專利名稱：過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)、電池組以及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在串聯(lián)連接的多個(gè)電池電芯的充電系統(tǒng)中采用的過(guò)電壓保護(hù) 系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在作為便攜式電子設(shè)備的一例的筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)(以后稱為筆記本
PC)中，隨著CPU的工作頻率的高速化等，消耗功率不斷增加，另一方面， 要求在移動(dòng)的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間工作以及小型輕量化等。由此，筆記本PC配備的
蓄電池很多時(shí)候采取準(zhǔn)備多個(gè)由高能量密度的鋰離子蓄電池構(gòu)成的電池電芯， 通過(guò)串聯(lián)連接以及并聯(lián)連接對(duì)它們進(jìn)行組合，然后將其收容在殼體中的電池組
(Battery Pack)的形式。
在對(duì)鋰離子蓄電池進(jìn)行充放電時(shí)，需要精密地控制充放電電流以及充放電 電壓，特別是需要嚴(yán)密地進(jìn)行恒定電壓控制期間的充電電壓的控制。因此，在 使用鋰離子蓄電池的電池組中， 一般采用在電池組的內(nèi)部設(shè)置MPU (微處理 器)，MPU在充電以及放電的過(guò)程中監(jiān)視電池組內(nèi)部的狀態(tài)，向筆記本PC主 體發(fā)送信息，或者使保護(hù)電路動(dòng)作的被稱為聰明電池的構(gòu)造。聰明電池是基于 美國(guó)英特爾(Intel)公司和美國(guó)金霸王(Duracell)公司所倡導(dǎo)的、被稱為聰 明電池系統(tǒng)(Smart Battery System, SBS )的標(biāo)準(zhǔn)的電池裝置?；谠摌?biāo)準(zhǔn)的 電池組也^皮稱為智能電池。
在智能電池中，將MPU、電流測(cè)定電路、電壓測(cè)定電路、剩余容量計(jì)算 電路和溫度傳感器等安裝在電路基板上所得到的電路部分和多個(gè)電池電芯被 收容在一個(gè)殼體中，MPU可以經(jīng)由數(shù)據(jù)線與筆記本PC主體的嵌入式控制器 進(jìn)行通信。在智能電池中還設(shè)有過(guò)電壓保護(hù)電路，在使用過(guò)程中電池電芯的電 壓成為過(guò)電壓時(shí)，使充電電路中設(shè)置的切斷元件進(jìn)行動(dòng)作來(lái)停止充電。
專利文獻(xiàn)1在鋰電池的電池組中配備第1保護(hù)功能部和第2保護(hù)功能部， 在第1保護(hù)功能部檢測(cè)到4.3V的電芯電壓時(shí)，使FET動(dòng)作來(lái)停止充電，在第
2保護(hù)功能部檢測(cè)到4.5V的電芯電壓時(shí)，使帶有電阻的溫度熔絲熔斷來(lái)停止 充電。通過(guò)這樣的電路結(jié)構(gòu)，即使第l保護(hù)功能部存在異常，也會(huì)由第2保護(hù) 功能部進(jìn)行后備來(lái)保證電池電芯不超過(guò)允許的最大電壓。專利文獻(xiàn)2公開了通 過(guò)閾值不同的多個(gè)判定電路使多個(gè)電池電芯的過(guò)電壓檢測(cè)多重化的過(guò)充電過(guò) 》文電一企測(cè)電3各。
許最大電壓，在電芯電壓超過(guò)閾值時(shí)需要可靠地停止充電。另一方面，還需要 在充電器根據(jù)設(shè)定電壓正常動(dòng)作時(shí)不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作。在充電器的輸出電壓中存 在相對(duì)于設(shè)定電壓的誤差，而且還會(huì)由于環(huán)境溫度的變化或漂移引起電芯電壓 的變化，所以需要在充電器的設(shè)定電壓和過(guò)電壓保護(hù)電路的閾值之間設(shè)置一定 的余量。
近年來(lái)，要求對(duì)于鋰離子蓄電池的使用確保更高的安全性。因此，在相關(guān) 的業(yè)界團(tuán)體等之間，進(jìn)一步強(qiáng)化鋰離子蓄電池的安全基準(zhǔn)。具體地說(shuō)，雖然目 前以把電芯電壓的允許最大電壓設(shè)為4.40V以下作為標(biāo)準(zhǔn)，但是希望將該允許 最大電壓降低到4.25V,希望充電系統(tǒng)在進(jìn)行充電的過(guò)程中電芯電壓不超過(guò)該 允許最大電壓。
在串聯(lián)連接3 4個(gè)鋰離子蓄電池來(lái)構(gòu)成電池組合(Battery Set)的情況下， 充電器在恒壓控制期間進(jìn)行動(dòng)作，以使在電池組合兩端施加的輸出電壓變?yōu)楹?br> 置如果電芯電壓達(dá)到閾值則停止充電的過(guò)電壓保護(hù)電路，并且還進(jìn)行后備，以 便即使在該過(guò)電壓保護(hù)電路無(wú)法正常動(dòng)作時(shí)，電芯電壓也不會(huì)超過(guò)允許最大電 壓。
專利文獻(xiàn)1記載的現(xiàn)有的過(guò)電壓保護(hù)電路，為了保證電芯電壓不超過(guò)允許 最大電壓，通過(guò)一同監(jiān)視電芯電壓的第1保護(hù)功能部和第2保護(hù)功能部將過(guò)電 壓保護(hù)電路雙重化，第1保護(hù)功能部使作為可逆元件的FET動(dòng)作來(lái)停止充電，
了使可逆元件先進(jìn)行動(dòng)作，將兩者的閾值設(shè)定為不同的值。即，第2保護(hù)電路 與第l保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)相同，實(shí)現(xiàn)完善的后備功能。
現(xiàn)象在電芯電壓接近使可逆元件進(jìn)行動(dòng)作的閾值的狀態(tài)時(shí)，在由于環(huán)境溫度
的急劇變化或過(guò)電壓保護(hù)電路的漂移等原因?qū)е聲簳r(shí)超過(guò)了閾值的情況下，通 過(guò)可逆元件使充電暫時(shí)停止，在確認(rèn)安全后可以繼續(xù)再次充電。設(shè)定為非可逆 元件后進(jìn)行動(dòng)作的原因在于，為了可靠地防止可能引起火災(zāi)的重大事故，在充 電電壓超過(guò)了其閾值時(shí)完全停止使用該電池組。
一般在筆記本PC中采用專利文獻(xiàn)1的通過(guò)可逆元件和非可逆元件構(gòu)成的
雙重化的過(guò)電壓保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)。在這樣的過(guò)電壓保護(hù)電路中，為了在進(jìn)行正
常充電的期間不停止充電，需要使充電器的設(shè)定電壓成為相對(duì)于使可逆元件進(jìn)
