JP3740793B2 - ２次電池パック - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リチウムイオン電池などの２次電池が内蔵された２次電池パックに適用して好適な２次電池パックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
充電が可能な電池である２次電池は、電池パックと称される筐体に収納されて使用される場合がある。この電池パックは、所定の電池容量が得られるように、所定個の２次電池を直列又は並列に接続した状態で収納（場合によっては１個の２次電池だけを収納）させると共に、この収納された２次電池の保護回路を内蔵させて、２次電池の過充電や過放電を防止させると共に、端子部のショートによる２次電池の損傷を防止するように構成してある。また、充電時に必要な回路、即ち充電電圧や充電電流を調整する回路などを２次電池パックに内蔵させる場合もある。
【０００３】
図２７は、従来の２次電池パックに充電用の回路と保護回路とを組み込んだ例を示す図である。この２次電池パックは、＋側の端子部１と−側の端子部２を備え、リチウムイオン電池などで構成される２次電池Ｂが内蔵させてある。＋側の端子部１は、充電回路３と保護回路４を介して２次電池Ｂの正極と接続させてあり、２次電池Ｂの負極は、−側の端子部２と接続させてある。充電回路３は、充電制御回路５の制御により、外部から得られる電圧や電流を調整して２次電池Ｂ側に供給する回路である。保護回路４は、２次電池Ｂの端子間電圧などが異常な状態であることを、保護制御回路６が検出したとき、２次電池Ｂを端子１側と切り離す回路である。なお、充電回路３と保護回路４は、ここでは＋側の端子部１と２次電池Ｂとの間に接続したが、−側の端子部２と２次電池Ｂとの間に接続する場合もある。
【０００４】
図２８は、充電回路３とその制御回路５の一例を示す図で、ここでは２次電池Ｂとしてリチウムイオン電池を使用した場合の例を示す。リチウムイオン電池の場合には、充電時に定電流充電特性と定電圧充電特性が必要で、端子部１に得られる充電電流を電流検出回路５ａで検出して、端子部１と２次電池Ｂとの間に接続された定電流回路３ａから２次電池Ｂ側に流す充電電流を制御すると共に、２次電池Ｂの端子間電圧を電圧検出回路５ｂで検出して、端子部１と２次電池Ｂとの間に接続された定電圧回路３ｂから２次電池Ｂ側に印加する電圧を所定の定電圧に制御する処理が行われる。
【０００５】
図２９は、保護回路４とその制御回路６の一例を示す図で、２次電池Ｂの一方の極に接続された抵抗器Ｒ０の両端間の電圧差を検出回路６ａで検出することで、２次電池Ｂを流れる電流を電圧として検出し、その検出信号により、２次電池Ｂと−側の端子部２との間に接続されたスイッチ回路４ａの制御を行う構成としてある。
【０００６】
ここでは電流検出による保護回路を示したが、電池電圧などの電圧検出により制御される保護回路とする場合もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように充電回路と保護回路とは別の回路として構成されるので、２次電池パックに組み込まれる回路構成が複雑になる問題があった。即ち、例えば充電の制御を行うために電圧検出回路で検出する電圧（例えば定電圧充電用の電圧）と、保護回路で２次電池などを保護するために検出する電圧（例えば２次電池に印加できる最大電圧）とは、異なる電圧であるので、充電回路と保護回路とで別々に電圧検出を行って制御する必要があり、回路構成が複雑になっていた。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑み、２次電池の充電用の回路と保護用の回路とを共用化できるようにして、２次電池に接続される回路構成を簡単にすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、２次電池に印加される電圧又は２次電池の電池電圧を検出する電圧検出手段で、保護回路として必要な第１の電圧を検出すると共に、この第１の電圧よりも所定電圧低い充電制御用の第２の電圧を検出し、それぞれの検出電圧に基づいた保護動作及び充電動作を行うとともに、定電圧充電回路を経由しないで２次電池と接続される放電用の端子部を設けるようにしたものである。
【００１０】
本発明によると、充電回路の制御と保護回路の制御とを共通の回路で行える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する各実施の形態において、２次電池としてはリチウムイオン電池を使用するものとしてある。
【００１２】
まず、第１の実施の形態について説明する。図１は本例の構成を示すブロック図である。本例の２次電池パックは、＋側の端子部１と−側の端子部２を備え、リチウムイオン電池で構成される２次電池Ｂが内蔵させてある。＋側の端子部１は、充電用の回路である定電圧回路１１を介して２次電池Ｂの正極と接続させてあり、−側の端子部２は、保護回路として機能するスイッチ回路１３を介して２次電池Ｂの負極と接続させてある。２次電池Ｂの正極と負極との間の電位は、電圧検出回路１２で検出するようにしてあり、その検出出力部は、ストップ回路１４に接続してある。この電圧検出回路１２では、例えば２次電池Ｂに印加できる最大の電圧を基準電圧として電圧検出処理を行う。ストップ回路１４は、スイッチ回路１３の接続，非接続を制御する回路で、電圧検出回路１２の検出出力に基づいてストップ回路１４がスイッチ回路１３を制御する。
【００１３】
また、電圧検出回路１２の検出出力部は、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の直列回路を介して２次電池Ｂの負極側と接続してあり、この抵抗器Ｒ１，Ｒ２の接続中点を、定電圧回路１１の制御部に接続する。従って、定電圧回路１１に電圧検出回路１２から供給される信号は、ストップ回路１４側に電圧検出回路１２から供給される信号に比べて、抵抗器Ｒ１による電圧降下部分ΔＶだけ低い電圧の信号となる。
【００１４】
定電圧回路１１は、抵抗器Ｒ１を介して供給される電圧検出回路１２の出力に基づいて、２次電池Ｂ側に供給される充電電圧を一定電圧に制御する回路である。即ち、２次電池Ｂとしてリチウムイオン電池を使用した場合、充電時には定電圧充電が必要であるが、その定電圧充電を行うための充電電圧の調整が、この定電圧回路１１で行われる。この場合、定電圧回路１１で制御するための電圧検出回路１２の検出信号は、抵抗器Ｒ１，Ｒ２で分圧された信号となって定電圧回路１１に供給されるので、スイッチ回路１３を制御するための基準電圧よりも、その抵抗器の分圧比で決まる降下分ΔＶだけ低い電圧を基準として定電圧制御される。
【００１５】
スイッチ回路１３は、−側端子部２と２次電池Ｂの負極側との接続状態を制御するスイッチ手段（電界効果トランジスタなど）で構成され、ストップ回路１４に電圧検出回路１２から供給される信号により、そのスイッチ手段の接続，非接続が制御される。即ち、電圧検出回路１２で所定の基準電圧を越えたことが検出されたとき、スイッチ回路１３を非接続状態とし、基準電圧以下のとき、スイッチ回路１３を接続状態とする制御が行われる。
【００１６】
この図１に示す構成としたことで、端子部１，２に何らかの電源供給装置を接続したとき、定電圧回路１１では、電圧検出回路１２で検出される電圧に基づいた定電圧処理が行われて、２次電池Ｂが定電圧充電される。また、２次電池Ｂの保護回路として機能するスイッチ回路１３は、電圧検出回路１２が検出した基準電圧を越えたとき、端子部２と２次電池Ｂとの間を非接続として、２次電池Ｂを保護する動作が行われる。
【００１７】
図２は、この第１の実施の形態による具体的な回路構成例を示す図で、＋側の端子部１を、定電圧回路を構成するＰＮＰ型のトランジスタＱ１のエミッタ，コレクタ間を介して２次電池Ｂの正極側に接続し、２次電池Ｂの負極を、スイッチ１３を構成する電界効果トランジスタＱ２のソース，ドレイン間を介して−側の端子部２に接続する。２次電池Ｂの正極側と負極側との間には、抵抗器Ｒ３，Ｒ４の直列回路が接続してあり、この抵抗器Ｒ３，Ｒ４の接続中点を、比較器１８の一方の入力部に接続する。また、２次電池Ｂの負極側を、ツェナーダイオードＺＤ１を介して比較器１８の他方の入力部に接続する。このように比較器１８が接続してあることで、ツェナーダイオードＺＤ１が接続された他方の入力部側を基準として、一方の入力部の電位が比較器１８で検出される。
【００１８】
比較器１８の検出出力は、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の直列回路を介して−側の端子部２に接続してある。抵抗器Ｒ１，Ｒ２の接続中点は、ＮＰＮ型のトランジスタＱ３のベースに接続してあり、このトランジスタＱ３のコレクタがトランジスタＱ１のベースに接続してあり、トランジスタＱ３のエミッタが、抵抗器Ｒ６を介して−側の端子部２に接続してある。
【００１９】
また、比較器１８の検出出力が、抵抗器Ｒ５とツェナーダイオードＺＤ２を介して電界効果トランジスタＱ２のゲートに供給されるように接続してある。なお、この図２の回路の場合には、図１のブロック図で示したストップ回路１４についても、スイッチ手段である電界効果トランジスタＱ２が兼ねる構成としてある。
【００２０】
このように構成したことで、定電圧回路を構成するトランジスタＱ１は、比較器１８の検出出力を、抵抗器Ｒ１，Ｒ２で分圧して所定電圧ΔＶだけ低下した電圧で制御され、保護回路を構成する電界効果トランジスタＱ２は、比較器１８の検出出力で直接的に制御される。
【００２１】
次に、第１の実施の形態による構成での処理を、図３のフローチャートを参照して説明する。まず、充電のための直流電源が外部から端子１，２に供給されると、電圧検出回路１２で電圧検出処理を行う（ステップ１０１）。この電圧検出処理は、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の分圧により検出する電圧を基準電圧から所定電圧ΔＶ低下させた検出（ステップ１０２）と、ストップ回路１４での基準電圧による検出（ステップ１１１）とを並行して行う。ステップ１０２での基準電圧から所定電圧ΔＶ低下させた検出では、定電圧回路１１による定電圧制御が行われ、２次電池Ｂの定電圧充電が行われる（ステップ１０３）。ここで、何らかの要因で定電圧回路１１が誤動作したとき（ステップ１０４）、基準電圧以上の電圧が印加されている場合には（ステップ１０５）、ストップ回路が動作して（ステップ１０６）、スイッチ回路１３がオフ状態（非接続状態）となり（ステップ１０７）、充電動作が停止する（ステップ１０８）。
【００２２】
また、ステップ１１１でのストップ回路１４での基準電圧の検出で、基準電圧以上の電圧が印加されている場合には（ステップ１１２）、ステップ１０６のストップ回路の動作が行われて、スイッチ回路１３がオフ状態（非接続状態）となり（ステップ１０７）、充電動作が停止する（ステップ１０８）。
【００２３】
このように、第１の実施の形態による構成の２次電池パックによると、１個の電圧検出回路での検出に基づいて、定電圧充電ができると共に、異常な電圧が印加された場合の保護動作が行われる。従って、１個の電圧検出回路による簡単な構成で、充電と保護を良好に行うことができる。
【００２４】
次に、本発明の第２の実施の形態を、図４を参照して説明する。この図４において、第１の実施の形態で説明した図１及び図２に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図４は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、スイッチ回路１３の接続位置を、第１の実施の形態と変えたものである。
【００２５】
即ち、２次電池Ｂの負極側と−側の端子部２との間に、スイッチ回路１３を接続し、電圧検出回路１２での電圧の検出として、定電圧回路１１の出力部と−側の端子部２との間の電圧を検出させ、定電圧回路１１から２次電池Ｂに印加される電圧を検出させる。そして、この電圧検出回路１２で検出した電圧により、ストップ回路１４を介してスイッチ回路１３を制御すると共に、電圧検出回路１２で検出した電圧を抵抗器Ｒ１，Ｒ２での分圧で所定電圧ΔＶ低下させた電圧により、定電圧回路１１を作動させる。
【００２６】
この第２の実施の形態の構成によっても、第１の実施の形態の場合と同様に、１個の電圧検出回路での検出に基づいて、定電圧充電ができると共に、異常な電圧が印加された場合の保護動作が行われ、１個の電圧検出回路による簡単な構成で、充電と保護を良好に行うことができる。
【００２７】
次に、本発明の第３の実施の形態を、図５及び図６を参照して説明する。この図５及び図６において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図５は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、電圧検出回路として、電圧Ｖ１を検出する電圧検出回路１５（以下Ｖ１検出回路と称する）と、電圧Ｖ２を検出する電圧検出回路１６（以下Ｖ２検出回路と称する）の２つを設けたものである。この場合、電圧Ｖ１，Ｖ２は、Ｖ１＜Ｖ２の関係となるように設定し、Ｖ１検出回路１５は定電圧回路１１から２次電池Ｂに印加される電圧を検出し、Ｖ２検出回路１６は２次電池Ｂの電池電圧を検出する。Ｖ１検出回路１５で検出する電圧Ｖ１については、基本的に第１の実施の形態で説明した電圧検出回路１２で検出する基準電圧と同じであり、Ｖ２検出回路１６で検出する電圧Ｖ２はそれより若干高い電圧としてある。
【００２８】
そして、電圧Ｖ１を検出する電圧検出回路１５の検出出力を直接ストップ回路１７に供給して、スイッチ回路１３の接続，非接続による保護動作を制御すると共に、この電圧検出回路１５の検出出力を抵抗器Ｒ１，Ｒ２で分圧して基準電圧から所定電圧ΔＶ低下させた電圧で、定電圧回路１１を制御する。
