电池状态检测电路制造技术

在电池状态监测电路和利用这种监测电路的电池设备中，即使充电抑制信号输入到微机控制端子，也可以防止其中充电控制晶体管和放电控制晶体管都截止，并且电池电压不能施加在负载上的锁定方式。电路这样构成，即使充电抑制信号输入到微机控制端子，在过电流电压检测端子达到具有过电流检测电压的情况下，撤销了微机控制端子的充电抑制信号。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有充电控制晶体管栅连接端子、放电控制晶体管栅连接端子、过电流电压检测端子、和微机控制端子的电池状态监测电路。
技术介绍
通常，如图2中所示，电池状态监测电路具有各电池电压监测端子5A至9A、充电控制晶体管栅连接端子10A(以下称作COP端子)、放电控制晶体管栅连接端子11A(以下称作DOP端子)、过电流电压检测端子12A(以下称作VMP端子)、和微机控制端子(以下称作CTL端子)13A。电池装置由充电控制晶体管14A、放电控制晶体管16A、VMP端子负载电阻器18A、和二次电池1A至4A构成。微机21A连接到CTL端子13A，负载19A和充电器20A连接在电池装置的外部端子EB+和EB-之间。在正常状态由负载电阻器18A将VMP端子12A拔起(pull up)至VDD。VMP端子12A监测在VDD和VMP端子之间的电压，检测该电压从VDD降低所希望的电压，导致DOP端子11A输出“H”。也就是，VMP＝“L”导致DOP＝“H”，放电控制晶体管16A截止。CTL端子13A是用于在电池状态监测电路22A和微机21A之间进行通信的端子。在图2中显示常规电路，当充电抑制信号(这里，过充电抑制信号假设为“H”)输入到CTL端子13A时，使得COP端子10A输出“H”。也就是，CTL＝“H”导致COP＝“H”，充电控制晶体管14A截止。这里，图2中所示的箭头表示信号的流向。图4显示了在常规电池状态监测电路和利用这种监测电路的电池装置的CTL、VMP和COP端子之间关系的计时图表。根据图4，当充电抑制信号从微机21A输入到CTL端子13A时，COP端子10A输出“H”以截止充电控制晶体管14A。当通过过电流信号等VMP端子电压达到检测电压时，DOP端子输出“H”以截止放电控制晶体管16A。也就是说，当CTL＝“H”时，确定COP＝“H”，而与VMP端子12A的信号无关。在常规电池装置中，当从微机21A向CTL端子13A输入充电抑制信号时，充电控制晶体管14A和放电控制晶体管16A都截止，所存在问题在于即使负载连接在端子EB+和EB-之间，它也被锁定在不能提供电池电压的状态。在图2中，当从微机21A向CTL端子13A输入充电抑制信号时，COP端子10A输出“H”，充电控制晶体管14A截止。此时，如果在端子EB+和EB-之间连接负载，由于电流流过充电控制晶体管14A的寄生二极管15A，因此在VDD和EB+之间产生寄生二极管15A的结电压(VF)的电压降。这里，由于VMP端子12A监测在VDD和VMP端子之间的电压，由电压降引起过电流的检测，DOP端子输出“H”，放电控制晶体管M2截止。
技术实现思路
为了解决上述问题，根据本专利技术，添加电路以撤销在VMP端子12A达到具有过电流检测电压的情况下的CTL端子13A的充电抑制信号，即使充电抑制信号输入到CTL端子13A，由此防止了其中充电控制晶体管14A和放电控制晶体管16A均截止、且电池电压不能施加在负载上的锁定方式的出现。本专利技术是这样构造的在电池状态监测电路中，添加用于撤销在VMP端子12A达到具有过电流检测电压的情况下的CTL端子13A的充电抑制信号的电路，即使充电抑制信号输入到CTL端子13A。附图说明在附图中，图1是显示本专利技术的电池状态监测电路的示意图；图2是显示常规电池状态监测电路的示意图；图3是本专利技术的电池状态监测电路的时间图；图4是常规电池状态监测电路的时间图；图5是本专利技术的电池状态监测电路的示意图； 图6是本专利技术的BOX电路；以及图7是本专利技术的BOX电路。实施例详细描述图1示出应用了本专利技术的电池状态监测电路和利用此监测电路的电池装置的结构例。以下将参考图1描述本专利技术的实施例。在图1中，多个二次电池1至4(例如，锂离子电池的电池单元)以串联方式一个接一个的连接。二次电池1的正极连接到由FET等形成的放电控制晶体管16。放电控制晶体管16和充电控制晶体管14以彼此串联的方式连接，充电控制晶体管直接连接到电池装置的外部端子EB+。充电控制晶体管14和放电控制晶体管16用作控制从电池装置放电和从充电器充电的开关元件。