專利名稱：電池保護(hù)電路、電池保護(hù)裝置以及電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對串聯(lián)連接了多個(gè)單體(cel I)而成的二次電池進(jìn)行保護(hù)的電池保護(hù)電路以及電池保護(hù)裝置。另外涉及具備該電池保護(hù)裝置的電池組。
背景技術(shù)：
在鋰離子二次電池中，有時(shí)將多個(gè)單體累積成多級。但是，在用于監(jiān)視各單體的單體電壓的監(jiān)視端子斷線了的情況下，無法準(zhǔn)確地監(jiān)視它們的單體電壓。因此，即使單體的蓄電狀態(tài)成為過充電或者過放電等異常狀態(tài)，可能也無法檢測出該異常狀態(tài)。有時(shí)，電池保護(hù)電路為了避免這樣的異常狀態(tài)繼續(xù)而具有斷線檢測功能。例如，在專利文獻(xiàn)I中，公開了這樣的內(nèi)容:通過用恒流電路拉高或拉低(pull up or pull down)監(jiān)視端子,來使監(jiān)視端子的電位在斷線發(fā)生時(shí)移動(dòng)，由此來檢測斷線。專利文獻(xiàn)1:日本特開平9-308115號公報(bào)但是，即使二次電池與監(jiān)視端子之間發(fā)生了斷線，由于半斷開、連接不良等不穩(wěn)定的斷線、與監(jiān)視端子連接的其它電路的動(dòng)作等原因，有時(shí)監(jiān)視端子的電位沒有固定在移動(dòng)后的值而不穩(wěn)定。在這樣的情況下，可能不能正確地進(jìn)行斷線測知時(shí)應(yīng)該進(jìn)行的動(dòng)作。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠防止斷線測知時(shí)的誤動(dòng)作的電池保護(hù)電路、電池保護(hù)裝置以及電池組。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種電池保護(hù)電路、電池保護(hù)裝置以及電池組，所述電池保護(hù)電路對二次電池 進(jìn)行保護(hù)，該二次電池串聯(lián)連接了至少第一單體和第二單體的多個(gè)單體而成，所述電池保護(hù)電路具備:第一端子，其與所述第一單體的高電位側(cè)連接；第二端子，其與所述第一單體的低電位側(cè)以及所述第二單體的高電位側(cè)連接；第三端子，其與所述第二單體的低電位側(cè)連接；蓄電異常檢測電路，其對所述二次電池的蓄電狀態(tài)的異常進(jìn)行檢測；移動(dòng)電路，其由于所述二次電池與所述第二端子之間的斷線而使所述第二端子的電位移動(dòng)到所述第一端子側(cè)或者所述第三端子側(cè)；斷線檢測電路，其根據(jù)所述第二端子的電位來檢測所述斷線；以及鎖存電路，其保持所述斷線檢測電路的檢測結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明，能夠防止斷線測知時(shí)的誤動(dòng)作。


圖1是表示電池組的一個(gè)構(gòu)成例子的圖。圖2是表示電池保護(hù)IC的一個(gè)構(gòu)成例子的圖。圖3是表示電池保護(hù)IC的一個(gè)構(gòu)成例子的圖。
符號說明1:充電控制用晶體管2:放電控制用晶體管7:充放電控制部5、6:負(fù)載連接端子9a、9b:電源路徑10、10A、IOB:電池保護(hù) ICI f 19:外部端子2廣25:單體平衡電路

30: 二次電池31 35:單體41 46:單體連接端子51 56:連接線61 65:單體平衡IC80:保護(hù)模塊90:外部負(fù)載100:電池組IOf 105:中點(diǎn)電位固定電路(移動(dòng)電路)110:蓄電異常檢測電路111 115:檢測器120:斷線檢測電路121 124:比較器125:邏輯和電路130;鎖存功能選擇電路140:斷線檢測功能選擇電路155:鎖存電路158:控制電路T*(*為數(shù)字):晶體管R* (*為數(shù)字):電阻
具體實(shí)施例方式下面，根據(jù)附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電池組100的構(gòu)成圖。電池組100內(nèi)置有:能夠向與負(fù)載連接端子5、6連接的外部負(fù)載90供電的二次電池30 ;以及保護(hù)二次電池30的保護(hù)模塊80。電池組100可以內(nèi)置于外部負(fù)載90，也可以外掛于外部負(fù)載90。作為外部負(fù)載90的具體示例，可以列舉電動(dòng)工具、電動(dòng)助力自行車以及電動(dòng)自行車等設(shè)備。二次電池30能夠利用與負(fù)載連接端子5、6連接的未圖示的充電器進(jìn)行充電。作為二次電池30的具體示例，列舉鋰離子電池等。二次電池30由串聯(lián)連接的多個(gè)單體(圖1中例示了五個(gè)單體3廣35)構(gòu)成。
