專利名稱：保護(hù)電路及電池包的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在檢測(cè)到電池的過充電或過放電時(shí)，通過停止充電或放電來保護(hù)電池的保護(hù)電路及具有這種保護(hù)電路的電池包。
背景技術(shù)：
近些年，鋰離子電池作為二次電池而搭載在數(shù)碼相機(jī)等便攜設(shè)備中。由于鋰離子電池難以承受過充電和過放電，通常以具備過充電和過放電保護(hù)電路的電池包的形態(tài)來使用。電池包中設(shè)有保護(hù)集成電路(IC =Integrated Circuit)。保護(hù)IC包含過充電檢測(cè)電路、過放電檢測(cè)電路、過電流檢測(cè)電路等。當(dāng)檢測(cè)到過放電時(shí)，過放電檢測(cè)電路關(guān)掉電池包內(nèi)的開關(guān)，停止鋰離子電池的放電。當(dāng)檢測(cè)到過電流時(shí)，過電流檢測(cè)電路關(guān)掉電池包內(nèi)的開關(guān)，停止鋰離子電池的放電。當(dāng)檢測(cè)到過充電時(shí)，過充電檢測(cè)電路關(guān)掉電池包內(nèi)的開關(guān)， 停止鋰離子電池的充電。在上述的過充電檢測(cè)電路、過放電檢測(cè)電路、過電流檢測(cè)電路中，計(jì)算各自的檢測(cè)時(shí)間，當(dāng)檢測(cè)時(shí)間超過預(yù)定時(shí)間(延遲時(shí)間)時(shí)，確定檢測(cè)出過充電、過放電、過電流而關(guān)掉上述開關(guān)，由此防止誤操作。即，檢測(cè)確定過充電、過放電、過電流需要預(yù)定時(shí)間(延遲時(shí)間)。但是，在生產(chǎn)時(shí)對(duì)保護(hù)IC進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，由于上述的過充電檢測(cè)、過放電檢測(cè)、過電流檢測(cè)需要預(yù)定的時(shí)間(延遲時(shí)間)，存在試驗(yàn)時(shí)間變長的問題。因此，目前在做試驗(yàn)時(shí)，設(shè)法在保護(hù)IC中設(shè)定縮短時(shí)間模式而縮短上述預(yù)定時(shí)間(延遲時(shí)間)或去掉預(yù)定時(shí)間(延遲時(shí)間)。例如，專利文獻(xiàn)1中提出了如下電路的技術(shù)方案，即判斷測(cè)試用端子的輸入電平是在高電平(VDD)、中間電平(VDD/2)還是在低電平(VSS)，然后將比較器輸出的延遲時(shí)間切換到通常的延遲時(shí)間模式、延遲時(shí)間縮短模式、無延遲時(shí)間的模式中的任意一個(gè)。專利文獻(xiàn)1 日本專利公開2002-186173號(hào)公報(bào)。在上述所提出的電路中，通過將測(cè)試用端子的輸入電平設(shè)定在高電平(VDD)、中間電平(VDD/2)、低電平(VSS)中的任意一個(gè)，從而可以設(shè)定通常的延遲時(shí)間模式、延遲時(shí)間縮短模式、無延遲時(shí)間模式這三種縮短時(shí)間模式。為此，在上述所提出的電路中，需要設(shè)置測(cè)試用端子。并且，由于需要判定輸入電平為高電平(VDD)、中間電平(VDD/2)還是低電平 (VSS)，需要兩個(gè)變換器、一個(gè)或非電路、三個(gè)與非電路，因此電路構(gòu)成變得復(fù)雜，電路成本變高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而提供的，其目的在于提供一種無需測(cè)試用端子的保護(hù)電路及電池包。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)觀點(diǎn)，提供一種保護(hù)電路，包含檢測(cè)單元，通過連接有電池的電源端子的電壓而檢測(cè)所述電池的過充電或過放電；控制單元，當(dāng)由所述檢測(cè)單元進(jìn)行的對(duì)所述電池的過充電或過放電的檢測(cè)持續(xù)了預(yù)定時(shí)間時(shí)，生成用于停止所述電池的充電或放電的控制信號(hào)；電流變化單元，當(dāng)由所述檢測(cè)單元檢測(cè)到所述電池的過充電或過放電時(shí)， 在一定時(shí)間內(nèi)使在所述電源端子上流動(dòng)的電流變化。