TWI733681B - 充放電控制裝置以及電池裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明在進行多個串聯連接的二次電池的充放電的充放電控制裝置及電池裝置中,抑制零件個數的增加。第1充放電控制電路接收基於放電控制開關斷開而生成的過放電信號,基於此而生成斷電信號,從而使第1電池電壓監控電路斷電,第2充放電控制電路接收所述斷電信號,基於此而使第2電池電壓監控電路斷電。

Description

充放電控制裝置以及電池裝置
本發明是有關於一種可對二次電池的充放電進行控制的充放電控制裝置以及具備該充放電控制裝置的電池(battery)裝置。
作為具備以往的充放電控制裝置的電池裝置,提出有具備斷電(power down)電路者,該斷電電路在二次電池的電壓達到低於規定電壓的過放電狀態時,抑制二次電池的進一步的電壓下降(例如參照專利文獻1)。根據該斷電電路,可降低充放電控制裝置自身的消耗電流。
在此種以往的電池裝置中,當串聯連接有超過充放電控制裝置的耐壓的數量的二次電池時,須配置多個充放電控制裝置。
圖3表示以往技術的具備多個二次電池的電池裝置300的電路圖。
以往的電池裝置300包括:外部端子401及外部端子402,連接充電器或負載;兩個二次電池403-1及二次電池403-2、放電控制開關404、充電控制開關405,串聯連接於外部端子401及外 部端子402之間;以及充放電控制電路301-1及充放電控制電路301-2,分別連接於二次電池403-1及二次電池403-2。
充放電控制電路301-1是具備電池電壓監控電路30-1、輸出控制電路31-1及斷電電路33-1而構成,同樣,充放電控制電路301-2是具備電池電壓監控電路30-2、輸出控制電路31-2及斷電電路33-2而構成。
充放電控制電路301-1以下述方式進行動作。
電池電壓監控電路30-1監控二次電池403-1的電壓,並將表示二次電池403-1處於過放電狀態或過充電狀態的檢測信號輸出至輸出控制電路31-1。當輸出有表示二次電池403-1為過放電的檢測信號時,輸出控制電路31-1使放電控制開關404斷開(OFF),當輸出有表示二次電池403-1為過充電的檢測信號時,使充電控制開關405斷開。斷電電路33-1接收基於二次電池403-1達到過放電而使放電控制開關404斷開的情況所生成的過放電信號ODC-1,並將斷電信號輸出至電池電壓監控電路30-1。並且,電池電壓監控電路30-1在收到從斷電電路33-1輸出的斷電信號時,停止自身的動作。藉此,充放電控制電路301-1的消耗電流得以降低。
充放電控制電路301-2的動作與充放電控制電路301-1同樣,因此省略說明。
接下來,對用於使斷電電路33-1及斷電電路33-2分別產生斷電信號的過放電信號ODC-1及過放電信號ODC-2的生成進 行說明。
電池裝置300更具備:N通道場效電晶體(以下稱Nch電晶體)310、Nch電晶體311、Nch電晶體316及Nch電晶體317,連接於外部端子401與外部端子402之間;P通道場效電晶體(以下稱Pch電晶體)312、Pch電晶體315、Pch電晶體318及Pch電晶體320;電阻314、電阻319、電阻321及電阻322;以及曾納二極體(Zener diode)313。
當二次電池403-1達到過放電而放電控制開關404斷開時,因連接於外部端子401及外部端子402之間的負載(未圖示),外部端子402的電壓進行動作,以變得與外部端子401相等。即,外部端子402的電壓上升。當外部端子402的電壓上升時,Nch電晶體311及Pch電晶體315導通(ON),Nch電晶體316斷開,Pch電晶體310及Pch電晶體312斷開。藉此,過放電信號ODC-1被上拉(pull up)至二次電池403-1的正電源電壓。進而,Nch電晶體317斷開,Pch電晶體318導通,Pch電晶體320斷開,因此過放電信號ODC-2被上拉至二次電池403-2的正電源電壓。
而且,在二次電池403-2達到過放電的情況下,各電晶體亦與二次電池403-1達到過放電時同樣地動作,因此過放電信號ODC-1被上拉至二次電池403-1的正電源電壓,過放電信號ODC-2被上拉至二次電池403-2的正電源電壓。
如上所述,在以往的電池裝置中,當將多個二次電池串聯連接來使用時,即使多個二次電池中的任一個達到過放電,亦 可使多個充放電控制電路各自的斷電電路進行動作,以降低消耗電流。
