JP6551361B2 - Secondary battery protection integrated circuit, secondary battery protection device and battery pack - Google Patents
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Description
本発明は、二次電池保護集積回路、二次電池保護装置及び電池パックに関する。 The present invention relates to a secondary battery protection integrated circuit, a secondary battery protection device, and a battery pack.
従来、二次電池の負極と、負荷のグランドに接続されるマイナス端子との間の充放電電流経路に挿入される放電FETをオフすることによって、前記二次電池を保護する回路が知られている(例えば、特許文献1を参照)。この回路は、制御信号が入力される端子を備え、当該端子に制御信号が入力されると、自身をパワーダウン状態にするとともに前記放電FETをオフすることによって、前記二次電池の電力消費を抑制するものである。 Conventionally, a circuit is known that protects the secondary battery by turning off the discharge FET inserted in the charge / discharge current path between the negative electrode of the secondary battery and the negative terminal connected to the ground of the load. (See, for example, Patent Document 1). This circuit has a terminal to which a control signal is input, and when the control signal is input to the terminal, the power consumption of the secondary battery is achieved by putting itself in a power down state and turning off the discharge FET. It is to suppress.
図1は、制御信号が入力される制御端子CNTを備える二次電池保護集積回路420の構成の一例を示す図である。二次電池保護集積回路420は、過放電等の異常状態が検出された場合、放電制御トランジスタ312をオフすることによって、二次電池500を過放電等の異常状態から保護する回路の一例である。放電制御トランジスタ312及び充電制御トランジスタ311は、二次電池500の負極502と、電子機器430のグランドに接続されるマイナス端子P−との間の充放電電流経路に直列に挿入されている。また、電子機器430は、抵抗分452を有する負荷の一例である。二次電池保護集積回路420、二次電池500、放電制御トランジスタ312及び充電制御トランジスタ311は、電池パック400に内蔵されている。電池パック400は、充放電禁止スイッチ510を介して接続される電子機器430に電力を供給する。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a secondary battery protection integrated
制御端子CNTには、充放電禁止スイッチ510のオン状態又はオフ状態に応じて電圧値が変化する制御信号が入力される。充放電禁止スイッチ510がオンすると、制御端子CNTの電圧は、上昇する。制御端子CNTの電圧が所定の充放電禁止モード検出閾値を超えたことが検出回路370により検出された場合、制御回路398は、放電制御トランジスタ312及び充電制御トランジスタ311をオフする。これにより、二次電池500の充放電が禁止される。一方、充放電禁止スイッチ510がオフすると、制御端子CNTの電圧は、低下する。制御端子CNTの電圧が所定の充放電禁止モード復帰閾値以下であることが検出回路370により検出された場合、制御回路398は、放電制御トランジスタ312及び充電制御トランジスタ311をオンする。これにより、二次電池500の充放電が許可される。
A control signal whose voltage value changes depending on whether the charge /
しかしながら、プルダウン抵抗373が、制御端子CNTとグランド端子VSSとの間に挿入され、且つ、ダイオード451が、制御端子CNTとマイナス端子P−との間に寄生している又は静電気対策用に挿入されている場合がある。この場合、放電制御トランジスタ312のオフにより二次電池500の放電が禁止されている状態(放電禁止状態)であっても、二次電池500からの放電電流437が、正極501、抵抗分452、ダイオード451、制御端子CNT、プルダウン抵抗373、グランド端子VSS、負極502の経路で流れてしまう。
However, the pull-
プルダウン抵抗373の抵抗値を高くすることで、放電禁止状態での放電電流437の増加を抑制することができる。ところが、プルダウン抵抗373の抵抗値を高くすると、制御端子CNTの電圧が放電電流437により持ち上がるため、充放電禁止スイッチ510がオフされても、放電禁止状態から復帰できないことがある。つまり、制御端子CNTの電圧の持ち上がりによって、制御端子CNTの電圧が充放電禁止モード復帰閾値以下であると検出回路370により検出されない結果、制御回路398は、放電制御トランジスタ312及び充電制御トランジスタ311をオフ状態からオン状態に切り替えできないことがある。
An increase in the
そこで、本発明は、制御端子とマイナス端子との間にダイオードが存在しても、放電禁止状態からの復帰を可能にすることを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to enable return from a discharge prohibition state, even if a diode exists between a control terminal and a minus terminal.