行動(dòng)作的較低閾值進(jìn)一步設(shè)置了余量的較低的值。但是，當(dāng)降低充電器的設(shè)定
電壓時(shí)滿充電容量減小或者達(dá)到滿充電容量所需要的時(shí)間變長(zhǎng)，所以并非理 相
專利文獻(xiàn)2中記載的判定電路，通過(guò)對(duì)判定電路進(jìn)行雙重化或三重化，即 使一個(gè)判定電路發(fā)生故障，也可以通過(guò)多數(shù)決定處理繼續(xù)進(jìn)行判定，各個(gè)判定 電路對(duì)于過(guò)充電具有3.75V、 4.0V、 4.25V這樣的不同的閾值。因此，當(dāng)沒(méi)有 使充電器的設(shè)定電壓成為比判定電路的最低閾值還低的值時(shí)，判定電路檢測(cè)出 過(guò)充電所對(duì)應(yīng)的異常。
目前，在電池電芯的允許最大電壓為4.40V時(shí)，即使考慮到整個(gè)充電系統(tǒng) 的誤差也可以使充電器的設(shè)定電壓為每個(gè)電池電芯4.20V,所以沒(méi)有產(chǎn)生滿充 電容量所對(duì)應(yīng)的問(wèn)題，但是在使允許最大電壓下降到4.25V時(shí)，如果采用雙重 化的過(guò)電壓保護(hù)電路使充電器的設(shè)定電壓降低作為其差的0.15V,則遭遇到滿 充電容量降低這樣的新問(wèn)題。因此，需要通過(guò)與現(xiàn)有的雙重化或三重化的過(guò)電 壓保護(hù)方式不同的新的方式，保證電芯電壓不會(huì)超過(guò)允許最大電壓的過(guò)電壓保 護(hù)系統(tǒng)。
專利文獻(xiàn)1特開2000-166107號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2005-323459號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種提高充電器的設(shè)定電壓，同時(shí)保證電芯 電壓不會(huì)超過(guò)通過(guò)闊值限制的值的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)。而且，本發(fā)明的目的在于過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)。而且，本發(fā)明的目的在于提供實(shí)現(xiàn)這樣的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)的 電池組、電子設(shè)備以及在這樣的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)中執(zhí)行的過(guò)電壓的防止方法。
本發(fā)明涉及 一 種用于通過(guò)充電器對(duì)串聯(lián)連接的多個(gè)電池電芯構(gòu)成的電池 組合進(jìn)行充電的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)。保護(hù)電壓測(cè)定部測(cè)定各電池電芯的電芯電 壓，運(yùn)算部根據(jù)各個(gè)電池電芯的電芯電壓計(jì)算電池組合的兩端電壓，作為測(cè)定 電壓進(jìn)行輸出。過(guò)電壓設(shè)定部在任意一個(gè)電池電芯的電芯電壓達(dá)到閾值時(shí)，輸 出第l停止信號(hào)，停止對(duì)電池組合的充電。因此，只要包含保護(hù)電壓測(cè)定部和 過(guò)電壓設(shè)定部的過(guò)電壓保護(hù)電路正常動(dòng)作，任何一個(gè)電池電芯的電芯電壓都不 會(huì)超過(guò)由閾值限制的值。在此，包含過(guò)電壓保護(hù)電路動(dòng)作的值相對(duì)于實(shí)際的電 芯電壓的么、差，來(lái)決定由閾值限制的值。
本發(fā)明的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)，即使在保護(hù)電壓測(cè)定部的動(dòng)作發(fā)生故障的情況 下，電芯電壓也不會(huì)超過(guò)由閾值限制的值。即，診斷電壓測(cè)定部測(cè)定電池組合 的兩端電壓并作為診斷電壓進(jìn)行輸出，比較部根據(jù)將測(cè)定電壓的值與診斷電壓 的值進(jìn)行比較后的結(jié)果，如果存在異常則輸出第2停止信號(hào)，來(lái)停止對(duì)電池組
比較部可以根據(jù)將測(cè)定電壓的值和診斷電壓的值進(jìn)行比較后的結(jié)果，輸出停止 對(duì)電池組合充電的第2停止信號(hào)。
如此，在本發(fā)明的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)中，在系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)作的期間可以通過(guò)診 斷電壓測(cè)定部和比較部來(lái)診斷保護(hù)電壓測(cè)定部正在正常地進(jìn)行動(dòng)作，但診斷電 壓測(cè)定部不直接實(shí)現(xiàn)過(guò)電壓保護(hù)的功能。因此，為了保證電芯電壓不超過(guò)由閾 值限制的值，僅設(shè)置包含過(guò)電壓設(shè)定部和保護(hù)電壓測(cè)定部的單一的過(guò)電壓保護(hù) 電路即可，不需要準(zhǔn)備兩個(gè)不同的過(guò)電壓保護(hù)電路來(lái)進(jìn)行雙重化。在充電的過(guò) 程中還存在由于某種原因，電池組合的兩端電壓超過(guò)充電器的設(shè)定電壓而上 升，某個(gè)電池電芯的測(cè)定電壓超過(guò)闊值的情況。
此時(shí)，過(guò)電壓設(shè)定部輸出第l停止信號(hào)來(lái)停止充電，因?yàn)樵\斷電壓的值不 用于停止充電，所以可以在1個(gè)級(jí)別中設(shè)定過(guò)電壓保護(hù)電路的閾值。在本發(fā)明 的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)中，因?yàn)榭梢詫⒂糜谶^(guò)電壓保護(hù)的閾值設(shè)定為l個(gè)級(jí)別，所 以可以使充電器的設(shè)定電壓接近于對(duì)過(guò)電壓保護(hù)電路的公差和充電器的輸出
電壓相對(duì)于設(shè)定電壓的公差設(shè)定所需要的余量而選擇出的值，所以與進(jìn)行雙重
化的情況相比，可以將設(shè)定電壓維持在較高的值。
診斷電壓測(cè)定部測(cè)定電池組合的兩端電壓作為診斷電壓進(jìn)行輸出。在目前
那樣對(duì)過(guò)電壓保護(hù)電路進(jìn)行雙重化的情況下還檢測(cè)電芯電壓，而在本發(fā)明中僅 檢測(cè)兩端電壓即可，所以與檢測(cè)電芯電壓相比可以簡(jiǎn)化電路。通過(guò)將過(guò)電壓設(shè)