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)觀點(diǎn)，提供一種電池包，包含電池和具有連接有所述電池的電源端子的保護(hù)電路，所述保護(hù)電路包含檢測(cè)單元，通過所述電源端子的電壓檢測(cè)所述電池的過充電或過放電；控制單元，當(dāng)由所述檢測(cè)單元進(jìn)行的對(duì)所述電池的過充電或過放電的檢測(cè)持續(xù)了預(yù)定時(shí)間時(shí)，生成用于停止所述電池的充電或放電的控制信號(hào)；電流變化單元， 當(dāng)由所述檢測(cè)單元檢測(cè)到所述電池的過充電或過放電時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)使在所述電源端子上流動(dòng)的電流變化。根劇本發(fā)明，不需要使用測(cè)試用端子。


圖1為表示在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中應(yīng)用了保護(hù)電路的電池包的框圖。圖2為表示計(jì)數(shù)器電路的一個(gè)例子的電路構(gòu)成圖。圖3為表示圖1的各部分的信號(hào)的信號(hào)波形圖。圖4為表示圖1的各部分的信號(hào)的信號(hào)波形圖。圖5為表示在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中應(yīng)用了保護(hù)電路的電池包的框圖。圖6為表示充電裝置的保護(hù)電路的一個(gè)例子的框圖。
具體實(shí)施例方式下面，基于

本發(fā)明的各實(shí)施例。< 一個(gè)實(shí)施例中的保護(hù)IC>圖1為表示在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中應(yīng)用了保護(hù)電路的電池包的框圖。與鋰離子電池52并聯(lián)地連接電阻Rll和電容器Cll的串聯(lián)電路。鋰離子電池52的正極通過配線連接于電池包50的外部端子(P+)53，鋰離子電池52的負(fù)極由配線通過構(gòu)成電流遮斷用開關(guān)電路的η溝道MOS (Metal Oxide Semiconductor)晶體管M11、M12而連接于電池包50的外部端子(P_)54。MOS晶體管Mil、M12的漏極共通連接，MOS晶體管Mll的源極連接于鋰離子電池 52的負(fù)極，MOS晶體管M12的源極連接于外部端子54。保護(hù)IC55是當(dāng)檢測(cè)到鋰離子電池52的過充電或過放電時(shí)，停止鋰離子電池52的充電或放電來保護(hù)鋰離子電池52的電路。保護(hù)IC55由鋰離子電池52的正極通過電阻Rll 在電源端子55a上供應(yīng)電源電壓VDD，同時(shí)從鋰離子電池52的負(fù)極向接地端子55c供應(yīng)電源電壓(或，接地電壓)VSS而運(yùn)行。并且，保護(hù)IC55在端子55f上連接電阻R12的一端，電阻R12的另一端連接于外部端子54。保護(hù)IC55將DOUT輸出端子55d連接于MOS晶體管Mll的柵極，將COUT輸出端子55e連接于MOS晶體管M12的柵極。保護(hù)IC55包含過充電檢測(cè)電路56、過放電檢測(cè)電路57、充電過電流檢測(cè)電路58、 放電過電流檢測(cè)電路59以及短路檢測(cè)電路60。過充電檢測(cè)電路56從端子55a、55c的電壓檢測(cè)出鋰離子電池52的過充電，將檢測(cè)信號(hào)供應(yīng)到振蕩器61和邏輯電路63上。過放電檢測(cè)電路57從端子55a、55c的電壓檢測(cè)出鋰離子電池52的過放電，將檢測(cè)信號(hào)供應(yīng)到振蕩器61和邏輯電路65中。