JP2002010509A - 充放電制御回路及び二次電池装置 - Google Patents
充放電制御回路及び二次電池装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】過放電状態にある二次電池の充電を、充電制御
スイッチでの消費電力を抑え、該充電制御スイッチを発
熱させることなく行える機能を備えた充放電制御回路を
提供する。 【解決手段】第１の充電制御スイッチ５ａに、第２の充
電制御スイッチ５ｂと電流制限手段Ｒとの直列回路を並
列に接続させた。そして、過充電検出部８と過放電検出
部９の各出力を入力とする論理回路を備えることで、過
放電状態での充電では、第１の充電制御スイッチ５ａは
オフさせ、第２の充電制御スイッチ５ｂと電流制限手段
Ｒとに充電電流を流し、定電圧充電を行う構成とした。
スイッチでの消費電力を抑え、該充電制御スイッチを発
熱させることなく行える機能を備えた充放電制御回路を
提供する。 【解決手段】第１の充電制御スイッチ５ａに、第２の充
電制御スイッチ５ｂと電流制限手段Ｒとの直列回路を並
列に接続させた。そして、過充電検出部８と過放電検出
部９の各出力を入力とする論理回路を備えることで、過
放電状態での充電では、第１の充電制御スイッチ５ａは
オフさせ、第２の充電制御スイッチ５ｂと電流制限手段
Ｒとに充電電流を流し、定電圧充電を行う構成とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯用電子機器に
使用される二次電池の充放電制御回路に関するものであ
る。
使用される二次電池の充放電制御回路に関するものであ
る。
【０００２】パソコン等の携帯用電子機器の高性能化に
伴い、電池の長寿命化の要請が高まっている。そのた
め、近年の携帯用電子機器のバッテリーには二次電池で
あるリチウムイオン電池が広く使用されている。従っ
て、その寿命を延ばすためには、リチウムオン電池の特
性上、過放電時には過放電を検出して放電を禁止する放
電制御、過充電時には過充電を検出して充電を禁止する
充電制御が必要となっている。従って、二次電池を充電
するときには、充電制御スイッチ等の充放電制御回路の
構成素子が発熱しないようにする必要がある。
伴い、電池の長寿命化の要請が高まっている。そのた
め、近年の携帯用電子機器のバッテリーには二次電池で
あるリチウムイオン電池が広く使用されている。従っ
て、その寿命を延ばすためには、リチウムオン電池の特
性上、過放電時には過放電を検出して放電を禁止する放
電制御、過充電時には過充電を検出して充電を禁止する
充電制御が必要となっている。従って、二次電池を充電
するときには、充電制御スイッチ等の充放電制御回路の
構成素子が発熱しないようにする必要がある。
【０００３】
【従来の技術】図４は、充放電制御回路の従来例を示
す。携帯用電子機器に電源を供給するバッテリー１は、
二次電池のリチウムイオン電池で構成され、３つのセル
２ａ，２ｂ，２ｃを直列に接続して構成される。
す。携帯用電子機器に電源を供給するバッテリー１は、
二次電池のリチウムイオン電池で構成され、３つのセル
２ａ，２ｂ，２ｃを直列に接続して構成される。
【０００４】このバッテリー１の充放電電流を制御する
充放電制御回路は、充放電制御部３と、その制御部３に
外付け素子として接続される放電制御スイッチ４と、同
じく外付け素子として接続される充電制御スイッチ５ａ
とで構成される。
充放電制御回路は、充放電制御部３と、その制御部３に
外付け素子として接続される放電制御スイッチ４と、同
じく外付け素子として接続される充電制御スイッチ５ａ
とで構成される。
【０００５】前記放電制御スイッチ４及び充電制御スイ
ッチ５ａは、ＰチャネルＭＯＳトランジスタで構成さ
れ、各々のトランジスタにはソース−ドレイン間に寄生
ダイオードが形成される。そして、放電制御スイッチ４
のドレインは、充電制御スイッチ５ａのドレインと接続
され、前記バッテリー１のプラス側端子は、前記放電制
御スイッチ４及び充電制御スイッチ５ａを介して出力端
子ｔ１に接続される。
ッチ５ａは、ＰチャネルＭＯＳトランジスタで構成さ
れ、各々のトランジスタにはソース−ドレイン間に寄生
ダイオードが形成される。そして、放電制御スイッチ４
のドレインは、充電制御スイッチ５ａのドレインと接続
され、前記バッテリー１のプラス側端子は、前記放電制
御スイッチ４及び充電制御スイッチ５ａを介して出力端
子ｔ１に接続される。
【０００６】一方、前記バッテリー１のマイナス側端子
は、グランドＧＮＤ及び出力端子ｔ２に接続され、前記
充放電制御部３の出力信号Ｄｏｕｔに基づいて放電制御
スイッチ４が制御され、出力信号Ｃｏｕｔに基づいて充
電制御スイッチ５ａが制御される。
は、グランドＧＮＤ及び出力端子ｔ２に接続され、前記
充放電制御部３の出力信号Ｄｏｕｔに基づいて放電制御
スイッチ４が制御され、出力信号Ｃｏｕｔに基づいて充
電制御スイッチ５ａが制御される。
【０００７】前記バッテリー１の各セル２ａ，２ｂ，２
ｃは、前記充放電制御部３内のセル電圧検出部６に接続
される。すなわち、このセル電圧検出部６は３つの比較
器７ａ，７ｂ，７ｃによって構成され、ＢＨ−ＢＭ端子
間、ＢＭ−ＢＬ端子間及びＢＬ−ＧＮＤ端子間の各セル
電圧を検出する。
ｃは、前記充放電制御部３内のセル電圧検出部６に接続
される。すなわち、このセル電圧検出部６は３つの比較
器７ａ，７ｂ，７ｃによって構成され、ＢＨ−ＢＭ端子
間、ＢＭ−ＢＬ端子間及びＢＬ−ＧＮＤ端子間の各セル
電圧を検出する。
【０００８】また、この比較器７ａ，７ｂ，７ｃの出力
信号は、過充電検出部８のプラス側端子及び過放電検出
部９のマイナス側端子に入力され、前記過充電検出部８
のマイナス側端子は基準電圧ＶTHに設定され、前記過放
電検出部９のプラス側端子は基準電圧ＶTLに設定されて
いる。
信号は、過充電検出部８のプラス側端子及び過放電検出
部９のマイナス側端子に入力され、前記過充電検出部８
のマイナス側端子は基準電圧ＶTHに設定され、前記過放
電検出部９のプラス側端子は基準電圧ＶTLに設定されて
いる。
【０００９】そして、前記過放電検出部９の出力信号Ｄ
ｏｕｔが、前記放電制御スイッチ４のトランジスタのゲ
ートに入力され、前記過充電検出部８の出力信号Ｃｏｕ
ｔは、前記充電制御スイッチ５ａのトランジスタのゲー
トに入力される。
ｏｕｔが、前記放電制御スイッチ４のトランジスタのゲ
ートに入力され、前記過充電検出部８の出力信号Ｃｏｕ
ｔは、前記充電制御スイッチ５ａのトランジスタのゲー
トに入力される。
【００１０】また、前記充放電制御部３にはバイアス発
生回路１０が備えられ、このバイアス発生回路１０にバ
