レベルとなる。するとこれを
受けて該電圧検出装置本体１０の出力Ｖoutが[Ｌ]レベ
ルに反転し、前記二次電池の電池電圧Ｖbatがそのシャ
ントダウン電圧を下回ったことが検出される。また同時
にインバータ回路１５の出力を受けたＦＥＴ１７がオン
動作するので、これによって前記スイッチ１４が速やか
に切り換えられてオン動作する。
【００１９】このようなスイッチ１４のオン動作に伴っ
て今度は前記電池電圧Ｖbatが分圧抵抗Ｒ1,Ｒ3により分
圧され、検出電圧Ｖ2（＜Ｖ1）として前記比較器１１に
与えられる。従って前記検出電圧Ｖ1が基準電圧Ｖrefを
下回って比較器１１が反転動作すると、その出力を受け
てスイッチ１４が瞬時に切り替わり、上記検出電圧Ｖ1
に代えて該検出電圧Ｖ1より値低い検出電圧Ｖ2が比較器
１１に与えられることになるので、比較器１１は上記の
如く出力を反転した状態で安定する。
て今度は前記電池電圧Ｖbatが分圧抵抗Ｒ1,Ｒ3により分
圧され、検出電圧Ｖ2（＜Ｖ1）として前記比較器１１に
与えられる。従って前記検出電圧Ｖ1が基準電圧Ｖrefを
下回って比較器１１が反転動作すると、その出力を受け
てスイッチ１４が瞬時に切り替わり、上記検出電圧Ｖ1
に代えて該検出電圧Ｖ1より値低い検出電圧Ｖ2が比較器
１１に与えられることになるので、比較器１１は上記の
如く出力を反転した状態で安定する。
【００２０】しかる後、二次電池の電池電圧Ｖbatが次
第に回復し、その電池電圧Ｖbatが前記シャントダウン
電圧に達したとしても、前述した如くスイッチ１４がオ
ン動作状態にあるので前記比較器１１の非反転入力端子
(＋)に加わる検出電圧Ｖ2は前記基準電圧Ｖrefを上回る
ことがなく、比較器１１は反転動作することがない。し
かし二次電池の電池電圧Ｖbatが更に回復し、前記分圧
抵抗Ｒ1,Ｒ3により分圧されて検出される電圧Ｖ2が前記
基準電圧Ｖrefを上回ると、この時点で前記比較器１１
が反転動作し、その出力が[Ｈ]レベルとなる。
第に回復し、その電池電圧Ｖbatが前記シャントダウン
電圧に達したとしても、前述した如くスイッチ１４がオ
ン動作状態にあるので前記比較器１１の非反転入力端子
(＋)に加わる検出電圧Ｖ2は前記基準電圧Ｖrefを上回る
ことがなく、比較器１１は反転動作することがない。し
かし二次電池の電池電圧Ｖbatが更に回復し、前記分圧
抵抗Ｒ1,Ｒ3により分圧されて検出される電圧Ｖ2が前記
基準電圧Ｖrefを上回ると、この時点で前記比較器１１
が反転動作し、その出力が[Ｈ]レベルとなる。
【００２１】この結果、電圧検出装置本体１０の出力Ｖ
outが[Ｈ]レベルに反転し、前記二次電池の電池電圧Ｖb
atが正常値に復帰したことが検出される。また同時にイ
ンバータ回路１５の出力により前記ＦＥＴ１７がオフ動
作するので、これによって前記スイッチ１４が速やかに
切り換えられてオフ動作する。そして前記分圧抵抗Ｒ3
に代えて再度前記分圧抵抗Ｒ2が回路接続され、これら
の分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2により分圧して検出される検出電圧
Ｖ1が前記比較１１に与えられて、前述した如く二次電
池の電池電圧Ｖbatのシャントダウン電圧を越える低下
の検出が行われることになる。
outが[Ｈ]レベルに反転し、前記二次電池の電池電圧Ｖb
atが正常値に復帰したことが検出される。また同時にイ
ンバータ回路１５の出力により前記ＦＥＴ１７がオフ動
作するので、これによって前記スイッチ１４が速やかに
切り換えられてオフ動作する。そして前記分圧抵抗Ｒ3
に代えて再度前記分圧抵抗Ｒ2が回路接続され、これら
の分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2により分圧して検出される検出電圧
Ｖ1が前記比較１１に与えられて、前述した如く二次電
池の電池電圧Ｖbatのシャントダウン電圧を越える低下
の検出が行われることになる。
【００２２】従って上述した如く構成された電圧検出装
置によれば、図２にその動作遷移を示すように二次電池
の電池電圧Ｖbatの変化を、分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3による
電源電圧Ｖbatの分圧比を比較器１１の出力に応じて簡
単に切り換えることで、シャットダウン検出電圧と復帰
検出電圧とを個別に設定し、所定幅のヒステリシスを持
たせて検出することができる。特に分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ
3による電池電圧Ｖbatの分圧比は、電圧検出装置本体１
１に対して外付けされるディスクリート部品の抵抗値と
して個別に設定することが可能なので、二次電池の性能
