JP5998069B2 - 半導体装置及び電池パック - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置及び電池パックに関し、特に、二次電池の状態を監視するための半導体装置において前記二次電池の充電を制御するために有効な技術に関する。

近年のスマートフォンに代表されるポータブル機器の急速な普及に伴い、それを駆動する二次電池の需要が急速に高まっている。二次電池は機器を長時間駆動することが要求されるため、多くの企業・団体により容量の大きい二次電池が開発されている。長時間駆動を行うためには、電池容量だけでなく、電池の残量管理も重要である。従来、二次電池の残量管理には、出力電圧の検出による手法が用いられてきた。しかし、二次電池は正常動作範囲において出力電圧がほぼ一定となる特性を持つため、出力電圧の検出する方法では電池残量を精度良く管理することができず、容量の大きい二次電池を用いたとしても機器を長時間駆動させることが困難であった。そのため、現在は、電池パック側に、電池の充放電電流を検出して正確な残量を管理する「電池監視システム」を搭載することが主流となっている。電池監視システムは、一般に、ＦＧ−ＩＣ（Ｆｕｅｌ ｇａｕｇｅ ＩＣ）、センス抵抗、充電制御用のＭＯＳトランジスタ、放電制御用のＭＯＳトランジスタ、及び保護回路（例えばサーミスタ、二次保護ＩＣ、及びヒューズ等）によって構成され、二次電池とともに電池パック内に設けられている。例えば、ＦＧ−ＩＣは、例えばマイクロコントローラによって構成され、二次電池の残量管理や充放電制御用ＭＯＳトランジスタの制御、電池の一次保護等の機能を備える。センス抵抗は、電池の充電電流及び放電電流を電圧情報として検出するために用いられる。この電流検出用のセンス抵抗は高精度かつ低抵抗が要求されるため、一般的に、ＦＧ−ＩＣ内に半導体プロセスを用いて形成される製造バラつきの大きい抵抗素子ではなく、高精度な外付け抵抗素子が用いられる。サーミスタ、二次保護ＩＣ、及びヒューズ等の保護回路は、電池の状態を監視し、異常が検出されたら充電制御用／放電制御用のＭＯＳトランジスタをオフさせるなどして電池の充電又は放電を停止させ、電池が危険な状態に陥るのを防いでいる。二次電池の保護機能に関する従来技術としては、例えば特許文献１、２に開示がある。

電池監視システム内に多くの保護機能が備えられていることからもわかるように、二次電池は危険性が高い。例えば、リチウムイオン電池に代表される二次電池は、必要以上の大電流での充電や過大な電圧での充電を行うと、二次電池が破裂するなどして大事故を招く虞がある。また、不適切な充電は二次電池の劣化を招き、電池寿命を早めることにも繋がるため避ける必要がある。そのため、上述した電池監視システムによる保護機能に加えて、二次電池の充電器側に、例えば特許文献３に開示されているような充電制御装置が搭載される。充電制御装置としては、例えば、定電流・定電圧（ＣＣＣＶ：Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）による充電（以下、「ＣＣＣＶ充電」と称する。）に対応した充電制御ＩＣが広く用いられる。充電制御ＩＣとしては、ＤＣ／ＤＣコンバータのようなアナログ制御を行う構成が主流である。ここで、ＣＣＣＶ充電とは、電池残量の少ないときは定電流で充電し、満充電に近づいてきたら電池電圧が定電圧となるように充電を行う方式であり、ＣＣＣＶ充電を行うためには、充電電流が正常な電流値であるか否かをモニタするための電流検出用のセンス抵抗が必要となる。このセンス抵抗は、上述の電池監視システム内のセンス抵抗と同様に高精度かつ低抵抗が要求されるため、比較的高価な外付け抵抗素子が用いられている。また、上記充電制御装置には、充電制御ＩＣやセンス抵抗のほかに、充電のオン・オフを制御するための外付けの充電制御用トランジスタが別途設けられることが多い。

特開２００５−３１２１４０号公報 特開平９−２８５０３３号公報 特開２００６−３１１７９９号公報

上述したように、二次電池を制御するためのシステムには、充電器側に設けられる高精度な充電制御装置のほかに、電池パック側に設けられる電池監視システムが必要となる。従来はこれらが別個の回路として設けられていたため、コストアップの一因となっていた。例えば、充電電流を検出するためのセンス抵抗や充電を制御するための外付けのトランジスタが、充電制御装置側と電池監視システム側の両方に設けられており、コストアップの一因となっている。

上記特許文献１、２には、二次電池を過充電、過放電、及び過電流から保護するための保護回路と、充電制御回路とを一体化して電池パックに搭載する構成が開示されている。特許文献１に係る充電制御回路は、充電経路に流れる電流の測定値に基づいて充電制御用のＭＯＳトランジスタのゲート電圧をリニアに制御することで定電流充電を行い、二次電池の電池電圧の測定値に基づいて充電制御用のＭＯＳトランジスタのゲート電圧をリニアに制御することで定電圧充電を行っている。また、上記特許文献２に係る充電制御回路は、外部から設定されるデューティ係数に応じて充電制御用のＭＯＳトランジスタをＰＷＭ制御することにより、二次電池の充電電流を調整している。

特許文献１の構成によれば、重複するセンス抵抗等の部品の削減することは可能である。しかしながら、特許文献１の構成は保護回路と充電制御回路を一体化したものであって、ＦＧ−ＩＣのように過充電や過放電等の保護機能に加えて電池残量の管理機能を備える電池監視システムを想定したものではないから、特許文献１の技術を電池監視システムにそのまま適用することはできない。仮に適用したとしても、特許文献１の構成では、従来の充電制御ＩＣの内部回路を用いることを前提としていることから、回路規模が大きくなり、コストアップを招く可能性がある。一方、特許文献２の構成によれば、充電電流をモニタするためのセンス抵抗等を設けていないため部品点数は減るかもしれない。しかしながら、充電電流を監視しながら最適なデューティ係数を決定してＰＷＭ制御を行う構成ではないため、充電電流の安定的で高精度な制御は困難である。

このような課題を解決するための手段等を以下に説明するが、その他の課題と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される実施の形態のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記のとおりである。

すなわち、本半導体装置は、二次電池の充電電流を制御するためのトランジスタを駆動し、そのトランジスタをオンさせるための駆動電圧として複数の異なる電圧が選択可能に構成される駆動部と、プログラム処理を実行するデータ処理制御部とを備える。前記データ処理制御部は、二次電池の電圧及び電流の測定値に基づいて二次電池の残量の情報を含む状態情報を生成するとともに、選択する前記駆動電圧を切り替えることにより、前記二次電池の充電電流を調整する。

本願において開示される実施の形態のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。

すなわち、本半導体装置によれば、二次電池の電池監視システムにおいて、コストを抑えつつ、高精度な充電制御が可能となる。

実施の形態１に係る電池制御ＩＣを搭載した電池パックの構成例を示す図である。 駆動部１１０の内部構成を例示する図である。 ＣＣＣＶ充電の処理フローを例示する図である。 プリチャージの処理フローを例示する図である。 トリクル充電の処理フローを例示する図である。 パルス充電の処理フローを例示する図である。

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。

〔１〕（二次電池の残量監視と充電制御が可能な半導体装置）
本願の代表的な実施の形態に係る半導体装置（１０）は、二次電池（１１）の状態を監視するとともに前記二次電池の充電を制御するための半導体装置である。本半導体装置は、前記二次電池の電圧を測定するための電圧測定部（１０５）と、前記二次電池の電流を測定するための電流測定部（１０７）と、前記二次電池の充電電流（Ｉｃｈ）を制御するためのトランジスタ（１３）を駆動する駆動部（１１０）と、プログラム処理を実行するデータ処理制御部（１０２）と、を有する。前記データ処理制御部は、前記電圧測定部及び前記電流測定部の測定値に基づいて、前記二次電池の残量の情報を含む状態情報を生成するとともに前記駆動部を制御する。前記駆動部は、前記トランジスタをオンさせるための駆動電圧として、複数の異なる電圧が選択可能に構成される。前記データ処理制御部は、選択する前記駆動電圧を切り替えることにより、前記二次電池の充電電流を調整する。

これによれば、電池監視システムにおいて、二次電池の残量管理と二次電池の充電制御が可能となる。また、本半導体装置は、二次電池の充電電流の測定結果に基づいて前記トランジスタのゲート駆動電圧の大きさを変更することにより充電電流を調整することができるから、高精度な充電制御が可能となる。また、二次電池の充電制御は、二次電池の残量管理と共に前記データ処理制御部によるプログラム処理によって実現されるので、充電電流のフィードバック制御を行うようなアナログ回路を別途設ける場合に比べて、チップ面積の増大を抑えることができる。更に、二次電池の充電をプログラム処理によって制御することができるから、ＣＣＣＶ充電のみならず多様な充電方式に対応することが可能となり、アナログ回路に比べて柔軟な充電制御を容易に実現することができる。したがって、本半導体装置によれば、充電器側に高精度な充電制御装置を設けなくても電池監視システム側において精度の高い充電制御が可能となり、システム全体のコストを低減することが可能となる。

