充电电池的保护电路、电池保护模块、电池组及处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及充电电池的保护电路、电池保护模块、电池组及处理方法。
【背景技术】
[0002]近年来，由使用了充电电池的电池组驱动的电子设备得以普及，对于该电池组的结构来说，到目前为止进行了各种提案(例如，参照专利文献I等)。
[0003]例如，图6(a)是简化表示在专利文献I等中公开的电池组的整体结构的图。如图6(a)所示，在电池组640中配置有:充电电池641、与电子设备650和/或充电装置连接的输入输出端子642、643、用于检测充电电池641的温度的热敏电阻644、以及电池保护模块630。另外，在电池保护模块630中内置有:分别以同极间连接充电电池641的正极以及负极和输入输出端子642、643的正极以及负极间的作为充电电池的保护电路的半导体集成电路(IC)610。
[0004]更进一步，半导体集成电路610分别与作为切换充电的通断的切换单元的第一FET631、作为切换放电的通断的切换单元的第二 FET632串联连接。
[0005]根据图6(a)所示的电池组640，例如在充电电池641的温度达到预定的阈值以上时，以将第一 FET631设为截止状态、禁止充电电池的充电的方式来进行控制，由此，能够抑制充电电池641的发热。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本专利第5110168号
[0009]然而，当由电池组640驱动的电子设备650例如是电动工具等设备时，假设如下使用方法:在充电电池641的温度为预定的阈值以上而处于充电禁止的状态下，使该电池组与电动工具连接，驱动电动工具。该情况下，在电池组640中，由于充电电池641的温度为预定的阈值以上，因此在第一 FET631截止的状态下进行放电。
[0010]这里，在电池组640的情况下，在第一 FET631截止的状态下，经由第一 FET631的寄生二极管631d进行放电(参照图6(b)的虚线箭头)。因此，第一 FET631的消耗电力增加、作为切换单元的FET发热。
[0011]另一方面，在第一 FET631截止的状态下，为了不经由第一 FET631的寄生二极管631d而进行放电，如图6(c)所示，考虑区分充放电路径这样的方法。但是，在这样的方法的情况下，由于伴随电子设备650侧的系统变更，因此成本增加是不可避免的。
[0012]因此，在电池组中，在由于发热等而禁止充电电池的充电的状态下即使是连接了电子设备的情况，也优选不伴随电子设备侧的系统变更地实现能够极力抑制伴随放电的发热的结构。
【发明内容】
[0013]本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于在使用了充电电池的电池组中抑制伴随放电的发热。
[0014]本发明的实施方式的充电电池的保护电路具有如下结构。即，充电电池的保护电路(100)对用于从充电电池(141)向电子设备(150)放电以及从充电装置(160)向所述充电电池(141)充电的输入输出端子(143、144)、与所述充电电池(141)的两端端子之间的充放电路径(P1、P2)的导通/阻断的切换动作进行控制，
[0015]所述充电电池的保护电路(100)具有:控制单元，在由于所述充电电池(141)的充电禁止条件成立而阻断充电路径(P1、P2)的状态下，在检测出放电电流的情况下，将所述充电路径(P1、P2)控制成导通；以及
[0016]判定单元，在所述控制单元将所述充电路径(Pl、P2)控制成导通之后，在经过了预定时间之后，暂时阻断所述充电路径(P1、P2)，由此来判定所述检测出的放电电流是否结束。
[0017]发明效果
[0018]根据本发明的各实施方式，能够在使用了充电电池的电池组中抑制伴随放电的发热。
【附图说明】
[0019]图1是表示实施方式的电池组的整体结构的图。
[0020]图2是表示内置于构成电池组的电池保护模块的半导体集成电路(IC)的控制模式的图。
[0021]图3是表示电池组中的处理流程的时序图。
[0022]图4是表示电池组中的处理流程的时序图。
[0023]图5是表示内置于构成电池组的电池保护模块的半导体集成电路(IC)的控制模式的图。
[0024]图6是表示以往的电池组的整体结构的图。
[0025]符号说明
[0026]100半导体集成电路
[0027]101逻辑部
[0028]120电池保护模块
[0029]140 电池组
[0030]141充电电池
[0031]142热敏电阻
[0032]143、144输入输出端子
[0033]150 负载
[0034]160充电装置
【具体实施方式】
[0035]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在本说明书以及附图中，对于实质上具有相同功能结构的结构要素来说，通过标注相同的符号而省略重复的说明。
[0036][第一实施方式]
[0037]<电池组的整体结构>
[0038](I)电池组
[0039]图1是表示本实施方式涉及的电池组140的整体结构的图。如图1所示，电池组140内置有:充电电池141、热敏电阻142、输入输出端子143、144、以及电池保护模块120。
[0040]在充电电池141中包括:锂电池、镍氢电池以及双电层电容器等。热敏电阻142用于检测充电电池141的温度。输入输出端子143、144是用于进行对以充电电池141为电源的负载(电动工具等电子设备)的放电以及基于充电装置160的充电电池141的充电的连接部O
[0041](2)电池保护模块
[0042]电池保护模块120是切换输入输出端子143、144、与充电电池141的两端端子之间的充放电路径P1、P2的导通/阻断的切换单元，且具有NMOS晶体管121、122。另外，还具有控制NMOS晶体管121、122的切换动作的、作为充电电池141的保护电路的半导体集成电路(IC) 100。并且，充电电池141的两端端子、热敏电阻142的端子、或者充放电路径P1、P2经由电阻123、126、电容器124、125等与半导体集成电路100各端子111?119直接或间接连接。
[0043]串联连接NMOS晶体管121、122以便能够进行充电电池141的负极与负极的输入输出端子144之间的充放电路径P2的导通/阻断的切换。另外，图1的示例是将NMOS晶体管121、122设置于充电电池141的负极与负极的输入输出端子144之间的结构，但是也可以是将NMOS晶体管121、122设置于充电电池141的正极与正极的输入输出端子143之间的结构。
[0044]NMOS晶体管121是能够对在充放电路径P2沿充电方向流动的充电电池141的充电电流(即充电路径)的导通/阻断进行切换的切换单元。另外，NMOS晶体管122是能够对在充放电路径P2沿放电方向流动的充电电池141的放电电流(即，放电路径)的导通/阻断进行切换的切换单元。
[0045]当NMOS晶体管121处于导通状态时允许充电电池141的充电，当处于截止状态时禁止充电电池141的充电。另外，当NMOS晶体管122处于导通状态时允许充电电池141的放电，当处于截止状态时禁止充电电池的放电。
[0046]NMOS晶体管121以其寄生二极管121d的顺方向为充电电池141的放电方向的朝向，配置于充电电池的负极与负极的输入输出端子144之间。NMOS晶体管122以其寄生二极管122d的顺方向为充电电池141的充电方向的朝向，配置于充电电池的负极与负极的输入输出端子144之间。另外，NMOS晶体管121、122是IGBT、双极晶体管，也可以是在其集电极发射极间沿图示的方向构成寄生二极管。
[0047](3)半导体集成电路
[0048]半导体集成电路(IC) 100具有生成用于驱动电阻值随充电电池的温度变化的热敏电阻142的电压的调节器(REG) 104。并且还具有比较器105，所述比较器105将通过热敏电阻142和没有温度特性的电阻123分压调节器104的电压而得到的电压、与通过半导体集成电路(IC)10内部的电阻107、108分压调节器104的电压而得到的电压进行比较。
[0049]另外，还具有在延迟来自比较器105的输出之后进行输出的延迟电路103。并且还具