に応じて調整することが可能であり、その電圧検出レベ
ル（シャントダウン検出電圧，復帰検出電圧）を任意に
設定可能である。
置によれば、図２にその動作遷移を示すように二次電池
の電池電圧Ｖbatの変化を、分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3による
電源電圧Ｖbatの分圧比を比較器１１の出力に応じて簡
単に切り換えることで、シャットダウン検出電圧と復帰
検出電圧とを個別に設定し、所定幅のヒステリシスを持
たせて検出することができる。特に分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ
3による電池電圧Ｖbatの分圧比は、電圧検出装置本体１
１に対して外付けされるディスクリート部品の抵抗値と
して個別に設定することが可能なので、二次電池の性能
に応じて調整することが可能であり、その電圧検出レベ
ル（シャントダウン検出電圧，復帰検出電圧）を任意に
設定可能である。
【００２３】これ故、二次電池装置（電池パック）を実
現するに際して、二次電池の仕様が定まらないような場
合であっても、予め上述した構成の集積回路化された電
圧検出装置本体１０を準備しておき、最終的に評価・決
定された二次電池の特性に応じて前記電圧検出装置本体
１０に外付けされる分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3を決定すれば
良いので、該二次電池装置（電池パック）の開発が非常
に容易となる。またその開発期間の大幅な短縮を図り得
る。更には種々仕様の二次電池に対して上記の如く集積
回路化された電圧検出装置本体１０を共通に用いること
ができるので、種々構成（特性）の電圧検出装置本体１
０を準備する必要がなく、また電圧検出装置本体１０事
態の開発も容易化し得るので、全体的な製造コストの低
減を図ることができる等の効果が奏せられる。
現するに際して、二次電池の仕様が定まらないような場
合であっても、予め上述した構成の集積回路化された電
圧検出装置本体１０を準備しておき、最終的に評価・決
定された二次電池の特性に応じて前記電圧検出装置本体
１０に外付けされる分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3を決定すれば
良いので、該二次電池装置（電池パック）の開発が非常
に容易となる。またその開発期間の大幅な短縮を図り得
る。更には種々仕様の二次電池に対して上記の如く集積
回路化された電圧検出装置本体１０を共通に用いること
ができるので、種々構成（特性）の電圧検出装置本体１
０を準備する必要がなく、また電圧検出装置本体１０事
態の開発も容易化し得るので、全体的な製造コストの低
減を図ることができる等の効果が奏せられる。
【００２４】また上述した構成であれば、分圧抵抗Ｒ1,
Ｒ2,Ｒ3が電圧検出装置本体１０に対して外付けされる
ので、例えば二次電池の充電時および放電時に応じて外
付け抵抗の値を変え、これによって充電時の検出電圧と
そのヒステリシス幅、また放電時の検出電圧とそのヒス
テリシス幅とを別個に設定することが可能である。具体
的には二次電池が充電状態であるか放電状態であるかに
応じて、例えば前記分圧抵抗Ｒ2,Ｒ3に対してそれぞれ
抵抗Ｒ4,Ｒ5を選択的に並列接続したり、或いは上記抵
抗Ｒ2,Ｒ3と抵抗Ｒ4,Ｒ5とを選択切り替えするようにし
ても良い。このようにすれば充電時の電圧検出用と、放
電時の電圧検出用との２つの電圧検出装置を準備する必
要がなくなるので、以下に示すように二次電池装置（電
池パック）を実現する場合、その構成の簡易化を図るこ
とが可能となる。
Ｒ2,Ｒ3が電圧検出装置本体１０に対して外付けされる
ので、例えば二次電池の充電時および放電時に応じて外
付け抵抗の値を変え、これによって充電時の検出電圧と
そのヒステリシス幅、また放電時の検出電圧とそのヒス
テリシス幅とを別個に設定することが可能である。具体
的には二次電池が充電状態であるか放電状態であるかに
応じて、例えば前記分圧抵抗Ｒ2,Ｒ3に対してそれぞれ
抵抗Ｒ4,Ｒ5を選択的に並列接続したり、或いは上記抵
抗Ｒ2,Ｒ3と抵抗Ｒ4,Ｒ5とを選択切り替えするようにし
ても良い。このようにすれば充電時の電圧検出用と、放
電時の電圧検出用との２つの電圧検出装置を準備する必
要がなくなるので、以下に示すように二次電池装置（電
池パック）を実現する場合、その構成の簡易化を図るこ
とが可能となる。
【００２５】ちなみに上記構成の電圧検出装置を二次電
池と一体にパッケージ化して二次電池装置（電池パッ
ク）を実現する場合には、例えば図３に示すように構成
するようにすれば良い。即ち、二次電池ＢＡＴに対し