〔２〕（駆動部の詳細）
項１の半導体装置において、前記駆動部は、複数の電圧を生成する電圧生成回路（１１０４、１１０５）と、前記データ処理制御部からの指示に基づいて前記電圧生成回路によって生成された複数の電圧から１つの電圧を選択する電圧選択回路（１１０１）とを含む。前記駆動部は、更に、前記データ処理制御部からの指示に基づいて前記トランジスタを駆動するための駆動信号（ＶＧＣ）を生成する駆動信号生成部（１１００、１１０３）と、前記駆動信号生成部によって生成された前記駆動信号を、前記電圧選択回路によって選択された電圧にレベルシフトするレベルシフト回路（１１０２）と、を含む。

これによれば、前記データ処理制御部による前記駆動電圧の切り替え制御を容易に実現することができる。

〔３〕（基準電圧を分圧）
項２の半導体装置は、前記二次電池の電圧に基づいて基準電圧（ＶＲＥＦ１）を生成するレギュレータ回路（１０４）を更に含む。前記電圧生成回路は、前記レギュレータ回路によって生成された基準電圧を複数の電圧に分圧するための第１抵抗ラダー回路（１１０４）を含む。

これによれば、前記駆動電圧として選択可能な電圧を複数生成することが容易となる。

〔４〕（二次電池の電圧ＶＣＣを分圧）
項３の半導体装置において、前記電圧生成回路は、前記二次電池の電圧（ＶＣＣ）を入力し、複数の電圧に分圧するための第２抵抗ラダー回路（１１０５）を含む。

これによれば、前記駆動電圧として選択可能な電圧として、前記レギュレータ回路による内部電源電圧よりも大きな電圧を生成することができる。これにより、前記駆動電圧の選択肢が広がり、充電電流の変動範囲を広げることができる。

〔５〕（充電電流のＰＷＭ制御）
項２乃至４の何れかの半導体装置は、前記データ処理制御部によって設定された条件に従ってＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成部（１１６）を更に有する。前記駆動信号生成部は、前記ＰＷＭ信号生成部によって生成されたＰＷＭ信号のパルス周期及びデューティ比に応じた前記駆動信号を生成する。

これによれば、駆動電圧の大きさの切り替えに加えて、ＰＷＭ信号のデューティ比の変更による充電電流の大きさの調整が可能となり、より柔軟な充電制御が可能となる。

〔６〕（ＣＣＣＶ充電）
項１乃至５の何れかの半導体装置において、前記データ処理制御部は、前記二次電池を充電するとき、前記電流測定部の測定値に基づいて算出した充電レートと目標値と比較する処理（Ｓ１０２）と、前記算出した充電レートが前記目標値よりも大きい場合には、前記算出した充電レートが前記目標値と等しくなるように前記駆動電圧を選択する処理（Ｓ１０３、Ｓ１０４）と、を行う。前記データ処理制御部は更に、充電開始後に前記二次電池の電圧が満充電電圧まで上昇したら、前記二次電池の電圧が満充電電圧を超えないように前記駆動電圧を選択する処理（Ｓ１０６、Ｓ１０７）を行う。前記データ処理制御部は更に、前記電流測定部の測定値が充電終止電流より小さくなったら、前記駆動信号生成部に対して前記トランジスタをオフさせる前記駆動信号の生成を指示する処理（Ｓ１０８）を行う。

これによれば、電池監視システムにおいて、ＣＣＣＶ充電を容易に実現することができる。

〔７〕（トリクル充電）
項５又は６の半導体装置において、前記データ処理制御部は、前記二次電池を充電するとき、前記電流測定部の測定値がトリクル充電のための目標値と等しくなるように前記駆動電圧を選択する処理（Ｓ３０２〜Ｓ３０４）と、前記ＰＷＭ信号の生成条件を前記ＰＷＭ信号生成部に設定する処理（Ｓ３０５）と、を行う。前記データ処理制御部は更に、充電開始後に前記二次電池の電圧が第１閾値電圧（ＶＴＨ１）まで上昇したら、前記ＰＷＭ信号生成部に対してＰＷＭ信号の出力を停止させ、前記二次電池の電圧が前記第１閾値電圧よりも小さい第２閾値電圧（ＶＴＨ２）まで低下したら前記ＰＷＭ信号の出力を再開させる処理（Ｓ３０６〜Ｓ３０９）を行う。

これによれば、電池監視システムにおいて、トリクル充電を容易に実現することができる。

〔８〕（プリチャージ）
項５乃至７の何れかの半導体装置において、前記データ処理制御部は、前記二次電池を充電するとき、前記二次電池の電圧が第３閾値電圧（ＶＴＨ０）よりも小さい場合に前記電流測定部の測定値がプリチャージのための目標値と等しくなるように前記駆動電圧を選択する処理（Ｓ２０１〜Ｓ２０６）と、前記ＰＷＭ信号の生成条件を前記ＰＷＭ信号生成部に設定する処理（Ｓ２０７）を行う。前記データ処理制御部は更に、充電開始後に前記二次電池の電圧が上昇した場合に前記二次電池の電圧が前記第３閾値電圧に到達するまで前記駆動信号の生成を継続させる処理（Ｓ２１１）と、充電開始後に前記二次電池の電圧が上昇しない場合には前記駆動信号の生成を停止させる処理（Ｓ２１０）と、を行う。

これによれば、電池監視システムにおいて、プリチャージを容易に実現することができる。また、従来は、プリチャージを実現するために、充電制御用のトランジスタと並列にオン抵抗の大きなプリチャージ用のトランジスタを設ける必要があったが、本半導体装置によれば、前記駆動電圧を変更することによって充電制御用のトランジスタのオン抵抗を調整することができるため、プリチャージ用のトランジスタは不要となる。

〔９〕（パルス充電）
項５乃至８の何れかの半導体装置において、前記データ処理制御部は、前記二次電池を充電するとき、前記電流測定部の測定値がパルス充電のための目標値と等しくなるように前記駆動電圧を選択する処理（Ｓ４０２〜Ｓ４０４）と、前記ＰＷＭ信号の生成条件を前記ＰＷＭ信号生成部に設定するとともに、ＰＷＭ信号の出力を指示する処理（Ｓ４０５）と、を行う。前記データ処理制御部は更に、充電開始後に前記二次電池の電圧が満充電電圧まで上昇したら、前記ＰＷＭ信号生成部に対してＰＷＭ信号の出力を停止させるとともに、前記駆動信号生成部に対して前記トランジスタをオンさせる駆動信号の生成を指示する処理（Ｓ４０７、Ｓ４０８）を行う。前記データ処理制御部は更に、前記二次電池の電圧が満充電電圧を超えないように前記駆動電圧を低下させる処理（Ｓ４０９、Ｓ４１０）と、を行う。前記データ処理制御部は更に、前記電流測定部の測定値が充電終止電流より小さくなったら、前記駆動信号生成部に対して前記トランジスタをオフさせる駆動信号の生成を指示する処理（Ｓ４１１）を行う。

これによれば、電池監視システムにおいて、パルス充電と定電圧充電を容易に実現することができる。

〔１０〕（充電制御が可能な電池監視システムを搭載した電池パック）
本願の代表的な実施の形態に係る電池パック（１）は、第１電源端子（Ｔ１）及び第２電源端子（Ｔ２）と、前記第１電源端子と前記第２電源端子との間に接続され、単数又は複数の単電池から構成される二次電池（１１）とを含む。本電池パックは更に、前記第１電源端子と前記第２電源端子との間の前記二次電池を介した電流経路に設けられ、前記二次電池の充電電流を制御するための第１トランジスタ（１３）及び前記二次電池の放電電流を制御するための第２トランジスタ（１４）と、前記電流経路に設けられたセンス抵抗（１２）と、項１乃至９の何れかに記載の半導体装置（１０）とを含む。前記半導体装置は、前記電圧測定部によって前記二次電池の両端の電圧の測定が可能にされ、前記電流測定部によって前記センス抵抗に流れる電流の測定が可能にされ、前記駆動部によって前記第１トランジスタ及び前記第２トランジスタの駆動が可能にされる。

これによれば、電池パック側で、電池の状態監視と電池の充電制御の両方が可能となることから、充電器には、例えば定電流出力が可能な簡易な構成の充電制御ＩＣが有れば足り、高精度な充電制御装置を搭載する必要はない。すなわち、高機能な充電制御ＩＣやセンス抵抗、充電制御用のトランジスタ等を充電器に搭載する必要はなく、部品点数を削減することができ、システム全体のコストを低減することができる。