一つの案では、
二次電池の負極と、負荷の低電位側電源ノードに接続されるマイナス端子との間の充放電電流経路に直列に挿入されるスイッチ回路を制御することによって前記二次電池を保護する二次電池保護集積回路であって、
前記二次電池の正極に接続される電源端子と、
前記二次電池の負極に接続されるグランド端子と、
前記マイナス端子に接続される入力端子と、
制御信号が入力される制御端子と、
前記制御端子と前記グランド端子との間に接続されたプルダウン抵抗と、
前記制御端子と前記グランド端子との間の電圧を監視する電圧監視回路と、
前記制御端子の電位と前記入力端子の電位とを比較する電位比較回路と、
前記制御端子と前記グランド端子との間の電圧が所定の第1の閾値よりも高いことが前記電圧監視回路により検出された場合、前記スイッチ回路に含まれる放電制御トランジスタをオフすることによって前記二次電池の放電を禁止する制御回路とを備え、
放電が停止すると、前記正極から、前記負荷、前記低電位側電源ノードをアノードとする寄生ダイオード、前記制御端子、前記プルダウン抵抗を介して、前記グランド端子の方向に寄生電流の経路が生成され、
前記制御回路は、前記寄生電流が流れることにより前記制御端子の電位が前記入力端子の電位よりも低くなることが前記電位比較回路により検出された場合、前記放電制御トランジスタをオンすることによって前記二次電池の放電を許可する、二次電池保護集積回路が提供される。
One idea is that
A secondary that protects the secondary battery by controlling a switch circuit inserted in series in a charge / discharge current path between the negative electrode of the secondary battery and the negative terminal connected to the low potential side power supply node of the load A battery protection integrated circuit,
A power supply terminal connected to the positive electrode of the secondary battery;
A ground terminal connected to the negative electrode of the secondary battery;
An input terminal connected to the negative terminal;
A control terminal to which a control signal is input;
A pull-down resistor connected between the control terminal and the ground terminal;
A voltage monitoring circuit for monitoring a voltage between the control terminal and the ground terminal;
A potential comparison circuit that compares the potential of the control terminal with the potential of the input terminal;
When the voltage monitoring circuit detects that the voltage between the control terminal and the ground terminal is higher than a predetermined first threshold, the discharge control transistor included in the switch circuit is turned off. A control circuit for prohibiting the discharge of the secondary battery ,
When the discharge stops, a path of a parasitic current is generated from the positive electrode to the ground terminal through the load, a parasitic diode having the low-potential-side power supply node as an anode, the control terminal, and the pull-down resistor.
Said control circuit, when said potential of the control terminal by the parasitic current flow that lower Kunar than the potential of the input terminal is detected by the potential comparison circuit, wherein by turning on the discharge control transistor allow discharge of the secondary battery, the secondary battery protection integrated circuit is provided.
一態様によれば、制御端子とマイナス端子との間にダイオードが存在しても、放電禁止状態から復帰することができる。 According to one aspect, even if a diode exists between the control terminal and the minus terminal, it is possible to return from the discharge prohibited state.
