JP2002078218A - 充電回路、充放電回路及び電池パック - Google Patents
充電回路、充放電回路及び電池パックInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
- H02J7/0016—Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass circuits
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】二次電池の寿命を縮めることなく、しかも、充
電時及び放電使用時には無駄な電力消費の低減を図る。 【解決手段】バランス電流制御回路２３は各リチウムイ
オン電池１ａ〜１ｃ毎に設けられ、当該リチウムイオン
電池１ａ〜１ｃのセル電圧Ｖａ〜Ｖｃと他のリチウムイ
オン電池１ａ〜１ｃの電セル電圧Ｖａ〜Ｖｃとの電位差
を検出する。そして、バランス電流制御回路２３は当該
リチウムイオン電池１ａ〜１ｃのセル電圧Ｖａ〜Ｖｃが
他のリチウムイオン電池１ａ〜１ｃのセル電圧Ｖａ〜Ｖ
ｃより予め定めた第１基準オフセット電圧ＶＤ以上高く
なったとき、バランス電流制御回路４の対応する第１〜
第２充電電流制御回路４ａ〜４ｃを介して当該リチウム
イオン電池１ａ〜１ｃへの充電電流をバイパスさせる。
充電検出回路２１はバッテリ１に対して充電中か否かを
検出し、充電中のときのみバランス電流制御回路２３の
検出動作を活性化する。
電時及び放電使用時には無駄な電力消費の低減を図る。 【解決手段】バランス電流制御回路２３は各リチウムイ
オン電池１ａ〜１ｃ毎に設けられ、当該リチウムイオン
電池１ａ〜１ｃのセル電圧Ｖａ〜Ｖｃと他のリチウムイ
オン電池１ａ〜１ｃの電セル電圧Ｖａ〜Ｖｃとの電位差
を検出する。そして、バランス電流制御回路２３は当該
リチウムイオン電池１ａ〜１ｃのセル電圧Ｖａ〜Ｖｃが
他のリチウムイオン電池１ａ〜１ｃのセル電圧Ｖａ〜Ｖ
ｃより予め定めた第１基準オフセット電圧ＶＤ以上高く
なったとき、バランス電流制御回路４の対応する第１〜
第２充電電流制御回路４ａ〜４ｃを介して当該リチウム
イオン電池１ａ〜１ｃへの充電電流をバイパスさせる。
充電検出回路２１はバッテリ１に対して充電中か否かを
検出し、充電中のときのみバランス電流制御回路２３の
検出動作を活性化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池の充電回
路、充放電回路及び電池パックに係り、特にノート型パ
ソコン等の各種携帯電子機器に使用される二次電池に好
適な充電回路、充放電回路及び電池パックに関するもの
である。
路、充放電回路及び電池パックに係り、特にノート型パ
ソコン等の各種携帯電子機器に使用される二次電池に好
適な充電回路、充放電回路及び電池パックに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種携帯電子機器の高性能化に伴
いその携帯電子機器に搭載される二次電池の大容量化が
強く要求されている。そして、二次電池の大容量化に対
応してリチウムイオン電池が広く二次電池として採用さ
れている。
いその携帯電子機器に搭載される二次電池の大容量化が
強く要求されている。そして、二次電池の大容量化に対
応してリチウムイオン電池が広く二次電池として採用さ
れている。
【０００３】図３は、ノート型パソコンに搭載される電
池パックに内蔵された充放電回路を示す。この充放電回
路は電池パックに内蔵されたバッテリの充放電制御す
る。バッテリ１は組電池であって、複数個（図では３
個）の第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃが直列
に接続されて構成されている。
池パックに内蔵された充放電回路を示す。この充放電回
路は電池パックに内蔵されたバッテリの充放電制御す
る。バッテリ１は組電池であって、複数個（図では３
個）の第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃが直列
に接続されて構成されている。
【０００４】そのバッテリ１のプラス側電極はＰチャネ
ルＭＯＳトランジスタ（以下、ＰＭＯＳトランジスタ）
よりなる放電制御スイッチ２及び同じくＰＭＯＳトラン
ジスタよりなる充電制御スイッチ３を介してプラス側入
出力端子ｔ１に接続されている。一方、バッテリ１のマ
イナス側電極はマイナス側入出力端子ｔ２に接続されて
いる。そして、プラス側及びマイナス側入出力端子ｔ
１，ｔ２は、バッテリ１に電荷を充電するとき入力端子
となってパソコン本体から直流電圧が印加され、バッテ
リ１の電荷を放電するとき出力端子となってパソコン本
体に駆動電源を供給する。
ルＭＯＳトランジスタ（以下、ＰＭＯＳトランジスタ）
よりなる放電制御スイッチ２及び同じくＰＭＯＳトラン
ジスタよりなる充電制御スイッチ３を介してプラス側入
出力端子ｔ１に接続されている。一方、バッテリ１のマ
イナス側電極はマイナス側入出力端子ｔ２に接続されて
いる。そして、プラス側及びマイナス側入出力端子ｔ
１，ｔ２は、バッテリ１に電荷を充電するとき入力端子
となってパソコン本体から直流電圧が印加され、バッテ
リ１の電荷を放電するとき出力端子となってパソコン本
体に駆動電源を供給する。
【０００５】ちなみに、バッテリ１に電荷を充電すると
きには、放電制御スイッチ２はオフしていても充電制御
スイッチ３がオンされることにより、充電制御スイッチ
３及び放電制御スイッチ２（ＰＭＯＳトランジスタ）の
寄生ダイオードＤ２を介してパソコン本体からバッテリ
１に電流（充電電流）が流れる。反対に、バッテリ１の
電荷を放電するときには、放電制御スイッチ２はオンさ
れ充電制御スイッチ３がオフしていても、放電制御スイ
ッチ２及び充電制御スイッチ３（ＰＭＯＳトランジス
タ）の寄生ダイオードＤ３を介してバッテリ１からパソ
コン本体に電流（放電電流）が流れる。
きには、放電制御スイッチ２はオフしていても充電制御
スイッチ３がオンされることにより、充電制御スイッチ
３及び放電制御スイッチ２（ＰＭＯＳトランジスタ）の
寄生ダイオードＤ２を介してパソコン本体からバッテリ
１に電流（充電電流）が流れる。反対に、バッテリ１の
電荷を放電するときには、放電制御スイッチ２はオンさ
れ充電制御スイッチ３がオフしていても、放電制御スイ
ッチ２及び充電制御スイッチ３（ＰＭＯＳトランジス
タ）の寄生ダイオードＤ３を介してバッテリ１からパソ
コン本体に電流（放電電流）が流れる。
【０００６】バッテリ１に対してバランス電流設定回路
４が設けられている。バランス電流設定回路４は、バッ
テリ１を構成する各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対
して並列に接続された第１〜第３充電電流制御回路部４
ａ〜４ｃとから構成されている。各充電電流制御回路部
４ａ〜４ｃはそれぞれ抵抗５ａ〜５ｃとＮチャネルＭＯ
Ｓトランジスタ（以下、ＮＭＯＳトランジスタ）６ａ〜
６ｃとから構成されている。そして、第１〜第３充電電
流制御回路部４ａ〜４ｃは、ＮＭＯＳトランジスタ６ａ
〜６ｃがオンされることによって対応する第１〜第３リ
チウムイオン電池１ａ〜１ｃの電荷を放電する。
４が設けられている。バランス電流設定回路４は、バッ
テリ１を構成する各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対
して並列に接続された第１〜第３充電電流制御回路部４
ａ〜４ｃとから構成されている。各充電電流制御回路部
４ａ〜４ｃはそれぞれ抵抗５ａ〜５ｃとＮチャネルＭＯ
Ｓトランジスタ（以下、ＮＭＯＳトランジスタ）６ａ〜
６ｃとから構成されている。そして、第１〜第３充電電
流制御回路部４ａ〜４ｃは、ＮＭＯＳトランジスタ６ａ
〜６ｃがオンされることによって対応する第１〜第３リ
チウムイオン電池１ａ〜１ｃの電荷を放電する。
【０００７】また、バッテリ１に対して充電電流制御手
段としての充放電制御回路７が設けられている。充放電
制御回路７はセル電圧検出回路８、過充電検出手段とし
ての過充電検出回路９及び過放電停止手段としての過放
電検出回路１０とから構成されている。セル電圧検出回
路８は、各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの端子間電圧
（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃをそれぞれ検出する増幅率が
「１」のオペアンプよりなる第１〜第３セル電圧アンプ
８ａ〜８ｃとから構成されている。
段としての充放電制御回路７が設けられている。充放電
制御回路７はセル電圧検出回路８、過充電検出手段とし
ての過充電検出回路９及び過放電停止手段としての過放
電検出回路１０とから構成されている。セル電圧検出回
路８は、各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの端子間電圧
（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃをそれぞれ検出する増幅率が
「１」のオペアンプよりなる第１〜第３セル電圧アンプ
８ａ〜８ｃとから構成されている。
【０００８】詳述すると、第１セル電圧アンプ８ａは、
その非反転入力端子が第１リチウムイオン電池１ａのプ
ラス電極に、反転入力端子が第１リチウムイオン電池１
ａのマイナス電極（第２リチウムイオン電池１ｂのプラ
ス電極）にそれぞれ接続されて、その時の第１リチウム
イオン電池１ａの端子間電圧（セル電圧）Ｖａを出力端
子から過充電検出回路９に出力するようになっている。
その非反転入力端子が第１リチウムイオン電池１ａのプ
ラス電極に、反転入力端子が第１リチウムイオン電池１
ａのマイナス電極（第２リチウムイオン電池１ｂのプラ
ス電極）にそれぞれ接続されて、その時の第１リチウム
イオン電池１ａの端子間電圧（セル電圧）Ｖａを出力端
子から過充電検出回路９に出力するようになっている。
【０００９】第２セル電圧アンプ８ｂは、その非反転入
力端子が第２リチウムイオン電池１ｂのプラス電極に、
反転入力端子が第２リチウムイオン電池１ｂのマイナス
電極（第３リチウムイオン電池１ｃのプラス電極）にそ
れぞれ接続されて、その時の第２リチウムイオン電池１
ｂの端子間電圧（セル電圧）Ｖｂを出力端子から過充電
検出回路９に出力するようになっている。
力端子が第２リチウムイオン電池１ｂのプラス電極に、
反転入力端子が第２リチウムイオン電池１ｂのマイナス
電極（第３リチウムイオン電池１ｃのプラス電極）にそ
れぞれ接続されて、その時の第２リチウムイオン電池１
ｂの端子間電圧（セル電圧）Ｖｂを出力端子から過充電
検出回路９に出力するようになっている。
【００１０】第３セル電圧アンプ８ｃは、その非反転入
力端子が第３リチウムイオン電池１ｃのプラス電極に、
反転入力端子が第３リチウムイオン電池１ｃのマイナス
電極にそれぞれ接続されて、その時の第３リチウムイオ
ン電池１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖｃを出力端子か
ら過充電検出回路９に出力するようになっている。
力端子が第３リチウムイオン電池１ｃのプラス電極に、
反転入力端子が第３リチウムイオン電池１ｃのマイナス
電極にそれぞれ接続されて、その時の第３リチウムイオ
ン電池１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖｃを出力端子か
ら過充電検出回路９に出力するようになっている。
【００１１】過充電検出回路９は、３個の第１〜第３コ
ンパレータ９ａ〜９ｃと１個のオア回路９ｄを備えてい
る。第１コンパレータ９ａは、その非反転入力端子に第
１セル電圧Ｖａを入力し、反転入力端子に第２の基準電
圧としての第２基準電圧ＶTHを入力する。そして、第１
コンパレータ９ａは第１セル電圧Ｖａが第２基準電圧Ｖ
TH未満の時Ｌレベルの検出信号をオア回路９ｄに出力し
第２基準電圧ＶTH以上になった時Ｈレベルの検出信号を
オア回路９ｄに出力する。つまり、第１コンパレータ９
ａは、第１リチウムイオン電池１ａの端子間電圧（セル
電圧）Ｖａが第２基準電圧ＶTHまで充電されるとＨレベ
ルの検出信号をオア回路９ｄに出力する。
ンパレータ９ａ〜９ｃと１個のオア回路９ｄを備えてい
る。第１コンパレータ９ａは、その非反転入力端子に第
１セル電圧Ｖａを入力し、反転入力端子に第２の基準電
圧としての第２基準電圧ＶTHを入力する。そして、第１
コンパレータ９ａは第１セル電圧Ｖａが第２基準電圧Ｖ
TH未満の時Ｌレベルの検出信号をオア回路９ｄに出力し
第２基準電圧ＶTH以上になった時Ｈレベルの検出信号を
オア回路９ｄに出力する。つまり、第１コンパレータ９
ａは、第１リチウムイオン電池１ａの端子間電圧（セル
電圧）Ｖａが第２基準電圧ＶTHまで充電されるとＨレベ
ルの検出信号をオア回路９ｄに出力する。
【００１２】尚、第１コンパレータ９ａは、ヒステリシ
スを有し、第１セル電圧Ｖａが一度第２基準電圧ＶTH以
上になった後は、第２基準電圧ＶTHより低い予め定めた
電圧ＶTLまで第１セル電圧Ｖａが下がらないと検出信号
はＬレベルにならないようになっている。
スを有し、第１セル電圧Ｖａが一度第２基準電圧ＶTH以
上になった後は、第２基準電圧ＶTHより低い予め定めた
電圧ＶTLまで第１セル電圧Ｖａが下がらないと検出信号
はＬレベルにならないようになっている。
【００１３】第２コンパレータ９ｂは、その非反転入力
端子に第２セル電圧Ｖｂを入力し、反転入力端子に第２
基準電圧ＶTHを入力する。そして、第２コンパレータ９
ｂは第２セル電圧Ｖｂが第２基準電圧ＶTH未満の時Ｌレ
ベルの検出信号をオア回路９ｄに出力し、第２基準電圧
ＶTH以上になった時Ｈレベルの検出信号をオア回路９ｄ
に出力する。つまり、第２コンパレータ９ｂは、第２リ
チウムイオン電池１ｂの端子間電圧（セル電圧）Ｖｂが
第２基準電圧ＶTHまで充電されるとＨレベルの検出信号
をオア回路９ｄに出力する。
端子に第２セル電圧Ｖｂを入力し、反転入力端子に第２
基準電圧ＶTHを入力する。そして、第２コンパレータ９
