專利名稱：帶有保護電路的電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用作數(shù)字靜態(tài)照相機、個人電腦、攝像機、便攜式電話等的電源的電池組，尤其涉及一種帶有保護電路的電池組，在該電池組的外部正負端短路時，該保護電路切斷放電。
背景技術(shù)：
在包括例如二次電池(secondary battery)的傳統(tǒng)的電池組中，如果被迫流過超過額定放電電流的大的放電電流，有可能使二次電池的性能降低并減小其放電容量或破壞二次電池本身。
為解決這種問題，典型的是在電池組中提供保護電路，用于通過斷開(或打開)放電控制開關(guān)防止一次電池(primary battery)或二次電池的這種過電流放電，以便一旦超過預(yù)定電流值的電流從電池組中流出超過預(yù)定時間就切斷放電電流，以此保護一次電池或二次電池以免過電流。
在上述保護電路之外，通常還通過在電池組的外表面上提供凹口部分，并在凹口部分中布置電池組的外部端子以使得外部端子不容易與任何外部金屬電接觸，從而改善安全性。但是，如果構(gòu)造成將外部端子布置在凹口部分中，就增加了組裝工藝和不利地影響工作效率，并且反過來與將外部端子布置在電池組表面上相比又增加產(chǎn)品成本。事實上，這種傳統(tǒng)的方法沒有從根本上提供一次或二次電池的保護。
圖29示出了這種傳統(tǒng)保護電路的一個例子。在圖29中，容納在電池組中的內(nèi)部電池(此后稱為電池單元1)在電池單元1的正極處與保護電路2的電池單元正極端子3連接，而在電池單元1的負極處與電池單元負極端子4連接。
電池單元正極端子3通過接點6連接于外部正極端子5并連接于控制IC7的正極供電端子8。
另一方面，電池單元負極端子4通過接點9連接于控制IC7的負極供電端子10和電阻11。
電阻11連接于二極管12的陽極和放電控制開關(guān)13。二極管12和放電控制開關(guān)13彼此并聯(lián)連接，二極管12的陰極和放電控制開關(guān)13的另一端連接到二極管14的陰極和充電控制開關(guān)15。
二極管14和充電控制開關(guān)15并聯(lián)連接。充電控制開關(guān)15的另一端和二極管14的陽極通過接點16連接于保護電路2的外部負端子17(external minusterminal)。
例如，電壓檢測器18、19、運算放大器20、電阻21、開關(guān)22等安裝在控制IC7中。正極供電端子8通過電壓檢測器18連接于負極供電端子10。
電壓檢測器18還連接于電壓檢測器19和電阻21。電阻21連接于與電壓檢測器19相連的開關(guān)22和過電流電壓檢測端子23。
過電流電壓檢測端子23通過接點16連接于保護電路2的外部負端子17。
電壓檢測器18檢測電池單元正極端子3和電池單元負極端子4之間的電壓，即電池單元1的正極和負極之間的電壓。另一方面，電壓檢測器19檢測流過連接于電池單元負極端子4和外部負端子17之間的電阻11、二極管12、14、放電控制開關(guān)13和充電控制開關(guān)15的整個電壓。
由這些電壓檢測器18、19檢測到的電壓檢測結(jié)果被提供給運算放大器20，該運算放大器20響應(yīng)上述電壓檢測結(jié)果來控制開關(guān)22。
對于充電和放電電池組，放電控制開關(guān)13和充電控制開關(guān)15設(shè)計成響應(yīng)來自控制IC7的控制信號而被控制。
此處注意到，當電池組在正常情況下時，即，當電池單元1將其電流放電到連接在外部正端子5和外部負端子17之間的負載(未示出)時，和用連接在外部正端子5(external plus terminal)和外部負端子17之間的充電器(未示出)對電池單元1充電時，放電控制開關(guān)13和充電控制開關(guān)15都處于接通(ON)(或關(guān))的狀態(tài)。
換句話說，在放電控制開關(guān)13和充電控制開關(guān)15都接通(ON)(關(guān))的正常情況下，可以自由地執(zhí)行充電和放電操作。
當電池單元1的電壓等于或高于預(yù)定電壓即處于充滿電狀態(tài)時，響應(yīng)來自控制IC7的充電控制信號24，放電控制開關(guān)13處于接通(關(guān))的狀態(tài)，而充電控制開關(guān)15處于斷開(打開)的狀態(tài)。
當充電控制開關(guān)15處在如上所述的斷開(打開)的狀態(tài)時，二極管14允許向負載放電，但禁止對電池單元1充電，因而，保護電池單元1以免過充電。
當電池單元1的電壓降低到預(yù)定電壓以下，即處于過放電時，通過來自控制IC7的放電控制信號25使充電控制開關(guān)15處于接通(關(guān))的狀態(tài)，而放電控制開關(guān)13斷開(打開)。
當放電控制開關(guān)13處在如上所述的斷開(打開)的狀態(tài)時，二極管12的功能為允許向電池單元1充電，但禁止對負載放電，因而，保護電池單元1以免過放電。
另外，當?shù)碗娮杌驅(qū)w例如電線從電池組外部連接于外部正端子5和外部負端子17之間的短接電路時，充電控制開關(guān)15接通(關(guān))而放電控制開關(guān)13斷開(打開)，因而不向負載放電。
如上所述，當傳統(tǒng)保護電路中的外部正端子5和外部負端子17短路時，如果超過例如大約4A的放電電流流動超過約0.01秒，則確定為過電流，因而通過斷開(打開)放電控制開關(guān)13來切斷放電電流。
恢復(fù)防止過電流的狀態(tài)，即放電控制開關(guān)13從斷開(打開)變成接通(關(guān))的條件是將外部連接于電池組的外部端子的電阻增加，使其達到例如約100kΩ到200MΩ或者更大。
因此，當連接了電池組的電子設(shè)備等的內(nèi)部電路發(fā)生問題并且電子設(shè)備的電阻變成例如0.8Ω或更低時，放電控制開關(guān)13被斷開(打開)并且維持這種狀態(tài)。
至于用于保護一次或二次電池以免過電流的電路，有人提出了這種電池的過電流保護電路，其中，開關(guān)裝置根據(jù)電流檢測裝置檢測到大于預(yù)定值的電流流出電池的檢測結(jié)果而斷開，并且在經(jīng)過預(yù)定的時間之后自動地恢復(fù)開關(guān)，該預(yù)定時間按電流檢測裝置檢測到的電流值的基本比例自動調(diào)節(jié)(見專利文獻1)。
根據(jù)專利文獻1中公開的現(xiàn)有技術(shù)，當大于預(yù)定值的電流流出電池超過預(yù)定時間時，開關(guān)裝置就關(guān)上，允許放電電流流過。
還公開了提供相應(yīng)于充電端子的活動的防護板和相應(yīng)于供電端子的活動的防護板，因而防止任何嚴重的問題如過熱、著火等(見專利文獻2)。
專利文獻1日本專利No.3272104專利文獻2日本未審專利公開No.H9-320554但是，在傳統(tǒng)的過電流保護電路中重復(fù)地連接和斷開電池組外部端子之間的負載的情況下，例如，在電池組的外部端子之間連接項鏈鏈等的金屬鏈(以下稱為鏈短路)的情況下，放電控制開關(guān)13重復(fù)接通和斷開的狀態(tài)，因而重復(fù)大電流放電和降低電池組的放電容量，在一次或二次電池中引起問題，從電池組冒煙，使電池組的塑料殼由于加熱的金屬鏈等而部分熔化或變形而不能用。另外，用戶也可能被燙傷。為了避免這種問題，在一些電池組中通常在其說明書等等中建議用戶安裝塑料端子蓋子，用于保護電池組外部端子或警告用戶不要連接項鏈等金屬鏈。
在電池組的外部端子之間連接項鏈等金屬鏈時，會導致反復(fù)的連接和斷開負載，這是因為由于盡管金屬鏈總是會機械地連接在外部端子之間，但是大電流在鏈相鄰的環(huán)之間接觸表面上產(chǎn)生氧化等，因而電反復(fù)連接和斷開，即基本上0Ω和基本上∞Ω。
因此，當電池組和項鏈等金屬鏈一起放在包里及類似物里時，金屬鏈使電池組外部端子間接觸，因而在電池組中依情況產(chǎn)生問題。
作為在電池組外部端子之間連接這種金屬鏈等的具體實施例，圖30中示出了在電池組的外部端子之間連接Kihei型鐵鏈時放電電流振幅、外部正端子5的表面溫度(正端子溫度)、外部負端子17的表面溫度(負端子溫度)和電池組表面溫度(電池元件表面溫度)之間的關(guān)系。
圖30顯示，當在電池組的外部端子之間連接金屬鏈等時，顯然是反復(fù)過電流放電，因而顯著地提高了外部正端子的表面溫度(正極端子溫度)。
圖31示出了測量在反復(fù)過電流放電之前和之后電池組的放電容量的放電特征曲線。
圖31顯示，在電池組的外部端子之間連接金屬鏈時，顯然在鏈短路測試后相對于鏈短路測試前的放電容量降低了。
在上述專利文獻1公開的現(xiàn)有技術(shù)中，當反復(fù)連接基本等于電池的電阻的負載時，過電流反復(fù)流出電池，因而可能導致?lián)p壞電池組中的一次或二次電池的問題。
另一方面，專利文獻2公開的現(xiàn)有技術(shù)在機械結(jié)構(gòu)上復(fù)雜，難于制造，并且成本高。
因此，在傳統(tǒng)的電池組中要解決這樣的問題，即使在電池組的外部端子之間反復(fù)連接和斷開負載時，也可以保護電池組中的一次或二次電池，以免引起任何問題，而且機械結(jié)構(gòu)也簡單。
發(fā)明內(nèi)容
作為解決與現(xiàn)有技術(shù)相伴的上述問題的特定裝置，根據(jù)本發(fā)明的第一個發(fā)明是至少包括電池單元和用于切斷過電流放電的保護電路的電池組，其特征在于提供了切斷保持裝置和釋放裝置，該切斷保持裝置用于切斷任何不正常放電，這種不正常放電是由于來自電池組外部的電池組的外部正端子和外部負端子之間的短路或者低電阻連接而引起的，該釋放裝置用于從電池組外部在外部正端子和外部負端子之間施加預(yù)定電壓后立即釋放由切斷保持裝置執(zhí)行的切斷。
在第一發(fā)明中，附加的要求包括所述切斷保持裝置是在電池組中的電池單元的正極端子之間連接的電阻大于等于1kΩ的電阻組件，以及所述釋放裝置是設(shè)置在外部正端子和外部負端子之間、用于檢測在該兩端子之間施加的預(yù)定電壓的檢測器。