て、その充放電を制御するパワーようＦＥＴからなるス
イッチ２１と、充放電電流検出用の抵抗２２とを直列に
接続する。また二次電池ＢＡＴの内部を温度を検出する
温度センサ２３と共に、フュエルケージ回路２４やその
動作を制御するマイクロプロセッサ２５、更に前述した
電圧検出回路１０を一体にパッケージ化して二次電池装
置（電池パック）を構成するようにすれば良い、尚、前
記フュエルケージ回路２４は、例えばパワースイッチ回
路２４ａや電流計測回路２４ｂ、電圧計測回路２４ｃ、
過電流保護回路２４ｄ、およびスイッチドライバ２ｅ等
を具備して構成される。そして前記温度センサ２３によ
り検出される電池温度を、マイクロプロセッサ２５に内
蔵されたＡＤ変換器２５ａを介して取り込みながら、二
次電池ＢＡＴの充放電電流やその電池電圧を計測し、電
池残容量をモニタしながらその充放電を制御するように
二次電池装置を構成すれば良い。この際、前記電圧検出
装置１０は、その出力にて上記フュエルケージ回路２４
やマイクロプロセッサ２５の作動を制御して、その安定
した動作を保証する役割を果たす。
池と一体にパッケージ化して二次電池装置（電池パッ
ク）を実現する場合には、例えば図３に示すように構成
するようにすれば良い。即ち、二次電池ＢＡＴに対し
て、その充放電を制御するパワーようＦＥＴからなるス
イッチ２１と、充放電電流検出用の抵抗２２とを直列に
接続する。また二次電池ＢＡＴの内部を温度を検出する
温度センサ２３と共に、フュエルケージ回路２４やその
動作を制御するマイクロプロセッサ２５、更に前述した
電圧検出回路１０を一体にパッケージ化して二次電池装
置（電池パック）を構成するようにすれば良い、尚、前
記フュエルケージ回路２４は、例えばパワースイッチ回
路２４ａや電流計測回路２４ｂ、電圧計測回路２４ｃ、
過電流保護回路２４ｄ、およびスイッチドライバ２ｅ等
を具備して構成される。そして前記温度センサ２３によ
り検出される電池温度を、マイクロプロセッサ２５に内
蔵されたＡＤ変換器２５ａを介して取り込みながら、二
次電池ＢＡＴの充放電電流やその電池電圧を計測し、電
池残容量をモニタしながらその充放電を制御するように
二次電池装置を構成すれば良い。この際、前記電圧検出
装置１０は、その出力にて上記フュエルケージ回路２４
やマイクロプロセッサ２５の作動を制御して、その安定
した動作を保証する役割を果たす。
【００２６】この際、上記フュエルケージ回路２４にて
検出される電流の向きによって二次電池が充電中か、或
いは放電中かを判定することができるので、その判定結
果を用いて前述した抵抗の切り替え制御を実行するよう
にすれば、前述したように１つの電圧検出装置だけで二
次電池の充放電に応じた電圧検出を確実に行うことが可
能となる。
検出される電流の向きによって二次電池が充電中か、或
いは放電中かを判定することができるので、その判定結
果を用いて前述した抵抗の切り替え制御を実行するよう
にすれば、前述したように１つの電圧検出装置だけで二
次電池の充放電に応じた電圧検出を確実に行うことが可
能となる。
【００２７】尚、本発明は上述した実施形態に限定され
るものではない。例えば電圧検出装置本体１０を構成す
る比較器１１の構成や、分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3に対する
分圧比制御手段の構成は、種々変形可能である。例えば
分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3を互いに並列接続して、その分圧
比を代えるように構成することも勿論可能である。また
予め所定抵抗値の分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3を内蔵してお
き、これらの内蔵した分圧抵抗に対してた外付けの抵抗
を直列に、或いは並列に接続し得るように構成すること
も可能である。その他。本発明はその要旨を逸脱しない
範囲で種々変形して実施することができる。その他、本
発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施す
ることが可能である。
るものではない。例えば電圧検出装置本体１０を構成す
る比較器１１の構成や、分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3に対する
分圧比制御手段の構成は、種々変形可能である。例えば
分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3を互いに並列接続して、その分圧
比を代えるように構成することも勿論可能である。また