過充電檢測(cè)電路56和過放電檢測(cè)電路57構(gòu)成從電源端子55a的電壓檢測(cè)出鋰離子電池52的過充電或過放電的檢測(cè)部或檢測(cè)單元。充電過電流檢測(cè)電路58通過端子55f的電壓檢測(cè)出在MOS晶體管Mll和MOS晶體管M12流動(dòng)的電流過大的過電流，將檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)供應(yīng)到振蕩器61和邏輯電路63。 放電過電流檢測(cè)電路59通過端子55f的電壓檢測(cè)出在MOS晶體管Mll和MOS晶體管Ml2 流動(dòng)的電流過大的過電流，將檢測(cè)信號(hào)供應(yīng)到振蕩器61和邏輯電路65。短路檢測(cè)電路60 通過端子55f的電壓檢測(cè)出外部端子53、54之間的短路，將檢測(cè)信號(hào)通過延遲電路66供應(yīng)到邏輯電路65。端子55a連接于過充電檢測(cè)電路56和過放電檢測(cè)電路57的同時(shí)，連接于η溝道 MOS晶體管Μ20的漏極。MOS晶體管Μ20的源極通過電阻R13連接于端子55c，柵極連接于計(jì)數(shù)器電路62的控制輸出端子。〈計(jì)數(shù)器電路〉圖2為表示計(jì)數(shù)器電路62的一個(gè)例子的電路構(gòu)成圖。在圖中，端子70上供應(yīng)由振蕩器輸出的時(shí)鐘信號(hào)。計(jì)數(shù)器電路62由級(jí)聯(lián)連接的啟動(dòng)型雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(T-FF)71-1 71-n構(gòu)成，通過端子70輸入的時(shí)鐘信號(hào)供應(yīng)到啟動(dòng)型雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器71-1的輸入端子，啟動(dòng)型雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器71-n的輸出信號(hào)例如從端子72供應(yīng)到邏輯電路63、65。并且，啟動(dòng)型雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器71-4的輸出信號(hào)例如從端子73供應(yīng)到MOS晶體管M20的柵極。需要說明的是，不僅限于觸發(fā)器71-4，觸發(fā)器71-5或71-6等其他觸發(fā)器的輸出也可以從端子73進(jìn)行輸出。計(jì)數(shù)器電路62通常被清零，從端子72、73輸出低電平。并且，當(dāng)從振蕩器61接收到時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，計(jì)數(shù)器電路62在一定時(shí)間內(nèi)(如果設(shè)定時(shí)鐘信號(hào)的一個(gè)周期為τ，則 23Χ τ =Tl)從端子73輸出高電平信號(hào)，并且在預(yù)定時(shí)間內(nèi)OlriX τ = Τ2)從端子72輸出高電平信號(hào)。這里，在充電時(shí)(M0S晶體管Μ11、Μ12處于打開(on)狀態(tài))，如果過充電檢測(cè)電路 56或充電過電流檢測(cè)電路58輸出檢測(cè)信號(hào)，則振蕩器61振蕩而發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)，計(jì)數(shù)器電路 62在預(yù)定時(shí)間(T2)內(nèi)計(jì)數(shù)時(shí)鐘信號(hào)之后，向邏輯電路63供應(yīng)低電平輸出。邏輯電路63接收到上述檢測(cè)信號(hào)后，如果接收到計(jì)數(shù)器電路62的低電平輸出，則為了停止充電而使供應(yīng)到MOS晶體管M12的柵極的控制信號(hào)變?yōu)榈碗娖剑陔娖睫D(zhuǎn)換電路64中進(jìn)行將該控制信號(hào)減小預(yù)定值的電平轉(zhuǎn)換，然后從端子55e供應(yīng)到MOS晶體管M12的柵極。由此，停止鋰離子電池52的充電。