二次電池30的正極與構(gòu)成二次電池30的單體3廣35中的電位最高的最上級的單體35的正極連接，二次電池30的負(fù)極與構(gòu)成二次電池30的單體35中的電位最低的最下級的單體31的負(fù)極連接。另外，所謂的單體的正極是該單體的高電位側(cè)的電極，所謂的單體的負(fù)極是該單體的低電位側(cè)的電極。保護(hù)模塊80是具有負(fù)載連接端子5、負(fù)載連接端子6、多個(gè)單體連接端子46的電池保護(hù)裝置。單體連接端子46經(jīng)電源路徑9a而與負(fù)載連接端子5相連，單體連接端子41經(jīng)電源路徑9b而與負(fù)載連接端子6相連。單體連接端子41經(jīng)連接線51而與二次電池30的負(fù)極(單體31的負(fù)極)連接,單體連接端子42經(jīng)連接線52而與單體31的正極以及單體32的負(fù)極連接，單體連接端子43經(jīng)連接線53而與單體32的正極以及單體33的負(fù)極連接，單體連接端子44經(jīng)連接線54而與單體33的正極以及單體34的負(fù)極連接,單體連接端子45經(jīng)連接線55而與單體34的正極以及單體35的負(fù)極連接，單體連接端子46經(jīng)連接線56而與二次電池30的正極(單體35的正極)連接。保護(hù)模塊80具備多個(gè)單體平衡電路21 25。單體平衡電路21 25與單體31 35中的對應(yīng)的一個(gè)單體并聯(lián)連接，是用于減小單體3廣35間的單體電壓的波動(dòng)的均等化電路。單體平衡電路21經(jīng)連接線51、52而與單體31并聯(lián)連接，單體平衡電路22經(jīng)連接線52、53而與單體32并聯(lián)連接，單體平衡電路23經(jīng)連接線53、54而與單體33并聯(lián)連接，單體平衡電路24經(jīng)連接線54、55而與單體34并聯(lián)連接，單體平衡電路25經(jīng)連接線55、56而與單體35并聯(lián)連接。單體平衡電路21，在單體31的單體電壓達(dá)到預(yù)定的放電開始閾值以上的時(shí)候，開始使單體31放電，在單體31的單體電壓達(dá)到預(yù)定的放電停止閾值以下的時(shí)候，使單體31停止放電。放電停止閾值設(shè)定在放電開始閾值以下。對于單體平衡電路22 25也是一樣的。根據(jù)對應(yīng)的單體的單體電壓來控制該單體的放電動(dòng)作。通過使針對單體平衡電路25分別設(shè)定的放電開始閾值以及放電停止閾值彼此相等，能夠使單體35各自的單體電壓彼此相等。即，能夠保持單體3廣35間的單體電壓的平衡。保護(hù)模塊80具備晶體管1、2。晶體管I是切斷二次電池30的充電路徑的充電路徑切斷部，晶體管2是切斷二次電池30的放電路徑的放電路徑切斷部。在圖1的情況下，晶體管I切斷二次電池30的充電電流流經(jīng)的電路路徑％，晶體管2切斷二次電池30的放電電流流經(jīng)的電源路徑％。晶體管1、2是切換電源路徑9b的導(dǎo)通和切斷的開關(guān)元件，晶體管1、2串聯(lián)插入于電源路徑％。晶體管1、2例如是MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)。晶體管I以晶體管I的寄生二極管的順方向?yàn)槎坞姵?0的放電方向的方式插入于電源路徑％，晶體管2以晶體管2的寄生二極管的順方向?yàn)槎坞姵?0的充電方向的方式插入于電源路徑9b。另外，晶體管1、2也可以是IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)或雙極型晶體管等其它半導(dǎo)體元件。另外，也可以在晶體管1、2的漏極-源極間(或者集電極-發(fā)射極間)追加二極管。保護(hù)模塊80具有電池保護(hù)IC (以下稱為“保護(hù)1C”)10。保護(hù)IClO是進(jìn)行二次電池30的單體3廣35的保護(hù)動(dòng)作的集成電路。 保護(hù)模塊80從保護(hù)IQ0的端子11，輸出使晶體管I導(dǎo)通的高電平信號，并輸出使晶體管I截止的低電平信號。保護(hù)IC10，通過使晶體管I導(dǎo)通而容許對二次電池30進(jìn)行充電的方向的電流流經(jīng)電源路徑％，通過使晶體管I截止而禁止對二次電池30進(jìn)行充電的方向的電流流經(jīng)電源路徑％。另外，保護(hù)模塊80，從保護(hù)IC10的端子12，輸出使晶體管2導(dǎo)通的高電平信號，并且輸出使晶體管2截止的低電平信號。