JP5299292B2 - 保護監視回路、及び電池パック - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態の電池パックの回路図の一例を示す図である。図1に示すように、電池パック100は、保護監視回路101と、電池ユニット111とを有するように構成される。保護監視回路101と、電池ユニット111とは、二次電池接続正極端子112及び二次電池負極端子113により接続されている。
次に、図1における二次電池監視IC120について説明する。二次電池監視IC120は、電池ユニット111の状態を監視し、電池ユニット111の状態情報を取得し、例えば電池の残量等を検出する。また、二次電池監視IC120は、例えば携帯機器等から状態情報の参照要求を受け取ると、参照要求に応じた状態情報を携帯機器等へ提供する。なお、二次電池監視IC120は、例えば製品名MM8002等が用いられる。
次に、図1における保護IC130について説明する。保護IC130は、過充電検出回路、過電流検出回路、及び過放電検出回路等を内蔵して、電池ユニット111の過充電、過電流、過放電等を検出し、携帯機器等又は二次電池に対して電源を供給する充電装置との間に設けられた制御トランジスタをオン/オフ制御する。これにより、保護IC130は、過充電、過電流、過放電等から電池ユニット111を保護する。なお、保護IC130は、例えば製品名MM3289等が用いられる。
また、保護IC130は、電池パック100の充放電を遮断するMOSトランジスタM11、M12のゲートにそれぞれ接続されるDOUT端子とCOUT端子と、二次電池監視IC120との通信端子であるCCNT端子、DCNT端子、及びINT端子とを有するように構成される。
次に、図2を参照して、二次電池監視IC120の詳細を説明する。図2は、二次電池監視ICのハードウェア構成を示す図である。図2において、二次電池監視IC120は、CPU(Central Processing Unit)121と、センサ部122と、ROM(Read Only Memory)123と、EEPROM(Erasable Programmable ROM)124と、シリアルインタフェース(I/F)125と、I/O PORT(入出力ポート)126とを有するように構成される。
また、EEPROM124は、I/O PORT126から3つの通信端子であるPORT0端子、PORT1端子、及びPORT2端子を介して受信した保護IC130からの過充電、過電流、及び過放電等を検出した旨を示す情報等を格納する。
次に、図3を参照して、保護IC130の内部構成の概略例について説明する。図3は、保護ICの内部構成の概略例を示す図である。
次に、図4、図5、及び図6を参照して、保護IC130から二次電池監視IC120に対する通信プロトコルの例について説明する。本実施形態では、保護IC130は、通信制御回路138により、論理回路136から過充電検出、過放電検出、放電過電流検出、及び充電過電流検出等に応じた信号を受けると、以下のように、CCNT端子149、DCNT端子150、及びINT端子151を設定して、過充電検出、過放電検出、放電過電流検出、及び充電過電流検出等を通知する通知信号を、二次電池監視IC120に対して出力する。
次に、図7を参照して、本実施形態に係る保護IC130の過放電検出時における保護IC130と二次電池監視IC120の動作処理について説明する。図7は、本実施形態に係る保護ICの過放電検出時における保護ICと二次電池監視ICの動作処理の一例を示すフローチャートである。
次に、図8を参照して、本実施形態に係る保護IC130の過放電検出時における保護IC130と二次電池監視IC120の動作処理の変形例について説明する。図8は、本実施形態に係る保護ICの過放電検出時における保護ICと二次電池監視ICの動作処理の変形例を示すフローチャートである。なお、図8に示す各処理において、上述した図7に示す処理と同様の処理を行う部分には、同一のステップ番号を付与し、ここでの説明は省略する。
次に、図9を参照して、本実施形態に係る保護IC130による過放電検出後に、二次電池の充電が開始される場合の保護IC130と二次電池監視IC120の動作処理について説明する。図9は、本実施形態に係る保護ICによる過放電検出後に、二次電池の充電が開始される場合の保護ICと二次電池監視ICの動作処理の一例を示すフローチャートである。
次に、図10を参照して、本実施形態に係る保護監視回路101を備えた電池パック100、及び該電池パック100を搭載した携帯機器160について説明する。図10は、本実施形態に係る保護監視回路を備えた電池パック、及び該電池パックを搭載した携帯機器の一例を示す図である。
