TW201909508A - 二次電池保護電路、二次電池保護積體電路以及電池組 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種能夠將所希望的電流流過各單元的二次電池保護電路、二次電池保護積體電路以及電池組。該二次電池保護電路係對具有並聯連接的複數個單元的二次電池進行保護，並具備：充電異常檢測部，係針對各個所述單元而設置，在檢查到對應的單元的過充電和充電過電流中的至少一個時，禁止對應的單元的充電；充電控制元件，係針對各個所述單元而設置，在對應的單元的充電被所述充電異常檢測部禁止時，切斷對應的單元的充電路徑；檢測電阻，係針對各個所述單元而設置，被串聯***到所述充電路徑；以及平衡控制部，係基於由所述檢測電阻產生的檢測電壓而在所述充電控制元件的飽和區域對所述充電電流的誤差進行控制，俾使流過所述充電路徑的充電電流相互平衡。

Description

二次電池保護電路、二次電池保護積體電路以及電池組
本發明係關於一種二次電池保護電路、二次電池保護積體電路以及電池組。
在習知上已知有一種將具有並聯連接的複數個單元(cell)的二次電池予以保護的技術(例如參考專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開2013-059212號公報。
然而，在習知的技術中，控制流過各單元的電流的元件僅被控制成接通(ON)狀態或斷開(OFF)狀態這兩種狀態。因此，難以使所希望的電流流過各單元。
因此，在本發明中係提供一種能夠使所希望的電流流過各單元的二次電池保護電路、二次電池保護積體電路以及電池組。
在本發明的一態樣提供有一種二次電池保護電路，係對具有並聯連接的複數個單元的二次電池進行保護，並具備：充電異常檢測部，係針對各個所述單元而設置，在檢查到對應的單元的過充電和充電過電流中的至少一個時，禁止對應的單元的充電；充電控制元件，係針對各個所述單元而設置，在對應的單元的充電被所述充電異常檢測部禁止時，切斷對應的單元的充電路徑；檢測電阻，係針對各個所述單元而設置，被串聯***到所述充電路徑；以及平衡控制部，係基於由所述檢測電阻產生的檢測電壓而在所述充電控制元件的飽和區域對所述充電電流的誤差進行控制，俾使流過所述充電路徑的充電電流相互平衡。
另外，在本發明的一態樣中提供有一種二次電池保護電路，係對具有並聯連接的複數個單元的二次電池進行保護，並具備：放電異常檢測部，係針對各個所述單元而設置，在檢測到對應的單元的過放電和放電過電流中的至少一個時，禁止對應的單元的放電；放電控制元件，係針對各個所述單元而設置，在對應的單元的放電被所述放電異 常檢測部禁止時，切斷對應的單元的放電路徑；檢測電阻，係針對各個所述單元而設置，被串聯***到所述放電路徑；以及平衡控制部，係基於由所述檢測電阻產生的檢測電壓而在所述放電控制元件的飽和區域對所述放電電流的誤差進行控制，俾使流過所述放電路徑的放電電流相互平衡。
另外，在本發明的一態樣中提供有一種二次電池保護積體電路，係對具有並聯連接的複數個單元的二次電池進行保護，具備：充電異常檢測部，係針對各個所述單元而設置，在檢測到對應的單元的過充電和充電過電流中的至少一個時，使切斷對應的單元的充電路徑的充電控制元件進行動作，來禁止對應的單元的充電；以及平衡控制部，係基於由被串聯***到所述充電路徑的檢測電阻產生的檢測電壓而在所述充電控制元件的飽和區域對所述充電電流的誤差進行控制，俾使流過所述充電路徑的充電電流相互平衡。
另外，在本發明的一態樣中提供有一種二次電池保護積體電路，係對具有並聯連接的複數個單元的二次電池進行保護，具備：放電異常檢測部，係針對各個所述單元而設置，在檢測到對應的單元的過放電和放電過電流中的至少一個時，使切斷對應的單元的放電路徑的放電控制元件進行動作，來禁止對應的單元的放電；以及平衡控制部，係基於由被串聯***到所述放電路徑的檢測電阻產生的檢 測電壓而在所述放電控制元件的飽和區域對所述放電電流的誤差進行控制，俾使流過所述放電路徑的放電電流相互平衡。
另外，在本發明的一態樣中提供有一種電池組，係具備所述二次電池保護電路和所述二次電池。
根據本發明，能夠使所希望的電流流過各單元。
1、13、15、23、25‧‧‧電阻
2、14、24‧‧‧電容器