ｂは第２セル電圧Ｖｂが第２基準電圧ＶTH未満の時Ｌレ
ベルの検出信号をオア回路９ｄに出力し、第２基準電圧
ＶTH以上になった時Ｈレベルの検出信号をオア回路９ｄ
に出力する。つまり、第２コンパレータ９ｂは、第２リ
チウムイオン電池１ｂの端子間電圧（セル電圧）Ｖｂが
第２基準電圧ＶTHまで充電されるとＨレベルの検出信号
をオア回路９ｄに出力する。
【００１４】尚、第２コンパレータ９ｂは、ヒステリシ
スを有し、第２セル電圧Ｖｂが一度第２基準電圧ＶTH以
上になった後は、第２基準電圧ＶTHより低い予め定めた
電圧ＶTLまで第２セル電圧Ｖｂが下がらないと検出信号
はＬレベルにならないようになっている。
スを有し、第２セル電圧Ｖｂが一度第２基準電圧ＶTH以
上になった後は、第２基準電圧ＶTHより低い予め定めた
電圧ＶTLまで第２セル電圧Ｖｂが下がらないと検出信号
はＬレベルにならないようになっている。
【００１５】第３コンパレータ９ｃは、その非反転入力
端子に第３セル電圧Ｖｃを入力し、反転入力端子に第２
基準電圧ＶTHを入力する。そして、第３コンパレータ９
ｃは第３セル電圧Ｖｃが第２基準電圧ＶTH未満の時Ｌレ
ベルの検出信号をオア回路９ｄに出力し、第２基準電圧
ＶTH以上になった時Ｈレベルの検出信号をオア回路９ｄ
に出力する。つまり、第３コンパレータ９ｃは、第３リ
チウムイオン電池１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖｃが
第２基準電圧ＶTHまで充電されるとＨレベルの検出信号
をオア回路９ｄに出力する。
端子に第３セル電圧Ｖｃを入力し、反転入力端子に第２
基準電圧ＶTHを入力する。そして、第３コンパレータ９
ｃは第３セル電圧Ｖｃが第２基準電圧ＶTH未満の時Ｌレ
ベルの検出信号をオア回路９ｄに出力し、第２基準電圧
ＶTH以上になった時Ｈレベルの検出信号をオア回路９ｄ
に出力する。つまり、第３コンパレータ９ｃは、第３リ
チウムイオン電池１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖｃが
第２基準電圧ＶTHまで充電されるとＨレベルの検出信号
をオア回路９ｄに出力する。
【００１６】尚、第３コンパレータ９ｃは、ヒステリシ
スを有し、第３セル電圧Ｖｃが一度第２基準電圧ＶTH以
上になった後は、第２基準電圧ＶTHより低い予め定めた
電圧ＶTLまで第３セル電圧Ｖｃが下がらないと検出信号
はＬレベルにならないようになっている。
スを有し、第３セル電圧Ｖｃが一度第２基準電圧ＶTH以
上になった後は、第２基準電圧ＶTHより低い予め定めた
電圧ＶTLまで第３セル電圧Ｖｃが下がらないと検出信号
はＬレベルにならないようになっている。
【００１７】第１〜第３コンパレータ９ａ〜９ｃからの
検出信号を入力するオア回路９ｄは、その出力端子が前
記充電制御スイッチ３（ＰＭＯＳトランジスタのゲート
端子）に接続されている。オア回路９ｄは、第１〜第３
コンパレータ９ａ〜９ｃの検出信号のうち少なくとも１
つの検出信号がＨレベルのとき、充電制御スイッチ３を
オフ状態にする。つまり、第１〜第３リチウムイオン電
池１ａ〜１ｃの少なくとも１つがその端子間電圧（セル
電圧）Ｖａ〜Ｖｃが第２基準電圧ＶTH以上になると充電
制御スイッチ３をオフして充電を停止させる。
検出信号を入力するオア回路９ｄは、その出力端子が前
記充電制御スイッチ３（ＰＭＯＳトランジスタのゲート
端子）に接続されている。オア回路９ｄは、第１〜第３
コンパレータ９ａ〜９ｃの検出信号のうち少なくとも１
つの検出信号がＨレベルのとき、充電制御スイッチ３を
オフ状態にする。つまり、第１〜第３リチウムイオン電
池１ａ〜１ｃの少なくとも１つがその端子間電圧（セル
電圧）Ｖａ〜Ｖｃが第２基準電圧ＶTH以上になると充電
制御スイッチ３をオフして充電を停止させる。
【００１８】又、第１〜第３コンパレータ９ａ〜９ｃの
検出信号は、それぞれ対応する第１〜第３充電電流制御
回路部４ａ〜４ｃに設けられたＮＭＯＳトランジスタ６
ａ〜６ｃのゲート端子に出力される。従って、第１〜第
３コンパレータ９ａ〜９ｃの検出信号がＨレベルになる
と、対応するＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃはオンさ
れる。つまり、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１
ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃが第２基準電圧
ＶTH以上になると、対応するＮＭＯＳトランジスタ６ａ
〜６ｃがオンしそのＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃを
介して対応する第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１
ｃの電荷を放電し第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜
１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃを前記電圧Ｖ
TLまで下げるようにする。そして、第１〜第３リチウム
イオン電池１ａ〜１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜
Ｖｃが前記電圧ＶTLまで下がると、再び充電を開始す
る。
検出信号は、それぞれ対応する第１〜第３充電電流制御
回路部４ａ〜４ｃに設けられたＮＭＯＳトランジスタ６
ａ〜６ｃのゲート端子に出力される。従って、第１〜第
３コンパレータ９ａ〜９ｃの検出信号がＨレベルになる
と、対応するＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃはオンさ
れる。つまり、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１
ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃが第２基準電圧
ＶTH以上になると、対応するＮＭＯＳトランジスタ６ａ
〜６ｃがオンしそのＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃを
介して対応する第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１
ｃの電荷を放電し第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜
１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃを前記電圧Ｖ
TLまで下げるようにする。そして、第１〜第３リチウム
イオン電池１ａ〜１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜
Ｖｃが前記電圧ＶTLまで下がると、再び充電を開始す
る。
【００１９】尚、過放電検出回路１０は、第１〜第３セ
ル電圧アンプ８ａ〜８ｃから各リチウムイオン電池１ａ
〜１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃを入力し、
その少なくとも１つが第３の基準電圧としての予め定め
た基準電圧以下になった時、放電制御スイッチ２をオフ
してバッテリ１の放電を停止させる。つまり、バッテリ
１がパソコン本体に駆動電源を供給している状態で、第
１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの少なくとも１
つがその端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃが予め定め
た基準電圧以下になった時、パソコン本体への駆動電源
の供給を停止する。
ル電圧アンプ８ａ〜８ｃから各リチウムイオン電池１ａ
〜１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃを入力し、
その少なくとも１つが第３の基準電圧としての予め定め
た基準電圧以下になった時、放電制御スイッチ２をオフ
してバッテリ１の放電を停止させる。つまり、バッテリ
１がパソコン本体に駆動電源を供給している状態で、第
１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの少なくとも１
つがその端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃが予め定め
た基準電圧以下になった時、パソコン本体への駆動電源
の供給を停止する。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、第１〜第３
リチウムイオン電池１ａ〜１ｃには個体差があるため、
充電を開始時の端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃが相
違したり、第２基準電圧ＶTHまで充電されるに要する時
間が第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃによって
相違する。従って、同時に各リチウムイオン電池１ａ〜
１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃが第２基準電
圧ＶTHになることはない。その結果、上記したように、
第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃのうちの１つ
（例えば第１リチウムイオン電池１ａ）が第２基準電圧
ＶTHになると、一旦充電を停止し、該第１リチウムイオ
ン電池１ａの充電電荷を放電させてその端子間電圧（セ
ル電圧）Ｖａを電圧ＶTLまで下げる。そして、充電を再
開する。つまり、上記した充放電回路では、充電及び放
電を繰り返すことによって第１〜第３リチウムイオン電
池１ａ〜１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃ全て
が均等に充電されるようにしている。
リチウムイオン電池１ａ〜１ｃには個体差があるため、
充電を開始時の端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃが相
違したり、第２基準電圧ＶTHまで充電されるに要する時
間が第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃによって
相違する。従って、同時に各リチウムイオン電池１ａ〜
１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃが第２基準電
圧ＶTHになることはない。その結果、上記したように、
第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃのうちの１つ
（例えば第１リチウムイオン電池１ａ）が第２基準電圧
ＶTHになると、一旦充電を停止し、該第１リチウムイオ
ン電池１ａの充電電荷を放電させてその端子間電圧（セ
ル電圧）Ｖａを電圧ＶTLまで下げる。そして、充電を再
開する。つまり、上記した充放電回路では、充電及び放
電を繰り返すことによって第１〜第３リチウムイオン電
池１ａ〜１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃ全て
が均等に充電されるようにしている。
【００２１】しかしながら、充電及び放電を繰り返して
均等に各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃを充電する従来
方法では、リチウムイオン電池の寿命を短くしていた。
充電及び放電が繰り返されるリチウムイオン電池はその
回数だけストレスが他より余分に加わることになり寿命
を縮める。前記したように、一般にバッテリ１を構成す
る各リチウムイオン電池には個体差があるため、その中
で１つのリチウムイオン電池が集中して充電及び放電を
繰り返す傾向がある。集中して充電及び放電を繰り返す
リチウムイオン電池はさらに他のリチウムイオン電池よ
り劣化が早い。従って、パソコンに搭載する電池パック
としての寿命は非常に短くなっていた。
均等に各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃを充電する従来
方法では、リチウムイオン電池の寿命を短くしていた。
充電及び放電が繰り返されるリチウムイオン電池はその
回数だけストレスが他より余分に加わることになり寿命
を縮める。前記したように、一般にバッテリ１を構成す
る各リチウムイオン電池には個体差があるため、その中
で１つのリチウムイオン電池が集中して充電及び放電を
繰り返す傾向がある。集中して充電及び放電を繰り返す
リチウムイオン電池はさらに他のリチウムイオン電池よ
り劣化が早い。従って、パソコンに搭載する電池パック
としての寿命は非常に短くなっていた。
【００２２】又、特開平７−８７６７３号公報には、充
電及び放電が繰り返されない充電制御方式が提案されて
いる。この充電制御方式は、各リチウムイオン電池毎に
該電池の端子間電圧を検出する検出器を設けるとともに
各リチウムイオン電池毎にバイパス回路を並列に接続す
る。そして、検出器が検出したリチウムイオン電池の端
子間電圧が予め定めた電圧に到達したとき、対応するバ
イパス回路を導通させることにより、個別に端子間電圧
が予め定めた電圧に到達したリチウムイオン電池につい
て充電を終了させるようにしたものである。
電及び放電が繰り返されない充電制御方式が提案されて
いる。この充電制御方式は、各リチウムイオン電池毎に
該電池の端子間電圧を検出する検出器を設けるとともに
各リチウムイオン電池毎にバイパス回路を並列に接続す
る。そして、検出器が検出したリチウムイオン電池の端
子間電圧が予め定めた電圧に到達したとき、対応するバ
イパス回路を導通させることにより、個別に端子間電圧
が予め定めた電圧に到達したリチウムイオン電池につい
て充電を終了させるようにしたものである。
