[发明专利]充放电控制电路以及电池装置

说明书

技术领域

本发明涉及检测二次电池的电压及异常的充放电控制电路以及电池装置，尤其涉及可利用1个充放电控制MOSFET进行控制的充放电控制电路以及电池装置。

背景技术

图3示出了现有的具备充放电控制电路的电池装置的电路图。现有的具备充放电控制电路的电池装置在2次电池101的负极侧串联连接可双向通电/断电的增强型N沟道MOSFET 306。端子120以及121与充电电路或者负载连接，通过该端子向2次电池101供给或者放出充放电电流。控制电路102检测2次电池101以及增强型N沟道MOSFET 306的电压，并根据其值来控制开关301、304、305的接通、断开。关于增强型N沟道MOSFET 306，当栅极端子的电位为正的阈值电压以上时，在漏极端子与源极端子之间可双向通电，当栅极端子的电位小于阈值电压时，漏极端子与源极端子之间为断开状态。

对充电禁止状态进行说明。当充电器连接于端子120、121之间时，增强型N沟道MOSFET 306的漏极端子-源极端子间的电压Vds为正值。控制电路102检测到Vds为正的情况，接通开关301，断开开关305、304。由此，增强型N沟道MOSFET306的栅极端子为比源极端子高出2次电池101的电压量的电压，增强型N沟道MOSFET 306成为通电状态。

当对2次电池101充电到电池电压到达设定上限值时，控制电路102断开开关301，接通开关305、304。这样，增强型N沟道MOSFET 306的栅极端子与源极端子成为同电位，增强型N沟道MOSFET 306成为断开状态。其结果是，充电电流被截断，防止2次电池101过充电。另外此时，二极管302为反向偏置，防止了电流通过开关304以及开关305而流入。

当充电电流被截断时，不再存在因内阻引起的电压降，所以2次电池101的电压降低。为了防止因该电压降低而再次开始充电，可在充电禁止之后保持充电禁止状态，直至2次电池101进行了一定程度的放电从而电压成为设定值以下。当在充电禁止状态下在端子120、121之间连接负载时，Vds从正切换为负。在Vds为负的情况下，控制电路102放电，在为正的情况下，控制电路102可控制开关301、304、305，以切断充电电流。

在上述说明中，当充电停止时开关304、305都被接通。不过，即使开关304被断开，也同样能够停止充电。因为不管开关304被接通还是断开，开关305都被接通，所以栅极端子与源极端子成为同电位，增强型N沟道MOSFET 306成为断开状态。另外，还利用二极管302来截断通过开关304、305流入的电流。

而在上面说明的充电时以及后面叙述的放电时，开关304、305都断开。因此在充电停止时开关304、305都接通，如后面所说明的那样，如果在放电停止时开关304、305都接通，则2个开关始终同时接通或者断开。因此，不需要独立控制开关304、305，可简单地构成控制电路。

接着对放电禁止状态进行说明。当负载连接于端子120、121之间时，增强型N沟道MOSFET 306的漏极端子-源极端子之间的电压Vds为负值。控制电路102检测到Vds为负的情况，接通开关301，断开开关304、305。由此，增强型N沟道MOSFET306的栅极端子为比漏极端子高出2次电池101的电压量的电压，增强型N沟道MOSFET 306成为通电状态。

当2次电池101的放电进行到电池电压到达设定下限值时，控制电路102断开开关301，接通开关304、305。这样，增强型N沟道MOSFET 306的栅极端子与漏极端子成为同电位，增强型N沟道MOSFET 306成为断开状态。其结果是，放电电流被截断，防止2次电池101过放电。另外，在此时，二极管303为反向偏置，防止了电流通过开关304以及开关305而流入。

当截断放电电流时，不再存在因内阻引起的电压降，所以2次电池101的电压上升。为了防止因该电压上升而再次开始放电，可在放电禁止之后保持放电禁止状态，直至2次电池101进行了一定程度的充电而使电压成为设定值以上。当在放电禁止状态下充电电路被连接于端子120、121之间时，Vds从负切换为正。在Vds为正的情况下，控制电路102充电，在为负的情况下，控制电路102可控制开关301、304、305，以截断放电电流。