
技术摘要:
本发明提供充放电控制电路、充放电控制装置以及电池装置。充放电控制电路具备:正极电源端子,其与电池的正极端子连接;负极电源端子,其与电池的负极端子连接;充放电判定电路,其根据电池的充放电路径的电压和预先设定的充放电判定电压,判定在电池中流过放电电流的 全部
背景技术:
通常,电池装置具备充放电控制装置,该充放电控制装置包含对过充电、过放电、 放电电流以及充电电流进行检测的充放电控制电路。由此,电池装置构成为保护内部的电 池,此外,对负载供给稳定的电压。 此外,由于流过基于对电池装置的充电的充电电流或基于放电的放电电流,因此, 根据充电电流或放电电流的电流量,电池装置会发热。 因此,具备这样的温度保护功能:例如测量电池、进行充电控制的充电控制FET (Field Effect Transistor:场效应晶体管)、控制放电的放电控制FET的温度,在测量出的 温度超过预先设定的阈值的情况下,禁止充电、放电。 作为该温度保护功能,设有使充电停止的充电禁止温度和使放电停止的放电禁止 温度。如果充电禁止温度和放电禁止温度相同,则只要使放电和充电双方停止即可。 但是,根据电池装置的用途,存在充电禁止温度和放电禁止温度不同的情况。 图3是示出禁止充电的充电禁止温度和禁止放电的放电禁止温度的设定例的图。 在图3中,纵轴表示检测温度,横轴表示充放电控制电路的温度检测端子的电压。在图3的例 子中,分别设定了高温放电禁止温度THD、高温充电禁止温度THC、低温放电禁止温度TLD以 及低温充电禁止温度TLC。 这里,由于处于高温放电禁止温度THD>高温充电禁止温度THC的关系,因此,当温 度超过高温充电禁止温度THC时,禁止充电但不禁止放电,当温度超过高温放电禁止温度 THD时,禁止充电并且也禁止放电。 另一方面,由于处于低温放电禁止温度TLD<低温充电禁止温度TLC的关系,因此, 当温度低于低温充电禁止温度TLC时,禁止充电但不禁止放电,当温度低于低温放电禁止温 度TLD时,禁止充电并且也禁止放电。 图4是说明对电池装置中的电池的充电和放电的控制例的电路图。电池装置550具 备电池400和充放电控制装置560。充放电控制装置560分别具备充放电控制电路500、放电 控制FET101、充电控制FET102以及温度检测元件103。 在基于温度保护功能的充电禁止状态下,在从电池400对负载201进行放电时,使 放电控制FET101导通、使充电控制FET102截止的情况下,流过经由充电控制FET的体二极管 102D的放电电流。 由于体二极管的电阻值比FET的沟道的电阻值高,因此,放电电流流过体二极管 102D而使得充电控制FET102中的消耗电力增加,充电控制FET102发热,存在由于过度的温 度上升而受到损伤的担忧。 因此,在连接有负载201且流过放电电流的情况下,不仅需要使放电控制FET101导 4 CN 111600344 A 说 明 书 2/9 页 通,还需要使充电控制FET102也导通。 在专利文献1中,为了检测流过放电电流的情况,每规定的周期从CO端子502输出 VM端子501的电压,暂时使充电控制FET102截止,来进行VM端子501的电压的测量。 进而,根据VM端子501的电压是否超过预先设定的负载检测电压,来进行是否流过 放电电流的判定。 由此,充放电控制电路500通过使充电控制FET102短时间截止,检测在体二极管 102D中产生的电压,来判定流过放电电流的情况。 这里,由于是在短时间内放电电流流过体二极管102D,因此,不存在充电控制 FET102由于消耗电力的增加而发热的担忧。 这样,在充电禁止状态的情况下,以规定的周期进行是否流过放电电流的判定。 图5是说明上述的充电禁止状态下的充放电控制的动作例的时序图。在时序图(a) 中,纵轴表示温度检测元件的温度,横轴表示时间。在时序图(b)中,纵轴表示VM端子501的 电压,横轴表示时间。在时序图(c)中,纵轴表示CO端子502的电压,横轴表示时间。在以下的 说明中,以检测温度超过高温充电禁止温度的充电禁止状态的情况下的充放电控制为例进 行说明。 时刻A:充放电控制电路500检测出温度超过了高温充电禁止温度的情况。 时刻B:充放电控制电路500在检测出温度超过高温充电禁止温度的情况后经过时 间t1后,与VM端子501的电压无关地,对CO端子502输出VM端子的电压,使充电控制FET102截 止。 时刻C:在充电器202与电池装置550连接时,由于充电控制FET102截止,因此不流 过充电电流,VM端子的电压比VSS端子504的电压向负侧下降。由此,充放电控制电路500中, VM端子电压在负载检测电压以下,因此从CO端子502输出VM端子的电压,使充电控制FET102 继续截止。 时刻D:在已将充电器202从电池装置550卸下时,不流过充电电流,因此VM端子电 压成为与VSS端子504的电压相同的电位。充放电控制电路500中,VM端子的电压在负载检测 电压以下,因此从CO端子502输出VM端子的电压,使充电控制FET102继续截止。 时刻E:在负载201与电池装置550连接时,由于放电控制FET101导通,因此流过放 电电流。这时,由于充电控制FET102截止,因此放电电流经由充电控制FET102的体二极管 102D流动。由此,VM端子的电压超过负载检测电压。