保護(hù)IC10，通過使晶體管2導(dǎo)通而容許使二次電池30放電的方向的電流流經(jīng)電源路徑9b，通過使晶體管2截止而禁止使二次電池30放電的方向的電流流經(jīng)電源路徑9b。保護(hù)IClO具備充放電控制部7。充放電控制部7，將端子13與端子14間的電壓的檢測值作為單體31的單體電壓的檢測值取得，將端子14與端子15間的電壓的檢測值作為單體32的單體電壓的檢測值取得，將端子15與端子16間的電壓的檢測值作為單體33的單體電壓的檢測值取得，將端子16與端子17間的電壓的檢測值作為單體34的單體電壓的檢測值取得，將端子17與端子18間的電壓的檢測值作為單體35的單體電壓的檢測值取得。端子13 18作為用于監(jiān)視單體3廣35的單體電壓的、保護(hù)IClO的監(jiān)視端子發(fā)揮作用。端子13與單體連接端子41連接,端子14與單體連接端子42連接,端子15與單體連接端子43連接，端子16與單體連接端子44連接，端子17與單體連接端子45連接，端子18與單體連接端子46連接。另外，端子13，與電源路徑9b連接，例如是保護(hù)IClO的負(fù)側(cè)電源端子(VSS端子)，端子18，與電源路徑9a連接，例如是保護(hù)IClO的正側(cè)電源端子(VDD端子)。 充放電控制部7具有過充電檢測電路，該過充電檢測電路在單體3廣35中的至少一個(gè)的單體電壓的檢測值在預(yù)定的過充電檢測閾值以上時(shí)，認(rèn)為檢測到構(gòu)成二次電池30的單體的過充電，并輸出充電異常檢測信號。充放電控制部7，在輸出了關(guān)于二次電池30的充電異常檢測信號的時(shí)候，從端子11輸出使晶體管I截止的低電平信號。由此，無關(guān)乎晶體管2的導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)，能夠保護(hù)構(gòu)成二次電池30的單體35避免過充電。另外，充放電控制部7具有過放電檢測電路，該過放電檢測電路在單體35中的至少一個(gè)的單體電壓的檢測值在預(yù)定的過放電檢測閾值以下時(shí)，認(rèn)為檢測到構(gòu)成二次電池30的單體的過放電，并輸出放電異常檢測信號。充放電控制部7，在輸出了關(guān)于二次電池30的放電異常檢測信號的時(shí)候，從端子12輸出使晶體管2截止的低電平信號。由此，無關(guān)乎晶體管I的導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)，能夠保護(hù)構(gòu)成二次電池30的單體3廣35避免過放電。另外，充放電控制部7也可以具有充電過電流檢測電路。充電過電流檢測電路，通過檢測到預(yù)定的充電過電流檢測閾值以下的負(fù)側(cè)端子間電壓(負(fù)載連接端子6與單體連接端子41之間的電壓)，認(rèn)為檢測到對二次電池30充電的方向的過電流(充電過電流)，并輸出充電異常檢測信號。充放電控制部7，在從充電過電流檢測電路輸出了充電異常檢測信號的時(shí)候，從保護(hù)IClO的端子11輸出低電平信號，從而使晶體管I截止。由此，無關(guān)乎晶體管2的導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)，能夠保護(hù)二次電池30避免充電過電流。另外，充放電控制部7也可以具有放電過電流檢測電路。放電過電流檢測電路，通過檢測到預(yù)定的放電過電流檢測閾值以上的負(fù)側(cè)端子間電壓(負(fù)載連接端子6與單體連接端子41之間的電壓)，認(rèn)為檢測到使二次電池30放電的方向的過電流(放電過電流)，并輸出放電異常檢測信號。充放電控制部7，在從放電過電流檢測電路輸出了放電異常檢測信號的時(shí)候，從保護(hù)IClO的端子12輸出低電平信號，從而使晶體管2截止。由此，無關(guān)乎晶體管I的導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)，能夠保護(hù)二次電池30避免放電過電流。充放電控制部7具有斷線檢測電路，該斷線檢測電路輸出表示端子1Γ17中的至少一個(gè)發(fā)生了斷線的斷線異常檢測信號。充放電控制部7，在輸出了斷線異常檢測信號的時(shí)候，從端子11輸出使晶體管I截止的低電平信號，從端子12輸出使晶體管2截止的低電平信號。由此，由于端子1Γ17中的某個(gè)發(fā)生斷線，即使充放電控制部7沒有檢測到構(gòu)成二次電池30的單體35中的某個(gè)的蓄電狀態(tài)的異常，也能夠防止晶體管I或2不成為截止?fàn)顟B(tài)。其結(jié)果為，能夠避免單體35中的某個(gè)的蓄電狀態(tài)的異常持續(xù)。所謂蓄電狀態(tài)的異常例如列舉由過充電檢測電路檢測到的過充電異常、由過放電檢測電路檢測到的過放電異常等。