【００２９】
さらに、電圧Ｖ２を検出する電圧検出回路１６の検出出力をストップ回路１７に供給して、この電圧検出回路１６の検出出力によっても、スイッチ回路１３の接続，非接続による保護動作を制御する構成とする。
【００３０】
次に、第３の実施の形態による構成での処理を、図６のフローチャートを参照して説明する。なお、このフローチャートにおいて、ステップ１０１からステップ１０８及びステップ１１１，ステップ１１２の処理は、図３のフローチャートと基本的に同じである。
【００３１】
以下その処理を説明すると、充電のための直流電源が外部から端子１，２に供給されると、Ｖ１検出回路１５で電圧検出処理を行う（ステップ１０１）。この電圧検出処理は、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の分圧により検出する電圧を基準電圧から所定電圧ΔＶ低下させた検出（ステップ１０２）と、ストップ回路１７での基準電圧による検出（ステップ１１１）とを並行して行う。ステップ１０２での基準電圧から所定電圧ΔＶ低下させた検出では、定電圧回路１１による定電圧制御が行われ、２次電池Ｂの定電圧充電が行われる（ステップ１０３）。ここで、何らかの要因で定電圧回路１１が誤動作したとき（ステップ１０４）、基準電圧以上の電圧が印加されている場合には（ステップ１０５）、ストップ回路が動作して（ステップ１０６）、スイッチ回路１３がオフ状態（非接続状態）となり（ステップ１０７）、充電動作が停止する（ステップ１０８）。ここまでは、第１の実施の形態での処理と同じである。
【００３２】
ここまでの処理が行われた後、Ｖ２検出回路１６では、電圧Ｖ２の検出を行い（ステップ１０９）、基準電圧（電圧Ｖ１）より所定値高い電圧を検出したとき（ステップ１１０）、ステップ１０６に戻ってストップ回路１４を動作させ、スイッチ回路のオフによる充電停止処理を行う。
【００３３】
また、ステップ１１１でのストップ回路１４での基準電圧の検出で、基準電圧以上の電圧が印加されている場合には（ステップ１１２）、ステップ１０６のストップ回路の動作が行われて、スイッチ回路１３がオフ状態となり（ステップ１０７）、充電動作が停止するが（ステップ１０８）、この処理が行われた場合にも、Ｖ２検出回路１６では、電圧Ｖ２の検出を行い（ステップ１０９）、基準電圧（電圧Ｖ１）より所定値高い電圧を検出したとき（ステップ１１０）、ステップ１０６に戻ってストップ回路１４を動作させ、スイッチ回路のオフによる充電停止処理を行う。
【００３４】
このように第３の実施の形態の構成により処理されることで、Ｖ１検出回路１５で検出した電圧が基準電圧を越えた場合に、何らかの誤動作などで万一スイッチ回路１３が非接続状態にならないときでも、Ｖ２検出回路１６での電圧Ｖ１よりも高い電圧Ｖ２の検出で、スイッチ回路１３を非接続状態に制御することができ、より確実に保護動作が行われる。
【００３５】
次に、本発明の第４の実施の形態を、図７及び図８を参照して説明する。この図７及び図８において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図７は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、電圧検出回路として、電圧Ｖ１を検出する電圧検出回路１５（以下Ｖ１検出回路と称する）と、電圧Ｖ２′を検出する電圧検出回路１６′（以下Ｖ２′検出回路と称する）の２つを設けたものである。この場合、電圧Ｖ１，Ｖ２′は、Ｖ１＞Ｖ２′の関係となるように設定し、Ｖ１検出回路１５は定電圧回路１１から２次電池Ｂに印加される電圧を検出し、Ｖ２′検出回路１６′は２次電池Ｂの電池電圧を検出する。Ｖ１検出回路１５で検出する電圧Ｖ１については、基本的に第１の実施の形態で説明した電圧検出回路１２で検出する基準電圧と同じであり、Ｖ２′検出回路１６′で検出する電圧Ｖ２はそれより若干低い電圧としてある。
【００３６】
そして、電圧Ｖ１を検出する電圧検出回路１５の検出出力をストップ回路２１に供給して、リセット回路２２を経由してスイッチ回路１３の接続，非接続による保護動作を制御すると共に、この電圧検出回路１５の検出出力を抵抗器Ｒ１，Ｒ２で分圧して基準電圧から所定電圧ΔＶ低下させた電圧で、定電圧回路１１を制御する。
【００３７】
そして、電圧Ｖ２′を検出する電圧検出回路１６′の検出出力をリセット解除回路２３に供給して、スイッチ回路１３が非接続状態である場合に、電圧Ｖ２′を検出したとき、リセット回路２２でスイッチ回路１３を接続状態とするリセット処理を行うように構成する。
【００３８】
次に、第４の実施の形態による構成での処理を、図８のフローチャートを参照して説明する。なお、このフローチャートにおいて、ステップ１０１からステップ１０８及びステップ１１１，ステップ１１２の処理は、図３のフローチャートと基本的に同じである。
【００３９】
以下その処理を説明すると、充電のための直流電源が外部から端子１，２に供給されると、Ｖ１検出回路１５で電圧検出処理を行う（ステップ１０１）。この電圧検出処理は、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の分圧により検出する電圧を基準電圧から所定電圧ΔＶ低下させた検出（ステップ１０２）と、ストップ回路１７での基準電圧による検出（ステップ１１１）とを並行して行う。ステップ１０２での基準電圧から所定電圧ΔＶ低下させた検出では、定電圧回路１１による定電圧制御が行われ、２次電池Ｂの定電圧充電が行われる（ステップ１０３）。ここで、何らかの要因で定電圧回路１１が誤動作したとき（ステップ１０４）、基準電圧以上の電圧が印加されている場合には（ステップ１０５）、ストップ回路が動作して（ステップ１０６）、スイッチ回路１３がオフ状態（非接続状態）となり（ステップ１０７）、充電動作が停止する（ステップ１０８）。ここまでは、第１の実施の形態での処理と同じである。
【００４０】
ここまでの処理が行われた後、Ｖ２′検出回路１６′では、電圧Ｖ２′の検出を行い（ステップ１２１）、基準電圧（電圧Ｖ１）より所定値低い電池電圧を検出したとき（ステップ１２２）、リセット解除動作を行ってスイッチ回路１３をオン状態（接続状態）に戻し、回路を復帰させる（ステップ１２３）。
【００４１】
また、ステップ１１１でのストップ回路１４での基準電圧の検出で、基準電圧以上の電圧が印加されている場合には（ステップ１１２）、ステップ１０６のストップ回路の動作が行われて、スイッチ回路１３がオフ状態となり（ステップ１０７）、充電動作が停止するが（ステップ１０８）、この処理が行われた場合にも、Ｖ２′検出回路１６′では、電圧Ｖ２′の検出を行い（ステップ１２１）、基準電圧（電圧Ｖ１）より所定値低い電圧を検出したとき（ステップ１２２）、リセット解除動作を行ってスイッチ回路１３をオン状態（接続状態）に戻し、回路を復帰させる（ステップ１２３）。
【００４２】
このように第４の実施の形態の構成により処理されることで、Ｖ１検出回路１５で検出した電圧が基準電圧を越えて保護回路であるスイッチ回路１３が非接続状態となった後に、電池電圧がある程度低下して例えば正常な範囲内の電圧になった場合には、スイッチ回路１３が接続状態に戻る。従って、保護回路が作動する原因が除去された場合には、充電動作が自動的に再開される。
【００４３】
次に、本発明の第５の実施の形態を、図９及び図１０を参照して説明する。この図９及び図１０において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図９は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、電圧検出回路として、電圧Ｖ１を検出する電圧検出回路１５（以下Ｖ１検出回路と称する）と、電圧Ｖ２″を検出する電圧検出回路１６″（以下Ｖ２″検出回路と称する）の２つを設けたものである。この場合、電圧Ｖ１，Ｖ２″は、ほぼ同じ電圧値を基準電圧として電圧検出するように設定し、Ｖ１検出回路１５は定電圧回路１１から２次電池Ｂに印加される電圧を検出し、Ｖ２″検出回路１６″は２次電池Ｂの電池電圧を検出する。但し、Ｖ２″検出回路１６″の検出入力の−側と２次電池Ｂの負極側との間には、スイッチ回路１３が設けられている。電圧Ｖ１，Ｖ２″の値は、例えば第１の実施の形態で説明した電圧検出回路１２で検出する基準電圧と同じ値とする。
【００４４】
そして、Ｖ１検出回路１５の検出出力を抵抗器Ｒ１，Ｒ２で分圧して基準電圧Ｖ１から所定電圧ΔＶ低下させた電圧で、定電圧回路１１を制御すると共に、Ｖ１検出回路１５の検出出力を、ストップ回路３３に供給して、スイッチ回路１３の接続，非接続による保護動作を制御する。また本例の場合には、Ｖ１検出回路１５の検出出力と、Ｖ２″検出回路１６″の検出出力とを、それぞれ差電圧検出回路３１に供給し、差電圧を検出する処理を行う。ここで、検出される差電圧が予め設定された基準電圧以上である場合には、ストップ回路３３に保護動作を行う信号を供給して、スイッチ回路１３を非接続状態にする保護動作を行うと共に、定電圧回路１１内のスイッチ手段（トランジスタなど）についても、そのスイッチ手段を制御するストップ回路３２に保護動作を行う信号を供給して、定電圧回路１１の動作を停止させる保護動作を行う構成とする。
【００４５】
次に、第５の実施の形態による構成での処理を、図１０のフローチャートを参照して説明する。なお、このフローチャートでは、差電圧検出回路３１での検出に基づいた制御処理についてのみ示してあり、Ｖ１検出回路１５の検出出力だけに基づいて定電圧回路１１及びスイッチ回路１３を直接的に制御する処理は、第１の実施の形態などで説明した処理と同じであり、ここでは省略してある。
【００４６】
以下その処理を説明すると、充電のための直流電源が外部から端子１，２に供給されると、Ｖ１検出回路１５で電圧検出処理を行うと共に（ステップ３０１）、Ｖ２″検出回路１６″で電圧検出処理を行う（ステップ３０２）。そして、差電圧検出回路３１で、両検出回路１５，１６″の検出電圧の差が検出され（ステップ３０３）、その検出された差電圧が、差電圧検出回路３１に設定された基準値を越えたか否か判断され（ステップ３０４）、越えた場合には、ストップ回路３２，３３を動作させて、定電圧回路１１内のスイッチ手段やスイッチ回路１３を非状態とする処理を行う（ステップ３０５）。
【００４７】
このように処理されることで、定電圧回路１１が２次電池Ｂに印加する電圧と、２次電池Ｂの電池電圧との差が異常な電圧になった場合にも、保護動作が行われる。この場合、この例では定電圧回路１１内のスイッチ手段についてもオフ状態とする制御を行って、定電圧回路１１でも保護動作が行われるようにしたので、より確実に保護動作が行われる。
【００４８】
次に、本発明の第６の実施の形態を、図１１を参照して説明する。この図１１において、第５の実施の形態で説明した図９及び図１０に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図１１は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、第５の実施の形態の場合に比べて、電圧Ｖ２″を検出するＶ２″検出回路１６″の接続位置を変えたものである。即ち、第５の実施の形態で示した図９の場合には、Ｖ２″検出回路１６″の検出入力の−側と２次電池Ｂの負極側との間には、スイッチ回路１３を設けた接続構成としたが、本例の場合には、Ｖ２″検出回路１６″の検出入力の＋側を２次電池Ｂの正極側に直接接続すると共に、Ｖ２″検出回路１６″の検出入力の−側を２次電池Ｂの負極側に直接接続して、２次電池Ｂの電池電圧をＶ２″検出回路１６″が直接的に検出できるようにする。そして、Ｖ１検出回路１５の検出出力とＶ２″検出回路１６″の検出出力との差電圧を差電圧検出回路３１で検出させ、その差電圧の値により定電圧回路１１内のスイッチ手段やスイッチ回路１３を制御するようにしたものである。
【００４９】
その他の部分は、第５の実施の形態で説明した図９と同じ構成とし、その制御についても図１０のフローチャートに示す処理を行う。この第６の実施の形態の構成の場合にも、第５の実施の形態の場合と同様に、定電圧回路１１が２次電池Ｂに印加する電圧と、２次電池Ｂの電池電圧との差が異常な電圧になった場合にも、保護動作が行われる。
【００５０】
次に、本発明の第７の実施の形態を、図１２及び図１３を参照して説明する。この図１２及び図１３において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図１２は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、定電圧回路１１及びスイッチ回路１３の制御を、入力電圧の検出によっても行うようにしたもので、図１２では定電圧回路１１及びスイッチ回路１３の制御を、第１の実施の形態（図１）で説明した電圧検出回路１２の出力に基づいて行う構成については省略してある。
【００５１】
本例の場合には、＋側の端子部１と−側の端子部２との間の電位を、入力電圧検出回路４１で検出して、その検出した電圧が、この検出回路４１で設定した電圧範囲（ここでは例えば上限値と下限値を設定してある）を越えたとき、ストップ回路４２に制御信号を供給し、ストップ回路４２の制御で、定電圧回路１１内のスイッチ手段をオフ状態（非接続状態）にすると共に、スイッチ回路１３についてもオフ状態（非接続状態）にする。その他の部分は、第１の実施の形態で説明した図１と同じ構成とする。
【００５２】
