充电装置、电池组及使用它们的充电系统制造方法及图纸

根据从温度检测端子８来的信息检测电池组２温度的上升率在规定值以上时，或根据从电压检测端子９来的信息检测电池组的电压的上升率在规定值以下时，包括充电控制装置１０的充电装置１向输出控制开关１４送出输出ＯＦＦ信号，进行电池组的保护控制。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池组及使用该电池组的充电系统，特别涉及在锂离子二次电池有效的二次电池的保护装置。
技术介绍
关于使用作为携带型电子设备的电源的锂离子二次电池的电池组，用图4说明以往的保护控制的方法。锂离子二次电池111通过逆流防止二极管115与正端子116和负端子117之间串行连接，又对于前述锂离子二次电池111串行配设由过充电保护用附属寄生二极管的MOSFET(以下，称为充电FET)和过放电保护用附属寄生二极管的MOSFET(以下，称为放电FET)构成的FET开关114。设置控制电路112控制这FET开关114的充电FET和放电FET的开 关，这控制电路112向锂离子二次电池111的两端电压和FET开关114的两端电压输入放电电流。这控制电路112接受前述的输入信息，通过触发器113，由FET开关114进行充电 放电都开、只充电开、只放电开、充放电都关的四值控制。这里，含有控制电路112、触发器113、FET开关114的保护电路，一般称为SU(安全装置)。因此，对便携式电子设备充电时，由那些本体或者充电器充电控制和在故障时动作的由上述的电池组内部的SU控制的两个控制是独立存在的充电控制。作为一般的控制方法分别如下。正常时的携式电子设备或充电器的充电控制是，①4.2V定电压充电、②0.7C最大电流控制、③充电结束控制(电流值，充电时间或其组合)的其中之一控制、电池组内部的SU不动作。这些控制由于故障或误动作不动作时，电池组内部的SU，①考虑充电电压的控制的公差或温度离散，检测与充电电压正常的变动范围无重叠设定的4.35V±0.05V的电压时切断充电电路(有复位型、非复位型)、②检测最大电流2.0C-4.0C时切断充电电路、进行那样的控制。又不包括SU机能时、在携式电子设备或充电器侧也，①检测4.55V±0.05V的电压时切断充电电路、②检测最大充电电流的1.3倍的电流时切断充电电路、③通过电池组侧温度检测端子118传达，热敏电阻119检测的锂离子二次电池111的表面温度在0℃-40℃范围以外时不充电、④由定时器在2-3小时停止充电、有这种保护机能。这样，关于锂离子二次电池的充电，想定故障的多重保护作为基本的想法，确保商品的可靠性(安全性)。但是，在上记以往的内藏SU的电池组及其用于那电池组的充电系统，存在电池组内部的SU作为前提是为了多重保护，当然不能没有SU。在电池组，光是控制电路112、触发器113、FET开关114之类的SU的主要部件就占整个成本的3成，是用锂离子二次电池的电池组的高成本化的一个原因。此外，关于电池组单体的保护功能改良，如在特开平8-116627号公报中所有想法实现了，用这些措施在成本方面仍是大问题。本专利技术是为了解决这样前述的问题，其目的是作为单元电池的锂离子二次电池，特别用锂离子二次电池的电池组，不光改良单体，重新认识充电系统整体，进行多重保护，同时删除SU的主要部件，大幅降低成本和由于删除SU的主要部件缩短开发周期以及谋求电池组小型化。
技术实现思路