[現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2005-229774號公報
然而,在圖3所示的以往的電池裝置300中,為了生成使充放電控制電路301-1及充放電控制電路301-2各自的斷電電路33-1及斷電電路33-2進行動作的過放電信號ODC-1及過放電信號ODC-2,而使用多個電晶體等元件,因此需要大量的零件個數。並且,二次電池的數量越增加,該零件個數越是進一步增大。而且,存在以下課題:須考慮根據所連接的二次電池的數量而變化的耐壓來使用耐壓高的昂貴的電晶體;需要與耐壓一致的電路構成等,用於構成電池裝置的成本高且電路變得複雜。
因此,本發明的目的在於,在進行多個串聯連接的二次電池的充放電的充放電控制裝置及電池裝置中,削減零件個數,藉由廉價且簡單的電路構成來實現消耗電流的降低。
為了解決所述課題,本發明的充放電控制電路的特徵在於包括:電池電壓監控電路,監控二次電池的電壓,並輸出表示所述二次電池是過放電或是過充電的檢測信號;輸出控制電路, 接收所述檢測信號,響應所述檢測信號表示過放電的情況來輸出用於使放電控制開關斷開的放電控制信號,響應所述檢測信號表示過充電的情況來輸出用於使充電控制開關斷開的充電控制信號;上拉電路,從輸入端子接收第1斷電信號,並輸出將所述第1斷電信號上拉至所述二次電池的正電源電壓而獲得的上拉信號;以及斷電電路,基於所述上拉信號來輸出第2斷電信號。
而且,本發明的充放電控制裝置對串聯連接於第1外部端子及第2外部端子之間的第1二次電池及第2二次電池、放電控制開關以及充電控制開關進行控制,所述充放電控制裝置的特徵在於包括:第1充放電控制電路及第2充放電控制電路,分別對應於所述第1二次電池及第2二次電池而設,所述第1充放電控制電路包括:第1電池電壓監控電路,監控所述第1二次電池的電壓,並輸出表示所述第1二次電池是過放電或是過充電的第1檢測信號;第1輸出控制電路,接收所述第1檢測信號,響應所述第1檢測信號表示過放電的情況來輸出用於使所述放電控制開關斷開的第1放電控制信號,響應所述第1檢測信號表示過充電的情況來輸出用於使所述充電控制開關斷開的第1充電控制信號;第1上拉電路,接收基於所述第1放電控制信號而生成的過放電信號或外部斷電信號,並輸出將所述過放電信號或外部斷電信號上拉至所述第1充放電控制電路的正電源電壓而獲得的第1上拉信號;以及第1斷電電路,基於所述第1上拉信號,來輸出使所述第1電池電壓監控電路停止的第1斷電信號,所述第2充 放電控制電路包括:第2電池電壓監控電路,監控所述第2二次電池的電壓,並輸出表示所述第2二次電池是過放電或是過充電的第2檢測信號;第2輸出控制電路,接收所述第2檢測信號,響應所述第2檢測信號表示過放電的情況來輸出用於使所述放電控制開關斷開的第2放電控制信號,響應所述第2檢測信號表示過充電的情況來輸出用於使所述充電控制開關斷開的第2充電控制信號;第2上拉電路,接收所述第1斷電信號,並輸出將所述第1斷電信號上拉至所述第2充放電控制電路的正電源電壓而獲得的第2上拉信號;以及第2斷電電路,基於所述第2上拉信號,來輸出使所述第2電池電壓監控電路停止的第2斷電信號。
而且,本發明的電池裝置的特徵在於包括:第1外部端子及第2外部端子;第1二次電池及第2二次電池、放電控制開關以及充電控制開關,串聯連接於所述第1外部端子及第2外部端子之間;以及所述充放電控制裝置,所述第1二次電池及第2二次電池、所述放電控制開關以及所述充電控制開關是由所述充放電控制裝置予以控制。
根據本發明,在第1充放電控制裝置中,根據基於第1放電控制信號而生成的過放電信號來生成第1斷電信號,另一方面,在第2充放電控制裝置中,基於在第1充放電控制裝置中生成的第1斷電信號來生成第2斷電信號。即,無須生成用於生成第2斷電信號的過放電信號。因此,只要有僅生成用於生成第1 斷電信號的過放電信號所需的數量的電晶體等元件便足夠,可防止零件個數的增大。
因而,即使連接的二次電池的數量增加,亦不會使電路變得複雜,從而可提供能抑制成本的充放電控制裝置以及具備該充放電控制裝置的電池裝置。
10-1、10-2、30-1、30-2:電池電壓監控電路
11-1、11-2、31-1、31-2:輸出控制電路
12、12-1、12-2:上拉電路
13-1、13-2、33-1、33-2:斷電電路
100:充放電控制裝置
101-1、101-2、301-1、301-2:充放電控制電路