次に、第７の実施の形態による構成での処理を、図１３のフローチャートを参照して説明する。なお、このフローチャートでは、入力電圧検出回路４１での検出に基づいた制御処理についてのみ示してあり、定電圧回路１１の出力電圧や電池電圧の検出出力に基づいた定電圧回路１１及びスイッチ回路１３の制御処理は、第１の実施の形態などで説明した処理と同じであり、ここでは省略してある。
【００５３】
以下その処理を説明すると、充電のための直流電源などが外部から端子１，２に供給されると、入力電圧検出回路４１では入力の上限電圧ＶH を基準とした入力電圧の検出を行い（ステップ４０１）、この上限電圧ＶH 以上である場合には、ストップ回路４２の制御で定電圧回路１１及びスイッチ回路１３をオフ状態（非接続状態）にする（ステップ４０５）。ステップ４０１で上限電圧ＶH 以下であると判断した場合には、入力電圧検出回路４１で入力の下限電圧ＶL を基準とした入力電圧の検出を行い（ステップ４０３）、この下限電圧ＶL 以下である場合には、ステップ４０５に移って、ストップ回路４２の制御で定電圧回路１１及びスイッチ回路１３をオフ状態（非接続状態）にする処理を行う。
【００５４】
このように処理されることで、端子部１，２に接続された充電装置からの入力電圧の異常や、端子部１，２に接続された負荷装置の異常などによっても、直ちに定電圧回路１１やスイッチ回路１３で保護動作が行われることになり、より良好に保護動作が行われる。
【００５５】
次に、本発明の第８の実施の形態を、図１４〜図１６を参照して説明する。この図１４〜図１６において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図１４は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、電圧検出回路として、直接的に定電圧回路１１及びスイッチ回路１３を制御するための電圧Ｖ１を検出する電圧検出回路１５（以下Ｖ１検出回路と称する）の他に、このＶ１検出回路での検出動作を制御するために電圧Ｖ３を検出する電圧検出回路５１（以下Ｖ３検出回路と称する）を設けたものである。この場合、それぞれの検出回路１５，５１は、定電圧回路１１から２次電池Ｂに印加される電圧を検出するようにしてあり、電圧Ｖ１，Ｖ３の値は、Ｖ１＞Ｖ３の関係となるように設定する。即ち、Ｖ１検出回路１５で検出する電圧Ｖ１については、基本的に第１の実施の形態で説明した電圧検出回路１２で検出する基準電圧と同じであり、Ｖ３検出回路５１で検出する電圧Ｖ３はそれより低い電圧としてあり、例えば充電に必要な最低の電圧としてある。
【００５６】
そして、Ｖ３検出回路５１で、電圧Ｖ３以上の電圧を検出したとき、検出制御回路５２に検出信号を供給し、この検出制御回路５２の制御で、Ｖ１検出回路１５での検出動作を作動させる構成としてある。従って、定電圧回路１１の出力電圧又は電池電圧が電圧Ｖ３以下の場合には、スイッチ回路１３がオフ状態（非接続状態）となって、２次電池Ｂへの充電や２次電池Ｂからの放電が行われず、電圧Ｖ３以上を検出した場合に、Ｖ１検出回路１５での電圧Ｖ１の検出に基づいたスイッチ回路１３での保護処理と、この電圧Ｖ１から抵抗器Ｒ１，Ｒ２による分圧で所定電圧ΔＶ低下した電圧での定電圧回路１１の制御処理とが行われる構成とされる。
【００５７】
図１５は、この第８の実施の形態による具体的な回路構成例を示す図で、Ｖ１検出回路１５とＶ３検出回路５１と定電圧回路１１の回路構成を示す図で、スイッチ回路１３や２次電池Ｂについては省略してある。図１５の回路について説明すると、＋側の端子部１を、定電圧回路を構成するＰＮＰ型のトランジスタＱ１１のエミッタ，コレクタ間を介して２次電池Ｂの正極側に接続する。Ｖ１検出回路１５の検出出力部は、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の直列回路を介して−側の端子部２に接続してあり、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の接続中点を、ＮＰＮ型のトランジスタＱ１２のベースに接続してあり、このトランジスタＱ１２のコレクタがトランジスタＱ１１のベースに接続してある。トランジスタＱ１２のエミッタは、抵抗器Ｒ１５を介して−側の端子部２に接続してある。また、トランジスタＱ１２のベースと、トランジスタＱ１１のエミッタとの間には、所定の抵抗器Ｒ１６を接続する。
【００５８】
Ｖ３検出回路に相当する構成としては、−側の端子部２とトランジスタＱ１１のコレクタとの間に、ツェナーダイオードＺＤ１１，抵抗器Ｒ１４，Ｒ１３の直列回路が接続してあり、抵抗器Ｒ１４，１３の接続中点がＰＮＰ型のトランジスタＱ１３のベースに接続してある。トランジスタＱ１３は検出制御回路５２に相当する回路であり、トランジスタＱ１３のエミッタ，コレクタ間は、トランジスタＱ１１のコレクタとＶ１検出回路１５の＋側の電圧検出端子との間に接続してあり、Ｖ１検出回路１５の−側の電圧検出端子は−側の端子部２に直接接続してある。
【００５９】
このように構成したことで、ツェナーダイオードＺＤ１１が接続された回路で一定の電圧Ｖ３以上が検出されたとき、トランジスタＱ１３がオン状態となって、Ｖ１検出回路１５で電圧Ｖ１の検出ができる状態となり、トランジスタＱ１１で構成される定電圧回路が作動すると共に、図示しないスイッチ回路の制御ができる状態となる。
【００６０】
次に、第８の実施の形態による構成での処理を、図１６のフローチャートを参照して説明する。なお、このフローチャートでは、Ｖ３検出回路５１での検出に基づいた制御処理についてのみ示してあり、定電圧回路１１の出力電圧や電池電圧の検出出力に基づいた定電圧回路１１及びスイッチ回路１３の制御処理は、第１の実施の形態などで説明した処理と同じであり、ここでは省略してある。
【００６１】
以下その処理を説明すると、外部から端子１，２への電源入力などで、定電圧回路１１及びスイッチ回路１３がオン状態になると（ステップ５０１）、Ｖ３検出回路５１から検出制御回路５２に検出出力が供給されて（ステップ５０２）、電圧Ｖ３以上であるとき（ステップ５０３）、検出制御回路５２が動作（トランジスタＱ１３の場合にはオン状態）になり（ステップ５０４）、Ｖ１検出回路１５で電圧が検出できる状態になり、以後は図３のフローチャートに示すようなＶ１検出回路１５の検出電圧に基づいた定電圧回路１１とスイッチ回路１３の制御が行われる。
【００６２】
このようにＶ３検出回路５１を設けて、その検出出力に基づいてＶ１検出回路１５での電圧検出を開始させることで、より良好に定電圧制御と保護処理を行うことができる。
【００６３】
次に、本発明の第９の実施の形態を、図１７を参照して説明する。この図１７において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図１７は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、定電圧回路１１及びスイッチ回路１３を制御するための電圧Ｖ１を検出する電圧検出回路１５（以下Ｖ１検出回路と称する）を設ける他に、２次電池Ｂを流れる電流の検出手段を設けて、その電流検出状態に基づいて、定電圧回路１１内のスイッチ手段を制御するようにしたものである。
【００６４】
以下、その構成について説明すると、＋側の端子部１を、定電圧回路を構成するＰＮＰ型のトランジスタＱ１１のエミッタ，コレクタ間を介して２次電池Ｂの正極側に接続する。２次電池Ｂの負極側は、電流検出用の抵抗器Ｒ１８とスイッチ回路１３を介して−側の端子部２に接続する。Ｖ１検出回路１５の＋側の電圧検出端子は、トランジスタＱ１１のコレクタに接続してあり、−側の電圧検出端子は−側の端子部２に接続してある。このＶ１検出回路１５の検出出力部は、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の直列回路を介して−側の端子部２に接続してあり、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の接続中点を、ＮＰＮ型のトランジスタＱ１２のベースに接続してあり、このトランジスタＱ１２のコレクタがトランジスタＱ１１のベースに接続してある。トランジスタＱ１２のエミッタは、抵抗器Ｒ１５を介して−側の端子部２に接続してある。また、トランジスタＱ１２のベースと、トランジスタＱ１１のエミッタとの間には、所定の抵抗器Ｒ１６を接続する。
【００６５】
また、Ｖ１検出回路１５の検出出力が、ストップ回路３３に供給され、このストップ回路３３の制御でスイッチ回路１３が制御される。Ｖ１検出回路１５の検出出力に基づいて、定電圧回路を構成するトランジスタＱ１１と、スイッチ回路１３が制御される構成については、既に説明した他の実施の形態と同じである。
【００６６】
そして本例においては、２次電池Ｂに接続された電流検出用の抵抗器Ｒ１８の一端と他端の電位を、電流検出回路５３で検出して、２次電池Ｂを流れる電流に比例した電圧信号を、電流検出回路５３から得るようにしてある。この電流検出回路５３の出力部は、抵抗器Ｒ１９，Ｒ２０の直列回路を介して抵抗器Ｒ１８とスイッチ回路１３の間に接続され、電流検出回路５３の出力部に得られる信号を、ストップ回路３３に供給して、所定値以上の電流が検出されたとき、スイッチ回路１３をオフ状態（非接続状態）とする制御が行われる。
【００６７】
また、抵抗器Ｒ１９，Ｒ２０の接続中点に得られる電圧信号を、ＮＰＮ型のトランジスタＱ１４のベースに供給し、このトランジスタＱ１４のコレクタを、定電圧回路を構成するトランジスタＱ１１のベースに接続し、トランジスタＱ１４のエミッタを、抵抗器Ｒ２１を介して−側の端子部２に接続する。この接続構成により、電流検出回路５３で検出される電流値に応じて、定電圧回路を構成するトランジスタＱ１１についても制御され、電流異常のときに、トランジスタＱ１１がオフ状態に制御される。
【００６８】
このように構成したことで、定電圧回路とスイッチ回路が、２次電池Ｂを流れる電流によっても制御され、電流異常の場合にも対処でき、より良好な保護回路として機能する。
【００６９】
次に、本発明の第１０の実施の形態を、図１８を参照して説明する。この図１８において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図１８は本例の構成を示すブロック図である。
【００７０】
本例の場合には、第１の実施の形態で説明した図１の構成とした上で、電圧検出回路１２の検出信号を、所定の時定数を有する時定数回路１９を介してストップ回路１４に供給する構成としたものである。その他の部分は、図１に示す構成と同一構成とする。このように構成することで、電圧検出回路１２の検出に基づいてストップ回路１４がスイッチ回路１３を制御するタイミングが、電圧検出回路１２の検出に基づいて定電圧回路１１を制御するタイミングより、時定数回路１９での時定数で決まる時間だけ遅れることになり、パルス信号などによるスイッチ回路１３の誤動作を防止することができる。
【００７１】
次に、本発明の第１１の実施の形態を、図１９を参照して説明する。この図１９において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図１９は本例の構成を示すブロック図である。
【００７２】
本例の場合には、第１の実施の形態で説明した図１の構成とした上で、電圧検出回路１２の検出信号を、所定の時定数を有する時定数回路１９を介してストップ回路１４に供給する構成とすると共に、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の接続中点に得られる信号を、所定の時定数を有する時定数回路２０を介して定電圧回路１１に供給する構成としたものである。この場合、時定数回路１９の時定数を、時定数回路２０の時定数よりも長く設定する。その他の部分は、図１に示す構成と同一構成とする。このように構成することで、第１０の実施の形態の場合と同様に、電圧検出回路１２の検出に基づいてストップ回路１４がスイッチ回路１３を制御するタイミングが、電圧検出回路１２の検出に基づいて定電圧回路１１を制御するタイミングより、時定数回路１９の時定数と時定数回路２０の時定数との差で決まる時間だけ遅れることになり、パルス信号などによるスイッチ回路１３の誤動作を防止することができる。
【００７３】
次に、本発明の第１２の実施の形態を、図２０を参照して説明する。この図２０において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図２０は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、＋側，−側の端子部１，２の内、＋側の端子部１については充電専用の端子部として、放電用の＋側の端子部７を別に設けるようにしたものである。そして、充電用の＋側の端子部１を、定電圧回路１１を介して２次電池Ｂの正極側と接続し、放電用の＋側の端子部７を、直接２次電池Ｂの正極側と接続する。定電圧回路１１の出力電圧を検出する電圧検出回路（Ｖ１検出回路）１５では、電圧Ｖ１を基準として電圧検出を行い、その検出信号のストップ回路１４への供給で、スイッチ回路１３が制御されると共に、検出信号から抵抗器Ｒ１，Ｒ２で所定電圧ΔＶ低下させた電圧で、定電圧回路１１が制御される。
【００７４】
また、２次電池Ｂからの放電電圧を検出する電圧検出回路（Ｖ４検出回路）６１が設けてあり、過放電を検出するための基準電圧Ｖ４を越えたことを検出したとき、ストップ回路１４に検出信号を供給して、スイッチ回路１３をオフ状態に制御する構成としてある。
【００７５】
さらに、２次電池Ｂとスイッチ回路１３との間に、電流検出用の抵抗器Ｒ２２を接続し、この抵抗器Ｒ２２の一端と他端との間の電位を、電流検出回路６２で検出して、その検出した電流が過大な電流値であるとき、ストップ回路１４に検出信号を供給して、スイッチ回路１３をオフ状態に制御すると共に、定電圧回路１１にも検出信号を供給して、定電圧回路１１内のスイッチ手段についてもオフ状態とする構成としてある。