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図2は、電池パック100及び電子機器130の一例を示す構成図である。電池パック100は、プラス端子5とマイナス端子6に接続される電子機器130に電力を供給可能な二次電池200と、二次電池200を保護する二次電池保護装置110とを内蔵して備える。電池パック100は、電子機器130に内蔵されてもよいし、外付けされてもよい。電池パック100は、充放電禁止スイッチ210を介して接続される電子機器130に二次電池200の電力を供給する。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the
電子機器130は、電池パック100の二次電池200を電源とする負荷の一例である。電子機器130の具体例として、携帯可能な携帯端末装置などが挙げられる。携帯端末装置の具体例として、携帯電話、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、ゲーム機、テレビ、音楽や映像のプレーヤー、カメラなどの電子機器が挙げられる。
The
二次電池200の具体例として、リチウムイオン電池やリチウムポリマ電池などが挙げられる。
Examples of the
二次電池保護装置110は、二次電池200を電源として動作し、二次電池200の充放電を制御することによって二次電池200を過放電等から保護する二次電池保護装置の一例である。二次電池保護装置110は、充放電制御回路140と、電池正極接続端子3と、電池負極接続端子4と、プラス端子5と、マイナス端子6と、制御入力端子10とを備える。
The secondary
充放電制御回路140は、二次電池200の充放電を制御することによって二次電池200を過放電等から保護する充放電制御回路の一例である。充放電制御回路140は、スイッチ回路13と、二次電池保護集積回路120と、抵抗1と、キャパシタ2と、抵抗9と、センス抵抗15とを備える。
The charge /
電池正極接続端子3は、二次電池200の正極201に接続される端子であり、電池負極接続端子4は、二次電池200の負極202に接続される端子である。プラス端子5は、電子機器130の機器プラス端子131に接続される端子の一例であり、機器プラス端子131を介して、電子機器130の機器電源経路141に接続される。マイナス端子6は、電子機器130の機器マイナス端子133に接続される端子の一例であり、機器マイナス端子133を介して、電子機器130の機器グランド139に接続される。制御入力端子10は、電子機器130の制御出力端子132に接続される端子の一例であり、制御出力端子132を介して、電子機器130の制御部134に接続される。
The battery positive
電子機器130は、抵抗分152を有する負荷の一例である。電子機器130は、ダイオード151と抵抗分152とを有する制御部134を有する。ダイオード151は、制御出力端子132と機器マイナス端子133との間に寄生している又は静電気対策用に挿入されている素子である。ダイオード151のアノードは、機器マイナス端子133に接続され、機器マイナス端子133を介して、マイナス端子6及び入力端子95に接続される。ダイオード151のカソードは、制御出力端子132に接続され、制御出力端子132を介して制御端子96に接続される。
The
電池正極接続端子3とプラス端子5とは、プラス側電源経路8によって接続され、電池負極接続端子4とマイナス端子6とは、マイナス側電源経路7によって接続される。プラス側電源経路8は、電池正極接続端子3とプラス端子5との間の充放電電流経路の一例であり、マイナス側電源経路7は、電池負極接続端子4とマイナス端子6との間の充放電電流経路の一例である。
The battery positive
二次電池保護装置110は、スイッチ回路13を備える。スイッチ回路13は、第1のマイナス側接続点7aと第2のマイナス側接続点7bとの間のマイナス側電源経路7に直列に挿入される。スイッチ回路13は、例えば、充電制御トランジスタ11と放電制御トランジスタ12とが直列に接続された直列回路である。充電制御トランジスタ11のオフにより、二次電池200の充電電流が流れるマイナス側電源経路7が遮断され、二次電池200の充電電流の流れが禁止される。放電制御トランジスタ12のオフにより、二次電池200の放電電流が流れるマイナス側電源経路7が遮断され、二次電池200の放電電流の流れが禁止される。
The secondary
充電制御トランジスタ11と放電制御トランジスタ12は、それぞれ、例えば、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)である。充電制御トランジスタ11は、充電制御トランジスタ11の寄生ダイオードの順方向が二次電池200の放電電流の流れる方向に一致するようにマイナス側電源経路7に挿入される。放電制御トランジスタ12は、放電制御トランジスタ12の寄生ダイオードの順方向が二次電池200の充電電流の流れる方向に一致するようにマイナス側電源経路7に挿入される。