根據(jù)本發(fā)明的第二發(fā)明是至少包括電池單元和用于切斷過電流放電的保護電路的電池組，其特征在于，所述保護電路包括連接在電池單元正極端子和外部負端子之間的、電阻為大于等于1kΩ的電阻組件的切斷保持裝置，以及用于檢測外部正端子和外部負端子之間的電壓的檢測器，其中切斷由來自電池組外部的外部正端子和外部負端子之間短路或低電阻連接所引起的不正常放電，該切斷保持裝置保持這種放電切斷狀態(tài)，直到由檢測器檢測到從電池組外部在外部正端子和外部負端子之間施加預(yù)定電壓，釋放放電切斷并恢復(fù)切斷保持裝置引起的放電切斷。
在第一和第二發(fā)明中，附加的要求包括所述檢測器是充電檢測器、電壓檢測器、電壓變化檢測器、A.C.電阻檢測器或電壓測量器(voltage dropper)之一，所述檢測器連接于微分電路或單觸發(fā)電路之一，所述由切斷保持裝置執(zhí)行的放電切斷是通過連接在電池單元負極端子和外部負端子之間的放電控制開關(guān)執(zhí)行的，所述由切斷保持裝置執(zhí)行的放電切斷是通過連接在電池單元正極端子和外部正端子之間的放電控制開關(guān)執(zhí)行的，所述放電控制開關(guān)是機械開關(guān)、晶體管或場效應(yīng)晶體管之一。
另外，在第一和第二發(fā)明中，附加的要求包括，在電容器或電壓穩(wěn)定器(voltage smoother)連接在外部正端子和外部負端子之間且放電控制開關(guān)連接于電池負端子的電路結(jié)構(gòu)中，在保護電路中電阻器連接在外部負端子和用于恢復(fù)過電流切斷的供壓端子或控制IC的過電流電壓檢測端子之間，或者是在放電控制開關(guān)連接于電池正極端子的電路結(jié)構(gòu)中，在保護電路中電阻器連接在外部正端子和用于恢復(fù)過電流切斷的供壓端子或控制IC的過電流電壓檢測端子之間；用于釋放過電流放電切斷的釋放裝置包括p溝道場效應(yīng)晶體管、電阻器和電容器，所述p溝道場效應(yīng)晶體管的漏極與放電控制開關(guān)的開關(guān)控制端子連接，所述p溝道場效應(yīng)晶體管的源極和外部正端子連接，電阻器并聯(lián)連接在p溝道場效應(yīng)晶體管的源極和柵極之間，和電容器連接在p溝道場效應(yīng)晶體管的柵極和外部負端子之間；用于釋放過電流放電切斷的釋放裝置包括PNP結(jié)晶體管、電阻器和電容器，晶體管的集電極和放電控制開關(guān)的開關(guān)控制端子連接，晶體管的發(fā)射極和外部正端子連接，晶體管的基極和外部負端子與電阻值大于等于0Ω的電阻器和電容器串聯(lián)連接形成的組件連接；用于釋放過電流放電切斷的釋放裝置包括n溝道場效應(yīng)晶體管、電阻器和電容器，n溝道場效應(yīng)晶體管的漏極和放電控制開關(guān)的開關(guān)控制端子連接，n溝道場效應(yīng)晶體管的源極和外部負端子連接，電阻器并聯(lián)連接在n溝道場效應(yīng)晶體管的源極和柵極之間，電容器連接在n溝道場效應(yīng)晶體管的柵極和外部正端子之間；用于釋放過電流放電切斷的釋放裝置包括NPN結(jié)晶體管、電阻器和電容器，晶體管的集電極和放電控制開關(guān)的開關(guān)控制端子連接，晶體管的發(fā)射極和外部負端子連接，和電阻值大于等于0Ω的電阻器和電容器串聯(lián)形成的組件連接在晶體管的基極和外部正端子之間；用于釋放過電流放電切斷的釋放裝置包括電感器、第一電容器、第二電容器和二極管，串聯(lián)連接電感器和第一電容器，電感器的另一端連接于外部正端子，第一電容器的另一端連接于外部負端子，第二電容器連接于電感器和第一電容器的接點，第二電容器的另一端與二極管的陽極串聯(lián)連接，二極管的陰極連接于放電控制開關(guān)的開關(guān)控制端子；用于釋放過電流放電切斷的釋放裝置包括電感器、第一電容器、第二電容器和二極管，串聯(lián)連接電感器和第一電容器，第一電容器的另一端連接于外部正端子，電感器的另一端連接于外部負端子，第二電容器連接于電感器和第一電容器的接點，第二電容器的另一端與二極管的陰極連接，二極管的陽極連接于放電控制開關(guān)的開關(guān)控制端子。
根據(jù)本發(fā)明的電池組的特征在于，切斷由于從電池組外部在外部正端子和外部負端子之間短路或低電阻連接所引起的不正常放電，從電池組外部在外部正端子和外部負端子之間的預(yù)定電壓的施加釋放了放電切斷，以恢復(fù)放電。因此，即使在電池組外部端子之間間歇地重復(fù)短路狀態(tài)，放電切斷也可以維持在第一種短路狀態(tài)，因而以簡單的機械結(jié)構(gòu)避免了電池組中一次或二次電池的任何問題并提供了安全性。
總之，本發(fā)明的第一方面涉及至少包括電池單元和用于切斷過電流放電的保護電路的電池組，其特征在于提供了切斷保持裝置和釋放裝置，該切斷保持裝置用于切斷任何不正常放電，這種不正常放電是由于來自電池組外部的電池組外部正端子和外部負端子之間的短路或者低電阻連接而引起的，該釋放裝置用于從電池組外部在外部正端子和外部負端子之間施加預(yù)定電壓后立即釋放由切斷保持裝置執(zhí)行的切斷。因此，即使間歇地重復(fù)電池組的短路狀態(tài)，由于放電切斷也可以保持在剛發(fā)生短路時的狀態(tài)，所以本發(fā)明具有通過采用簡單地機械結(jié)構(gòu)保護電池組中的一次或二次電池免受故障等而提高安全性的優(yōu)點。
類似地，本發(fā)明的第二方面涉及至少包括電池單元和用于切斷過電流放電的保護電路的電池組，其特征在于，所述保護電路包括切斷保持裝置和用于檢測外部正端子和外部負端子之間的電壓的檢測器，所述切斷保持裝置具有連接在電池單元正極端子和外部負端子之間的、電阻為大于等于1kΩ的電阻器組件，所述檢測器用于一檢測到來自電池組外部的外部正端子和外部負端子之間的短路或低電阻連接就切斷不正常放電，以及切斷保持裝置，它保持這種放電切斷狀態(tài)，直到檢測器檢測到從電池組外部在外部正端子和外部負端子之間施加預(yù)定電壓，切斷保持裝置就釋放放電切斷并恢復(fù)放電。因此，即使電池組外部端子間歇地重復(fù)短路狀態(tài)，由于放電切斷也可以保持在剛發(fā)生短路時的狀態(tài)，所以本發(fā)明具有通過采用簡單地機械結(jié)構(gòu)保護電池組中的一次或二次電池免受鏈短路狀態(tài)等而提高安全性的優(yōu)點。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第一實施例的簡化電路示意圖；圖2A、2B示出了電池組，其中圖2A是簡單的仰視圖，圖2B是正視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的電池組保護電路的簡化電路示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第三實施例的簡化電路示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第四實施例的簡化電路示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第五實施例的簡化電路示意圖；
圖7是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第六實施例的簡化電路示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第七實施例的簡化電路示意圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第八實施例的簡化電路示意圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第九實施例的簡化電路示意圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第十實施例的簡化電路示意圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第十一實施例的簡化電路示意圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第十二實施例的簡化電路示意圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第十三實施例的簡化電路示意圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第十四實施例的簡化電路示意圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第十五實施例的簡化電路示意圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第十六實施例的簡化電路示意圖；圖18是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第十七實施例的簡化電路示意圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第十八實施例的簡化電路示意圖；圖20是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第十九實施例的簡化電路示意圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第二十實施例的簡化電路示意圖；圖22是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第二十一實施例的簡化電路示意圖；圖23是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第二十二實施例的簡化電路示意圖；圖24是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第二十三實施例的簡化電路示意圖；
