[发明专利]保护电路和充电装置

说明书

技术领域

本公开涉及例如关于二次电池的充电和放电的保护电路，和包含该保护电路的充电装置。

背景技术

作为关于二次电池(例如，锂离子二次电池)的充电装置，已知一种当充电电压过度时充电输出被限制的充电装置。例如，在日本未经审查专利申请公开No.2007-28802中，描述了以下内容。即，如果检测到电池电压达到预定的过充电保护电压，则截止充电控制晶体管。此外，在日本未经审查专利申请公开No.2007-28802中，当充电电压降低至充电重新开始电压时，导通该充电控制晶体管。

图10示出现有技术中的保护电路的实施例。当P沟道型场效应晶体管(下文中，适当地称为“FET”)Q12导通时，充电电源供给至二次电池BT。充电控制部21经由电阻来观察FET Q12和二次电池BT之间的充电电压，并且比较充电电压和预设阈值(过充电保护电压)。根据比较结果，从充电控制部21输出充电输出允许信号。例如，充电控制部21包括微型计算机。

当充电电压小于阈值时，确定为正常充电状态。因此，从充电控制部21输出高电平的充电输出允许信号。通过充电输出允许信号导通N沟道型FET Q11。FET Q11的漏极连接至FET Q12的栅极，由于FET Q11导通的事实，FET Q12导通，充电电源供给至电池BT、并且电池BT充电。

另一方面，当充电电压等于或大于阈值时，确定为异常充电状态，并且充电控制部21输出低电平的充电输出停止信号。因此，FET Q11截止并且FET Q12截止。结果，充电电源没有供给至电池BT并且停止充电。

图11示出现有技术中充电控制电路的另一实施例。与图10的配置类似，充电控制部21观察充电电压，当充电电压小于阈值时，确定为正常充电状态，并且从充电控制部21输出高电平的充电输出允许信号。充电输出允许信号导通FET Q11和FET Q12。

此外，安装保护IC(集成电路)22，并且保护IC 22观察充电电压。如果充电电压等于或大于阈值，保护IC 22输出高电平的充电停止信号。充电停止信号供给至N沟道型FET Q13的栅极，并且FET Q13导通。由于FET Q13的漏极连接至FET Q11的栅极并且源极接地(电池BT的阴极)，如果FET Q13导通，则FET Q11截止。因此，FET Q12截止并且充电停止。

发明内容

在图10示出的保护电路中，如果充电控制部21故障，其中发生充电输出允许信号通常变为高电平，则充电不停止、并且存在不可阻止过充电的问题。此外，即使当构成充电控制部21的微型计算机的程序失控并且充电输出允许信号通常变为高电平时，相似地，可能不能阻止过充电。在充电输出允许信号为低电平并且也允许充电情况下，有相似的顾虑。

如图11示出，在其中观察充电电压并且生成充电停止信号的保护IC22与充电控制部21分离安装的配置中，即使发生充电控制部21故障和程序失控时也可停止充电。然而，由于需要添加保护IC 22，成本增加并且配置复杂。此外，当保护IC 22故障并且通常输出低电平的充电停止信号时，难以停止充电。

以上所述问题不限于充电控制，并且可类似地产生在用于防止诸如过放电的异常放电的放电控制中。

因此，期望提供即使在控制部或保护IC故障，或发生控制部程序失控时也能够可靠地停止充电或放电的保护电路和充电装置。

根据本发明实施方式，提供保护电路，包含平滑电路，在正常充电状态下输入有脉冲状充电输出允许信号并且在异常充电状态下不输入脉冲状充电输出允许信号，以及充电输出控制元件，被控制为允许或停止对蓄电装置的充电输出，通过其中平滑电路平滑充电输出允许信号的输出信号允许充电输出，并且当检测到异常充电状态时停止充电输出。

在本发明实施方式中，平滑电路可包括：第一输入端子和第二输入端子，输入有脉冲状充电输出允许信号；第一输出端子和第二输出端子，输出控制信号至充电输出控制元件；串联电路，包含插入在第一输入端子和第一输出端子之间的第一电容器和正向的第一二极管；第二二极管，阳极连接至连接第二输入端子和第二输出端子的电源线，并且阴极连接在第一电容器和第一二极管阳极之间；以及第二电容器，插入在所述电源线与第一二极管阴极之间。