２．実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。

≪実施の形態１≫
図１に、本実施の形態に係る電池制御ＩＣを搭載した電池パックの構成を例示する。図１に示される電池パック１は、例えばスマートフォン等の携帯端末やノートパソコン、電動アシスト自転車等の電子機器に搭載され、この電子機器における電子回路の動作用電源として機能するものであり、必要に応じて充電器２に接続されて充電が可能とされる。電池パック１の内部に設けられた電池の充電及び放電による状態変化は、後述する電池制御用ＩＣ１０によってリアルタイムに検知され、その検知結果が電池パック１を搭載した上記電子機器に送信される。電池パック１は、電池１１、電池制御用ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１０、センス抵抗１２、充電用ＭＯＳトランジスタ１３、放電用ＭＯＳトランジスタ１４及び、その他の図示されない保護回路等を含み、例えば絶縁性の樹脂等によって封止されている。電池パック１には、端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が設けられる。端子Ｔ１は、正極（＋）側端子とされ、端子Ｔ４は、負極（−）側端子とされる。端子Ｔ２はデータ受信用端子とされ、端子Ｔ３はデータ送信用端子とされる。例えば、この電池パック１の端子Ｔ１，Ｔ４は、充電器２に結合され、充電器２によって電池パック１の充電が行われる。充電器２は、例えば、ＡＣ電源に基づいてＤＣ電圧を生成する電源装置２０と、電源装置２０によるＤＣ電圧に基づいて定電流を生成する定電流回路２１０を含む充電制御ＩＣ２１と、から構成される。充電器２における定電流回路２１０によって生成された定電流（以下、入力電流ＩＩＮと称する。）が電池パック１に供給されることにより、電池バック１の充電が行われる。充電が完了した電池パック１は、例えば上記電子機器に搭載され、端子Ｔ１、Ｔ４を介して、上記電子機器における電子回路に電力を供給する。端子Ｔ２、Ｔ３は、電池パック１とそれを搭載した電子機器や充電器２との通信に利用される。

電池１１は、例えば、充電及び放電が可能な単数又は複数の単電池を電気的に並列に接続して構成した単電池群を、単数又は複数個電気的に直列に接続した組電池として構成される。電池１１としては、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池、燃料電池等が例示される。例えば、電池１１は、並列接続する単電池の個数を増やすことで高容量化でき、直列接続する単電池の個数を増やすことで高電圧化できる。なお、電池パック１が搭載される電子機器の消費電力が小さい場合は、電池１１を一つの単電池からなる構成としても良い。

電池制御用ＩＣ１０、センス抵抗１２、充電用ＭＯＳトランジスタ１３、及び放電用ＭＯＳトランジスタ１４は、電池監視システムを構成する。

電池制御用ＩＣ１０は、電池１１の状態を監視し、電池の残量等の状態検知結果を外部に出力する機能と、過電流や過電圧などのストレスから電池１１を保護するための保護機能と、電池１１の充電・放電を制御するための機能とを備える半導体装置である。換言すれば、電池制御用ＩＣ１０は、従来のＦＧ−ＩＣの機能に加え、保護機能と充電制御機能を備えるものである。特に制限されないが、電池制御用ＩＣ１０は、公知の半導体集積回路製造技術により、単結晶シリコン基板などの一つの半導体基板に形成される。電池制御用ＩＣ１０は、例えばマイクロコントローラである。電池制御用ＩＣ１０は、その外部端子ＣＧと充電用ＭＯＳトランジスタ１３のゲート端子とが接続され、その外部端子ＤＧと放電用ＭＯＳトランジスタ１４の外部端子とが接続される。また、電池制御用ＩＣ１０は、その外部端子ＩＳＥＮＳ１及びＩＳＥＮＳ０とセンス抵抗１２が接続される。特に制限されないが、充電用ＭＯＳトランジスタ１３や放電用ＭＯＳトランジスタ１４には、ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタを適用することができる。センス抵抗１２は、電池１１の充放電電流を検出するための抵抗素子であり、高精度な外付け抵抗とされる。充電用ＭＯＳトランジスタ１３、放電用ＭＯＳトランジスタ１４、及びセンス抵抗１２は、端子Ｔ１から電池１１を経由して端子Ｔ４に至る電流経路に直列に接続される。詳細は後述するが、充電用ＭＯＳトランジスタ１３及び放電用ＭＯＳトランジスタ１４のオン・オフ動作は、電池制御用ＩＣ１０によって制御される。なお、同図において、電池１１の負電極とセンス抵抗１２とが接続されるノード及びその電位を第１グランドＧＮＤ１と表記し、充電用ＭＯＳトランジスタ１３と端子Ｔ４とが接続されるノード及びその電位を第２グランドＧＮＤ２と表記する。

電池制御用ＩＣ１０は、特に制限されないが、通信回路１０１、データ処理制御部１０２、記憶部１０３、高精度電源（ＣＲＥＧ）１０４、電圧測定回路１０５、発振器１０６、電流測定回路１０７、保護機能回路１０８、電源回路１０９、駆動部１１０、スイッチ回路１１１、及びＰＷＭ信号生成部（ＰＷＭ）１１６等を含む。

スイッチ回路１１１は、複数のアナログ信号（電圧）を選択的に電圧測定回路１０５に供給する。上記複数のアナログ信号には、端子ＶＩＮを介して取り込まれた電池１１の正極側の電圧ＶＢＡＴを分圧抵抗１１５で分圧した電圧や、端子ＶＣＣを介して取り込まれた電圧を分圧抵抗１１４で分圧した電圧の他に、電池１１の近傍に配置された温度検出用サーミスタ（図示せず）の出力信号などが含まれる。なお、参照符号ＶＣＣは、端子のみならず、その端子に入力された電圧をも表すものとする。電圧測定回路１０５は、電圧測定回路１０５によって選択された電圧を測定し、デジタル信号に変換してデータ処理制御部１０２に送信する。例えば、電圧測定回路１０５は、第１グランドＧＮＤ１を基準として電池１１の正極側の電圧ＶＢＡＴを測定する。この電圧測定結果は、デジタル信号に変換されてからデータ処理制御部１０２に伝達される。

電流測定回路１０７は、端子ＩＳＥＮＳ０及びＩＳＥＮＳ１を介して、センス抵抗１２の両端に生じた電圧をモニタすることで、電池１１の充放電電流を測定する。例えば、電池１１から電子機器への電力供給や電池１１の充電が開始されると、電流測定回路１０７は、センス抵抗１２の両端に生じた電圧を所定の変換サイクルでＡ／Ｄ変換し、充電電流及び放電電流の測定値の情報を生成する。生成された測定値の情報は、データ処理制御部１０２に伝達される。

発振器１０６は、電池制御用ＩＣ１０におけるデジタル回路の各種クロック信号を生成する。生成されたクロック信号は、電池制御用ＩＣ１０における各部に供給される。各種クロック信号としては、例えば、データ処理制御部１０２の動作用クロック信号ＣＬＫや、ＰＷＭ信号生成部１１６に供給される基本クロック信号等を含む。

ＰＷＭ信号生成部（ＰＷＭ）１１６は、発振器１０６から供給された基本クロック信号に基づいてＰＷＭ信号ＳＰＷＭを生成する。例えば、ＰＷＭ信号生成部１１６は、ＰＷＭ信号の出力と停止を制御するための制御レジスタや前記生成条件を設定するための条件設定レジスタ等を含み、データ処理制御部１０２による制御レジスタ及び条件設定レジスタの設定に従って、所望のＰＷＭ信号ＳＰＷＭを生成する。前記生成条件としては、例えば、ＰＷＭ信号の目標周波数の情報や目標デューティ比の情報等が含まれる。

高精度電源１０４は、外部から電池制御用ＩＣ１０に入力された電圧に基づいて、各種レベルの定電圧を生成する。高精度電源１０４は、例えば、シリコンのバンドギャップ電圧に基づいて電圧を生成するレギュレータ回路であり、端子ＣＡＰを介して安定化容量１７が外付けされる。高精度電源１０４によって生成された電圧は、分圧用の抵抗に供給される電圧やコンパレータ（比較回路）に供給される参照電圧（基準電圧）など、比較的高い安定度が要求される電圧として各部に供給される。具体的に、高精度電源１０４は、過電圧検出回路１１３の基準電圧ＶＲＥＦ２や過電流検出回路１１２の基準電圧ＶＲＥＦ３、電圧測定回路１０５及び電流測定回路１０７の基準電圧に加え、後述する充電用ＭＯＳトランジスタ１３の駆動電圧を生成するための基準電圧ＶＲＥＦ１（例えば１．７Ｖ）を生成する。

電源回路１０９は、電池１１から供給される電圧を外部端子ＶＣＣから取り込み、それを降圧することによって、電池制御用ＩＣ１０における各主要回路の動作電源電圧を形成する。

保護機能回路１０８は、過電圧や過電流など、電池１１が受けるストレスから電池１１を保護するための機能部である。保護機能回路１０８は、例えば、過電流検出回路１１２や過電圧検出回路１１３等を含む。過電流検出回路１１２は、端子ＩＳＥＮＳ０，ＩＳＥＮＳ１を介してセンス抵抗１２の端子電圧を取り込み、それに基づいて過電流状態を検出する。過電圧検出回路１１３は、端子ＶＣＣを介して入力された電圧を分圧抵抗１１４で分圧して取り込み、それに基づいて過電圧状態を検出する。過電流検出回路１１２の検出結果ＰＲＣ及び過電圧検出回路１１３の検出結果ＰＲＶは、駆動部１１０に伝達される。

駆動部１１０は、データ処理制御部１０２からの制御信号、過電流検出回路１１２や過電圧検出回路１１３による検出結果、及びＰＷＭ信号生成部１１６からのＰＷＭ信号ＳＰＷＭに基づいて、充電用ＭＯＳトランジスタ１３や放電用ＭＯＳトランジスタ１４のオン・オフ動作を制御する。なお、駆動部１１０の詳細については後述する。

充電用ＭＯＳトランジスタ１３は、電池１１を充電するときにオンされ、充電を停止するときにオフされる。なお、後述するトリクル充電やパルス充電の際には、所定のパルス周期及びデューティ比でオン・オフが切り替え制御される。充電用ＭＯＳトランジスタ１３がオフされた状態では、電池１１の充電はできないが、この充電用ＭＯＳトランジスタ１３に並列接続されている寄生ダイオード１５を介して電池１１からの放電は可能になる。