需要說明的是，該電平轉(zhuǎn)換是由于外部端子54的電位低于端子55c而進(jìn)行的。并且，在放電時(shí)(M0S晶體管M11、M12處于打開(on)狀態(tài))，如果過放電檢測(cè)電路 57或放電過電流檢測(cè)電路59輸出檢測(cè)信號(hào)，則振蕩器61振蕩而輸出時(shí)鐘信號(hào)，計(jì)數(shù)器電路 62在預(yù)定時(shí)間(T2)內(nèi)計(jì)數(shù)時(shí)鐘信號(hào)后，向邏輯電路65供應(yīng)低電平輸出。邏輯電路65接收到上述檢測(cè)信號(hào)后，如果接收到計(jì)數(shù)器電路62的低電平輸出，則為了停止放電而使供應(yīng)到MOS晶體管Mll的柵極的控制信號(hào)變?yōu)榈碗娖?，將該控制信?hào)從端子55d供應(yīng)到MOS晶體管Mll的柵極。
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在此，短路檢測(cè)電路60的檢測(cè)信號(hào)在延遲電路66中，與計(jì)數(shù)器電路62引起的延遲相同地被延遲而供應(yīng)到邏輯電路65。為了停止放電，邏輯電路65將供應(yīng)到MOS晶體管 Mll的柵極的控制信號(hào)變?yōu)榈碗娖剑瑢⒃摽刂菩盘?hào)從端子55d供應(yīng)到MOS晶體管Mll的柵極。由此，停止鋰離子電池52的放電。由上述檢測(cè)部或檢測(cè)單元進(jìn)行的對(duì)鋰離子電池52的過充電或過放電之檢測(cè)持續(xù)預(yù)定時(shí)間時(shí)，振蕩器61、計(jì)數(shù)器電路62、邏輯電路63、電平轉(zhuǎn)換電路64以及邏輯電路65構(gòu)成用于生成停止鋰離子電池52的充電或放電的控制信號(hào)的控制部或控制單元。并且，振蕩器61、計(jì)數(shù)器電路62、MOS晶體管M20以及電阻R13構(gòu)成在上述檢測(cè)部或檢測(cè)單元檢測(cè)到鋰離子電池52的過充電或過放電時(shí)，暫時(shí)(一定時(shí)間)改變電源端子55a上流動(dòng)的電流的電流變化部或電流變化單元。電流變化部或電流變化單元如下所述，也可以增加電源端子 55a上流動(dòng)的電流。<過充電檢測(cè)電路的試驗(yàn)>圖3為表示圖1的各部分的信號(hào)的信號(hào)波形圖。在圖3(A)、圖3(C)中，縱軸表示任意單位的電壓，在圖3(B)中，縱軸表示任意單位的電流，在圖3(A) 圖3(C)中，橫軸表示任意單位的時(shí)間t。在制造保護(hù)IC55時(shí)，在端子55a上連接試驗(yàn)裝置(未圖示)，一邊將施加在端子55a上的電源電壓VDD如圖3 (A)所示那樣逐步提高，一邊測(cè)定端子55a上流動(dòng)的電流。當(dāng)過充電檢測(cè)電路56檢測(cè)到過充電時(shí)，從該檢測(cè)至一定時(shí)間(Tl)內(nèi)，向MOS晶體管M20的柵極供應(yīng)高電平信號(hào)，MOS晶體管M20變成打開狀態(tài)。因此，端子55a上流通的電流IDD如圖3(B)所示，只在一定時(shí)間(Tl)內(nèi)增加，然后由于MOS晶體管M20被關(guān)閉，因此變?yōu)閷?duì)應(yīng)于端子55a的施加電壓的值。并且，檢測(cè)到過充電后經(jīng)過預(yù)定時(shí)間(T2)時(shí)，從端子55e供應(yīng)到MOS晶體管M12的柵極的控制信號(hào)COUT變?yōu)槿鐖D3 (C)所示的低電平。如果采用上述專利文獻(xiàn)1中所提供的電路，將會(huì)在端子55a、55e上連接試驗(yàn)裝置， 將施加到端子55a的電壓如圖3(A)所示那樣逐步提高，在試驗(yàn)裝置中測(cè)定端子55e的電平，以此測(cè)定過充電檢測(cè)電路56的檢測(cè)電壓。因此，會(huì)發(fā)生時(shí)間T2的延遲時(shí)間，為了縮短該延遲時(shí)間，設(shè)置了測(cè)試用端子來設(shè)定無延遲時(shí)間的模式。