二次电池保护电路、电池组、电池系统以及二次电池保护方法技术方案

本发明专利技术提供一种二次电池保护电路、电池组、电池系统以及二次电池保护方法。二次电池保护电路利用串联插入于二次电池的电极与负载及充电器的端子之间的充电路径的充电控制晶体管来切断所述充电路径，由此保护二次电池免于过充电，利用串联插入于电极与端子之间的放电路径的放电控制晶体管来切断放电路径，由此保护二次电池免于过放电，二次电池保护电路具有：电位差检测电路，其根据电极与端子之间的电位差，输出电位差检测信号；以及电位差控制电路，其在由过充电检测电路检测到过充电的情况下，或者在由过放电检测电路检测到过放电的情况下，将电位差检测信号反馈到充电控制晶体管或放电控制晶体管的控制端子，控制电位差。差。差。

【技术实现步骤摘要】
二次电池保护电路、电池组、电池系统以及二次电池保护方法


[0001]本公开涉及二次电池保护电路、电池组、电池系统以及二次电池保护方法。

技术介绍

[0002]以往，已知有一种电池组，内置二次电池保护集成电路，所述二次电池保护集成电路通过将串联插入到二次电池的负极与连接于负载或充电器的接地的负端子之间的电流路径的晶体管截止，从而保护二次电池免于过放电等(例如，参照专利文献1)。
[0003]然而，在将分别具有二次电池和保护电路的多个电池组并联连接的结构中，在从针对过充电或过放电的保护动作状态恢复时，可能在并联连接的电池组的二次电池间产生过大的电流。
[0004]专利文献1：日本特开2019
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106870号公报