放電用ＭＯＳトランジスタ１４は、電池１１を放電するときにオンされ、放電を停止するときにオフされる。放電用ＭＯＳトランジスタ１４がオフされた状態では、電池１１からの放電はできないが、この放電用ＭＯＳトランジスタ１４に並列接続されている寄生ダイオード１６を介して電池１１に充電電流を流すことは可能である。

通信回路１０１は、データ処理制御部１０２からの指示に基づいて情報（データ）ＴｘＤを電池制御ＩＣ１０から端子Ｔ３を介して外部に送信するとともに、端子Ｔ２を介して外部からの情報（データ）ＲｘＤを受信し、受信した情報をデータ処理制御部１０２に送信する。例えば、データ処理制御部１０２によって生成された電池１１の残量情報等を含む電池の状態情報が端子Ｔ３を介して上記電子回路に送信され、他方、充放電に関する各種制御データが上記電子回路から端子Ｔ２を介して電池制御用ＩＣ１０に送信される。なお、通信回路１０１は、データの送受信が可能にされるものであれば、その構成や通信方式は特に制限されない。例えば、無線通信でも有線通信でも良い。図１では、図示の便宜上、送信及び受信に用いる端子を夫々１つ例示しているが、夫々２つ以上の通信端子があっても良く、その数は特に限定されない。

記憶部１０３は、データを格納するための不揮発性の記憶装置である。例えば、記憶部１０３はフラッシュメモリ等から構成される。例えば、記憶部１０３には、電池１１の特性情報や単電池の並列数・直列数、単電池の個体差情報などに加えて、後述する充電を制御するための各種情報（例えば、電池容量の情報や、目標の充電レートの情報、トリクル充電電流の情報など）が予め格納される。また、データ処理制御部１０２によって各種演算処理を実行させるためのプログラムや、電池制御ＩＣ１０のトリミング情報等が予め格納される。更に、記憶部１０３には、データ処理制御部１０２による演算結果を格納することもできる。なお、記憶部１０３を複数実装して上記の夫々の情報を分けて記憶させても良いし、一つの記憶部１０３に上記情報をまとめて記憶させても良く、その構成や記憶方法に特に制限はない。

データ処理制御部１０２は、記憶部１０３に格納されたプログラムに従って各種演算を実行するプログラム処理装置である。例えば、データ処理制御部１０２はＣＰＵとＲＡＭ等を含んで構成される。データ処理制御部１０２は、記憶部１０３に格納されたプログラムと電圧測定回路１０５及び電流測定回路１０７の測定結果に基づいて、電池の状態を検知するための所定の演算処理を実行し、電池１１の状態情報を生成する。電池の状態情報としては、例えば、電池を所定の放電レートで満充電状態から放電終止電圧まで放電させた場合に電池から取り出し可能な容量を示す情報（満充電容量ＦＣＣ：Ｆｕｌｌ Ｃｈａｒｇｅ Ｃａｐａｃｉｔｙ）や、電池の残量を示す残量の情報（ＲＣ：Ｒｅｍａｉｎｉｎｇ Ｃａｐａｃｉｔｙ）、電池の充電状態を示す情報（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）等である。また、データ処理制御部１０２は、上記演算処理によって算出した電池の状態情報を通信回路１０１を介して外部に送信し、必要に応じて記憶部１０３に格納する。

データ処理制御部１０２は更に、記憶部１０３に格納されたプログラムと電圧測定回路１０５及び電流測定回路１０７の測定結果に基づいて駆動部１０を制御することにより、電池１１の充電を制御する。具体的に、データ処理制御部１０２は、記憶部１０３に格納されたプログラムに従って、駆動部１０を介して充電用ＭＯＳトランジスタ１３を制御することにより電池１１の充電電流を調整することで、ＣＣＣＶ充電や、トリクル充電、プリチャージ、パルス充電等の各種充電方式に応じた充電制御を実現する。以下、充電時の駆動部１１０の制御方法と駆動部１１０の内部構成について詳細に説明する。

図２は、駆動部１１０の内部構成を例示する図である。説明の便宜上、同図には電池パック１０の各機能部のうち、駆動部１０の制御に関連する機能部のみが図示されている。

同図に示されるように、駆動部１１１０は、駆動信号生成部１１０７、レベルシフト回路（ＬＶＳＦＴ）１１０２と、電圧選択回路（ＶＳＥＬ＿ＣＩＲ）１１０１と、電圧生成回路としての抵抗ラダー回路１１０４、１１０５とを含む。

駆動信号生成部１１０７は、例えば、論理回路（ＬＧＣ＿ＣＩＲ）１１００と、プリドライバ回路１１０３、１１０６を含む。論理回路１１００は、データ処理制御部１０２からの制御信号、過電流検出回路１１２による検出結果ＰＲＣ、過電圧検出回路１１３による検出結果ＰＲＶ、及びＰＷＭ信号ＳＰＷＭに基づいて、充電用ＭＯＳトランジスタ１３及び放電用ＭＯＳトランジスタ１４のオン・オフを指示する制御信号を夫々生成する。これらの制御信号はデジタル信号（例えば、ハイレベルが電圧ＶＣＣ、ローレベルが電圧ＧＮＤ２）である。

プリドライバ回路１１０６は、論理回路１１００から出力された放電用ＭＯＳトランジスタ１４のオン・オフを指示する制御信号に基づいて、放電用ＭＯＳトランジスタ１４を駆動するための駆動信号ＶＧＤを生成する。駆動信号ＶＧＤは端子ＤＧから出力され、放電用ＭＯＳトランジスタ１４のゲート端子に供給される。

プリドライバ回路１１０３は、論理回路１１００から出力された充電用ＭＯＳトランジスタ１３のオン・オフを指示する制御信号に基づいて、充電用ＭＯＳトランジスタ１３を駆動するための駆動信号ＶＧＣを生成する。駆動信号ＶＧＣは、レベルシフト回路１１０２に供給される。

抵抗ラダー回路１１０４は、基準電圧ＶＲＥＦ１を抵抗分圧することにより、複数の電圧ＶＲＥＦ＿０〜１＿ｎ（ｎは１以上の整数）を生成する。基準電圧ＶＲＥＦ１を１．７Ｖとすれば、１．７Ｖ以下の複数の電圧ＶＲＥＦ＿０〜１＿ｎを生成することができる。

抵抗ラダー回路１１０５は、電圧ＶＣＣを抵抗分圧することにより、複数の電圧ＶＣＣ＿０〜ＶＣＣ＿ｍ（ｍは１以上の整数）を生成する。電圧ＶＣＣの最小値を例えば２．７Ｖとすれば、２．７Ｖ以下の複数の電圧ＶＣＣ＿０〜ＶＣＣ＿ｎを生成することができる。

電圧選択回路１１０１は、電圧ＶＲＥＦ＿０〜ＶＲＥＦ＿ｎ，ＶＣＣ＿０〜ＶＣＣ＿ｍを入力し、データ処理制御部１０２からの選択信号ＳＥＬに基づいて、入力した複数の電圧から１つの電圧を選択して出力する。電圧選択回路１１０１は、特に制限されないが、選択信号ＳＥＬによってオン・オフが制御される複数のスイッチ回路を含んで構成される。電圧選択回路１１０１によって選択された電圧ＶＳＥＬは、レベルシフト回路１１０２に供給される。

レベルシフト回路１１０２は、プリドライバ回路１１０３から供給された駆動信号ＶＧＣを、電圧選択回路１１０１の出力電圧ＶＳＥＬにレベルシフトする。例えば、ハイレベルがＶＣＣ、ローレベルがＧＮＤ２の駆動信号ＶＧＣを、ハイベルがＶＳＥＬ、ローレベルがＧＮＤ２の信号にレベルシフトする。レベルシフトされた駆動信号ＶＧＣは端子ＣＧから出力され、充電用ＭＯＳトランジスタ１３のゲート端子に供給される。

電池１１を放電するとき、論理回路１１００は、データ処理制御部１０２からの制御信号に応じて充電用ＭＯＳトランジスタ１３をオフさせる制御信号を出力するとともに、放電用ＭＯＳトランジスタをオンさせる制御信号を出力する。このとき、放電用ＭＯＳトランジスタ１４の駆動信号ＶＧＤはハイレベル（電圧ＶＣＣ）にされ、充電用ＭＯＳトランジスタ１３の駆動信号ＶＧＣはローレベル（ＧＮＤ２）にされる。また、放電中に、過電流検出回路１１２によって短絡電流が検出された場合には、論理回路１１００が放電用ＭＯＳトランジスタ１４をオフさせる制御信号を出力することにより、駆動信号ＶＧＤがローレベル（ＧＮＤ２）にされ、放電電流が遮断される。

電池１１を充電するとき、基本的には、論理回路１１００が、データ処理制御部１０２からの制御信号に応じて充電用ＭＯＳトランジスタ１３をオンさせる制御信号を出力するとともに、放電用ＭＯＳトランジスタをオフさせる制御信号を出力する。また、電池１１の充電中に、過電流検出回路１１２や過電圧検出回路１１３によって過電圧状態や過電流状態が検出された場合には、論理回路１１００が充電用ＭＯＳトランジスタ１３をオフさせる制御信号を出力することにより、駆動信号ＶＧＣがローレベル（ＧＮＤ２）にされ、電池１１の充電が中止される。