3‧‧‧單元連接端子(正側單元連接端子)
5‧‧‧單元連接端子(正側負載連接端子)
6‧‧‧單元連接端子(負側負載連接端子)
8‧‧‧電源路徑(正側電源路徑)
11、21‧‧‧電晶體(充電控制用電晶體)
12、22‧‧‧電晶體(放電控制用電晶體)
16、26‧‧‧電源路徑(負側電源路徑)
17、27‧‧‧單元連接端子(負側單元連接端子)
30、40‧‧‧保護控制電路
31、41‧‧‧電流檢測電路
31a、41a‧‧‧放大器
32、42‧‧‧充電過電流檢測電路
33、43‧‧‧充電電流控制電路
33a、33b、36a、36b、43a、43b、46a、46b‧‧‧運算放大器
34、44‧‧‧充電控制電路
35、45‧‧‧放電過電流檢測電路
36、46‧‧‧放電電流控制電路
37、47‧‧‧放電控制電路
38、48‧‧‧過充電檢測電路
39、49‧‧‧過放電檢測電路
71、72‧‧‧平衡控制部
80‧‧‧二次電池保護電路
90‧‧‧保護IC
100‧‧‧電池組
200‧‧‧二次電池
201、202‧‧‧單元
300‧‧‧充電器
301‧‧‧外部負載
BAT+‧‧‧輸出電壓
COUT1、COUT2、CS1、CS2、DOUT1、DOUT2、V-1、V-2、VDD、VSS1、VSS2‧‧‧端子
I、I1、I2‧‧‧充電電流(放電電流)
Ic(CC)‧‧‧充電電流
Id(CC)‧‧‧放電電流
Vref、Vref1、Vref2‧‧‧基準電壓
圖1是表示電池組的構成的一例的圖。
圖2是表示使流過各個充電路徑的充電電流相互平衡時的第1實施形態中的平衡控制部的構成的一例的圖。
圖3是表示第1實施形態中的平衡控制部使流過各個充電路徑的充電電流相互平衡時的動作波形的一例的圖。
圖4是表示使流過各個放電路徑的放電電流相互平衡時的第1實施形態中的平衡控制部的構成的一例的圖。
圖5是表示第1實施形態中的平衡控制部使流過各個放電路徑的放電電流相互平衡時的動作波形的一例的圖。
圖6是表示使流過各個充電路徑的充電電流相互平衡時的第2實施形態中的平衡控制部的構成的一例的圖。
圖7是表示第2實施形態中的平衡控制部使流過各個充電路徑的充電電流相互平衡時的動作波形的一例的圖。
圖8是表示使流過各個放電路徑的放電電流相互平衡 時的第2實施形態中的平衡控制部的構成的一例的圖。
圖9是表示第2實施形態中的平衡控制部使流過各個放電路徑的放電電流相互平衡時的動作波形的一例的圖。
圖10是表示使流過各個充電路徑的充電電流相互平衡時的第1實施形態中的平衡控制部的構成的一變形例的圖。
圖11是表示使流過各個充電路徑的充電電流相互平衡時的第2實施形態中的平衡控制部的構成的一變形例的圖。
圖12是表示第1實施形態以及第2實施形態的變形例中的平衡控制部使流過各個充電路徑的充電電流相互平衡時的動作波形的一例的圖。
以下，一邊參照圖式一邊對用於實施本發明的方式進行說明。
圖1是本發明的一實施形態的電池組100的構成圖。電池組100係內置具備有能夠向連接於負載連接端子5、6的未圖示的外部負載供給電力的二次電池200和保護二次電池200的二次電池保護電路80。電池組100既可以被內置於外部負載，也可以被外置。作為外部負載的具體例子來說，可列舉行動終端(行動電話、攜帶遊戲機、個人數位助理(Personal Digital Assistant)、行動電腦(mobile personal computer)、智慧型手機(smart phone)、平板(tablet)終端、音樂或影像的行動播放器等)、電腦、耳機(head set)、照相機等電子設備。
二次電池200能夠藉由連接於負載連接端子5、6的充電器300進行充電。可舉例鋰離子電池、鎳氫電池等作為二次電池200的具體例子。二次電池200由2個單元201、202相互並聯連接而構成。
二次電池保護電路80具備負載連接端子5、負載連接端子6、單元連接端子3、17、27，且是從過電流將連接於單元連接端子3、17、27的二次電池200予以保護的電池保護裝置。單元連接端子3經由電源路徑8連接於負載連接端子5。單元連接端子17經由電源路徑16連接於負載連接端子6，單元連接端子27經由電源路徑26連接於負載連接端子6。單元連接端子3連接於單元201和單元202雙方的正極。單元連接端子17不連接於單元202的負極，而連接於單元201的負極。單元連接端子27不連接於單元201的負極，而連接於單元202的負極。