【００７６】
このように構成したことで、充電と放電とをそれぞれ適切な値で制御することができるようになる。
【００７７】
次に、本発明の第１３の実施の形態を、図２１〜図２３を参照して説明する。この図２１〜図２３において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図２１は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、定電圧回路１１の出力電圧を検出する電圧検出回路１２の検出信号を、抵抗器Ｒ１，Ｒ２で分圧して、所定電圧ΔＶ低下させた信号を、充電時にだけ切換スイッチ７２を介して定電圧回路１１に供給し、放電時にはスイッチ制御回路７１の出力を切換スイッチ７２を介して定電圧回路１１に供給するように構成したものである。
【００７８】
即ち、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の接続中点を、切換スイッチ７２の第１の固定接点７２ａに接続し、スイッチ制御回路７１の出力部を切換スイッチ７２の第２の固定接点７２ｂに接続する。そして、切換スイッチ７２の切換えを、充電と放電の検出に基づいて行い、充電時には第１の固定接点７２ａに可動接点を接続させ、放電時には第２の固定接点７２ｂに可動接点を接続させる。スイッチ制御回路７１としては、例えば放電時の特性を検出して、何らかの異常を検出したとき、定電圧回路１１をオフ状態とする信号を出力する回路とする。
【００７９】
充電と放電を判断する構成としては、例えば図２２に示す構成が適用できる。即ち、定電圧回路１１の入力部と出力部の電位差を、電圧検出回路７３で検出して、その電位差に基づいて充電と放電を判断することができる。例えば、電位差が１００ｍＶ以上のとき充電と判断し、１００ｍＶ以下のとき放電と判断することができる。
【００８０】
また、図２３に示す構成により、充電と放電を判断することもできる。即ち、端子部１，２に得られる入力電圧Ｖａを検出するＶａ検出回路７４と、定電圧回路１１の出力電圧Ｖｂを検出するＶｂ検出回路７５（又は２次電池Ｂの電池電圧Ｖｃを検出するＶｃ検出回路７６）の２つの電圧検出回路を設けて、両電圧検出回路で検出される電圧の大小関係から充電と放電を判断することができる。例えば、Ｖａ＞Ｖｂ（又はＶａ＞Ｖｃ）のとき充電であると判断し、Ｖａ≦Ｖｂ（又はＶａ≦Ｖｃ）のとき放電であると判断することができる。
【００８１】
このようにして充電と放電を判断した結果に基づいて、図２１に示す切換スイッチ７２の切換を制御することで、充電時と放電時とで、それぞれ適切な制御が可能になる。
【００８２】
次に、本発明の第１４の実施の形態を、図２４を参照して説明する。この図２４において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図２４は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、外部から得られる充放電の制御信号（又は２次電池パック内の充放電検出信号）により、定電圧回路１１の制御を行うようにしたものである。
【００８３】
即ち、電圧検出回路１５の検出信号を、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の直列回路を介して−側の端子部２に接続し、この抵抗器Ｒ１，Ｒ２の接続中点を、ＮＰＮ型のトランジスタＱ２１のベースに接続する。このトランジスタＱ２１のエミッタを、抵抗器Ｒ２３を介して端子部２に接続し、コレクタを定電圧回路１１を構成する電界効果トランジスタ１１ａのゲートに接続する。この構成により、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の接続中点に得られる電位でトランジスタ１１ａが制御され、定電圧動作を行う。
【００８４】
ここで本例においては、外部からの充放電の制御信号が得られる端子８１を設けてあり、この端子８１に得られる信号を、ＮＰＮ型のトランジスタＱ２２のベースに供給し、このトランジスタＱ２２のコレクタを、抵抗器Ｒ２４を介してトランジスタ１１ａのゲートに接続してある。また、トランジスタＱ２２のエミッタを、−側の端子部２に接続してある。
【００８５】
このように構成されることで、放電時には、トランジスタＱ２２をオン状態にする制御信号を端子８１に供給することで、定電圧回路を構成するトランジスタ１１ａが、電圧検出回路１５の出力によっては制御されなくなって、オフ状態のままとなる。このとき、トランジスタ１１ａの寄生ダイオード１１ｄによって放電電流が流れる。そして、充電時には、トランジスタＱ２２をオフ状態にする制御信号を端子８１に供給することで、定電圧回路を構成するトランジスタ１１ａが、電圧検出回路１５の出力によって制御可能になり、第１の実施の形態などで説明した処理と同様の処理による制御が可能になる。
【００８６】
なお、ここでは端子８１に外部から充放電の制御信号を供給するようにしたが、図２２又は図２３に示したような、充放電の判断回路を２次電池パック内に設けて、その判断回路での判断結果の信号を、端子８１に供給する構成としても良い。
【００８７】
次に、本発明の第１５の実施の形態を、図２５及び図２６を参照して説明する。この図２５及び図２６において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図２５は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、端子部１又は２と２次電池Ｂとの間に、スイッチ回路９１だけを設けて、このスイッチ回路９１の制御回路９２による制御として、充電時には定電圧回路として作動するように制御し、放電時には保護回路として作動するように制御するようにしたものである。スイッチ回路９１としては、例えば電界効果トランジスタなどのスイッチ手段で構成する。
【００８８】
図２６は、制御回路９２での制御処理を示すフローチャートで、充放電の検出を行い（ステップ６０１）、その検出結果の判断（ステップ６０２）で、充電モードであると判断したとき、スイッチ回路９１を定電圧モードで作動させ（ステップ６０３）、放電モードであると判断したとき、スイッチモードで作動させる（ステップ６０４）ようにしたものである。
【００８９】
このように処理することで、１つのスイッチ回路を設けるだけで、充電時の処理と放電時の処理とを適切に行うことができ、簡単な構成で良好に２次電池の制御ができる。
【００９０】
なお、上述した各実施の形態で示した図では、１個の２次電池Ｂを収納した２次電池パックとしたが、複数個の２次電池を直列接続又は並列接続した２次電池パックとしても良いことは勿論である。
【００９１】
また、上述した各実施の形態では、２次電池を収納した２次電池パック内に、充電回路と保護回路とを組み込んだ構成としたが、２次電池とは別体の充電装置などに保護回路を組み込む場合にも適用することができる。
【００９２】
また、上述した各実施の形態では、２次電池としてリチウムイオン電池を使用したが、他のリチウム系の２次電池（リチウムポリマ電池など）や、ニッケル水素電池，ニッケルカドミウム電池などの２次電池を使用する２次電池パックや、それらの２次電池の充電装置などにも適用できるものである。
【００９３】
【発明の効果】
本発明によると、２次電池に印加される電圧又は２次電池の電池電圧を検出する電圧検出手段が検出した電圧に基づいて、スイッチ手段での２次電池の保護動作と、充電回路での充電動作との制御が行え、共通の電圧検出手段を制御手段として使用した簡単な構成で、２次電池の保護処理と充電処理とを行うことができる。
【０１０３】
また本発明によると、２次電池と充電回路を経由しないで接続される放電用の端子部と、この放電用の端子部から放電される電圧を検出する放電電圧検出手段を設けた構成としたことで、放電時の過放電に対する保護を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による具体的回路例を示す回路図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第４の実施の形態を示すブロック図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態の処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第５の実施の形態を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態の処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第６の実施の形態を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第７の実施の形態を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第７の実施の形態の処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第８の実施の形態を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第８の実施の形態による具体的回路例を示す回路図である。
【図１６】本発明の第８の実施の形態の処理を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第９の実施の形態を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第１０の実施の形態を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第１１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２０】本発明の第１２の実施の形態を示すブロック図である。
【図２１】本発明の第１３の実施の形態を示すブロック図である。
【図２２】充放電の判断構成例を示すブロック図である。
【図２３】充放電の判断構成例を示すブロック図である。
【図２４】本発明の第１４の実施の形態を示すブロック図である。
【図２５】本発明の第１５の実施の形態を示すブロック図である。
【図２６】本発明の第１５の実施の形態の処理を示すフローチャートである。
【図２７】従来の２次電池に接続される回路の一例を示すブロック図である。
【図２８】従来の２次電池に接続される充電回路構成例を示すブロック図である。
【図２９】従来の２次電池に接続される保護回路構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，２…端子部、１１…定電圧回路、１２…電圧検出回路、１３…スイッチ回路、１４…ストップ回路、１５…電圧（Ｖ１）検出回路、１６…電圧（Ｖ２）検出回路、１６′…電圧（Ｖ２′）検出回路、１６″…電圧（Ｖ２″）検出回路、１７…ストップ回路、１９，２０…時定数回路、２１…ストップ回路、２２…リセット回路、２３…リセット解除回路、３１…差電圧検出回路、３２，３３…ストップ回路、４１…入力電圧検出回路、４２…ストップ回路、５１…電圧（Ｖ３）検出回路、５２…検出制御回路、５３…電流検出回路、６１…電圧（Ｖ４）検出回路、６２…電流検出回路、７１…スイッチ制御回路、７２…切換スイッチ、８１…充電制御信号入力端子、９１…スイッチ回路、９２…スイッチ制御回路、Ｂ…２次電池
【発明の属する技術分野】
本発明は、リチウムイオン電池などの２次電池が内蔵された２次電池パックに適用して好適な２次電池パックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
充電が可能な電池である２次電池は、電池パックと称される筐体に収納されて使用される場合がある。この電池パックは、所定の電池容量が得られるように、所定個の２次電池を直列又は並列に接続した状態で収納（場合によっては１個の２次電池だけを収納）させると共に、この収納された２次電池の保護回路を内蔵させて、２次電池の過充電や過放電を防止させると共に、端子部のショートによる２次電池の損傷を防止するように構成してある。また、充電時に必要な回路、即ち充電電圧や充電電流を調整する回路などを２次電池パックに内蔵させる場合もある。
【０００３】
図２７は、従来の２次電池パックに充電用の回路と保護回路とを組み込んだ例を示す図である。この２次電池パックは、＋側の端子部１と−側の端子部２を備え、リチウムイオン電池などで構成される２次電池Ｂが内蔵させてある。＋側の端子部１は、充電回路３と保護回路４を介して２次電池Ｂの正極と接続させてあり、２次電池Ｂの負極は、−側の端子部２と接続させてある。充電回路３は、充電制御回路５の制御により、外部から得られる電圧や電流を調整して２次電池Ｂ側に供給する回路である。保護回路４は、２次電池Ｂの端子間電圧などが異常な状態であることを、保護制御回路６が検出したとき、２次電池Ｂを端子１側と切り離す回路である。なお、充電回路３と保護回路４は、ここでは＋側の端子部１と２次電池Ｂとの間に接続したが、−側の端子部２と２次電池Ｂとの間に接続する場合もある。
【０００４】
図２８は、充電回路３とその制御回路５の一例を示す図で、ここでは２次電池Ｂとしてリチウムイオン電池を使用した場合の例を示す。リチウムイオン電池の場合には、充電時に定電流充電特性と定電圧充電特性が必要で、端子部１に得られる充電電流を電流検出回路５ａで検出して、端子部１と２次電池Ｂとの間に接続された定電流回路３ａから２次電池Ｂ側に流す充電電流を制御すると共に、２次電池Ｂの端子間電圧を電圧検出回路５ｂで検出して、端子部１と２次電池Ｂとの間に接続された定電圧回路３ｂから２次電池Ｂ側に印加する電圧を所定の定電圧に制御する処理が行われる。