ッテリー１より電源電圧Ｖｃｃが供給されると、前記制
御部３は動作可能となる。
生回路１０が備えられ、このバイアス発生回路１０にバ
ッテリー１より電源電圧Ｖｃｃが供給されると、前記制
御部３は動作可能となる。
【００１１】このような充放電制御回路では、いずれか
一つのセル電圧が基準電圧ＶTHよりも高い場合、すなわ
ち過充電状態にあるとき、過充電検出部８の出力信号Ｃ
ｏｕｔはＨレベル、過放電検出部９の出力信号Ｄｏｕｔ
はＬレベルである。従って、放電制御スイッチ４はオン
されるが、充電制御スイッチ５ａはオフされ、充電は禁
止される。
一つのセル電圧が基準電圧ＶTHよりも高い場合、すなわ
ち過充電状態にあるとき、過充電検出部８の出力信号Ｃ
ｏｕｔはＨレベル、過放電検出部９の出力信号Ｄｏｕｔ
はＬレベルである。従って、放電制御スイッチ４はオン
されるが、充電制御スイッチ５ａはオフされ、充電は禁
止される。
【００１２】この状態では、充電制御スイッチ５ａはオ
フしているものの該スイッチ５ａの寄生ダイオードによ
り出力端子ｔ１，ｔ２間は、充電制御スイッチ５ａの寄
生ダイオード、放電制御スイッチ４、バッテリー１の導
通経路が形成される。
フしているものの該スイッチ５ａの寄生ダイオードによ
り出力端子ｔ１，ｔ２間は、充電制御スイッチ５ａの寄
生ダイオード、放電制御スイッチ４、バッテリー１の導
通経路が形成される。
【００１３】また、出力端子電圧ＶｏｃはＨレベルで、
充放電制御部３はバイアスオン状態となり、電源電圧Ｖ
ｃｃがバイアス発生回路１０に供給されて前記制御部３
が活性化状態にある。この状態で、出力端子ｔ１，ｔ２
に携帯用電子機器が接続されていると、バッテリー１か
ら放電電流が供給され、各セル電圧は低下する。
充放電制御部３はバイアスオン状態となり、電源電圧Ｖ
ｃｃがバイアス発生回路１０に供給されて前記制御部３
が活性化状態にある。この状態で、出力端子ｔ１，ｔ２
に携帯用電子機器が接続されていると、バッテリー１か
ら放電電流が供給され、各セル電圧は低下する。
【００１４】すべてのセル電圧が基準電圧ＶTHと基準電
圧ＶTLの範囲にあるとき、すなわち通常状態のとき、過
充電検出部８の出力信号Ｃｏｕｔ及び過放電検出部９の
出力信号ＤｏｕｔはともにＬレベルとなり、放電制御ス
イッチ４及び充電制御スイッチ５ａともに導通状態とな
る。この状態では、各セルからの放電動作及び各セルへ
の充電動作が可能である。
圧ＶTLの範囲にあるとき、すなわち通常状態のとき、過
充電検出部８の出力信号Ｃｏｕｔ及び過放電検出部９の
出力信号ＤｏｕｔはともにＬレベルとなり、放電制御ス
イッチ４及び充電制御スイッチ５ａともに導通状態とな
る。この状態では、各セルからの放電動作及び各セルへ
の充電動作が可能である。
【００１５】各セル電圧がこのような状態にあるバッテ
リー１が充電される場合には、定電流充電が行われる。
充電電圧は充電制御スイッチ５ａの閾値よりも十分高い
ため、充電制御スイッチ５ａのオン抵抗は小さくなる。
定電流充電は、定電圧充電と比較すると電流が大きい
が、前記オン抵抗が小さいので、前記スイッチ５ａのソ
ース−ドレイン間電圧も小さく、結果的に消費電力が抑
えられるため、前記スイッチ５ａが発熱することはな
い。
リー１が充電される場合には、定電流充電が行われる。
充電電圧は充電制御スイッチ５ａの閾値よりも十分高い
ため、充電制御スイッチ５ａのオン抵抗は小さくなる。
定電流充電は、定電圧充電と比較すると電流が大きい
が、前記オン抵抗が小さいので、前記スイッチ５ａのソ
ース−ドレイン間電圧も小さく、結果的に消費電力が抑
えられるため、前記スイッチ５ａが発熱することはな
い。
【００１６】一方、いずれか一つのセル電圧が基準電圧
ＶTLよりも低い場合、すなわち過放電状態にあるとき、
過充電検出部８の出力信号ＣｏｕｔはＬレベル、過放電
検出部９の出力信号ＤｏｕｔはＨレベルである。
ＶTLよりも低い場合、すなわち過放電状態にあるとき、
過充電検出部８の出力信号ＣｏｕｔはＬレベル、過放電
検出部９の出力信号ＤｏｕｔはＨレベルである。
【００１７】従って、充電制御スイッチ５ａはオンされ
るが、放電制御スイッチ４はオフされるため放電は禁止
される。この状態では、放電制御スイッチ４はオフして
いるものの該スイッチ４の寄生ダイオードにより出力端
子ｔ１，ｔ２間に導通経路が形成され、充電を行うこと
は可能である。従って、出力端子ｔ１，ｔ２に外部充電
器等が接続され、過放電状態にあるバッテリー１が充電
されると、各セル電圧が上昇して、再度携帯用電子機器
に電力を供給できるようになる。
るが、放電制御スイッチ４はオフされるため放電は禁止
される。この状態では、放電制御スイッチ４はオフして
いるものの該スイッチ４の寄生ダイオードにより出力端
子ｔ１，ｔ２間に導通経路が形成され、充電を行うこと
は可能である。従って、出力端子ｔ１，ｔ２に外部充電
器等が接続され、過放電状態にあるバッテリー１が充電
されると、各セル電圧が上昇して、再度携帯用電子機器
に電力を供給できるようになる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】上記のような充放電制
御回路では、セル２ａ，２ｂ，２ｃの少なくともいずれ
かが過放電状態にあるバッテリー１が充電される場合に
は、定電流充電が行われる。従来のリチウムイオン電池
の充電は、電源電圧Ｖｃｃが低いときに定電流充電を行
い、電源電圧Ｖｃｃが充電器の定電圧充電設定電圧、例
えば１２．６Ｖに到達すると定電圧充電に切り換わる方
法で行われる。これは、定電流充電は定電圧充電と比較
すると、充電電流が大きいため充電を素早く行うことが
可能となるためである。
御回路では、セル２ａ，２ｂ，２ｃの少なくともいずれ
かが過放電状態にあるバッテリー１が充電される場合に
は、定電流充電が行われる。従来のリチウムイオン電池
の充電は、電源電圧Ｖｃｃが低いときに定電流充電を行
い、電源電圧Ｖｃｃが充電器の定電圧充電設定電圧、例
えば１２．６Ｖに到達すると定電圧充電に切り換わる方
法で行われる。これは、定電流充電は定電圧充電と比較
すると、充電電流が大きいため充電を素早く行うことが
可能となるためである。
【００１９】ところが、電源電圧Ｖｃｃの電圧レベルが
極度に低下していて、Ｖｃｃ≒０であるような過放電状
態で行われる定電流充電では、通常状態にあるバッテリ
ー１が充電されているときの定電流充電と比較すると、
充電電圧が十分に確保できない。すなわち、一般的に充
電器の充電電圧は、定電圧充電時の電圧１２．６Ｖに設
定され、定電流充電は、電源電圧Ｖｃｃの電圧レベルが
低下すると、それに応じて充電電圧も低下するよう制御
