充放電控制電路以及電池裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供充放電控制電路以及電池裝置，即使在充電器逆連接時(shí)也具有高安全性。該充放電控制電路具備消耗電流增加電路，該消耗電流增加電路具有開關(guān)電路，使電流從電源端子流過接地端子，該開關(guān)電路接收來自充電器逆連接檢測(cè)電路的表示檢測(cè)出充電器逆連接的檢測(cè)信號(hào)而接通。
【專利說明】充放電控制電路以及電池裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及檢測(cè)充電器的逆連接的充放電控制電路以及電池裝置，尤其涉及防止在充電器逆連接時(shí)充放電控制電路以及電池裝置被破壞的充放電控制電路以及電池裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，各種各樣的便攜型電子設(shè)備得到普及。這些便攜型電子設(shè)備通常由安裝有電池的電池裝置驅(qū)動(dòng)。圖4示出現(xiàn)有的充放電控制電路以及電池裝置的電路圖?，F(xiàn)有的充放電控制電路以及電池裝置具備過充電檢測(cè)電路411、過放電檢測(cè)電路412、過電流檢測(cè)電路413、延遲電路415、邏輯電路417、充電器逆連接檢測(cè)電路106、VDD端子IlUVSS端子112、DO端子113、CO端子114、VM端子115、外部端子120、121、二次電池101、充電控制用NchFET晶體管108、放電控制用NchFET晶體管107和電阻104。
[0003]當(dāng)成為充電器的正極端子與外部端子121連接、充電器的負(fù)極端子與外部端子120連接的充電器逆連接狀態(tài)時(shí)，雖然VM端子115以及外部端子121的電壓通常是接地電壓附近，但是會(huì)成為二次電池101的電壓即電源電壓附近。當(dāng)VM端子115的電壓成為規(guī)定電壓時(shí)，充電器逆連接檢測(cè)電路106檢測(cè)出充電器逆連接而向邏輯電路417輸出信號(hào)，邏輯電路417將高電平以及低電平分別輸出至充電控制用NchFET晶體管108以及放電控制用NchFET晶體管107的柵極。這時(shí)，在從檢測(cè)出充電器逆連接到輸出高信號(hào)以及低信號(hào)的期間內(nèi)不存在延遲時(shí)間。充電控制用NchFET晶體管108導(dǎo)通，流過電流，放電控制用NchFET晶體管107截止，僅流過基于寄生二極管的充電電流，充電器逆連接檢測(cè)電路106使二次電池101的放電停止。
[0004]這樣，在成為充電器逆連接狀態(tài)時(shí)，使二次電池101的放電停止(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-247100號(hào)公報(bào)
[0006]但是，在現(xiàn)有的充放電控制電路以及電池裝置中存在這樣的問題:在檢測(cè)出充電器的逆連接而停止二次電池的放電之后，電流從VM端子115經(jīng)由寄生二極管流過VDD端子111。
[0007]當(dāng)檢測(cè)出充電器逆連接而使放電停止時(shí)，VM端子115的電壓成為充電器的電壓與二次電池的電壓相加而得的值，VM端子115的電壓高于VDD端子111的電壓。并且，通過從VM端子115連接至VDD端子111的寄生二極管，從VM端子115向VDD端子111流過電流。該電流從VM端子115流過VDD端子111、外部端子120。設(shè)該電流為Ivm、設(shè)二次電池的電壓為Vbat、設(shè)VDD端子111至外部端子120之間的電阻值為R1、設(shè)充放電控制電路的VDD端子111與VSS端子112之間的耐壓為Vmax，則在充放電控制電路的VDD端子111與VSS端子112之間施加Vbat+IvmXRl的電壓。
[0008]此時(shí)，當(dāng)(Vbat+IvmXRl) >Vmax時(shí),會(huì)對(duì)充放電控制電路施加耐壓以上的電壓。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明是為了解決以上這樣的課題而完成的，在充電器逆連接時(shí)能夠防止電流從VM端子經(jīng)由寄生二極管流過VDD端子，所以實(shí)現(xiàn)安全性高的充放電控制電路以及電池裝置。