技术实现思路

[0005]本公开提供一种在二次电池并联连接的结构中能够抑制在二次电池间流动的过大的电流的二次电池保护电路、电池组、电池系统以及二次电池保护方法。
[0006]在本公开的一方式中提供一种二次电池保护电路，利用串联插入于二次电池的电极与负载及充电器的端子之间的充电路径的充电控制晶体管来切断所述充电路径，由此，保护所述二次电池免于过充电，利用串联插入于所述电极与所述端子之间的放电路径的放电控制晶体管来切断所述放电路径，由此，保护所述二次电池免于过放电，
[0007]所述二次电池保护电路具有：
[0008]过充电检测电路，其检测所述二次电池的过充电；
[0009]过放电检测电路，其检测所述二次电池的过放电；
[0010]电位差检测电路，其根据所述电极与所述端子之间的电位差，输出电位差检测信号；以及
[0011]电位差控制电路，其在由所述过充电检测电路检测到所述过充电的情况下，或者在由所述过放电检测电路检测到所述过放电的情况下，将所述电位差检测信号反馈到所述充电控制晶体管或所述放电控制晶体管的控制端子来控制所述电位差。
[0012]根据本公开的一方式，在并联连接二次电池的结构中，能够抑制在二次电池间流动的过大的电流。
附图说明
[0013]图1是表示第一实施方式的电池系统的一结构例的图。
[0014]图2是例示在将一比较方式的二次电池保护电路应用于双方的电池组各自的二次电池保护电路的结构中，双方的电池组从过充电状态恢复时的波形的图。
[0015]图3是表示第一实施方式的二次电池保护电路的一结构例的图。
[0016]图4是例示在将第一实施方式的二次电池保护电路应用于双方的电池组各自的二
次电池保护电路的结构中，双方的电池组从过充电状态恢复时的波形的图。
[0017]图5是例示在将一比较方式的二次电池保护电路应用于双方的电池组各自的二次电池保护电路的结构中，一方的电池组从过充电状态恢复时的波形的图。
[0018]图6是例示在将第一实施方式的二次电池保护电路应用于双方的电池组各自的二次电池保护电路的结构中，一方的电池组从过充电状态恢复时的波形的图。
[0019]图7是例示在将一比较方式的二次电池保护电路应用于双方的电池组各自的二次电池保护电路的结构中，双方的电池组从过放电状态恢复时的波形的图。
[0020]图8是表示第一实施方式的电池保护电路的结构例的图。
[0021]图9是例示在将第一实施方式的二次电池保护电路应用于双方的电池组各自的二次电池保护电路的结构中，双方的电池组从过放电状态恢复时的波形的图。
[0022]图10是例示在将一比较方式的二次电池保护电路应用于双方的电池组各自的二次电池保护电路的结构中，一方的电池组从过放电状态恢复时的波形的图。
[0023]图11是例示在将第一实施方式的二次电池保护电路应用于双方的电池组各自的二次电池保护电路的结构中，一方的电池组从过放电状态恢复时的波形的图。
[0024]图12是更详细地表示第一实施方式的二次电池保护电路的结构例的图。
[0025]图13是表示差动放大器的启动条件的一例的图。
[0026]图14是用于对在过充电状态时控制充电控制晶体管的差动放大器的动作进行说明的图。
[0027]图15是用于对在过放电状态时控制放电控制晶体管的差动放大器的动作进行说明的图。
[0028]图16是例示第一实施方式的二次电池保护电路的状态转变的图。
[0029]图17是更详细地表示第二实施方式的二次电池保护电路的结构例的图。
[0030]图18是用于对在过充电状态时控制充电控制晶体管的差动放大器的动作进行说明的图。
[0031]图19是用于对在过放电状态时控制放电控制晶体管的差动放大器的动作进行说明的图。
[0032]符号说明
[0033]1 充电控制晶体管；
[0034]2 放电控制晶体管；
[0035]3 开关电路；
[0036]10、10A、10B 电池保护电路；
[0037]20 第一电位差控制电路；
[0038]21 差动放大器；
[0039]22 充电控制电路；
[0040]23 第一切换电路；
[0041]30 第二电位差控制电路；
[0042]31 差动放大器；
[0043]32 放电控制电路；
[0044]33 第二切换电路；
[0045]41 过充电检测电路；
[0046]42 过充电恢复检测电路；
[0047]43 过放电检测电路；
[0048]44 过放电恢复检测电路；
[0049]45 过电流检测电路；
[0050]46 控制电路；
[0051]50 充电器连接检测电路；
[0052]70 二次电池；
[0053]80 电池保护装置；
[0054]100、200 电池组；
[0055]301 电池系统。
具体实施方式
[0056]以下，按照附图对本公开的实施方式进行说明。
[0057]<第一实施方式>
[0058]图1是表示第一实施方式的电池系统的一结构例的图。图1表示将负载90以及充电器91与第一实施方式的电池系统301连接的结构例。图1所示的电池系统301具有并联连接的多个(在本例中为2个)电池组100、200。电池组200是与电池组100相同的结构，因此，关于电池组200的结构的说明，通过引用电池组100的说明而省略。
[0059]电池组100内置有二次电池70和电池保护装置80。
[0060]二次电池70是能够充放电的电池的一例。二次电池70向与端子PP和端子PM连接的负载90供给电力。二次电池70能够由与端子PP和端子PM连接的充电器91进行充电。作为二次电池70的具体例，列举锂离子电池、锂聚合物电池等。电池组100、200可以内置于负载90，也可以外置。
[0061]负载90是以电池组100、200的二次电池70为电源的负载的一例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次电池保护电路，利用串联插入于二次电池的电极与负载及充电器的端子之间的充电路径的充电控制晶体管来切断所述充电路径，由此，保护所述二次电池免于过充电，利用串联插入于所述电极与所述端子之间的放电路径的放电控制晶体管来切断所述放电路径，由此，保护所述二次电池免于过放电，其特征在于，所述二次电池保护电路具有：过充电检测电路，其检测所述二次电池的过充电；过放电检测电路，其检测所述二次电池的过放电；电位差检测电路，其根据所述电极与所述端子之间的电位差，输出电位差检测信号；以及电位差控制电路，其在由所述过充电检测电路检测到所述过充电的情况下，或者在由所述过放电检测电路检测到所述过放电的情况下，将所述电位差检测信号反馈到所述充电控制晶体管或所述放电控制晶体管的控制端子来控制所述电位差。2.根据权利要求1所述的二次电池保护电路，其特征在于，在由所述过充电检测电路检测到所述过充电的情况下，所述电位差控制电路将所述电位差检测信号反馈到所述充电控制晶体管的控制端子，以使所述二次电池放电的方向的电流流过所述充电控制晶体管的方式控制所述电位差。3.根据权利要求2所述的二次电池保护电路，其特征在于，所述二次电池保护电路具有：充电控制电路，其在未由所述过充电检测电路检测到所述过充电的情况下，向所述充电控制晶体管的控制端子输出控制所述充电控制晶体管的充电控制信号；以及第一切换电路，其在由所述过充电检测电路检测到所述过充电时，将向所述充电控制晶体管的控制端子输出的信号从所述充电控制信号切换为所述电位差检测信号。4.根据权利要求3所述的二次电池保护电路，其特征在于，所述二次电池保护电路具有：过充电恢复检测电路，其检测所述过充电的恢复，在由所述过充电恢复检测电路检测到所述过充电的恢复时，所述第一切换电路将向所述充电控制晶体管的控制端子输出的信号从所述电位差检测信号切换为所述充电控制信号。5.根据权利要求3或4所述的二次电池保护电路，其特征在于，所述二次电池保护电路具有：充电过电流检测电路，其检测所述二次电池的充电过电流，在由所述充电过电流检测电路检测出所述充电过电流的情况下，所述第一切换电路向所述充电控制晶体管的控制端子输出使所述充电控制晶体管截止的所述充电控制信号。6.根据权利要求1所述的二次电池保护电路，其特征在于，在由所述过放电检测电路检测到所述过放电的情况下，所述电位差控制电路将所述电位差检测信号反馈到所述放电控制晶体管的控制端子，以使对所述二次电池进行充电的方向的电流流过所述放电控...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口刚史，北村岩，
申请(专利权)人：三美电机株式会社，
类型：发明
国别省市：