[发明专利]组装电池的半导体保护装置、包括半导体保护装置的电池组以及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及保护包括串联的多个二次电池的组装电池的技术。

背景技术

在像便携式个人计算机、音频设备、照相机、和视频设备那样的各种便携式电子设备中，电池组由于它们的易管理性而得到广泛使用。电池组由容纳在包壳内的一个或多个二次电池组成。二次电池可以包括所有都具有高容量的锂离子电池、锂聚合物电池、和镍金属氢化物电池。高容量电池可以储存非常巨大能量，使得如果过分充电，过分放电，或过大电流流入其中，电池可能发热或甚至引起火灾以及对人体带来危险。

因此，可以在电池组中配备保护二次电池免遭过充电，过放电，过充电电流，过放电电流，短路电流，或异常过热的半导体保护装置。在需要防止上述任何异常的情况下，半导体保护装置终止二次电池与充电单元或负载设备之间的连接，以便防止过热或火灾，以及防止二次电池劣化。

有人还提出了保护串联在组装电池中的多个二次电池的半导体保护装置。例如，日本特开专利公开第2008-027658号（专利文献1）提出了能够检测二次电池与半导体保护装置之间的断开的半导体保护装置。

按照专利文献1的技术旨在检测二次电池与保护单元之间的断开。它基于将存在充电或放电电流时的电池电压与缺乏任何充电或放电电流时的电池电压相比较的方法。更具体地说，该技术针对检测包括电池块的一个或多个串联级的电池组中的断开的方法，每个电池块包括并联的多个电池。在充电或放电时段和基本没有充电或放电电流流过的时段中测量电池块的端电压。然后该方法获取这些时段之间的端电压差，并且从端电压差和充电或放电时段的充电或放电电流值中确定电池的内阻值。当内阻值超过预定值时，该方法确定至少一个并联电池断开（分开）了。

上述保护串联的多个二次电池的半导体保护装置可以检测二次电池与保护单元之间的断开。但是，断开的检测是在充电或放电时段和基本没有充电或放电电流的时段中进行的。因此，该方法不能在使用二次电池期间检测二次电池与保护单元之间的断开。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的是提供即使在使用二次电池期间也能够检测二次电池与半导体保护装置之间的断开的半导体保护装置、包含半导体保护装置的电池组、和包含半导体保护装置或电池组的电子设备。

在本发明的一个方面中，保护包括串联的N个二次电池的组装电池的半导体保护装置包括：断开检测电路，对于N个二次电池的每一个，其包括配置成划分二次电池的电压的电压感测电阻；参考电压；和配置成将所述电压感测电阻获得的电压与参考电压相比较的第一比较器；以及配置成在预定时间间隔上相继地和有选择地将阻值小于所述电压感测电阻的相应一个的阻值的内阻与相应电压感测电阻并联的电路。所述断开检测电路被配置成当所述内阻与相应电压感测电阻并联时，根据来自所述第一比较器的输出检测所述N个二次电池与所述半导体保护装置之间的断开。

在另一个方面中，一种电池组包括所述半导体保护装置。

在另一个方面中，一种电子设备包括所述半导体保护装置或所述电池组。

依照按照一个实施例的半导体保护装置，在预定时间间隔上监测所述二次电池与所述半导体保护装置之间的连接。因此，即使在使用二次电池期间也可以检测所述二次电池与所述半导体保护装置之间的断开。进一步，可以通过共享电路部件减小所述半导体保护装置的尺寸。

按照一个实施例的电池组或电子设备包括所述半导体保护装置。因此，即使在使用二次电池期间也可以检测所述二次电池与所述半导体保护装置之间的断开。进一步，可以通过共享电路部件减小所述电池组或电子设备的尺寸。

附图说明

本发明的前述和其他目的、特征和优点将从如附图所例示的本发明实施例的如下更具体描述中明显看出，在附图中：

图1是按照第一实施例的半导体保护装置的连接图；

图2例示了来自图1的半导体保护装置的控制电路的控制信号；

图3是例示断开时按照第一实施例的半导体保护装置的操作的时序图；

图4是例示按照第一实施例的半导体保护装置，尤其VC1断开检测电路和VSS断开检测电路的操作的电路图；

图5是例示高压检测的半导体保护装置的操作的操作时序图；

图6是按照第二实施例的半导体保护装置的连接图；

图7是例示断开检测的按照第二实施例的半导体保护装置的操作的操作时序图；

图8是例示低压检测的按照第二实施例的半导体保护装置的操作的操作时序图；

图9是按照第三实施例的半导体保护装置的连接图；