Each of the charge control transistor 11 and the
二次電池保護装置110は、二次電池保護集積回路120を備える。二次電池保護集積回路120は、二次電池200を電源として動作し、二次電池200の充放電を制御することによって二次電池200を過電流等から保護する二次電池保護集積回路の一例である。二次電池保護集積回路120は、二次電池200から給電されて二次電池200を保護する。
The secondary
二次電池保護集積回路120は、例えば、電源端子91と、グランド端子92と、充電制御端子93と、放電制御端子94と、入力端子95と、制御端子96と、電流検出端子97とを備える。
The secondary battery protection integrated
電源端子91は、プラス側接続点8a及び電池正極接続端子3を介して二次電池200の正極201に接続される正極側電源端子であり、VDD端子と呼ばれることがある。電源端子91は、例えば、プラス側電源経路8に一端が接続される抵抗1の他端と、マイナス側電源経路7に一端が接続されるキャパシタ2の他端との接続点に接続される。キャパシタ2の一端は、電池負極接続端子4と放電制御トランジスタ12との間のマイナス側電源経路7に第1のマイナス側接続点7aで接続される。
The
グランド端子92は、第1のマイナス側接続点7a及び電池負極接続端子4を介して二次電池200の負極202に接続される負極側電源端子であり、VSS端子と呼ばれることがある。グランド端子92は、マイナス側電源経路7に第1のマイナス側接続点7aで接続され、放電制御トランジスタ12のソースに接続される。
The
充電制御端子93は、二次電池200の充電を禁止する信号を出力する端子であり、COUT端子と呼ばれることがある。充電制御端子93は、充電制御トランジスタ11の制御電極(例えばMOSFETの場合、ゲート)に接続される。
The
放電制御端子94は、二次電池200の放電を禁止する信号を出力する端子であり、DOUT端子と呼ばれることがある。放電制御端子94は、放電制御トランジスタ12の制御電極(例えば、MOSFETの場合、ゲート)に接続される。
The
入力端子95は、電子機器130の機器グランド139に接続されるマイナス端子6に接続される端子であり、V−端子と呼ばれることがある。入力端子95は、マイナス端子6と充電制御トランジスタ11との間のマイナス側電源経路7に抵抗9を介して第2のマイナス側接続点7bで接続される。入力端子95は、抵抗9を介して、充電制御トランジスタ11のソースに接続される。
The
制御端子96は、マイナス端子6を基準電位とする制御信号が制御入力端子10を介して入力される端子であり、CNT端子と呼ばれることがある。制御入力端子10は、制御出力端子132に接続される。
The
電流検出端子97は、二次電池保護集積回路120が使用する電流検出端子の一例である。電流検出端子97は、センス抵抗15に対して第1のマイナス側接続点7aとは反対側の第3のマイナス側接続点7cでマイナス側電源経路7に接続される端子であり、CS端子と呼ばれることがある。センス抵抗15は、マイナス側電源経路7に直列に挿入される電流検出抵抗である。センス抵抗15の一端は、第1のマイナス側接続点7aを介して二次電池200の負極202及びグランド端子92に接続され、センス抵抗15の他端は、第3のマイナス側接続点7cを介してトランジスタ12のソース及び電流検出端子97に接続される。
The
二次電池保護集積回路120は、二次電池200の保護動作を行う。二次電池保護集積回路120は、異常検出回路21と、制御回路98とを備える。異常検出回路21は、二次電池200の電流又は電圧の異常を検出する手段の一例である。制御回路98は、異常検出回路21による異常検出結果に基づいて、スイッチ回路13のトランジスタ11,12のオンオフを制御するスイッチ制御回路を有する。制御回路98及びスイッチ制御回路は、例えば、論理回路によって構成される。
The secondary battery protection integrated
制御回路98は、例えば、二次電池200を過充電から保護する動作(過充電保護動作)を行う。例えば、異常検出回路21は、電源端子91とグランド端子92との間の電圧を検出することによって、二次電池200の電池電圧(セル電圧)を監視する。異常検出回路21は、所定の過充電検出電圧Vdet1以上のセル電圧を検知することにより、二次電池200の過充電が検出されたとして、過充電検出信号を出力する。
The