圖25是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第二十四實施例的簡化電路示意圖；圖26是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第二十五實施例的簡化電路示意圖；圖27是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第二十六實施例的簡化電路示意圖；圖28是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路的第二十七實施例的簡化電路示意圖；圖29是傳統(tǒng)電池組保護電路的簡化電路示意圖；圖30是用于顯示在傳統(tǒng)電池組的外部端子間連接Kihei型鐵鏈的實驗中放電電流振幅、外部正端子的表面溫度(正極端子溫度)、外部負端子的表面溫度(負極端子溫度)和電池組表面溫度(電池元件表面溫度)的曲線圖；和圖31是測量在實驗所示傳統(tǒng)電池組之前和之后的放電容量的放電特征曲線。
具體實施例方式
現(xiàn)在將依據(jù)具體實施例詳細介紹本發(fā)明。為了避免重復(fù)的詳細介紹，在第一實施例中，采用了與上述現(xiàn)有技術(shù)同樣的附圖標記表示相應(yīng)的元件。而且，控制IC7不限于現(xiàn)有技術(shù)中所示的控制IC，還可用任何其它的控制IC代替。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路30的第一實施例的簡化電路示意圖。至于連接于保護電路30的電池單元1，可以是一次電池，也可以是二次電池。而且，電池單元1可以包括多于一個電池的組合。例如，它可以是兩個電池單元的串聯(lián)連接。
電池單元1和保護電路30裝在電池組中。保護電路30具有電阻大于等于1kΩ的電阻塊31，用于維持由連接于電池正極端子3和外部負端子17之間的切斷保持裝置執(zhí)行的放電切斷狀態(tài)。優(yōu)選地電阻塊31的電阻大于等于1kΩ但不超過200MΩ。
還在外部正端子5和外部負端子17之間布置了作為充電器檢測器的檢測器32，用于連續(xù)檢測外部正端子5和外部負端子17之間的電壓。在圖1中，檢測器32和電阻塊31并聯(lián)連接在外部正端子5和外部負端子17之間。
除了上述充電器檢測器，還可以使用例如電壓檢測器、A.C.(交流)電阻檢測器、電壓測量器等作為檢測器32。
通過檢測器32檢測到的外部正端子5和外部負端子17之間的電壓被輸送給輸入端子33用于控制IC7的過電流切斷釋放信號。換句話說，是作為充電器檢測器的檢測器32檢測外部正端子5和外部負端子17之間的充電電壓，且將檢測結(jié)果作為過電流切斷釋放信號輸送給輸入端子33。
如果檢測到的充電電壓正常，放電控制開關(guān)13和充電控制開關(guān)15都處在接通(關(guān))的狀態(tài)，從而可以對電池單元1充電。另一方面，如果檢測到的充電電壓不正常，這種不正常的電壓是由檢測器32或控制IC7檢測到的，而且由來自控制IC7的充電控制信號24使充電控制開關(guān)15斷開(打開)。這樣，不能對電池單元1充電，因而保護了電池單元1以防不正常充電電壓。
當保護電路30的外部正端子5和外部負端子17被電線等短路或者被電池組外部的低電阻負載互連時，迫使大電流流出電池單元1。這種不正常狀態(tài)被控制IC7的過電流電壓檢測端子23檢測到，控制IC7輸出放電控制信號25使放電控制開關(guān)13變成斷開(打開)狀態(tài)，而使充電控制開關(guān)15保持在接通(關(guān))的狀態(tài)。結(jié)果，放電被切斷，即，使其處在無法放電的狀態(tài)。除了機械開關(guān)之外，也可以使用例如晶體管(場效應(yīng)晶體管)等作為放電控制開關(guān)13。
在放電切斷(shut-off)的狀態(tài)下，電阻塊31連接在電池單元正極端子3和外部負端子17之間，因而保持放電切斷狀態(tài)而防止回到放電狀態(tài)。
為了釋放放電切斷狀態(tài)，從電池組外部對外部正端子5和外部負端子17之間施加預(yù)定電壓。在用檢測器32檢測到該預(yù)定電壓后，該檢測結(jié)果輸送給輸入端子33，用于所述控制IC7的過電流切斷釋放信號。從控制IC7輸出放電控制信號25，用于使放電控制開關(guān)13處于接通(關(guān))的狀態(tài)，因而釋放放電切斷狀態(tài)并回到可以自由充放電的正常狀態(tài)。
作為釋放所述放電切斷狀態(tài)的一個例子，例如，當電池組連接到充電器(未示出)時，測到的外部正端子5和外部負端子17之間的電壓約4.2伏。該電壓通過檢測器32(充電器檢測器)與預(yù)定電壓4.0伏比較。如果確定檢測到的電壓大于預(yù)設(shè)電壓并且連接了充電器，則過電流切斷釋放信號(放電電流切斷釋放信號)被施加給控制IC7，因而釋放所述放電切斷狀態(tài)。
作為釋放所述放電切斷狀態(tài)的另一個例子，例如，當電池組連接到充電器(未示出)時，測到的外部正端子5和外部負端子17之間的A.C.電阻是200mΩ。該檢測器(或者是A.C.電阻檢測器或者是充電器檢測器)32與預(yù)定A.C.電阻300mΩ比較。如果確定A.C.電阻低于預(yù)設(shè)A.C.電阻并且連接了充電器，則過電流切斷釋放信號(放電電流切斷釋放信號)被施加給控制IC7，用于釋放所述放電切斷狀態(tài)。
如上所述，由于如果可以檢測到外部正端子5和外部負端子17之間充電器的連接就足夠了，因而，這種檢測的方式不限這些實施例，還可以用其它方法進行檢測。
換句話說，一旦出現(xiàn)過電流放電的不正常狀態(tài)時，由于保持了放電切斷狀態(tài)，放電控制開關(guān)13還保持在斷開(打開)的狀態(tài)，即，即使在外部正端子5和外部負端子17之間反復(fù)連接項鏈等(未示出)的金屬鏈等(鏈短路)，也可以保持所述放電切斷狀態(tài)。因此，保護了一次或二次電池以免引起故障等，因而由于有效防止了這種故障導致的冒煙和溫度升高而提高了安全性。
已經(jīng)設(shè)定了上述用于釋放所述放電切斷狀態(tài)的預(yù)定電壓作為充電器(未示出)的電壓，因而使用戶可以通過簡單地將電池組連接到充電器來開始充電。這意味著用戶可以很容易地回到正常狀態(tài)并使用戶在正常狀態(tài)下正常使用電池組。
圖2A是電池組簡化的仰視圖，圖2B是電池組的正視圖。如前所述，即使在本發(fā)明電池組35中會發(fā)生鏈短路，當發(fā)生由于過電流放電而引起的不正常狀態(tài)時，就會立即保持所述放電切斷狀態(tài)，因而提高了安全性，并且可以使外部正端子5a和外部負端子17a與電池組35的底表面基本齊平地設(shè)置，如圖2A和2B所示。因此，無需在電池組35的底表面提供凹口部分來布置外部端子，因而簡化了充電器(未示出)充電部分的結(jié)構(gòu)，減少了生產(chǎn)成本并使設(shè)計限制最小化。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路40的第二實施例的簡化的電路示意圖。在第二實施例中，微分電路41被插入并連接在檢測器32和控制IC7之間。由于其它結(jié)構(gòu)與上述第一實施例相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一實施例同樣的附圖標記。
在第二實施例中，采用電壓檢測器作為檢測器32，且一電容器作為微分電路41被連接在檢測器32和控制IC7之間。請注意，即使利用電壓檢測器作為檢測器32，也沒有微分電路41能夠以與第一實施例中同樣的方式被連接。
在上述結(jié)構(gòu)中，經(jīng)由微分電路(電容器)41，將來自檢測器(如電壓檢測器等)32的輸出或過電流切斷信號(放電電流切斷釋放信號)施加給控制IC7，當外部正端子5和外部負端子17之間的電壓大于或等于預(yù)定電壓時，設(shè)定為使過電流切斷釋放信號只施加于控制IC7一段初始給定的時間。
請注意，當外部正端子5和外部負端子17之間的電壓大于或等于預(yù)定電壓時，可以用單觸發(fā)電路等代替微分電路(電容器)41，以至于僅對控制IC7施加一次過電流切斷釋放信號。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路50的第三實施例的簡化的電路示意圖。在第三實施例中，來自檢測器32的信號被施加于與控制IC7分開的處理器51。由于其它結(jié)構(gòu)與上述第一實施例相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一實施例同樣的附圖標記。
在第三實施例中，采用電壓檢測器作為檢測器32。當電壓檢測器檢測到外部正端子5和外部負端子17之間的電壓大于或等于預(yù)定電壓時，來自檢測器32的放電開關(guān)連接信號52被施加于處理器51。
放電開關(guān)連接信號53也從控制IC7施加于處理器51。處理器51計算放電開關(guān)連接信號52和放電開關(guān)連接信號53，并且例如當兩個信號都是高時，計算所得的信號54恢復(fù)接通(關(guān))的狀態(tài)，即，放電控制開關(guān)13的正常狀態(tài)。
如上所述，由于如果放電控制開關(guān)13被來自檢測器32的信號控制就足夠了，因而該電路結(jié)構(gòu)不限于所示的實施例。例如，可以組合第二和第三實施例，即，通過微分電路41將所述放電開關(guān)連接信號52施加于處理器51，用于控制放電控制開關(guān)13。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路60的第四實施例的簡單的電路示意圖。在第四實施例中，用晶體管(場效應(yīng)晶體管)作為放電控制開關(guān)13。由于其它結(jié)構(gòu)與上述第一實施例基本相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一實施例同樣的附圖標記。