102、102-1、102-2:正電源連接端子
103-1、103-2:負電源連接端子
104-1、104-2、105-1、105-2、109-1、109-2:輸出端子
106-1、106-2、107-1、107-2、108、108-1、108-2:輸入端子
110、111、310、311、316、317:Nch電晶體
112、312、315、318、320:Pch電晶體
113、313:曾納二極體
114、314、319、321、322:電阻
200、300:電池裝置
201、202、401、402:外部端子
203-1、203-2、403-1、403-2:二次電池
204、404:放電控制開關
205、405:充電控制開關
CC-1、CC-2:充電控制信號
CCS、CCS-1、CCS-2:定電流源
DC-1、DC-2:放電控制信號
DT-1、DT-2:檢測信號
ODC、ODC-1、ODC-2:過放電信號
PD、PD-1、PD-2:斷電信號
PU、PU-1、PU-2:上拉信號
圖1是表示具備本發明的實施形態的充放電控制裝置的電池裝置的電路圖。
圖2是表示本發明實施形態中的上拉電路的構成的一例的電路圖。
圖3是表示以往的電池裝置的電路圖。
以下,參照圖式來說明本發明的實施形態。
圖1是表示本發明的實施形態的電池裝置200的電路圖。
本發明的實施形態的電池裝置200包括:外部端子201及外部端子202,連接充電器或負載;兩個二次電池203-1及二次電池203-2、包含Nch電晶體的放電控制開關204及充電控制開關205,串聯連接於外部端子201及外部端子202之間;以及充放電控制裝置100。充放電控制裝置100具備分別連接於二次電池203-1及二次電池203-2的充放電控制電路101-1及充放電控制電路101-2。
充放電控制電路101-1是具備電池電壓監控電路10-1、 輸出控制電路11-1、上拉電路12-1及斷電電路13-1而構成,同樣,充放電控制電路101-2是具備電池電壓監控電路10-2、輸出控制電路11-2、上拉電路12-2及斷電電路13-2而構成。
而且,充放電控制裝置100更包括Nch電晶體110及Nch電晶體111、Pch電晶體112、曾納二極體113及電阻114。
Pch電晶體112及Nch電晶體111的閘極(gate)電極共連,且串聯連接於充放電控制電路101-1的正電源連接端子102-1與負電源連接端子103-1之間。Nch電晶體110的閘極電極連接於Pch電晶體112及Nch電晶體111的連接點,汲極(drain)電極連接於充放電控制電路101-1的輸入端子108-1,源極(source)電極連接於負電源連接端子103-1。曾納二極體113的陰極(cathode)連接於Nch電晶體111的閘極電極,陽極(anode)連接於Nch電晶體111的源極電極與主體(bulk)。電阻114的一端連接於曾納二極體113的陰極,另一端連接於電池裝置200的外部端子202。
接下來,對充放電控制電路101-1及充放電控制電路101-2的動作進行說明。
首先,在充放電控制電路101-1中,電池電壓監控電路10-1經由正電源連接端子102-1及負電源連接端子103-1來監控二次電池203-1的電壓,並將表示二次電池203-1處於過放電狀態或過充電狀態的檢測信號DT-1輸出至輸出控制電路11-1。當檢測信號DT-1表示二次電池203-1的過放電時,輸出控制電路11-1將放電 控制信號DC-1經由輸出端子104-1而輸出至放電控制開關204,藉此來使放電控制開關204斷開。當檢測信號DT-1表示二次電池203-1的過充電時,輸出控制電路11-1將充電控制信號CC-1經由輸出端子105-1而輸出至充電控制開關205,藉此來使充電控制開關205斷開。
在充放電控制電路101-2中,電池電壓監控電路10-2經由正電源連接端子102-2及負電源連接端子103-2來監控二次電池203-2的電壓,並將表示二次電池203-2處於過放電狀態或過充電狀態的檢測信號DT-2輸出至輸出控制電路11-2。當檢測信號DT-2表示二次電池203-2的過放電時,輸出控制電路11-2輸出放電控制信號DC-2。所輸出的放電控制信號DC-2經由輸出端子104-2及充放電控制電路101-1的輸入端子106-1而輸入至輸出控制電路11-1,並作為放電控制信號DC-1而經由輸出端子104-1來輸出至放電控制開關204。藉此,放電控制開關204斷開。當檢測信號DT-2表示二次電池203-2的過充電時,輸出控制電路11-2輸出充電控制信號CC-2。所輸出的充電控制信號CC-2經由輸出端子105-2及充放電控制電路101-1的輸入端子107-1而輸入至輸出控制電路11-1,並作為充電控制信號CC-1而經由輸出端子105-1來輸出至充電控制開關205。藉此,充電控制開關205斷開。
