充放电控制电路以及具备该充放电控制电路的电池装置的制作方法

本发明涉及充放电控制电路以及具备该充放电控制电路的电池装置。

背景技术

以往的多个二次电池并联连接而成的电池装置的保护电路构成为，在并联连接二次电池时防止从电压高的二次电池流向电压低的二次电池的冲击电流，从而保护二次电池(例如参照专利文献1日本特开2006-345660号)。

专利文献1：日本特开2006-345660号公报

技术实现要素：

然而，在以往的电池装置的保护电路中，虽然能够保护二次电池避免过电流，但是未考虑分别以适当的充电电流对并联连接的多个二次电池进行充电。

本发明是鉴于上述课题而完成的，目的在于提供一种充放电控制电路及具备该充放电控制电路的电池装置，即使并联连接的多个二次电池中电容值、阻抗值存在差异，也能够以均等的充电电流进行充电。

为了解决上述课题，本发明的实施例的充放电控制电路用于控制并联连接的第1二次电池及第2二次电池的充放电，其特征在于，该充放电控制电路具备：正极电源端子，其与所述第1二次电池及第2二次电池的正极端子连接；第1负极电源端子，其与所述第1二次电池的负极端子连接；第2负极电源端子，其与所述第2二次电池的负极端子连接；第1充电控制端子，其输出控制所述第1二次电池的充电的信号；第2充电控制端子，其输出控制所述第2二次电池的充电的信号；电压监视端子，其与外部负极端子连接，该外部负极端子与负载及充电器的负极连接；第1电压输入端子，其与第1电阻的另一端连接，所述第1电阻的一端与所述外部负极端子连接，所述第1电阻流过所述第1二次电池的电流；第2电压输入端子，其与第2电阻的另一端连接，所述第2电阻的一端与所述外部负极端子连接，所述第2电阻流过所述第2二次电池的电流；电压检测电路，其根据所述正极电源端子、第1负极电源端子、第2负极电源端子的电压，输出控制充放电的控制信号；差动放大器，该差动放大器的第1输入端子与所述第1电压输入端子连接，第2输入端子与所述第2电压输入端子连接；输出电路，该输出电路的输入端子与所述差动放大器的输出端子连接，该输出电路输出向所述第1充电控制端子输出的第1信号和向所述第2充电控制端子输出的第2信号；以及充电控制电路，其根据所述输出电路输出的第1信号及第2信号和所述电压检测电路输出的控制信号，向所述第1充电控制端子及所述第2充电控制端子输出所述第1信号及第2信号，当从所述电压检测电路接收到允许充电的控制信号、且根据所述电压监视端子的电压检测到连接有充电器时，所述充电控制电路向所述第1充电控制端子输出所述输出电路输出的所述第1信号，向所述第2充电控制端子输出所述输出电路输出的所述第2信号。

此外，本发明的实施例的电池装置的特征在于，其具备：并联连接的第1二次电池及第2二次电池；上述的充放电控制电路，其控制所述第1二次电池及第2二次电池的充放电；第1充电控制fet，其由所述充放电控制电路控制，控制所述第1二次电池的充电；以及第2充电控制fet，其由所述充放电控制电路控制，控制所述第2二次电池的充电。

发明效果

根据本发明的充放电控制电路及具有该充放电控制电路的电池装置，即使在并联连接的多个二次电池中阻抗值存在差异，也能够以期望的充电电流进行充电。此外，能够对并联连接的多个二次电池以与其电容值相应的充电电流进行充电。

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式的电池装置的框图。

图2是示出本发明的第2实施方式的电池装置的框图。

图3是示出本发明的第2实施方式的第2例的电池装置的框图。

标号说明

1、2：二次电池；10、20、30：充放电控制电路；11、12：放电控制fet；13、14：充电控制fet；101：电压检测电路；102：放电控制电路；103：充电控制电路；104：输出电路；105、201、202：差动放大器；203：加法电路；301：电压差检测电路；co1、co2：充电控制端子；do1、do2：放电控制端子；eb+：外部正极端子；eb-：外部负极端子；vdd：正极电源端子；vss1、vss2：负极电源端子；vi1、vi2：电压输入端子；vm：电压监视端子。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1是示出本发明的第1实施方式的电池装置的框图。

本实施方式的电池装置具备：二次电池1、2；充放电控制电路10；放电控制fet11、12；充电控制fet13、14；电阻15、16；与充电器及负载(均未图示)连接的外部正极端子eb+及外部负极端子eb-。

充放电控制电路10具备电压检测电路101、放电控制电路102、充电控制电路103、差动放大器105、输出电路104、正极电源端子vdd、负极电源端子vss1、vss2、放电控制端子do1、do2、充电控制端子co1、co2、电压输入端子vi1、vi2、电压监视端子vm。

电压检测电路101根据正极电源端子vdd和负极电源端子vss1、vss2的电压监视二次电池1、2的过充电及过放电。放电控制电路102根据从电压检测电路101输入的信号，利用正极电源端子vdd的电压和负极电源端子vss1、vss2的电压控制放电控制fet11、12。充电控制电路103根据从电压检测电路101输入的信号，利用正极电源端子vdd的电压和电压监视端子vm的电压，控制充电控制端子co1及co2。