【００２３】しかしながら、この制御方式では、各リチ
ウムイオン電池の端子間電圧に関係なく予め定めた電圧
に到達した電池のバイパス回路から導通するため、端子
間電圧のバラツキが大きい各リチウムイオン電池を充電
する場合、最初に予め定めた電圧に到達した電池のバイ
パス回路は長時間導通状態になる。その結果、バイパス
回路の耐久性に問題が生じるとともに、消費電力の低減
を図る上で問題が生じる。
ウムイオン電池の端子間電圧に関係なく予め定めた電圧
に到達した電池のバイパス回路から導通するため、端子
間電圧のバラツキが大きい各リチウムイオン電池を充電
する場合、最初に予め定めた電圧に到達した電池のバイ
パス回路は長時間導通状態になる。その結果、バイパス
回路の耐久性に問題が生じるとともに、消費電力の低減
を図る上で問題が生じる。
【００２４】又、特開平７−８７６７３号公報には、２
個のリチウムイオン電池の端子間電圧が常に等しい状態
で充電させるようにした充電制御方式も提案している。
この充電制御方式は、抵抗よりなる分圧回路で組電池全
体の電圧の二分の一となる電圧を作り、その二分の一の
電圧を増幅率が１の増幅器に出力する。増幅器の出力端
は２個のリチウムイオン電池の接続点に接続する。そし
て、プラス電極側のリチウムイオン電池の端子間電圧が
マイナス電極側のリチウムイオン電池の端子間電圧より
高い場合には、増幅率を介してマイナス電極側のリチウ
ムイオン電池の充電が行われ、プラス電極側のリチウム
イオン電池の端子間電圧がマイナス電極側のリチウムイ
オン電池の端子間電圧より低い場合には、プラス電極側
のリチウムイオン電池の充電が行われるようにしたもの
である。
個のリチウムイオン電池の端子間電圧が常に等しい状態
で充電させるようにした充電制御方式も提案している。
この充電制御方式は、抵抗よりなる分圧回路で組電池全
体の電圧の二分の一となる電圧を作り、その二分の一の
電圧を増幅率が１の増幅器に出力する。増幅器の出力端
は２個のリチウムイオン電池の接続点に接続する。そし
て、プラス電極側のリチウムイオン電池の端子間電圧が
マイナス電極側のリチウムイオン電池の端子間電圧より
高い場合には、増幅率を介してマイナス電極側のリチウ
ムイオン電池の充電が行われ、プラス電極側のリチウム
イオン電池の端子間電圧がマイナス電極側のリチウムイ
オン電池の端子間電圧より低い場合には、プラス電極側
のリチウムイオン電池の充電が行われるようにしたもの
である。
【００２５】しかしながら、この制御方式では、２個の
リチウムイオン電池よりなる組電池が放電使用される場
合においても、前記増幅器及び分圧回路は組電池からの
電源電圧によって活性化されていて無駄な電力が消費さ
れる。その結果、電池パックの使用時間の長時間化を図
る上で問題であった。しかも、この制御方式では、３個
以上のリチウムイオン電池よりなる組電池に応用するこ
とは、回路構成が非常に複雑となり、実質不可能であっ
た。
リチウムイオン電池よりなる組電池が放電使用される場
合においても、前記増幅器及び分圧回路は組電池からの
電源電圧によって活性化されていて無駄な電力が消費さ
れる。その結果、電池パックの使用時間の長時間化を図
る上で問題であった。しかも、この制御方式では、３個
以上のリチウムイオン電池よりなる組電池に応用するこ
とは、回路構成が非常に複雑となり、実質不可能であっ
た。
【００２６】本発明は、上記問題点を解消するためにな
されたものであって、その目的は充電によって二次電池
の寿命を縮めることなく、しかも、充電時及び放電使用
時には無駄な電力消費を低減するようにした充電回路、
充放電回路及び電池パックを提供するにある。
されたものであって、その目的は充電によって二次電池
の寿命を縮めることなく、しかも、充電時及び放電使用
時には無駄な電力消費を低減するようにした充電回路、
充放電回路及び電池パックを提供するにある。
【００２７】又、本発明の第２の目的は、３個以上の二
次電池よりなる組電池において、充電することによって
二次電池の寿命を縮めることなく、しかも、耐久性があ
り充電時における電力消費の低減を図ることができる充
電回路を提供するにある。
次電池よりなる組電池において、充電することによって
二次電池の寿命を縮めることなく、しかも、耐久性があ
り充電時における電力消費の低減を図ることができる充
電回路を提供するにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、３以上の二次電池が直列に接続されてなる組電池を
充電する充電回路において、前記各二次電池毎に設けら
れ、当該二次電池に対して並列に接続されて当該二次電
池に充電電流をバイパス制御する充電電流制御手段と、
前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池の電池電圧
と他の二次電池の電池電圧との電位差を検出し、その電
位差に基づいて前記充電電流制御手段を介して当該二次
電池への充電電流をバイパスさせる電位差検出手段とを
設けたことをその要旨とする。
は、３以上の二次電池が直列に接続されてなる組電池を
充電する充電回路において、前記各二次電池毎に設けら
れ、当該二次電池に対して並列に接続されて当該二次電
池に充電電流をバイパス制御する充電電流制御手段と、
前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池の電池電圧
と他の二次電池の電池電圧との電位差を検出し、その電
位差に基づいて前記充電電流制御手段を介して当該二次
電池への充電電流をバイパスさせる電位差検出手段とを
設けたことをその要旨とする。
【００２９】請求項２に記載の発明は、２以上の二次電
池が直列に接続されてなる組電池を充電する充電回路に
おいて、前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池に
対して並列に接続されて当該二次電池に充電電流をバイ
パス制御する充電電流制御手段と、前記各二次電池毎に
設けられ、当該二次電池の電池電圧と他の二次電池の電
池電圧との電位差を検出し、その電位差に基づいて前記
充電電流制御手段を介して当該二次電池への充電電流を
バイパスさせる電位差検出手段と、前記組電池に対して
充電中か否かを検出し、充電中のときのみ前記電位差検
出手段の検出動作を活性化する充電検出手段とを設けた
ことをその要旨とする。
池が直列に接続されてなる組電池を充電する充電回路に
おいて、前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池に
対して並列に接続されて当該二次電池に充電電流をバイ
パス制御する充電電流制御手段と、前記各二次電池毎に
設けられ、当該二次電池の電池電圧と他の二次電池の電
池電圧との電位差を検出し、その電位差に基づいて前記
充電電流制御手段を介して当該二次電池への充電電流を
バイパスさせる電位差検出手段と、前記組電池に対して
充電中か否かを検出し、充電中のときのみ前記電位差検
出手段の検出動作を活性化する充電検出手段とを設けた
ことをその要旨とする。
【００３０】請求項３に記載の発明は、２以上の二次電
池が直列に接続されてなる組電池の各二次電池毎に設け
られ、それぞれ当該二次電池の電池電圧を検出し当該二
次電池の電池電圧が過充電状態となる予め定めた第２の
基準電圧以上になったとき、前記組電池への充電を停止
させる過充電検出手段を有するとともに、前記各二次電
池毎に設けられ、それぞれ当該二次電池の電池電圧を検
出し当該二次電池の電池電圧が過放電となる予め定めた
第３の基準電圧以下になったとき、放電を停止させる過
放電停止手段を有した充放電回路において、前記各二次
電池毎に設けられ、当該二次電池に対して並列に接続さ
れて当該二次電池に充電電流をバイパス制御する充電電
流制御手段と、前記各二次電池毎に設けられ、当該二次
電池の電池電圧と他の二次電池の電池電圧との電位差を
検出し、その電位差に基づいて前記充電電流制御手段を
介して当該二次電池への充電電流をバイパスさせる電位
差検出手段と、前記組電池に対して充電中か否かを検出
し、充電中のときのみ前記電位差検出手段の検出動作を
活性化する充電検出手段とを設けたことをその要旨とす
る。
池が直列に接続されてなる組電池の各二次電池毎に設け
られ、それぞれ当該二次電池の電池電圧を検出し当該二
次電池の電池電圧が過充電状態となる予め定めた第２の
基準電圧以上になったとき、前記組電池への充電を停止
させる過充電検出手段を有するとともに、前記各二次電
池毎に設けられ、それぞれ当該二次電池の電池電圧を検
出し当該二次電池の電池電圧が過放電となる予め定めた
第３の基準電圧以下になったとき、放電を停止させる過
放電停止手段を有した充放電回路において、前記各二次
電池毎に設けられ、当該二次電池に対して並列に接続さ
れて当該二次電池に充電電流をバイパス制御する充電電
流制御手段と、前記各二次電池毎に設けられ、当該二次
電池の電池電圧と他の二次電池の電池電圧との電位差を
検出し、その電位差に基づいて前記充電電流制御手段を
介して当該二次電池への充電電流をバイパスさせる電位
差検出手段と、前記組電池に対して充電中か否かを検出
し、充電中のときのみ前記電位差検出手段の検出動作を
活性化する充電検出手段とを設けたことをその要旨とす
る。
【００３１】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の充放電回路において、前記電位差検出手段は、前記電
位差が予め定めた第１の基準電圧以上高くなったとき、
前記充電電流制御手段を非導通状態から導通状態に制御
する出力信号を出力することをその要旨とする。
の充放電回路において、前記電位差検出手段は、前記電
位差が予め定めた第１の基準電圧以上高くなったとき、
前記充電電流制御手段を非導通状態から導通状態に制御
する出力信号を出力することをその要旨とする。
【００３２】請求項５に記載の発明は、請求項３に記載
の充放電回路において、前記電位差検出手段は、前記電
位差に応じて前記充電電流制御手段のバイパスする電流
値を制御する出力信号を出力することをその要旨とす
る。
の充放電回路において、前記電位差検出手段は、前記電
位差に応じて前記充電電流制御手段のバイパスする電流
値を制御する出力信号を出力することをその要旨とす
る。
【００３３】請求項６に記載の発明は、請求項３に記載
の充放電回路において、前記過充電検出手段からの出力
信号に基づいてオン・オフ制御される充電制御スイッチ
と前記過放電検出手段からの出力信号に基づいてオン・
オフ制御される放電制御スイッチを直列に接続し、その
直列回路を前記組電池に対して直列に接続するととも
に、充電時において前記充電検出手段からの検出信号に
基づいて前記過放電検出手段からの出力信号を無効化し
前記放電制御スイッチをオン状態にするゲート回路を設
けたことをその要旨とする。
の充放電回路において、前記過充電検出手段からの出力
信号に基づいてオン・オフ制御される充電制御スイッチ
と前記過放電検出手段からの出力信号に基づいてオン・
オフ制御される放電制御スイッチを直列に接続し、その
直列回路を前記組電池に対して直列に接続するととも
に、充電時において前記充電検出手段からの検出信号に
基づいて前記過放電検出手段からの出力信号を無効化し
前記放電制御スイッチをオン状態にするゲート回路を設
けたことをその要旨とする。
【００３４】請求項７に記載の発明は、請求項３〜６の
いずれか１に記載の充放電回路を備えた電池パックをそ
の要旨とする。 （作用）請求項１に記載の発明によれば、電位差検出手
段は、各二次電池毎に設けられ、当該二次電池の電池電
圧と他の二次電池の電池電圧との電位差を検出する。そ
して、電位差検出手段はその電位差に基づいて充電電流
制御手段を介して当該二次電池への充電電流をバイパス
させる。
いずれか１に記載の充放電回路を備えた電池パックをそ
の要旨とする。 （作用）請求項１に記載の発明によれば、電位差検出手
段は、各二次電池毎に設けられ、当該二次電池の電池電
圧と他の二次電池の電池電圧との電位差を検出する。そ
して、電位差検出手段はその電位差に基づいて充電電流
制御手段を介して当該二次電池への充電電流をバイパス
させる。
【００３５】請求項２、３及び７に記載の発明によれ
ば、電位差検出手段は各二次電池毎に設けられ、当該二
次電池の電池電圧と他の二次電池の電池電圧との電位差
を検出する。そして、電位差検出手段はその電位差に基
づいて充電電流制御手段を介して当該二次電池への充電
電流をバイパスさせる。充電検出手段は組電池に対して
充電中か否かを検出し、充電中のときのみ前記電位差検
出手段の検出動作を活性化する。
ば、電位差検出手段は各二次電池毎に設けられ、当該二
次電池の電池電圧と他の二次電池の電池電圧との電位差
を検出する。そして、電位差検出手段はその電位差に基
づいて充電電流制御手段を介して当該二次電池への充電
電流をバイパスさせる。充電検出手段は組電池に対して
充電中か否かを検出し、充電中のときのみ前記電位差検
出手段の検出動作を活性化する。
【００３６】請求項４に記載の発明によれば、請求項３
に記載の発明の作用に加えて、電位差検出手段は電位差
が予め定めた第１の基準電圧以上高くなったとき、充電
電流制御手段を非導通状態から導通状態に制御する。
に記載の発明の作用に加えて、電位差検出手段は電位差
が予め定めた第１の基準電圧以上高くなったとき、充電
電流制御手段を非導通状態から導通状態に制御する。
【００３７】請求項５に記載の発明によれば、請求項３
に記載の発明の作用に加えて、電位差検出手段は、電位
差に応じて充電電流制御手段のバイパスする電流値を制
御する。
に記載の発明の作用に加えて、電位差検出手段は、電位
差に応じて充電電流制御手段のバイパスする電流値を制
御する。
【００３８】請求項６に記載の発明によれば、請求項３
に記載の発明の作用に加えて、ゲート回路は充電時にお
いて充電検出手段からの検出信号に基づいて過放電検出
手段からの出力信号を無効化し放電制御スイッチをオン
状態にする。
に記載の発明の作用に加えて、ゲート回路は充電時にお
いて充電検出手段からの検出信号に基づいて過放電検出