電池１１を充電するときの充電電流の調整は、充電用ＭＯＳトランジスタ１３に供給される駆動信号ＶＧＤの信号レベルの切り替え制御と、充電用ＭＯＳトランジスタ１３のＰＷＭ制御との組み合わせによって実現される。

駆動信号ＶＧＤの信号レベルの切り替え制御では、データ処理制御部１０２が選択信号ＳＥＬを切り替えることにより、電圧選択回路１１０１から出力される電圧ＶＳＥＬが変更され、充電用ＭＯＳトランジスタ１３をオンさせるときの駆動信号ＶＧＤの大きさが変更される。これにより、充電用ＭＯＳトランジスタ１３のオン抵抗が調整されるので、電池１１の充電電流の調整が可能となる。また、電圧選択回路１１０１によって選択可能な電圧として、基準電圧ＶＲＥＦ１を抵抗分圧した電圧ＶＲＥＦ＿０〜ＶＲＥＦ＿ｎのほかに、電圧ＶＣＣを抵抗分圧した電圧ＶＣＣ＿０〜ＶＣＣ＿ｍも選択可能とすることで、充電用ＭＯＳトランジスタ１３のゲート駆動電圧の供給可能な電圧範囲を広げることができる。例えば、高精度電源１４による基準電圧ＶＲＥＦ１（例えば１．７Ｖ）から電圧を生成する場合、基準電圧ＶＲＥＦ１を超えるゲート駆動電圧を生成することはできないが、電圧ＶＣＣ（例えば２．７Ｖ〜４．２Ｖ）から電圧を生成することにより、基準電圧ＶＲＥＦ１（１．７Ｖ）を超えるゲート駆動電圧を生成することが可能となる。これにより、充電電流の調整範囲を広げることができる。

充電用ＭＯＳトランジスタ１３のＰＷＭ制御では、先ず、データ処理制御部１０２が所望のＰＷＭ信号の生成条件（パルス周期とデューティ比）をＰＷＭ信号生成部１１６に設定する。ＰＷＭ信号生成部１１６は設定された生成条件に従ってＰＷＭ信号ＳＰＭＷを生成する。ＰＷＭ信号ＳＰＭＷは論理回路１１００に入力され、論理回路１１００は、ＰＷＭ信号ＳＰＷＭのパルス周期及びデューティ比に応じてハイレベル・ローレベルが繰り返される制御信号を生成する。プリドライバ回路１１０３は、その制御信号に応じて駆動信号ＶＧＣ（パルス）を生成する。そして、駆動信号ＶＧＣは、レベルシフト回路１１０２によって、そのハイレベルの電圧が“ＶＣＣ”から“ＶＳＥＬ”にレベルシフトされ、充電用ＭＯＳトランジスタ１３のゲート端子に供給される。これにより、充電用ＭＯＳトランジスタ１３がＰＷＭ制御され、電池の充電電流は間欠電流となる。ＰＷＭ制御された充電電流の平均値は、ＰＷＭ信号ＳＰＷＭのパルス周期及びデューティ比を調整することにより変更可能にされる。

次に、充電制御ＩＣ１０による具体的な充電制御について、ＣＣＣＶ充電、プリチャージ、トリクル充電、及びパルス充電を行う場合を例に説明する。

先ず、ＣＣＣＶ充電について説明する。ＣＣＣＶ充電とは、前述したように、電池残量の少ないときは定電流で充電し、満充電に近づいてきたら電池電圧が定電圧となるように充電を行う方式である。

図３にＣＣＣＶ充電の処理フローを例示する。ここでは、電圧選択回路１１０１の出力電圧ＶＳＥＬの初期値として、最小電圧（例えば、ＶＲＥＦ＿０）以外の電圧が選択されているものとする。

先ず、充電器２から電池１１の充電のための入力電流ＩＩＮが入力されると、データ処理制御部１０２は、充電用トランジスタ１３をオンさせて電池の充電を開始させる（Ｓ１０１）。具体的には、データ処理制御部１０２は、電圧選択回路１１０１に対して初期設定された電圧ＶＳＥＬの出力を指示するとともに、論理回路１１００に対して充電用ＭＯＳトランジスタ１３をオンさせるように指示する。すなわち、ハイレベル（ＶＣＣ）の駆動信号ＶＧＣの出力を指示する。これにより、充電用ＭＯＳトランジスタ１３のゲート端子には、電圧選択回路１１０１において選択された電圧ＶＳＥＬと等しいゲート駆動電圧（ＤＣ電圧）が供給される。次に、データ処理制御部１０２は、電流測定回路１０７によって測定された充電電流Ｉｃｈに基づいて充電レートを算出し、その充電レートが目標値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１０２）。ここで、充電レートとは、充電電流をＩｃｈ〔Ａ〕、電池容量をＣｂａｔ〔Ａｈ〕としたとき、Ｉｃｈ／Ｃｂａｔで表される指標であり、通常、“１Ｃ”や“０．５Ｃ”などのように〔Ｃ〕という単位で表される。例えば充電レート“１Ｃ”は、電池の全容量を１時間で充放電する電流量を表す。ＣＣＣＶ充電における充電レートの目標値の情報は、例えば記憶部１０３に予め格納され、データ処理制御部１０２がその情報を読み出すことにより、上記判定を行う。

ステップＳ１０２の具体的な処理内容は以下である。例えば、データ処理制御部１０２は、電流測定回路１０７によって測定した充電電流Ｉｃｈの測定値と、記憶部１０３から読み出した電池１１の電池容量Ｃｂａｔの情報とに基づいて“ＩＣＨ／Ｃｂａｔ”の演算を行うことにより、充電レートを算出する。そして、算出した充電レートが、記憶部１０３等から読み出したＣＣＣＶ充電における充電レートの目標値よりも大きいか否かを判別する。算出した充電レートが目標値よりも大きい場合、電圧選択回路１１０１の出力電圧ＶＳＥＬが小さくなるように、選択信号ＳＥＬを切り替える（Ｓ１０３）。そして、データ処理制御部１０２は、再び電流測定回路１０７によって測定された充電電流Ｉｃｈに基づいて充電レートを算出し、その充電レートが目標とする充電レートと一致するか否かを判定する（Ｓ１０４）。算出した充電レートが目標値と一致しないと判断した場合には、算出した充電レートが目標値と一致するまで（目標の充電レートに近づくように）、電圧選択回路１１０１の出力電圧ＶＳＥＬを順次小さくすることを繰り返す（Ｓ１０３、Ｓ１０４）。そして、算出した充電レートが目標値と一致したと判断したら、電圧測定回路１０５によって測定された電圧ＶＢＡＴの測定値が満充電電圧に到達するまで、その充電レートで充電を継続させる（Ｓ１０５）。以上の処理により、電池１１の定電流充電が行われる。

その後、電池１１の電圧ＶＢＡＴが満充電電圧に到達したら、定電流充電から定電圧充電に切り替えるための制御が開始される。具体的には、データ処理制御部１０２は、電圧選択回路１１０１の出力電圧ＶＳＥＬが小さくなるように選択信号ＳＥＬを切り替えることにより、充電電流Ｉｃｈを減少させる（Ｓ１０６）。そして、データ処理制御部１０２は、電池１１の電圧ＶＢＡＴが満充電電圧よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１０７）。ここで、満充電電圧とは、充電可能な上限の電圧である。満充電電圧の情報は、例えば記憶部１０３に予め格納され、データ処理制御部１０２がその情報を読み出すことにより、上記判定を行う。電圧ＶＢＡＴが満充電電圧よりも大きい場合、データ処理制御部１０２は、電圧ＶＢＡＴが満充電電圧と一致又はそれ以下になるまで、電圧選択回路１１０１の出力電圧ＶＳＥＬを順次小さくすることを繰り返す（Ｓ１０６、Ｓ１０７）。

そして、電圧ＶＢＡＴが満充電電圧と一致又はそれ以下になったら、データ処理制御部１０２は、電流測定回路１０７によって測定された充電電流Ｉｃｈの値が充電終止電流よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１０８）。ここで、充電終止電流とは、充電完了を判定するための基準となる充電電流の値である。充電終止電流の情報は、例えば記憶部１０３に予め格納され、データ処理制御部１０２がその情報を読み出すことにより、上記判定を行う。充電電流Ｉｃｈが充電終止電流よりも大きい場合、ステップＳ１０７に戻り、定電圧充電を継続する。そして、充電電流Ｉｃｈの値が充電終止電流と一致又はそれ以下になったら、データ処理制御部１０２は、充電完了と判断し、充電用ＭＯＳトランジスタ１３をオフさせることにより、充電を停止させる。

次に、プリチャージについて説明する。プリチャージとは、通常の充電レート（ＣＣＣＶ充電時の充電レート）よりも低い充電レートで充電を行う方式である。一般に、プリチャージは、電池を長時間放置することなどにより電池電圧が通常値よりも大きく低下した場合に、手始めに危険性の低い充電レートで電池を充電してみて、その電池が充電可能か否かを判別する際に適用される充電方式である。