【０００５】
図２９は、保護回路４とその制御回路６の一例を示す図で、２次電池Ｂの一方の極に接続された抵抗器Ｒ０の両端間の電圧差を検出回路６ａで検出することで、２次電池Ｂを流れる電流を電圧として検出し、その検出信号により、２次電池Ｂと−側の端子部２との間に接続されたスイッチ回路４ａの制御を行う構成としてある。
【０００６】
ここでは電流検出による保護回路を示したが、電池電圧などの電圧検出により制御される保護回路とする場合もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように充電回路と保護回路とは別の回路として構成されるので、２次電池パックに組み込まれる回路構成が複雑になる問題があった。即ち、例えば充電の制御を行うために電圧検出回路で検出する電圧（例えば定電圧充電用の電圧）と、保護回路で２次電池などを保護するために検出する電圧（例えば２次電池に印加できる最大電圧）とは、異なる電圧であるので、充電回路と保護回路とで別々に電圧検出を行って制御する必要があり、回路構成が複雑になっていた。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑み、２次電池の充電用の回路と保護用の回路とを共用化できるようにして、２次電池に接続される回路構成を簡単にすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、２次電池に印加される電圧又は２次電池の電池電圧を検出する電圧検出手段で、保護回路として必要な第１の電圧を検出すると共に、この第１の電圧よりも所定電圧低い充電制御用の第２の電圧を検出し、それぞれの検出電圧に基づいた保護動作及び充電動作を行うとともに、定電圧充電回路を経由しないで２次電池と接続される放電用の端子部を設けるようにしたものである。
【００１０】
本発明によると、充電回路の制御と保護回路の制御とを共通の回路で行える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する各実施の形態において、２次電池としてはリチウムイオン電池を使用するものとしてある。
【００１２】
まず、第１の実施の形態について説明する。図１は本例の構成を示すブロック図である。本例の２次電池パックは、＋側の端子部１と−側の端子部２を備え、リチウムイオン電池で構成される２次電池Ｂが内蔵させてある。＋側の端子部１は、充電用の回路である定電圧回路１１を介して２次電池Ｂの正極と接続させてあり、−側の端子部２は、保護回路として機能するスイッチ回路１３を介して２次電池Ｂの負極と接続させてある。２次電池Ｂの正極と負極との間の電位は、電圧検出回路１２で検出するようにしてあり、その検出出力部は、ストップ回路１４に接続してある。この電圧検出回路１２では、例えば２次電池Ｂに印加できる最大の電圧を基準電圧として電圧検出処理を行う。ストップ回路１４は、スイッチ回路１３の接続，非接続を制御する回路で、電圧検出回路１２の検出出力に基づいてストップ回路１４がスイッチ回路１３を制御する。
【００１３】
また、電圧検出回路１２の検出出力部は、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の直列回路を介して２次電池Ｂの負極側と接続してあり、この抵抗器Ｒ１，Ｒ２の接続中点を、定電圧回路１１の制御部に接続する。従って、定電圧回路１１に電圧検出回路１２から供給される信号は、ストップ回路１４側に電圧検出回路１２から供給される信号に比べて、抵抗器Ｒ１による電圧降下部分ΔＶだけ低い電圧の信号となる。
【００１４】
定電圧回路１１は、抵抗器Ｒ１を介して供給される電圧検出回路１２の出力に基づいて、２次電池Ｂ側に供給される充電電圧を一定電圧に制御する回路である。即ち、２次電池Ｂとしてリチウムイオン電池を使用した場合、充電時には定電圧充電が必要であるが、その定電圧充電を行うための充電電圧の調整が、この定電圧回路１１で行われる。この場合、定電圧回路１１で制御するための電圧検出回路１２の検出信号は、抵抗器Ｒ１，Ｒ２で分圧された信号となって定電圧回路１１に供給されるので、スイッチ回路１３を制御するための基準電圧よりも、その抵抗器の分圧比で決まる降下分ΔＶだけ低い電圧を基準として定電圧制御される。
【００１５】
スイッチ回路１３は、−側端子部２と２次電池Ｂの負極側との接続状態を制御するスイッチ手段（電界効果トランジスタなど）で構成され、ストップ回路１４に電圧検出回路１２から供給される信号により、そのスイッチ手段の接続，非接続が制御される。即ち、電圧検出回路１２で所定の基準電圧を越えたことが検出されたとき、スイッチ回路１３を非接続状態とし、基準電圧以下のとき、スイッチ回路１３を接続状態とする制御が行われる。
【００１６】
この図１に示す構成としたことで、端子部１，２に何らかの電源供給装置を接続したとき、定電圧回路１１では、電圧検出回路１２で検出される電圧に基づいた定電圧処理が行われて、２次電池Ｂが定電圧充電される。また、２次電池Ｂの保護回路として機能するスイッチ回路１３は、電圧検出回路１２が検出した基準電圧を越えたとき、端子部２と２次電池Ｂとの間を非接続として、２次電池Ｂを保護する動作が行われる。
【００１７】
図２は、この第１の実施の形態による具体的な回路構成例を示す図で、＋側の端子部１を、定電圧回路を構成するＰＮＰ型のトランジスタＱ１のエミッタ，コレクタ間を介して２次電池Ｂの正極側に接続し、２次電池Ｂの負極を、スイッチ１３を構成する電界効果トランジスタＱ２のソース，ドレイン間を介して−側の端子部２に接続する。２次電池Ｂの正極側と負極側との間には、抵抗器Ｒ３，Ｒ４の直列回路が接続してあり、この抵抗器Ｒ３，Ｒ４の接続中点を、比較器１８の一方の入力部に接続する。また、２次電池Ｂの負極側を、ツェナーダイオードＺＤ１を介して比較器１８の他方の入力部に接続する。このように比較器１８が接続してあることで、ツェナーダイオードＺＤ１が接続された他方の入力部側を基準として、一方の入力部の電位が比較器１８で検出される。
【００１８】
比較器１８の検出出力は、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の直列回路を介して−側の端子部２に接続してある。抵抗器Ｒ１，Ｒ２の接続中点は、ＮＰＮ型のトランジスタＱ３のベースに接続してあり、このトランジスタＱ３のコレクタがトランジスタＱ１のベースに接続してあり、トランジスタＱ３のエミッタが、抵抗器Ｒ６を介して−側の端子部２に接続してある。
【００１９】
また、比較器１８の検出出力が、抵抗器Ｒ５とツェナーダイオードＺＤ２を介して電界効果トランジスタＱ２のゲートに供給されるように接続してある。なお、この図２の回路の場合には、図１のブロック図で示したストップ回路１４についても、スイッチ手段である電界効果トランジスタＱ２が兼ねる構成としてある。
【００２０】
このように構成したことで、定電圧回路を構成するトランジスタＱ１は、比較器１８の検出出力を、抵抗器Ｒ１，Ｒ２で分圧して所定電圧ΔＶだけ低下した電圧で制御され、保護回路を構成する電界効果トランジスタＱ２は、比較器１８の検出出力で直接的に制御される。
【００２１】
次に、第１の実施の形態による構成での処理を、図３のフローチャートを参照して説明する。まず、充電のための直流電源が外部から端子１，２に供給されると、電圧検出回路１２で電圧検出処理を行う（ステップ１０１）。この電圧検出処理は、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の分圧により検出する電圧を基準電圧から所定電圧ΔＶ低下させた検出（ステップ１０２）と、ストップ回路１４での基準電圧による検出（ステップ１１１）とを並行して行う。ステップ１０２での基準電圧から所定電圧ΔＶ低下させた検出では、定電圧回路１１による定電圧制御が行われ、２次電池Ｂの定電圧充電が行われる（ステップ１０３）。ここで、何らかの要因で定電圧回路１１が誤動作したとき（ステップ１０４）、基準電圧以上の電圧が印加されている場合には（ステップ１０５）、ストップ回路が動作して（ステップ１０６）、スイッチ回路１３がオフ状態（非接続状態）となり（ステップ１０７）、充電動作が停止する（ステップ１０８）。
【００２２】
また、ステップ１１１でのストップ回路１４での基準電圧の検出で、基準電圧以上の電圧が印加されている場合には（ステップ１１２）、ステップ１０６のストップ回路の動作が行われて、スイッチ回路１３がオフ状態（非接続状態）となり（ステップ１０７）、充電動作が停止する（ステップ１０８）。
【００２３】
このように、第１の実施の形態による構成の２次電池パックによると、１個の電圧検出回路での検出に基づいて、定電圧充電ができると共に、異常な電圧が印加された場合の保護動作が行われる。従って、１個の電圧検出回路による簡単な構成で、充電と保護を良好に行うことができる。
【００２４】
次に、本発明の第２の実施の形態を、図４を参照して説明する。この図４において、第１の実施の形態で説明した図１及び図２に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図４は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、スイッチ回路１３の接続位置を、第１の実施の形態と変えたものである。
【００２５】
即ち、２次電池Ｂの負極側と−側の端子部２との間に、スイッチ回路１３を接続し、電圧検出回路１２での電圧の検出として、定電圧回路１１の出力部と−側の端子部２との間の電圧を検出させ、定電圧回路１１から２次電池Ｂに印加される電圧を検出させる。そして、この電圧検出回路１２で検出した電圧により、ストップ回路１４を介してスイッチ回路１３を制御すると共に、電圧検出回路１２で検出した電圧を抵抗器Ｒ１，Ｒ２での分圧で所定電圧ΔＶ低下させた電圧により、定電圧回路１１を作動させる。
【００２６】
この第２の実施の形態の構成によっても、第１の実施の形態の場合と同様に、１個の電圧検出回路での検出に基づいて、定電圧充電ができると共に、異常な電圧が印加された場合の保護動作が行われ、１個の電圧検出回路による簡単な構成で、充電と保護を良好に行うことができる。
【００２７】
次に、本発明の第３の実施の形態を、図５及び図６を参照して説明する。この図５及び図６において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図５は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、電圧検出回路として、電圧Ｖ１を検出する電圧検出回路１５（以下Ｖ１検出回路と称する）と、電圧Ｖ２を検出する電圧検出回路１６（以下Ｖ２検出回路と称する）の２つを設けたものである。この場合、電圧Ｖ１，Ｖ２は、Ｖ１＜Ｖ２の関係となるように設定し、Ｖ１検出回路１５は定電圧回路１１から２次電池Ｂに印加される電圧を検出し、Ｖ２検出回路１６は２次電池Ｂの電池電圧を検出する。Ｖ１検出回路１５で検出する電圧Ｖ１については、基本的に第１の実施の形態で説明した電圧検出回路１２で検出する基準電圧と同じであり、Ｖ２検出回路１６で検出する電圧Ｖ２はそれより若干高い電圧としてある。
【００２８】
そして、電圧Ｖ１を検出する電圧検出回路１５の検出出力を直接ストップ回路１７に供給して、スイッチ回路１３の接続，非接続による保護動作を制御すると共に、この電圧検出回路１５の検出出力を抵抗器Ｒ１，Ｒ２で分圧して基準電圧から所定電圧ΔＶ低下させた電圧で、定電圧回路１１を制御する。
【００２９】
さらに、電圧Ｖ２を検出する電圧検出回路１６の検出出力をストップ回路１７に供給して、この電圧検出回路１６の検出出力によっても、スイッチ回路１３の接続，非接続による保護動作を制御する構成とする。
【００３０】
次に、第３の実施の形態による構成での処理を、図６のフローチャートを参照して説明する。なお、このフローチャートにおいて、ステップ１０１からステップ１０８及びステップ１１１，ステップ１１２の処理は、図３のフローチャートと基本的に同じである。
【００３１】
以下その処理を説明すると、充電のための直流電源が外部から端子１，２に供給されると、Ｖ１検出回路１５で電圧検出処理を行う（ステップ１０１）。この電圧検出処理は、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の分圧により検出する電圧を基準電圧から所定電圧ΔＶ低下させた検出（ステップ１０２）と、ストップ回路１７での基準電圧による検出（ステップ１１１）とを並行して行う。ステップ１０２での基準電圧から所定電圧ΔＶ低下させた検出では、定電圧回路１１による定電圧制御が行われ、２次電池Ｂの定電圧充電が行われる（ステップ１０３）。ここで、何らかの要因で定電圧回路１１が誤動作したとき（ステップ１０４）、基準電圧以上の電圧が印加されている場合には（ステップ１０５）、ストップ回路が動作して（ステップ１０６）、スイッチ回路１３がオフ状態（非接続状態）となり（ステップ１０７）、充電動作が停止する（ステップ１０８）。ここまでは、第１の実施の形態での処理と同じである。
【００３２】
ここまでの処理が行われた後、Ｖ２検出回路１６では、電圧Ｖ２の検出を行い（ステップ１０９）、基準電圧（電圧Ｖ１）より所定値高い電圧を検出したとき（ステップ１１０）、ステップ１０６に戻ってストップ回路１４を動作させ、スイッチ回路のオフによる充電停止処理を行う。
【００３３】
また、ステップ１１１でのストップ回路１４での基準電圧の検出で、基準電圧以上の電圧が印加されている場合には（ステップ１１２）、ステップ１０６のストップ回路の動作が行われて、スイッチ回路１３がオフ状態となり（ステップ１０７）、充電動作が停止するが（ステップ１０８）、この処理が行われた場合にも、Ｖ２検出回路１６では、電圧Ｖ２の検出を行い（ステップ１０９）、基準電圧（電圧Ｖ１）より所定値高い電圧を検出したとき（ステップ１１０）、ステップ１０６に戻ってストップ回路１４を動作させ、スイッチ回路のオフによる充電停止処理を行う。