101 保護監視回路
111 電池ユニット
112 二次電池接続正極端子
113 二次電池負極端子
114 正極端子
115 負極端子
116 外部端子
120 二次電池監視IC
121 CPU
122a 温度センサ回路
122b 電圧センサ回路
122c 電流センサ回路
122d マルチプレクサ
122e アナログ−デジタル(A/D)変換回路
123 ROM
124 EEPROM
125 シリアルI/F
126 I/O PORT
127 バス
130 保護IC
131 電圧レギュレータ(LDO)
132 過充電検出回路
133 過放電検出回路
134 過電流検出回路
135 ショート(短絡)検出回路
136 論理回路
137 遅延回路
138 通信制御回路
139 レベルシフト回路
140,141,154,155 インバータ
142 VSS端子
143 VDD端子
144 DOUT端子
145 COUT端子
146 V−(マイナス)入力端子
147 VREGOUT端子
148 VSENSE端子
149 CCNT端子
150 DCNT端子
151 INT端子
152 SIOI端子
153 SIOE端子
160 携帯機器
Claims (9)
- 充放電可能な二次電池の過充電、過放電、及び過電流のうち少なくとも一つを当該保護回路が検出して、制御トランジスタをオン/オフ制御して前記二次電池を保護する保護回路と、前記二次電池の状態を検出し、前記保護回路とは別の回路である前記二次電池の残量状態等を検出する二次電池監視回路とを備える保護監視回路であって、
前記保護回路は、前記二次電池監視回路に対する電源電圧を供給し、前記二次電池の過放電を検出すると、予め設定された時間経過後又は前記二次電池監視回路から前記電源電圧の供給を遮断するための制御信号を受信した後、前記二次電池監視回路に対する前記電源電圧の供給を遮断し、
前記保護回路は、さらに、前記二次電池の過放電を検出すると、前記二次電池監視回路に対して前記過放電が検出された旨を通知する通知信号を出力することを特徴とする保護監視回路。 - 前記二次電池監視回路は、不揮発性メモリを有し、前記通知信号を受信すると、前記過放電が検出された旨を示す情報を前記不揮発性メモリに記録することを特徴とする請求項1に記載の保護監視回路。
- 前記二次電池監視回路は、前記通知信号を受信すると、割り込み処理により、前記過放電が検出された旨を示す情報を前記不揮発性メモリに記録することを特徴とする請求項2に記載の保護監視回路。
- 前記二次電池監視回路は、前記過放電が検出された旨を示す情報を前記不揮発性メモリに記録した後、全ての動作を停止することを特徴とする請求項2又は3に記載の保護監視回路。
- 前記二次電池監視回路は、前記過放電が検出された旨を示す情報を前記不揮発性メモリに記録して、全ての動作を停止する際に、前記保護回路に対して前記制御信号を出力することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一項に記載の保護監視回路。
- 前記保護回路による過放電検出後であって、前記二次電池の充電を開始する場合、
前記保護回路は、前記電源電圧が予め設定された電圧になったとき、前記電源電圧を供給することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の保護監視回路。 - 前記電源電圧の値は、前記過放電として検出される前記二次電池の電池電圧値よりも低く設定されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の保護監視回路。
- 充放電可能な二次電池の過充電、過放電、及び過電流のうち少なくとも一つを当該保護回路が検出して、制御トランジスタをオン/オフ制御して前記二次電池を保護する保護回路と、前記二次電池の状態を検出し、前記保護回路とは別の回路である前記二次電池の残量状態等を検出する二次電池監視回路とを備える保護監視回路であって、
前記保護回路は、前記二次電池監視回路に対する電源電圧を供給し、前記二次電池の過放電を検出すると、予め設定された時間経過後又は前記二次電池監視回路から前記電源電圧の供給を遮断するための制御信号を受信した後、前記二次電池監視回路に対する前記電源電圧の供給を遮断し、
前記電源電圧の値は、前記過放電として検出される前記二次電池の電池電圧値よりも低く設定されていることを特徴とする保護監視回路。 - 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の保護監視回路を備えることを特徴とする電池パック。
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