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公開番号2022088784
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-06-15
出願番号2020200812
出願日2020-12-03
発明の名称充放電制御回路及びバッテリ装置
出願人エイブリック株式会社
代理人
主分類H02J 7/00 20060101AFI20220608BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】二次電池の充電経路と放電経路とが同一でない場合において、負荷に対し放電を停止した状態で充電器を接続した際に、充電制御FETの発熱を抑制できる充放電制御回路の提供。
【解決手段】放電経路を開閉する放電制御FET11及び充電経路を開閉する充電制御FET12を用いて充放電を制御する充放電制御回路10であって、充放電監視回路10aと、充放電監視回路10aからの検出信号及び充電器BCの負極の電圧に応じて、二次電池SCと負荷LDとの間に接続した放電制御FET11、及び、放電制御FET11と充電器BCとの間に接続した充電制御FET12をオンオフし、放電経路及び充電経路をそれぞれ開閉させる制御回路10bと、を有し、制御回路10bは、放電制御FET11をオフにし、充電制御FET12をオンにした後に、充電器BCの負極の電圧が所定の電圧以上であることを検知すると、充電制御FET12をオフにする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
負荷と直列に接続され、前記負荷に対する放電経路を開閉する放電制御FET、及び、前記放電制御FETと充電器との間に接続され、前記充電器による充電経路を開閉する充電制御FETを用いて、二次電池の充放電を制御する充放電制御回路であって、
前記二次電池の正極及び負極に接続され、前記二次電池の充放電状態を監視する充放電監視回路と、
前記充放電監視回路からの前記二次電池の充放電状態を表す検出信号及び前記充電器の負極の電圧に応じて、前記放電経路において前記二次電池と前記負荷との間に接続されている前記放電制御FET、及び、前記充電経路において前記放電制御FETと前記充電器との間に接続されている前記充電制御FETをそれぞれオンオフし、前記放電経路及び前記充電経路をそれぞれ開閉させる制御を行う制御回路と、
を有し、
前記制御回路は、前記放電制御FETをオフにし、前記充電制御FETをオンにした後に、前記充電器の負極の電圧が所定の電圧以上であることを検知すると、前記充電制御FETをオフにすることを特徴とする充放電制御回路。
続きを表示(約 390 文字)【請求項2】
前記制御回路は、前記充電器の負極の電圧が所定の電圧以上であることを検知し、前記充電制御FETをオフに制御した後の一定時間、前記充電制御FETをオンにする信号を遅延させる遅延回路を更に備える請求項1に記載の充放電制御回路。
【請求項3】
二次電池と、
負荷が接続されている充放電端子及び充電端子と、
一端が前記充電端子に接続されている充電制御FETと、
一端が前記充電制御FETの他端に接続され、他端が前記二次電池の負極に接続された放電制御FETと、
前記充電制御FETに接続されている外部負電圧入力端子と、
前記二次電池、前記充電制御FET、前記放電制御FET、前記充放電端子及び外部負電圧入力端子に接続されている請求項1又は2に記載の充放電制御回路と、
を有することを特徴とするバッテリ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、充放電制御回路及びバッテリ装置に関する。
続きを表示(約 2,100 文字)【背景技術】
【0002】
一般に、バッテリ装置は、二次電池を保護するために、過放電、過充電などを検出し、二次電池の充放電を制御する充放電制御回路を備えている。この充放電制御回路は、過放電を検出した場合には二次電池から負荷への放電経路を遮断し、過充電を検出した場合には充電器から二次電池への充電経路を遮断する。
【0003】
このようなバッテリ装置において、異常な充電器が接続されることにより発生する充電過電流の大きさと、接続された負荷が異常であることにより発生する放電過電流の大きさを比較すると、充電過電流よりも放電過電流のほうが大きくなることが多い。そのため、放電経路を開閉する放電制御FETとしては電流耐性の高いものが必要となる。一方で、充電経路を開閉する充電制御FETとしては放電制御FETよりも電流耐性の低い安価なものが使用可能となる。このことから、充電経路と放電経路とを分離し、充電制御FETに電流耐性の低い安価なものを使用することができる充放電制御回路を提案している(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2018-183000号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、充電経路と放電経路とを分離するバッテリ装置の充放電を制御する充放電制御回路においては、過電流や過放電などで放電制御FETをオフにした状態で、充電器が接続されて充電制御FETをオンにした場合、負荷の抵抗が低く、かつ充電器の等価直列抵抗が高いと、負荷による電圧降下が小さくなる。このため、充電器の負極側の電圧が高くなると、二次電池の負極側の充電経路に直列に接続されている充電制御FETは、ゲート-ソース間電圧が低下しオン抵抗が上昇して発熱することから、この状態で通電が続くと劣化するおそれがある。したがって、従来の充放電制御回路では、負荷を接続した状態で充電器を接続しないようにする必要があった。
【0006】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の一つの側面では、二次電池の充電経路と放電経路とが同一でない場合において、負荷に対し放電を停止した状態で充電器を接続した際に、充電制御FETの発熱を抑制できるバッテリ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明の一実施形態における充放電制御回路は、
負荷と直列に接続され、前記負荷に対する放電経路を開閉する放電制御FET、及び、前記放電制御FETと充電器との間に接続され、前記充電器による充電経路を開閉する充電制御FETを用いて、二次電池の充放電を制御する充放電制御回路であって、
前記二次電池の正極及び負極に接続され、前記二次電池の充放電状態を監視する充放電監視回路と、
前記充放電監視回路からの前記二次電池の充放電状態を表す検出信号及び前記充電器の負極の電圧に応じて、前記放電経路において前記二次電池と前記負荷との間に接続されている前記放電制御FET、及び、前記充電経路において前記放電制御FETと前記充電器との間に接続されている前記充電制御FETをそれぞれオンオフし、前記放電経路及び前記充電経路をそれぞれ開閉させる制御を行う制御回路と、
を有し、
前記制御回路は、前記放電制御FETをオフにし、前記充電制御FETをオンにした後に、前記充電器の負極の電圧が所定の電圧以上であることを検知すると、前記充電制御FETをオフにすることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明の一つの側面では、二次電池の充電経路と放電経路とが同一でない場合において、負荷に対し放電を停止した状態で充電器を接続した際に、充電制御FETの発熱を抑制できるバッテリ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
本発明の一実施形態におけるバッテリ装置を示すブロック図である。
本実施形態において、負荷が接続されている状態で放電制御FETをオフにした後、充電器が接続された場合の電流を示す回路図である。
従来のバッテリ装置において、負荷が接続されている状態で放電制御FETをオフにした後、充電器が接続された場合のタイミングチャートである。
本実施形態において、負荷が接続されている状態で放電制御FETをオフにした後、充電器が接続された場合のタイミングチャートである。
本実施形態における制御回路の一部を示す回路図である。
本実施形態における制御回路の一部の変形例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(【0011】以降は省略されています)

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