予め所定抵抗値の分圧抵抗Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3を内蔵してお
き、これらの内蔵した分圧抵抗に対してた外付けの抵抗
を直列に、或いは並列に接続し得るように構成すること
も可能である。その他。本発明はその要旨を逸脱しない
範囲で種々変形して実施することができる。その他、本
発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施す
ることが可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、二
次電池の電池電圧を分圧抵抗にて所定の分圧比で分圧し
て求められる検出電圧を比較器において所定の基準電圧
と比較すると共に、この比較器の出力に応じて前記分圧
抵抗の分圧比を変更して前記比較器にヒステリシス特性
を付与する分圧比制御手段を備え、前記分圧抵抗を、前
記比較器および分圧比制御手段を主体として集積回路化
される電圧検出装置本体に対して外付けされるディスク
リート部品としているので、上記分圧抵抗を調整するだ
けで種々仕様の二次電池に対するシャットダウン検出電
圧および復帰検出電圧を簡易に設定することができる。
次電池の電池電圧を分圧抵抗にて所定の分圧比で分圧し
て求められる検出電圧を比較器において所定の基準電圧
と比較すると共に、この比較器の出力に応じて前記分圧
抵抗の分圧比を変更して前記比較器にヒステリシス特性
を付与する分圧比制御手段を備え、前記分圧抵抗を、前
記比較器および分圧比制御手段を主体として集積回路化
される電圧検出装置本体に対して外付けされるディスク
リート部品としているので、上記分圧抵抗を調整するだ
けで種々仕様の二次電池に対するシャットダウン検出電
圧および復帰検出電圧を簡易に設定することができる。
【００２９】特に集積回路化される電圧検出装置本体を
種々仕様の二次電池に対して共用化し得るので、電圧検
出装置と二次電池と一体にパッケージ化した二次電池装
置の開発を容易化し、安価に製作することができる等の
実用上多大なる効果が奏せられる。
種々仕様の二次電池に対して共用化し得るので、電圧検
出装置と二次電池と一体にパッケージ化した二次電池装
置の開発を容易化し、安価に製作することができる等の
実用上多大なる効果が奏せられる。
【図１】本発明の一実施形態に係る二次電池の電圧検出
装置の概略構成図。
装置の概略構成図。
【図２】図１に示す電圧検出装置の電池電圧Ｖbatの変
化に対する動作特性を示す遷移図。
化に対する動作特性を示す遷移図。
【図３】図１に示す電圧検出装置と二次電池とを一体に
パッケージ化して構成される二次電池装置（電池パッ
ク）の概略構成図。
パッケージ化して構成される二次電池装置（電池パッ
ク）の概略構成図。
【図４】従来の集積回路化された電圧検出装置の構成例
を示す図。
を示す図。
ＢＡＴ 二次電池 Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3 分圧抵抗（ディスクリート部品） １０ 電圧検出装置本体（集積回路化） １１ 比較器 １２ 定電流源 １３ 定電圧ダイオード（基準電圧） １４ スイッチ １５ インバータ回路 １６ インバータ回路 １７ ＦＥＴ １８ 負荷抵抗
Claims (2)
- 【請求項１】 二次電池の電池電圧を所定の分圧比で分
圧する分圧抵抗と、この分圧抵抗を介して求められる検
出電圧と所定の基準電圧とを比較する比較器と、この比
較器の出力に応じて前記分圧抵抗の分圧比を変更して前
記比較器にヒステリシス特性を付与する分圧比制御手段
とを具備し、 前記分圧抵抗を、前記比較器および分圧比制御手段を主
体として集積回路化される電圧検出装置本体に対して外
付けされるディスクリート部品としたことを特徴とする
二次電池の電圧検出装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の二次電池の電圧検出装
置を、該二次電池と一体にパッケージ化してなることを
特徴とする二次電池装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10057019A JPH11258280A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 二次電池の電圧検出装置および二次電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10057019A JPH11258280A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 