此处，控制放电控制fet11、12的放电控制电路102输出的信号可以相同，也可以不同。

接下来，以下对电池装置的充电动作进行说明。

在外部正极端子eb+与外部负极端子eb-之间连接有充电器，充电控制fet13、14、放电控制fet11、12均接通，充电电流流过二次电池1和二次电池2。流入二次电池1的充电电流流经一端与外部负极端子eb-连接的电阻15，在电阻15的另一端产生电压。流入二次电池2的充电电流流经一端与外部负极端子eb-连接的电阻16，在电阻16的另一端产生电压。此时，电阻15与电阻16的一端公共连接，因此，在它们的另一端上产生的电压之差与充电电流之差相等。

在电阻15的另一端上产生的电压输入到电压输入端子vi1、即差动放大器105的同相输入端子。在电阻16的另一端上产生的电压输入到电压输入端子vi2、即差动放大器105的反相输入端子。差动放大器105放大电压输入端子vi1的电压与电压输入端子vi2的电压之差，向输出电路104输出。输出电路104根据从差动放大器105输入的信号的极性，如果为正，则输出充电控制fet14的控制信号，如果为负，则输出充电控制fet13的控制信号。

当从电压检测电路101输入了允许充电的信号时，充电控制电路103将正极电源端子vdd的电压向充电控制端子co1、co2输出，使充电控制fet13及充电控制fet14导通。

此时，如果在外部正极端子eb+与外部负极端子eb-之间连接有充电器，则充电控制电路103从正极电源端子vdd的电压切换为从输出电路104输入的控制信号，向输出充电控制端子co1及co2输出。

即，利用基于输出电路104输出的流入二次电池1及二次电池2的充电电流的控制信号来控制充电控制fet13及充电控制fet14，因此，流入二次电池1及二次电池2的充电电流相等。

此外，当从该电压检测电路101输入了禁止充电的信号时，充电控制电路103将电压监视端子vm的电压向充电控制端子co1、co2输出，使充电控制fet13及充电控制fet14截止。

如以上所说明的那样，根据本实施方式，利用基于输出电路104输出的流入二次电池1及二次电池2的充电电流的控制信号来控制充电控制fet13及充电控制fet14，因此，即使在并联连接的二次电池中电容值或阻抗值存在差异，也能够以均等的充电电流进行充电。因此，能够提供一种安全的电池装置，其不会发生任意一个二次电池的充电电流超过额定电流的这种故障。

另外，在本实施方式中，差动放大器105放大电压输入端子vi1与电压输入端子vi2的电压之差并输出，但例如也能够使用比较器。

图2是示出本发明的第2实施方式的电池装置的框图。

本实施方式的电池装置相对于第1实施方式的电池装置，在以下方面不同。

在第2实施方式的电池装置中，电阻25连接在二次电池1与放电控制fet11之间，电阻26连接在二次电池2与放电控制fet12之间。

对于其他的结构，由于与图1的电池装置相同，对相同的结构要素标注相同的标号，省略重复的说明。此外，也省略放电控制电路102。

关于动作，与第1实施方式的电池装置几乎相同，但电阻25与电阻26没有公共连接的端子，因此，与第1实施方式的不同之处在于，将在它们的两端产生的电压之差向输出电路104输出的电路。

充放电控制电路20是模拟加法处理电路，具备差动放大器201、差动放大器202、加法电路203。差动放大器201放大电阻25的两端的电压之差并输出。差动放大器202放大电阻26的两端的电压之差并输出。加法电路203从差动放大器201的输出电压中减去差动放大器202的输出电压，向输出电路104输出。之后的动作与第1实施方式的电池装置相同。

根据该结构，在并联连接的二次电池中即使电容值、阻抗值存在差异，也能够以均等的充电电流进行充电。

如上所述，在本实施方式中，也可得到与第1实施方式同样的效果。

图3示出第2实施方式的第2例的电池装置的框图。

图3的电池装置相对于图2的电池装置在以下方面不同。对于以下方面以外的结构，由于与图2的电池装置相同，对相同的结构要素标注相同的标号，省略重复的说明。

充放电控制电路30具备电压差检测电路301。电压差检测电路301具备：电阻r1、r2，它们串联连接在负极电源端子vss1与电压输入端子vi2之间；电阻r3及r4，它们串联连接在负极电源端子vss2与电压输入端子vi1之间；第1输出端子，其是电阻r1与电阻r2的连接点；以及第2输出端子，其是电阻r3与电阻r4的连接点。第1输出端子与差动放大器105的反相输入端子连接，第2输出端子与差动放大器105的同相输入端子连接。

在以上那样构成的电压差检测电路301中，4个电阻的电阻值均相等，如果该电阻值远远大于电阻25及26的电阻值，则第1输出端子与第2输出端子之间的电压v301由下式表示。

v301≈(v25-v26)/2

其中，v25是电阻25的两端电压，v26是电阻26的两端电压。

因此，根据图3的电压差检测电路301，具有这样的效果：能够利用比图2更简便的电路结构得到同样的功能，能够缩小电路规模。

以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。

例如，在二次电池1与二次电池2的电容比为1：2的情况下，通过将电阻25与电阻26之比设为2：1，能够使充电率相等。