図４にプリチャージの処理フローを例示する。先ず、データ処理制御部１０２は、電圧測定回路１０５によって測定された電池１１の電圧ＶＢＡＴが通常充電可能電圧ＶＴＨ０よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２０１）。ここで、通常充電可能電圧ＶＴＨ０とは、通常の充電（ＣＣＣＶ充電やパルス充電等）が可能であるか否かを判定するための基準となる電池電圧である。通常充電可能電圧ＶＴＨ０の情報は、例えば記憶部１０３に予め格納され、データ処理制御部１０２がその情報を読み出すことにより、上記判定を行う。

電圧ＶＢＡＴが通常充電可能電圧ＶＴＨ０よりも大きい場合には、通常の充電（ＣＣＣＶ充電やパルス充電等）の処理フローに移行する。電圧ＶＢＡＴが通常充電可能電圧ＶＴＨ０よりも小さい場合には、データ処理制御部１０２は、電圧選択回路１０６による電圧ＶＳＥＬを最小電圧に設定する（Ｓ２０２）。更にデータ処理制御部１０２は、充電器２が接続されているか否かを判定する（Ｓ２０３）。充電器２が接続され、電池１１の充電のための入力電流ＩＩＮが入力されると、データ処理制御部１０２は、充電用トランジスタ１３をオンさせて電池の充電を開始させる（Ｓ２０４）。具体的には、データ処理制御部１０２に電圧選択回路１１０１に対して最小の電圧ＶＳＥＬの出力を指示するとともに、論理回路１１００に対してハイレベル（ＶＣＣ）の駆動信号ＶＧＣの生成を指示する。これにより、充電用ＭＯＳトランジスタ１３のゲート端子には、電圧選択回路１１０１によって選択された電圧ＶＳＥＬ（最小電圧）と等しいゲート駆動電圧が供給される。

次に、データ処理制御部１０２は、電流測定回路１０７によって測定した充電電流Ｉｃｈがプリチャージ電流ＩＰＲＣＨよりも大きいか否かを判定する（Ｓ２０５）。ここで、プリチャージ電流ＩＰＲＣＨとは、プリチャージ充電時の充電電流の目標値（充電電流の最大値）である。プリチャージ電流ＩＰＲＣＨの情報は、例えば記憶部１０３に予め格納され、データ処理制御部１０２がその情報を読み出すことにより、上記判定を行う。

充電電流Ｉｃｈがプリチャージ電流ＩＰＲＣＨよりも小さい場合、データ処理制御部１０２は、電圧選択回路１１０１の出力電圧ＶＳＥＬが大きくなるように、選択信号ＳＥＬを切り替える（Ｓ２０６）。これにより、充電電流Ｉｃｈを増大させる。その後、データ処理制御部１０２は、電流測定回路１０７によって測定した充電電流Ｉｃｈがプリチャージ電流ＩＰＲＣＨと一致又はそれ以上になるまで、電圧選択回路１１０１の出力電圧ＶＳＥＬを大きくすることを繰り返す（Ｓ２０５）。そして、測定した充電電流Ｉｃｈがプリチャージ電流ＩＰＲＣＨと一致又はそれ以上になったら、ＰＷＭ信号生成部１１６にＰＷＭ信号の生成条件を設定するとともに、ＰＷＭ信号ＳＰＷＭの出力を指示する（Ｓ２０７）。プリチャージ時のＰＷＭ信号の生成条件の情報（例えば、パルス周期及びデューティ比の情報）は、例えば予め記憶部１０３に格納されており、データ処理制御部１０２がこれらの情報を記憶部１０３から読み出してＰＭＷ信号生成部１１６に設定する。これにより、充電電流のＰＷＭ制御が開始される（Ｓ２０８）。具体的には、駆動部１０における論理回路１１００が、ＰＷＭ信号ＳＰＷＭのパルス周期及びデューティ比に応じたＳ駆動信号ＶＧＣを生成することにより、充電用ＭＯＳトランジスタ１３を周期的にオン・オフさせ、充電電流の間欠制御を行う。

所定時間の経過後、データ処理制御部１０２は、充電電流のＰＷＭ制御を停止させる（Ｓ２０９）。具体的には、データ処理制御部１０２は、ＰＷＭ信号生成部１１６に対してＰＷＭ信号ＳＰＷＭの出力の停止を指示するとともに、論理回路１１００に対してローレベル（ＧＮＤ２）の駆動信号ＶＧＣの出力を指示する。次いで、データ処理制御部１０２は、電圧測定回路１０７によって測定された電池１１の電圧ＶＢＡＴが充電開始前の電圧よりも上昇したか否かを判定する（Ｓ２１０）。電圧ＶＢＡＴが上昇していない場合には、電池１１は充電不可能と判断し、充電を停止する。電圧ＶＢＡＴが上昇した場合には、データ処理制御部１０２は、その電圧ＶＢＡＴが通常充電可能電圧ＶＴＨ０よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２１１）。電圧ＶＢＡＴが通常充電可能電圧ＶＴＨ０よりも小さい場合には、ステップＳ２０８に戻って充電電流のＰＷＭ制御を再開させ、電圧ＶＢＡＴが通常充電可能電圧ＶＴＨ０よりも大きくなるまで電池１１の充電を行う。そして、電圧ＶＢＡＴが通常充電可能電圧ＶＴＨ０よりも大きくなったら、通常の充電が可能と判断し、前述したＣＣＣＶ充電や後述するパルス充電の処理フローに移行する。以上の処理フローにより、プリチャージが実現される。

従来は、プリチャージを実現するために、充電制御用のトランジスタと並列にオン抵抗の大きなプリチャージ用のトランジスタを設ける必要があったが、電池制御ＩＣ１０によれば、電圧選択回路１１０１によって選択する電圧ＶＳＥＬを変更することによって充電用ＭＯＳトランジスタ１３のオン抵抗を調整することができるので、プリチャージ用のトランジスタは不要となる。

次に、トリクル充電について説明する。トリクル充電とは、充電完了後に微小な電流によって電池の充電を行うことにより、電池の満充電状態を維持するための充電方式である。

図５にトリクル充電の処理フローを例示する。ここでは、ＣＣＣＶ充電の完了後にトリクル充電を開始する場合を例に説明する。なお、電圧選択回路１１０１の出力電圧ＶＳＥＬの初期値として、ＣＣＣＶ充電の完了時に選択された電圧が設定されているものとする。

先ず、充電器２から電池１１の充電のための入力電流ＩＩＮが入力されると、データ処理制御部１０２は、充電用トランジスタ１３をオンさせて電池の充電を開始させる（Ｓ３０１）。具体的には、データ処理制御部１０２は、電圧選択回路１１０１に対してＣＣＣＶ充電の完了時に選択された電圧ＶＳＥＬの出力を指示するとともに、論理回路１１００に対してハイレベル（ＶＣＣ）の駆動信号ＶＧＣの生成を指示する。これにより、充電用ＭＯＳトランジスタ１３のゲート端子には、電圧選択回路１１０１において選択された電圧ＶＳＥＬと等しいゲート駆動電圧（ＤＣ電圧）が供給される。

データ処理制御部１０２は、電流測定回路１０７によって測定した充電電流Ｉｃｈがトリクル充電電流ＩＴＲＣＨよりも大きいか否かを判定する（Ｓ３０２）。ここで、トリクル充電電流ＩＴＲＣＨとは、トリクル充電時の充電電流の目標値（充電電流の最大値）である。トリクル充電電流ＩＴＲＣＨの情報は、例えば記憶部１０３に予め格納され、データ処理制御部１０２がその情報を読み出すことにより、上記判定を行う。充電電流Ｉｃｈがトリクル充電電流ＩＴＲＣＨよりも小さい場合、後述するステップＳ３０５に移行し、ＰＷＭ信号の条件設定を行う。なお、トリクル充電は微小な電流で充電するものであるため、充電電流Ｉｃｈがトリクル充電電流ＩＴＲＣＨよりも小さくなることは稀である。

充電電流Ｉｃｈがトリクル充電電流ＩＴＲＣＨよりも大きい場合、データ処理制御部１０２は、電圧選択回路１１０１の出力電圧ＶＳＥＬが小さくなるように、選択信号ＳＥＬを切り替える（Ｓ３０３）。これにより、充電電流Ｉｃｈを減少させる。その後、データ処理制御部１０２は、電流測定回路１０７によって測定した充電電流Ｉｃｈがトリクル充電電流ＩＴＲＣＨと一致するまで、電圧選択回路１１０１の出力電圧ＶＳＥＬを順次小さくすることを繰り返す（Ｓ３０４）。そして、測定した充電電流Ｉｃｈがトリクル充電電流ＩＴＲＣＨと一致したら、ＰＷＭ信号生成部１１６にＰＷＭ信号の生成条件を設定するとともに、ＰＷＭ信号ＳＰＷＭの出力を指示する（Ｓ３０５）。具体的には、トリクル充電時に設定すべきＰＷＭ信号の生成条件の情報（例えば、パルス周期及びデューティ比の情報）が予め記憶部１０３に格納されており、データ処理制御部１０２が、これらの情報を記憶部１０３から読み出してＰＭＷ信号生成部１１６に設定する。これにより、充電電流のＰＷＭ制御が開始される（Ｓ３０６）。具体的には、駆動部１１０における論理回路１１００が、ＰＷＭ信号ＳＰＷＭのパルス周期及びデューティ比に応じたＳ駆動信号ＶＧＣを生成することにより、充電用ＭＯＳトランジスタ１３を周期的にオン・オフさせ、充電電流の間欠制御を行う。