されている。
極度に低下していて、Ｖｃｃ≒０であるような過放電状
態で行われる定電流充電では、通常状態にあるバッテリ
ー１が充電されているときの定電流充電と比較すると、
充電電圧が十分に確保できない。すなわち、一般的に充
電器の充電電圧は、定電圧充電時の電圧１２．６Ｖに設
定され、定電流充電は、電源電圧Ｖｃｃの電圧レベルが
低下すると、それに応じて充電電圧も低下するよう制御
されている。
【００２０】従って、例えば過放電検出部９の基準電圧
ＶTLが２．５Ｖであり、各セル２ａ，２ｂ，２ｃの電圧
が３Ｖであるとき（通常状態であるとき）、電源電圧Ｖ
ｃｃは９Ｖであり、充電制御スイッチ５ａの閾値電圧４
Ｖより十分高い充電電圧になっている。
ＶTLが２．５Ｖであり、各セル２ａ，２ｂ，２ｃの電圧
が３Ｖであるとき（通常状態であるとき）、電源電圧Ｖ
ｃｃは９Ｖであり、充電制御スイッチ５ａの閾値電圧４
Ｖより十分高い充電電圧になっている。
【００２１】しかし、電源電圧Ｖｃｃの電圧レベルが０
Ｖ付近にまで低下しているとき（過放電状態であると
き）、充電電圧は、充電制御スイッチ５ａをオンするこ
とができる最小のソース−ゲート間電圧、すなわち約４
Ｖ程度である。従って、充電制御スイッチ５ａのオン抵
抗は大きくなってしまい、放電制御スイッチ４の寄生ダ
イオードでの電圧降下を１Ｖとすると、前記充電制御ス
イッチ５ａのソース−ドレイン間電圧は３Ｖとなる。
Ｖ付近にまで低下しているとき（過放電状態であると
き）、充電電圧は、充電制御スイッチ５ａをオンするこ
とができる最小のソース−ゲート間電圧、すなわち約４
Ｖ程度である。従って、充電制御スイッチ５ａのオン抵
抗は大きくなってしまい、放電制御スイッチ４の寄生ダ
イオードでの電圧降下を１Ｖとすると、前記充電制御ス
イッチ５ａのソース−ドレイン間電圧は３Ｖとなる。
【００２２】従って、このとき充電電流が１Ａである場
合、前記充電制御スイッチ５ａでの消費電力は３Ｗと大
きくなってしまう。従って、上記のような充放電制御回
路では、過放電状態にあるバッテリー１を充電すると、
充電制御スイッチ５ａでの消費電力が大きいため、該ス
イッチが発熱してしまう問題を生じていた。
合、前記充電制御スイッチ５ａでの消費電力は３Ｗと大
きくなってしまう。従って、上記のような充放電制御回
路では、過放電状態にあるバッテリー１を充電すると、
充電制御スイッチ５ａでの消費電力が大きいため、該ス
イッチが発熱してしまう問題を生じていた。
【００２３】本発明の目的は、過放電状態にある二次電
池を充電する場合に、充電制御スイッチでの消費電力を
抑えて、該充電制御スイッチを発熱させることなく充電
することができる機能を備えた充放電制御回路を提供す
ることにある。
池を充電する場合に、充電制御スイッチでの消費電力を
抑えて、該充電制御スイッチを発熱させることなく充電
することができる機能を備えた充放電制御回路を提供す
ることにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、図１に示す充放電制御回路では、第１の充電制御ス
イッチに、第２の充電制御スイッチと電流制限手段との
直列回路を並列に接続させた。そして、過放電検出部と
過充電検出部の各出力を入力とする論理回路を備えるこ
とで、過放電状態での充電では、第１の充電制御スイッ
チはオフさせ、第２の充電制御スイッチと電流制限手段
とに充電電流を流し、定電圧充電を行う構成とした。
め、図１に示す充放電制御回路では、第１の充電制御ス
イッチに、第２の充電制御スイッチと電流制限手段との
直列回路を並列に接続させた。そして、過放電検出部と
過充電検出部の各出力を入力とする論理回路を備えるこ
とで、過放電状態での充電では、第１の充電制御スイッ
チはオフさせ、第２の充電制御スイッチと電流制限手段
とに充電電流を流し、定電圧充電を行う構成とした。
【００２５】図２に示す充放電制御回路では、過放電状
態における第１及び第２の充電制御スイッチの制御を、
過充電検出部及び過放電検出部と、さらに、二次電池の
電圧レベルに応じて制御する低電圧時誤動作防止回路と
により行う構成とした。また、前記過充電検出部、過放
電検出部及び低電圧時誤動作防止回路の各出力を入力と
する論理回路を備えた。
態における第１及び第２の充電制御スイッチの制御を、
過充電検出部及び過放電検出部と、さらに、二次電池の
電圧レベルに応じて制御する低電圧時誤動作防止回路と
により行う構成とした。また、前記過充電検出部、過放
電検出部及び低電圧時誤動作防止回路の各出力を入力と
する論理回路を備えた。
【００２６】そして、前記二次電池の電圧が低電圧時誤
動作防止回路の閾値以下での充電では、第１の充電制御
スイッチはオフさせ、第２の充電制御スイッチと電流制
限手段とに充電電流を流し、定電圧充電を行うこととし
た。
動作防止回路の閾値以下での充電では、第１の充電制御
スイッチはオフさせ、第２の充電制御スイッチと電流制
限手段とに充電電流を流し、定電圧充電を行うこととし
た。
【００２７】
【発明の実施の形態】（第一の実施の形態）図１は、こ
の発明を具体化した充放電制御回路の第一の実施の形態
を示す。尚、説明の便宜上、前記従来例と同一構成部分
については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
の発明を具体化した充放電制御回路の第一の実施の形態
を示す。尚、説明の便宜上、前記従来例と同一構成部分
については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２８】前記第１の充電制御スイッチ５ａには、第
２の充電制御スイッチ５ｂ及び電流制限手段としての抵
抗Ｒとの直列回路が並列接続されている。この第２の充
電制御スイッチ５ｂは、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ
で構成され、そのソース−ドレイン間には前記第２の充
電制御スイッチ５ｂのソース側をカソードとする寄生ダ
イオードが形成されている。
２の充電制御スイッチ５ｂ及び電流制限手段としての抵
抗Ｒとの直列回路が並列接続されている。この第２の充
電制御スイッチ５ｂは、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ
で構成され、そのソース−ドレイン間には前記第２の充
電制御スイッチ５ｂのソース側をカソードとする寄生ダ
イオードが形成されている。
【００２９】前記第２の充電制御スイッチ５ｂを介して
行う充電は、該スイッチ５ｂに充電電流が流れると前記
抵抗Ｒでの電圧降下の発生により、充電電圧を定電圧充