另外，充放電控制部7可以在輸出了斷線異常檢測信號的時(shí)候，對外部負(fù)載90等外部裝置輸出告知檢測到了斷線的斷線通知信號。外部負(fù)載90等外部裝置可以通過接收到斷線通知信號而例如將表示發(fā)生了斷線的錯(cuò)誤信息保存到能夠讀出的存儲裝置中，也可以對使用者進(jìn)行通知。圖2是具體表示圖1的充放電控制部7以及單體平衡電路2Γ25的一個(gè)構(gòu)成例子的圖。圖2的保護(hù)IClOA的充放電控制部7具備:蓄電異常檢測電路110、中點(diǎn)電位固定電路101、102、斷線檢測電路120、鎖存電路155以及控制電路158。蓄電異常檢測電路110檢測二次電池30的蓄電狀態(tài)的異常。蓄電異常檢測電路110具有作為過充電檢測電路和過放電檢測電路而針對單體35中的每一個(gè)設(shè)置的、分壓電阻R21 R25以及檢測器111 115。分壓電阻R21經(jīng)端子13、14而與單體31并聯(lián)連接，分壓電阻R22經(jīng)端子14、15而與單體32并聯(lián)連接，分壓電阻R23經(jīng)端子15、16而與單體33并聯(lián)連接，分壓電阻R24經(jīng)端子16、17而與單 體34并聯(lián)連接，分壓電阻R25經(jīng)端子17、18而與單體35并聯(lián)連接。分壓電阻R2f R25具有彼此相等的電阻值。分壓電阻R21將以第一比對端子13與端子14之間的電壓進(jìn)行分壓而得到的值作為單體31的過充電判定用檢測值檢測出來，將以第二比對端子13與端子14之間的電壓進(jìn)行分壓而得到的值作為單體31的過放電判定用檢測值檢測出來。分壓電阻R22 R25也是同樣的，通過以與分壓電阻R21相同的分壓比對各端子間的電壓進(jìn)行分壓來檢測與單體32 35對應(yīng)的過充電判定用檢測值以及過放電判定用檢測值。檢測器111，在通過分壓電阻R21檢測到的過充電判定用檢測值在過充電檢測閾值以上的時(shí)候，輸出單體31的過充電檢測信號，在由分壓電阻R21檢測到的過放電判定用檢測值在過放電檢測閾值以下的時(shí)候，輸出單體31的過放電檢測信號。檢測器112 115也是同樣的，根據(jù)由各分壓電阻檢測到的值來輸出各單體的過充電檢測信號和過放電檢測信號。檢測器Ilf 115例如由比較器構(gòu)成。蓄電異常檢測電路110，在從檢測器Ilf 115中的至少一個(gè)輸出了過充電檢測信號的時(shí)候，作為對控制電路158輸出充電異常檢測信號的過充電檢測電路發(fā)揮作用，在從檢測器Ilf 115中的至少一個(gè)輸出了過放電檢測信號的時(shí)候，作為對控制電路158輸出放電異常檢測信號的過放電檢測電路發(fā)揮作用?？刂齐娐?58，通過接收充電異常檢測信號而使圖1的晶體管I截止，通過接收放電異常檢測信號而使圖1的晶體管2截止。
中點(diǎn)電位固定電路101，如圖2所示，是被插入于端子14與端子15之間并經(jīng)端子14、15而與單體32并聯(lián)連接的電路。中點(diǎn)電位固定電路101具有插入了電阻Rll與晶體管Tll 二者的串聯(lián)電路的電流路徑。晶體管T11，在二次電池30的中間電位點(diǎn)36與端子14之間的斷線或者二次電池30的中間電位點(diǎn)37與端子15之間的斷線發(fā)生前的初始狀態(tài)下是導(dǎo)通的。中點(diǎn)電位固定電路101是由于二次電池30的中間電位點(diǎn)36與端子14之間的斷線而使端子14的電位(端子13與端子15之間的中點(diǎn)電位)以固定到端子15的電位側(cè)的方式移動(dòng)的移動(dòng)電路。另外，中點(diǎn)電位固定電路101是由于二次電池30的中間電位點(diǎn)37與端子15之間的斷線而使端子15的電位(端子14與端子16之間的中點(diǎn)電位)以固定到端子14的電位側(cè)的方式移動(dòng)的移動(dòng)電路。中間電位點(diǎn)36是單體32的負(fù)極與單體31的正極的連接點(diǎn)，中間電位點(diǎn)37是單體33的負(fù)極與單體32的正極的連接點(diǎn)。中點(diǎn)電位固定電路102，是被插入于端子16與端子17之間、并經(jīng)端子16、17而與單體34并聯(lián)連接的電路。中點(diǎn)電位固定電路102具有插入了電阻R12與晶體管T12 二者的串聯(lián)電路的電流路徑。晶體管T12，在二次電池30的中間電位點(diǎn)38與端子16之間的斷線或者二次電池30的中間電位點(diǎn)39與端子17之間的斷線發(fā)生前的初始狀態(tài)下是導(dǎo)通的。中點(diǎn)電位固定電路102是由于二次電池30的中間電位點(diǎn)38與端子16之間的斷線而使端子16的電位(端子15與端子17之間的中點(diǎn)電位)以固定到端子17的電位側(cè)的方式移動(dòng)的移動(dòng)電路。