並且,當二次電池203-1及二次電池203-2中的任一者(或兩者)達到過放電,而放電控制開關204斷開時,因連接於外部端子201及外部端子202之間的負載(未圖示),外部端子202 的電壓進行動作,以變得與外部端子201相等。即,外部端子202的電壓上升。當外部端子202的電壓上升時,Nch電晶體111導通,Pch電晶體112斷開,Nch電晶體110斷開。藉此,Nch電晶體110的汲極電極的信號即過放電信號ODC成為浮動(floating)狀態(Hi-Z)。該過放電信號ODC經由輸入端子108-1而被輸入至上拉電路12-1。所輸入的過放電信號ODC在上拉電路12-1中,被上拉至二次電池203-1的正電源電壓。該被上拉至正電源電壓的上拉信號PU-1被輸入至斷電電路13-1。斷電電路13-1基於上拉信號PU-1,向電池電壓監控電路10-1輸出斷電信號PD-1。此時,斷電電路13-1亦向輸出控制電路11-1輸出斷電信號PD-1。電池電壓監控電路10-1在收到從斷電電路13-1輸出的斷電信號PD-1時,停止自身的動作。藉此,充放電控制電路101-1的消耗電流得以降低。
另一方面,在充放電控制電路101-2中,當二次電池203-1及二次電池203-2中的任一者(或兩者)達到過放電狀態而放電控制開關204斷開時,在充放電控制電路101-1中藉由所述動作而生成的斷電信號PD-1從輸出控制電路11-1經由輸出端子109-1而輸出。所輸出的斷電信號PD-1被輸入至充放電控制電路101-2的輸入端子108-2。另外,輸入端子108-2是與充放電控制電路101-1的輸入端子108-1對應的端子,但對輸入端子108-1輸入過放電信號ODC,與此相對,對輸入端子108-2輸入斷電信號PD-1。
斷電信號PD-1是被上拉至二次電池203-1的正電源電壓的信號,因此在充放電控制電路101-2中相當於二次電池203-2的負電源電壓。因此,斷電信號PD-1在上拉電路12-2中被上拉至二次電池203-2的正電源電壓。該被上拉至正電源電壓的上拉信號PU-2被輸入至斷電電路13-2。斷電電路13-2基於上拉信號PU-2,向電池電壓監控電路10-2輸出斷電信號PD-2。電池電壓監控電路10-2在收到從斷電電路13-2輸出的斷電信號PD-2時,停止自身的動作。藉此,充放電控制電路101-2的消耗電流得以降低。
如此,在二次電池203-1達到過放電的情況與二次電池203-2達到過放電的情況中的任一情況下,均使充放電控制電路101-1與充放電控制電路101-2這兩者的動作停止,從而可抑制充放電控制裝置100的消耗電流。
此時,根據本實施形態,對於用於使充放電控制電路101-1的電池電壓監控電路10-1停止動作的斷電信號PD-1的生成,儘管需要使用若干個電晶體等元件,但對於用於使充放電控制電路101-2的電池電壓監控電路10-2停止動作的斷電信號PD-2的生成,可使用在充放電控制電路101-1中所生成的斷電信號PD-1。即,斷電信號PD-2的生成不需要電晶體等元件。因此,作為充放電控制裝置100及包含該充放電控制裝置100的電池裝置整體,可防止零件個數的增大。
圖2是表示本發明的實施形態中的上拉電路12(12-1、 12-2)的構成的一例的電路圖。
上拉電路12具備連接於輸入端子108(108-1、108-2)與充放電控制電路101(101-1、101-2)的二次電池203(203-1、203-2)的正電源電壓之間的定電流源CCS(CCS-1、CCS-2),將在定電流源CCS與輸入端子108的連接點獲得的信號作為上拉信號PU(PU-1、PU-2)而輸出。
藉由該構成,可將輸入至輸入端子108-1的過放電信號ODC上拉至充放電控制電路101-1的正電源電壓、即二次電池203-1的正電源電壓,將輸入至輸入端子108-2的斷電信號PD-1上拉至充放電控制電路101-2的正電源電壓、即二次電池203-2的正電源電壓。