在第四實施例中，通過反向電流防止器件(二極管)62使來自控制IC7的放電開關(guān)連接信號61施加于放電控制開關(guān)13。電阻器63連接在定義放電控制開關(guān)13的場效應(yīng)晶體管的柵極和源極之間。
還采用電壓測量器(齊納二極管)作為檢測器32。當外部正端子5上的電壓超過檢測器(齊納二極管)32的擊穿電壓時，放電開關(guān)連接信號64施加于放電控制開關(guān)(場效應(yīng)晶體管)13，即，定義放電控制開關(guān)13的場效應(yīng)晶體管的柵極。通過對放電控制開關(guān)13施加放電開關(guān)連接信號64，放電控制開關(guān)13變成接通狀態(tài)或回到正常狀態(tài)。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路70的第五實施例的簡化的電路示意圖。在第五實施例中，檢測器32連接在外部負端子17和第四實施例中的微分電路41之間。由于其它結(jié)構(gòu)與第一到第四實施例基本相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一到第四實施例同樣的附圖標記。
在第五實施例中，采用電壓測量器(齊納二極管)作為檢測器32，并且外部負端子17上的電壓通過檢測器(齊納二極管)32施加于微分電路(電容器)41。
微分電路41通過電阻器201連接到外部正端子5。在微分電路41和電阻器201之間連接過電流切斷釋放開關(guān)211。
如圖6所示，過電流切斷釋放開關(guān)211包括例如場效應(yīng)晶體管和二極管，場效應(yīng)晶體管的源極和漏極分別連接于二極管的陰極和陽極。
換句話說，微分電路41和電阻器201連接于定義過電流切斷釋放開關(guān)211的場效應(yīng)晶體管的柵極。場效應(yīng)晶體管的源極和二極管的陰極連接于外部正端子5，而場效應(yīng)晶體管的漏極和二極管的陽極連接于放電開關(guān)信號接點72。
結(jié)果，當預(yù)定電壓如充電器的充電電壓施加于外部正端子5時，電流只流過微分電路41一段初始給定的時間。當大于或等于檢測器32的檢測電壓的電壓施加于檢測器32時，微分電路41將過電流切斷釋放開關(guān)211的控制信號切換成接通狀態(tài)，并接通過電流切斷釋放開關(guān)211。然后外部正端子和放電控制開關(guān)的控制端子電力地相互連接，因而使過電流切斷釋放開關(guān)211將放電開關(guān)連接信號71施加給放電控制開關(guān)13。結(jié)果，放電控制開關(guān)13變成接通狀態(tài)，并將電池負端子和外部負端子之間的電壓轉(zhuǎn)變成零(0)伏，由此恢復(fù)到正常狀態(tài)。
因此，例如，當施加充電器充電電壓時，定義一部分過電流切斷釋放開關(guān)211的p溝道場效應(yīng)晶體管的源極和柵極之間的電壓從零(0)轉(zhuǎn)變成大約-2伏，于是進行連接過電流切斷釋放開關(guān)211的源極和漏極。當p溝道場效應(yīng)晶體管的源極和柵極之間的電阻很低時，晶體管電壓大約是-2伏。
請注意，可以采用限流器(電阻器)等作為檢測器3，2并且可以用限流器(電阻器)等代替反向電流保護器(二極管)62。
可以在放電開關(guān)信號接點72和放電控制開關(guān)13之間連接電阻器等。而且，可以用電壓穩(wěn)定器(電容器)等代替電阻器63。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路80的第六實施例的簡化的電路示意圖。在第六實施例中，放電控制開關(guān)(開關(guān))81和二極管82與二極管12和放電控制開關(guān)(開關(guān))13并聯(lián)連接，并且通過單觸發(fā)電路83將檢測器32的輸出施加于放電控制開關(guān)81。由于所有其它結(jié)構(gòu)與上述第一實施例基本相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用同樣的附圖標記。
在第六實施例中，控制IC7通過放電控制開關(guān)13執(zhí)行放電控制，而單觸發(fā)電路83通過放電控制開關(guān)81執(zhí)行放電控制，從而將放電控制分成兩部分。
換句話說，在由于過電流放電引起的不正常狀態(tài)下，放電控制開關(guān)13斷開(打開)以達到放電切斷狀態(tài)。當充電器(未示出)連接于外部正端子5和外部負端子17之間時，檢測器32通過例如電壓變化檢測器檢測和輸出任何電壓變化。
通過僅一次響應(yīng)檢測器(電壓變化檢測器)32的輸出從單觸發(fā)電路83向放電控制開關(guān)81輸出放電開關(guān)連接信號84，放電控制開關(guān)81變成接通(關(guān))，以從放電切斷狀態(tài)恢復(fù)正常狀態(tài)。
在從單觸發(fā)電路83的用于放電開關(guān)連接信號84的路線分離出控制IC7的用于放電控制信號25的路線時，控制IC7對單觸發(fā)電路83的放電開關(guān)連接信號84完全沒有影響，因而進一步提高了控制的穩(wěn)定性。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路100的第七實施例的簡化的電路示意圖。由于第七實施例與第一實施例基本相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一實施例同樣的附圖標記。
在第七實施例中，在接點16和過電流電壓檢測端子23之間連接電阻器101。換句話說，外部負端子17和過電流電壓檢測端子23通過電阻器101連在一起。
連接在二極管12的陽極端的是過電流切斷狀態(tài)恢復(fù)開關(guān)102，而過電流切斷狀態(tài)恢復(fù)開關(guān)102的另一端連接在電阻器101和過電流電壓檢測端子23之間。
當對外部正端子5和外部負端子17之間施加預(yù)定電壓時，檢測器32檢測電壓變化等，以向過電流切斷狀態(tài)恢復(fù)開關(guān)102輸出過電流切斷狀態(tài)恢復(fù)開關(guān)連接信號103。因此，過電流切斷狀態(tài)恢復(fù)開關(guān)102變成接通(關(guān))的狀態(tài)，以從放電切斷狀態(tài)恢復(fù)正常狀態(tài)。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路110的第八實施例的簡化的電路示意圖。在第八實施例中，第七實施例中的檢測器32通過單觸發(fā)電路83向過電流切斷狀態(tài)恢復(fù)開關(guān)102輸出檢測器32的過電流切斷狀態(tài)恢復(fù)開關(guān)連接信號103。由于其它電路結(jié)構(gòu)與第一和第七實施例基本相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一和第七實施例同樣的附圖標記。
在第八實施例中，由于檢測器32的過電流切斷狀態(tài)恢復(fù)開關(guān)連接信號103通過單觸發(fā)電路83被輸出到過電流切斷狀態(tài)恢復(fù)開關(guān)102，預(yù)定電壓被施加在外部正端子5和外部負端子17之間。當檢測器32檢測到電壓變化時，過電流切斷狀態(tài)恢復(fù)開關(guān)連接信號103被輸出到過電流切斷狀態(tài)恢復(fù)開關(guān)102僅第一個一次，因而將過電流切斷狀態(tài)恢復(fù)開關(guān)102變成接通(關(guān))的狀態(tài)，并從放電切斷狀態(tài)恢復(fù)為正常狀態(tài)。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路120的第九實施例的簡化的電路示意圖。由于第九實施例與第一實施例基本相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一實施例同樣的附圖標記。
采用場效應(yīng)晶體管作為放電控制開關(guān)13。放電控制開關(guān)13的源極被連接到過電流切斷恢復(fù)開關(guān)121的源極，過電流切斷恢復(fù)開關(guān)121的源極還連接于二極管122的陽極端。過電流切斷恢復(fù)開關(guān)121的漏極連接于二極管122的陰極。二極管122可以是分立的二極管或者是在定義過電流切斷恢復(fù)開關(guān)121的場效應(yīng)晶體管內(nèi)部的寄生二極管。
在過電流切斷恢復(fù)開關(guān)121的柵極端和源極端之間并聯(lián)連接電阻器123，二極管125的陰極端連接于過電流切斷恢復(fù)開關(guān)121的柵極端。電阻器123用于在沒有從二極管125施加電壓時將過電流切斷恢復(fù)開關(guān)121的柵極端和源極端之間的電壓保持在零(0)伏。
另外，過電流切斷恢復(fù)開關(guān)126的漏極端連接于過電流切斷恢復(fù)開關(guān)121的漏極端。該漏極端連接于二極管127的陰極端，且過電流切斷恢復(fù)開關(guān)126的源極端連接于二極管127的陽極端。該二極管可以是分立的二極管或者是在定義電流切斷恢復(fù)開關(guān)126的場效應(yīng)晶體管內(nèi)部的寄生二極管。
在過電流切斷恢復(fù)開關(guān)126的柵極端和源極端之間并聯(lián)連接電阻器128，過電流切斷恢復(fù)開關(guān)126的柵極端連接于二極管130的陰極端。電阻器128用于在沒有從二極管130施加電壓時將過電流切斷恢復(fù)開關(guān)126的柵極端和源極端之間的電壓保持在零(0)伏。
二極管125的陽極端和二極管130的陽極端連在一起并與定義一部分過電流切斷釋放開關(guān)211的場效應(yīng)晶體管的漏極端相連。