過充電検出信号を検知した制御回路98は、所定の過充電検出遅延時間tVdet1の経過を待って、トランジスタ11をオフさせるローレベルの制御信号を充電制御端子93から出力する過充電保護動作を実行する。トランジスタ11がオフされることにより、トランジスタ12のオン状態及びオフ状態にかかわらず、二次電池200の充電が禁止され、二次電池200が過充電されることを防止することができる。
The
制御回路98は、例えば、二次電池200を過放電から保護する動作(過放電保護動作)を行う。例えば、異常検出回路21は、電源端子91とグランド端子92との間の電圧を検出することによって、二次電池200の電池電圧(セル電圧)を監視する。異常検出回路21は、所定の過放電検出電圧Vdet2以下のセル電圧を検知することにより、二次電池200の過放電が検出されたとして、過放電検出信号を出力する。
The
過放電検出信号を検知した制御回路98は、所定の過放電検出遅延時間tVdet2の経過を待って、トランジスタ12をオフさせるローレベルの制御信号を放電制御端子94から出力する過放電保護動作を実行する。トランジスタ12がオフされることにより、トランジスタ11のオン状態及びオフ状態にかかわらず、二次電池200の放電が禁止され、二次電池200が過放電されることを防止することができる。
The
一方、異常検出回路21は、所定の過放電復帰電圧Vrel2以上のセル電圧を検知することにより、二次電池200が過放電状態から通常状態に復帰したとして、過放電復帰信号を出力する(「過放電検出信号の出力を停止する」としてもよい)。過放電復帰電圧Vrel2は、過放電検出電圧Vdet2よりも高い。
On the other hand, the
過放電復帰信号を検知した制御回路98は(あるいは、過放電検出信号の出力の停止を検知した制御回路98は)、トランジスタ12をオンさせるハイレベルの制御信号を放電制御端子94から出力する。トランジスタ12のオンにより、過放電保護動作が終了する。
The
制御回路98は、例えば、二次電池200を放電過電流から保護する動作(放電過電流保護動作)を行う。例えば、異常検出回路21は、センス抵抗15に流れる電流によって電流検出端子97とグランド端子92との間に発生するセンス電圧を検出する。異常検出回路21は、所定の放電過電流検出電圧Vdet3以上のセンス電圧を検知することにより、マイナス側電源経路7に二次電池200の放電方向に流れる異常電流である放電過電流が検出されたことを表す放電過電流検出信号を出力する。
The
放電過電流検出信号を検知した制御回路98は、所定の放電過電流検出遅延時間tVdet3の経過を待って、トランジスタ12をオフさせるローレベルの制御信号を放電制御端子94から出力する放電過電流保護動作を実行する。トランジスタ12がオフされることにより、トランジスタ11のオン状態及びオフ状態にかかわらず、二次電池200の放電が禁止され、二次電池200を放電する方向に過電流が流れることを防止することができる。
The
制御回路98は、例えば、二次電池200を充電過電流から保護する動作(充電過電流保護動作)を行う。例えば、異常検出回路21は、センス抵抗15に流れる電流によって電流検出端子97とグランド端子92との間に発生するセンス電圧を検出する。異常検出回路21は、所定の充電過電流検出電圧Vdet4以下のセンス電圧を検知することにより、マイナス側電源経路7に二次電池200の充電方向に流れる異常電流である充電過電流が検出されたことを表す充電過電流検出信号を出力する。
The
充電過電流検出信号を検知した制御回路98は、所定の充電過電流検出遅延時間tVdet4の経過を待って、トランジスタ11をオフさせるローレベルの制御信号を充電制御端子93から出力する充電過電流保護動作を実行する。トランジスタ11がオフされることにより、トランジスタ12のオン状態及びオフ状態にかかわらず、二次電池200の充電が禁止され、二次電池200を充電する方向に過電流が流れることを防止することができる。
The
制御回路98は、例えば、トランジスタ12を制御することで二次電池200を短絡電流から保護する動作(短絡保護動作)を行う。異常検出回路21は、例えば、所定の第1の短絡検出電圧Vshort1以上の電圧を電流検出端子97とグランド端子92との間で検知した場合、プラス端子5とマイナス端子6との間の短絡異常が検出されたことを表す短絡検出信号を出力する。或いは、異常検出回路21は、例えば、所定の第2の短絡検出電圧Vshort2以上の電圧を入力端子95とグランド端子92との間で検知した場合、プラス端子5とマイナス端子6との間の短絡異常が検出されたことを表す短絡検出信号を出力する。第2の短絡検出電圧Vshort2は、第1の短絡検出電圧Vshort1よりも十分大きい。
For example, the
