[發明專利]充放電控制電路和電池裝置

有效

• 申請號: 201110263736.4
• 申請日: 2011-09-07
• 公開（公告）號: CN102403757A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 櫻井敦司;小池智幸;佐野和亮;前谷文彥
• 申請（專利權）人: 精工電子有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本發明涉及對二次電池的電壓、異常進行檢測的充放電控制電路和電池裝置，尤其涉及能夠用1個充放電控制MOSFET來進行控制的充放電控制電路和電池裝置。

背景技術

圖5示出具有以往的充放電控制電路的電池裝置的電路圖。具有以往的充放電控制電路的電池裝置在2次電池101的負極側串聯連接可雙向通斷電的增強型N溝道MOSFET?306。端子120以及121與充電電路或負載連接，充放電電流通過該端子被供給到2次電池101、或從2次電池101流出。控制電路102檢測2次電池101和增強型N溝道MOSFET?306的電壓，根據其值來控制開關301、304、305的導通、斷開。增強型N溝道MOSFET?306在柵極端子的電位為正的閾值電壓以上時，漏極端子與源極端子間可雙向通電，在柵極端子的電位小于閾值電壓時，漏極端子與源極端子間為截止狀態。

說明充電禁止狀態。將充電器連接在端子120、121間時，增強型N溝道MOSFET306的漏極端子-源極端子間的電壓Vds為正值。控制電路102檢測出Vds為正，使開關301導通，使開關305、304斷開。由此，增強型N溝道MOSFET?306的柵極端子比源極端子的電位高出2次電池101的電壓量，增強型N溝道MOSFET?306成為通電狀態。

當2次電池101被充電、電池電壓達到設定上限值時，控制電路102使開關301斷開、使開關305、304接通。于是，增強型N溝道MOSFET?306的柵極端子與源極端子電位相同，增強型N溝道MOSFET306成為截止狀態。結果，充電電流被阻斷，防止2次電池101被過充電。另外，此時，二極管302反向偏置，防止了經由開關304和開關305流過電流。

阻斷充電電流后，內部電阻導致的電壓降消失，因此2次電池101的電壓降低。為了防止由于該電壓降低而開始再次充電，在成為充電禁止狀態后可以在2次電池101進行某種程度的放電而電壓達到設定的值以下之前的期間內保持充電禁止狀態。在充電禁止狀態下、端子120、121間連接負載時，Vds從正切換為負。控制電路102以使得在Vds為負時放電、在Vds為正時阻斷充電電流的方式控制開關301、304、305即可。

在以上說明中，充電停止時開關304、305都導通。但是，即使開關304斷開，也同樣能停止充電。與開關304的導通、斷開無關，由于開關305已導通，因此柵極端子與源極端子電位相同，增強型N溝道MOSFET306為截止狀態。另外，這是由于利用二極管302也阻斷了經由開關304、305流過的電流。

在前面說明的充電時和后述的放電時，開關304、305都斷開。因此，如果充電停止時開關304、305都導通，并且如后所述在放電停止時開關304、305也都導通，則2個開關始終同時導通或斷開。因此，不需要獨立地控制開關304、305，從而能夠簡化控制電路的結構。

接著，說明放電禁止狀態。將負載連接在端子120、121間時，增強型N溝道MOSFET306的漏極端子-源極端子間的電壓Vds為負值。控制電路102檢測出Vds為負，使開關301導通，使開關304、305斷開。由此，增強型N溝道MOSFET306的柵極端子的電位比漏極端子高出2次電池101的電壓量，增強型N溝道MOSFET306成為通電狀態。

當進行2次電池101的放電、電池電壓達到設定下限值時，控制電路102使開關301斷開，使開關304、305導通。于是，增強型N溝道MOSFET306的柵極端子與漏極端子電位相同，增強型N溝道MOSFET306成為截止狀態。結果，放電電流被阻斷，防止2次電池101被過放電。另外，此時二極管303為反向偏置，防止了經由開關304和開關305流過電流。

阻斷放電電流后，內部電阻導致的電壓降消失，2次電池101的電壓上升。為了防止由于該電壓上升而開始再次放電，在成為放電禁止狀態后可以在2次電池101進行某種程度的充電而電壓達到設定的值以上之前的期間內保持放電禁止狀態。在放電禁止狀態下、端子120、121間連接充電電路時，Vds從負切換為正。控制電路102以使得在Vds為正時充電、在Vds為負時阻斷放電電流的方式控制開關301、304、305即可。

在以上說明中，放電停止時開關304、305都導通。但是，即使開關305斷開也同樣能停止放電。與開關305的導通、斷開無關，由于開關304已接通，因此柵極端子與漏極端子電位相同，增強型N溝道MOSFET306成為截止狀態。另外，這是由于利用二極管302也阻斷了經由開關305、304流過的電流。