電設定電圧まで上昇させる定電圧充電である。すなわ
ち、前記抵抗Ｒでの電圧降下分が定電圧充電設定電圧よ
りも大きくなるように、前記抵抗Ｒの抵抗値が設定され
ている。
行う充電は、該スイッチ５ｂに充電電流が流れると前記
抵抗Ｒでの電圧降下の発生により、充電電圧を定電圧充
電設定電圧まで上昇させる定電圧充電である。すなわ
ち、前記抵抗Ｒでの電圧降下分が定電圧充電設定電圧よ
りも大きくなるように、前記抵抗Ｒの抵抗値が設定され
ている。
【００３０】前記過充電検出部８の出力信号は、ＯＲ回
路１１ａ，１１ｂに入力される。また、前記過放電検出
部９の出力信号は、前記放電制御スイッチ４のゲート及
び前記ＯＲ回路１１ａに入力されるとともに、インバー
タ回路１２を介して前記ＯＲ回路１１ｂに入力される。
路１１ａ，１１ｂに入力される。また、前記過放電検出
部９の出力信号は、前記放電制御スイッチ４のゲート及
び前記ＯＲ回路１１ａに入力されるとともに、インバー
タ回路１２を介して前記ＯＲ回路１１ｂに入力される。
【００３１】前記ＯＲ回路１１ａの出力信号Ｃｏｕｔは
前記第１の充電制御スイッチ５ａのゲートに入力され、
前記ＯＲ回路１１ｂの出力信号ＰｒｅＣｏｕｔは前記第
２の充電制御スイッチ５ｂのゲートに入力される。従っ
て、前記過放電検出部９からＨレベルの信号が出力され
たときのみ、ＯＲ回路１１ｂからはＬレベルの信号が出
力され、第２の充電制御スイッチ５ｂがオンされる。
前記第１の充電制御スイッチ５ａのゲートに入力され、
前記ＯＲ回路１１ｂの出力信号ＰｒｅＣｏｕｔは前記第
２の充電制御スイッチ５ｂのゲートに入力される。従っ
て、前記過放電検出部９からＨレベルの信号が出力され
たときのみ、ＯＲ回路１１ｂからはＬレベルの信号が出
力され、第２の充電制御スイッチ５ｂがオンされる。
【００３２】次に、上記のように構成された充放電制御
回路の動作を説明する。充放電制御部３内のセル電圧検
出部６は、各セル２ａ，２ｂ，２ｃのＢＨ−ＢＭ端子
間、ＢＭ−ＢＬ端子間及びＢＬ−ＧＮＤ端子間の各端子
間電圧を検出し、その出力信号は前記過充電検出部８及
び過放電検出部９に入力される。
回路の動作を説明する。充放電制御部３内のセル電圧検
出部６は、各セル２ａ，２ｂ，２ｃのＢＨ−ＢＭ端子
間、ＢＭ−ＢＬ端子間及びＢＬ−ＧＮＤ端子間の各端子
間電圧を検出し、その出力信号は前記過充電検出部８及
び過放電検出部９に入力される。
【００３３】そして、前記各セル２ａ，２ｂ，２ｃの少
なくともいずれかのセル電圧が前記過充電検出部８の基
準電圧ＶTHを越えている場合、該過充電検出部８から過
充電状態を検出するＨレベルの信号が出力され、そのＨ
レベルの信号がＯＲ回路１１ａ，１１ｂに入力される。
なくともいずれかのセル電圧が前記過充電検出部８の基
準電圧ＶTHを越えている場合、該過充電検出部８から過
充電状態を検出するＨレベルの信号が出力され、そのＨ
レベルの信号がＯＲ回路１１ａ，１１ｂに入力される。
【００３４】一方、過放電検出部９の出力信号Ｄｏｕｔ
はＬレベルであり、放電制御スイッチ４はオンされると
ともに、そのＬレベルの信号はＯＲ回路１１ａ及びイン
バータ回路１２に入力される。そして、インバータ回路
１２で反転されてＨレベルの信号がＯＲ回路１１ｂに入
力される。
はＬレベルであり、放電制御スイッチ４はオンされると
ともに、そのＬレベルの信号はＯＲ回路１１ａ及びイン
バータ回路１２に入力される。そして、インバータ回路
１２で反転されてＨレベルの信号がＯＲ回路１１ｂに入
力される。
【００３５】従って、ＯＲ回路１１ａ，１１ｂの出力信
号Ｃｏｕｔ，ＰｒｅＣｏｕｔはＨレベルとなり第１及び
第２の充電制御スイッチ５ａ，５ｂは、ともにオフされ
て充電は禁止される。
号Ｃｏｕｔ，ＰｒｅＣｏｕｔはＨレベルとなり第１及び
第２の充電制御スイッチ５ａ，５ｂは、ともにオフされ
て充電は禁止される。
【００３６】そして、出力端子ｔ１，ｔ２に携帯用電子
機器が接続されると、放電電流が放電制御スイッチ４を
介して第１の充電制御スイッチ５ａの寄生ダイオードに
流れ、バッテリー１から携帯用電子機器に電源電圧Ｖｃ
ｃ及び放電電流が供給される。
機器が接続されると、放電電流が放電制御スイッチ４を
介して第１の充電制御スイッチ５ａの寄生ダイオードに
流れ、バッテリー１から携帯用電子機器に電源電圧Ｖｃ
ｃ及び放電電流が供給される。
【００３７】次いで、放電が進み電源電圧Ｖｃｃが低下
して、すべてのセル２ａ，２ｂ，２ｃのセル電圧が、過
充電検出部８の基準電圧ＶTHと過放電検出部９の基準電
圧ＶTLの範囲内、すなわち通常状態にあるとき、前記過
充電検出部８及び過放電検出部９からは、Ｌレベルの信
号が出力される。
して、すべてのセル２ａ，２ｂ，２ｃのセル電圧が、過
充電検出部８の基準電圧ＶTHと過放電検出部９の基準電
圧ＶTLの範囲内、すなわち通常状態にあるとき、前記過
充電検出部８及び過放電検出部９からは、Ｌレベルの信
号が出力される。
【００３８】従って、ＯＲ回路１１ａからはＬレベルの
信号、ＯＲ回路１１ｂからはＨレベルの信号が出力さ
れ、第２の充電制御スイッチ５ｂはオフされるが、放電
制御スイッチ４及び第１の充電制御スイッチ５ａはオン
される。
信号、ＯＲ回路１１ｂからはＨレベルの信号が出力さ
れ、第２の充電制御スイッチ５ｂはオフされるが、放電
制御スイッチ４及び第１の充電制御スイッチ５ａはオン
される。
【００３９】ここで、出力端子ｔ１，ｔ２に充電器が接
続されると、充電電流が第１の充電制御スイッチ５ａ及
び放電制御スイッチ４に流れて定電流充電が行われる。
ここで、例えば前記過放電検出部９の基準電圧ＶTLが
２．５Ｖであり、各セル電圧が３Ｖで電源電圧Ｖｃｃは
９Ｖとすると、通常状態での定電流充電における充電電
圧は、それより少し高い１０Ｖ程度になる。一方、前記
第１の充電制御スイッチ５ａの閾値電圧は４Ｖ程度であ
る。
続されると、充電電流が第１の充電制御スイッチ５ａ及
び放電制御スイッチ４に流れて定電流充電が行われる。
ここで、例えば前記過放電検出部９の基準電圧ＶTLが
２．５Ｖであり、各セル電圧が３Ｖで電源電圧Ｖｃｃは
９Ｖとすると、通常状態での定電流充電における充電電
圧は、それより少し高い１０Ｖ程度になる。一方、前記
第１の充電制御スイッチ５ａの閾値電圧は４Ｖ程度であ
る。
【００４０】従って、第１の充電制御スイッチ５ａのソ
ース−ゲート間電圧１０Ｖは、該スイッチ５ａの閾値電
圧４Ｖよりも十分高いので、オン抵抗は小さくなる。す
なわち、第１の充電制御スイッチ５ａのソース−ドレイ
ン間電圧は小さくなるため、該スイッチ５ａでの消費電
力は抑えられ、該スイッチ５ａが発熱することなく充電
が行われる。
ース−ゲート間電圧１０Ｖは、該スイッチ５ａの閾値電