如以上所說明般,根據本發明的實施形態的充放電控制裝置及電池裝置,在充放電控制電路101-1中,可根據基於放電控制信號DC-1而生成的過放電信號ODC來生成斷電信號PD-1,另一方面,在充放電控制電路101-2中,可基於在充放電控制電路101-1中生成的斷電信號PD-1來生成斷電信號PD-2。即,無須另行生成用於斷電信號PD-2生成的過放電信號。因此,只要有僅生成用於生成斷電信號PD-1的過放電信號所需的數量的電晶體等元件便足夠,因而可減少零件個數,從而可設為廉價且簡單的電路構成。
以上,對本發明的實施形態進行了說明,但本發明並不限定於所述實施形態,當然可在不脫離本發明的主旨的範圍內進 行各種變更。
例如,所述實施形態中,展示了包括具備二級充放電控制電路的充放電控制裝置的電池裝置,但本發明的充放電控制裝置亦可根據二次電池的數量或對其進行控制的充放電控制電路的耐壓,而具備三級以上的充放電控制電路。作為一例,在將充放電控制電路設為三級的情況下,即,在圖1所示的充放電控制裝置更具備第3充放電控制電路(未圖示,稱作101-3)的情況下,只要以下述方式構成充放電控制裝置即可。
首先,在外部端子201與二次電池203-2之間***第3二次電池(203-3),並將第3充放電控制電路(101-3)連接於該第3二次電池(203-3)。並且構成為,將充放電控制電路101-2的輸出端子109-2連接於第3充放電控制電路(101-3)的輸入端子(108-3),將輸出控制電路11-2的輸出即斷電信號PD-2輸入至第3充放電控制電路(101-3)的上拉電路(12-3)。進而構成為,將從第3充放電控制電路(101-3)的輸出控制電路(11-3)輸出的放電控制信號(DC-3)及充電控制信號(CC-3)分別輸入至充放電控制電路101-2的輸入端子106-2及輸入端子107-2。
根據該構成,對於第一級充放電控制電路101-1,儘管為了生成斷電信號PD-1而需要若干個電晶體等元件,但對於用於使第二級充放電控制電路101-2的電池電壓監控電路10-2的動作停止的斷電信號PD-2、及用於使第三級充放電控制電路(101-3)的電池電壓監控電路(10-3)的動作停止的斷電信號(PD-3)的 生成,可分別使用在充放電控制電路101-1及充放電控制電路101-2中生成的斷電信號PD-1及斷電信號PD-2。即,不僅斷電信號PD-2的生成,而且用於使電池電壓監控電路(10-3)停止動作的斷電信號(PD-3)的生成,亦不需要電晶體等元件。因此,即使在充放電控制電路增加至多級(四級、五級…)的情況下,亦可將零件個數的增加抑制為最小限度。
而且,斷電電路13-1及斷電電路13-2是對輸出控制電路11-1及輸出控制電路11-2分別輸出斷電信號PD-1及斷電信號PD-2,並將其輸出至輸出端子109-1及輸出端子109-2,但亦可從斷電電路13-1及斷電電路13-2分別直接輸出至輸出端子109-1及輸出端子109-2。
而且,本實施形態是以二次電池處於過放電狀態時斷電的動作進行說明,但即使是從外部輸入斷電信號的構成,亦可獲得同樣的效果。即,本實施形態的過放電信號ODC既可為過放電信號與外部斷電信號的邏輯和,亦可僅為外部斷電信號,並不受該充放電控制電路限定。
10-1、10-2:電池電壓監控電路
11-1、11-2:輸出控制電路
12-1、12-2:上拉(pull up)電路
13-1、13-2:斷電電路
100:充放電控制裝置
101-1、101-2:充放電控制電路
102-1、102-2:正電源連接端子
103-1、103-2:負電源連接端子
104-1、104-2、105-1、105-2、109-1、109-2:輸出端子
106-1、106-2、107-1、107-2、108-1、108-2:輸入端子
110、111:Nch電晶體(N通道場效電晶體)
112:Pch電晶體(P通道場效電晶體)
113:曾納二極體
114:電阻
200:電池裝置
201、202:外部端子
203-1、203-2:二次電池
204:放電控制開關
205:充電控制開關
CC-1、CC-2:充電控制信號
DC-1、DC-2:放電控制信號
DT-1、DT-2:檢測信號
ODC:過放電信號
PD-1、PD-2:斷電信號
PU-1、PU-2:上拉信號

Claims (4)