手段からの出力信号を無効化し放電制御スイッチをオン
状態にする。
【００３９】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
具体化した第１実施形態を図１に従って説明する。尚、
本実施形態は、図３で説明した従来の充放電回路に新た
な構成要件を加えた充放電回路であるので、説明の便宜
上、同一の構成部分は同一名称及び同一符号を付して詳
細な説明は省略する。又、図１における過充電検出回路
９を構成する３個の第１〜第３コンパレータ９ａ〜９ｃ
も図３で説明した従来の第１〜第３コンパレータ９ａ〜
９ｃとはヒステリシスを持たない点が相違するだけなの
で、その詳細な説明は省略する。つまり、図１の第１〜
第３コンパレータ９ａ〜９ｃは、第２基準電圧ＶTH以上
になった時Ｈレベル、第２基準電圧ＶTH未満の時Ｌレベ
ルの検出信号を出力する。
具体化した第１実施形態を図１に従って説明する。尚、
本実施形態は、図３で説明した従来の充放電回路に新た
な構成要件を加えた充放電回路であるので、説明の便宜
上、同一の構成部分は同一名称及び同一符号を付して詳
細な説明は省略する。又、図１における過充電検出回路
９を構成する３個の第１〜第３コンパレータ９ａ〜９ｃ
も図３で説明した従来の第１〜第３コンパレータ９ａ〜
９ｃとはヒステリシスを持たない点が相違するだけなの
で、その詳細な説明は省略する。つまり、図１の第１〜
第３コンパレータ９ａ〜９ｃは、第２基準電圧ＶTH以上
になった時Ｈレベル、第２基準電圧ＶTH未満の時Ｌレベ
ルの検出信号を出力する。
【００４０】図１において、バッテリ１のプラス側電極
と放電制御スイッチ２の間には、充電検出用抵抗ＲＳが
接続されている。又、充放電制御回路７には、セル電圧
検出回路８、過充電検出回路９及び過放電検出回路１０
の他に、充電検出手段としての充電検出回路２１、ゲー
ト回路２２及び電位差検出手段としてのバランス電流制
御回路２３を備えている。
と放電制御スイッチ２の間には、充電検出用抵抗ＲＳが
接続されている。又、充放電制御回路７には、セル電圧
検出回路８、過充電検出回路９及び過放電検出回路１０
の他に、充電検出手段としての充電検出回路２１、ゲー
ト回路２２及び電位差検出手段としてのバランス電流制
御回路２３を備えている。
【００４１】充電検出回路２１はコンパレータ２１ａで
あって、その非反転入力端子が充電検出用抵抗ＲＳと放
電制御スイッチ２との接続点に接続され、反転入力端子
が第２基準オフセット電圧ＶTH2を介して充電検出用抵
抗ＲＳとバッテリ１との接続点に接続されている。第２
基準オフセット電圧ＶTH2は、充電時において充電検出
用抵抗ＲＳに流れる電流に基づく同充電検出用抵抗ＲＳ
の端子間電圧より低い電圧値に設定されている。
あって、その非反転入力端子が充電検出用抵抗ＲＳと放
電制御スイッチ２との接続点に接続され、反転入力端子
が第２基準オフセット電圧ＶTH2を介して充電検出用抵
抗ＲＳとバッテリ１との接続点に接続されている。第２
基準オフセット電圧ＶTH2は、充電時において充電検出
用抵抗ＲＳに流れる電流に基づく同充電検出用抵抗ＲＳ
の端子間電圧より低い電圧値に設定されている。
【００４２】従って、充電時においては、コンパレータ
２１ａの非反転入力端子の入力電圧が反転入力端子の入
力電圧より高くなり、コンパレータ２１ａはＨレベルの
出力信号を出力する。反対に、放電使用時においては、
非反転入力端子の入力電圧が反転入力端子の入力電圧よ
り低くなり、コンパレータ２１ａはＬレベルの出力信号
を出力する。つまり、充電検出回路２１は、充電時には
Ｈレベルの出力信号を、放電使用時にはＬレベルの出力
信号を出力する。
２１ａの非反転入力端子の入力電圧が反転入力端子の入
力電圧より高くなり、コンパレータ２１ａはＨレベルの
出力信号を出力する。反対に、放電使用時においては、
非反転入力端子の入力電圧が反転入力端子の入力電圧よ
り低くなり、コンパレータ２１ａはＬレベルの出力信号
を出力する。つまり、充電検出回路２１は、充電時には
Ｈレベルの出力信号を、放電使用時にはＬレベルの出力
信号を出力する。
【００４３】充電検出回路２１の出力信号はゲート回路
２２に出力される。ゲート回路２２は、アンド回路２２
ａとインバータ回路２２ｂを有している。アンド回路２
２ａは２入力端子のアンド回路であって、一方の入力端
子はインバータ回路２２ｂを介して充電検出回路２１の
出力信号を入力するとともに、他方の入力端子は過放電
検出回路１０からの出力信号を入力する。又、アンド回
路２２ａの出力端子は、放電制御スイッチ２（ＰＭＯＳ
トランジスタのゲート端子）に接続されている。
２２に出力される。ゲート回路２２は、アンド回路２２
ａとインバータ回路２２ｂを有している。アンド回路２
２ａは２入力端子のアンド回路であって、一方の入力端
子はインバータ回路２２ｂを介して充電検出回路２１の
出力信号を入力するとともに、他方の入力端子は過放電
検出回路１０からの出力信号を入力する。又、アンド回
路２２ａの出力端子は、放電制御スイッチ２（ＰＭＯＳ
トランジスタのゲート端子）に接続されている。
【００４４】従って、過放電検出回路１０からＬレベル
の出力信号及び充電検出回路２１からＨレベルの出力信
号が出力されると、アンド回路２２ａはＬレベルの出力
信号を放電制御スイッチ２（ＰＭＯＳトランジスタのゲ
ート端子）に出力して同放電制御スイッチ２（ＰＭＯＳ
トランジスタ）をオン状態にする。また、放電使用時で
あって第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの少な
くとも１つがその端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃが
予め定めた基準電圧以下、即ち過放電電圧になった時、
充電状態になく、充電検出回路２１からＬレベルの出力
信号が出力されれば放電制御スイッチ２（ＰＭＯＳトラ
ンジスタ）はオフ状態となる。
の出力信号及び充電検出回路２１からＨレベルの出力信
号が出力されると、アンド回路２２ａはＬレベルの出力
信号を放電制御スイッチ２（ＰＭＯＳトランジスタのゲ
ート端子）に出力して同放電制御スイッチ２（ＰＭＯＳ
トランジスタ）をオン状態にする。また、放電使用時で
あって第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの少な
くとも１つがその端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃが
予め定めた基準電圧以下、即ち過放電電圧になった時、
充電状態になく、充電検出回路２１からＬレベルの出力
信号が出力されれば放電制御スイッチ２（ＰＭＯＳトラ
ンジスタ）はオフ状態となる。
【００４５】バランス電流制御回路２３は、第１〜第３
リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対応して３個の第１〜
第３電位差比較用コンパレータ２４ａ〜２４ｃと同じく
３個の第１〜第３アンド回路２５ａ〜２５ｃを備えてい
る。
リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対応して３個の第１〜
第３電位差比較用コンパレータ２４ａ〜２４ｃと同じく
３個の第１〜第３アンド回路２５ａ〜２５ｃを備えてい
る。
【００４６】第１〜第３電位差比較用コンパレータ２４
ａ〜２４ｃは、１つの非反転入力端子と、２つの反転入
力端子を有している。各コンパレータ２４ａ〜２４ｃ
は、非反転入力端子に入力される入力電圧と、２つの反
転入力端子に入力される入力電圧のうち低い電圧の入力
電圧と比較するようになっている。そして、各コンパレ
ータ２４ａ〜２４ｃは、非反転入力端子に入力される入
力電圧が低い電圧の反転入力端子の入力電圧以上高くな
ると、Ｈレベルの出力信号を出力する。反対に、各コン
パレータ２４ａ〜２４ｃは、非反転入力端子に入力され
る入力電圧が低い電圧の反転入力端子の入力電圧未満に
なると、Ｌレベルの出力信号を出力する。
ａ〜２４ｃは、１つの非反転入力端子と、２つの反転入
力端子を有している。各コンパレータ２４ａ〜２４ｃ
は、非反転入力端子に入力される入力電圧と、２つの反
転入力端子に入力される入力電圧のうち低い電圧の入力
電圧と比較するようになっている。そして、各コンパレ
ータ２４ａ〜２４ｃは、非反転入力端子に入力される入
力電圧が低い電圧の反転入力端子の入力電圧以上高くな
ると、Ｈレベルの出力信号を出力する。反対に、各コン
パレータ２４ａ〜２４ｃは、非反転入力端子に入力され
る入力電圧が低い電圧の反転入力端子の入力電圧未満に
なると、Ｌレベルの出力信号を出力する。
【００４７】尚、本実施形態では、第１〜第３電位差比
較用コンパレータ２４ａ〜２４ｃは、前記充電検出回路
２１の出力信号を入力し、Ｈレベルの出力信号に基づい
て活性化される。各コンパレータ２４ａ〜２４ｃは、差
動増幅型のコンパレータであって、定電流源を構成する
トランジスタを充電検出回路２１の出力信号によってオ
ン・オフさせている。ちなみに、充電検出回路２１の出
力信号がＨレベルの時（充電の時）、トランジスタはオ
ンし、各コンパレータ２４ａ〜２４ｃは活性化され比較
動作を行う。反対に、充電検出回路２１の出力信号がＬ
レベルの時（放電使用の時）、トランジスタはオフし、
各コンパレータ２４ａ〜２４ｃは非活性化され比較動作
をしない。従って、放電使用の時には、各コンパレータ
２４ａ〜２４ｃは非活性化となり電力を消費することは
ない。
較用コンパレータ２４ａ〜２４ｃは、前記充電検出回路
２１の出力信号を入力し、Ｈレベルの出力信号に基づい
て活性化される。各コンパレータ２４ａ〜２４ｃは、差
動増幅型のコンパレータであって、定電流源を構成する
トランジスタを充電検出回路２１の出力信号によってオ
ン・オフさせている。ちなみに、充電検出回路２１の出
力信号がＨレベルの時（充電の時）、トランジスタはオ
ンし、各コンパレータ２４ａ〜２４ｃは活性化され比較
動作を行う。反対に、充電検出回路２１の出力信号がＬ
レベルの時（放電使用の時）、トランジスタはオフし、
各コンパレータ２４ａ〜２４ｃは非活性化され比較動作
をしない。従って、放電使用の時には、各コンパレータ
２４ａ〜２４ｃは非活性化となり電力を消費することは
ない。
【００４８】第１電位差比較用コンパレータ２４ａは、
その非反転入力端子が第１の基準電圧としての第１基準
オフセット電圧VDを介してセル電圧検出回路８に設けた
第１セル電圧アンプ８ａの出力端子に接続されている。
第１電位差比較用コンパレータ２４ａの２つの反転入力
端子は、それぞれセル電圧検出回路８に設けた第２セル
電圧アンプ８ｂと第３セル電圧アンプ８ｃの出力端子に
接続されている。第１基準オフセット電圧VDは、予め定
めた電圧である。
その非反転入力端子が第１の基準電圧としての第１基準
オフセット電圧VDを介してセル電圧検出回路８に設けた
第１セル電圧アンプ８ａの出力端子に接続されている。
第１電位差比較用コンパレータ２４ａの２つの反転入力
端子は、それぞれセル電圧検出回路８に設けた第２セル
電圧アンプ８ｂと第３セル電圧アンプ８ｃの出力端子に
接続されている。第１基準オフセット電圧VDは、予め定
めた電圧である。
【００４９】従って、第１電位差比較用コンパレータ２
４ａは、第１セル電圧アンプ８ａの出力電圧（第１リチ
ウムイオン電池１ａの端子間電圧Ｖａ）が、第２又は第
３リチウムイオン電池１ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖ
ｃのいずれかよりも第１基準オフセット電圧VD以上高く
なると、Ｈレベルの出力信号を第１アンド回路２５ａに
出力する。
４ａは、第１セル電圧アンプ８ａの出力電圧（第１リチ
ウムイオン電池１ａの端子間電圧Ｖａ）が、第２又は第
３リチウムイオン電池１ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖ
ｃのいずれかよりも第１基準オフセット電圧VD以上高く
なると、Ｈレベルの出力信号を第１アンド回路２５ａに
出力する。
【００５０】又、第２電位差比較用コンパレータ２４ｂ
は、その非反転入力端子が第１基準オフセット電圧VDを
介して第２セル電圧アンプ８ｂの出力端子に接続されて
いる。第２電位差比較用コンパレータ２４ｂの２つの反
転入力端子は、それぞれ第１セル電圧アンプ８ａと第３
セル電圧アンプ８ｃの出力端子に接続されている。
は、その非反転入力端子が第１基準オフセット電圧VDを
介して第２セル電圧アンプ８ｂの出力端子に接続されて
いる。第２電位差比較用コンパレータ２４ｂの２つの反
転入力端子は、それぞれ第１セル電圧アンプ８ａと第３
セル電圧アンプ８ｃの出力端子に接続されている。
【００５１】従って、第２電位差比較用コンパレータ２
４ｂは、第２セル電圧アンプ８ｂの出力電圧（第２リチ
ウムイオン電池１ｂの端子間電圧Ｖｂ）が、第１又は第
３リチウムイオン電池１ａ，１ｃの端子間電圧Ｖａ，Ｖ
ｃのいずれかよりも第１基準オフセット電圧VD以上高く
なると、Ｈレベルの出力信号を第２アンド回路２５ｂに
出力する。
４ｂは、第２セル電圧アンプ８ｂの出力電圧（第２リチ
ウムイオン電池１ｂの端子間電圧Ｖｂ）が、第１又は第
３リチウムイオン電池１ａ，１ｃの端子間電圧Ｖａ，Ｖ
ｃのいずれかよりも第１基準オフセット電圧VD以上高く
なると、Ｈレベルの出力信号を第２アンド回路２５ｂに
出力する。
【００５２】さらに、第３電位差比較用コンパレータ２
４ｃは、その非反転入力端子が第１基準オフセット電圧
VDを介して第３セル電圧アンプ８ｃの出力端子に接続さ
れている。第３電位差比較用コンパレータ２４ｃの２つ
の反転入力端子は、それぞれ第１セル電圧アンプ８ａと
第２セル電圧アンプ８ｂの出力端子に接続されている。
４ｃは、その非反転入力端子が第１基準オフセット電圧
VDを介して第３セル電圧アンプ８ｃの出力端子に接続さ
れている。第３電位差比較用コンパレータ２４ｃの２つ
の反転入力端子は、それぞれ第１セル電圧アンプ８ａと
第２セル電圧アンプ８ｂの出力端子に接続されている。
【００５３】従って、第３電位差比較用コンパレータ２