器的設(shè)定電壓設(shè)定為在該充電系統(tǒng)中可以允許的最大值。在此，在電壓保護(hù)電 路對(duì)于實(shí)際的電芯電壓的公差、以及充電器的輸出電壓相對(duì)于設(shè)定電壓的公差 中設(shè)定所需要的余量，來(lái)決定在該充電系統(tǒng)中所允許的最大值。
第1停止信號(hào)可以使充電電路中設(shè)置的FET等恢復(fù)型切斷元件動(dòng)作，第2 停止信號(hào)可以使非恢復(fù)型切斷元件動(dòng)作。當(dāng)輸出第2停止信號(hào)時(shí)，因?yàn)樵诒Ｗo(hù) 電壓測(cè)定部或診斷電壓測(cè)定部的某一方中存在異常，所以為了切實(shí)地停止充電 來(lái)保證電芯電壓不超過(guò)由閾值限制的值，希望設(shè)置與通過(guò)第1停止信號(hào)進(jìn)行動(dòng) 作的恢復(fù)型切斷元件不同的非恢復(fù)型切斷元件并使其進(jìn)行動(dòng)作。此外，在由于 環(huán)境溫度的變化或充電器的漂移等導(dǎo)致電芯電壓暫時(shí)超過(guò)了由閾值限制的值 的情況下，由于在確認(rèn)安全后可以再次開始充電，因此通過(guò)第l停止信號(hào)使恢 復(fù)型切斷元件進(jìn)行動(dòng)作是理想的。
診斷電壓測(cè)定部在從開始對(duì)電池組合進(jìn)行充電到充電結(jié)束的期間，比較測(cè) 定電壓的值和診斷電壓的值，在設(shè)為根據(jù)該結(jié)果輸出停止對(duì)電池組合充電的第 2停止信號(hào)時(shí)，在充電初期的電芯電壓較低的期間檢測(cè)到保護(hù)電壓測(cè)定部或診 斷電壓測(cè)定部的異常的可能性變高，與在電芯電壓高的期間輸出第2停止信號(hào) 來(lái)停止充電相比，進(jìn)一步提高對(duì)于確保最大允許電壓的安全性。通過(guò)以相互獨(dú) 立的半導(dǎo)體裝置構(gòu)成保護(hù)電壓測(cè)定部和診斷電壓測(cè)定部，或者使診斷電壓測(cè)定 部和電池電芯之間的布線以及保護(hù)電壓測(cè)定部和電池電芯之間的布線成為其 它系統(tǒng)，保護(hù)電壓測(cè)定部和診斷電壓測(cè)定部的獨(dú)立性提高，系統(tǒng)的可靠性進(jìn)一 步提高。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種提高充電器的設(shè)定電壓，同時(shí)保證電芯電壓不會(huì) 超過(guò)由閾值限制的值的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)。而且，根據(jù)本發(fā)明，提供了通過(guò)單一而且，根據(jù)本發(fā)明，提供了實(shí)現(xiàn)這樣的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)的電池組、電子設(shè)備以
及在這樣的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)中執(zhí)行的過(guò)電壓的防止方法。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的由電池組以及筆記本PC構(gòu)成的充電系統(tǒng)的 方框圖。
圖2 ^i明充電開始后從充電器輸出的輸出電壓以及^r出電流隨時(shí)間的變化。
圖3是說(shuō)明圖i所示的電池組的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)的方框圖。
圖4說(shuō)明現(xiàn)有的雙重化的過(guò)電壓保護(hù)電路和本實(shí)施方式的過(guò)電壓保護(hù)系
統(tǒng)中的充電器的設(shè)定電壓的比較。
圖5是說(shuō)明電池組的布線結(jié)構(gòu)的平面圖。 符號(hào)說(shuō)明
10電池組；11、 12、 13電池電芯；17》丈電FET; 19充電FET; 14電池 組合；21AFE; 23 MPU; 100筆記本PC; 101嵌入式控制器(EC ); 103充電 器；123基準(zhǔn)電壓源
具體實(shí)施例方式
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的基于SBS標(biāo)準(zhǔn)的電池組10以及筆記本 PC100所構(gòu)成的充電系統(tǒng)的方框圖。電池組IO在殼體內(nèi)設(shè)置有串聯(lián)連接三 個(gè)鋰離子電池電芯11~13而得的電池組合14、感應(yīng)電阻15、放電FET17、充 電FET19、 AFE (模擬前端)21、 MPU (微處理器)23、電壓調(diào)整器25、熱 敏電阻27以及診斷電壓測(cè)定部等電子部件。在電池組10和筆記本PC100之 間，通過(guò)+端子31、 C端子33、 D端子35、 T端子37以及-端子39這5個(gè)端 子進(jìn)行連接。來(lái)自電池組合14的放電電流以及對(duì)于電池組合14的充電電流通 過(guò)經(jīng)由+端子31以及_端子39的充放電電路在與PC100之間流動(dòng)。C端子33 和D端子35分別與MPU23的時(shí)鐘端子以及數(shù)據(jù)端子連接，T端子37與檢測(cè) 電池電芯11周圍的溫度的熱敏電阻27連接。
AFE21以及MPU23是通過(guò)從電壓調(diào)整器25提供的恒定電壓進(jìn)行工作的 集成電路。AFE21以及MPU23之間相互進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。AFE21具有取得電 池電芯11 13各自的電位差的模擬輸入端子VI、 V2、 V3;以及取得感應(yīng)電阻15兩端的電位差的模擬輸入端子II、 12。 AFE21還具備模擬輸出端子D-CTL 以及C-CTL,其用于輸出對(duì)放電FET17以及充電FET19進(jìn)行導(dǎo)通/截止控制的 信號(hào)。AFE21測(cè)定電芯電壓，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字值之后發(fā)送給MPU23。
AFE21根據(jù)感應(yīng)電阻15檢測(cè)到的電壓測(cè)定在電池組合14中流動(dòng)的充電 電流以及放電電流，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字值之后發(fā)送給MPU23。 MPU23是除了 8 16位程度的CPU之外，在一個(gè)封裝中還具備RAM、 ROM、閃速存儲(chǔ)器以 及計(jì)時(shí)器等的集成電路。MPU23根據(jù)從AFE21發(fā)送的電壓以及電流，監(jiān)視充 電量或放電量，計(jì)算剩余容量。MPU23還具備過(guò)電流保護(hù)功能、過(guò)電壓保護(hù) 功能(也稱為過(guò)充電保護(hù)功能)、以及低電壓保護(hù)功能(也稱為過(guò)放電保護(hù)功 能)，在根據(jù)從AFE21取得的電壓值或電流值在電池組10中檢測(cè)到異常時(shí)， 斷開放電FET17以及充電FET19或者斷開其中之一來(lái)進(jìn)行保護(hù)。過(guò)電流保護(hù) 功能、過(guò)電壓保護(hù)功能以及低電壓保護(hù)功能通過(guò)在MPU23中執(zhí)行的程序構(gòu)成。
