JPH1069320A - リチウムイオン電源装置 - Google Patents
リチウムイオン電源装置Info
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- JPH1069320A JPH1069320A JP22807596A JP22807596A JPH1069320A JP H1069320 A JPH1069320 A JP H1069320A JP 22807596 A JP22807596 A JP 22807596A JP 22807596 A JP22807596 A JP 22807596A JP H1069320 A JPH1069320 A JP H1069320A
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Abstract
し、かつ、過放電、過電流をより正確に検出することが
できるリチウムイオン電源装置を提供する。 【解決手段】 リチウムイオン電源の過放電を検出する
過放電検出回路4、及び、過電流を検出する過電流検出
回路6を有するリチウムイオン電源装置において、前記
過放電検出回路4び過電流検出回路6の外部ノイズによ
る誤動作を防止するために付加される遅延回路として遅
延時間が可変する遅延回路101を設ける。
Description
池の過放電及び過電流を検出し、過放電促進及び過電流
放電を防止するリチウムイオン電源監視ICを有するリ
チウムイオン電源装置に関するものである。
定動作をさせるためにリチウムイオン電源監視ICと呼
ばれる保護ICを内蔵しており、保護機能のうちの過放
電検出及び過電流検出には外部ノイズを防ぐために遅延
回路が付加されている。
ック」という)の要部ブロック図を図5に示す。同図に
おいて、1は1個または複数個のリチウムイオン電池か
らなるリチウムイオン電源、2は放電制御FET、3は
FET制御回路、4は第1コンパレータ、5は第1遅延
回路、6は第2コンパレータ、7は第2遅延回路、8は
OR回路、9は+端子、10は−端子、11は外部負荷
である。
源1の電圧を監視しており、その電圧が所定電圧Vref1
以下になると、ハイレベルの出力となり、この出力は第
1遅延回路5を介して、所定時間T1経過後、OR回路
8へ入力される。これを受けてOR回路8からはFET
制御回路3へFET/OFF信号が出力される(OR回
路8の出力がハイレベルとなる)。そして、FET制御
回路3はFET/OFF信号を入力すると、放電制御F
ET2をOFFさせるようになっているので、放電制御
FET2がOFFとなり、リチウムイオン電源1の過放
電促進が防止される。
源1から流れる電流量を、放電制御FET2のON抵抗
により電圧に変換して監視しており、所定電圧Vref2以
上になると、ハイレベルの出力となり、この出力は第2
遅延回路7を介して、所定時間T2経過後、OR回路8
へ入力される。これを受けてOR回路8からはFET制
御回路3へFET/OFF信号が出力され(OR回路8
の出力がハイレベルとなり)、FET制御回路3により
放電制御FET2がOFFされ、リチウムイオン電源1
の過電流放電が防止される。
イオン電源1の内部インピーダンスによりリチウムイオ
ン電源1の電圧が低下し、過放電の状態であると誤判定
してしまう可能性があるので、第1遅延回路5での遅延
時間T1を、第2遅延回路7での遅延時間T2よりも長
くしておく必要がある。
出時の遅延時間と、過電流検出時の遅延時間とが異なる
ので、従来技術においては、過放電検出用の遅延回路と
過電流検出用の遅延回路というように、2つの遅延回路
を設けているために、コスト高になってしまうととも
に、遅延回路の構成要素としてコンデンサが含まれてい
ることから、ICチップ面積及びそれを登載する基板の
面積の増大につながり、その分、リチウムイオン電池の
大きさを制限することになって、その電源容量を低下さ
せてしまっていた。
より、遅延回路における遅延時間はばらつくので、2つ
の遅延回路における本来あるべき遅延時間の関係が逆転
してしまい、過放電、過電流を正確に検出することがで
きない可能性がある。
ップ面積の縮小を実現し、かつ、過放電、過電流をより
正確に検出することができるリチウムイオン電源装置を
提供することを目的とする。
め、本発明のリチウムイオン電源装置は、リチウムイオ
ン電池からなるリチウムイオン電源と、リチウムイオン
電源の過放電を検出する過放電検出回路、及び、過電流
を検出する過電流検出回路を有するリチウムイオン電源
装置において、前記過放電検出回路及び過電流検出回路
の外部ノイズによる誤動作を防止するために付加される
遅延回路として遅延時間が可変する遅延回路を設けたも
のである。
放電検出時の方が過電流検出時よりも長くなるように制
御すれば、遅延回路を1つにすることができるため、コ
ストを低下させることができるとともに、ICチップ面
積を縮小することができる。
遅延時間と、過電流検出時の遅延時間を設けるので、遅
延回路の遅延時間がばらつくとしても、2つの遅延時間
の関係が逆転することはなく、過放電、過電流を正確に
検出することができる。
を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施形態で
あるリチウムイオン電源装置の要部ブロック図であっ
て、図5の従来技術と同一部分には同一符号を付してそ
れらの説明を省略する。
力を入力するが、遅延回路101の出力がされない(ロ
ーレベルである)場合は、放電制御FET2をONに
し、遅延回路101の出力がFET/OFF信号(ハイ
レベル)である場合は、放電制御FET2をOFFにす
るようになっている。
2)の2種類に切り換え可能な遅延回路であって、第1
入力としてOR回路8の出力を、第2入力として第2コ
ンパレータ6の出力を、それぞれ入力する。そして、こ
の遅延回路101は、第1入力がローレベルであるとき
は動作せず、出力がローレベルとなる。したがって、過
放電も過電流も検出されず、正常であるときは、放電制