４ｃは、第３セル電圧アンプ８ｃの出力電圧（第３リチ
ウムイオン電池１ｃの端子間電圧Ｖｃ）が、第１又は第
２リチウムイオン電池１ａ，１ｂの端子間電圧Ｖａ，Ｖ
ｂのいずれかよりも第１基準オフセット電圧VD以上高く
なると、Ｈレベルの出力信号を第３アンド回路２５ｃに
出力する。
４ｃは、第３セル電圧アンプ８ｃの出力電圧（第３リチ
ウムイオン電池１ｃの端子間電圧Ｖｃ）が、第１又は第
２リチウムイオン電池１ａ，１ｂの端子間電圧Ｖａ，Ｖ
ｂのいずれかよりも第１基準オフセット電圧VD以上高く
なると、Ｈレベルの出力信号を第３アンド回路２５ｃに
出力する。
【００５４】第１〜第３アンド回路２５ａ〜２５ｃは、
それぞれ対応する第１〜第３電位差比較用コンパレータ
２４ａ〜２４ｃからの出力信号を入力するとともに、前
記充電検出回路２１の出力信号を入力する。そして、充
電検出回路２１の出力信号がＨレベルの時（充電の
時）、第１〜第３アンド回路２５ａ〜２５ｃはそれぞれ
対応する第１〜第３電位差比較用コンパレータ２４ａ〜
２４ｃの出力信号をそれぞれ対応する第１〜第３充電電
流制御回路部４ａ〜４ｃに設けたＮＭＯＳトランジスタ
６ａ〜６ｃのゲート端子に出力する。
それぞれ対応する第１〜第３電位差比較用コンパレータ
２４ａ〜２４ｃからの出力信号を入力するとともに、前
記充電検出回路２１の出力信号を入力する。そして、充
電検出回路２１の出力信号がＨレベルの時（充電の
時）、第１〜第３アンド回路２５ａ〜２５ｃはそれぞれ
対応する第１〜第３電位差比較用コンパレータ２４ａ〜
２４ｃの出力信号をそれぞれ対応する第１〜第３充電電
流制御回路部４ａ〜４ｃに設けたＮＭＯＳトランジスタ
６ａ〜６ｃのゲート端子に出力する。
【００５５】詳述すると、第１アンド回路２５ａの出力
端子は、第１充電電流制御回路部４ａに設けたＮＭＯＳ
トランジスタ６ａのゲート端子に接続されている。つま
り、第１セル電圧アンプ８ａの出力電圧（第１リチウム
イオン電池１ａの端子間電圧Ｖａ）が、第２又は第３リ
チウムイオン電池１ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖｃの
いずれかよりも第１基準オフセット電圧VD以上高くなる
と、ＮＭＯＳトランジスタ６ａはオンされる。
端子は、第１充電電流制御回路部４ａに設けたＮＭＯＳ
トランジスタ６ａのゲート端子に接続されている。つま
り、第１セル電圧アンプ８ａの出力電圧（第１リチウム
イオン電池１ａの端子間電圧Ｖａ）が、第２又は第３リ
チウムイオン電池１ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖｃの
いずれかよりも第１基準オフセット電圧VD以上高くなる
と、ＮＭＯＳトランジスタ６ａはオンされる。
【００５６】又、第２アンド回路２５ｂの出力端子は、
第２充電電流制御回路部４ｂに設けたＮＭＯＳトランジ
スタ６ｂのゲート端子に接続されている。つまり、第２
セル電圧アンプ８ｂの出力電圧（第２リチウムイオン電
池１ｂの端子間電圧Ｖｂ）が、第１又は第３リチウムイ
オン電池１ａ，１ｃの端子間電圧Ｖａ，Ｖｃのいずれか
よりも第１基準オフセット電圧VD以上高くなると、ＮＭ
ＯＳトランジスタ６ｂはオンされる。
第２充電電流制御回路部４ｂに設けたＮＭＯＳトランジ
スタ６ｂのゲート端子に接続されている。つまり、第２
セル電圧アンプ８ｂの出力電圧（第２リチウムイオン電
池１ｂの端子間電圧Ｖｂ）が、第１又は第３リチウムイ
オン電池１ａ，１ｃの端子間電圧Ｖａ，Ｖｃのいずれか
よりも第１基準オフセット電圧VD以上高くなると、ＮＭ
ＯＳトランジスタ６ｂはオンされる。
【００５７】さらに、第３アンド回路２５ｃの出力端子
は、第３充電電流制御回路部４ｃに設けたＮＭＯＳトラ
ンジスタ６ｃのゲート端子に接続されている。つまり、
第３セル電圧アンプ８ｃの出力電圧（第３リチウムイオ
ン電池１ｃの端子間電圧Ｖｃ）が、第１又は第２リチウ
ムイオン電池１ａ，１ｂの端子間電圧Ｖａ，Ｖｂのいず
れかよりも第１基準オフセット電圧VD以上高くなると、
ＮＭＯＳトランジスタ６ｃはオンされる。
は、第３充電電流制御回路部４ｃに設けたＮＭＯＳトラ
ンジスタ６ｃのゲート端子に接続されている。つまり、
第３セル電圧アンプ８ｃの出力電圧（第３リチウムイオ
ン電池１ｃの端子間電圧Ｖｃ）が、第１又は第２リチウ
ムイオン電池１ａ，１ｂの端子間電圧Ｖａ，Ｖｂのいず
れかよりも第１基準オフセット電圧VD以上高くなると、
ＮＭＯＳトランジスタ６ｃはオンされる。
【００５８】次に、上記のように構成した充放電回路の
作用について説明する。説明の便宜上、過充電検出回路
９を構成する第１〜第３コンパレータ９ａ〜９ｃにかか
る第２基準電圧ＶTHを４．２ボルト、第１基準オフセッ
ト電圧VDを０．２ボルトとする。
作用について説明する。説明の便宜上、過充電検出回路
９を構成する第１〜第３コンパレータ９ａ〜９ｃにかか
る第２基準電圧ＶTHを４．２ボルト、第１基準オフセッ
ト電圧VDを０．２ボルトとする。
【００５９】さて、入出力端子ｔ１，ｔ２に充電器等を
接続してバッテリ１に対して充電を行うと、充電検出回
路２１はＨレベルの出力信号を出力してバランス電流制
御回路２３を活性化させる。
接続してバッテリ１に対して充電を行うと、充電検出回
路２１はＨレベルの出力信号を出力してバランス電流制
御回路２３を活性化させる。
【００６０】このとき、第１〜第３リチウムイオン電池
１ａ〜１ｃの端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃが共に、例えば３．
８ボルトであるとき、第１〜第３リチウムイオン電池１
ａ〜１ｃの端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃには、お互いに０．２
ボルト（第１基準オフセット電圧VD）の電位差がないと
して、バランス電流制御回路２３の第１〜第３電位差比
較用コンパレータ２４ａ〜２４ｃは、Ｌレベルの出力信
号を次段の第１〜第３アンド回路２５ａ〜２５ｃに出力
する。従って、バランス電流設定回路４の第１〜第３充
電電流制御回路部４ａ〜４ｃは非導通状態となってお
り、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対して
４．２ボルトに向かって均等に充電がなされている。
１ａ〜１ｃの端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃが共に、例えば３．
８ボルトであるとき、第１〜第３リチウムイオン電池１
ａ〜１ｃの端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃには、お互いに０．２
ボルト（第１基準オフセット電圧VD）の電位差がないと
して、バランス電流制御回路２３の第１〜第３電位差比
較用コンパレータ２４ａ〜２４ｃは、Ｌレベルの出力信
号を次段の第１〜第３アンド回路２５ａ〜２５ｃに出力
する。従って、バランス電流設定回路４の第１〜第３充
電電流制御回路部４ａ〜４ｃは非導通状態となってお
り、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対して
４．２ボルトに向かって均等に充電がなされている。
【００６１】又、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜
１ｃの端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃの間に０．２ボルト（第１
基準オフセット電圧VD）以上の電位差がある場合、例え
ば第１〜第３リチウムイオン電池１ａの端子間電圧Ｖａ
が３．８ボルト、第２及び第３リチウムイオン電池１
ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖｃが３．５ボルトのと
き、バランス電流制御回路２３の第１電位差比較用コン
パレータ２４ａは、Ｈレベルの出力信号を次段の第１ア
ンド回路２５ａに出力する。一方、バランス電流制御回
路２３の第２及び第３電位差比較用コンパレータ２４
ｂ，２４ｃは、Ｌレベルの出力信号を次段の第２及び第
３アンド回路２５ｂ，２５ｃに出力する。
１ｃの端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃの間に０．２ボルト（第１
基準オフセット電圧VD）以上の電位差がある場合、例え
ば第１〜第３リチウムイオン電池１ａの端子間電圧Ｖａ
が３．８ボルト、第２及び第３リチウムイオン電池１
ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖｃが３．５ボルトのと
き、バランス電流制御回路２３の第１電位差比較用コン
パレータ２４ａは、Ｈレベルの出力信号を次段の第１ア
ンド回路２５ａに出力する。一方、バランス電流制御回
路２３の第２及び第３電位差比較用コンパレータ２４
ｂ，２４ｃは、Ｌレベルの出力信号を次段の第２及び第
３アンド回路２５ｂ，２５ｃに出力する。
【００６２】従って、バランス電流設定回路４の第１充
電電流制御回路部４ａだけが導通状態となり、第２及び
第３リチウムイオン電池１ｂ，１ｃに対してまず３．８
ボルトに向かって均等に充電がなされている。このと
き、従来と相違して充電が継続されているため第１充電
電流制御回路部４ａが導通状態になっても第１リチウム
イオン電池１ａは第１充電電流制御回路部４ａを介して
充電電荷を放電することはない。
電電流制御回路部４ａだけが導通状態となり、第２及び
第３リチウムイオン電池１ｂ，１ｃに対してまず３．８
ボルトに向かって均等に充電がなされている。このと
き、従来と相違して充電が継続されているため第１充電
電流制御回路部４ａが導通状態になっても第１リチウム
イオン電池１ａは第１充電電流制御回路部４ａを介して
充電電荷を放電することはない。
【００６３】やがて、第２及び第３リチウムイオン電池
１ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖｃと第１リチウムイオ
ン電池１ａの端子間電圧Ｖａとの電位差が０．２ボルト
（第１基準オフセット電圧VD）未満に縮まると、バラン
ス電流制御回路２３の第１電位差比較用コンパレータ２
４ａは、Ｌレベルの出力信号を次段の第１アンド回路２
５ａに出力する。その結果、第１充電電流制御回路部４
ａは、第２及び第３充電電流制御回路部４ｂ，４ｃとと
もに非導通状態となる。
１ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖｃと第１リチウムイオ
ン電池１ａの端子間電圧Ｖａとの電位差が０．２ボルト
（第１基準オフセット電圧VD）未満に縮まると、バラン
ス電流制御回路２３の第１電位差比較用コンパレータ２
４ａは、Ｌレベルの出力信号を次段の第１アンド回路２
５ａに出力する。その結果、第１充電電流制御回路部４
ａは、第２及び第３充電電流制御回路部４ｂ，４ｃとと
もに非導通状態となる。
【００６４】つまり、第２及び第３リチウムイオン電池
１ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖｃと第１リチウムイオ
ン電池１ａの端子間電圧Ｖａとの電位差が０．２ボルト
（第１基準オフセット電圧VD）未満であって第１〜第３
リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対して均等に充電がな
されるとして、各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対し
て４．２ボルトに向かって充電がなされる。
１ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖｃと第１リチウムイオ
ン電池１ａの端子間電圧Ｖａとの電位差が０．２ボルト
（第１基準オフセット電圧VD）未満であって第１〜第３
リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対して均等に充電がな
されるとして、各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対し
て４．２ボルトに向かって充電がなされる。
【００６５】やがて、０．２ボルト（第１基準オフセッ
ト電圧VD）未満の電位差で均等に充電がなされ、第１〜
第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃのうち１つが４．２
ボルトになると（第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜
１ｃがほぼ４．２ボルトになると）充電制御スイッチ３
がオフされて充電が終了する。
ト電圧VD）未満の電位差で均等に充電がなされ、第１〜
第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃのうち１つが４．２
ボルトになると（第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜
１ｃがほぼ４．２ボルトになると）充電制御スイッチ３
がオフされて充電が終了する。
【００６６】この時、充電検出回路２１はＬレベルの出
力信号を出力してバランス電流制御回路２３を非活性と
なり次の充電まで待つ。次に、上記のように構成した充
放電回路の特徴を以下に記載する。
力信号を出力してバランス電流制御回路２３を非活性と
なり次の充電まで待つ。次に、上記のように構成した充
放電回路の特徴を以下に記載する。
【００６７】（１）本実施形態では、第１〜第３リチウ
ムイオン電池１ａ〜１ｃが均等に４．２ボルトになるま
での間、真っ先に４．２ボルトになって電池が充電と放
電を繰り返すといったことがない。従って、充電時にお
いて充電と放電とが繰り返されることとによるリチウム
イオン電池の劣化はなく、電池及び電池パックの長寿命
化に貢献することができる。
ムイオン電池１ａ〜１ｃが均等に４．２ボルトになるま
での間、真っ先に４．２ボルトになって電池が充電と放
電を繰り返すといったことがない。従って、充電時にお