由于采用了二極管125和130使得電流切斷恢復(fù)開關(guān)126的柵極端上的電壓不施加給過電流切斷恢復(fù)開關(guān)121的柵極端。
如果省去二極管125和130，在過電流切斷狀態(tài)下，定義電流切斷恢復(fù)開關(guān)121的n溝道場效應(yīng)晶體管的柵極電壓總是大約2伏或者更高，因此總是使得過電流切斷恢復(fù)開關(guān)121保持在接通狀態(tài)。
當對外部正端子5和外部負端子17之間施加預(yù)定電壓時，該電壓通過微分電路41被傳送到過電流切斷釋放開關(guān)211的柵極端僅一段給定的初始時間，因而將定義過電流切斷釋放開關(guān)211的p溝道場效應(yīng)晶體管的源極和柵極之間的電壓從大約零(0)伏變成大約-2伏。這連接在定義電流切斷釋放開關(guān)211的場效應(yīng)晶體管的源極和漏極之間，因而外部正端子5上的電壓被施加于二極管125的陽極端和二極管130的陽極端。
此時，微分電路41使過電流切斷釋放開關(guān)211在第一給定時間內(nèi)接通并且該向二極管125和130施加電壓。結(jié)果，過電流切斷恢復(fù)開關(guān)121和126被接通(關(guān))，用于將電池負端子和過電流電壓檢測端子(或電壓供應(yīng)端子)23之間的電壓變成零(0)伏?？刂艻C7測量出電池負端子和過電流電壓檢測端子(或電壓供應(yīng)端子)23之間大約零(0)伏，用于將控制IC7的狀態(tài)從過電流切斷狀態(tài)切換成正常狀態(tài)，即可以自由進行充放電的狀態(tài)。放電控制開關(guān)13和充電控制開關(guān)15被接通，從而從充電切斷的狀態(tài)恢復(fù)到正常狀態(tài)。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路140的第十實施例的簡化的電路示意圖。由于第十實施例與第一實施例基本相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一實施例同樣的附圖標記。
在第十實施例中，在外部正端子5和接點6之間串聯(lián)連接電阻器11、放電控制開關(guān)13和充電控制開關(guān)15。二極管12和14分別與放電控制開關(guān)13和充電控制開關(guān)15并聯(lián)連接。二極管12和14的連接方向和電流流過其中的方向上彼此相反。二極管12可以是分立的二極管或是定義放電控制開關(guān)13的場效應(yīng)晶體管內(nèi)的寄生二極管。同樣，二極管14可以是分立的二極管或是定義放電控制開關(guān)15的場效應(yīng)晶體管內(nèi)的寄生二極管。
另外，外部正端子5通過接點141連接于過電流電壓檢測端子23。不僅可以在外部負端子17側(cè)而且可以在外部正端子5側(cè)布置放電控制開關(guān)13和充電控制開關(guān)15的這種電路。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路300的第十一實施例的簡化的電路示意圖。在第十一實施例中，用電阻器212代替第五實施例中的反向電流保護器(二極管)62，并刪除了電阻器63。由于其它結(jié)構(gòu)與第一和第五實施例基本相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一和第五實施例同樣的附圖標記。
在圖6所示的第五實施例的電池組保護電路中，由于來自控制IC7的放電開關(guān)連接信號61通過二極管62連接于定義放電控制開關(guān)13的場效應(yīng)晶體管的柵極端，因而沒有電流從二極管62的陰極流向陽極，因而不可以省去電阻器63。相反，在第十一實施例中，由于來自控制IC7的放電開關(guān)連接信號61通過電阻器212連接于定義放電控制開關(guān)13的場效應(yīng)晶體管的柵極端，由于當放電開關(guān)連接信號61是大約零(0)伏時放電控制開關(guān)13的柵極端電壓是零(0)，因而可以省去電阻器63。
圖13是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路310的第十二實施例的簡化的電路示意圖。在第十二實施例中，刪除了第十一實施例中的檢測器32。由于其它結(jié)構(gòu)與第一和第十一實施例基本相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一和第十一實施例同樣的附圖標記。
在第十二實施例中，假設(shè)開關(guān)15具有當控制IC7處在過電流切斷狀態(tài)時使過電流切斷狀態(tài)處于接通狀態(tài)的功能。
當通過連接例如充電器等(未示出)對外部負端子17和外部正端子5之間施加電壓時，電壓通過微分電路(電容器)41在第一給定時間內(nèi)施加到過電流切斷釋放開關(guān)211的柵極端。定義過電流切斷釋放開關(guān)211的p溝道場效應(yīng)晶體管的源極端和柵極端之間的電壓變成大約-2伏或者更低。然后過電流切斷釋放開關(guān)211切換成接通狀態(tài)，以向放電控制開關(guān)13的柵極端施加外部正端子5上的電壓，因而接通放電控制開關(guān)13。
結(jié)果，電池負端子4和外部負端子17連在一起，使控制IC7的負極側(cè)供電端子10和過電壓檢測端子(或供壓端子)23之間的電壓為大約零(0)伏，從而將控制IC7恢復(fù)到正常狀態(tài)。
從在外部負端子17和外部正端子5之間施加電壓起經(jīng)過第一給定時間之后，過電流切斷釋放開關(guān)211變成截止狀態(tài)。由于放電開關(guān)連接信號61是+2伏或更高，放電控制開關(guān)13保持在接通狀態(tài)。
圖14是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路320的第十三實施例的簡化的電路示意圖。在第十三實施例中，電壓穩(wěn)定器(電容器)202被加入到第十二實施例中。由于其它結(jié)構(gòu)與第一和第十二實施例相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一和第十二實施例同樣的附圖標記。
在第十三實施例中，電壓穩(wěn)定器(電容器)202與微分電路(電容器)41和電阻器201并聯(lián)連接。由于電阻器101連接在控制IC7的過電壓檢測端子(或供壓端子)23和外部負端子17之間，電壓穩(wěn)定器(電容器)202連接在外部負端子17和外部正端子5之間。
現(xiàn)在，假設(shè)控制IC7具有在負極供電端子10和過電流電壓檢測端子(或供壓端子)23之間與大約500kΩ的電阻器連接的功能(很多用于二次電池的實際控制IC7具有這種功能)，而對過電流切斷狀態(tài)進行描述。
運行電阻器101和電壓穩(wěn)定器(電容器)202，當其從外部負端子17和外部正端子5之間與具有不正常的低電阻的電阻器例如鏈等連接即短路狀態(tài)釋放時，不將過電流切斷釋放開關(guān)211切換到接通狀態(tài)。
換句話說，當外部負端子17和外部正端子5從與具有不正常的低電阻的電阻器連接的狀態(tài)釋放到接通狀態(tài)時，電阻器101和電壓穩(wěn)定器(電容器)202的運行使得外部負端子17和外部正端子5之間的電壓逐漸增加而且微分電路(電容器)41的電壓也逐漸增加。因此，在一個給定的時間后，微分電路(電容器)41的電壓變得與外部負端子17和外部正端子5之間的電壓基本相等。
結(jié)果，很小的電流開始流過電阻器101，從而保持穿過電阻器101的電壓大約為零(0)伏。然后，定義一部分過電流切斷釋放開關(guān)211的p溝道場效應(yīng)晶體管的源極和柵極之間的電壓仍然為大約零(0)伏，因而使過電流切斷釋放開關(guān)211不切換成接通狀態(tài)。
因此，研究例如沒有連接電壓穩(wěn)定器(電容器)202時的這種情況，當具有不正常的低電阻的電阻器反復(fù)連接在電池組外部端子之間時，在電阻器斷開的一瞬間有大電流流過微分電路41和電阻器101，因而在電阻器101上產(chǎn)生大電壓，以使得過電流切斷釋放開關(guān)211切換成導通狀態(tài)并禁止維持過電流切斷釋放開關(guān)211的打開狀態(tài)(open condition)。
換句話說，例如，在電池組外部端子之間反復(fù)連接金屬鏈時，電池組反復(fù)放電并在金屬鏈中產(chǎn)生不正常的熱量。
優(yōu)選地，電阻器101的電阻在大約1kΩ到200kΩ的范圍內(nèi)，以及電壓穩(wěn)定器(電容器)202的電容在大約0.22μF到大約100μF的范圍內(nèi)。
優(yōu)選地，電阻器201的電阻在大約10kΩ到2MΩ的范圍內(nèi)，以及微分電路(電容器)41的電容在大約0.002μF到大約10μF的范圍內(nèi)。
這樣，實驗結(jié)果顯示，電阻器101(以下稱為R101)的電阻和電壓穩(wěn)定器(電容器)202(以下稱為C202)的電容的乘積(時間常數(shù)A)優(yōu)選等于或大于電阻器201(以下稱為R201)的電阻、微分電路(電容器)41(以下稱為C41)的電容和常數(shù)0.3的乘積(時間常數(shù)B)。即，最好滿足以下表達式(1)。
R101×C202≥R201×C41×0.3(1)在過電流切斷狀態(tài)下，當控制IC7內(nèi)的電阻器(相當于圖29中的電阻器21)的電阻(以下稱為R21)用于連接在控制IC7的過電流電壓檢測端子(供壓端子)23和負極側(cè)供電端子10之間時，最好考慮電阻器21的電阻R21。這樣，最好電阻R101和電阻器21的電阻R21之和與電壓穩(wěn)定器(電容器)202的電容(C202)的乘積(時間常數(shù)A)等于或大于電阻器201的電阻R201、微分電路(電容器)41的電容C41和常數(shù)0.8的乘積(時間常數(shù)B)。即，最好滿足下式(2)。