相對(duì)于此，在本實(shí)施例中無需設(shè)置測(cè)試用端子，通過增加MOS晶體管M20的簡單的構(gòu)成，基本上就可以測(cè)定過充電檢測(cè)電路56的檢測(cè)電壓。即，電流IDD急劇增加時(shí)端子55a 上所施加的電壓成為過充電檢測(cè)電路56的檢測(cè)電壓。<過放電檢測(cè)電路的試驗(yàn)>圖4為表示圖1的各部分中的信號(hào)的信號(hào)波形圖。在圖4(A)、圖4(C)中，縱軸表示任意單位的電壓，在圖4(B)中，縱軸表示任意單位的電流，在圖4(A) 圖4(C)中，橫軸表示任意單位的時(shí)間t。在制造保護(hù)IC55時(shí)，在端子55a上連接試驗(yàn)裝置(未圖示)，一邊將施加在端子55a上的電壓VDD如圖4 (A)所示那樣逐步降低，一邊測(cè)定端子55a上流動(dòng)的電流。當(dāng)過放電檢測(cè)電路57檢測(cè)到過放電時(shí)，從該檢測(cè)至一定時(shí)間(Tl)內(nèi)，向MOS晶體管 M20的柵極供應(yīng)高電平信號(hào)，MOS晶體管M20變成打開狀態(tài)。因此，端子55a上流通的電流 IDD如圖4(B)所示，只在一定時(shí)間(Tl)內(nèi)增加，然后由于MOS晶體管M20被關(guān)閉，因此變?yōu)閷?duì)應(yīng)于端子55a的施加電壓的值。并且，檢測(cè)到過放電后經(jīng)過預(yù)定時(shí)間(T2)時(shí)，從端子 55d供應(yīng)到MOS晶體管Mll的柵極的控制信號(hào)變?yōu)槿鐖D4(C)所示的低電平。如果采用上述專利文獻(xiàn)1中所提供的電路，將會(huì)在端子55a、55e上連接試驗(yàn)裝置，將施加到端子55a的電壓如圖4(A)所示那樣逐步提高，測(cè)定端子55e的電平，以此測(cè)定過放電檢測(cè)電路57的檢測(cè)電壓。因此，會(huì)發(fā)生時(shí)間T2的延遲時(shí)間，為了縮短該延遲時(shí)間，設(shè)置了測(cè)試用端子來設(shè)定無延遲時(shí)間的模式。相對(duì)于此，在本實(shí)施例中無需設(shè)置測(cè)試用端子，通過增加MOS晶體管M20的簡單的構(gòu)成，基本上就可以測(cè)定過放電檢測(cè)電路57的檢測(cè)電壓。即，電流IDD急劇增加時(shí)端子55a 上所施加的電壓成為過放電檢測(cè)電路57的檢測(cè)電壓。但是，也可以設(shè)置一種在端子55f與充電過電流檢測(cè)電路58和放電過電流檢測(cè)電路59之間連接源極和漏極，將計(jì)數(shù)器電路62的端子73的輸出供應(yīng)到柵極的MOS晶體管 (未圖示)。此時(shí)，在端子55f上連接試驗(yàn)裝置，一邊將施加在端子55f的電壓逐步提高或降低，一邊測(cè)定端子55f上流動(dòng)的電流，從而可以像上述實(shí)施例那樣，可以無延遲地測(cè)定充電過電流檢測(cè)電路58或放電過電流檢測(cè)電路59的檢測(cè)電流。在此，在測(cè)定過充電檢測(cè)電路56、過放電檢測(cè)電路57、充電過電流檢測(cè)電路58以及放電過電流檢測(cè)電路59各自的檢測(cè)電壓之后，基于測(cè)定結(jié)果，通過對(duì)分別設(shè)置在過充電檢測(cè)電路56、過放電檢測(cè)電路57、充電過電流檢測(cè)電路58以及放電過電流檢測(cè)電路59的修調(diào)電阻(未圖示)進(jìn)行激光修調(diào)，可以將過充電檢測(cè)電路56、過放電檢測(cè)電路57、充電過電流檢測(cè)電路58以及放電過電流檢測(cè)電路59的各閾值設(shè)定為目標(biāo)值。<過充電檢測(cè)電路的試驗(yàn)>過充電檢測(cè)電路56的試驗(yàn)可以按照上述實(shí)施例相同的方法進(jìn)行。需要說明的是，在測(cè)定過充電檢測(cè)電路56的檢測(cè)電壓之后，基于測(cè)定結(jié)果，通過對(duì)設(shè)置在過充電檢測(cè)電路56的修調(diào)電阻進(jìn)行激光修調(diào)，從而將過充電檢測(cè)電路56的閾值設(shè)定為目標(biāo)值。