時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線從MPU23分別經(jīng)由C端子33以及D端子35，與筆記本 PC100—側(cè)的嵌入式控制器(EC) 101連4妻，MPU23和EC101之間的通信成 為可能。MPU23經(jīng)由數(shù)據(jù)線對(duì)EC101發(fā)送對(duì)充電器103設(shè)定的設(shè)定電流的值 以及設(shè)定電壓的值，EC101經(jīng)由基準(zhǔn)電壓源123對(duì)充電器103設(shè)置該設(shè)定值， 控制充電器103的動(dòng)作。MPU23通過(guò)把對(duì)充電器設(shè)定的設(shè)定電流的值或者設(shè) 定電壓的值指定為零，可以使充電器103的動(dòng)作停止。診斷電壓測(cè)定部71測(cè) 定作為電池組合14的兩端的電壓的兩端電壓，將其輸出給MPU23的模擬輸 入端子Vin。對(duì)于包含診斷電壓測(cè)定部71的本發(fā)明的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)，將在 后面進(jìn)行詳細(xì)敘述。
筆記本PC100的電源管理功能以EC101為中心，由充電器103以及DC-DC 轉(zhuǎn)換器121等構(gòu)成。EC101是除了電源之外，也對(duì)構(gòu)成筆記本PC100的大量 硬件要素進(jìn)行控制的集成電路。EC101可以通過(guò)與MPU23的通信，取得有關(guān) 電池組合14的剩余容量、對(duì)充電器設(shè)定的設(shè)定電壓以及設(shè)定電流等信息。 EC 101在充電以及放電過(guò)程中，從MPU23取得在電池組合14中流動(dòng)的電流 以及兩端電壓的信息。而且，EC101檢測(cè)根據(jù)電池電芯11 13周圍的溫度而變 化的熱敏電阻27的電阻值來(lái)檢測(cè)該溫度，在存在異常時(shí)通知給MPU23, MPU23使放電FET17以及充電FET19截止來(lái)停止充放電。
充電器103具備由FET105以及FET107構(gòu)成的開關(guān)電路；由電感器109 以及電容器111構(gòu)成的平滑電路。充電器103驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路，然后通過(guò)平滑電 路降低輸出的電流的脈動(dòng)，把從AC適配器151輸入的直流電壓轉(zhuǎn)換為適合于 對(duì)電池組合14進(jìn)行充電的直流電壓，然后輸出給電池組10。充電器103通過(guò) 恒流恒壓方式(CC-CV Constant Current Constant Voltage )對(duì)電池組合14進(jìn)行 充電。在充電器103的電流設(shè)定值輸入Iset以及電壓設(shè)定值輸入Vset輸入來(lái) 自對(duì)筆記本PC100內(nèi)部生成的恒定電壓進(jìn)行分壓而得的基準(zhǔn)電壓源123的電 壓。
基準(zhǔn)電壓源123根據(jù)來(lái)自EC101的指示，在電壓設(shè)定值輸入Vset輸入設(shè) 定電壓，在電流設(shè)定值輸入Iset輸入設(shè)定電流。對(duì)充電器103的電壓反饋輸入 FB-V以及電流反饋輸入FB-I連接來(lái)自在筆記本PC —側(cè)準(zhǔn)備的分壓電阻113、 115和感應(yīng)電阻117的輸出，分別輸入充電器的輸出電壓以及輸出電流。
AC適配器151的初級(jí)側(cè)通過(guò)AC電源線(cord) 153與工業(yè)電源連接，次 級(jí)側(cè)通過(guò)DC電纜155與筆記本PC100連接。DC-DC轉(zhuǎn)換器121把從AC適 配器151取得的DC電壓或者從電池組合14取得的DC電壓轉(zhuǎn)換為必要的電 壓，然后提供給筆記本PC100內(nèi)的系統(tǒng)負(fù)載(未圖示)。
此外，圖l為了說(shuō)明本實(shí)施方式，只不過(guò)簡(jiǎn)要記載了主要的硬件結(jié)構(gòu)以及 連接關(guān)系。例如，為了構(gòu)成電池組10以及筆記本PC100還使用磁盤、光盤、 鍵盤等很多電氣電路以及裝置，但這些對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的， 所以省略記載，不進(jìn)行詳細(xì)的記述。將圖中記載的多個(gè)方框構(gòu)成為1個(gè)集成電 路或者相反將1個(gè)框分割為多個(gè)集成電路，也在本領(lǐng)域的人員可以任意選擇的 范圍內(nèi)，包含在本發(fā)明的范圍中。
圖2說(shuō)明充電開始后從充電器103輸出的輸出電壓Vot以及輸出電流lot 隨時(shí)間的變化。充電器103通過(guò)恒流恒壓充電方式對(duì)電池組合14進(jìn)行充電。 對(duì)充電器的電壓設(shè)定值輸入Vset設(shè)定恒壓控制期間的設(shè)定電壓vchg,對(duì)電流 設(shè)定值輸入Iset設(shè)定恒流控制期間的設(shè)定電流Ichg。當(dāng)在時(shí)刻0充電器103開 始充電時(shí)，充電器103為了使輸出電流Iot成為設(shè)定電流Ichg使FET105以及 FET107進(jìn)行動(dòng)作來(lái)控制輸出電壓Vot。因?yàn)樵诔潆娖?03和電池組合14之間 存在電阻，所以電池組合14的兩端電壓Vc成為低于充電器的輸出電壓Vot 的值。
從充電開始到時(shí)刻tl為恒流控制期間，從時(shí)刻tl到時(shí)刻t2為恒壓控制期
間。當(dāng)反饋給充電器103的輸出電壓Vot等于設(shè)定電壓時(shí)，充電器103進(jìn)入恒 壓控制期間，為了使輸出電壓Vot等于設(shè)定電壓Vchg,使FET105以及FET107 進(jìn)行動(dòng)作。在恒壓控制期間，當(dāng)輸出電流lot達(dá)到》丈電結(jié)束電流Ichg 1的時(shí)刻 充電結(jié)束。在充電結(jié)束的時(shí)刻，電池組合的兩端電壓Vc變?yōu)榇篌w等于輸出電 壓Vot。在乂人時(shí)刻t0到時(shí)刻t2之間充電的電量成為電池電芯11 13的滿充電 容量。因此，在允許范圍內(nèi)將充電器的設(shè)定電壓Vchg設(shè)定得越高，越可以增 大滿充電容量，并且可以縮短充電時(shí)間。
只要充電器103正常進(jìn)行動(dòng)作，便在恒壓控制期間在誤差的范圍內(nèi)控制輸 出電壓Vot來(lái)維持設(shè)定電壓Vchg,所以可以管理電池組合14的兩端電壓的上 限，但是無(wú)法進(jìn)行管理以使構(gòu)成電池組合14的電池電芯11~13的電芯電壓不 超過(guò)允許最大值。