[0010]為了解決現(xiàn)有的問題，本發(fā)明的充放電控制電路以及電池裝置采用以下這樣的結(jié)構(gòu)。
[0011]充放電控制電路具備消耗電流增加電路，該消耗電流增加電路具有開關(guān)電路，使電流從電源端子流過接地端子，該開關(guān)電路接收來自充電器逆連接檢測(cè)電路的表示檢測(cè)出充電器逆連接的檢測(cè)信號(hào)而接通。另外，電池裝置具備該充放電控制電路。
[0012]發(fā)明效果
[0013]本發(fā)明的充放電控制電路以及電池裝置在檢測(cè)出充電器逆連接后，減少?gòu)腣DD端子流出的電流，由此能夠防止充放電控制電路的VDD端子與VSS端子之間的電壓上升，能夠防止對(duì)充放電控制電路施加耐壓以上的電壓。因此，能夠提高電池裝置的安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是第一實(shí)施方式的充放電控制電路以及電池裝置的電路圖。
[0015]圖2是第二實(shí)施方式的充放電控制電路以及電池裝置的電路圖。
[0016]圖3是第三實(shí)施方式的充放電控制電路以及電池裝置的電路圖。
[0017]圖4是現(xiàn)有的充放電控制電路以及電池裝置的電路圖。
[0018]標(biāo)號(hào)說明
[0019]100充放電控制電路；101 二次電池；105控制電路；106充電器逆連接檢測(cè)電路；107放電控制用NchFET晶體管；108充電控制用NchFET晶體管；110寄生二極管；120、121外部端子；130消耗電流增加電路；131開關(guān)電路；201電阻；301恒流電路；411過充電檢測(cè)電路；412過放電檢測(cè)電路；413過電流檢測(cè)電路；415延遲電路；417邏輯電路。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下，參照附圖來說明本實(shí)施方式的充放電控制電路以及電池裝置。
[0021]〈第一實(shí)施方式〉
[0022]圖1是第一實(shí)施方式的充放電控制電路以及電池裝置的電路圖。
[0023]第一實(shí)施方式的充放電控制電路以及電池裝置由二次電池101、電阻102、104、電容103、放電控制用NchFET晶體管107、充電控制用NchFET晶體管108、充放電控制電路100和外部端子120、121構(gòu)成。充放電控制電路100由控制電路105、充電器逆連接檢測(cè)電路106、消耗電流增加電路130、VDD端子IlUVSS端子112、D0端子113、C0端子114和VM端子115構(gòu)成。消耗電流增加電路130由開關(guān)電路131構(gòu)成。
[0024]二次電池101的正極與外部端子120以及電阻102連接，負(fù)極與電容103、VSS端子112、放電控制用NchFET晶體管107的源極以及背柵連接。電阻102的另一個(gè)端子與電容103的另一個(gè)端子以及VDD端子111連接。放電控制用NchFET晶體管107的柵極與DO端子113連接，漏極與充電控制用NchFET晶體管108的漏極連接。充電控制用NchFET晶體管108的柵極與CO端子114連接，源極以及背柵與外部端子121以及電阻104連接。電阻104的另一個(gè)端子與VM端子115連接?？刂齐娐?05的第一輸入與VDD端子111連接，第二輸入與VSS端子112連接，第三輸入與VM端子115連接，第四輸入與充電器逆連接檢測(cè)電路106的第一輸出連接，第一輸出與DO端子113連接，第二輸出與CO端子114連接。開關(guān)電路131的一個(gè)端子與VDD端子111連接，另一個(gè)端子與VSS端子112連接。充電器逆連接檢測(cè)電路106的輸入與VM端子115連接，第二輸出與開關(guān)電路131連接并控制通斷。
[0025]對(duì)第一實(shí)施方式的充放電控制電路以及電池裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0026]外部端子120連接充電器的正極，外部端子121連接充電器的負(fù)極，對(duì)二次電池101進(jìn)行充電，當(dāng)二次電池101的電壓變高而成為規(guī)定電壓以上時(shí)，控制電路105檢測(cè)出過充電狀態(tài)，向CO端子114輸出低電平的信號(hào)。然后，使充電控制用NchFET晶體管108截止，停止對(duì)二次電池101的充電。