圧４Ｖよりも十分高いので、オン抵抗は小さくなる。す
なわち、第１の充電制御スイッチ５ａのソース−ドレイ
ン間電圧は小さくなるため、該スイッチ５ａでの消費電
力は抑えられ、該スイッチ５ａが発熱することなく充電
が行われる。
【００４１】そして、定電圧充電設定電圧を例えば１
２．６Ｖとし、充電が進み、電源電圧Ｖｃｃが前記定電
圧充電設定電圧１２．６Ｖに達すると、定電圧充電に切
り換わる。
２．６Ｖとし、充電が進み、電源電圧Ｖｃｃが前記定電
圧充電設定電圧１２．６Ｖに達すると、定電圧充電に切
り換わる。
【００４２】次に、各セル２ａ，２ｂ，２ｃの少なくと
もいずれかのセル電圧が前記過放電検出部９の基準電圧
ＶTLより低くなった場合、該過放電検出部９から過放電
状態を検出するＨレベルの信号が出力され、放電制御ス
イッチ４はオフされ放電は禁止される。
もいずれかのセル電圧が前記過放電検出部９の基準電圧
ＶTLより低くなった場合、該過放電検出部９から過放電
状態を検出するＨレベルの信号が出力され、放電制御ス
イッチ４はオフされ放電は禁止される。
【００４３】このとき、ＯＲ回路１１ａからはＨレベル
の信号が出力され、ＯＲ回路１１ｂからはＬレベルの信
号が出力されるので、第２の充電制御スイッチ５ｂのみ
が導通状態となる。ここで、放電制御スイッチ４はオフ
しているものの出力端子ｔ１，ｔ２間には、第２の充電
制御スイッチ５ｂ、抵抗Ｒ、放電制御スイッチ４の寄生
ダイオード、バッテリー１の導通経路が形成されて充電
が行われる。
の信号が出力され、ＯＲ回路１１ｂからはＬレベルの信
号が出力されるので、第２の充電制御スイッチ５ｂのみ
が導通状態となる。ここで、放電制御スイッチ４はオフ
しているものの出力端子ｔ１，ｔ２間には、第２の充電
制御スイッチ５ｂ、抵抗Ｒ、放電制御スイッチ４の寄生
ダイオード、バッテリー１の導通経路が形成されて充電
が行われる。
【００４４】従って、過放電状態で電源電圧Ｖｃｃの電
圧レベルが０Ｖ付近にまで低下していて、そのため充電
電圧が低い場合でも、充電電流が第２の充電制御スイッ
チ５ｂに流れると、抵抗Ｒで電圧降下が発生するため、
充電電圧を直ちに定電圧充電設定電圧１２．６Ｖまで上
昇させる。
圧レベルが０Ｖ付近にまで低下していて、そのため充電
電圧が低い場合でも、充電電流が第２の充電制御スイッ
チ５ｂに流れると、抵抗Ｒで電圧降下が発生するため、
充電電圧を直ちに定電圧充電設定電圧１２．６Ｖまで上
昇させる。
【００４５】すなわち、過放電状態では１２．６Ｖの定
電圧充電が行われる。この定電圧充電では、第２の充電
制御スイッチ５ｂのソース−ゲート間電圧は、ほぼ定電
圧充電設定電圧１２．６Ｖであり、該スイッチ５ｂの閾
値電圧４Ｖより十分高いものとなる。
電圧充電が行われる。この定電圧充電では、第２の充電
制御スイッチ５ｂのソース−ゲート間電圧は、ほぼ定電
圧充電設定電圧１２．６Ｖであり、該スイッチ５ｂの閾
値電圧４Ｖより十分高いものとなる。
【００４６】すなわち、第２の充電制御スイッチ５ｂの
オン抵抗は小さく、該スイッチ５ｂのソース−ドレイン
間電圧は小さくなる。従って、第２の充電制御スイッチ
５ｂでの消費電力は抑えられ、該スイッチ５ｂが発熱す
ることなく充電が行われる。
オン抵抗は小さく、該スイッチ５ｂのソース−ドレイン
間電圧は小さくなる。従って、第２の充電制御スイッチ
５ｂでの消費電力は抑えられ、該スイッチ５ｂが発熱す
ることなく充電が行われる。
【００４７】そして、この充電により過放電状態にあっ
たセルのセル電圧が上昇し、すべてのセル電圧が基準電
圧ＶTLよりも高くなると、前記のように過充電検出部８
及び過放電検出部９は、セル２ａ，２ｂ，２ｃの通常状
態を検出し、ともにＬレベルの信号を出力する。する
と、放電制御スイッチ４及び第１の充電制御スイッチ５
ａが、ともにオン状態になると同時に、第２の充電制御
スイッチ５ｂがオフして、再度定電流充電が行われるよ
うになる。
たセルのセル電圧が上昇し、すべてのセル電圧が基準電
圧ＶTLよりも高くなると、前記のように過充電検出部８
及び過放電検出部９は、セル２ａ，２ｂ，２ｃの通常状
態を検出し、ともにＬレベルの信号を出力する。する
と、放電制御スイッチ４及び第１の充電制御スイッチ５
ａが、ともにオン状態になると同時に、第２の充電制御
スイッチ５ｂがオフして、再度定電流充電が行われるよ
うになる。
【００４８】上記のように構成した充放電制御回路で
は、次に示す作用効果を得ることができる。 （１）各セル２ａ，２ｂ，２ｃの少なくともいずれかが
過放電状態にあるバッテリー１が充電されると、充電電
流は第２の充電制御スイッチ５ｂを介して、該スイッチ
５ｂに直列接続した抵抗Ｒに流れる。従って、電源電圧
Ｖｃｃの電圧レベルが０Ｖ付近にまで極端に低下してい
る場合にも、前記抵抗Ｒでの電圧降下により充電電圧を
定電圧充電設定電圧の１２．６Ｖまで直ちに上昇させ
る。すなわち、１２．６Ｖの定電圧充電を行うことで、
第２の充電制御スイッチ５ｂの消費電力を小さくして、
該スイッチ５ｂが発熱することなく充電することができ
る。
は、次に示す作用効果を得ることができる。 （１）各セル２ａ，２ｂ，２ｃの少なくともいずれかが
過放電状態にあるバッテリー１が充電されると、充電電
流は第２の充電制御スイッチ５ｂを介して、該スイッチ
５ｂに直列接続した抵抗Ｒに流れる。従って、電源電圧
Ｖｃｃの電圧レベルが０Ｖ付近にまで極端に低下してい
る場合にも、前記抵抗Ｒでの電圧降下により充電電圧を
定電圧充電設定電圧の１２．６Ｖまで直ちに上昇させ
る。すなわち、１２．６Ｖの定電圧充電を行うことで、
第２の充電制御スイッチ５ｂの消費電力を小さくして、
該スイッチ５ｂが発熱することなく充電することができ
る。
【００４９】（２）抵抗Ｒで発生する電圧降下は、定電
圧充電設定電圧１２．６Ｖより大きくなるように設定し
た。すなわち、第２の充電制御スイッチ５ｂを介しての
定電圧充電時に流れる充電電流は、定電流充電値として
設定された充電電流よりも小さい電流値に制限される。
従って、第２の充電制御スイッチ５ｂが発熱することな
く充電することができる。
圧充電設定電圧１２．６Ｖより大きくなるように設定し
た。すなわち、第２の充電制御スイッチ５ｂを介しての
定電圧充電時に流れる充電電流は、定電流充電値として
設定された充電電流よりも小さい電流値に制限される。
従って、第２の充電制御スイッチ５ｂが発熱することな
く充電することができる。
【００５０】（３）第２の充電制御スイッチ５ｂと抵抗
Ｒとの直列回路を、第１の充電制御スイッチ５ａに並列
接続させた。この構成にすれば、過放電状態にあるバッ
テリー１と、通常状態にあるバッテリー１とを別々のス