短絡検出信号を検知した制御回路98は、トランジスタ12をオフさせるローレベルの制御信号を放電制御端子94から出力する短絡保護動作を実行する。トランジスタ12がオフされることにより、トランジスタ11のオン状態及びオフ状態にかかわらず、二次電池200の放電が禁止され、二次電池200を放電する方向に短絡電流が流れることを防止することができる。
The
二次電池保護集積回路120は、プルダウン抵抗73と、電圧監視回路70と、電位比較回路80とを備える。プルダウン抵抗73は、制御端子96とグランド端子92との間に挿入接続されている。電圧監視回路70は、制御端子96とグランド端子92との間の電圧を監視する。電圧監視回路70は、例えば、閾値電圧72を生成する閾値電圧生成回路と、コンパレータ71とを有する。電位比較回路80は、制御端子96の電位と入力端子95の電位とを比較するコンパレータを有する。
The secondary battery protection integrated
制御端子96には、充放電禁止スイッチ210のオン状態又はオフ状態に応じて電圧値が変化する制御信号が入力される。充放電禁止スイッチ210がオンすると、制御端子96とグランド端子92との間の電圧は、上昇する。制御端子96とグランド端子92との間の電圧が充放電禁止モード検出閾値(所定の第1の閾値の一例)を超えたことが電圧監視回路70のコンパレータ71により検出された場合、制御回路98は、放電制御トランジスタ12及び充電制御トランジスタ11をオフする。これにより、二次電池500の充放電が禁止される。一方、充放電禁止スイッチ210がオフすると、制御端子96とグランド端子92との間の電圧は、低下する。制御端子96とグランド端子92との間の電圧が所定の充放電禁止モード復帰閾値(第1の閾値以下の所定の第2の閾値の一例)以下であることが電圧監視回路70のコンパレータ71により検出された場合、制御回路98は、放電制御トランジスタ12及び充電制御トランジスタ11をオンする。これにより、二次電池500の充放電が許可される。
The
電子機器130のダイオード151は、制御出力端子132と機器マイナス端子133との間に寄生している又は静電気対策用に挿入されている素子である。ダイオード151のアノードは、機器マイナス端子133に接続され、機器マイナス端子133を介して、マイナス端子6及び入力端子95に接続される。ダイオード151のカソードは、制御出力端子132に接続され、制御出力端子132を介して制御端子96に接続される。
The
ダイオード151が、制御端子96とマイナス端子6との間に存在しない場合、制御端子96はプルダウン抵抗73でグランド端子92にプルダウンされているので、制御回路98は、充放電禁止状態から復帰できる。つまり、制御回路98は、制御端子96とグランド端子92との間の電圧が所定の充放電禁止モード復帰閾値以下であると電圧監視回路70のコンパレータ71により検出されるので、放電制御トランジスタ12及び充電制御トランジスタ11をオンできる。
When the
一方、ダイオード151が制御端子96とマイナス端子6との間に存在する場合、放電制御トランジスタ12及び充電制御トランジスタ11がオフされている状態では、図3のように、二次電池200からの放電電流137が流れる。
On the other hand, when the
図3は、充放電禁止スイッチ210、放電制御トランジスタ12及び充電制御トランジスタ11がオフされている状態で、ダイオード151が存在する場合の等価回路図である。制御端子96の電圧は、二次電池200からの放電電流137と抵抗152とプルダウン抵抗73とによって決定される。したがって、プルダウン抵抗73の抵抗値が比較的高いと、制御端子96とグランド端子92との間の電圧が放電電流137により過度に持ち上がる。そのため、充放電禁止スイッチ210がオフされても、電圧監視回路70が、制御端子96とグランド端子92との間の電圧が充放電禁止モード復帰閾値以下であると検出できないため、充放電禁止状態から復帰できないことがある。しかし、放電電流137が流れると、制御端子96の電位は、入力端子95又はマイナス端子6の電にに対して、ダイオード151の順方向電圧分低い状態となる。
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram in the case where the
そこで、制御回路98は、制御端子96の電位が入力端子95の電位よりも低いことが電位比較回路80により検出された場合、放電制御トランジスタ12及び充電制御トランジスタ11をオンすることによって二次電池200の充放電を許可する。これにより、充放電禁止状態から復帰可能となる。
Therefore, the
図4は、制御回路98の状態遷移図である。
FIG. 4 is a state transition diagram of the