いて充電と放電とが繰り返されることとによるリチウム
イオン電池の劣化はなく、電池及び電池パックの長寿命
化に貢献することができる。
【００６８】（２）本実施形態では、第１〜第３リチウ
ムイオン電池１ａ〜１ｃが均等に４．２ボルトになるま
での間、充電動作が継続されるため、従来の充電と放電
とが繰り返される際のその放電時に充電動作が停止され
るのにくらべて充電時間を短縮することができる。
ムイオン電池１ａ〜１ｃが均等に４．２ボルトになるま
での間、充電動作が継続されるため、従来の充電と放電
とが繰り返される際のその放電時に充電動作が停止され
るのにくらべて充電時間を短縮することができる。
【００６９】（３）又、本実施形態では、真っ先に４．
２ボルトになったリチウムイオン電池に対する充電電流
制御回路部が、他のリチウムイオン電池が４．２ボルト
になるまでの間導通状態になることはない。従って、長
時間にわたって充電電流制御回路部に電流が流れること
による耐久性の問題や無駄な電力の消費はない。
２ボルトになったリチウムイオン電池に対する充電電流
制御回路部が、他のリチウムイオン電池が４．２ボルト
になるまでの間導通状態になることはない。従って、長
時間にわたって充電電流制御回路部に電流が流れること
による耐久性の問題や無駄な電力の消費はない。
【００７０】（４）本実施形態では、充電検出回路２１
を設け、放電使用時にはバランス電流制御回路２３を非
活性にした。従って、放電使用時にはリチウムイオン電
池の無駄な電力消費を低減させることができる。
を設け、放電使用時にはバランス電流制御回路２３を非
活性にした。従って、放電使用時にはリチウムイオン電
池の無駄な電力消費を低減させることができる。
【００７１】しかも、放電使用時にバランス電流制御回
路２３が非活性になることによって、バランス電流設定
回路４の各充電電流制御回路４ａ〜４ｃはＮＭＯＳトラ
ンジスタ６ａ〜６ｃがオフして非導通状態に制御され
る。従って、放電使用時に、各充電電流制御回路４ａ〜
４ｃを介して各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの充電電
荷が放電されることはない。つまり、放電使用時には、
充電電流制御回路４ａ〜４ｃによる無用な電力消費はな
い。
路２３が非活性になることによって、バランス電流設定
回路４の各充電電流制御回路４ａ〜４ｃはＮＭＯＳトラ
ンジスタ６ａ〜６ｃがオフして非導通状態に制御され
る。従って、放電使用時に、各充電電流制御回路４ａ〜
４ｃを介して各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの充電電
荷が放電されることはない。つまり、放電使用時には、
充電電流制御回路４ａ〜４ｃによる無用な電力消費はな
い。
【００７２】（５）本実施形態では、充電検出回路２１
とゲート回路２２を設け、バッテリ１の充電時において
第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの少なくとも
１つが過放電電圧になっていても過放電検出回路１０の
検出結果に関係なく放電制御スイッチ２（ＰＭＯＳトラ
ンジスタ）をオン状態にした。従って、第１〜第３リチ
ウムイオン電池１ａ〜１ｃの少なくとも１つが過放電電
圧になっている充電においては、従来のように放電制御
スイッチ２（ＰＭＯＳトランジスタ）の寄生ダイオード
Ｄ２を介して充電電流が流れるといったことはない。そ
の結果、寄生ダイオードＤ２を介して充電電流が流れ放
電制御スイッチ２（ＰＭＯＳトランジスタ）が発熱する
といったことがない。
とゲート回路２２を設け、バッテリ１の充電時において
第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの少なくとも
１つが過放電電圧になっていても過放電検出回路１０の
検出結果に関係なく放電制御スイッチ２（ＰＭＯＳトラ
ンジスタ）をオン状態にした。従って、第１〜第３リチ
ウムイオン電池１ａ〜１ｃの少なくとも１つが過放電電
圧になっている充電においては、従来のように放電制御
スイッチ２（ＰＭＯＳトランジスタ）の寄生ダイオード
Ｄ２を介して充電電流が流れるといったことはない。そ
の結果、寄生ダイオードＤ２を介して充電電流が流れ放
電制御スイッチ２（ＰＭＯＳトランジスタ）が発熱する
といったことがない。
【００７３】（第２実施形態）次に、本発明を具体化し
た第２実施形態を図２に従って説明する。尚、本実施形
態では、前記第１実施形態で説明したバランス電流制御
回路２３を変更したものである。そのため、説明の便宜
上、その変更部分について詳細に説明し、第１実施形態
と同一の構成部分は同一名称及び同一符号を付して詳細
な説明は省略する。
た第２実施形態を図２に従って説明する。尚、本実施形
態では、前記第１実施形態で説明したバランス電流制御
回路２３を変更したものである。そのため、説明の便宜
上、その変更部分について詳細に説明し、第１実施形態
と同一の構成部分は同一名称及び同一符号を付して詳細
な説明は省略する。
【００７４】図２において、バランス電流制御回路３１
は、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対応し
て３個の第１〜第３差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃと同じ
く３個の第１〜第３優先回路３３ａ〜３３ｃを備えてい
る。第１〜第３差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃは、非反転
入力端子と反転入力端子を有し、非反転入力端子に入力
される入力電圧から反転入力端子に入力される入力電圧
を引いた電圧（差電圧）を増幅するようになっている。
尚、各差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃは、差電圧が０ボル
ト以下になるときはその出力電圧が予め定めた最低値に
固定されるようになっている。この最低値は、本実施形
態では、第１〜第３充電電流制御回路部４ａ〜４ｃに設
けたＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃのゲート端子に入
力したとき、ＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃがオフ状
態となる電圧値である。
は、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対応し
て３個の第１〜第３差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃと同じ
く３個の第１〜第３優先回路３３ａ〜３３ｃを備えてい
る。第１〜第３差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃは、非反転
入力端子と反転入力端子を有し、非反転入力端子に入力
される入力電圧から反転入力端子に入力される入力電圧
を引いた電圧（差電圧）を増幅するようになっている。
尚、各差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃは、差電圧が０ボル
ト以下になるときはその出力電圧が予め定めた最低値に
固定されるようになっている。この最低値は、本実施形
態では、第１〜第３充電電流制御回路部４ａ〜４ｃに設
けたＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃのゲート端子に入
力したとき、ＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃがオフ状
態となる電圧値である。
【００７５】又、本実施形態では、差電圧アンプ３２ａ
〜３２ｃは、前記充電検出回路２１の出力信号を入力
し、Ｈレベルの出力信号に基づいて活性化される。各差
電圧アンプ３２ａ〜３２ｃは、差動増幅型のアンプであ
って、定電流源を構成するトランジスタを充電検出回路
２１の出力信号によってオン・オフさせている。そし
て、第１実施形態と同様に、充電検出回路２１の出力信
号がＨレベルの時（充電の時）、トランジスタはオン
し、各差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃは活性化され比較動
作を行う。反対に、充電検出回路２１の出力信号がＬレ
ベルの時（放電使用の時）、トランジスタはオフし、各
差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃは非活性化され比較動作を
しない。従って、放電使用の時には、各差電圧アンプ３
２ａ〜３２ｃは非活性化となり電力を消費することはな
い。
〜３２ｃは、前記充電検出回路２１の出力信号を入力
し、Ｈレベルの出力信号に基づいて活性化される。各差
電圧アンプ３２ａ〜３２ｃは、差動増幅型のアンプであ
って、定電流源を構成するトランジスタを充電検出回路
２１の出力信号によってオン・オフさせている。そし
て、第１実施形態と同様に、充電検出回路２１の出力信
号がＨレベルの時（充電の時）、トランジスタはオン
し、各差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃは活性化され比較動
作を行う。反対に、充電検出回路２１の出力信号がＬレ
ベルの時（放電使用の時）、トランジスタはオフし、各
差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃは非活性化され比較動作を
しない。従って、放電使用の時には、各差電圧アンプ３
２ａ〜３２ｃは非活性化となり電力を消費することはな
い。
【００７６】第１差電圧アンプ３２ａは、その非反転入
力端子がセル電圧検出回路８に設けた第１セル電圧アン
プ８ａの出力端子に接続されている。第１差電圧アンプ
３２ａの反転入力端子は、第１優先回路３３ａの出力端
子に接続されている。第１優先回路３３ａは、セル電圧
検出回路８に設けた第２セル電圧アンプ８ｂと第３セル
電圧アンプ８ｃの出力端子に接続され、第２又は第３リ
チウムイオン電池１ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖｃの
いずれか低い電圧のほうを第１差電圧アンプ３２ａの反
転入力端子に入力電圧として出力する。
力端子がセル電圧検出回路８に設けた第１セル電圧アン
プ８ａの出力端子に接続されている。第１差電圧アンプ
３２ａの反転入力端子は、第１優先回路３３ａの出力端
子に接続されている。第１優先回路３３ａは、セル電圧
検出回路８に設けた第２セル電圧アンプ８ｂと第３セル
電圧アンプ８ｃの出力端子に接続され、第２又は第３リ
チウムイオン電池１ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖｃの
いずれか低い電圧のほうを第１差電圧アンプ３２ａの反
転入力端子に入力電圧として出力する。
【００７７】従って、第１差電圧アンプ３２ａは、第１
セル電圧アンプ８ａの出力電圧（第１リチウムイオン電
池１ａの端子間電圧Ｖａ）と、第２又は第３リチウムイ
オン電池１ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖｃのいずれか
低いほうの電圧との差電圧を増幅してその差電圧に相対
した増幅電圧値の出力電圧を出力する。
セル電圧アンプ８ａの出力電圧（第１リチウムイオン電
池１ａの端子間電圧Ｖａ）と、第２又は第３リチウムイ
オン電池１ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖｃのいずれか
低いほうの電圧との差電圧を増幅してその差電圧に相対
した増幅電圧値の出力電圧を出力する。
【００７８】第１差電圧アンプ３２ａの出力電圧は、第
１充電電流制御回路部４ａに設けたＮＭＯＳトランジス
タ６ａのゲート端子に出力される。つまり、ＮＭＯＳト
ランジスタ６ａは、第１差電圧アンプ３２ａの出力電
圧、すなわち、差電圧に応じた大きさの出力電圧に応じ
てＮＭＯＳトランジスタ６ａのオン抵抗が相対的に変更
される。
１充電電流制御回路部４ａに設けたＮＭＯＳトランジス
タ６ａのゲート端子に出力される。つまり、ＮＭＯＳト
ランジスタ６ａは、第１差電圧アンプ３２ａの出力電
圧、すなわち、差電圧に応じた大きさの出力電圧に応じ
てＮＭＯＳトランジスタ６ａのオン抵抗が相対的に変更
される。
【００７９】つまり、第１差電圧アンプ３２ａの出力電
圧の値が大きいほど、ＮＭＯＳトランジスタ６ａのオン
抵抗が小さくなり、第１充電電流制御回路部４ａ、即
ち、抵抗５ａ及びＮＭＯＳトランジスタ６ａを介して流
れる電流を増大させることができる。
圧の値が大きいほど、ＮＭＯＳトランジスタ６ａのオン
抵抗が小さくなり、第１充電電流制御回路部４ａ、即
ち、抵抗５ａ及びＮＭＯＳトランジスタ６ａを介して流
れる電流を増大させることができる。
【００８０】第２差電圧アンプ３２ｂは、その非反転入
力端子がセル電圧検出回路８に設けた第２セル電圧アン
プ８ｂの出力端子に接続されている。第２差電圧アンプ
３２ｂの反転入力端子は、第２優先回路３３ｂの出力端
子に接続されている。第２優先回路３３ｂは、セル電圧
検出回路８に設けた第１セル電圧アンプ８ａと第３セル
電圧アンプ８ｃの出力端子に接続され、第１又は第３リ
チウムイオン電池１ａ，１ｃの端子間電圧Ｖａ，Ｖｃの
いずれか低い電圧のほうを第２差電圧アンプ３２ｂの反
転入力端子に入力電圧として出力する。
力端子がセル電圧検出回路８に設けた第２セル電圧アン
プ８ｂの出力端子に接続されている。第２差電圧アンプ
３２ｂの反転入力端子は、第２優先回路３３ｂの出力端
子に接続されている。第２優先回路３３ｂは、セル電圧
検出回路８に設けた第１セル電圧アンプ８ａと第３セル
電圧アンプ８ｃの出力端子に接続され、第１又は第３リ
チウムイオン電池１ａ，１ｃの端子間電圧Ｖａ，Ｖｃの
いずれか低い電圧のほうを第２差電圧アンプ３２ｂの反
転入力端子に入力電圧として出力する。