另外，中點(diǎn)電位固定電路102是由于二次電池30的中間電位點(diǎn)39與端子17之間的斷線而使端子17的電位(端子16與端子18之間的中點(diǎn)電位)以固定到端子16的電位側(cè)的方式移動(dòng)的移動(dòng)電路。中間電位點(diǎn)38是單體34的負(fù)極與單體33的正極的連接點(diǎn)，中間電位點(diǎn)39是單體35的負(fù)極與單體34的正極的連接點(diǎn)。斷線檢測電路120具有比較器12廣124。比較器121是根據(jù)端子14的電位來檢測中間電位點(diǎn)36與端子14之間的斷線的檢測器，比較器122是根據(jù)端子15的電位來檢測中間電位點(diǎn)37與端子15之間的斷線的檢測器，比較器123是根據(jù)端子16的電位來檢測中間電位點(diǎn)38與端子16之間的斷線的檢測器，比較器124是根據(jù)端子17的電位來檢測中間電位點(diǎn)39與端子17之間的斷線的檢測器。比較器121，在上拉至了端子15的端子14的電位處于斷線檢測閾值Vthl以上的時(shí)候，輸出表示檢測到了中間電位點(diǎn)36與端子14之間的斷線的高電平斷線檢測信號。比較器122，在下拉至了端子14的端子15的電位處于斷線檢測閾值Vth2以下的時(shí)候，輸出表示檢測到了中間電位點(diǎn)37與端子15之間的斷線的高電平斷線檢測信號。比較器123，在上拉至了端子17的端子16的電位處于斷線檢測閾值Vth3以上的時(shí)候，輸出表示檢測到了中間電位點(diǎn)38與端子16之間的斷線的高電平斷線檢測信號。比較器124，在下拉至了端子16的端子17的電位處于斷線檢測閾值Vth4以下的時(shí)候，輸出表示檢測到了中間電位點(diǎn)39與端子17之間的斷線的高電平斷線檢測信號。由串聯(lián)連接了電阻R35和R36的電阻分壓電路生成斷線檢測閾值Vthl。該電阻分壓電路被插入到端子13與端子15之間，并經(jīng)端子13、15而與單體31和單體32的串聯(lián)電路并聯(lián)連接。由串聯(lián)連接了電阻R31和R32的電阻分壓電路生成斷線檢測閾值Vth2。該電阻分壓電路被插入到端子14與端子16之間，并經(jīng)端子14、16而與單體32和單體33的串聯(lián)電路并聯(lián)連接。由串聯(lián)連 接了電阻R37和R38的電阻分壓電路生成斷線檢測閾值Vth3。該電阻分壓電路被插入到端子15與端子17之間，并經(jīng)端子15、17而與單體33和單體34的串聯(lián)電路并聯(lián)連接。由串聯(lián)連接了電阻R33和R34的電阻分壓電路生成斷線檢測閾值Vth4。該電阻分壓電路被插入到端子16與端子18之間，并經(jīng)端子16、18而與單體34和單體35的串聯(lián)電路并聯(lián)連接。斷線檢測電路120具有邏輯和電路125，在從比較器12廣124中的至少一個(gè)輸出了斷線檢測信號的時(shí)候，該邏輯和電路125輸出表示檢測到了斷線異常的高電平斷線異常檢測信號?？刂齐娐?58通過經(jīng)鎖存電路155接收到斷線異常檢測信號，而執(zhí)行在斷線發(fā)生時(shí)應(yīng)該進(jìn)行的預(yù)定動(dòng)作。例如，控制電路158可以使圖1的晶體管1、2截止，也可以輸出告知檢測到了斷線的斷線通知信號。鎖存電路155是保持?jǐn)嗑€檢測電路120的斷線檢測結(jié)果的RS觸發(fā)器(flip-flop)。斷線檢測電路120的邏輯和電路125的輸出信號經(jīng)與非電路151和與非邏輯和電路154而輸入到鎖存電路155的置位(set)端子S。保護(hù)IClOA具有鎖存電路155，由此，通過斷線檢測電路120檢測到斷線后的端子1Γ17的電位的變動(dòng)，能夠防止斷線檢測電路120得到的斷線測知被誤解除。例如，即使由于中間電位點(diǎn)39與端子17之間沒有完全斷線，而導(dǎo)致端子17的電位相對于斷線檢測閾值Vth4不穩(wěn)定地上下浮動(dòng)，也能夠通過鎖存電路155保持比較器124的斷線檢測結(jié)果。對于其他中間電位點(diǎn)36 38與端子1Γ16之間的斷線檢測也是同樣的。另外，例如，即使在由于連接線55發(fā)生斷線導(dǎo)致單體平衡電路25動(dòng)作，因而端子17的電位相對于斷線檢測閾值Vth4不穩(wěn)定地上下浮動(dòng)時(shí)，也能夠通過鎖存電路155保持比較器124的斷線檢測結(jié)果。例如，單體平衡電路25具有:電阻R5和晶體管T5的串聯(lián)電路、以及單體平衡IC65。單體平衡IC65是根據(jù)單體35的單體電壓(也可以是端子17與端子18之間的電壓)來驅(qū)動(dòng)晶體管T5的集成電路。