当禁止向电池装置充电时，充电控制晶体管14截止。当禁止从电池装置放电时，放电控制晶体管16截止。使本专利技术具有这样的电路结构即使充电抑制信号输入到CTL端子13，在VMP端子12达到具有过电流检测电压的情况下，也能撤销CTL端子13的充电抑制信号。在图1中，采用AND电路的结构作为例子，应用到上述电路结构的所有电路如图1中的BOX电路23所示。图1中的每个箭头表示信号的流向。图3是显示本专利技术的电池状态监测电路和利用此监测电路的电池装置的端子CTL、VMP与COP之间关系的时间图表。根据图3，当CTL＝“H”、VMP＝“L”时，确定COP＝“L”，并且仅当CTL＝“H”时，确定COP＝“H”。在本专利技术的图1中，虽然充电和放电控制晶体管14和16是Pch晶体管，通过使电池状态监测电路的逻辑反相，也可以采用Nch晶体管。图5是显示本专利技术的电池状态监测电路和利用此监测电路的电池装置的另一个例子的框图。在图5中，新添加过充电检测电路25和过电流检测电路26，提供BOX电路24代替BOX电路23。其它与图1中的那些相同。过充电检测电路25与作为输入的电池电压监测端子5至9连接，并监测二次电池1至4的各电压。在二次电池1至4的任意一个超过过充电检测电压的情况下，过充电检测电路25将充电抑制信号输出到BOX电路24。过电流检测电路26与电池电压监测端子5和作为输入的过电流电压检测端子12连接，并监测在两个输入端子之间的电压差。在放电电流变高的情况下，由放电电流与充电控制晶体管14和放电控制晶体管16的沟道电阻的乘积产生的电压差变高，超过过电流检测电压，过电流检测电路将放电抑制信号输出到BOX电路24和放电控制晶体管栅连接端子11。BOX电路24与微机控制端子13、从过充电检测电路25的输出、以及作为输入的从过电流检测电路26的输出连接。在输入来自过充电检测电路25的充电抑制信号或来自微机的充电抑制信号的情况下，BOX电路将充电抑制信号输出到充电控制晶体管栅连接端子10。但当放电抑制信号从过电流检测电路26输出时，BOX至少撤销来自微机的充电抑制信号。在图5中，当充电抑制信号从微机21由CTL端子13输入到BOX电路24时，BOX电路24将充电抑制信号输出到充电控制晶体管栅连接端子10。然后，充电控制晶体管14截止。此时，如果负载连接在端子EB+和EB-之间，由于电流流过充电控制晶体管14的寄生二极管15，在VDD和EB+之间产生与寄生二极管15的结电压(VF)对应的电压降。然后，降低监测在VDD和VMP端子之间电压的VMP端子12的电压，过电流检测电路26输出放电抑制信号。当放电抑制信号输入到BOX电路24时，撤销来自微机的充电抑制信号，充电控制晶体管14导通。然后，由于不产生对应于寄生二极管15的结电压(VF)的电压降，过电流检测电路26不输出放电抑制信号，并且放电控制晶体管16处于ON状态。因此，在本专利技术的电池装置中，在负载连接在端子EB+和EB-的情况下，即使充电抑制信号从微机21输入到CTL端子13，充电控制晶体管14和放电控制晶体管1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种作为ＩＣ的电池状态监测电路，用于通过开关元件控制与电池装置的正端子和负端子形成的外部端子串联连接的二次电池的充电和放电，包括：充电控制晶体栅连接端子；放电控制晶体管栅连接端子；微机控制端子，其特征在于，添加了在过电流电压 检测端子达到具有过电流检测电压的情况下用于撤销微机控制端子的充电抑制信号的电路，即使充电抑制信号输入到微机控制端子。

【技术特征摘要】
JP 2001-2-16 39083/011.一种作为IC的电池状态监测电路，用于通过开关元件控制与电池装置的正端子和负端子形成的外部端子串联连接的二次电池的充电和放电，包括充电控制晶体栅连接端子；放电控制晶体管栅连接端子；微机控制端子，其特征在于，添加了在过电流电压检测端子达到具有过电流检测电压的情况下用于撤销微机控制端子的充电抑制信号的电路，即使充电抑制信号输入到微机控制端子。2.一种电池状态监测电路，包括与串联连接的多个电池的每个电极连接的多个电压检测端子；充电控制晶体管栅连接端子；放电控制晶体管栅连接端子；过电流电压检测端子；微机控制端子；以及在电压检测电路端子检测到过电流检测电压的情况下、撤销微机控制端子的充电抑...

【专利技术属性】
技术研发人员：横田裕康，樱井敦司，
申请(专利权)人：精工电子有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]