为达成上述目的，本专利技术的充电系统，包括充电装置及电池组。前述充电装置，包括直流变换市电的AC/DC变换器，将来自前述AC/DC变换器输出传输到电池组的充电输出端子，与其对应的GND端子，在充电路线配设的电压、电流检测装置，在充电路线配设的过压保护装置，检测电池组电压的电压检测端子，检测电池组温度的温度检测端子，接受从前述电压、电流检测装置和前述电压检测端子和前述温度检测端子来的信号，进行各种充电控制的充电控制装置，接受从在充电路线配设前述充电控制装置来的信号，进行输出控制的输出控制开关。此外，前述电池组，包括充电对象的锂离子二次电池，与用于向前述锂离子二次电池充电的充电装置和电气连接的正端子及负端子，检测前述锂离子二次电池的表面温度的热敏电阻，将用前述热敏电阻检测的温度信息输出到充电装置的电池组侧温度检测端子。本专利技术的充电系统，通过从前述电池组侧温度检测端子、前述温度检测端子的前述充电控制装置接受的前述电池组温度的上升率在规定值以上时，前述充电控制装置向前述输出控制开关送出输出OFF信号，进行前述电池组的保护控制。这时，作为单元电池所用的锂离子二次电池，最好含有过充电抑制添加剂。这样，过充电时因为电池表面温度早期或急剧上升，抓住温度上升在早期或容易实行保护控制。此外，本专利技术的充电系统，在前述充电装置中增加，包括充电对象的锂离子二次电池，前述锂离子二次电池与前述充电装置电气连接的正端子及负端子，检测前述锂离子二次电池的电池电压的电池电压检测装置，将用前述电池电压检测装置检测的电压信息输出到前述充电装置的电池组侧电压检测端子的电池组。这样，通过前述电池组侧电压检测端子和前述电压检测端子前述充电控制装置接受的前述电池组电压的上升率在规定值以下时，前述充电控制装置向前述输出控制开关送出输出OFF信号，进行前述电池组的保护控制。这时，作为单元电池所用的锂离子二次电池，最好含有过充电抑制添加剂。这样，过充电时因为电池电压的上升率的变化早期发生，抓住电压上升的变化在早期或容易实行保护控制。这样，作为充电系统整体进行多重保护同时不特别地进行构成要素的添加，由于从电池组削减SU的主要部件能够谋求电池组的小型化和大幅度成本下降和开发周期的缩短。附图说明图1表示本专利技术的充电系统的方框图。图2表示锂离子二次电池的过充电时的温度特性图。图3表示锂离子二次电池的过充电时的电压特性图。图4表示以往的电池组的方框图。本专利技术的较佳实施形态以下，关于本专利技术的较好的实施形态参照附图详细地进行说明。此外，以下所示实施形态是实现本专利技术的一例，不应该限定本专利技术的技术范围。图1所示本专利技术的充电系统的方框图。在图中，1是笔记本电脑或移动电话机等设备与充电器或AC适配器的组合、或者是充电器单体等的充电装置，2是作为单元电池的用锂离子二次电池的电池组。充电装置1，包括直流变换市电的AC/DC变换器3，在充电路线配设的向电池组2输出计测电压、电流的电压、电流检测装置4，在充电路线配设的防止过渡电压流向电池组2的过压保护装置5，用于向电池组2电压输出的充电输出端子6及GND端子7，检测电池组温度的温度检测端子8，检测电池组电压的电压检测端子9，接受从电压、电流检测装置4、温度检测端子8、电压检测端子9来的信号进行各种充电控制的充电控制装置10。这种充电控制装置10根据充电状态对LED11点亮、熄灭所定颜色同时，通过电压、电流控制装置12、触发器13、输出控制开关14，进行开始、中止充电的控制。电池组2，包括正端子16，负端子17，单电池或多个电池的锂离子二次电池21，逆流防止二极管22，为计测电池电压的电池电压检测装置的电阻20，把那电池电压信息输出到充电装置1的电池组侧电压检测端子19，检测锂离子二次电池21的表面温度的热敏电阻23，把那温度信息输出到充电装置1的电池组侧温度检测端子18。关于本专利技术充电端子、温度检测端子 电压检测端子等的各端子不管是接触式，非接触式，能够进行同等的控制。从图1可见，在本专利技术的充电系统，删除图4所示用虚线围成的以往的电池组的构成部件中部分保护电路SU。这部分是测定、控制电压的IC基板或半导体开关部分在保护电路中占成本的大部分。