[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和异常的充放电控制电路以及电池装置，尤其涉及能够用一个充放电控制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示出现有的具有充放电控制电路的电池装置的电路图。现有的具有充放电控制电路的电池装置在二次电池101的负极侧，串联连接可双向导通截止的增强型N沟道MOSFET 306。在端子120、121上连接有充电电路或负载，充放电电流通过该端子被提供或放出到二次电池101。控制电路102对二次电池101和增强型N沟道MOSFET 306的电压进行检测，并根据该电压值控制开关301、304、305的接通、断开。增强型N沟道MOSFET 306可在栅极端子的电位为正的阈值电压以上时，使漏极端子和源极端子之间双向导通，在栅极端子的电位小于阈值电压时，漏极端子和源极端子之间成为截止状态。

说明充电禁止状态。在端子120、121之间连接充电器时，增强型N沟道MOSFET306的漏极端子-源极端子之间的电压Vds为正值。控制电路102检测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MOSFET 306的栅极端子成为比源极端子大二次电池101的电压量的高电位，增强型N沟道MOSFET 306成为导通状态。

当二次电池101被充电从而电池电压达到设定上限值时，控制电路102断开开关301，接通开关305、304。于是，增强型N沟道MOSFET 306的栅极端子成为与源极端子相同的电位，增强型N沟道MOSFET 306成为截止状态。结果，充电电流被截断，防止二次电池101被过充电。此外，此时，二极管302为反向偏置，防止通过开关304和开关305流过电流。

当截断充电电流时，内部电阻造成的电压降低得到消除，因此二次电池101的电压降低。为了防止由于该电压降低而再次开始充电，可以在成为充电禁止后，二次电池101在被一定程度放电从而电压变为设定值以下之前，保持充电禁止状态。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。控制电路102只要以在Vds为负的情况下放电，在为正的情况下截断充电电流的方式控制开关301、304、305即可。

在上述说明中，在充电停止时开关304、305均设为接通。但是，即使开关304断开也同样能够停止充电。这是因为与开关304的接通、断开无关，开关305一直接通，因此栅极端子成为与源极端子相同的电位，增强型N沟道MOSFET 306成为截止状态。此外，由于二极管302，通过开关304、305而流过的电流也被截断。

但是，在以上说明的充电时和在后叙述的放电时，开关304、305均断开。因此，只要在充电停止时开关304、305均接通，如在后说明的那样在放电停止时开关304、305均接通，则两个开关始终同时接通或断开。因此，能够使控制电路的结构简单而不需要独立控制开关304、305。

接着说明放电禁止状态。在端子120、121之间连接负载时，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MOSFET 306的栅极端子成为比漏极端子大二次电池101的电压量的高电位，增强型N沟道MOSFET 306成为导通状态。

当二次电池101进行放电从而电池电压达到设定下限值时，控制电路102断开开关301，接通开关304、305。于是，增强型N沟道MOSFET 306的栅极端子成为与漏极端子相同的电位，增强型N沟道MOSFET 306成为截止状态。结果，放电电流被截断，防止二次电池101被过放电。此外，此时，二极管303为反向偏置，防止通过开关304和开关305流过电流。

当截断放电电流时，内部电阻造成的电压降低得到消除，因此二次电池101的电压上升。为了防止由于该电压上升而再次开始放电，可以在成为放电禁止后，二次电池101在被一定程度充电从而电压变为设定值以上之前，保持放电禁止状态。在放电禁止状态下在端子120、121之间连接充电电路时，Vds从负切换为正。控制电路102只要以在Vds为正的情况下充电，在为负的情况下截断放电电流的方式控制开关301、304、305即可。