御FET2がONとなり、外部負荷11が駆動される。
2入力の状態に応じて切り替わる遅延時間が経過した
後、遅延回路101の出力はハイレベルに切り替わる。
尚、第2入力がローレベルである、つまり、過電流が検
出されていないときは、遅延時間はT1となり、第2入
力がハイレベルである、つまり、過電流が検出されてい
るときは、遅延時間はT2となる。
一方が検出されると、遅延時間T1、T2のどちらか一
方が経過後に、放電制御FET2がOFFとなり、過放
電促進、過電流放電が防止されるとともに、過放電検出
時の遅延時間の方が過電流検出時の遅延時間よりも長く
なっており、過放電、過電流を正確に検出することがで
きる。
示す。同図において、21は第1入力端子、22は第2
入力端子、CC1、CC2、CC3、CC4はそれぞれ
電流I1、I2、I3、I4(I3>I4)を出力する
定電流源であって、Q1、Q2、Q6はPNP型トラン
ジスタ、Q3、Q4、Q5はNPN型トランジスタ、S
W1、SW2、SW3はスイッチ回路、KSWは切り換
えスイッチ回路、R1、R2は抵抗、Cはコンデンサ、
CVは定電圧源である。
ており、トランジスタQ1のベースはスイッチ回路SW
1を介した定電流源CC1とコンデンサCとの接続点に
接続されており、トランジスタQ2のベースはスイッチ
回路SW3及び切り換えスイッチ回路KSWを介した2
つの定電流源CC3、CC4と抵抗R1との接続点に接
続されている。また、トランジスタQ1、Q2のエミッ
タ側にはスイッチ回路SW2を介して定電流源CC2が
接続されており、トランジスタQ1、Q2のコレクタ側
にはトランジスタQ3、Q4で構成されたカレントミラ
ー回路の入力側(トランジスタQ3のコレクタ)、出力
側(トランジスタQ4のコレクタ)がそれぞれ接続され
ている。
Q2、Q4のコレクタ同士の接続点に接続されており、
コレクタには抵抗R2を負荷として定電圧源CVが接続
されている。トランジスタQ6のベースは抵抗R2とト
ランジスタQ5のコレクタとの接続点に接続されてお
り、エミッタには定電圧源CVが接続されており、トラ
ンジスタQ6のコレクタが遅延回路101の出力端子と
なる。
2入力はそれぞれ第1入力端子21、第2入力端子22
から入力される。そして、スイッチ回路SW1、SW
2、SW3には第1入力端子21からの第1入力が与え
られており、第1入力がハイレベルになるとスイッチ回
路SW1、SW2、SW3はONとなるようになってい
る。また、切り換えスイッチKSWには第2入力端子2
2からの第2入力が与えられており、切り換えスイッチ
KSWは、第2入力がローレベルであるときは、定電流
源CC3側へ切り替わり、第2入力がハイレベルである
ときは、定電流源CC4側へ切り替わるようになってい
る。
過電流を検出している間のみ動作し、トランジスタQ1
のベース電圧がトランジスタQ2のベース電圧を越えた
時点で、トランジスタQ6のコレクタに出力が現れるわ
けであるが、トランジスタQ2のベース電圧が急峻に立
ち上がるのに対して、トランジスタQ1のベース電圧は
コンデンサCの働きにより時間の経過とともに徐々に上
昇するので、遅延時間が設けられることになる。
は、抵抗R1の抵抗値をR1とすると、過放電を検出し
た際はI3・R1、過電流を検出した際はI4・R1で
あり、I3>I4であることから、過放電検出時の方が
過電流検出時よりも高く、したがって、過放電検出時の
遅延時間の方が過電流検出時の遅延時間よりも長くなる
(図4参照)。
ったとしても、過放電検出時、過電流検出時のそれぞれ
の遅延時間は同一方向にばらつくので、2つの遅延時間
の関係が逆転することはなくなり、過放電、過電流を正
確に検出することができる。
電池を1個(リチウムイオン電池1個の電圧≒3.6
V)接続した場合において、I4・R1を2.3V、I
3・R1を3.5Vとすることにより、T2がT1より
も10ms程度長くなるようにしている。
るものではなく、放電制御FET2と−端子10との間
に充電制御用のFETが挿入されているようなリチウム
イオン電源でも構わない。
トランジスタQ2のベース電圧を発生させる定電流源C
C3、CC4の接続を図3に示すようにしても良く、こ
の場合は、切り換えスイッチKSWを第2入力がハイレ
ベルであるときはOFF、ローレベルであるときはON
となるようにしておけば良い。
イオン電源装置によれば、遅延回路を1つにすることが
できるので、コストを低下させることができるととも
に、ICチップ面積を縮小することができ、かつ、遅延
回路1つで、過放電検出時の遅延時間と、過電流検出時
の遅延時間を設けるので、遅延回路の遅延時間がばらつ
くとしても、2つの遅延時間の関係が逆転することはな
く、過放電、過電流を正確に検出することができる。
源装置のブロック図。
源装置における遅延回路の一構成例を示す図。
源装置における遅延回路の一構成例を示す図。
違を説明する図。
図。
Claims (1)
- 【請求項1】 リチウムイオン電池からなるリチウムイ
オン電源と、リチウムイオン電源の過放電を検出する過
放電検出回路、及び、過電流を検出する過電流検出回路
を有するリチウムイオン電源装置において、前記過放電
検出回路及び過電流検出回路の外部ノイズによる誤動作
を防止するために付加される遅延回路として遅延時間が
可変する遅延回路を設けたことを特徴とするリチウムイ
オン電源装置。
Priority Applications (8)
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---|---|---|---|
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-
1996
- 1996-08-29 JP JP22807596A patent/JP3838708B2/ja not_active Expired - Fee Related
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