圖3是用于說(shuō)明圖1所示的電池組10的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)的方框圖。在圖 3中表示了在圖1中省略的熔絲61、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器73、寄存器75,而且， 還表示了 AFE21的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及MPU23的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。熔絲61被設(shè)置在充放 電電路中，其是通過(guò)從MPU23提供的動(dòng)作電流在內(nèi)部的電阻中流動(dòng)，元件熔 斷來(lái)切斷電路的非恢復(fù)型切斷元件。
AFE21包含保護(hù)電壓測(cè)定部51、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器53、寄存器55以及FET 控制部57。保存電壓測(cè)定部51對(duì)構(gòu)成電池組合14的串聯(lián)連接的電池電芯 11~13的各個(gè)電壓進(jìn)行測(cè)定。保護(hù)電壓測(cè)定部51在內(nèi)部包含根據(jù)MPU23的指 示進(jìn)行動(dòng)作的選擇器，切換進(jìn)行測(cè)定的電池電芯來(lái)按照順序?qū)y(cè)定到的電芯電 壓的測(cè)定值發(fā)送給模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器53。模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器53將測(cè)定值發(fā)送給 寄存器55, MPU23定期地讀取寄存器55的數(shù)據(jù)。FET控制部57根據(jù)來(lái)自 MPU23的停止信號(hào)，斷開充電FET19以及放電FET17。
診斷電壓測(cè)定部71在從MPU23指示的時(shí)刻測(cè)定電池組合14的兩端電壓， 將測(cè)定值發(fā)送給^f莫擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器73,模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器73將測(cè)定值發(fā)送給寄 存器75。 MPU23定期地讀取寄存器75的值。MPU23包含過(guò)電壓設(shè)定部63、 運(yùn)算部65以及比較部67。過(guò)電壓設(shè)定部63、運(yùn)算部65以及比較部67由在處
理器中執(zhí)行的程序?qū)崿F(xiàn)。但是，在本發(fā)明中也可以通過(guò)硬件構(gòu)成所述各部。在 過(guò)電壓設(shè)定部63中設(shè)定有用于維持過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)保證的各個(gè)電池電芯
11 13的允許最大電壓的閾值。
在該實(shí)施例中，保護(hù)電壓測(cè)定部51具有士0.03V的/>差，所以過(guò)電壓設(shè) 定部63通過(guò)對(duì)于4.25V的允許最大電壓使設(shè)定值為4.22V,保證了電芯電壓 不超過(guò)允許最大電壓。過(guò)電壓設(shè)定部63在任意一個(gè)電池電芯的電芯電壓超過(guò) 了閾值時(shí)對(duì)FET控制部57發(fā)送停止信號(hào)。運(yùn)算部65定期地從寄存器55取得 各電池電芯的電芯電壓，對(duì)該值進(jìn)行合計(jì)來(lái)計(jì)算電池組合14的兩端電壓，然 后發(fā)送給比較部67。此外，定期地將各個(gè)電池電芯11 13的電芯電壓發(fā)送給 過(guò)電壓設(shè)定部63。比較部67比較從寄存器75取得的電池組合的兩端電壓和 從運(yùn)算部65取得的兩端電壓，在判斷為存在規(guī)定值以上的差時(shí)對(duì)熔絲61發(fā)送 停止信號(hào)熔斷熔絲61。
考慮保護(hù)電壓測(cè)定部51和模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器53帶來(lái)的公差以及診斷電壓 測(cè)定部71和模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器73帶來(lái)的公差來(lái)決定規(guī)定值以上的差。此外， 判斷具有規(guī)定值以上的差可以根據(jù)多個(gè)數(shù)據(jù)的比較來(lái)進(jìn)行。比較部67在對(duì)熔 絲61發(fā)送停止信號(hào)時(shí)，還可以一并對(duì)FET控制部57發(fā)送停止信號(hào)來(lái)使充電 FET19以及放電FET17斷開，而且還可以對(duì)EC101進(jìn)行指示來(lái)停止充電器103 的動(dòng)作。
然后，對(duì)圖3所示的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。MPU23對(duì)EC101 發(fā)送設(shè)定電流Ichg和設(shè)定電壓Vchg。 EC101在基準(zhǔn)電壓源123中設(shè)定設(shè)定電 流Ichg和設(shè)定電壓Vchg,基準(zhǔn)電壓源123把與它們對(duì)應(yīng)的電壓值提供給充電 器103的電流設(shè)定值輸入Iset、電壓設(shè)定值輸入Vset,使充電器103開始進(jìn)行 動(dòng)作。充電器103最初通過(guò)恒流控制對(duì)電池組合14進(jìn)行充電。
保護(hù)電壓測(cè)定部51在從MPU23指示的時(shí)刻測(cè)定電池電芯11 13的各個(gè) 電芯電壓，經(jīng)由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器53以及寄存器55發(fā)送給運(yùn)算部65。此時(shí)， 診斷電壓測(cè)定部71也在從MPU23指示的時(shí)刻測(cè)定電池組合14的兩端電壓， 將其作為診斷電壓經(jīng)由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換部73以及寄存器75發(fā)送給比較部67。 運(yùn)算部65對(duì)電池電'芯11 13的各個(gè)電芯電壓進(jìn)行合計(jì)來(lái)計(jì)算電池組合14的兩 端電壓，將其作為測(cè)定電壓發(fā)送給比較部67。比較部67在規(guī)定的時(shí)刻比較相