【００３４】
このように第３の実施の形態の構成により処理されることで、Ｖ１検出回路１５で検出した電圧が基準電圧を越えた場合に、何らかの誤動作などで万一スイッチ回路１３が非接続状態にならないときでも、Ｖ２検出回路１６での電圧Ｖ１よりも高い電圧Ｖ２の検出で、スイッチ回路１３を非接続状態に制御することができ、より確実に保護動作が行われる。
【００３５】
次に、本発明の第４の実施の形態を、図７及び図８を参照して説明する。この図７及び図８において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図７は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、電圧検出回路として、電圧Ｖ１を検出する電圧検出回路１５（以下Ｖ１検出回路と称する）と、電圧Ｖ２′を検出する電圧検出回路１６′（以下Ｖ２′検出回路と称する）の２つを設けたものである。この場合、電圧Ｖ１，Ｖ２′は、Ｖ１＞Ｖ２′の関係となるように設定し、Ｖ１検出回路１５は定電圧回路１１から２次電池Ｂに印加される電圧を検出し、Ｖ２′検出回路１６′は２次電池Ｂの電池電圧を検出する。Ｖ１検出回路１５で検出する電圧Ｖ１については、基本的に第１の実施の形態で説明した電圧検出回路１２で検出する基準電圧と同じであり、Ｖ２′検出回路１６′で検出する電圧Ｖ２はそれより若干低い電圧としてある。
【００３６】
そして、電圧Ｖ１を検出する電圧検出回路１５の検出出力をストップ回路２１に供給して、リセット回路２２を経由してスイッチ回路１３の接続，非接続による保護動作を制御すると共に、この電圧検出回路１５の検出出力を抵抗器Ｒ１，Ｒ２で分圧して基準電圧から所定電圧ΔＶ低下させた電圧で、定電圧回路１１を制御する。
【００３７】
そして、電圧Ｖ２′を検出する電圧検出回路１６′の検出出力をリセット解除回路２３に供給して、スイッチ回路１３が非接続状態である場合に、電圧Ｖ２′を検出したとき、リセット回路２２でスイッチ回路１３を接続状態とするリセット処理を行うように構成する。
【００３８】
次に、第４の実施の形態による構成での処理を、図８のフローチャートを参照して説明する。なお、このフローチャートにおいて、ステップ１０１からステップ１０８及びステップ１１１，ステップ１１２の処理は、図３のフローチャートと基本的に同じである。
【００３９】
以下その処理を説明すると、充電のための直流電源が外部から端子１，２に供給されると、Ｖ１検出回路１５で電圧検出処理を行う（ステップ１０１）。この電圧検出処理は、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の分圧により検出する電圧を基準電圧から所定電圧ΔＶ低下させた検出（ステップ１０２）と、ストップ回路１７での基準電圧による検出（ステップ１１１）とを並行して行う。ステップ１０２での基準電圧から所定電圧ΔＶ低下させた検出では、定電圧回路１１による定電圧制御が行われ、２次電池Ｂの定電圧充電が行われる（ステップ１０３）。ここで、何らかの要因で定電圧回路１１が誤動作したとき（ステップ１０４）、基準電圧以上の電圧が印加されている場合には（ステップ１０５）、ストップ回路が動作して（ステップ１０６）、スイッチ回路１３がオフ状態（非接続状態）となり（ステップ１０７）、充電動作が停止する（ステップ１０８）。ここまでは、第１の実施の形態での処理と同じである。
【００４０】
ここまでの処理が行われた後、Ｖ２′検出回路１６′では、電圧Ｖ２′の検出を行い（ステップ１２１）、基準電圧（電圧Ｖ１）より所定値低い電池電圧を検出したとき（ステップ１２２）、リセット解除動作を行ってスイッチ回路１３をオン状態（接続状態）に戻し、回路を復帰させる（ステップ１２３）。
【００４１】
また、ステップ１１１でのストップ回路１４での基準電圧の検出で、基準電圧以上の電圧が印加されている場合には（ステップ１１２）、ステップ１０６のストップ回路の動作が行われて、スイッチ回路１３がオフ状態となり（ステップ１０７）、充電動作が停止するが（ステップ１０８）、この処理が行われた場合にも、Ｖ２′検出回路１６′では、電圧Ｖ２′の検出を行い（ステップ１２１）、基準電圧（電圧Ｖ１）より所定値低い電圧を検出したとき（ステップ１２２）、リセット解除動作を行ってスイッチ回路１３をオン状態（接続状態）に戻し、回路を復帰させる（ステップ１２３）。
【００４２】
このように第４の実施の形態の構成により処理されることで、Ｖ１検出回路１５で検出した電圧が基準電圧を越えて保護回路であるスイッチ回路１３が非接続状態となった後に、電池電圧がある程度低下して例えば正常な範囲内の電圧になった場合には、スイッチ回路１３が接続状態に戻る。従って、保護回路が作動する原因が除去された場合には、充電動作が自動的に再開される。
【００４３】
次に、本発明の第５の実施の形態を、図９及び図１０を参照して説明する。この図９及び図１０において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図９は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、電圧検出回路として、電圧Ｖ１を検出する電圧検出回路１５（以下Ｖ１検出回路と称する）と、電圧Ｖ２″を検出する電圧検出回路１６″（以下Ｖ２″検出回路と称する）の２つを設けたものである。この場合、電圧Ｖ１，Ｖ２″は、ほぼ同じ電圧値を基準電圧として電圧検出するように設定し、Ｖ１検出回路１５は定電圧回路１１から２次電池Ｂに印加される電圧を検出し、Ｖ２″検出回路１６″は２次電池Ｂの電池電圧を検出する。但し、Ｖ２″検出回路１６″の検出入力の−側と２次電池Ｂの負極側との間には、スイッチ回路１３が設けられている。電圧Ｖ１，Ｖ２″の値は、例えば第１の実施の形態で説明した電圧検出回路１２で検出する基準電圧と同じ値とする。
【００４４】
そして、Ｖ１検出回路１５の検出出力を抵抗器Ｒ１，Ｒ２で分圧して基準電圧Ｖ１から所定電圧ΔＶ低下させた電圧で、定電圧回路１１を制御すると共に、Ｖ１検出回路１５の検出出力を、ストップ回路３３に供給して、スイッチ回路１３の接続，非接続による保護動作を制御する。また本例の場合には、Ｖ１検出回路１５の検出出力と、Ｖ２″検出回路１６″の検出出力とを、それぞれ差電圧検出回路３１に供給し、差電圧を検出する処理を行う。ここで、検出される差電圧が予め設定された基準電圧以上である場合には、ストップ回路３３に保護動作を行う信号を供給して、スイッチ回路１３を非接続状態にする保護動作を行うと共に、定電圧回路１１内のスイッチ手段（トランジスタなど）についても、そのスイッチ手段を制御するストップ回路３２に保護動作を行う信号を供給して、定電圧回路１１の動作を停止させる保護動作を行う構成とする。
【００４５】
次に、第５の実施の形態による構成での処理を、図１０のフローチャートを参照して説明する。なお、このフローチャートでは、差電圧検出回路３１での検出に基づいた制御処理についてのみ示してあり、Ｖ１検出回路１５の検出出力だけに基づいて定電圧回路１１及びスイッチ回路１３を直接的に制御する処理は、第１の実施の形態などで説明した処理と同じであり、ここでは省略してある。
【００４６】
以下その処理を説明すると、充電のための直流電源が外部から端子１，２に供給されると、Ｖ１検出回路１５で電圧検出処理を行うと共に（ステップ３０１）、Ｖ２″検出回路１６″で電圧検出処理を行う（ステップ３０２）。そして、差電圧検出回路３１で、両検出回路１５，１６″の検出電圧の差が検出され（ステップ３０３）、その検出された差電圧が、差電圧検出回路３１に設定された基準値を越えたか否か判断され（ステップ３０４）、越えた場合には、ストップ回路３２，３３を動作させて、定電圧回路１１内のスイッチ手段やスイッチ回路１３を非状態とする処理を行う（ステップ３０５）。
【００４７】
このように処理されることで、定電圧回路１１が２次電池Ｂに印加する電圧と、２次電池Ｂの電池電圧との差が異常な電圧になった場合にも、保護動作が行われる。この場合、この例では定電圧回路１１内のスイッチ手段についてもオフ状態とする制御を行って、定電圧回路１１でも保護動作が行われるようにしたので、より確実に保護動作が行われる。
【００４８】
次に、本発明の第６の実施の形態を、図１１を参照して説明する。この図１１において、第５の実施の形態で説明した図９及び図１０に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図１１は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、第５の実施の形態の場合に比べて、電圧Ｖ２″を検出するＶ２″検出回路１６″の接続位置を変えたものである。即ち、第５の実施の形態で示した図９の場合には、Ｖ２″検出回路１６″の検出入力の−側と２次電池Ｂの負極側との間には、スイッチ回路１３を設けた接続構成としたが、本例の場合には、Ｖ２″検出回路１６″の検出入力の＋側を２次電池Ｂの正極側に直接接続すると共に、Ｖ２″検出回路１６″の検出入力の−側を２次電池Ｂの負極側に直接接続して、２次電池Ｂの電池電圧をＶ２″検出回路１６″が直接的に検出できるようにする。そして、Ｖ１検出回路１５の検出出力とＶ２″検出回路１６″の検出出力との差電圧を差電圧検出回路３１で検出させ、その差電圧の値により定電圧回路１１内のスイッチ手段やスイッチ回路１３を制御するようにしたものである。
【００４９】
その他の部分は、第５の実施の形態で説明した図９と同じ構成とし、その制御についても図１０のフローチャートに示す処理を行う。この第６の実施の形態の構成の場合にも、第５の実施の形態の場合と同様に、定電圧回路１１が２次電池Ｂに印加する電圧と、２次電池Ｂの電池電圧との差が異常な電圧になった場合にも、保護動作が行われる。
【００５０】
次に、本発明の第７の実施の形態を、図１２及び図１３を参照して説明する。この図１２及び図１３において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図１２は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、定電圧回路１１及びスイッチ回路１３の制御を、入力電圧の検出によっても行うようにしたもので、図１２では定電圧回路１１及びスイッチ回路１３の制御を、第１の実施の形態（図１）で説明した電圧検出回路１２の出力に基づいて行う構成については省略してある。
【００５１】
本例の場合には、＋側の端子部１と−側の端子部２との間の電位を、入力電圧検出回路４１で検出して、その検出した電圧が、この検出回路４１で設定した電圧範囲（ここでは例えば上限値と下限値を設定してある）を越えたとき、ストップ回路４２に制御信号を供給し、ストップ回路４２の制御で、定電圧回路１１内のスイッチ手段をオフ状態（非接続状態）にすると共に、スイッチ回路１３についてもオフ状態（非接続状態）にする。その他の部分は、第１の実施の形態で説明した図１と同じ構成とする。
【００５２】
次に、第７の実施の形態による構成での処理を、図１３のフローチャートを参照して説明する。なお、このフローチャートでは、入力電圧検出回路４１での検出に基づいた制御処理についてのみ示してあり、定電圧回路１１の出力電圧や電池電圧の検出出力に基づいた定電圧回路１１及びスイッチ回路１３の制御処理は、第１の実施の形態などで説明した処理と同じであり、ここでは省略してある。
【００５３】
以下その処理を説明すると、充電のための直流電源などが外部から端子１，２に供給されると、入力電圧検出回路４１では入力の上限電圧ＶH を基準とした入力電圧の検出を行い（ステップ４０１）、この上限電圧ＶH 以上である場合には、ストップ回路４２の制御で定電圧回路１１及びスイッチ回路１３をオフ状態（非接続状態）にする（ステップ４０５）。ステップ４０１で上限電圧ＶH 以下であると判断した場合には、入力電圧検出回路４１で入力の下限電圧ＶL を基準とした入力電圧の検出を行い（ステップ４０３）、この下限電圧ＶL 以下である場合には、ステップ４０５に移って、ストップ回路４２の制御で定電圧回路１１及びスイッチ回路１３をオフ状態（非接続状態）にする処理を行う。
【００５４】
このように処理されることで、端子部１，２に接続された充電装置からの入力電圧の異常や、端子部１，２に接続された負荷装置の異常などによっても、直ちに定電圧回路１１やスイッチ回路１３で保護動作が行われることになり、より良好に保護動作が行われる。
【００５５】
次に、本発明の第８の実施の形態を、図１４〜図１６を参照して説明する。この図１４〜図１６において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図１４は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、電圧検出回路として、直接的に定電圧回路１１及びスイッチ回路１３を制御するための電圧Ｖ１を検出する電圧検出回路１５（以下Ｖ１検出回路と称する）の他に、このＶ１検出回路での検出動作を制御するために電圧Ｖ３を検出する電圧検出回路５１（以下Ｖ３検出回路と称する）を設けたものである。この場合、それぞれの検出回路１５，５１は、定電圧回路１１から２次電池Ｂに印加される電圧を検出するようにしてあり、電圧Ｖ１，Ｖ３の値は、Ｖ１＞Ｖ３の関係となるように設定する。即ち、Ｖ１検出回路１５で検出する電圧Ｖ１については、基本的に第１の実施の形態で説明した電圧検出回路１２で検出する基準電圧と同じであり、Ｖ３検出回路５１で検出する電圧Ｖ３はそれより低い電圧としてあり、例えば充電に必要な最低の電圧としてある。