電阻R5與晶體管T5的串聯(lián)電路是被插入到單體連接端子45與46之間、并經(jīng)端子45、46而與單體35并聯(lián)連接的放電路徑。單體平衡IC65在單體35的單體電壓達(dá)到預(yù)定的放電開始閾值以上的時(shí)候，通過使晶體管T5導(dǎo)通，來開始使單體35經(jīng)電阻R5放電。放點(diǎn)開始閾值設(shè)定為比在蓄電異常檢測電路110中設(shè)定的過充電檢測閾值低的值。另外，單體平衡IC65在單體35的單體電壓達(dá)到預(yù)定的放電停止閾值以下的時(shí)候，通過使晶體管T5截止，來停止使單體35經(jīng)電阻R5放電。放點(diǎn)停止閾值設(shè)定為比在蓄電異常檢測電路110中設(shè)定的過放電檢測閾值高的值。例如，當(dāng)連接線55在點(diǎn)a處發(fā)生了斷線的時(shí)候，中點(diǎn)電位固定電路102，按照電阻R12、R24、R25的分壓比使端子17的電位降低成接近端子16的電位側(cè)。通過端子17的電位的降低，施加于單體平衡IC65的兩端的電壓變大，因此，單體35的單體電壓表觀上升高。因此，通過由單體平衡IC65使晶體管T5導(dǎo)通，單體35開始放電。流經(jīng)電阻R5的放電電流(例如，20mA)與流經(jīng)電阻R12、R24、R25的電流(例如，2 μ A)相比足夠大，因此，端子17的電位上升成接近端子18的電位側(cè)。通過端子17的電位的上升，施加于單體平衡IC65的兩端的電壓減小，因此，單體35的單體電壓表觀上降低。因此，通過由單體平衡IC65使晶體管T5截止，單體35停止 放電。通過停止單體35的放電，端子17的電位通過中點(diǎn)電位固定電路102而再次降低成接近端子16側(cè)的電位側(cè)。這樣，有時(shí)，由于連接線55在點(diǎn)a處發(fā)生斷線，端子17的電位相對于斷線檢測閾值Vth4不穩(wěn)定地上下浮動(dòng)。但是，通過構(gòu)成鎖存電路155，能夠防止斷線測知被解除。另夕卜，能夠抑制由于與斷線了的線連接的上下的單體和其他單體相比進(jìn)行了放電而導(dǎo)致各單體間的單體電壓的平衡惡化的情況。關(guān)于這些方面，在由于連接線53在點(diǎn)c處發(fā)生斷線，中點(diǎn)電位固定電路101按照電阻R11、R22、R23的分壓比使端子15的電位減低成接近端子14的電位側(cè)的情況下，可以做同樣的考慮。另外，中點(diǎn)電位固定電路102的晶體管T12是在利用鎖存電路155保持了斷線檢測電路120的斷線檢測結(jié)果之后，停止使端子17的電位移動(dòng)到端子16的電位側(cè)的開關(guān)電路。通過晶體管T12的截止，流經(jīng)中點(diǎn)電位固定電路102的電阻R2的電流被切斷，因此停止端子17的電位移動(dòng)。即，通過晶體管T12的截止所致的電位移動(dòng)的中止，通過中點(diǎn)電位固定電路102而被下拉到了端子16的電位側(cè)的端子17的電位會上升。

另外，晶體管T12還是在通過鎖存電路155保持了斷線檢測電路120的斷線檢測結(jié)果之后，停止使端子16的電位移動(dòng)到端子17的電位側(cè)的開關(guān)電路。通過晶體管T12的截止，流經(jīng)中點(diǎn)電位固定電路102的電阻R2的電流被切斷，因此，停止端子16的電位移動(dòng)。即，通過晶體管T12的截止所致的電位移動(dòng)的中止，通過中點(diǎn)電位固定電路101而被上拉到了端子17的電位側(cè)的端子16的電位會降低。這樣，通過設(shè)置限制流經(jīng)中點(diǎn)電位固定電路102的電流的晶體管T12，在端子17或者端子16發(fā)生斷線后，能夠抑制端子17或者16的電位相對于斷線檢測閾值Vth4或者Vth3不穩(wěn)定地上下浮動(dòng)。其結(jié)果為，不容易解除斷線檢測電路120得到的斷線測知。這對于中點(diǎn)電位固定電路101的晶體管Tll也是一樣的。另外，中點(diǎn)電位固定電路102的晶體管T12在利用鎖存電路155保持了斷線檢測電路120的斷線檢測結(jié)果之后，使端子18與端子17之間的輸入阻抗、等于端子17與端子16之間的輸入阻抗。即，晶體管T12使端子17的電位移動(dòng)停止，使端子18與端子17之間的輸入阻抗等于端子17與端子16之間的輸入阻抗。例如，由于電阻R24與R25的電阻值相等，因此，通過晶體管T12的截止，端子18與端子17之間的輸入阻抗等于端子17與端子16之間的輸入阻抗。由此，即使連接線55在點(diǎn)a處發(fā)生了斷線，端子18與端子17之間的輸入阻抗、和端子17與端子16之間的輸入阻抗之比也為1:1。