當(dāng)于電池組合14的兩端電壓的、從運(yùn)算部65取得的測(cè)定電壓，以及同時(shí)從寄 存器75取得的診斷電壓。
只要即便考慮公差，兩者的差也在可允許的范圍內(nèi)，比較部67就不對(duì)熔 絲61發(fā)送停止信號(hào)。只要從運(yùn)算部65取得的電池電芯11~13的任意一個(gè)的電 芯電壓都沒(méi)有達(dá)到4.22V的閾值，過(guò)電壓設(shè)定部63就不會(huì)對(duì)FET控制部57 發(fā)送停止信號(hào)。過(guò)電壓設(shè)定部63在從運(yùn)算部65取得的電池電芯11~13的任意 一個(gè)的電芯電壓達(dá)到4.22V的閾值時(shí)，對(duì)FET控制部57發(fā)送停止信號(hào)，F(xiàn)ET 控制部57斷開充電FET19來(lái)停止充電，并且還斷開放電FET17來(lái)禁止放電。 此時(shí)，過(guò)電壓設(shè)定部63還可以指示EC101停止充電器103的動(dòng)作。
然后，MPU23對(duì)EC 101進(jìn)行指示使設(shè)定電流Ichg以及設(shè)定電壓Vchg成 為0, EC101經(jīng)由基準(zhǔn)電壓源123在電流設(shè)定值輸入Iset以及電壓設(shè)定值輸入 Vset設(shè)定0。結(jié)果，充電器103停止充電。在整個(gè)恒流控制期間以及恒壓控制 期間，從開始充電到結(jié)束連續(xù)地進(jìn)行這樣的動(dòng)作狀態(tài)。
只要保護(hù)電壓測(cè)定部51在規(guī)定的公差范圍內(nèi)測(cè)定了電芯電壓，任意一個(gè) 電池電芯11 13在充電的過(guò)程中都不會(huì)超過(guò)允許最大電壓。當(dāng)過(guò)電壓設(shè)定部 63對(duì)FET控制部57發(fā)送了停止信號(hào)時(shí)，在充電FET19沒(méi)有根據(jù)來(lái)自FET控 制部57的控制信號(hào)斷開的情況下，MPU23即使對(duì)FET控制部57發(fā)送了停止 信號(hào)仍然檢測(cè)到充電電流沒(méi)有變?yōu)?,對(duì)ECIOI進(jìn)行指示停止充電器103。在 MPU23產(chǎn)生故障無(wú)法讀取寄存器55的數(shù)據(jù)時(shí)，EC101根據(jù)沒(méi)有從MPU23發(fā) 送來(lái)充電過(guò)程中的電壓以及電流，檢測(cè)出MPU23的故障，停止充電器103的 動(dòng)作。在MPU23無(wú)法與EC101通信的情況下，EC101同樣會(huì)停止充電器103 的動(dòng)作。
在充電器103或EC101發(fā)生了故障時(shí)，還存在即使從MPU23對(duì)EC101 發(fā)送了停止充電的信號(hào)，充電器103仍繼續(xù)進(jìn)行動(dòng)作的情況，但因?yàn)檫^(guò)電壓設(shè) 定部63對(duì)FET控制部57發(fā)送停止信號(hào)，所以通過(guò)FET控制部57斷開FET19， 電池電芯11~13都不會(huì)超過(guò)允許最大電壓。但是，當(dāng)保護(hù)電壓測(cè)定部51發(fā)生 故障，無(wú)法測(cè)量正確的電芯電壓時(shí)，即使過(guò)電壓設(shè)定部63在4.KV輸出停止 信號(hào)，此時(shí)的某個(gè)電池電芯的電芯電壓也有可能超過(guò)4.25V。
在本實(shí)施方式的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)中，利用診斷電壓測(cè)定部71測(cè)定到的診
斷電壓，即使在保護(hù)電壓測(cè)定部51以及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器53沒(méi)有正常進(jìn)行動(dòng)
作的情況下，電芯電壓也不會(huì)超過(guò)作為允許最大電壓的4.25V。比較部67比 較從運(yùn)算部65取得的作為電池組合14的兩端電壓的測(cè)定電壓、以及從寄存器 75取得的診斷電壓，在兩者的差超過(guò)了規(guī)定的值時(shí)，對(duì)熔絲61發(fā)送停止信號(hào)。 結(jié)果，通過(guò)熔絲61熔斷，該電池組10只要不更換熔絲61便無(wú)法進(jìn)行充電和 放電。比較部67除了熔絲61之外還可以一同對(duì)FET控制部57發(fā)送停止信號(hào)， 來(lái)斷開充電FET19以及放電FET17。而且，比較部67還可以指示EC101停止 充電器103。
診斷電壓測(cè)定部71檢測(cè)保護(hù)電壓測(cè)定部51以及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器53沒(méi)有 正常動(dòng)作的情況，起到間接地消除電芯電壓超過(guò)4.25V的可能性的作用。比較 部67即使在診斷電壓測(cè)定部71以及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器73沒(méi)有正常進(jìn)行動(dòng)作時(shí)， 在兩者的差超過(guò)規(guī)定的值時(shí)對(duì)熔絲61發(fā)送充電停止信號(hào)。
在該過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)中，診斷電壓測(cè)定部71不是作為直接的過(guò)電壓保護(hù)
因?yàn)槌潆娖?03的設(shè)定電壓Vchg不超過(guò)l個(gè)級(jí)別的閾值即可，所以與雙重化 的過(guò)電壓保護(hù)電^^中將閾值設(shè)定為2個(gè)級(jí)別相比，可以較高地設(shè)定充電器103 的設(shè)定電壓Vchg。圖4 (A)表示采用現(xiàn)有的雙重化的過(guò)電壓保護(hù)電路時(shí)充電 器的設(shè)定電壓Vchg，圖4 (B)表示采用本實(shí)施方式的單一的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng) 的充電器的設(shè)定電壓Vchg。充電器的設(shè)定電壓Vchg使電池組合的兩端電壓除 以電池電芯的數(shù)量，換算成電芯電壓。所有的過(guò)電壓保護(hù)電路的動(dòng)作電壓都存 在± 0.03V的公差，使充電器的輸出電壓對(duì)于設(shè)定電壓Vchg具有± 0.03V的公 差。此外，在過(guò)電壓保護(hù)電路之間以及過(guò)電壓保護(hù)電路和充電器的輸出電壓之 間設(shè)置O.OIV的余量。