(R101+R21)×C202≥R201×C41×0.8 (2)圖15是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路330的第十四實施例的簡化的電路示意圖。在第十四實施例中，過電流切斷釋放開關(guān)221和電阻器222被加入到第十二實施例中。由于其它結(jié)構(gòu)與第一和第十二實施例相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一和第十二實施例同樣的附圖標記。
在第十四實施例中，與過電流切斷釋放開關(guān)211類似，過電流切斷釋放開關(guān)221連接在微分電路41和電阻器201之間。
與過電流切斷釋放開關(guān)211類似，過電流切斷釋放開關(guān)221也可以采用例如連接場效應(yīng)晶體管的源極和二極管的陰極以及連接場效應(yīng)晶體管的漏極和二極管的陽極的電路結(jié)構(gòu)。
如圖15所示，定義一部分過電流切斷釋放開關(guān)221的場效應(yīng)晶體管的柵極端連接于微分電路41和電阻器201的接點。場效應(yīng)晶體管的源極和二極管的陰極連接于外部正端子5，場效應(yīng)晶體管的漏極和二極管的陽極通過充電開關(guān)信號接頭223連接于充電控制開關(guān)15。換句話說，除了場效應(yīng)晶體管的漏極和二極管的陽極的連接之外，過電流切斷釋放開關(guān)211和221以同樣的方式彼此連接。此外，充電開關(guān)信號接點223通過電阻器222連接于控制IC7的充電控制端子261。
假設(shè)控制IC7具有在過電流切斷狀態(tài)下保持充電控制端子261上的電壓為零(0)的功能(實際上很多用于二次電池的控制IC7具有這種功能)的情況下進行描述。
當例如通過連接充電器，在外部負端子17和外部正端子5之間施加電壓時，外部負端子17上的電壓通過微分電路(電容器)41在第一給定時間期間被施加給過電流切斷釋放開關(guān)211和221作為其柵極電壓。由于定義電流切斷釋放開關(guān)211和221的p溝道場效應(yīng)晶體管的源極和柵極之間的電壓等于或低于大約-2伏，過電流切斷釋放開關(guān)211和221切換成接通狀態(tài)。然后，施加給外部正端子5的電壓被施加到放電控制開關(guān)15和充電控制開關(guān)13的柵極端，因而將放電控制開關(guān)13和充電控制開關(guān)15切換成接通狀態(tài)。
結(jié)果，電池負端子4和外部負端子17連在一起?？刂艻C7的負極側(cè)供電端子10和過電流電壓檢測端子(或供壓端子)23之間的電壓變成大約零(0)伏，因而，控制IC7回到正常狀態(tài)。
圖16是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路340的第十五實施例的簡化的電路示意圖。在第十五實施例中，電阻器203被加入到第十四實施例中。由于其它結(jié)構(gòu)與第一和第十四實施例相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一和第十四實施例同樣的附圖標記。
在第十五實施例中，過電流切斷釋放開關(guān)211和221以及電阻器201通過電阻器203連接到外部正端子5。因而，通過在過電流切斷釋放開關(guān)211、221和外部正端子5之間連接電阻器203，例如，即使有偶然的靜電電壓等施加在外部正端子5和外部負端子17之間時，也可以保護過電流切斷釋放開關(guān)211和221以防由于施加靜電電壓等引起的損壞。
圖17是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路350的第十六實施例的簡單的電路示意圖。第十六實施例是第十三實施例和第十五實施例的組合。由于其它結(jié)構(gòu)與第一實施例相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一實施例同樣的附圖標記。
在第十六實施例中，如果在外部負端子17和外部正端子5之間連接具有不正常的低電阻的電阻器如鏈等(即短路狀態(tài))時它就從該狀態(tài)切換到打開狀態(tài)(open condition)，則運行電阻器和電壓穩(wěn)定器(電容器)202，以便防止過電流切斷釋放開關(guān)211和221切換到接通狀態(tài)。
換句話說，由于它可以得到與第一和第十五實施例相同的電路操作，它是一個在應(yīng)用于實際產(chǎn)品中的最優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)?？傊?，通過適當?shù)亟M合一些上述實施例可以實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的電池組。
圖18是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路360的第十七實施例的簡化的電路示意圖。在第十七實施例中，刪除了第十六實施例中的過電流切斷恢復(fù)開關(guān)221并加入了二極管215和225。由于其它結(jié)構(gòu)與第一和第十六實施例相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一和第十六實施例同樣的附圖標記。
在第十七實施例中，定義電流切斷釋放開關(guān)211的p溝道場效應(yīng)晶體管的漏極和二極管的陽極連接于二極管215、225的陽極，二極管215的陰極連接到放電開關(guān)信號接點72，二極管225的陰極連接到充電開關(guān)信號接點223。
即，過電流切斷釋放開關(guān)211通過二極管215連接于放電開關(guān)信號接點72并通過二極管225連接于充電開關(guān)信號接點223。采用二極管215、225，以便充電控制開關(guān)15的柵極上的電壓不被施加于放電控制開關(guān)13的柵極。
因此，在外部負端子17和外部正端子5之間施加電壓時，只在第一給定時間內(nèi)接通過電流切斷釋放開關(guān)211。外部正端子5上的電壓通過二極管215施加于放電控制開關(guān)13的柵極，用于接通放電控制開關(guān)13，并且還通過二極管225施加于充電控制開關(guān)15的柵極，用于接通充電控制開關(guān)15。
結(jié)果，電池負端子4和外部負端子17連接在一起，以使得控制IC7的供電端子10的負極側(cè)和過電流電壓檢測端子(或供壓端子)23之間的電壓為大約零(0)伏，因而將控制IC7恢復(fù)到正常狀態(tài)。
圖19是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路370的第十八實施例的簡化的電路示意圖。在第十八實施例中，刪除了第十六實施例中的過電流切斷釋放開關(guān)211和電阻器212、222，并加入了放電控制開關(guān)91、二極管92和電阻器94。由于其它結(jié)構(gòu)與第一和第十六實施例相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一和第十六實施例同樣的附圖標記。
在第十八實施例中，定義電流切斷釋放開關(guān)211的p溝道場效應(yīng)晶體管的漏極和二極管的陽極連接于放電控制開關(guān)91的柵極和電阻器94，電阻器94的另一端連接于放電控制開關(guān)91的源極、二極管92的陽極、放電控制開關(guān)13的源極和二極管12的陽極。
另一方面，二極管92的陰極連接于放電控制開關(guān)91的漏極、放電控制開關(guān)13的漏極、二極管12的陰極、充電控制開關(guān)15的漏極和二極管14的陰極。
假設(shè)控制IC7具有在過電流切斷狀態(tài)下將充電控制開關(guān)15保持在接通狀態(tài)的功能來進行說明。
通過例如在外部負端子17和外部正端子5之間連接充電器等方式在外部負端子17和外部正端子5之間施加電壓時，只在第一給定時間內(nèi)接通過電流切斷釋放開關(guān)211。外部正端子5上的電壓被施加于放電控制開關(guān)91的柵極用于接通它。
因此，電池負端子4和外部負端子17被連接在一起，用于使控制IC7的供電端子10的負極側(cè)和過電流電壓檢測端子(或供壓端子)23之間的電壓為大約零(0)伏并將控制IC7恢復(fù)到正常狀態(tài)。
另一方面，電阻器94用作當過電流切斷釋放開關(guān)211處于截止狀態(tài)(OFFcondition)時將放電控制開關(guān)91的柵極端子電壓保持在大約零(0)伏。
圖20是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路380的第十九實施例的簡化的電路示意圖。在第十九實施例中，刪除了第九實施例中的二極管125和130，并加入了過電流切斷釋放開關(guān)221和電阻器212。由于其它結(jié)構(gòu)與第一和第九實施例相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一和第九實施例同樣的附圖標記。
在第十九實施例中，定義電流切斷釋放開關(guān)211的p溝道場效應(yīng)晶體管的漏極和二極管的陽極連接于過電流切斷釋放開關(guān)121的柵極和電阻器123，定義電流切斷釋放開關(guān)221的p溝道場效應(yīng)晶體管的漏極和二極管的陽極連接于過電流切斷恢復(fù)開關(guān)126的柵極和電阻器128。
來自控制IC7的放電開關(guān)連接信號61通過電阻器212施加于放電控制開關(guān)13的柵極。
在上述電路結(jié)構(gòu)中，當控制IC7處于過電流切斷狀態(tài)時，即使有將充電控制開關(guān)15保持在關(guān)的狀態(tài)的功能也可以恢復(fù)過電流切斷。