【００８１】従って、第２差電圧アンプ３２ｂは、第２
セル電圧アンプ８ｂの出力電圧（第２リチウムイオン電
池１ｂの端子間電圧Ｖｂ）と、第１又は第３リチウムイ
オン電池１ａ，１ｃの端子間電圧Ｖａ，Ｖｃのいずれか
低いほうの電圧との差電圧を増幅してその差電圧に相対
した増幅電圧値の出力電圧を出力する。
セル電圧アンプ８ｂの出力電圧（第２リチウムイオン電
池１ｂの端子間電圧Ｖｂ）と、第１又は第３リチウムイ
オン電池１ａ，１ｃの端子間電圧Ｖａ，Ｖｃのいずれか
低いほうの電圧との差電圧を増幅してその差電圧に相対
した増幅電圧値の出力電圧を出力する。
【００８２】第２差電圧アンプ３２ｂの出力電圧は、第
２充電電流制御回路部４ｂに設けたＮＭＯＳトランジス
タ６ｂのゲート端子に出力される。同様に、ＮＭＯＳト
ランジスタ６ｂは、第２差電圧アンプ３２ｂの出力電
圧、すなわち、差電圧に応じた大きさの出力電圧に応じ
てＮＭＯＳトランジスタ６ｂのオン抵抗が相対的に変更
される。
２充電電流制御回路部４ｂに設けたＮＭＯＳトランジス
タ６ｂのゲート端子に出力される。同様に、ＮＭＯＳト
ランジスタ６ｂは、第２差電圧アンプ３２ｂの出力電
圧、すなわち、差電圧に応じた大きさの出力電圧に応じ
てＮＭＯＳトランジスタ６ｂのオン抵抗が相対的に変更
される。
【００８３】つまり、第２差電圧アンプ３２ｂの出力電
圧の値が大きいほど、ＮＭＯＳトランジスタ６ｂのオン
抵抗が小さくなり、第２充電電流制御回路部４ｂ、即
ち、抵抗５ｂ及びＮＭＯＳトランジスタ６ｂを介して流
れる電流を増大させることができる。
圧の値が大きいほど、ＮＭＯＳトランジスタ６ｂのオン
抵抗が小さくなり、第２充電電流制御回路部４ｂ、即
ち、抵抗５ｂ及びＮＭＯＳトランジスタ６ｂを介して流
れる電流を増大させることができる。
【００８４】第３差電圧アンプ３２ｃは、その非反転入
力端子が第３セル電圧アンプ８ｃの出力端子に接続され
ている。第３差電圧アンプ３２ｃの反転入力端子は、第
３優先回路３３ｃの出力端子に接続されている。第３優
先回路３３ｃは、第１セル電圧アンプ８ａと第２セル電
圧アンプ８ｂの出力端子に接続され、第１又は第２リチ
ウムイオン電池１ａ，１ｂの端子間電圧Ｖａ，Ｖｂのい
ずれか低い電圧のほうを第３差電圧アンプ３２ｃの反転
入力端子に入力電圧として出力する。
力端子が第３セル電圧アンプ８ｃの出力端子に接続され
ている。第３差電圧アンプ３２ｃの反転入力端子は、第
３優先回路３３ｃの出力端子に接続されている。第３優
先回路３３ｃは、第１セル電圧アンプ８ａと第２セル電
圧アンプ８ｂの出力端子に接続され、第１又は第２リチ
ウムイオン電池１ａ，１ｂの端子間電圧Ｖａ，Ｖｂのい
ずれか低い電圧のほうを第３差電圧アンプ３２ｃの反転
入力端子に入力電圧として出力する。
【００８５】従って、第３差電圧アンプ３２ｃは、第３
セル電圧アンプ８ｃの出力電圧（第３リチウムイオン電
池１ｃの端子間電圧Ｖｃ）と、第１又は第２リチウムイ
オン電池１ａ，１ｂの端子間電圧Ｖａ，Ｖｂのいずれか
低いほうの電圧との差電圧を増幅してその差電圧に相対
した増幅電圧値の出力電圧を出力する。
セル電圧アンプ８ｃの出力電圧（第３リチウムイオン電
池１ｃの端子間電圧Ｖｃ）と、第１又は第２リチウムイ
オン電池１ａ，１ｂの端子間電圧Ｖａ，Ｖｂのいずれか
低いほうの電圧との差電圧を増幅してその差電圧に相対
した増幅電圧値の出力電圧を出力する。
【００８６】第３差電圧アンプ３２ｃの出力電圧は、第
３充電電流制御回路部４ｃに設けたＮＭＯＳトランジス
タ６ｃのゲート端子に出力される。同様に、ＮＭＯＳト
ランジスタ６ｃは、第３差電圧アンプ３２ｃの出力電
圧、すなわち、差電圧に応じた大きさの出力電圧に応じ
てＮＭＯＳトランジスタ６ｃのオン抵抗が相対的に変更
される。
３充電電流制御回路部４ｃに設けたＮＭＯＳトランジス
タ６ｃのゲート端子に出力される。同様に、ＮＭＯＳト
ランジスタ６ｃは、第３差電圧アンプ３２ｃの出力電
圧、すなわち、差電圧に応じた大きさの出力電圧に応じ
てＮＭＯＳトランジスタ６ｃのオン抵抗が相対的に変更
される。
【００８７】つまり、第３差電圧アンプ３２ｃの出力電
圧の値が大きいほど、ＮＭＯＳトランジスタ６ｃのオン
抵抗が小さくなり、第３充電電流制御回路部４ｃ、即
ち、抵抗５ｃ及びＮＭＯＳトランジスタ６ｃを介して流
れる電流を増大させることができる。
圧の値が大きいほど、ＮＭＯＳトランジスタ６ｃのオン
抵抗が小さくなり、第３充電電流制御回路部４ｃ、即
ち、抵抗５ｃ及びＮＭＯＳトランジスタ６ｃを介して流
れる電流を増大させることができる。
【００８８】次に、上記のように構成した充放電回路の
作用について説明する。さて、入出力端子ｔ１，ｔ２に
充電器等を接続してバッテリ１に対して充電を行うと、
充電検出回路２１はＨレベルの出力信号を出力してバラ
ンス電流制御回路３１を活性化させる。
作用について説明する。さて、入出力端子ｔ１，ｔ２に
充電器等を接続してバッテリ１に対して充電を行うと、
充電検出回路２１はＨレベルの出力信号を出力してバラ
ンス電流制御回路３１を活性化させる。
【００８９】このとき、第１〜第３リチウムイオン電池
１ａ〜１ｃの端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃが共に、例えば３．
８ボルトであるとき、差電圧は０ボルトであるため、各
差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃの出力電圧は最低値とな
る。従って、第１〜第３充電電流制御回路部４ａ〜４ｃ
のＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃは、オフ状態とな
り、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対して
４．２ボルトに向かって均等に充電がなされている。
１ａ〜１ｃの端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃが共に、例えば３．
８ボルトであるとき、差電圧は０ボルトであるため、各
差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃの出力電圧は最低値とな
る。従って、第１〜第３充電電流制御回路部４ａ〜４ｃ
のＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃは、オフ状態とな
り、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対して
４．２ボルトに向かって均等に充電がなされている。
【００９０】又、例えば第１リチウムイオン電池１ａの
端子間電圧Ｖａが３．８ボルト、第２リチウムイオン電
池１ｂの端子間電圧Ｖｂが３．６ボルト、第３リチウム
イオン電池１ｃの端子間電圧Ｖｃが３．５ボルトの場
合、第１差電圧アンプ３２ａは０．３ボルトの差電圧、
第２差電圧アンプ３２ｂは０．１ボルトの差電圧、第３
差電圧アンプ３２ｃはマイナス０．１ボルトの差電圧を
それぞれ入力する。
端子間電圧Ｖａが３．８ボルト、第２リチウムイオン電
池１ｂの端子間電圧Ｖｂが３．６ボルト、第３リチウム
イオン電池１ｃの端子間電圧Ｖｃが３．５ボルトの場
合、第１差電圧アンプ３２ａは０．３ボルトの差電圧、
第２差電圧アンプ３２ｂは０．１ボルトの差電圧、第３
差電圧アンプ３２ｃはマイナス０．１ボルトの差電圧を
それぞれ入力する。
【００９１】従って、第１差電圧アンプ３２ａは最も大
きな値の出力電圧を出力し、第２差電圧アンプ３２ｂは
その次に大きな値の出力電圧を出力し、第３差電圧アン
プ３２ｃはさらに小さい最低値の出力電圧を出力する。
きな値の出力電圧を出力し、第２差電圧アンプ３２ｂは
その次に大きな値の出力電圧を出力し、第３差電圧アン
プ３２ｃはさらに小さい最低値の出力電圧を出力する。
【００９２】従って、第１及び第２充電電流制御回路部
４ａ，４ｂが導通状態で、第３充電電流制御回路部４ｃ
が非導通状態となる。さらに、第１充電電流制御回路部
４ａは第２充電電流制御回路部４ｂよりオン抵抗が小さ
いので電流が多く流れる。つまり、第１〜第３リチウム
イオン電池１ａ〜１ｃのうち端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃが小
さい順に充電電流が大きくなるようにしている。その結
果、次第に、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃ
の端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃが等しくなる。
４ａ，４ｂが導通状態で、第３充電電流制御回路部４ｃ
が非導通状態となる。さらに、第１充電電流制御回路部
４ａは第２充電電流制御回路部４ｂよりオン抵抗が小さ
いので電流が多く流れる。つまり、第１〜第３リチウム
イオン電池１ａ〜１ｃのうち端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃが小
さい順に充電電流が大きくなるようにしている。その結
果、次第に、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃ
の端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃが等しくなる。
【００９３】やがて、第１〜第３リチウムイオン電池１
ａ〜１ｃの端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃが等しくなると、前記
と同様に、第１〜第３充電電流制御回路部４ａ〜４ｃの
ＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃは、オフ状態となり、
第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対して４．
２ボルトに向かって均等に充電がなされている。
ａ〜１ｃの端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃが等しくなると、前記
と同様に、第１〜第３充電電流制御回路部４ａ〜４ｃの
ＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃは、オフ状態となり、
第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対して４．
２ボルトに向かって均等に充電がなされている。
【００９４】次に、上記のように構成した充放電回路の
特徴を以下に記載する。本実施形態は前記第１実施形態
に記載した（１）〜（５）の特徴に加えて、各リチウム
イオン電池１ａ〜１ｃの電位差が大きいときには、その
電位差に応じた充電電流が各リチウムイオン電池１ａ〜
１ｃに流れるように制御できる。従って、各リチウムイ
オン電池１ａ〜１ｃのセル電圧Ｖａ〜Ｖｃを均等化する
時間をさらに短縮することができる。
特徴を以下に記載する。本実施形態は前記第１実施形態
に記載した（１）〜（５）の特徴に加えて、各リチウム
イオン電池１ａ〜１ｃの電位差が大きいときには、その
電位差に応じた充電電流が各リチウムイオン電池１ａ〜
１ｃに流れるように制御できる。従って、各リチウムイ
オン電池１ａ〜１ｃのセル電圧Ｖａ〜Ｖｃを均等化する
時間をさらに短縮することができる。
【００９５】尚、本発明は上記各実施形態に限定される
ものではなく、以下のように実施してもよい。 ・前記実施形態では、携帯電子機器としてのノートパソ
コンの充放電回路に具体化したが、例えばデジタルカメ
ラ、デジタルビデオ、ＰＤＡ（Personal Digital Assis
tant）、携帯電話等の携帯電子機器に具体化してもよ
い。
ものではなく、以下のように実施してもよい。 ・前記実施形態では、携帯電子機器としてのノートパソ
コンの充放電回路に具体化したが、例えばデジタルカメ
ラ、デジタルビデオ、ＰＤＡ（Personal Digital Assis
tant）、携帯電話等の携帯電子機器に具体化してもよ
い。
【００９６】・前記各実施形態では、３個の第１〜第３
リチウムイオン電池１ａ〜１ｃよりなるバッテリ１に具
体化したが、２又は４個以上のリチウムイオン電池より
なるバッテリの充放電回路に具体化してもよい。
リチウムイオン電池１ａ〜１ｃよりなるバッテリ１に具
体化したが、２又は４個以上のリチウムイオン電池より
なるバッテリの充放電回路に具体化してもよい。
【００９７】・前記各実施形態では、二次電池としてリ
チウムイオン電池に具体化したが、それ以外の二次電池
の充放電回路に具体化してもよい。 ・前記各実施形態では、過充電検出回路９を設けたが、
パソコン本体側に設けた又は単独に電池パックに充電電
流を供給する充電器が確実に定電流定電圧制御が確実に
できる場合には過充電検出回路９を省略して実施しても
よい。
チウムイオン電池に具体化したが、それ以外の二次電池
の充放電回路に具体化してもよい。 ・前記各実施形態では、過充電検出回路９を設けたが、
パソコン本体側に設けた又は単独に電池パックに充電電
流を供給する充電器が確実に定電流定電圧制御が確実に
できる場合には過充電検出回路９を省略して実施しても
よい。
【００９８】・前記第１実施形態では、第１基準オフセ
ット電圧VDを０．２ボルトに設定したが、この値に限定
されず任意に設定してもよい。即ち、第１基準オフセッ
ト電圧VDを０．２ボルトより小さな値にすることで、さ
らに各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃのセル電圧Ｖａ〜
Ｖｃを均等化させることが可能となる。
ット電圧VDを０．２ボルトに設定したが、この値に限定
されず任意に設定してもよい。即ち、第１基準オフセッ
ト電圧VDを０．２ボルトより小さな値にすることで、さ
らに各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃのセル電圧Ｖａ〜
Ｖｃを均等化させることが可能となる。
【００９９】以上の様々な実施形態をまとめると、以下