當(dāng)充電器的輸出電壓相對(duì)于設(shè)定電壓Vchg收斂于公差的范圍內(nèi)，并且設(shè) 定為第1級(jí)別的過(guò)電壓保護(hù)電路和第2級(jí)別的過(guò)電壓保護(hù)電路不會(huì)同時(shí)進(jìn)行動(dòng) 作時(shí)，在圖4(A)中，充電器的設(shè)定電壓Vchg成為4.08V,但在圖4(B) 中，設(shè)定電壓Vchg成為4.15V。因此，在本實(shí)施方式的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)中， 可以將充電電壓的值提高0.07V。實(shí)現(xiàn)充電電壓的提高的原因在于，在現(xiàn)有方 式中，為了使電芯電壓不超過(guò)允許最大值而通過(guò)過(guò)電壓保護(hù)電路的雙重化來(lái)應(yīng)
對(duì)，但在本實(shí)施方式中，釆用單一的過(guò)電壓保護(hù)電路，在包含診斷電壓測(cè)定部
71以及比較部67的診斷電路檢測(cè)到過(guò)電壓保護(hù)電路的異?；蜃陨淼漠惓r(shí)，
轉(zhuǎn)移至安全一側(cè)停止充電系統(tǒng)的動(dòng)作。
診斷電壓測(cè)定部71因?yàn)闇y(cè)定電池組合14的兩端電壓即可，所以與保護(hù)電 壓測(cè)定部51相比可以簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)。因此，與對(duì)包含保護(hù)電壓測(cè)定部51的 AFE21進(jìn)行雙重化相比，可以將成本抑制得較低，并且可以提高可靠性。當(dāng) 然，還可以由it斷電壓測(cè)定部71測(cè)定電芯電壓，由比4^部67在電芯電壓之間 進(jìn)行比較來(lái)輸出停止信號(hào)。診斷電壓測(cè)定部71可以與AFE21構(gòu)成為同一半導(dǎo) 體裝置，但為了提高安全性可以構(gòu)成為其它的半導(dǎo)體裝置。
圖5是表示電池組10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的平面圖。在殼體80中容納了電路板 81和6個(gè)電池電芯1la 13b。在電路板81上安裝有圖3所示的構(gòu)成要素中除 電池電芯以外的構(gòu)成要素。將并聯(lián)連接的2個(gè)電池電芯串聯(lián)連接3組，來(lái)構(gòu)成 電池組合。在電池電芯和保護(hù)電壓測(cè)定部51之間，通過(guò)實(shí)線表示的4條配線 連接。電池組合的兩端電極和診斷電壓測(cè)定部71之間，通過(guò)虛線所示的2條 配線連4妄。
通過(guò)端子87以及端子85進(jìn)行電池電芯lla、 lib與各個(gè)配線的連接，通 過(guò)端子91以及端子93進(jìn)行電池電芯13a、 13b與各個(gè)配線的連接。如此，通
相互獨(dú)立，降低了對(duì)雙方都不提供電壓的可能性。本實(shí)施方式的過(guò)電壓保護(hù)系 統(tǒng)，只要保護(hù)電壓測(cè)定部或診斷電壓測(cè)定部的某一方正常進(jìn)行動(dòng)作，便可以檢 測(cè)另一方的異常、停止充電，因此，根據(jù)這樣的配線方法可以進(jìn)一部提高安全 性。
圖1所示的電池組10基于SBS標(biāo)準(zhǔn)，但本發(fā)明還可用于與不基于SBS 標(biāo)準(zhǔn)的稱為啞電池的電池組有關(guān)的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)。在啞電池的一個(gè)例子中， 在筆記本PC 100 —側(cè)設(shè)置圖1所示的MPU23 。此時(shí)，可以整合MPU23和EC 101 的功能。而且，在其他的啞電池中，有時(shí)在筆記本PC100—側(cè)設(shè)置AFE21以 及MPU23。此時(shí)，在筆記本PC—側(cè)還設(shè)置診斷電壓測(cè)定部71。即，本發(fā)明 的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)可適用于需要將電池組合14收容在殼體中，但其他的元件 或半導(dǎo)體裝置設(shè)置在電池組的殼體內(nèi)，或者設(shè)置在筆記本PC100內(nèi)的充電系
統(tǒng)。
至此，通過(guò)圖示的特定的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限 于圖示的實(shí)施方式。只要起到本發(fā)明的效果，可以采用任何目前已知的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)，其用于通過(guò)充電器對(duì)串聯(lián)連接的多個(gè)電池電芯構(gòu)成的電池組合進(jìn)行充電，其特征在于，具有保護(hù)電壓測(cè)定部，其測(cè)定各個(gè)電池電芯的電芯電壓；運(yùn)算部，其根據(jù)各個(gè)電池電芯的電芯電壓計(jì)算所述電池組合的兩端電壓，將其作為測(cè)定電壓進(jìn)行輸出；過(guò)電壓設(shè)定部，其在任意一個(gè)所述電池電芯的電芯電壓達(dá)到了閾值時(shí)，輸出停止對(duì)所述電池組合進(jìn)行充電的第1停止信號(hào)；診斷電壓測(cè)定部，其測(cè)定所述電池組合的兩端電壓，將其作為診斷電壓進(jìn)行輸出；以及比較部，其根據(jù)將所述測(cè)定電壓的值和所述診斷電壓的值進(jìn)行比較后的結(jié)果，輸出停止對(duì)所述電池組合進(jìn)行充電的第2停止信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于， 進(jìn)一步在充電電路中具有恢復(fù)型切斷元件和非恢復(fù)型切斷元件，所述第1停止信號(hào)使所述恢復(fù)型切斷元件動(dòng)作，所述第2停止信號(hào)使所述非恢復(fù)型切斷 元件動(dòng)作。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3的任意一項(xiàng)所述的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于， 所述比較部在開始對(duì)所述電池組合進(jìn)行充電到充電結(jié)束的期間，比較所述設(shè)定電壓的值和所述診斷電壓的值，根據(jù)比較的結(jié)果輸出停止對(duì)所述電池組合 進(jìn)行充電的第2停止信號(hào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4的任意一項(xiàng)所述的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于， 所述保護(hù)電壓測(cè)定部和所述診斷電壓測(cè)定部由相互獨(dú)立的半導(dǎo)體裝置構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5的任意一項(xiàng)所述的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于， 使所述診斷電壓測(cè)定部和所述電池電芯之間的配線以及所述保護(hù)電壓測(cè)定部和所述電池電芯之間的配線成為其它系統(tǒng)。