此后，用激光切斷保險(xiǎn)絲80。由此，在切斷保險(xiǎn)絲80的產(chǎn)品中，在端子55a 上流動(dòng)的電流IDD不會(huì)像圖3(B)中示出的那樣在一定時(shí)間(Tl)內(nèi)增加，而成為對(duì)應(yīng)于端子55a上所施加的電壓的值。<過放電檢測(cè)電路的試驗(yàn)>過放電檢測(cè)電路57的試驗(yàn)可以按照與上述實(shí)施例相同的方法進(jìn)行?！闯潆姳Ｗo(hù)電路〉圖6為在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，表示串聯(lián)連接多個(gè)電池而進(jìn)行充電的充電裝置的保護(hù)電路的模塊圖。該保護(hù)電路為用于控制串聯(lián)連接的二次電池BTA、BTB, BTC、BTD的充電的電路，形成在保護(hù)IC90內(nèi)。進(jìn)行充電時(shí)，二次電池BTA連接于外部端子(或，電源端子)91A、91B之間，二次電池BTB連接于外部端子(或，電源端子)91B、91C之間，二次電池 BTC連接于外部端子(或，電源端子)91C、91D之間，二次電池BTD連接于外部端子(或，電源端子與接地端子)91D、91E之間。外部端子91E接地，外部端子91A連接于η溝道MOS晶體管Μ30的漏極。MOS晶體管Μ30的源極通過直流電源100接地，MOS晶體管Μ30的柵極連接于保護(hù)IC90的外部端子 91F 上。在保護(hù)IC90中，過充電檢測(cè)電路92Α在外部端子91Α、91Β之間的電壓差超過檢測(cè)電壓時(shí)，輸出高電平的檢測(cè)信號(hào)。并且，過充電檢測(cè)電路92Β在外部端子91B、91C之間的電壓差超過檢測(cè)電壓時(shí)，輸出高電平的檢測(cè)信號(hào)。同樣，過充電檢測(cè)電路92C在外部端子91C、 91D之間的電壓差超過檢測(cè)電壓時(shí)，輸出高電平的檢測(cè)信號(hào)，過充電檢測(cè)電路92D在外部端子91D、91E之間的電壓差超過檢測(cè)電壓時(shí)，輸出高電平的檢測(cè)信號(hào)。各個(gè)過充電檢測(cè)電路92A 92D所輸出的檢測(cè)信號(hào)被供應(yīng)到或電路93，或電路93 將過充電檢測(cè)電路92A 92D中的任意一個(gè)輸出的檢測(cè)信號(hào)供應(yīng)到振蕩器94和計(jì)數(shù)器95中。外部端子91A連接于過充電檢測(cè)電路92A，同時(shí)連接于η溝道MOS晶體管Μ31的漏極。MOS晶體管Μ31的源極通過電阻R20連接于外部端子91E，M0S晶體管Μ31的柵極上由計(jì)數(shù)器電路95供應(yīng)控制信號(hào)。計(jì)數(shù)器電路95具有與圖2相同的構(gòu)成，計(jì)數(shù)器電路95通常被清零，從端子72、73 輸出低電平。并且，當(dāng)從振蕩器94接收到時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，計(jì)數(shù)器電路95將在一定時(shí)間(T3) 內(nèi)為高電平的信號(hào)供應(yīng)到MOS晶體管M31的柵極，并且將在預(yù)定時(shí)間(T4 > T3)內(nèi)為高電平的信號(hào)供應(yīng)到邏輯電路96。這里，在充電時(shí)(M0S晶體管M30為打開狀態(tài))，如果過充電檢測(cè)電路92A 92D中的任意一個(gè)輸出過充電檢測(cè)信號(hào)時(shí)，振蕩器94振蕩而輸出時(shí)鐘信號(hào)，計(jì)數(shù)器電路95在預(yù)定時(shí)間(T4)內(nèi)計(jì)數(shù)時(shí)鐘信號(hào)后，將低電平輸出供應(yīng)到邏輯電路96。邏輯電路96接收到上述檢測(cè)信號(hào)后，如果接收到計(jì)數(shù)器電路95的低電平輸出，則為了停止充電而將供應(yīng)到MOS晶體管M30的柵極的控制信號(hào)設(shè)為低電平。