  1. 一種充放電控制裝置,對串聯連接於第1外部端子及第2外部端子之間的第1二次電池及第2二次電池、放電控制開關以及充電控制開關進行控制,所述充放電控制裝置的特徵在於包括:第1充放電控制電路及第2充放電控制電路,分別對應於所述第1二次電池及第2二次電池而設,所述第1充放電控制電路包括:第1電池電壓監控電路,監控所述第1二次電池的電壓,並輸出表示所述第1二次電池是過放電或是過充電的第1檢測信號;第1輸出控制電路,接收所述第1檢測信號,響應所述第1檢測信號表示過放電的情況來輸出用於使所述放電控制開關斷開的第1放電控制信號,響應所述第1檢測信號表示過充電的情況來輸出用於使所述充電控制開關斷開的第1充電控制信號;第1上拉電路,接收基於所述第1放電控制信號而生成的過放電信號或外部斷電信號,並輸出將所述過放電信號或外部斷電信號上拉至所述第1充放電控制電路的正電源電壓而獲得的第1上拉信號;以及第1斷電電路,基於所述第1上拉信號,來輸出使所述第1電池電壓監控電路停止的第1斷電信號,所述第2充放電控制電路包括:第2電池電壓監控電路,監控所述第2二次電池的電壓,並 輸出表示所述第2二次電池是過放電或是過充電的第2檢測信號;第2輸出控制電路,接收所述第2檢測信號,響應所述第2檢測信號表示過放電的情況來輸出用於使所述放電控制開關斷開的第2放電控制信號,響應所述第2檢測信號表示過充電的情況來輸出用於使所述充電控制開關斷開的第2充電控制信號;第2上拉電路,接收所述第1斷電信號,並輸出將所述第1斷電信號上拉至所述第2充放電控制電路的正電源電壓而獲得的第2上拉信號;以及第2斷電電路,基於所述第2上拉信號,來輸出使所述第2電池電壓監控電路停止的第2斷電信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的充放電控制裝置,其中所述第1上拉電路具有連接於第1輸入端子與所述第1充放電控制電路的正電源端子之間的第1定電流源,將在所述第1輸入端子與所述第1定電流源的連接點獲得的信號作為所述第1上拉信號而輸出,所述第2上拉電路具有連接於第2輸入端子與所述第2充放電控制電路的正電源端子之間的第2定電流源,將在所述第2輸入端子與所述第2定電流源的連接點獲得的信號作為所述第2上拉信號而輸出。
  3. 一種電池裝置,其特徵在於包括:第1外部端子及第2外部端子;串聯連接於所述第1外部端子及第2外部端子之間的第1二 次電池及第2二次電池、放電控制開關以及充電控制開關;以及如申請專利範圍第1項或第2項所述的充放電控制裝置,所述第1二次電池及第2二次電池、所述放電控制開關以及所述充電控制開關是由所述充放電控制裝置予以控制。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的電池裝置,其中所述充放電控制裝置更包括P通道場效電晶體與第1N通道場效電晶體及第2N通道場效電晶體,所述P通道場效電晶體與所述第1N通道場效電晶體各自的閘極電極共同連接於所述第2外部端子,且串聯連接於所述第1二次電池的正電源連接端子與負電源連接端子之間,所述第2N通道場效電晶體的閘極電極連接於所述P通道場效電晶體與所述第1N通道場效電晶體的連接點,源極電極連接於所述負電源連接端子,所述過放電信號是在所述第2N通道場效電晶體的汲極電極產生的信號。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6903456B2 (ja) * 2017-03-15 2021-07-14 エイブリック株式会社 充放電制御回路およびバッテリ装置
JP6966864B2 (ja) * 2017-04-20 2021-11-17 エイブリック株式会社 バッテリ装置
CN107706965B (zh) * 2017-09-13 2019-11-05 深圳市锐恩微电子有限公司 一种电池充电控制电路
JP6959096B2 (ja) * 2017-10-13 2021-11-02 エイブリック株式会社 充放電制御回路及びこれを備えたバッテリ装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1667912A (zh) * 2004-02-16 2005-09-14 精工电子有限公司 电池状态监控电路及电池装置
TW200828726A (en) * 2006-08-11 2008-07-01 Seiko Instr Inc Charging and discharging control circuit and charging type power supply device