通常状態S10で、制御回路98は、COUT端子及びDOUT端子をハイレベルにすることによって、放電制御トランジスタ12及び充電制御トランジスタ11をオンする。通常状態S10で、制御回路98は、異常検出回路21が所定の過放電検出電圧Vdet2よりも低いセル電圧を検知することにより、COUT端子をハイレベル、DOUT端子をローレベルとする。これにより、制御回路98の動作状態は、放電制御トランジスタ12がオフされた過放電検出状態S20に遷移する。過放電検出状態S20で、制御回路98は、異常検出回路21が所定の過放電復帰電圧Vrel2よりも高いセル電圧を検知することにより、COUT端子をハイレベル、DOUT端子をハイレベルとする。これにより、制御回路98の動作状態は、通常状態S10に遷移する。
In the normal state S10, the
通常状態S10で、制御端子96の電圧が充放電禁止モード検出閾値を超えたことが電圧監視回路70により検出された場合(CNT=H)、制御回路98は、COUT端子及びDOUT端子をローレベルにすることによって、放電制御トランジスタ12及び充電制御トランジスタ11をオフする。これにより、制御回路98の動作状態は、充放電禁止状態S30に遷移する。
In the normal state S10, when the
充放電禁止状態S30で、制御端子96とグランド端子92との間の電圧が充放電禁止モード復帰閾値以下であることが電圧監視回路70により検出された場合(CNT=L)、又は、制御端子96の電位が入力端子95の電位よりも低いことが電位比較回路80により検出された場合(CNT<V−)、制御回路98は、COUT端子及びDOUT端子をハイレベルにする。これにより、放電制御トランジスタ12及び充電制御トランジスタ11がオンされ、制御回路98の動作状態は、通常状態S10に遷移する。
When the
充放電禁止状態S30で、制御回路98は、異常検出回路21が所定の過放電検出電圧Vdet2よりも低いセル電圧を検知することにより、COUT端子をハイレベル、DOUT端子をローレベルとする。これにより、制御回路98の動作状態は、過放電検出状態S20に遷移する。
In the charge / discharge inhibition state S30, the
したがって、本実施形態によれば、電子機器130側のダイオード151の有無にかかわらず、充放電禁止スイッチ210のオン又はオフにより、二次電池200の充放電の許否を制御することができる。また、電子機器130側の構成を変えることなく、放電禁止状態からの復帰を可能にすることができ、電池パック100の消費電流も抑制することができる。
Therefore, according to the present embodiment, regardless of the presence or absence of the
また、図5に示されるように、プラス端子5とマイナス端子6との間の短絡異常211が検出された場合、上述の通り、制御回路98は、放電制御トランジスタ12をオフする(放電禁止状態)。短絡異常211による放電禁止状態でも、ダイオード151が存在する場合、制御端子96とグランド端子92との間の電圧は持ち上がる。そのため、電圧監視回路70は、制御端子96とグランド端子92との間の電圧が充放電禁止モード検出閾値を超えたと検出し、充放電禁止モードを誤検出するおそれがある。
Further, as shown in FIG. 5, when the
しかし、短絡異常211による放電禁止状態では、制御端子96の電位は、ダイオード151の順方向電圧分、入力端子95の電位に対して低くなる(図6参照)。電位比較回路80によるダイオード検出機能によって、この制御端子96の電位の低下を検出可能となるので、充放電禁止モードの誤検出がなくなる。
However, in the discharge inhibition state due to the
以上、二次電池保護集積回路を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。 As mentioned above, although a secondary battery protection integrated circuit was explained by the embodiment, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment. Various modifications and improvements, such as combinations or permutations with part or all of the other embodiments, are possible within the scope of the present invention.