二次電池の電圧検出装置および二次電池装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11258280A true JPH11258280A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13043735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10057019A Pending JPH11258280A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 二次電池の電圧検出装置および二次電池装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11258280A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7446574B2 (en) | 2004-02-23 | 2008-11-04 | Rohm Co., Ltd. | Voltage detecting circuit and battery device using same |
| JP2010051080A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Nec Corp | 携帯型電子機器の電源制御回路および電源制御方法 |
| JP2010156625A (ja) * | 2008-12-29 | 2010-07-15 | Yanagi Elec Co Ltd | 電源素子の状態計測装置及び直流電源の状態監視装置 |
| JP2011205855A (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 過電流防止式電源装置及びそれを用いた照明器具 |
| JP2014062825A (ja) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 電圧検出回路及び電圧検出方法 |
| JP2015112007A (ja) * | 2011-05-31 | 2015-06-18 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電池システム監視装置 |
| JP2021018217A (ja) * | 2019-07-24 | 2021-02-15 | ローム株式会社 | 電圧監視回路 |
| JP2021071392A (ja) * | 2019-10-31 | 2021-05-06 | ローム株式会社 | 電圧監視回路 |
-
1998
- 1998-03-09 JP JP10057019A patent/JPH11258280A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7446574B2 (en) | 2004-02-23 | 2008-11-04 | Rohm Co., Ltd. | Voltage detecting circuit and battery device using same |
| JP2010051080A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Nec Corp | 携帯型電子機器の電源制御回路および電源制御方法 |
| JP2010156625A (ja) * | 2008-12-29 | 2010-07-15 | Yanagi Elec Co Ltd | 電源素子の状態計測装置及び直流電源の状態監視装置 |
| JP2011205855A (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 過電流防止式電源装置及びそれを用いた照明器具 |
| JP2015112007A (ja) * | 2011-05-31 | 2015-06-18 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電池システム監視装置 |
| JP2014062825A (ja) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 電圧検出回路及び電圧検出方法 |
| JP2021018217A (ja) * | 2019-07-24 | 2021-02-15 | ローム株式会社 | 電圧監視回路 |
| JP2021071392A (ja) * | 2019-10-31 | 2021-05-06 | ローム株式会社 | 電圧監視回路 |
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