这时,充放电控制电路500开始时间t2的 计数动作。 时刻F:充放电控制电路500在计数经过时间t2时,从CO端子502输出VDD端子505的 电压,使充电控制FET102导通。由此,放电电流流过充电控制FET102的沟道。因此,放电电流 不再流过体二极管102D,VM端子的电压下降。此外,充放电控制电路500开始时间t3的计数 动作。 时刻G:充放电控制电路500在计数经过时间t3时,从CO端子502输出VM端子的电 压,使充电控制FET102截止。 然后,充放电控制电路500根据VM端子的电压是否超过负载检测电压,来进行是否 流过放电电流的判定。这时,由于放电电流流过体二极管102D,因此VM端子的电压超过负载 检测电压。因此,充放电控制电路500开始时间t2的计数动作。 5 CN 111600344 A 说 明 书 3/9 页 如上所述,专利文献1中的充放电控制是根据由于放电电流在充放电FET102的体 二极管102D中产生的电压而上升的VM端子的电压是否超过负载检测电压,来进行是否流过 放电电流的判定。 由此,防止了充电禁止状态下的放电电流继续流过体二极管102D的情况,从而抑 制了由于消耗电力的增加引起的充电控制FET102的发热。 专利文献1:日本特开2015-104217号公报 然而,在专利文献1的充放电控制中,为了判定是否流过放电电流,使充电控制 FET102从导通暂时变为截止,因此,在对负载201输出的电压中产生波纹状的噪声。根据用 途,存在所产生的噪声对设备产生不良影响的担忧。 此外,在放电禁止温度和充电禁止温度的设定与上述例子相反的情况下,可能在 放电禁止状态下进行充电。因此,使充电控制FET102导通,进行放电控制FET101的导通/截 止控制,检测由于充电电流流过放电控制FET101的体二极管101D引起的VM端子电压的变 化,连接充电器202,进行是否流过充电电流的判定。该情况下,也与已经叙述的充电禁止状 态下的放电电流引起的充电控制FET102的发热同样地,存在放电禁止状态下的充电电流引 起的放电控制FET101的发热。
技术实现要素:
本发明是鉴于这样的情况而完成的,提供充放电控制电路、充放电控制装置以及 电池装置,能够在不进行以下动作中的任何一种的情况下,进行充电禁止状态下的放电控 制、放电禁止状态下的充电控制,所述动作是:反复进行充电控制FET的导通/截止,使放电 电流流过充电控制FET的体二极管,来进行是否流过放电电流的判定;或者,反复进行放电 控制FET的导通/截止,使充电电流流过放电控制FET的体二极管,来进行是否流过充电电流 的判定。 本发明的一个方式的充放电控制电路的特征在于,具备:正极电源端子,其与电池 的正极端子连接;负极电源端子,其与所述电池的负极端子连接;充放电判定电路,其根据 所述电池的充放电路径的电压和预先设定的充放电判定电压,判定在所述电池中流过放电 电流的放电状态和在所述电池中流过充电电流的充电状态;以及控制电路,其在处于充电 禁止状态且处于所述放电状态的情况下,使放电控制FET和充电控制FET导通,在处于所述 充电禁止状态且处于所述充电状态的情况下,使所述充电控制FET截止。 本发明的另一方式的充放电控制电路的特征在于,具备:正极电源端子,其与电池 的正极端子连接;负极电源端子,其与所述电池的负极端子连接;充放电判定电路,其根据 所述电池的充放电路径的电压和预先设定的充放电判定电压,判定在所述电池中流过充电 电流的充电状态和在所述电池中流过放电电流的放电状态;以及控制电路,其在处于放电 禁止状态且处于所述充电状态的情况下,使放电控制FET和充电控制FET导通,在处于所述 放电禁止状态且处于所述放电状态的情况下,使所述放电控制FET截止。 发明效果 根据本发明,提供充放电控制电路、充放电控制装置以及电池装置,能够在不进行 以下动作中的任何一种的情况下,进行充电禁止状态下的放电控制、放电禁止状态下的充 电控制,所述动作是:反复进行充电控制FET的导通/截止,使放电电流流过充电控制FET的 6 CN 111600344 A 说 明 书 4/9 页 体二极管,来进行是否流过放电电流的判定;或者,反复进行放电控制FET的导通/截止,使 充电电流流过放电控制FET的体二极管,来进行是否流过充电电流的判定。 附图说明 图1是示出具备本发明的实施方式的充放电控制电路的电池装置的结构例的电路 图。 图2是说明具备本实施方式的充放电控制电路的电池装置的动作例的波形图。 图3是示出禁止充电的充电禁止温度和禁止放电的放电禁止温度的设定例的图。 图4是说明对电池装置中的电池的充电和放电的控制例的电路图。 图5是说明上述的充电禁止状态下的充放电控制的动作例的时序图。 标号说明 101:放电控制FET;101D、102D:体二极管;102:充电控制FET;103:温度检测元件; 201:负载;202:充电器;300:充放电控制电路;301:外部负电压输入端子;302:充电控制端 子;303:温度检测端子;304:放电控制端子;305:正极电源端子;306:负极电源端子;311:输 出电路;312:控制电路;313:温度检测电路;314:充放电判定电路;350:电池装置;351:外部 正极端子;352:外部负极端子;360:充放电控制装置;400:电池。