その後、データ処理制御部１０２は、電圧測定回路１０５によって測定された電池１１の電圧ＶＢＡＴが、トリクル充電終了電圧ＶＴＨ１を超えるまで、充電電流のＰＷＭ制御を継続させる（Ｓ３０７）。ここで、トリクル充電終了電圧ＶＴＨ１とは、トリクル充電時に充電を停止させる基準となる充電電圧の値である。トリクル充電終了電圧ＶＴＨ１の情報は、例えば記憶部１０３に予め格納され、データ処理制御部１０２がその情報を読み出すことにより、上記判定を行う。

そして、電圧ＶＢＡＴがトリクル充電終了電圧ＶＴＨ１を超えたら、データ処理制御部１０２は、充電電流のＰＷＭ制御を停止させる（Ｓ３０８）。具体的には、データ処理制御部１０２は、ＰＷＭ信号生成部１１６に対してＰＷＭ信号ＳＰＷＭの出力の停止を指示するとともに、論理回路１１００に対してローレベル（ＧＮＤ２）の駆動信号ＶＧＣの出力を指示する。その後、データ処理制御部１０２は、電圧測定回路１０７によって測定された電池１１の電圧ＶＢＡＴを監視し、電圧ＶＢＡＴがトリクル充電開始電圧ＶＴＨ２よりも小さいか否かを判定する（Ｓ３０９）。ここで、トリクル充電開始電圧ＶＴＨ２とは、トリクル充電時に充電を再開させる基準となる充電電圧の値である。トリクル充電開始電圧ＶＴＨ２の情報は、例えば記憶部１０３に予め格納され、データ処理制御部１０２がその情報を読み出すことにより、上記判定を行う。

電圧ＶＢＡＴがトリクル充電開始電圧ＶＴＨ２よりも大きい場合、引き続き充電を停止した状態で電池の電圧ＶＢＡＴの監視を行う（Ｓ３０９）。電圧ＶＢＡＴがトリクル充電開始電圧ＶＴＨ２よりも小さい場合、ステップＳ３０６に戻り、データ処理制御部１０２は、充電電流のＰＷＭ制御を再開させる。その後は、上記のステップＳ３０６〜ステップＳ３０９が繰り返し実行されることにより、電池１１が満充電状態をキープするように制御される。

次に、パルス充電について説明する。パルス充電とは、ＣＣＣＶ充電時の充電電流よりも大きい電流に設定し、その電流を間欠制御（パルス制御）することにより、通常のＣＣＣＶ充電よりも短い時間で充電を完了させる充電方式である。

図６にパルス充電の処理フローを例示する。ここでは、電圧選択回路１１０１の出力電圧ＶＳＥＬの初期値として、最小電圧（例えば、ＶＲＥＦ＿０）以外の電圧が選択されているものとする。

先ず、充電器２から入力電流ＩＩＮが供給されると、データ処理制御部１０２は、充電用トランジスタ１３をオンさせて電池の充電を開始させる（Ｓ４０１）。具体的には、データ処理制御部１０２に電圧選択回路１１０１に対して初期設定された電圧ＶＳＥＬの出力を指示するとともに、論理回路１１００に対してハイレベル（ＶＣＣ）の駆動信号ＶＧＣの出力を指示する。これにより、充電用ＭＯＳトランジスタ１３のゲート端子には、電圧選択回路１１０１において選択された電圧ＶＳＥＬと等しいゲート駆動電圧（ＤＣ電圧）が供給される。

データ処理制御部１０２は、電流測定回路１０７によって測定した充電電流Ｉｃｈがパルス充電電流ＩＰＬＣＨよりも大きいか否かを判定する（Ｓ４０２）。ここで、パルス充電電流ＩＰＬＣＨとは、パルス充電時の充電電流の目標値（充電電流の最大値）である。パルス充電電流ＩＰＬＣＨの情報は、例えば記憶部１０３に予め格納され、データ処理制御部１０２がその情報を読み出すことにより、上記判定を行う。

充電電流Ｉｃｈがパルス充電電流ＩＰＬＣＨよりも小さい場合、後述するステップＳ４０５に移行し、ＰＷＭ信号の条件設定を行う。充電電流Ｉｃｈがトリクル充電電流ＩＴＲＣＨよりも大きい場合、データ処理制御部１０２は、電圧選択回路１１０１の出力電圧ＶＳＥＬが小さくなるように、選択信号ＳＥＬを切り替える（Ｓ４０３）。これにより、充電電流Ｉｃｈを減少させる。その後、データ処理制御部１０２は、電流測定回路１０７によって測定した充電電流Ｉｃｈがパルス充電電流ＩＰＬＣＨと一致するまで、電圧選択回路１１０１の出力電圧ＶＳＥＬを順次小さくすることを繰り返す（Ｓ４０４）。そして、充電電流Ｉｃｈがパルス充電電流ＩＰＬＣＨと一致したら、データ処理制御部１０２は、ＰＷＭ信号生成部１１６にＰＷＭ信号の生成条件を設定するとともに、ＰＷＭ信号ＳＰＷＭの出力を指示する（Ｓ４０５）。具体的には、パルス充電時のＰＷＭ信号の生成条件の情報（例えば、パルス周期及びデューティ比の情報）が予め記憶部１０３に格納されており、データ処理制御部１０２が、これらの情報を記憶部１０３から読み出してＰＭＷ信号生成部１１６に設定する。これにより、充電電流のＰＷＭ制御が開始される（Ｓ４０６）。具体的には、駆動部１０における論理回路１１００が、ＰＷＭ信号ＳＰＷＭのパルス周期及びデューティ比に応じた駆動信号ＶＧＣを生成することにより、充電用ＭＯＳトランジスタ１３を周期的にオン・オフさせ、充電電流の間欠制御を行う。

その後、データ処理制御部１０２は、電圧測定回路１０７によって測定された電池１１の電圧ＶＢＡＴが、満充電電圧に到達するまで、充電電流のＰＷＭ制御を継続させる（Ｓ４０７）。そして、電圧ＶＢＡＴが満充電電圧に到達したら、データ処理制御部１０２は、充電電流のＰＷＭ制御を停止させる（Ｓ４０８）。具体的には、データ処理制御部１０２は、ＰＷＭ信号生成部１１６に対してＰＷＭ信号ＳＰＷＭの出力の停止を指示するとともに、論理回路１１００に対してローレベル（ＧＮＤ２）の駆動信号ＶＧＣの出力を指示する。次いで、データ処理制御部１０２は、ＰＷＭ制御による充電（パルス充電）から定電圧充電に切り替えるための制御を開始する。具体的には、データ処理制御部１０２は、電圧選択回路１１０１の出力電圧ＶＳＥＬが小さくなるように選択信号ＳＥＬを切り替えることにより、充電電流Ｉｃｈを減少させる（Ｓ４０９）。そして、データ処理制御部１０２は、電池１１の電圧ＶＢＡＴが満充電電圧よりも大きいか否かを判定する（Ｓ４１０）。電圧ＶＢＡＴが満充電電圧よりも大きい場合、データ処理制御部１０２は、電圧ＶＢＡＴが満充電電圧と一致又はそれ以下になるまで、電圧選択回路１１０１の出力電圧ＶＳＥＬを順次小さくすることを繰り返す（Ｓ４０９、Ｓ４１０）。

そして、電圧ＶＢＡＴが満充電電圧と一致又はそれ以下になったら、データ処理制御部１０２は、電流測定回路１０７によって測定された充電電流Ｉｃｈの値が充電終止電流よりも大きいか否かを判定する（Ｓ４１１）。充電電流Ｉｃｈが充電終止電流よりも大きい場合、ステップＳ４１０に戻り、定電圧充電を継続する。そして、充電電流Ｉｃｈの値が充電終止電流と一致又はそれ以下になったら、データ処理制御部１０２は、充電完了と判断し、充電用ＭＯＳトランジスタ１３をオフさせることにより、充電を停止させる。