5 プラス端子
6 マイナス端子
7 マイナス側電源経路
10 制御入力端子
13 スイッチ回路
91 電源端子
92 グランド端子
95 入力端子
96 制御端子
98 制御回路
100 電池パック
110 二次電池保護装置
120 二次電池保護集積回路
130 電子機器
139 機器グランド
140 充放電制御回路
200 二次電池
5 plus terminal 6 minus
Claims (6)
前記二次電池の正極に接続される電源端子と、
前記二次電池の負極に接続されるグランド端子と、
前記マイナス端子に接続される入力端子と、
制御信号が入力される制御端子と、
前記制御端子と前記グランド端子との間に接続されたプルダウン抵抗と、
前記制御端子と前記グランド端子との間の電圧を監視する電圧監視回路と、
前記制御端子の電位と前記入力端子の電位とを比較する電位比較回路と、
前記制御端子と前記グランド端子との間の電圧が所定の第1の閾値よりも高いことが前記電圧監視回路により検出された場合、前記スイッチ回路に含まれる放電制御トランジスタをオフすることによって前記二次電池の放電を禁止する制御回路とを備え、
放電が停止すると、前記正極から、前記負荷、前記低電位側電源ノードをアノードとする寄生ダイオード、前記制御端子、前記プルダウン抵抗を介して、前記グランド端子の方向に寄生電流の経路が生成され、
前記制御回路は、前記寄生電流が流れることにより前記制御端子の電位が前記入力端子の電位よりも低くなることが前記電位比較回路により検出された場合、前記放電制御トランジスタをオンすることによって前記二次電池の放電を許可する、二次電池保護集積回路。 A secondary that protects the secondary battery by controlling a switch circuit inserted in series in a charge / discharge current path between the negative electrode of the secondary battery and the negative terminal connected to the low potential side power supply node of the load A battery protection integrated circuit,
A power supply terminal connected to the positive electrode of the secondary battery;
A ground terminal connected to the negative electrode of the secondary battery;
An input terminal connected to the negative terminal;
A control terminal to which a control signal is input;
A pull-down resistor connected between the control terminal and the ground terminal;
A voltage monitoring circuit for monitoring a voltage between the control terminal and the ground terminal;
A potential comparison circuit that compares the potential of the control terminal with the potential of the input terminal;
When the voltage monitoring circuit detects that the voltage between the control terminal and the ground terminal is higher than a predetermined first threshold, the discharge control transistor included in the switch circuit is turned off to turn off the second control transistor. A control circuit for prohibiting the discharge of the secondary battery ,
When the discharge stops, a path of a parasitic current is generated from the positive electrode to the ground terminal through the load, a parasitic diode having the low-potential-side power supply node as an anode, the control terminal, and the pull-down resistor.
Said control circuit, when said potential of the control terminal by the parasitic current flow that lower Kunar than the potential of the input terminal is detected by the potential comparison circuit, wherein by turning on the discharge control transistor allow discharge of the secondary battery, the secondary battery protection integrated circuit.
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