【００５６】
そして、Ｖ３検出回路５１で、電圧Ｖ３以上の電圧を検出したとき、検出制御回路５２に検出信号を供給し、この検出制御回路５２の制御で、Ｖ１検出回路１５での検出動作を作動させる構成としてある。従って、定電圧回路１１の出力電圧又は電池電圧が電圧Ｖ３以下の場合には、スイッチ回路１３がオフ状態（非接続状態）となって、２次電池Ｂへの充電や２次電池Ｂからの放電が行われず、電圧Ｖ３以上を検出した場合に、Ｖ１検出回路１５での電圧Ｖ１の検出に基づいたスイッチ回路１３での保護処理と、この電圧Ｖ１から抵抗器Ｒ１，Ｒ２による分圧で所定電圧ΔＶ低下した電圧での定電圧回路１１の制御処理とが行われる構成とされる。
【００５７】
図１５は、この第８の実施の形態による具体的な回路構成例を示す図で、Ｖ１検出回路１５とＶ３検出回路５１と定電圧回路１１の回路構成を示す図で、スイッチ回路１３や２次電池Ｂについては省略してある。図１５の回路について説明すると、＋側の端子部１を、定電圧回路を構成するＰＮＰ型のトランジスタＱ１１のエミッタ，コレクタ間を介して２次電池Ｂの正極側に接続する。Ｖ１検出回路１５の検出出力部は、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の直列回路を介して−側の端子部２に接続してあり、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の接続中点を、ＮＰＮ型のトランジスタＱ１２のベースに接続してあり、このトランジスタＱ１２のコレクタがトランジスタＱ１１のベースに接続してある。トランジスタＱ１２のエミッタは、抵抗器Ｒ１５を介して−側の端子部２に接続してある。また、トランジスタＱ１２のベースと、トランジスタＱ１１のエミッタとの間には、所定の抵抗器Ｒ１６を接続する。
【００５８】
Ｖ３検出回路に相当する構成としては、−側の端子部２とトランジスタＱ１１のコレクタとの間に、ツェナーダイオードＺＤ１１，抵抗器Ｒ１４，Ｒ１３の直列回路が接続してあり、抵抗器Ｒ１４，１３の接続中点がＰＮＰ型のトランジスタＱ１３のベースに接続してある。トランジスタＱ１３は検出制御回路５２に相当する回路であり、トランジスタＱ１３のエミッタ，コレクタ間は、トランジスタＱ１１のコレクタとＶ１検出回路１５の＋側の電圧検出端子との間に接続してあり、Ｖ１検出回路１５の−側の電圧検出端子は−側の端子部２に直接接続してある。
【００５９】
このように構成したことで、ツェナーダイオードＺＤ１１が接続された回路で一定の電圧Ｖ３以上が検出されたとき、トランジスタＱ１３がオン状態となって、Ｖ１検出回路１５で電圧Ｖ１の検出ができる状態となり、トランジスタＱ１１で構成される定電圧回路が作動すると共に、図示しないスイッチ回路の制御ができる状態となる。
【００６０】
次に、第８の実施の形態による構成での処理を、図１６のフローチャートを参照して説明する。なお、このフローチャートでは、Ｖ３検出回路５１での検出に基づいた制御処理についてのみ示してあり、定電圧回路１１の出力電圧や電池電圧の検出出力に基づいた定電圧回路１１及びスイッチ回路１３の制御処理は、第１の実施の形態などで説明した処理と同じであり、ここでは省略してある。
【００６１】
以下その処理を説明すると、外部から端子１，２への電源入力などで、定電圧回路１１及びスイッチ回路１３がオン状態になると（ステップ５０１）、Ｖ３検出回路５１から検出制御回路５２に検出出力が供給されて（ステップ５０２）、電圧Ｖ３以上であるとき（ステップ５０３）、検出制御回路５２が動作（トランジスタＱ１３の場合にはオン状態）になり（ステップ５０４）、Ｖ１検出回路１５で電圧が検出できる状態になり、以後は図３のフローチャートに示すようなＶ１検出回路１５の検出電圧に基づいた定電圧回路１１とスイッチ回路１３の制御が行われる。
【００６２】
このようにＶ３検出回路５１を設けて、その検出出力に基づいてＶ１検出回路１５での電圧検出を開始させることで、より良好に定電圧制御と保護処理を行うことができる。
【００６３】
次に、本発明の第９の実施の形態を、図１７を参照して説明する。この図１７において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図１７は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、定電圧回路１１及びスイッチ回路１３を制御するための電圧Ｖ１を検出する電圧検出回路１５（以下Ｖ１検出回路と称する）を設ける他に、２次電池Ｂを流れる電流の検出手段を設けて、その電流検出状態に基づいて、定電圧回路１１内のスイッチ手段を制御するようにしたものである。
【００６４】
以下、その構成について説明すると、＋側の端子部１を、定電圧回路を構成するＰＮＰ型のトランジスタＱ１１のエミッタ，コレクタ間を介して２次電池Ｂの正極側に接続する。２次電池Ｂの負極側は、電流検出用の抵抗器Ｒ１８とスイッチ回路１３を介して−側の端子部２に接続する。Ｖ１検出回路１５の＋側の電圧検出端子は、トランジスタＱ１１のコレクタに接続してあり、−側の電圧検出端子は−側の端子部２に接続してある。このＶ１検出回路１５の検出出力部は、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の直列回路を介して−側の端子部２に接続してあり、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の接続中点を、ＮＰＮ型のトランジスタＱ１２のベースに接続してあり、このトランジスタＱ１２のコレクタがトランジスタＱ１１のベースに接続してある。トランジスタＱ１２のエミッタは、抵抗器Ｒ１５を介して−側の端子部２に接続してある。また、トランジスタＱ１２のベースと、トランジスタＱ１１のエミッタとの間には、所定の抵抗器Ｒ１６を接続する。
【００６５】
また、Ｖ１検出回路１５の検出出力が、ストップ回路３３に供給され、このストップ回路３３の制御でスイッチ回路１３が制御される。Ｖ１検出回路１５の検出出力に基づいて、定電圧回路を構成するトランジスタＱ１１と、スイッチ回路１３が制御される構成については、既に説明した他の実施の形態と同じである。
【００６６】
そして本例においては、２次電池Ｂに接続された電流検出用の抵抗器Ｒ１８の一端と他端の電位を、電流検出回路５３で検出して、２次電池Ｂを流れる電流に比例した電圧信号を、電流検出回路５３から得るようにしてある。この電流検出回路５３の出力部は、抵抗器Ｒ１９，Ｒ２０の直列回路を介して抵抗器Ｒ１８とスイッチ回路１３の間に接続され、電流検出回路５３の出力部に得られる信号を、ストップ回路３３に供給して、所定値以上の電流が検出されたとき、スイッチ回路１３をオフ状態（非接続状態）とする制御が行われる。
【００６７】
また、抵抗器Ｒ１９，Ｒ２０の接続中点に得られる電圧信号を、ＮＰＮ型のトランジスタＱ１４のベースに供給し、このトランジスタＱ１４のコレクタを、定電圧回路を構成するトランジスタＱ１１のベースに接続し、トランジスタＱ１４のエミッタを、抵抗器Ｒ２１を介して−側の端子部２に接続する。この接続構成により、電流検出回路５３で検出される電流値に応じて、定電圧回路を構成するトランジスタＱ１１についても制御され、電流異常のときに、トランジスタＱ１１がオフ状態に制御される。
【００６８】
このように構成したことで、定電圧回路とスイッチ回路が、２次電池Ｂを流れる電流によっても制御され、電流異常の場合にも対処でき、より良好な保護回路として機能する。
【００６９】
次に、本発明の第１０の実施の形態を、図１８を参照して説明する。この図１８において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図１８は本例の構成を示すブロック図である。
【００７０】
本例の場合には、第１の実施の形態で説明した図１の構成とした上で、電圧検出回路１２の検出信号を、所定の時定数を有する時定数回路１９を介してストップ回路１４に供給する構成としたものである。その他の部分は、図１に示す構成と同一構成とする。このように構成することで、電圧検出回路１２の検出に基づいてストップ回路１４がスイッチ回路１３を制御するタイミングが、電圧検出回路１２の検出に基づいて定電圧回路１１を制御するタイミングより、時定数回路１９での時定数で決まる時間だけ遅れることになり、パルス信号などによるスイッチ回路１３の誤動作を防止することができる。
【００７１】
次に、本発明の第１１の実施の形態を、図１９を参照して説明する。この図１９において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図１９は本例の構成を示すブロック図である。
【００７２】
本例の場合には、第１の実施の形態で説明した図１の構成とした上で、電圧検出回路１２の検出信号を、所定の時定数を有する時定数回路１９を介してストップ回路１４に供給する構成とすると共に、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の接続中点に得られる信号を、所定の時定数を有する時定数回路２０を介して定電圧回路１１に供給する構成としたものである。この場合、時定数回路１９の時定数を、時定数回路２０の時定数よりも長く設定する。その他の部分は、図１に示す構成と同一構成とする。このように構成することで、第１０の実施の形態の場合と同様に、電圧検出回路１２の検出に基づいてストップ回路１４がスイッチ回路１３を制御するタイミングが、電圧検出回路１２の検出に基づいて定電圧回路１１を制御するタイミングより、時定数回路１９の時定数と時定数回路２０の時定数との差で決まる時間だけ遅れることになり、パルス信号などによるスイッチ回路１３の誤動作を防止することができる。
【００７３】
次に、本発明の第１２の実施の形態を、図２０を参照して説明する。この図２０において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図２０は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、＋側，−側の端子部１，２の内、＋側の端子部１については充電専用の端子部として、放電用の＋側の端子部７を別に設けるようにしたものである。そして、充電用の＋側の端子部１を、定電圧回路１１を介して２次電池Ｂの正極側と接続し、放電用の＋側の端子部７を、直接２次電池Ｂの正極側と接続する。定電圧回路１１の出力電圧を検出する電圧検出回路（Ｖ１検出回路）１５では、電圧Ｖ１を基準として電圧検出を行い、その検出信号のストップ回路１４への供給で、スイッチ回路１３が制御されると共に、検出信号から抵抗器Ｒ１，Ｒ２で所定電圧ΔＶ低下させた電圧で、定電圧回路１１が制御される。
【００７４】
また、２次電池Ｂからの放電電圧を検出する電圧検出回路（Ｖ４検出回路）６１が設けてあり、過放電を検出するための基準電圧Ｖ４を越えたことを検出したとき、ストップ回路１４に検出信号を供給して、スイッチ回路１３をオフ状態に制御する構成としてある。
【００７５】
さらに、２次電池Ｂとスイッチ回路１３との間に、電流検出用の抵抗器Ｒ２２を接続し、この抵抗器Ｒ２２の一端と他端との間の電位を、電流検出回路６２で検出して、その検出した電流が過大な電流値であるとき、ストップ回路１４に検出信号を供給して、スイッチ回路１３をオフ状態に制御すると共に、定電圧回路１１にも検出信号を供給して、定電圧回路１１内のスイッチ手段についてもオフ状態とする構成としてある。
【００７６】
このように構成したことで、充電と放電とをそれぞれ適切な値で制御することができるようになる。
【００７７】
次に、本発明の第１３の実施の形態を、図２１〜図２３を参照して説明する。この図２１〜図２３において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図２１は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、定電圧回路１１の出力電圧を検出する電圧検出回路１２の検出信号を、抵抗器Ｒ１，Ｒ２で分圧して、所定電圧ΔＶ低下させた信号を、充電時にだけ切換スイッチ７２を介して定電圧回路１１に供給し、放電時にはスイッチ制御回路７１の出力を切換スイッチ７２を介して定電圧回路１１に供給するように構成したものである。
【００７８】
即ち、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の接続中点を、切換スイッチ７２の第１の固定接点７２ａに接続し、スイッチ制御回路７１の出力部を切換スイッチ７２の第２の固定接点７２ｂに接続する。そして、切換スイッチ７２の切換えを、充電と放電の検出に基づいて行い、充電時には第１の固定接点７２ａに可動接点を接続させ、放電時には第２の固定接点７２ｂに可動接点を接続させる。スイッチ制御回路７１としては、例えば放電時の特性を検出して、何らかの異常を検出したとき、定電圧回路１１をオフ状態とする信号を出力する回路とする。
【００７９】
充電と放電を判断する構成としては、例えば図２２に示す構成が適用できる。即ち、定電圧回路１１の入力部と出力部の電位差を、電圧検出回路７３で検出して、その電位差に基づいて充電と放電を判断することができる。例えば、電位差が１００ｍＶ以上のとき充電と判断し、１００ｍＶ以下のとき放電と判断することができる。
【００８０】
また、図２３に示す構成により、充電と放電を判断することもできる。即ち、端子部１，２に得られる入力電圧Ｖａを検出するＶａ検出回路７４と、定電圧回路１１の出力電圧Ｖｂを検出するＶｂ検出回路７５（又は２次電池Ｂの電池電圧Ｖｃを検出するＶｃ検出回路７６）の２つの電圧検出回路を設けて、両電圧検出回路で検出される電圧の大小関係から充電と放電を判断することができる。例えば、Ｖａ＞Ｖｂ（又はＶａ＞Ｖｃ）のとき充電であると判断し、Ｖａ≦Ｖｂ（又はＶａ≦Ｖｃ）のとき放電であると判断することができる。