以上、本実施の形態に係る電池制御ＩＣ１０によれば、電池１１の残量管理に加えて、電池１１の充電制御が可能となる。また、電池制御ＩＣ１０は、電池１１の充電電流の測定結果に基づいて充電用ＭＯＳトランジスタ１３のゲート駆動電圧の大きさを変更することにより、充電電流を調整することができるから、高精度な充電制御が可能となる。電池制御ＩＣ１０による充電電流の調整は、充電電流を監視しながら充電用ＭＯＳトランジスタのゲート駆動電圧をリニアに制御するものではなく、ＣＰＵによるプログラム処理に従ってゲート駆動電圧を順次切り替えることにより、最適な充電電流を得るものである。すなわち、電池制御ＩＣ１０によれば、電池の充電制御を、電池の状態監視と共にプログラム処理によって実現することができるから、従来のＦＧ−ＩＣの回路構成に、充電制御用のアナログ回路を別途設ける場合に比べて、チップ面積の増大を抑えることができる。また、プログラム処理によって充電制御を行うことで、上述したようなＣＣＣＶ充電に加えて、トリクル充電やプリチャージ、パルス充電等の多様な充電方式に対応することが可能となり、アナログ回路に比べて柔軟な充電制御を容易に実現することができる。また、電池制御ＩＣ１０を電池パック１に搭載することによって、電池パック側で電池の状態監視と電池の充電制御の両方が可能となることから、例えば上記充電器２のように定電流出力が可能な簡易な構成の充電制御ＩＣが有れば足り、充電器側に高精度な充電制御装置を搭載する必要はない。すなわち、高機能な充電制御ＩＣやセンス抵抗、充電制御用のトランジスタ等を充電器側に搭載する必要はなく、部品点数を削減することができ、システム全体のコストを低減することができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、駆動部１１０における電圧生成回路は、抵抗ラダー回路１１０５、１１０４に限定されるものではなく、複数の電圧を生成することができれば、別の回路構成であっても良い。また、論理回路１１００とレベルシフト回路１１０２との間にプリドライバ回路１１０３を設ける構成を例示したが、これに限定されるものではない。すなわち、論理回路１１００から出力された制御信号を電圧ＶＳＥＬにレベルシフトして充電用ＭＯＳトランジスタ１３のゲート端子に供給可能にする構成であれば、別の回路構成であっても良い。また、電池制御ＩＣ１０は、上記のように１チップで実現しても良いし、マルチチップ構成で実現しても良く、特に制限されない。

１ 電池パック
２ 充電器
２０ 電源回路
２１ 充電制御ＩＣ
２１０ 定電流回路
１１ 電池
１２ センス抵抗
１３ 充電用ＭＯＳトランジスタ
１４ 放電用ＭＯＳトランジスタ
１５、１６ 寄生ダイオード
１７ 安定化容量
Ｔ１〜Ｔ４ 端子
１０ 電池制御ＩＣ
１０１ 通信回路
１０２ データ処理制御部
１０３ 記憶部
１０４ 高精度電源（ＣＲＥＧ）
１０５ 電圧測定回路
１０６ 発振器
１０７ 電流測定回路
１０８ 保護機能回路
１０９ 電源回路
１１０ 駆動部
１１１ スイッチ回路
１１６ ＰＷＭ回路
ＶＲＥＦ１〜ＶＲＥＦ３ 基準電圧
ＳＰＷＭ ＰＷＭ信号
１１００ 論理回路
１１０２ レベルシフト回路
１１０１ 電圧選択回路
１１０４、１１０５ 抵抗ラダー回路
１１０３、１１０６ プリドライバ回路
１１０７ 駆動信号生成部
ＶＧＣ 充電用ＭＯＳトランジスタ１３を駆動するための駆動信号
ＶＧＤ 放電用ＭＯＳトランジスタ１４を駆動するための駆動信号

Claims (9)

1. 二次電池の状態を監視するとともに前記二次電池の充電を制御するための半導体装置であって、
   前記二次電池の電圧を測定するための電圧測定部と、
   前記二次電池の電流を測定するための電流測定部と、
   前記二次電池の充電電流を制御するためのトランジスタを駆動する駆動部と、
   プログラム処理を実行するデータ処理制御部と、を有し、
   前記データ処理制御部は、前記電圧測定部及び前記電流測定部の測定値に基づいて、前記二次電池の残量の情報を含む状態情報を生成するとともに前記駆動部を制御し、
   前記駆動部は、前記トランジスタをオンさせるための駆動電圧として、複数の異なる電圧が選択可能に構成され、
   前記データ処理制御部は、選択する前記駆動電圧を切り替えることにより、前記二次電池の充電電流を調整し、
   前記駆動部は、
   複数の電圧を生成する電圧生成回路と、
   前記データ処理制御部からの指示に基づいて、前記電圧生成回路によって生成された複数の電圧から１つの電圧を選択する電圧選択回路と、
   前記データ処理制御部からの指示に基づいて、前記トランジスタを駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
   前記駆動信号生成部によって生成された前記駆動信号を、前記電圧選択回路によって選択された電圧にレベルシフトするレベルシフト回路と、を含む半導体装置。
2. 前記二次電池の電圧に基づいて、基準電圧を生成するレギュレータ回路を更に含み、
   前記電圧生成回路は、前記レギュレータ回路によって生成された基準電圧を複数の電圧に分圧するための第１抵抗ラダー回路を含む、請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記電圧生成回路は、前記二次電池の電圧を入力し、複数の電圧に分圧するための第２抵抗ラダー回路を含む、請求項２に記載の半導体装置。
4. 前記データ処理制御部によって設定されたＰＷＭ信号の生成条件に従って、ＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成部を更に有し、
   前記駆動信号生成部は、前記ＰＷＭ信号生成部によって生成されたＰＷＭ信号のパルス周期及びデューティ比に応じた前記駆動信号を生成する請求項１に記載の半導体装置。
5. 前記データ処理制御部は、前記二次電池を充電するとき、
   前記電流測定部の測定値に基づいて算出した充電レートと目標値と比較する処理と、
   前記算出した充電レートが前記目標値よりも大きい場合には、前記算出した充電レートが前記目標値と等しくなるように前記駆動電圧を選択する処理と、
   充電開始後に前記二次電池の電圧が満充電電圧まで上昇したら、前記二次電池の電圧が満充電電圧を超えないように前記駆動電圧を選択する処理と、
   前記電流測定部の測定値が充電終止電流より小さくなったら、前記駆動信号生成部に対して前記トランジスタをオフさせる前記駆動信号の生成を指示する処理と、を行う請求項１に記載の半導体装置。
6. 前記データ処理制御部は、前記二次電池を充電するとき、
   前記電流測定部の測定値がトリクル充電のための目標値と等しくなるように前記駆動電圧を選択する処理と、
   前記ＰＷＭ信号の生成条件を前記ＰＷＭ信号生成部に設定する処理と、
   充電開始後に前記二次電池の電圧が第１閾値電圧まで上昇したら、前記ＰＷＭ信号生成部に対してＰＷＭ信号の出力を停止させ、前記二次電池の電圧が前記第１閾値電圧よりも小さい第２閾値電圧まで低下したら前記ＰＷＭ信号の出力を再開させる処理と、を行う請求項４に記載の半導体装置。
7. 前記データ処理制御部は、前記二次電池を充電するとき、
   前記二次電池の電圧が第３閾値電圧よりも小さい場合に前記電流測定部の測定値がプリチャージのための目標値と等しくなるように前記駆動電圧を選択する処理と、
   前記ＰＷＭ信号の生成条件を前記ＰＷＭ信号生成部に設定する処理と、
   充電開始後に前記二次電池の電圧が上昇した場合に前記二次電池の電圧が前記第３閾値電圧に到達するまで前記駆動信号の生成を継続させる処理と、
   充電開始後に前記二次電池の電圧が上昇しない場合には前記駆動信号の生成を停止させる処理と、を行う請求項４に記載の半導体装置。
8. 前記データ処理制御部は、前記二次電池を充電するとき、
   前記電流測定部の測定値がパルス充電のための目標値と等しくなるように前記駆動電圧を選択する処理と、
   前記ＰＷＭ信号の生成条件を前記ＰＷＭ信号生成部に設定するとともに、ＰＷＭ信号の出力を指示する処理と、
   充電開始後に前記二次電池の電圧が満充電電圧まで上昇したら、前記ＰＷＭ信号生成部に対してＰＷＭ信号の出力を停止させると共に、前記駆動信号生成部に対して前記トランジスタをオンさせる駆動信号の生成を指示する処理と、
   前記二次電池の電圧が満充電電圧を超えないように前記駆動電圧を低下させる処理と、
   前記電流測定部の測定値が充電終止電流より小さくなったら、前記駆動信号生成部に対して前記トランジスタをオフさせる駆動信号の生成を指示する処理と、を行う請求項４に記載の半導体装置。
9. 第１電源端子及び第２電源端子と、
   前記第１電源端子と前記第２電源端子との間に接続され、単数又は複数の単電池から構成される二次電池と、
   前記第１電源端子と前記第２電源端子との間の前記二次電池を介した電流経路に設けられ、前記二次電池の充電電流を制御するための第１トランジスタと、
   前記電流経路に設けられ、前記二次電池の放電電流を制御するための第２トランジスタと、
   前記電流経路に設けられたセンス抵抗と、
   前記二次電池の状態を監視するとともに前記二次電池の充電を制御するための半導体装置と、を含み、
   前記半導体装置は、
   前記二次電池の電圧を測定するための電圧測定部と、
   前記二次電池の電流を測定するための電流測定部と、
   前記二次電池の充電電流を制御するためのトランジスタを駆動する駆動部と、
   プログラム処理を実行するデータ処理制御部と、を有し、
   前記データ処理制御部は、前記電圧測定部及び前記電流測定部の測定値に基づいて、前記二次電池の残量の情報を含む状態情報を生成するとともに前記駆動部を制御し、
   前記駆動部は、前記トランジスタをオンさせるための駆動電圧として、複数の異なる電圧が選択可能に構成され、
   前記データ処理制御部は、選択する前記駆動電圧を切り替えることにより、前記二次電池の充電電流を調整し、
   前記半導体装置は、前記電圧測定部によって前記二次電池の両端の電圧の測定が可能にされ、前記電流測定部によって前記センス抵抗に流れる電流の測定が可能にされ、前記駆動部によって前記第１トランジスタ及び前記第２トランジスタの駆動が可能にされる電池パック。

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