7. —種過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)，其用于通過(guò)充電器對(duì)串聯(lián)連接的多個(gè)電池電芯 構(gòu)成的電池組合進(jìn)行充電，其特征在于，具有保護(hù)電壓測(cè)定部，其測(cè)定各個(gè)電池電芯的電芯電壓，將其作為測(cè)定 電壓進(jìn)4亍l敘出；過(guò)電壓設(shè)定部，其在任意 一個(gè)所述電池電芯的測(cè)定電壓的值達(dá)到了閾值 時(shí)，輸出停止對(duì)所述電池組合進(jìn)行充電的第l停止信號(hào)；診斷電壓測(cè)定部，其測(cè)定各個(gè)電池電芯的電芯電壓，將其作為診斷電壓進(jìn) 行輸出；以及比較部，其根據(jù)將所述測(cè)定電壓的值和所述診斷電壓的值進(jìn)行比較后的結(jié) 果，輸出停止對(duì)所述電池組合進(jìn)行充電的第2停止信號(hào)。
8. —種過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)，其由電子設(shè)備和電池組構(gòu)成，其特征在于， 所述電池組具有由串聯(lián)連接的多個(gè)電池電芯構(gòu)成的電池組合；保護(hù)電壓測(cè)定部，其測(cè)定各個(gè)電池電芯的電芯電壓；運(yùn)算部，其根據(jù)各個(gè)電池電芯的電芯電壓計(jì)算所述電池組合的兩端電壓，將其作為測(cè)定電壓進(jìn)行輸出；過(guò)電壓設(shè)定部，其在任意 一 個(gè)所述電池電芯的電芯電壓的值達(dá)到了閾值 時(shí)，輸出停止對(duì)所述電池組合進(jìn)行充電的第l停止信號(hào)；診斷電壓測(cè)定部，其測(cè)定所述電池組合的兩端電壓，將其作為診斷電壓進(jìn)行輸出；以及果，輸出停止對(duì)所述電池組合進(jìn)行充電的第2停止信號(hào)，
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于， 所述電子設(shè)備接收所述第2停止信號(hào)，停止所述充電器的動(dòng)作。
10. —種電子設(shè)備，其從電池組接受電力供給，該電池組具有由串聯(lián)連接 的多個(gè)電池電芯構(gòu)成的電池組合，該電子設(shè)備的特征在于，具有保護(hù)電壓測(cè)定部，其測(cè)定各個(gè)電池電芯的電芯電壓； 運(yùn)算部，其根據(jù)各個(gè)電池電芯的電芯電壓計(jì)算所述電池組合的兩端電壓， 將其作為測(cè)定電壓進(jìn)行輸出； 過(guò)電壓設(shè)定部，其在任意一個(gè)所述電池電芯的電芯電壓的值達(dá)到了閾值 時(shí)，輸出停止對(duì)所述電池組合進(jìn)行充電的第l停止信號(hào)；診斷電壓測(cè)定部，其測(cè)定所述電池組合的兩端電壓，將其作為診斷電壓進(jìn)行輸出；以及比較部，其根據(jù)將所述測(cè)定電壓的值和所述診斷電壓的值進(jìn)行比較后的結(jié) 果，輸出停止對(duì)所述電池組合進(jìn)行充電的第2停止信號(hào)；以及 充電器，其對(duì)所述電池組合進(jìn)行充電。
11. 一種電池組，其可以通過(guò)電子設(shè)備中配備的充電器進(jìn)行充電，其特征 在于，具有由多個(gè)電池電芯構(gòu)成的電池組合；保護(hù)電壓測(cè)定部，其測(cè)定各個(gè)電池電芯的電芯電壓；運(yùn)算部，其根據(jù)各個(gè)電池電芯的電芯電壓計(jì)算所述電池組合的兩端電壓，將其作為測(cè)定電壓進(jìn)行輸出；過(guò)電壓設(shè)定部，其在任意一個(gè)所述電池電芯的電芯電壓達(dá)到了閾值時(shí)，輸 出停止對(duì)所述電池組合進(jìn)行充電的第l停止信號(hào)；診斷電壓測(cè)定部，其測(cè)定所述電池組合的兩端電壓，將其作為診斷電壓進(jìn) 行輸出；以及比較部，其根據(jù)將所述測(cè)定電壓的值和所述診斷電壓的值進(jìn)行比較后的結(jié) 果，輸出停止對(duì)所述電池組合進(jìn)行充電的第2停止信號(hào)。
12. —種過(guò)電壓的防止方法，在對(duì)多個(gè)電池電芯構(gòu)成的電池組合進(jìn)行充電 時(shí)，防止各個(gè)電池電芯的過(guò)電壓，其特征在于，具有以下的步驟通過(guò)第1系統(tǒng)測(cè)定各個(gè)電池電芯的電芯電壓；根據(jù)各個(gè)電池電芯的電芯電壓計(jì)算所述電池組合的兩端電壓，生成測(cè)定電壓；在任意一個(gè)所述電池電芯的電芯電壓的值達(dá)到了閾值時(shí)停止充電； 通過(guò)第2系統(tǒng)測(cè)定所述電池組合的兩端電壓，生成診斷電壓；以及 根據(jù)將所述測(cè)定電壓的值和所述診斷電壓的值進(jìn)行比較后的結(jié)果，停止充電。 時(shí)，防止各個(gè)電池電芯的過(guò)電壓，其特征在于，具有以下的步驟通過(guò)第1系統(tǒng)測(cè)定各個(gè)電池電芯的電芯電壓，生成測(cè)定電壓； 在任意一個(gè)所述電池電芯的測(cè)定電壓的值達(dá)到了閾值時(shí)停止充電； 通過(guò)第2系統(tǒng)測(cè)定所述電池組合的兩端電壓，生成i貪斷電壓；以及 根據(jù)將所述測(cè)定電壓的值和所述診斷電壓的值進(jìn)行比較后的結(jié)果，停止充
全文摘要
提供一種可以提高充電器的設(shè)定電壓，同時(shí)保證電芯電壓不超過(guò)由閾值限制的值的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng)。電池組合(14)由串聯(lián)連接的多個(gè)電池電芯(11～13)構(gòu)成。保護(hù)電壓測(cè)定部(51)測(cè)定各個(gè)電池電芯的電芯電壓，運(yùn)算部(65)根據(jù)電芯電壓計(jì)算電池組合的兩端電壓，將其作為測(cè)定電壓進(jìn)行輸出。過(guò)電壓設(shè)定部(63)在任意一個(gè)電池電芯的電芯電壓的值達(dá)到了閾值時(shí)，停止對(duì)電池組合充電。診斷電壓測(cè)定部(71)測(cè)定電池組合的兩端電壓，將其作為診斷電壓進(jìn)行輸出。比較電路(67)根據(jù)將測(cè)定電壓的值和診斷電壓的值進(jìn)行比較后的結(jié)果，停止對(duì)電池組合充電。
文檔編號(hào)H02H7/18GK101340103SQ20081012812
公開日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2008年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月3日
發(fā)明者織田大原重文 申請(qǐng)人:聯(lián)想(新加坡)私人有限公司