【００８１】
このようにして充電と放電を判断した結果に基づいて、図２１に示す切換スイッチ７２の切換を制御することで、充電時と放電時とで、それぞれ適切な制御が可能になる。
【００８２】
次に、本発明の第１４の実施の形態を、図２４を参照して説明する。この図２４において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図２４は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、外部から得られる充放電の制御信号（又は２次電池パック内の充放電検出信号）により、定電圧回路１１の制御を行うようにしたものである。
【００８３】
即ち、電圧検出回路１５の検出信号を、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の直列回路を介して−側の端子部２に接続し、この抵抗器Ｒ１，Ｒ２の接続中点を、ＮＰＮ型のトランジスタＱ２１のベースに接続する。このトランジスタＱ２１のエミッタを、抵抗器Ｒ２３を介して端子部２に接続し、コレクタを定電圧回路１１を構成する電界効果トランジスタ１１ａのゲートに接続する。この構成により、抵抗器Ｒ１，Ｒ２の接続中点に得られる電位でトランジスタ１１ａが制御され、定電圧動作を行う。
【００８４】
ここで本例においては、外部からの充放電の制御信号が得られる端子８１を設けてあり、この端子８１に得られる信号を、ＮＰＮ型のトランジスタＱ２２のベースに供給し、このトランジスタＱ２２のコレクタを、抵抗器Ｒ２４を介してトランジスタ１１ａのゲートに接続してある。また、トランジスタＱ２２のエミッタを、−側の端子部２に接続してある。
【００８５】
このように構成されることで、放電時には、トランジスタＱ２２をオン状態にする制御信号を端子８１に供給することで、定電圧回路を構成するトランジスタ１１ａが、電圧検出回路１５の出力によっては制御されなくなって、オフ状態のままとなる。このとき、トランジスタ１１ａの寄生ダイオード１１ｄによって放電電流が流れる。そして、充電時には、トランジスタＱ２２をオフ状態にする制御信号を端子８１に供給することで、定電圧回路を構成するトランジスタ１１ａが、電圧検出回路１５の出力によって制御可能になり、第１の実施の形態などで説明した処理と同様の処理による制御が可能になる。
【００８６】
なお、ここでは端子８１に外部から充放電の制御信号を供給するようにしたが、図２２又は図２３に示したような、充放電の判断回路を２次電池パック内に設けて、その判断回路での判断結果の信号を、端子８１に供給する構成としても良い。
【００８７】
次に、本発明の第１５の実施の形態を、図２５及び図２６を参照して説明する。この図２５及び図２６において、第１の実施の形態で説明した図１〜図３などに対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。図２５は本例の構成を示すブロック図である。本例の場合には、端子部１又は２と２次電池Ｂとの間に、スイッチ回路９１だけを設けて、このスイッチ回路９１の制御回路９２による制御として、充電時には定電圧回路として作動するように制御し、放電時には保護回路として作動するように制御するようにしたものである。スイッチ回路９１としては、例えば電界効果トランジスタなどのスイッチ手段で構成する。
【００８８】
図２６は、制御回路９２での制御処理を示すフローチャートで、充放電の検出を行い（ステップ６０１）、その検出結果の判断（ステップ６０２）で、充電モードであると判断したとき、スイッチ回路９１を定電圧モードで作動させ（ステップ６０３）、放電モードであると判断したとき、スイッチモードで作動させる（ステップ６０４）ようにしたものである。
【００８９】
このように処理することで、１つのスイッチ回路を設けるだけで、充電時の処理と放電時の処理とを適切に行うことができ、簡単な構成で良好に２次電池の制御ができる。
【００９０】
なお、上述した各実施の形態で示した図では、１個の２次電池Ｂを収納した２次電池パックとしたが、複数個の２次電池を直列接続又は並列接続した２次電池パックとしても良いことは勿論である。
【００９１】
また、上述した各実施の形態では、２次電池を収納した２次電池パック内に、充電回路と保護回路とを組み込んだ構成としたが、２次電池とは別体の充電装置などに保護回路を組み込む場合にも適用することができる。
【００９２】
また、上述した各実施の形態では、２次電池としてリチウムイオン電池を使用したが、他のリチウム系の２次電池（リチウムポリマ電池など）や、ニッケル水素電池，ニッケルカドミウム電池などの２次電池を使用する２次電池パックや、それらの２次電池の充電装置などにも適用できるものである。
【００９３】
【発明の効果】
本発明によると、２次電池に印加される電圧又は２次電池の電池電圧を検出する電圧検出手段が検出した電圧に基づいて、スイッチ手段での２次電池の保護動作と、充電回路での充電動作との制御が行え、共通の電圧検出手段を制御手段として使用した簡単な構成で、２次電池の保護処理と充電処理とを行うことができる。
【０１０３】
また本発明によると、２次電池と充電回路を経由しないで接続される放電用の端子部と、この放電用の端子部から放電される電圧を検出する放電電圧検出手段を設けた構成としたことで、放電時の過放電に対する保護を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による具体的回路例を示す回路図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第４の実施の形態を示すブロック図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態の処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第５の実施の形態を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態の処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第６の実施の形態を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第７の実施の形態を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第７の実施の形態の処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第８の実施の形態を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第８の実施の形態による具体的回路例を示す回路図である。
【図１６】本発明の第８の実施の形態の処理を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第９の実施の形態を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第１０の実施の形態を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第１１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２０】本発明の第１２の実施の形態を示すブロック図である。
【図２１】本発明の第１３の実施の形態を示すブロック図である。
【図２２】充放電の判断構成例を示すブロック図である。
【図２３】充放電の判断構成例を示すブロック図である。
【図２４】本発明の第１４の実施の形態を示すブロック図である。
【図２５】本発明の第１５の実施の形態を示すブロック図である。
【図２６】本発明の第１５の実施の形態の処理を示すフローチャートである。
【図２７】従来の２次電池に接続される回路の一例を示すブロック図である。
【図２８】従来の２次電池に接続される充電回路構成例を示すブロック図である。
【図２９】従来の２次電池に接続される保護回路構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，２…端子部、１１…定電圧回路、１２…電圧検出回路、１３…スイッチ回路、１４…ストップ回路、１５…電圧（Ｖ１）検出回路、１６…電圧（Ｖ２）検出回路、１６′…電圧（Ｖ２′）検出回路、１６″…電圧（Ｖ２″）検出回路、１７…ストップ回路、１９，２０…時定数回路、２１…ストップ回路、２２…リセット回路、２３…リセット解除回路、３１…差電圧検出回路、３２，３３…ストップ回路、４１…入力電圧検出回路、４２…ストップ回路、５１…電圧（Ｖ３）検出回路、５２…検出制御回路、５３…電流検出回路、６１…電圧（Ｖ４）検出回路、６２…電流検出回路、７１…スイッチ制御回路、７２…切換スイッチ、８１…充電制御信号入力端子、９１…スイッチ回路、９２…スイッチ制御回路、Ｂ…２次電池
Claims (1)
- 充電装置と接続される一方及び他方の端子部と、
２次電池と、
上記２次電池に印加される電圧又は上記２次電池の電池電圧を検出する電圧検出手段と、
上記一方又は他方の端子部と上記２次電池との間に接続され、上記電圧検出手段で第１の電圧を検出したとき非接続状態となるスイッチ手段と、
上記一方又は他方の端子部と上記２次電池との間に接続され、上記第１の電圧より所定電圧低い第２の電圧を基準とした上記電圧検出手段の検出電圧による制御が行われる定電圧充電回路と、
上記定電圧充電回路を経由しないで上記２次電池と接続される放電用の端子部と、
上記放電用の端子部から放電される電圧を検出する放電電圧検出手段を設け、上記放電電圧検出手段が過放電を検出したとき、上記スイッチ手段を非接続状態に制御する２次電池パック。
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| DE102010041253A1 (de) | 2010-09-23 | 2012-03-29 | Siemens Aktiengesellschaft | DC-Ladestation für eine Batterie eines Elektrofahrzeugs |
| TW201308811A (zh) * | 2011-08-12 | 2013-02-16 | Askey Technology Jiangsu Ltd | 備用電池保護系統 |
| JP2013102574A (ja) * | 2011-11-07 | 2013-05-23 | Sony Corp | 充電制御方法および放電制御方法、充電装置コントローラおよび放電装置コントローラならびに充電制御プログラムおよび放電制御プログラム |
| JP2015154593A (ja) * | 2014-02-14 | 2015-08-24 | ソニー株式会社 | 充放電制御装置、電池パック、電子機器、電動車両および充放電制御方法 |
| US9971319B2 (en) | 2014-04-22 | 2018-05-15 | At&T Intellectual Property I, Lp | Providing audio and alternate audio simultaneously during a shared multimedia presentation |
| CN106299180B (zh) * | 2015-06-24 | 2019-03-08 | 南京德朔实业有限公司 | 电动工具和电池包的组合 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5355073A (en) * | 1992-09-30 | 1994-10-11 | Compaq Computer Corporation | Battery pack sensor for an AC adapter |
| DE69331801T2 (de) * | 1992-10-13 | 2002-11-28 | Sony Corp., Tokio/Tokyo | Batteriepack |
| US5680027A (en) * | 1992-10-23 | 1997-10-21 | Sony Corporation | Battery pack including internal capacity monitor for monitoring groups of battery cells |
| JP3312422B2 (ja) * | 1993-06-15 | 2002-08-05 | ソニー株式会社 | ２次電池保護装置及び２次電池パック |
| US5557188A (en) * | 1994-02-01 | 1996-09-17 | Sun Microsystems, Inc. | Smart battery system and interface |
| JPH0956080A (ja) * | 1995-08-10 | 1997-02-25 | Sony Corp | 充電装置 |
| JP3228459B2 (ja) * | 1996-07-19 | 2001-11-12 | セントラル硝子株式会社 | ハロゲン化物ガスの分解方法 |
| JP3785671B2 (ja) * | 1996-03-19 | 2006-06-14 | ソニー株式会社 | 充電方法及び充電装置 |
| JP3508384B2 (ja) * | 1996-04-05 | 2004-03-22 | ソニー株式会社 | バッテリ充電装置及び方法、並びにバッテリパック |
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