イッチによって、充電を切り換えることができる。従っ
て、過放電状態、通常状態のいずれの充電時において
も、スイッチ素子が発熱するのを防止することができ
る。
Ｒとの直列回路を、第１の充電制御スイッチ５ａに並列
接続させた。この構成にすれば、過放電状態にあるバッ
テリー１と、通常状態にあるバッテリー１とを別々のス
イッチによって、充電を切り換えることができる。従っ
て、過放電状態、通常状態のいずれの充電時において
も、スイッチ素子が発熱するのを防止することができ
る。
【００５１】（４）直列に接続された３つのセル２ａ，
２ｂ，２ｃが不均衡な状態、すなわち、前記３つのセル
のうち、一つの電池が過放電状態にあり、一つあるいは
二つの電池が過充電状態にある場合でも、第１及び第２
の充電制御スイッチ５ａ，５ｂをともにオフさせて、そ
れ以上の充電を禁止することができる。
２ｂ，２ｃが不均衡な状態、すなわち、前記３つのセル
のうち、一つの電池が過放電状態にあり、一つあるいは
二つの電池が過充電状態にある場合でも、第１及び第２
の充電制御スイッチ５ａ，５ｂをともにオフさせて、そ
れ以上の充電を禁止することができる。
【００５２】（５）スイッチ素子を発熱させることなく
充電が行える機能を二次電池装置に備えることが可能で
あるため、二次電池を充電する外部充電回路の簡素化、
部品点数の削減に貢献できる。 （第二の実施の形態）図２は、第二の実施の形態を示
す。
充電が行える機能を二次電池装置に備えることが可能で
あるため、二次電池を充電する外部充電回路の簡素化、
部品点数の削減に貢献できる。 （第二の実施の形態）図２は、第二の実施の形態を示
す。
【００５３】この実施の形態は、前記第一の実施の形態
のバイアス発生回路１０に低電圧時誤動作防止回路１３
が接続されたものである。この低電圧時誤動作防止回路
１３には閾値電圧が設定され、各セル２ａ，２ｂ，２ｃ
の少なくともいずれかが過放電状態にあるバッテリー１
の電源電圧Ｖｃｃが前記閾値電圧より高いときＨレベル
の信号が出力され、該閾値電圧より低いときＬレベルの
信号が出力される。
のバイアス発生回路１０に低電圧時誤動作防止回路１３
が接続されたものである。この低電圧時誤動作防止回路
１３には閾値電圧が設定され、各セル２ａ，２ｂ，２ｃ
の少なくともいずれかが過放電状態にあるバッテリー１
の電源電圧Ｖｃｃが前記閾値電圧より高いときＨレベル
の信号が出力され、該閾値電圧より低いときＬレベルの
信号が出力される。
【００５４】前記低電圧時誤動作防止回路１３の出力信
号はインバータ回路１４に入力され、そのインバータ回
路１４の出力信号はＯＲ回路１１ｃ及びＮＯＲ回路１５
に入力される。従って、前記低電圧時誤動作防止回路１
３の出力信号によって前記第１及び第２の充電制御スイ
ッチ５ａ，５ｂが制御される。
号はインバータ回路１４に入力され、そのインバータ回
路１４の出力信号はＯＲ回路１１ｃ及びＮＯＲ回路１５
に入力される。従って、前記低電圧時誤動作防止回路１
３の出力信号によって前記第１及び第２の充電制御スイ
ッチ５ａ，５ｂが制御される。
【００５５】また、過充電検出部８の出力信号はＯＲ回
路１１ｃに入力され、過放電検出部９の出力信号Ｄｏｕ
ｔは放電制御スイッチ４に入力されるとともにＮＯＲ回
路１５に入力される。そして、ＯＲ回路１１ｃの出力信
号Ｃｏｕｔは第１の充電制御スイッチ５ａに入力され、
ＮＯＲ回路１５の出力信号ＰｒｅＣｏｕｔは第２の充電
制御スイッチ５ｂに入力される。
路１１ｃに入力され、過放電検出部９の出力信号Ｄｏｕ
ｔは放電制御スイッチ４に入力されるとともにＮＯＲ回
路１５に入力される。そして、ＯＲ回路１１ｃの出力信
号Ｃｏｕｔは第１の充電制御スイッチ５ａに入力され、
ＮＯＲ回路１５の出力信号ＰｒｅＣｏｕｔは第２の充電
制御スイッチ５ｂに入力される。
【００５６】次に、上記のように構成された充放電制御
回路の動作を説明する。さて、過充電状態にあるとき
は、低電圧時誤動作防止回路１３はＨレベルの信号を出
力し、そのＨレベルの信号はインバータ回路１４によっ
て反転されると、Ｌレベルの信号が出力される。また、
過充電検出部８からはＨレベルの信号が出力され、過放
電検出部９からはＬレベルの信号が出力される。する
と、ＯＲ回路１１ｃ及びＮＯＲ回路１５からは、ともに
Ｈレベルの信号が出力され、第１及び第２の充電制御ス
イッチ５ａ，５ｂはともにオフする。従って、放電制御
スイッチ４のみがオンされるので、充電は禁止され、放
電のみが行われる。
回路の動作を説明する。さて、過充電状態にあるとき
は、低電圧時誤動作防止回路１３はＨレベルの信号を出
力し、そのＨレベルの信号はインバータ回路１４によっ
て反転されると、Ｌレベルの信号が出力される。また、
過充電検出部８からはＨレベルの信号が出力され、過放
電検出部９からはＬレベルの信号が出力される。する
と、ＯＲ回路１１ｃ及びＮＯＲ回路１５からは、ともに
Ｈレベルの信号が出力され、第１及び第２の充電制御ス
イッチ５ａ，５ｂはともにオフする。従って、放電制御
スイッチ４のみがオンされるので、充電は禁止され、放
電のみが行われる。
【００５７】また、通常状態にあるときも、低電圧時誤
動作防止回路１３はＨレベルの信号を出力する。そし
て、前記過充電検出部８及び過放電検出部９ともにＬレ
ベルの信号を出力する。従って、放電制御スイッチ４及
び第１の充電制御スイッチ５ａのみがオンするので、放
電もしくは充電が行われ、充電時には定電流充電が行わ
れる。
動作防止回路１３はＨレベルの信号を出力する。そし
て、前記過充電検出部８及び過放電検出部９ともにＬレ
ベルの信号を出力する。従って、放電制御スイッチ４及
び第１の充電制御スイッチ５ａのみがオンするので、放
電もしくは充電が行われ、充電時には定電流充電が行わ
れる。
【００５８】次いで、過放電状態にあるときは、過充電
検出部８からＬレベル、過放電検出部９からはＨレベル
の信号が出力され、前記放電制御スイッチ４はオフして
放電は行われない。
検出部８からＬレベル、過放電検出部９からはＨレベル
の信号が出力され、前記放電制御スイッチ４はオフして
放電は行われない。
【００５９】ここで、例えば低電圧時誤動作防止回路１
３の閾値電圧が４Ｖに設定されていて、前記過放電検出
部９の基準電圧ＶTLが２．５Ｖ、各セル電圧が１Ｖで電
源電圧Ｖｃｃが３Ｖのとき、すなわち電源電圧Ｖｃｃが
前記回路１３の閾値より低いとき、該回路１３からはＬ
レベルの信号が出力される。
３の閾値電圧が４Ｖに設定されていて、前記過放電検出
部９の基準電圧ＶTLが２．５Ｖ、各セル電圧が１Ｖで電
源電圧Ｖｃｃが３Ｖのとき、すなわち電源電圧Ｖｃｃが
前記回路１３の閾値より低いとき、該回路１３からはＬ