TW200840177A (en) * 2006-12-21 2008-10-01 Seiko Instr Inc Semiconductor device and rechargeable power supply unit
CN101552482A (zh) * 2008-03-31 2009-10-07 精工电子有限公司 充放电控制电路及电池装置
US8030897B2 (en) * 2008-05-22 2011-10-04 Lsi Corporation Battery backup system with sleep mode
US20110296218A1 (en) * 2010-05-31 2011-12-01 Seong-Joong Kim Battery management system, method of controlling the same, and energy storage system including the battery management system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS614015A (ja) * 1984-06-18 1986-01-09 Asahi Optical Co Ltd 内視鏡用照明装置
JP3291530B2 (ja) * 1992-09-17 2002-06-10 ソニー株式会社 バッテリー保護回路
JP4353050B2 (ja) * 2004-09-30 2009-10-28 ソニー株式会社 バッテリーパック
US8541981B2 (en) * 2010-11-10 2013-09-24 Texas Instruments Incorporated Low-voltage dual-power-path management architecture for rechargeable battery monitoring solutions
JP6084056B2 (ja) * 2013-02-06 2017-02-22 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 充放電制御回路及びバッテリ装置
JP6143492B2 (ja) * 2013-02-26 2017-06-07 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 充放電制御回路、充放電制御装置及びバッテリ装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1667912A (zh) * 2004-02-16 2005-09-14 精工电子有限公司 电池状态监控电路及电池装置
TW200828726A (en) * 2006-08-11 2008-07-01 Seiko Instr Inc Charging and discharging control circuit and charging type power supply device
TW200840177A (en) * 2006-12-21 2008-10-01 Seiko Instr Inc Semiconductor device and rechargeable power supply unit
CN101552482A (zh) * 2008-03-31 2009-10-07 精工电子有限公司 充放电控制电路及电池装置
US8030897B2 (en) * 2008-05-22 2011-10-04 Lsi Corporation Battery backup system with sleep mode
US20110296218A1 (en) * 2010-05-31 2011-12-01 Seong-Joong Kim Battery management system, method of controlling the same, and energy storage system including the battery management system

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Publication number Publication date
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