[0027]負(fù)載連接在外部端子120與121之間，當(dāng)二次電池101的電壓變低而成為規(guī)定電壓以下時(shí)，控制電路105檢測(cè)出過放電狀態(tài)，向DO端子113輸出低電平的信號(hào)。然后，使放電控制用NchFET晶體管107截止，停止從二次電池101放電。
[0028]當(dāng)在外部端子120與121之間流過異常的放電電流時(shí)，VM端子115的電壓上升，控制電路105檢測(cè)出放電過電流狀態(tài)。然后，向DO端子113輸出低電平的信號(hào)，使放電控制用NchFET晶體管107截止，停止異常的放電電流流過二次電池101。
[0029]當(dāng)在外部端子120與121之間流過異常的充電電流時(shí)，VM端子115的電壓下降，控制電路105檢測(cè)出充電過電流狀態(tài)。然后，向CO端子114輸出低電平的信號(hào)，使充電控制用NchFET晶體管108截止，停止異常的充電電流流過二次電池101。
[0030]在充電器的負(fù)極與外部端子120連接、充電器的正極與外部端子121連接、即逆連接充電器的充電器逆連接狀態(tài)時(shí)，VM端子115以及外部端子121的電壓成為二次電池101的電壓即電源電壓附近。此外，當(dāng)VM端子115的電壓成為規(guī)定電壓時(shí)，充電器逆連接檢測(cè)電路106檢測(cè)出充電器逆連接狀態(tài)，向控制電路105輸出信號(hào)，從控制電路105向CO端子114輸出高電平的信號(hào)，向DO端子113輸出低電平的信號(hào)。這樣，在充電器逆連接狀態(tài)時(shí)，使充電控制用NchFET晶體管108導(dǎo)通而僅使放電電流流過，使放電控制用NchFET晶體管107截止，通過寄生二極管僅使充電電流流過，停止放電電流，從而使二次電池101的放電停止。
[0031]同時(shí)，充電器逆連接檢測(cè)電路106檢測(cè)出充電器逆連接，使消耗電流增加電路130的開關(guān)電路131接通，增加從VDD端子111向VSS端子112流過的消耗電流。在VM端子115至VDD端子111之間，存在以從VM端子115到VDD端子111的方向?yàn)檎虻募纳O管110。當(dāng)檢測(cè)出充電器逆連接而使放電停止時(shí)，VM端子115的電壓成為充電器電壓與二次電池101的電壓相加而得的值，VM端子115的電壓高于VDD端子111。由此，經(jīng)由從VM端子115向VDD端子111連接的寄生二極管110，電流從VM端子115流過VDD端子111。設(shè)該電流為Ivm,則從VM端子115向VDD端子111、電阻102、外部端子120流過Ivm。
[0032]設(shè)消耗電流增加電路130進(jìn)行動(dòng)作而從VDD端子111向VSS端子112流過的電流值為Ids。并且，設(shè)二次電池101的電壓為Vbat、設(shè)電阻102的電阻值為R1、設(shè)充放電控制電路100的VDD端子111與VSS端子112之間的耐壓為Vmax，則在充放電控制電路100的VDD端子111與VSS端子112之間產(chǎn)生Vbat+(Ivm-1ds)XRl的電壓。此時(shí)，以滿足[Vbat+(Ivm-1ds)XRl]〈Vmax的關(guān)系的方式調(diào)節(jié)消耗電流增加電路130的電流值Ids,由此能夠防止對(duì)充放電控制電路100施加耐壓以上的電壓。[0033]這樣，使得在充電器逆連接狀態(tài)下經(jīng)由寄生二極管110流過的一部分電流流過VSS端子112，由此能夠防止對(duì)充放電控制電路100施加耐壓以上的電壓。
[0034]以上，關(guān)于第一實(shí)施方式的充放電控制電路以及電池裝置，在檢測(cè)出充電器逆連接后，經(jīng)由寄生二極管從VDD端子流出的電流減少，防止對(duì)充放電控制電路施加耐壓以上的電壓。因此，能夠提高電池裝置的安全性。
[0035]<第二實(shí)施方式>
[0036]圖2是第二實(shí)施方式的充放電控制電路以及電池裝置的電路圖。
[0037]與第一實(shí)施方式的不同之處是在開關(guān)電路131與VDD端子111之間插入作為阻抗兀件的電阻201。其它與第一實(shí)施方式相同。