在制造保護(hù)IC90時(shí)，在外部端子91A、9IB之間(或者91B與91C之間，或者91C與 91D之間，或者91D與91E之間)連接試驗(yàn)裝置，如圖3 (A)那樣一邊提高施加在外部端子 91A、91B之間(或者91B與91C之間，或者91C與91D之間，或者91D與91E之間)的電壓， 一邊測(cè)定外部端子91A(或91B，或91C，或91D)上流動(dòng)的電流。當(dāng)過充電檢測(cè)電路92A(或 92B，或92C，或92D)檢測(cè)出過充電時(shí)，由該檢測(cè)至一定時(shí)間(T3)內(nèi)，MOS晶體管M31的柵極上被供應(yīng)高電平信號(hào)，MOS晶體管M31處于打開狀態(tài)。因此，在外部端子91A(或91B，或 91C，或91D)上流動(dòng)的電流IDD在一定時(shí)間(T3)內(nèi)增加，此后由于MOS晶體管M31被關(guān)閉， 因此變?yōu)閷?duì)應(yīng)于外部端子91A、91B之間(或者91B與91C之間，或者91C與91D之間，或者 91D與91E之間)的施加電壓的值。并且，檢測(cè)到過充電后經(jīng)過預(yù)定時(shí)間(T4)時(shí)，從端子 91F供應(yīng)到MOS晶體管M30的柵極的控制信號(hào)成為低電平。過充電檢測(cè)電路92A 92D構(gòu)成通過電源端子9IA 9ID的電壓來檢測(cè)電池A D的過充電的檢測(cè)部或檢測(cè)單元。當(dāng)由所述檢測(cè)部或檢測(cè)單元進(jìn)行的對(duì)電池A D的過充電之檢測(cè)持續(xù)預(yù)定時(shí)間時(shí)，振蕩器94、計(jì)數(shù)器電路95、邏輯電路96以及或電路93構(gòu)成用于產(chǎn)生停止電池A D的充電的控制信號(hào)的控制部或控制單元。并且，當(dāng)所述檢測(cè)部或檢測(cè)單元檢測(cè)出電池A D的過充電時(shí)，振蕩器94、計(jì)數(shù)器電路95、M0S晶體管M31以及電阻 R20構(gòu)成在一定時(shí)間內(nèi)使電源端子92A 92D上流動(dòng)的電流變化的電流變化部或電流變化單元。需要說明的是，在上述實(shí)施例中，在過充電檢測(cè)電路56或過放電檢測(cè)電路57進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，使端子55a的電流增加，但在檢測(cè)時(shí)也可以使端子55a的電流減少。本申請(qǐng)以2008年11月14日向日本特許廳申請(qǐng)的專利申請(qǐng)2008-292226作為主張優(yōu)先權(quán)的基礎(chǔ)，并引用該申請(qǐng)的全部內(nèi)容。綜上所述，通過實(shí)施例說明了本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施例，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變形和改良。
主要符號(hào)說明50為電池包，52為鋰離子電池，55為保護(hù)IC，56為過充電檢測(cè)電路，57為過放電檢測(cè)電路，58為充電過電流檢測(cè)電路，59為放電過電流檢測(cè)電路，60為短路檢測(cè)電路，61為振蕩器，62為計(jì)數(shù)器電路，63、65為邏輯電路，66為延遲電路，71-1 71-n為啟動(dòng)型雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，80為保險(xiǎn)絲，Ml 1、M12、M20為MOS晶體管。
權(quán)利要求