另外低成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电装置（１），用于对使用锂二次电池的电池组（２）进行充电，其特征在于，包括 直流变换市电的ＡＣ／ＤＣ变换器（３）， 将来自所述ＡＣ／ＤＣ变换器的输出传输到电池组的充电输出端子（６）， 与其对应的ＧＮＤ端子（７）， 在充电路线配设的电压、电流检测装置（４）， 在充电路线配设的过压保护装置（５）， 检测电池组电压的电压检测端子（９）， 检测电池组温度的温度检测端子（８）， 接受从所述电压、电流检测装置和所述电压检测端子和所述温度检测端子来的信号，进行各种充电控制的充电控制装置（１０），以及 接受从在充电路线配设所述充电控制装置来的信号，进行输出控制的输出控制开关（１４）； 电池组温度的上升率在规定值以上时，所述充电控制装置向所述输出控制开关送出输出ＯＦＦ信号，进行保护控制。

【技术特征摘要】
JP 2000-6-30 198300/001.一种充电装置(1)，用于对使用锂二次电池的电池组(2)进行充电，其特征在于，包括直流变换市电的AC/DC变换器(3)，将来自所述AC/DC变换器的输出传输到电池组的充电输出端子(6)，与其对应的GND端子(7)，在充电路线配设的电压、电流检测装置(4)，在充电路线配设的过压保护装置(5)，检测电池组电压的电压检测端子(9)，检测电池组温度的温度检测端子(8)，接受从所述电压、电流检测装置和所述电压检测端子和所述温度检测端子来的信号，进行各种充电控制的充电控制装置(10)，以及接受从在充电路线配设所述充电控制装置来的信号，进行输出控制的输出控制开关(14)；电池组温度的上升率在规定值以上时，所述充电控制装置向所述输出控制开关送出输出OFF信号，进行保护控制。2.一种充电装置(1)，用于对使用锂二次电池的电池组(2)进行充电，其特征在于，包括直流变换市电的AC/DC变换器(3)，将来自所述AC/DC变换器的输出传输到电池组的充电输出端子(6)，与其对应的GND端子(7)，在充电路线配设的电压、电流检测装置(4)，在充电路线配设的过压保护装置(5)，检测电池组电压的电压检测端子(9)，检测电池组温度的温度检测端子(8)，接受从所述电压、电流检测装置和所述电压检测端子和所述温度检测端子来的信号，进行各种充电控制的充电控制装置(10)，以及接受从在充电路线配设所述充电控制装置来的信号，进行输出控制的输出控制开关(14)；电池组的电压的上升率在规定值以下时，所述充电控制装置向所述输出控制开关送出输出OFF信号，进行保护控制。3.一种电池组，其特征在于，包括充电对象的锂二次电池，与用于向所述锂二次电池充电的充电装置(1)电气连接的正端子(16)及负端子(17)，检测所述锂二次电池的表面温度的热敏电阻(23)，以及将用所述热敏电阻检测的温度信息输出到充电装置的电池组侧温度检测端子(18)；根据从所述电池组侧温度检测端子来的信息检测的电池组温度的上升率在规定值以上时，接受由充电装置进行输出OFF的控制。4.一种电池组，其特征在于，包括充电对象的锂二次电池，与用于向所述锂二次电池充电的充电装置(1)电气连接的正端子(16)及负端子(17)，检测所述锂二次电池的电池电压的电池电压检测装置，以及将用所述电池电压检测装置检测的电压信息输出到充电装置的电池组侧的电压检测端子(19)；根据从所述电池组侧温度检测端子来的信息检测的电池组温度的上升率在规定值以下时，接受由充电装置进行输出OFF的控制5.如权利要求3所述的电池组，其特征在于，在锂二次电池中，含有抑制过充电...

【专利技术属性】
技术研发人员：芳澤浩司，新原淳一，小森正景，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]