レベルの信号が出力される。
【００６０】そして、前記Ｌレベルの信号がインバータ
回路１４で反転されて、ＯＲ回路１１ｃ及びＮＯＲ回路
１５に入力されると、Ｈレベルの出力信号Ｃｏｕｔ、Ｌ
レベルの出力信号ＰｒｅＣｏｕｔとなる。従って、第２
の充電制御スイッチ５ｂのみがオンするので、充電時に
は抵抗Ｒに充電電流が流れて定電圧充電が行われる。
回路１４で反転されて、ＯＲ回路１１ｃ及びＮＯＲ回路
１５に入力されると、Ｈレベルの出力信号Ｃｏｕｔ、Ｌ
レベルの出力信号ＰｒｅＣｏｕｔとなる。従って、第２
の充電制御スイッチ５ｂのみがオンするので、充電時に
は抵抗Ｒに充電電流が流れて定電圧充電が行われる。
【００６１】一方、前記基準電圧ＶTLが２．５Ｖ、各セ
ル電圧が２Ｖで電源電圧Ｖｃｃが６Ｖのとき、すなわち
過放電状態ではあるが、電源電圧Ｖｃｃが前記低電圧時
誤動作防止回路１３の閾値電圧４Ｖより高いとき、前記
回路１３からはＨレベルの信号が出力される。従って、
ＯＲ回路１１ｃ及びＮＯＲ回路１５からは、ともにＬレ
ベルの信号が出力されるため第１及び第２の充電制御ス
イッチ５ａ，５ｂがともにオンする。
ル電圧が２Ｖで電源電圧Ｖｃｃが６Ｖのとき、すなわち
過放電状態ではあるが、電源電圧Ｖｃｃが前記低電圧時
誤動作防止回路１３の閾値電圧４Ｖより高いとき、前記
回路１３からはＨレベルの信号が出力される。従って、
ＯＲ回路１１ｃ及びＮＯＲ回路１５からは、ともにＬレ
ベルの信号が出力されるため第１及び第２の充電制御ス
イッチ５ａ，５ｂがともにオンする。
【００６２】この状態で充電を行うと、充電電流は低イ
ンピーダンスである第１の充電制御スイッチ５ａの経路
に流れるため、過放電状態ではあるが定電流充電が行わ
れる。
ンピーダンスである第１の充電制御スイッチ５ａの経路
に流れるため、過放電状態ではあるが定電流充電が行わ
れる。
【００６３】従って、上記のように構成した充放電制御
回路では前記第一の実施の形態における（１），
（２），（３）及び（５）の作用効果に加え、次に示す
作用効果を得ることができる。 （１）低電圧時誤動作防止回路１３を設けたことによ
り、過放電状態において、第１及び第２の充電制御スイ
ッチ５ａ，５ｂの同時オン期間を設定することができ
る。従って、定電圧充電から定電流充電へ移行すると
き、すなわち第１の充電制御スイッチ５ａから第２の充
電制御スイッチ５ｂへの切り替わり時における、瞬間的
な同時オフによる充電電圧上昇を防止することができ
る。 （２）第２の充電制御スイッチ５ｂを介して行う定電圧
充電時間を極力抑え、過放電状態においても、電源電圧
Ｖｃｃが０Ｖ付近にまで極度に低下していない場合に
は、第１の充電制御スイッチ５ａを介して定電流充電を
行った。すなわち、過放電状態においても、第１の充電
制御スイッチ５ａが発熱しない程度にまで、充電電圧が
確保できる場合には、該スイッチ５ａを介して定電流充
電を行った。この構成にすれば、スイッチ素子が発熱す
ることなく充電を行うことができるとともに、充電時間
を短縮することができる。 （３）低電圧時誤動作防止回路１３の閾値電圧を変更す
ることによって、第１及び第２の充電制御スイッチ５
ａ，５ｂの制御電圧を任意に設定可能である。 （第三の実施の形態）図３は、第三の実施の形態を示
す。
回路では前記第一の実施の形態における（１），
（２），（３）及び（５）の作用効果に加え、次に示す
作用効果を得ることができる。 （１）低電圧時誤動作防止回路１３を設けたことによ
り、過放電状態において、第１及び第２の充電制御スイ
ッチ５ａ，５ｂの同時オン期間を設定することができ
る。従って、定電圧充電から定電流充電へ移行すると
き、すなわち第１の充電制御スイッチ５ａから第２の充
電制御スイッチ５ｂへの切り替わり時における、瞬間的
な同時オフによる充電電圧上昇を防止することができ
る。 （２）第２の充電制御スイッチ５ｂを介して行う定電圧
充電時間を極力抑え、過放電状態においても、電源電圧
Ｖｃｃが０Ｖ付近にまで極度に低下していない場合に
は、第１の充電制御スイッチ５ａを介して定電流充電を
行った。すなわち、過放電状態においても、第１の充電
制御スイッチ５ａが発熱しない程度にまで、充電電圧が
確保できる場合には、該スイッチ５ａを介して定電流充
電を行った。この構成にすれば、スイッチ素子が発熱す
ることなく充電を行うことができるとともに、充電時間
を短縮することができる。 （３）低電圧時誤動作防止回路１３の閾値電圧を変更す
ることによって、第１及び第２の充電制御スイッチ５
ａ，５ｂの制御電圧を任意に設定可能である。 （第三の実施の形態）図３は、第三の実施の形態を示
す。
【００６４】この実施の形態は、前記第二の実施の形態
にさらにＯＲ回路１１ｄを導入したものであり、前記Ｎ
ＯＲ回路１５の出力信号及び過充電検出部８の出力信号
が前記ＯＲ回路１１ｄに入力される。
にさらにＯＲ回路１１ｄを導入したものであり、前記Ｎ
ＯＲ回路１５の出力信号及び過充電検出部８の出力信号
が前記ＯＲ回路１１ｄに入力される。
【００６５】そして、前記ＯＲ回路１１ｄの出力が出力
信号ＰｒｅＣｏｕｔとして第２の充電制御スイッチ５ｂ
に入力される。従って、本実施形態では過充電検出部８
から出力される信号がＯＲ回路１１ｃを介して第１の充
電制御スイッチ５ａに、ＯＲ回路１１ｄを介して第２の
充電制御スイッチ５ｂに入力される。
信号ＰｒｅＣｏｕｔとして第２の充電制御スイッチ５ｂ
に入力される。従って、本実施形態では過充電検出部８
から出力される信号がＯＲ回路１１ｃを介して第１の充
電制御スイッチ５ａに、ＯＲ回路１１ｄを介して第２の
充電制御スイッチ５ｂに入力される。
【００６６】次に、上記のように構成された充放電制御
回路の動作を説明する。なお、この実施の形態では、通
常状態及び過放電状態において、前記第二の実施の形態
と同様の動作が行われる。
回路の動作を説明する。なお、この実施の形態では、通
常状態及び過放電状態において、前記第二の実施の形態
と同様の動作が行われる。
【００６７】さて、各セル２ａ，２ｂ，２ｃの少なくと
もいずれかが過充電状態にあるとき、過充電検出部８か
らはＨレベルの信号が出力され、そのＨレベルの出力信
号はＯＲ回路１１ｃ，１１ｄに入力される。従って、前
記ＯＲ回路１１ｃ，１１ｄの出力信号はＨレベルであ
り、このとき第１及び第２の充電制御スイッチ５ａ，５
ｂは、ともにオフする。
もいずれかが過充電状態にあるとき、過充電検出部８か
らはＨレベルの信号が出力され、そのＨレベルの出力信
号はＯＲ回路１１ｃ，１１ｄに入力される。従って、前
記ＯＲ回路１１ｃ，１１ｄの出力信号はＨレベルであ
り、このとき第１及び第２の充電制御スイッチ５ａ，５
ｂは、ともにオフする。