因此，保持了保護(hù)IClOA的內(nèi)部的電壓平衡，因此，能夠防止單體平衡IC65動(dòng)作，能夠防止由于單體平衡IC65的動(dòng)作而使得晶體管T5反復(fù)導(dǎo)通和截止。這對于中點(diǎn)電位固定電路101的晶體管Tll也是一樣的。晶體管T11、T12根據(jù)鎖存電路155的反相輸出端子(-Q)的輸出信號而導(dǎo)通截止。鎖存電路155的反相輸出端子(-Q)的輸出信號經(jīng)邏輯和電路152而輸入到晶體管T11、T12的柵極。鎖存電路155的輸出端子Q的輸出信號被輸入到邏輯和電路156。邏輯積電路153的輸出信號被輸入到邏輯和電路156。邏輯和電路125的輸出信號和鎖存功能選擇電路130的輸出信號被輸入到邏輯積電路153。鎖存功能選擇電路130的輸出信號被輸入到邏輯和電路152、邏輯積電路153以及與非邏輯和電路154。鎖存功能選擇電路130是切換鎖存電路155的有效和無效的切換單元。鎖存功能選擇電路130，在連接了保險(xiǎn)絲131的時(shí)候，輸出為低電位部133的電位的低電平。由此，鎖存電路155的功能有效。鎖存功能選擇電路130，在沒有連接保險(xiǎn)絲131的時(shí)候，經(jīng)電流源132而輸出為高電位部134的電位的高電平。由此，鎖存電路155的功能無效。
另外，鎖存電路155的輸出端子Q的輸出信號經(jīng)邏輯和電路156而輸入到邏輯積電路157。并且，斷線檢測功能選擇部140的輸出信號被輸入到邏輯積電路157，邏輯積電路157的輸出信號被輸入到控制電路158。斷線檢測功能選擇電路140是切換斷線檢測電路120的有效和無效的切換單元。斷線檢測功能選擇電路140，在連接有保險(xiǎn)絲141的時(shí)候輸出為低電位部143的電位的低電平。由此，斷線檢測電路120的功能有效。另外，斷線檢測功能選擇電路140，在沒有連接保險(xiǎn)絲141的時(shí)候，經(jīng)電流源142而輸出為高電位部144的電位的高電平。由此,斷線檢測電路120的功能無效。通過構(gòu)成保險(xiǎn)絲131、141，根據(jù)有沒有利用激光微調(diào)(laser trimming)切斷保險(xiǎn)絲，能夠選擇鎖存電路155和/或斷線檢測電路120的功能的有無。由此，能夠不進(jìn)行布線層的修正地容易地提供與使用保護(hù)IClOA的各個(gè)用戶對應(yīng)的功能。即，減少了功能展開所需的掩模(mask)的制作工時(shí)。另外，例如，能夠減少試做成本、管理成本、IC的制造的交付周期(lead time)、評價(jià)時(shí)間等。另外，保護(hù)IClOA以具有用于復(fù)位(reset)鎖存電路155的復(fù)位端子19為宜。從復(fù)位端子19輸入的復(fù)位信號被輸入到鎖存電路155的復(fù)位端子R。由此，保護(hù)IClOA的外部的裝置能夠在任意的時(shí)機(jī)解除鎖存電路155對斷線檢測結(jié)果的保持。以上，對本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施例，在不超過本發(fā)明的范圍的情況下可以對上述實(shí)施例進(jìn)行各種的變形、改良、置換以及組合。例如，在圖2的情況下，在串聯(lián)連接的多個(gè)單體中的第偶數(shù)級的單體并聯(lián)連接有中點(diǎn)電位固定電路，但是也可以如圖3所示，在第奇數(shù)個(gè)單體并聯(lián)連接中點(diǎn)電位固定電路。在圖3的情況下，比較器12f 124的反相輸入端子以及非反相輸入端子相對于圖2是反過來的。在圖3中，比較器121`，在下拉到了端子13的端子14的電位處于斷線檢測閾值Vthl以下的時(shí)候，輸出表示檢測到了中間電位點(diǎn)36與端子14之間的斷線的高電平斷線檢測信號。比較器122，在上拉到了端子16的端子15的電位處于斷線檢測閾值Vth2以上的時(shí)候，輸出表示檢測到了中間電位點(diǎn)37與端子15之間的斷線的高電平斷線檢測信號。比較器123，在下拉到了端子15的端子16的電位處于斷線檢測閾值Vth3以下的時(shí)候，輸出表示檢測到了中間電位點(diǎn)38與端子16之間的斷線的高電平斷線檢測信號。比較器124，在上拉到了端子18的端子17的電位處于斷線檢測閾值Vth4以上的時(shí)候，輸出表示檢測到了中間電位點(diǎn)39與端子17之間的斷線的高電平斷線檢測信號。另外，例如例示了構(gòu)成二次電池30的單體的串聯(lián)數(shù)量為5個(gè)的情況，但是對于除此以外的串聯(lián)數(shù)量的情況也可以做同樣的考慮。另外，晶體管I和晶體管2可以將圖示的配置位置相互置換。另外，上述的實(shí)施例是將充電控制用晶體管I和放電控制用晶體管2插入到負(fù)側(cè)的電源路徑9b的方式。但是，也可以是將充電控制用晶體管I和放電控制用晶體管2插入到正側(cè)的電源路徑9a的方式。另外，上述的單體平衡電路是電池保護(hù)IC外部的電路，但是也可以內(nèi)置于電池保護(hù)1C。