通過例如在端子17和5之間連接充電器等方式在外部負端子17和外部正端子5之間施加電壓時，只在第一給定時間內(nèi)接通過電流切斷釋放開關(guān)211和221。外部正端子5上的電壓被施加于過電流切斷恢復(fù)開關(guān)121和126，用于接通過電流切斷恢復(fù)開關(guān)121和126。
因此，電池負端子4和外部負端子17被連接在一起，用于使控制IC7的負極側(cè)供電端子10和過電流電壓檢測端子(或供壓端子)23之間的電壓為大約零(0)伏并將控制IC7恢復(fù)到正常狀態(tài)。
圖21是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路390的第二十實施例的簡化的電路示意圖。在第二十實施例中，刪除了第十二實施例中的過電流切斷釋放開關(guān)211和電阻器，并加入了過電流切斷釋放開關(guān)(晶體管)207和電阻器207。由于其它結(jié)構(gòu)與第一和第十二實施例相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一和第十二實施例同樣的附圖標記。
在第二十實施例中，外部負端子17通過串聯(lián)連接微分電路41和電阻器205連接到過電流切斷釋放開關(guān)(晶體管)207的基極。例如可以用PNP節(jié)晶體管等作為過電流切斷釋放開關(guān)207。
另一方面，過電流切斷釋放開關(guān)207的發(fā)射極連接于外部正端子5，過電流切斷釋放開關(guān)207的集電極通過放電開關(guān)信號接點72連接于放電控制開關(guān)(場效應(yīng)晶體管)13的柵極和電阻器212。
圖22是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路400的第二十一實施例的簡化的電路示意圖。在第二十一實施例中，電阻器201和電壓穩(wěn)定器(電容器)202被加入到第二十實施例中。由于其它結(jié)構(gòu)與第一和第二十實施例相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一和第二十實施例同樣的附圖標記。
在第二十一實施例中，電壓穩(wěn)定器(電容器)202的一端連接于外部負端子17，另一端連接于電阻器201和過電流切斷釋放開關(guān)207的發(fā)射極。電阻器201連接于微分電路41和電阻器205。
通過以上述方式加入電阻器201和電壓穩(wěn)定器(電容器)202，當從在外部負端子17和外部正端子5之間連接不正常的低電阻例如金屬線、鏈等的狀態(tài)(即短路狀態(tài))切換到打開狀態(tài)(open condition)時，可以使過電流切斷釋放開關(guān)207不切換到接通狀態(tài)。
圖23是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路410的第二十二實施例的簡化的電路示意圖。在第二十二實施例中，用過電流切斷釋放開關(guān)207和208代替第十六實施例中的過電流切斷釋放開關(guān)211和221。由于其它結(jié)構(gòu)與第一和第十六實施例相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一和第十六實施例同樣的附圖標記。
在第二十二實施例中，外部正端子5連接于電阻器過電流切斷釋放開關(guān)207的發(fā)射極和電阻器203的一端，電阻器203的另一端連接于過電流切斷釋放開關(guān)208的發(fā)射極、電阻器201和電壓穩(wěn)定器(電容器)202。
過電流切斷釋放開關(guān)207和208的基極共同連接于電阻器205。過電流切斷釋放開關(guān)207的集電極通過放電開關(guān)信號接點72連接于放電控制開關(guān)(場效應(yīng)晶體管)13的柵極和電阻器212，過電流切斷釋放開關(guān)208的集電極通過充電開關(guān)信號接點223連接于充電控制開關(guān)(場效應(yīng)晶體管)15的柵極和電阻器222。
圖24是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路420的第二十三實施例的簡化的電路示意圖。在第二十三實施例中，交換了第十二實施例中的外部正端子5和外部負端子17。由于其它結(jié)構(gòu)與第一實施例相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一實施例同樣的附圖標記。
在第二十三實施例中，與圖13所示的第十二實施例中的電池組的電路示意圖相比，放電控制開關(guān)13和充電控制開關(guān)15連接于外部正端子5側(cè)。
過電流切斷釋放開關(guān)(場效應(yīng)晶體管)211是n溝道場效應(yīng)晶體管，而放電控制開關(guān)13是p溝道場效應(yīng)晶體管。過電流切斷釋放開關(guān)(場效應(yīng)晶體管)211的源極連接于外部負端子17。過電流切斷釋放開關(guān)(場效應(yīng)晶體管)211的漏極連接于放電控制開關(guān)13的柵極。
圖25是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路430的第二十四實施例的簡化的電路示意圖。在第二十四實施例中，用過電流切斷釋放開關(guān)(晶體管)208代替第二十三實施例中的過電流切斷釋放開關(guān)(場效應(yīng)晶體管)211。由于其它結(jié)構(gòu)與第一實施例相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一實施例同樣的附圖標記。
在第二十四實施例中，與圖24所示的第二十三實施例中的電池組的電路示意圖相比，過電流切斷開關(guān)(場效應(yīng)晶體管)208設(shè)置在過電流切斷釋放開關(guān)211的位置。
過電流切斷釋放開關(guān)(晶體管)208是NPN節(jié)晶體管。過電流切斷釋放開關(guān)(晶體管)208的發(fā)射極連接于外部負端子17，其基極連接于串聯(lián)連接的電阻器205和微分電路(電容器)41。
微分電路(電容器)41連接于外部正端子5。過電流切斷釋放開關(guān)(晶體管)208的集電極連接于放電控制開關(guān)(場效應(yīng)晶體管)13的柵極。
圖26是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路440的第二十五實施例的簡化的電路示意圖。在第二十五實施例中，刪除了第十二實施例中的過電流切斷釋放開關(guān)211和電阻器201，并加入了電感器251、電容器252、電容器254、電容器258和二極管255。由于其它結(jié)構(gòu)與第一和第十二實施例相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一和第十二實施例同樣的附圖標記。
在第二十五實施例中，電感器251的一端連接于外部正端子5，另一端通過接點253連接于電容器252和電容器254的一端。電容器252的另一端連接于外部負端子17。
另一方面，電容器254的另一端連接于二極管255的陽極，二極管255的陰極連接于電阻器212、電容器258的一端和放電控制開關(guān)13的柵極。電容器258的另一端連接于放電控制開關(guān)13的源極、二極管12的陽極和電阻器11。
在外部負端子17和外部正端子5之間施加電壓時，電流只在第一給定時間內(nèi)流過電容器252和電感器251。當電容器252的電壓增加到接近外部負端子17和外部正端子5之間的電壓的電平時，流過電容器252的電流就切斷。
結(jié)果，在電感器251中產(chǎn)生大約2伏或更高的電壓，因而使外部負端子17和接點253之間的電壓提高到大約6伏或更高。放電控制開關(guān)13的源極和柵極之間的電壓變成2伏或更高，因而接通放電控制開關(guān)13。
電池負端子4和外部負端子17連在一起，控制IC7的負極側(cè)供電端子10和過電流電壓檢測端子(或供壓端子)23之間的電壓為大約零(0)伏，因而將控制IC7恢復(fù)到正常狀態(tài)。
優(yōu)選地，電感器251的電容在大約1mH到50mH的范圍內(nèi)，而電容器252、254的電容在大約1μF到1000μF的范圍內(nèi)。另一方面，優(yōu)選地，電容器258的電容在大約0.001μF到10μF的范圍內(nèi)，而電阻器212的電阻在10kΩ到500kΩ的范圍內(nèi)。
圖27是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路450的第二十六實施例的簡化的電路示意圖。在第二十六實施例中，交換了第二十五實施例中的外部正端子5和外部負端子17。由于其它結(jié)構(gòu)與第一和第二十五實施例相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一和第二十五實施例同樣的附圖標記。
在第二十六實施例中，與圖26所示的第二十五實施例中的電池組的電路示意圖相比，放電控制開關(guān)(場效應(yīng)晶體管)13設(shè)置在電池正極端子側(cè)。因而用于釋放過電流切斷的電路部分也不一樣。
串聯(lián)連接電感器251和電容器252，電容器252的一端連接于外部正端子5，電感器251的一端連接于外部負端子17。電感器251和電容器252的接點253連接于電容器254。串聯(lián)連接電容器254和二極管255，其中電容器254連接于二極管255的陰極，二極管255的陽極連接于放電控制開關(guān)13的開關(guān)控制端子。