【００６８】従って、上記のように構成した充放電制御
回路では前記第一の実施の形態における（１）〜（５）
及び第二の実施の形態における（１）〜（３）の作用効
果と同様の作用効果を得ることができる。
回路では前記第一の実施の形態における（１）〜（５）
及び第二の実施の形態における（１）〜（３）の作用効
果と同様の作用効果を得ることができる。
【００６９】尚、前記各実施の形態は、以下のように実
施してもよい。 ○論理回路の構成は、前記各実施の形態におけるものに
限定されるものではない。すなわち、前記各実施の形態
での出力信号Ｃｏｕｔ及び出力信号ＰｒｅＣｏｕｔが得
られる構成であればよい。
施してもよい。 ○論理回路の構成は、前記各実施の形態におけるものに
限定されるものではない。すなわち、前記各実施の形態
での出力信号Ｃｏｕｔ及び出力信号ＰｒｅＣｏｕｔが得
られる構成であればよい。
【００７０】
【発明の効果】以上詳述してきたように、本発明によれ
ば、過放電状態にある二次電池を充電する場合に、充電
制御スイッチでの消費電力を抑えて、該充電制御スイッ
チを発熱させることなく充電することができる機能を備
えた充放電制御回路を提供することができる。
ば、過放電状態にある二次電池を充電する場合に、充電
制御スイッチでの消費電力を抑えて、該充電制御スイッ
チを発熱させることなく充電することができる機能を備
えた充放電制御回路を提供することができる。
【図１】 第一の実施の形態を示す回路図である。
【図２】 第二の実施の形態を示す回路図である。
【図３】 第三の実施の形態を示す回路図である。
【図４】 従来例を示す回路図である。
４ 放電制御スイッチ ５ａ 第１の充電制御スイッチ ５ｂ 第２の充電制御スイッチ ８ 過充電検出部 ９ 過放電検出部 Ｒ 電流制限手段（抵抗）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 敬史 愛知県春日井市高蔵寺町二丁目1844番２ 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA01 CA03 CA12 CC08 DA07 DA13 FA04 GA01 5H030 AA03 AA04 AA06 AA10 AS11 BB01 BB21 FF43 FF44
Claims (10)
- 【請求項１】 一つ以上のセルで構成された二次電池の
セル電圧の下限値を検出して過放電状態を検出する過放
電検出部と、 前記セル電圧の上限値を検出して過充電状態を検出する
過充電検出部と、 前記過放電検出部の出力信号に基づいて、前記過放電状
態では、オフとなる放電制御スイッチと、 前記過放電検出部及び過充電検出部の出力信号に基づい
て、前記過放電状態では、オフとなる第１の充電制御ス
イッチと、 前記過放電検出部及び過充電検出部の出力信号に基づい
て、前記過放電状態では、オンとなる第２の充電制御ス
イッチとを備え、 前記第２の充電制御スイッチには、充電時に充電電流を
制限する電流制限手段を直列に接続したことを特徴とす
る充放電制御回路。 - 【請求項２】 前記過充電検出部及び過放電検出部の出
力部には、その出力信号を入力信号とする複数からなる
論理回路を構成し、その論理回路の出力信号に基づい
て、前記第１及び第２の充電制御スイッチを制御したこ
とを特徴とする請求項１に記載の充放電制御回路。 - 【請求項３】 一つ以上のセルで構成された二次電池の
セル電圧の下限値を検出して過放電状態を検出する過放
電検出部と、 前記セル電圧の上限値を検出して過充電状態を検出する
過充電検出部と、 前記過放電検出部の出力信号に基づいて、前記過放電状
態では、オフとなる放電制御スイッチと、 前記過放電検出部及び過充電検出部の出力信号に基づい
て、前記過放電状態では、オフとなる第１の充電制御ス
イッチと、 前記過放電検出部及び過充電検出部の出力信号に基づい
て、前記過放電状態では、オンとなる第２の充電制御ス
イッチと、 前記第２の充電制御スイッチに直列に接続して、充電時
には充電電流を制限する電流制限手段と、 前記過放電状態では、その状態下における前記二次電池
の電圧レベルに対し、前記第１の充電制御スイッチのオ
ン、オフの制御を行う低電圧時誤動作防止回路とを備え
たことを特徴とする充放電制御回路。 - 【請求項４】 前記低電圧時誤動作防止回路には、前記
過放電状態にある前記二次電池の電圧レベルに対し閾値
を設定して、該閾値を可変させることにより、前記第１
の充電制御スイッチのオン、オフの切換え電圧を任意に
設定可能としたことを特徴とする請求項３に記載の充放
電制御回路。 - 【請求項５】 前記過充電検出部、前記過放電検出部及
び前記低電圧時誤動作防止回路の出力部には、その出力
信号を入力信号とする複数からなる論理回路を構成し、
その論理回路の出力信号に基づいて、前記第１及び第２
の充電制御スイッチを制御したことを特徴とする請求項
３乃至４のいずれかに記載の充放電制御回路。 - 【請求項６】 前記論理回路の出力は、前記セルのいず
れかが前記過充電状態のときには、前記第１及び第２の
充電制御スイッチともに非導通状態とし、前記セルのい
ずれかが前記過放電状態のときには、少なくとも第２の
充電制御スイッチを導通状態とし、前記セルのいずれも
前記過充電状態及び過放電状態に該当しないときには、
第１の充電制御スイッチのみを導通状態とする構成にし
たことを特徴とする請求項２又は５のいずれかに記載の
充放電制御回路。 - 【請求項７】 前記電流制限手段を直列接続した前記第
２の充電制御スイッチは、前記第１の充電制御スイッチ
に並列接続したことを特徴とする請求項１乃至６のいず
れかに記載の充放電制御回路。 - 【請求項８】 前記電流制限手段は抵抗により構成し、
該抵抗値を調節して、充電時における該抵抗での電圧降
下分を定電圧充電設定電圧に比べ大きく設定したことを
特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の充放電制
御回路。 - 【請求項９】 前記第２の充電制御スイッチに直列接続
した前記電流制限手段により、前記第２の充電制御スイ
ッチを介して行う充電は、前記第２の充電制御スイッチ
のソース−ゲート間電圧をほぼ定電圧充電設定電圧とす
る定電圧充電としたことを特徴とする請求項１乃至８に
記載の充放電制御回路。 - 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれかに記載の充
放電制御回路を搭載したことを特徴とする二次電池装
置。
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