權(quán)利要求
1.一種電池保護(hù)電路，其對二次電池進(jìn)行保護(hù)，該二次電池串聯(lián)連接了至少第一單體和第二單體的多個(gè)單體而成，該電池保護(hù)電路的特征在于， 所述電池保護(hù)電路具備: 第一端子，其與所述第一單體的高電位側(cè)連接； 第二端子，其與所述第一單體的低電位側(cè)以及所述第二單體的高電位側(cè)連接； 第三端子，其與所述第二單體的低電位側(cè)連接； 蓄電異常檢測電路，其對所述二次電池的蓄電狀態(tài)的異常進(jìn)行檢測； 移動(dòng)電路，其由于所述二次電池與所述第二端子之間的斷線而使所述第二端子的電位移動(dòng)到所述第一端子側(cè)或者所述第三端子側(cè)； 斷線檢測電路，其根據(jù)所述第二端子的電位來檢測所述斷線；以及 鎖存電路，其保持所述斷線檢測電路的檢測結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池保護(hù)電路，其特征在于， 在通過所述鎖存電路保持了所述檢測結(jié)果之后，使所述第二端子的電位移動(dòng)停止。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池保護(hù)電路，其特征在于， 停止所述第二端子的電位移動(dòng)，使得所述第一端子與所述第二端子之間的阻抗等于所述第二端子與所述第三端子之間的阻抗。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電池保護(hù)電路，其特征在于， 通過開關(guān)電路停止所述第二端子的電位移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的電池保護(hù)電路，其特征在于， 所述電池保護(hù)電路具有用于復(fù)位所述鎖存電路的復(fù)位端子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的電池保護(hù)電路，其特征在于， 所述電池保護(hù)電路具有切換所述鎖存電路或者所述斷線檢測電路的有效和無效的切換單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池保護(hù)電路，其特征在于， 所述切換單元通過保險(xiǎn)絲來切換所述鎖存電路或所述斷線檢測電路的有效和無效。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的電池保護(hù)電路，其特征在于， 所述電池保護(hù)電路具有: 在所述第一單體的單體電壓為預(yù)定值以上時(shí)，使所述第一單體放電的第一放電電路；以及 在所述第二單體的單體電壓為預(yù)定值以上時(shí)，使所述第二單體放電的第二放電電路。
9.一種電池保護(hù)裝置，其特征在于，具備: 權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的電池保護(hù)電路；以及 根據(jù)所述檢測結(jié)果來切斷流經(jīng)所述二次電池的電流的切斷部。
10.一種電池組,其特征在于,具備: 權(quán)利要求9所述的電 池保護(hù)裝置；以及 所述二次電池。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電池保護(hù)電路、電池保護(hù)裝置以及電池組，能防止斷線測知時(shí)的誤動(dòng)作。電池保護(hù)電路對串聯(lián)連接了多個(gè)單體而成的二次電池(30)進(jìn)行保護(hù)，電池保護(hù)電路具備與單體(32)的高電位側(cè)連接的端子(15)；與單體(32)的低電位側(cè)以及單體(31)的高電位側(cè)連接的端子(14)；與單體(31)的低電位側(cè)連接的端子(13)；對二次電池的蓄電狀態(tài)的異常進(jìn)行檢測的蓄電異常檢測電路(110)；由于二次電池與端子(14)之間的斷線而使端子(14)的電位移動(dòng)到端子(15)側(cè)的中點(diǎn)電位固定電路(101)；根據(jù)端子(14)的電位來檢測斷線的斷線檢測電路(120)；以及保持?jǐn)嗑€檢測電路的檢測結(jié)果的鎖存電路(155)。
文檔編號H02J7/00GK103248014SQ201310002618
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月2日
發(fā)明者木村大輔 申請人:三美電機(jī)株式會社