1.一種保護(hù)電路，其特征在于，包含檢測(cè)單元，通過連接電池的電源端子的電壓而檢測(cè)所述電池的過充電或過放電；控制單元，當(dāng)由所述檢測(cè)單元進(jìn)行的對(duì)所述電池的過充電或過放電的檢測(cè)持續(xù)了預(yù)定時(shí)間時(shí)，生成用于停止所述電池的充電或放電的控制信號(hào)；電流變化單元，當(dāng)由所述檢測(cè)單元檢測(cè)到所述電池的過充電或過放電時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)使在所述電源端子上流動(dòng)的電流變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)電路，其特征在于，所述電流變化單元使所述電源端子上流動(dòng)的電流增加。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)電路，其特征在于，進(jìn)一步包含連接于所述電源端子與所述電流變化單元之間的保險(xiǎn)絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)電路，其特征在于，所述檢測(cè)單元具有用于檢測(cè)所述電池的過充電的過充電檢測(cè)電路和用于檢測(cè)所述電池的過放電的過放電檢測(cè)電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)電路，其特征在于，所述控制單元連接于所述電池與所述保護(hù)電路之間，根據(jù)所述控制信號(hào)而控制開關(guān)電路的打開和關(guān)閉狀態(tài)，以停止所述電池的充電或放電。
6.一種電池包，包含電池和具有連接所述電池的電源端子的保護(hù)電路，所述保護(hù)電路包含檢測(cè)單元，通過所述電源端子的電壓檢測(cè)所述電池的過充電或過放電；控制單元，當(dāng)由所述檢測(cè)單元進(jìn)行的對(duì)所述電池的過充電或過放電的檢測(cè)持續(xù)了預(yù)定時(shí)間時(shí)，生成用于停止所述電池的充電或放電的控制信號(hào)；電流變化單元，當(dāng)由所述檢測(cè)單元檢測(cè)到所述電池的過充電或過放電時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)使在所述電源端子上流動(dòng)的電流變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池包，其特征在于，進(jìn)一步包含連接于所述電池與所述保護(hù)電路之間的開關(guān)電路，以根據(jù)所述控制信號(hào)而停止所述電池的充電或放電。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池包，其特征在于，所述電流變化單元使所述電源端子上流動(dòng)的電流增加。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池包，其特征在于，所述保護(hù)電路進(jìn)一步包含連接于所述電源端子與所述電流變化單元之間的保險(xiǎn)絲。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池包，其特征在于，所述檢測(cè)單元具有用于檢測(cè)所述電池的過充電的過充電檢測(cè)電路和用于檢測(cè)所述電池的過放電的過放電檢測(cè)電路。
全文摘要
本發(fā)明所提供的保護(hù)電路，包含檢測(cè)部，通過連接電池的電源端子的電壓而檢測(cè)所述電池的過充電或過放電；控制部，當(dāng)由所述檢測(cè)單元進(jìn)行的對(duì)所述電池的過充電或過放電的檢測(cè)持續(xù)了預(yù)定時(shí)間時(shí)，生成用于停止所述電池的充電或放電的控制信號(hào)；電流變化部，當(dāng)由所述檢測(cè)單元檢測(cè)到所述電池的過充電或過放電時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)使在所述電源端子上流動(dòng)的電流變化。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102204060SQ20098014383
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月14日
發(fā)明者柴田浩平, 竹下順?biāo)?申請(qǐng)人:三美電機(jī)株式會(huì)社