在外部負端子17和外部正端子5之間施加電壓時，電流只在第一給定時間內(nèi)流過電容器252和電感器251。當電容器252的電壓增加到接近外部負端子17和外部正端子5之間的電壓的電平時，流過電容器252的電流就切斷，在電感器251中產(chǎn)生大約2伏的電壓。外部負端子17和接點253之間的電壓變成大約-2伏或更低，并施加給放電控制開關(guān)13的柵極。這樣使放電控制開關(guān)13的源極和柵極之間的電壓變成大約-2伏或更低，因而接通放電控制開關(guān)13。
在上述電路結(jié)構(gòu)中，電池正的端子3和外部正端子5連在一起。結(jié)果，負極側(cè)供電端子10和過電流電壓檢測端子(或供壓端子)23之間的電壓為大約零(0)伏，因而將控制IC7恢復(fù)到正常狀態(tài)。
圖28是根據(jù)本發(fā)明的電池組保護電路460的第二十七實施例的簡化的電路示意圖。第二十七實施例是第十七實施例和第二十五實施例的組合。由于其它結(jié)構(gòu)與第一和第十七實施例相同，為了避免重復(fù)的詳細描述，對相應(yīng)的元件使用與第一和第十七實施例同樣的附圖標記。
在第二十七實施例中，電容器254和256的一端連接于電感器251和電容器252的接點253，電容器256的另一端連接于二極管257的陽極。二極管257的陰極通過充電開關(guān)信號接點223連接于充電控制開關(guān)15的柵極、電阻器222的一端和電容器259的一端。電容器259的另一端連接于外部負端子17。
在第二十七實施例中，例如當在外部正端子5和外部負端子17之間連接充電器時，電路運行使得只在一個給定的時間內(nèi)使放電控制開關(guān)13和充電控制開關(guān)15處于接通狀態(tài)。
當控制IC7具有在過電流切斷狀態(tài)下將充電控制261的電壓保持在大約零(0)伏的功能時該電路是有效的。在外部負端子17和外部正端子5之間施加電壓時，放電控制開關(guān)13和充電控制開關(guān)15只在第一給定時間內(nèi)接通，以連接在電池負端子4和外部負端子17之間。然后，負極側(cè)供電端子10和過電流電壓檢測端子(或供壓端子)23之間的電壓變?yōu)榇蠹s零(0)伏，因而將控制IC7恢復(fù)到正常狀態(tài)。
總而言之，通過采用根據(jù)本發(fā)明的實施例中的一個或者多個的組合，在外部正端子5和外部負端子17之間短路時，就切斷放電。并且即使釋放了這種短路等，也還保持切斷直到一預(yù)定電壓，例如充電器等，被施加到外部正端子5和外部負端子17之間。
請注意，雖然所有的上述實施例介紹時只有一個電池單元1，但是該電池單元1也可以包括串聯(lián)或并聯(lián)連接的多個。
權(quán)利要求
1.一種電池組，至少包括電池單元和用于切斷過電流放電的保護電路，包括切斷保持裝置，用于由在電池組外部正端子和外部負端子之間的短路或低電阻連接而引起的不正常放電切斷之后，保持放電切斷狀態(tài)；和釋放裝置，用于通過在電池組外部正端子和外部負端子之間施加預(yù)定電壓而釋放由切斷保持裝置執(zhí)行的切斷。
2.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，所述切斷保持裝置是連接在電池組中的電池單元的正極端子和外部負端子之間、電阻等于或大于1kΩ的電阻塊。
3.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，所述釋放裝置是設(shè)置在外部正端子和外部負端子之間、用于檢測在該兩端子之間施加的預(yù)定電壓的檢測器。
4.一種電池組，至少包括電池單元和用于切斷過電流放電的保護電路，其中，所述保護電路包括連接在電池組正極端子和外部負端子之間的、電阻為等于或大于1kΩ的電阻塊的切斷保持裝置；和用于檢測外部正端子和外部負端子之間的電壓的檢測器；其中由電池組外部正端子和外部負端子之間的短路或低電阻連接所引起的不正常放電被切斷，并由所述切斷保持裝置保持這種放電切斷狀態(tài)；和當由檢測器檢測到在電池組外部正端子和外部負端子之間施加了預(yù)定電壓時，釋放放電切斷以恢復(fù)放電。
5.如權(quán)利要求3所述的電池組，其中，所述檢測器是充電器檢測器、電壓檢測器、電壓變化檢測器、A.C.電阻檢測器和電壓測量器之一。
6.如權(quán)利要求3所述的電池組，其中，所述檢測器連接于微分電路和單脈沖電路之一。
7.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，所述由切斷保持裝置執(zhí)行的放電切斷是通過連接在電池單元負極端子和外部負端子之間的放電控制開關(guān)執(zhí)行的。
8.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，所述由切斷保持裝置執(zhí)行的放電切斷是通過連接在電池單元正極端子和外部正端子之間的放電控制開關(guān)執(zhí)行的。
9.如權(quán)利要求7或8所述的電池組，其中，所述放電控制開關(guān)是機械開關(guān)、晶體管和場效應(yīng)晶體管之一。
10.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，電容器和電壓穩(wěn)定器之一被連接在外部正端子和外部負端子之間。
11.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，電容器和電壓穩(wěn)定器之一被連接在外部正端子和外部負端子之間，和在放電控制開關(guān)連接于電池負的端子的電路結(jié)構(gòu)中，在保護電路中，電阻器被連接在外部負端子和用于恢復(fù)過電流切斷的供壓端子或控制IC的過電流電壓檢測端子之間，或者是在放電控制開關(guān)連接于電池正的端子的電路結(jié)構(gòu)中，在保護電路中，電阻器被連接在外部正端子和用于恢復(fù)過電流切斷的供壓端子或控制IC的過電流電壓檢測端子之間。
12.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，提供p溝道場效應(yīng)晶體管、電阻器和電容器作為用于釋放過電流放電切斷的釋放裝置；p溝道場效應(yīng)晶體管的漏極和放電控制開關(guān)的開關(guān)控制端子被連接；p溝道場效應(yīng)晶體管的源極和外部正端子被連接；電阻器被并聯(lián)連接在p溝道場效應(yīng)晶體管的源極和柵極之間；和電容器被連接在p溝道場效應(yīng)晶體管的柵極和外部負端子之間。
13.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，提供PNP結(jié)晶體管、電阻器和電容器作為用于釋放過電流放電切斷的釋放裝置；晶體管的集電極和放電控制開關(guān)的開關(guān)控制端子被連接；晶體管的發(fā)射極和外部正端子被連接；和電阻值大于等于0Ω的電阻和電容器串聯(lián)連接在晶體管的基極和外部負端子之間。
14.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，提供n溝道場效應(yīng)晶體管、電阻器和電容器作為用于釋放過電流放電切斷的釋放裝置；n溝道場效應(yīng)晶體管的漏極和放電控制開關(guān)的開關(guān)控制端子被連接；n溝道場效應(yīng)晶體管的源極和外部負端子被連接；電阻器被并聯(lián)連接在n溝道場效應(yīng)晶體管的源極和基極之間；和電容器被連接在n溝道場效應(yīng)晶體管的柵極和外部正端子之間。
15.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，提供NPN結(jié)晶體管、電阻器和電容器作為用于釋放過電流放電切斷的釋放裝置；晶體管的集電極和放電控制開關(guān)的開關(guān)控制端子被連接；晶體管的發(fā)射極和外部負端子被連接；和電阻值大于等于0Ω的電阻和電容器串聯(lián)形成的組件連接在晶體管的基極和外部正端子之間。
16.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，提供電感器、第一電容器、第二電容器和二極管作為用于釋放過電流放電切斷的釋放裝置；串聯(lián)連接電感器和第一電容器；電感器的另一端連接于外部正端子；第一電容器的另一端連接于外部負端子；第二電容器連接于電感器和第一電容器的接點；第二電容器的另一端與二極管的陽極串聯(lián)連接；和二極管的陰極連接于放電控制開關(guān)的開關(guān)控制端子。
17.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，提供電感器、第一電容器、第二電容器和二極管作為用于釋放過電流放電切斷的釋放裝置；串聯(lián)連接電感器和第一電容器；第一電容器的另一端連接于外部正端子；電感器的另一端連接于外部負端子；第二電容器連接于電感器和第一電容器的接點；第二電容器的另一端與二極管的陰極串聯(lián)連接；和二極管的陽極連接于放電控制開關(guān)的開關(guān)控制端子。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的電池組是采用簡單的機械結(jié)構(gòu)防止在電池組的外部端子之間間歇地連接負載時在電池組中的一次或二次電池發(fā)生任何故障等。該電池組至少包括電池單元和用于切斷過電流放電的保護電路，其特征在于提供了切斷保持裝置和釋放裝置。該切斷保持裝置在從電池組外部由電池組外部正端子和外部負端子之間的短路或低電阻連接而引起不正常放電切斷之后保持放電切斷狀態(tài)。該釋放裝置是當預(yù)定電壓施加在外部正端子和外部負端子之間時釋放切斷保持裝置的切斷狀態(tài)。
文檔編號H02H7/18GK1507089SQ200310114710
公開日2004年6月23日 申請日期2003年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月28日
發(fā)明者佐藤文哉 申請人:索尼公司