[0038]對(duì)第二實(shí)施方式的充放電控制電路以及電池裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0039]過充電狀態(tài)、過放電狀態(tài)、過電流狀態(tài)、充電器逆連接檢測(cè)電路106的動(dòng)作與第一實(shí)施例相同。當(dāng)成為充電器逆連接狀態(tài)而充電器逆連接檢測(cè)電路106使開關(guān)電路131接通時(shí)，消耗電流增加電路130進(jìn)行動(dòng)作，從VDD端子111向VSS端子112流過電流值Ids。利用電阻201的電阻值調(diào)整該電流Ids，由此防止對(duì)充放電控制電路100施加耐壓以上的電壓。
[0040]這樣，使得在充電器逆連接狀態(tài)下經(jīng)由寄生二極管110流過的一部分電流流過VSS端子112，由此能夠防止對(duì)充放電控制電路100施加耐壓以上的電壓。
[0041]以上，關(guān)于第二實(shí)施方式的充放電控制電路以及電池裝置，在檢測(cè)出充電器逆連接后，經(jīng)由寄生二極管從VDD端子流出的電流減少，防止對(duì)充放電控制電路施加耐壓以上的電壓。因此，能夠提高電池裝置的安全性。
[0042]<第三實(shí)施方式>
[0043]圖3是第三實(shí)施方式的充放電控制電路以及電池裝置的電路圖。
[0044]與第二實(shí)施方式的不同之處是將電阻201變更為恒流電路301。其它與第二實(shí)施方式相同。
[0045]對(duì)第三實(shí)施方式的充放電控制電路以及電池裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0046]過充電狀態(tài)、過放電狀態(tài)、過電流狀態(tài)、充電器逆連接檢測(cè)電路106的動(dòng)作與第二實(shí)施例相同。當(dāng)成為充電器逆連接狀態(tài)而充電器逆連接檢測(cè)電路106使開關(guān)電路131接通時(shí)，消耗電流增加電路130進(jìn)行動(dòng)作，從VDD端子111向VSS端子112流過電流值Ids。利用恒流電路301調(diào)節(jié)該電流Ids，由此防止對(duì)充放電控制電路100施加耐壓以上的電壓。
[0047]這樣，使得在充電器逆連接狀態(tài)下經(jīng)由寄生二極管110流過的一部分電流流過VSS端子112，由此能夠防止對(duì)充放電控制電路100施加耐壓以上的電壓。
[0048]以上，關(guān)于第三實(shí)施方式的充放電控制電路以及電池裝置，在檢測(cè)出充電器逆連接后，經(jīng)由寄生二極管從VDD端子流出的電流減少，防止對(duì)充放電控制電路施加耐壓以上的電壓。因此，能夠提高電池裝置的安全性。
【權(quán)利要求】
1.一種充放電控制電路，其控制連接在第一端子與第二端子之間的二次電池的充放電，其特征在于，該充放電控制電路具備: 充電器逆連接檢測(cè)電路，其檢測(cè)充電器逆連接的情況；以及 消耗電流增加電路，其具有接收來自所述充電器逆連接檢測(cè)電路的檢測(cè)信號(hào)而接通的開關(guān)電路，使電流流過所述第一端子與所述第二端子之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電控制電路，其特征在于， 所述消耗電流增加電路具備阻抗元件，該阻抗元件用于調(diào)節(jié)流過所述第一端子與所述第二端子之間的電流的電流值。
3.—種電池裝置，其具備: 能夠進(jìn)行充放電的所述二次電池； 充放電控制開關(guān)，其設(shè)置在所述二次電池的充放電路徑上；以及權(quán)利要求1所述的充放電控制電路，其監(jiān)視所述二次電池的電壓，使所述充放電控制開關(guān)進(jìn)行開閉，由此控 制所述二次電池的充放電。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK104022541SQ201410064754
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月28日
【發(fā)明者】小池智幸 申請(qǐng)人:精工電子有限公司