のようになる。 （付記１） ３以上の二次電池が直列に接続されてなる
組電池を充電する充電回路において、前記各二次電池毎
に設けられ、当該二次電池に対して並列に接続されて当
該二次電池に充電電流をバイパス制御する充電電流制御
手段と、前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池の
電池電圧と他の二次電池の電池電圧との電位差を検出
し、その電位差に基づいて前記充電電流制御手段を介し
て当該二次電池への充電電流をバイパスさせる電位差検
出手段とを設けたことを特徴とする充電回路。（１） （付記２） ２以上の二次電池が直列に接続されてなる
組電池を充電する充電回路において、前記各二次電池毎
に設けられ、当該二次電池に対して並列に接続されて当
該二次電池に充電電流をバイパス制御する充電電流制御
手段と、前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池の
電池電圧と他の二次電池の電池電圧との電位差を検出
し、その電位差に基づいて前記充電電流制御手段を介し
て当該二次電池への充電電流をバイパスさせる電位差検
出手段と、前記組電池に対して充電中か否かを検出し、
充電中のときのみ前記電位差検出手段の検出動作を活性
化する充電検出手段とを設けたことを特徴とする充電回
路。（２） （付記３） ２以上の二次電池が直列に接続されてなる
組電池の各二次電池毎に設けられ、それぞれ当該二次電
池の電池電圧を検出し当該二次電池の電池電圧が過充電
状態となる予め定めた第２の基準電圧以上になったと
き、前記組電池への充電を停止させる過充電検出手段を
有するとともに、前記各二次電池毎に設けられそれぞれ
当該二次電池の電池電圧を検出し当該二次電池の電池電
圧が過放電となる予め定めた第３の基準電圧以下になっ
たとき、放電を停止させる過放電停止手段を有した充放
電回路において、前記各二次電池毎に設けられ、当該二
次電池に対して並列に接続されて当該二次電池に充電電
流をバイパス制御する充電電流制御手段と、前記各二次
電池毎に設けられ、当該二次電池の電池電圧と他の二次
電池の電池電圧との電位差を検出し、その電位差に基づ
いて前記充電電流制御手段を介して当該二次電池への充
電電流をバイパスさせる電位差検出手段と、前記組電池
に対して充電中か否かを検出し、充電中のときのみ前記
電位差検出手段の検出動作を活性化する充電検出手段と
を設けたことを特徴とする充放電回路。（３） （付記４） 付記３に記載の充放電回路において、前記
電位差検出手段は、前記電位差が予め定めた第１の基準
電圧以上高くなったとき、前記充電電流制御手段を非導
通状態から導通状態に制御する出力信号を出力すること
を特徴とする充放電回路。（４） （付記５） 付記３に記載の充放電回路において、前記
電位差検出手段は、前記電位差に応じて前記充電電流制
御手段のバイパスする電流値を制御する出力信号を出力
することを特徴とする充放電回路。（５） （付記６） 付記３に記載の充放電回路において、前記
過充電検出手段からの出力信号に基づいてオン・オフ制
御される充電制御スイッチと前記過放電検出手段からの
出力信号に基づいてオン・オフ制御される放電制御スイ
ッチを直列に接続し、その直列回路を前記組電池に対し
て直列に接続するとともに、充電時において前記充電検
出手段からの検出信号に基づいて前記過放電検出手段か
らの出力信号を無効化し前記放電制御スイッチをオン状
態にするゲート回路を設けたことを特徴とする充放電回
路。（６） （付記７） 付記３〜付記６のいずれか１に記載の充放
電回路を備えた電池パック。（７） （付記８） 付記１に記載の充電回路において、各二次
電池に毎に設けられ、それぞれ当該二次電池の電池電圧
を検出し当該二次電池の電池電圧が予め定めた第２の基
準電圧以上になったとき、組電池への充電を停止させる
過充電検出手段を設けた充電回路。
のようになる。 （付記１） ３以上の二次電池が直列に接続されてなる
組電池を充電する充電回路において、前記各二次電池毎
に設けられ、当該二次電池に対して並列に接続されて当
該二次電池に充電電流をバイパス制御する充電電流制御
手段と、前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池の
電池電圧と他の二次電池の電池電圧との電位差を検出
し、その電位差に基づいて前記充電電流制御手段を介し
て当該二次電池への充電電流をバイパスさせる電位差検
出手段とを設けたことを特徴とする充電回路。（１） （付記２） ２以上の二次電池が直列に接続されてなる
組電池を充電する充電回路において、前記各二次電池毎
に設けられ、当該二次電池に対して並列に接続されて当
該二次電池に充電電流をバイパス制御する充電電流制御
手段と、前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池の
電池電圧と他の二次電池の電池電圧との電位差を検出
し、その電位差に基づいて前記充電電流制御手段を介し
て当該二次電池への充電電流をバイパスさせる電位差検
出手段と、前記組電池に対して充電中か否かを検出し、
充電中のときのみ前記電位差検出手段の検出動作を活性
化する充電検出手段とを設けたことを特徴とする充電回
路。（２） （付記３） ２以上の二次電池が直列に接続されてなる
組電池の各二次電池毎に設けられ、それぞれ当該二次電
池の電池電圧を検出し当該二次電池の電池電圧が過充電
状態となる予め定めた第２の基準電圧以上になったと
き、前記組電池への充電を停止させる過充電検出手段を
有するとともに、前記各二次電池毎に設けられそれぞれ
当該二次電池の電池電圧を検出し当該二次電池の電池電
圧が過放電となる予め定めた第３の基準電圧以下になっ
たとき、放電を停止させる過放電停止手段を有した充放
電回路において、前記各二次電池毎に設けられ、当該二
次電池に対して並列に接続されて当該二次電池に充電電
流をバイパス制御する充電電流制御手段と、前記各二次
電池毎に設けられ、当該二次電池の電池電圧と他の二次
電池の電池電圧との電位差を検出し、その電位差に基づ
いて前記充電電流制御手段を介して当該二次電池への充
電電流をバイパスさせる電位差検出手段と、前記組電池
に対して充電中か否かを検出し、充電中のときのみ前記
電位差検出手段の検出動作を活性化する充電検出手段と
を設けたことを特徴とする充放電回路。（３） （付記４） 付記３に記載の充放電回路において、前記
電位差検出手段は、前記電位差が予め定めた第１の基準
電圧以上高くなったとき、前記充電電流制御手段を非導
通状態から導通状態に制御する出力信号を出力すること
を特徴とする充放電回路。（４） （付記５） 付記３に記載の充放電回路において、前記
電位差検出手段は、前記電位差に応じて前記充電電流制
御手段のバイパスする電流値を制御する出力信号を出力
することを特徴とする充放電回路。（５） （付記６） 付記３に記載の充放電回路において、前記
過充電検出手段からの出力信号に基づいてオン・オフ制
御される充電制御スイッチと前記過放電検出手段からの
出力信号に基づいてオン・オフ制御される放電制御スイ
ッチを直列に接続し、その直列回路を前記組電池に対し
て直列に接続するとともに、充電時において前記充電検
出手段からの検出信号に基づいて前記過放電検出手段か
らの出力信号を無効化し前記放電制御スイッチをオン状
態にするゲート回路を設けたことを特徴とする充放電回
路。（６） （付記７） 付記３〜付記６のいずれか１に記載の充放
電回路を備えた電池パック。（７） （付記８） 付記１に記載の充電回路において、各二次
電池に毎に設けられ、それぞれ当該二次電池の電池電圧
を検出し当該二次電池の電池電圧が予め定めた第２の基
準電圧以上になったとき、組電池への充電を停止させる
過充電検出手段を設けた充電回路。
【０１００】（付記９） 付記２に記載の充電回路にお
いて、各二次電池に毎に設けられ、それぞれ当該二次電
池の電池電圧を検出し当該二次電池の電池電圧が予め定
めた第２の基準電圧以上になったとき、組電池への充電
を停止させる過充電検出手段を設けた充電回路。
いて、各二次電池に毎に設けられ、それぞれ当該二次電
池の電池電圧を検出し当該二次電池の電池電圧が予め定
めた第２の基準電圧以上になったとき、組電池への充電
を停止させる過充電検出手段を設けた充電回路。
【０１０１】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、二次電
池の寿命を縮めることなく、しかも、耐久性があり充電
時における電力消費の低減を図ることができる優れた効
果を有する。
池の寿命を縮めることなく、しかも、耐久性があり充電
時における電力消費の低減を図ることができる優れた効
果を有する。
【０１０２】請求項２〜７に記載の発明によれば、二次
電池の寿命を縮めることなく、しかも、充電時及び放電
使用時には無駄な電力消費の低減を図ることができる優
れた効果を有する。
電池の寿命を縮めることなく、しかも、充電時及び放電
使用時には無駄な電力消費の低減を図ることができる優
れた効果を有する。
【図１】第１実施形態を説明するための電池パックに内
蔵された充放電回路図である。
蔵された充放電回路図である。
【図２】第２実施形態を説明するための電池パックに内
蔵された充放電回路図である。
蔵された充放電回路図である。
【図３】従来の電池パックに内蔵された充放電回路図で
ある。
ある。
１ バッテリ ２ 放電制御スイッチ ３ 充電制御スイッチ ４ バランス電流設定回路 ７ 充放電制御回路 ８ セル電圧検出回路 ９ 過充電検出回路 １０ 過放電検出回路 ２１ 充電検出回路 ２２ ゲート回路 ２３，３１ バランス電流制御回路
───────────────────────────────────────────────────── 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 BA03 CA14 CC04 DA07 DA13 GA01 5H030 AA03 AA04 AS11 BB18 BB21 DD08 FF43 FF44
Claims (7)
- 【請求項１】 ３以上の二次電池が直列に接続されてな
る組電池を充電する充電回路において、 前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池に対して並
列に接続されて当該二次電池に充電電流をバイパス制御
する充電電流制御手段と、 前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池の電池電圧
と他の二次電池の電池電圧との電位差を検出し、その電
位差に基づいて前記充電電流制御手段を介して当該二次
電池への充電電流をバイパスさせる電位差検出手段とを
設けたことを特徴とする充電回路。 - 【請求項２】 ２以上の二次電池が直列に接続されてな
る組電池を充電する充電回路において、 前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池に対して並
列に接続されて当該二次電池に充電電流をバイパス制御
する充電電流制御手段と、 前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池の電池電圧
と他の二次電池の電池電圧との電位差を検出し、その電
位差に基づいて前記充電電流制御手段を介して当該二次
電池への充電電流をバイパスさせる電位差検出手段と、 前記組電池に対して充電中か否かを検出し、充電中のと
きのみ前記電位差検出手段の検出動作を活性化する充電
検出手段とを設けたことを特徴とする充電回路。 - 【請求項３】 ２以上の二次電池が直列に接続されてな
る組電池の各二次電池毎に設けられ、それぞれ当該二次
電池の電池電圧を検出し当該二次電池の電池電圧が過充
電状態となる予め定めた第２の基準電圧以上になったと
き、前記組電池への充電を停止させる過充電検出手段を
有するとともに、前記各二次電池毎に設けられ、それぞ
れ当該二次電池の電池電圧を検出し当該二次電池の電池
電圧が過放電となる予め定めた第３の基準電圧以下にな
ったとき、放電を停止させる過放電停止手段を有した充
放電回路において、 前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池に対して並
列に接続されて当該二次電池に充電電流をバイパス制御
する充電電流制御手段と、 前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池の電池電圧
と他の二次電池の電池電圧との電位差を検出し、その電
位差に基づいて前記充電電流制御手段を介して当該二次
電池への充電電流をバイパスさせる電位差検出手段と、 前記組電池に対して充電中か否かを検出し、充電中のと
きのみ前記電位差検出手段の検出動作を活性化する充電
検出手段とを設けたことを特徴とする充放電回路。 - 【請求項４】 請求項３に記載の充放電回路において、 前記電位差検出手段は、前記電位差が予め定めた第１の
基準電圧以上高くなったとき、前記充電電流制御手段を
非導通状態から導通状態に制御する出力信号を出力する
ことを特徴とする充放電回路。 - 【請求項５】 請求項３に記載の充放電回路において、 前記電位差検出手段は、前記電位差に応じて前記充電電
流制御手段のバイパスする電流値を制御する出力信号を
出力することを特徴とする充放電回路。 - 【請求項６】 請求項３に記載の充放電回路において、 前記過充電検出手段からの出力信号に基づいてオン・オ
フ制御される充電制御スイッチと前記過放電検出手段か
らの出力信号に基づいてオン・オフ制御される放電制御
スイッチを直列に接続し、その直列回路を前記組電池に
対して直列に接続するとともに、充電時において前記充
電検出手段からの検出信号に基づいて前記過放電検出手
段からの出力信号を無効化し前記放電制御スイッチをオ
ン状態にするゲート回路を設けたことを特徴とする充放
電回路。 - 【請求項７】 請求項３〜６のいずれか１に記載の充放
電回路を備えた電池パック。
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