二次電池保護電路80具備電晶體(transistor)11、12、21、22。電晶體11是能夠切斷單元201的充電路徑的充電路徑切斷部，電晶體12是能夠切斷單元201的放電路徑的放電路徑切斷部。電晶體21是能夠切斷單元202的充電路 徑的充電路徑切斷部，電晶體22是能夠切斷單元202的放電路徑的放電路徑切斷部。圖示的情況下，電晶體11能夠切斷單元201的充電電流流過的電源路徑16，電晶體12能夠切斷單元201的放電電流流過的電源路徑16。電晶體21能夠切斷單元202的充電電流流過的電源路徑26，電晶體22能夠切斷單元202的放電電流流過的電源路徑26。
電晶體11、12是能夠切換電源路徑16的導通/切斷的開關(switching)元件，被串聯***到電源路徑16。電晶體21、22是能夠切換電源路徑26的導通/切斷的開關元件，被串聯***到電源路徑26。
電晶體11、12、21、22例如是MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor；金屬氧化物半導體場效應電晶體)。電晶體11以電晶體11的寄生二極體(parasitic diode)的正向與單元201的放電方向一致的方式被***到電源路徑16。電晶體12以電晶體12的寄生二極體的正向與單元201的充電方向一致的方式被***到電源路徑16。電晶體21以電晶體21的寄生二極體的正向與單元202的放電方向一致的方式被***到電源路徑26。電晶體22以電晶體22的寄生二極體的正向與單元202的充電方向一致的方式被***到電源路徑26。
另外，電晶體11、12、21、22也可以是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣閘雙極電晶體)、雙極電晶體(Bipolar Transistor)等其他的半導體元件。另外，也可以在電晶體11、12、21、22的汲極(drain)-源極(source)間(或者集極(collector)-射極(emitter)間)追加二極體。
二次電池保護電路80具備電阻13、23。電阻13是用於檢測流過單元201的放電電流或者充電電流的電流值的檢測電阻，被串聯***到單元連接端子17和電晶體11、12之間的電源路徑16。電阻23是用於檢測流過單元202的放電電流或者充電電流的電流值的檢測電阻，被串聯***到單元連接端子27和電晶體21、22之間的電源路徑26。
二次電池保護電路80具備電容器(capacitor)14、24。電容器14與電阻13並聯連接。藉由將電容器14與電阻13並聯連接來提高使用了電阻13的電流檢測的精度。電容器24與電阻23並聯連接。藉由將電容器24與電阻23並聯連接來提高使用了電阻23的電流檢測的精度。
二次電池保護電路80具備保護IC90。保護IC90是從二次電池200給電而保護二次電池200的二次電池保護積體電路。保護IC90由一個晶片(chip)構成。
保護IC90具備VDD端子、VSS1端子、VSS2端子。VDD端子是經由電阻1連接於單元連接端子3或電源路徑 8的正側電源端子。VSS1端子是在單元連接端子17和電阻13之間連接於電源路徑16的負側電源端子。VSS2端子是在單元連接端子27和電阻23之間連接於電源路徑26的負側電源端子。
電阻1是防止過電流流過VDD端子的電流制限電阻。電容器2具有連接於電阻R1和VDD端子之間的一端以及在單元連接端子17和電阻13之間連接於電源路徑16的另一端。由電阻1和電容器2構成的RC低通濾波器(low pass filter)能夠將VDD端子和VSS1端子之間的電源電壓平滑化。
保護IC90具有充電控制電路34，該充電控制電路34係能夠藉由從保護IC90的COUT1端子輸出高電平(high level)的信號而將電晶體11接通，且能夠藉由輸出低電平(low level)的信號而將電晶體11斷開。充電控制電路34是選擇性地輸出充電過電流檢測電路32的輸出信號和充電電流控制電路33的輸出信號的電路。
另外，保護IC90具有放電控制電路37，該放電控制電路37係能夠藉由從保護IC90的DOUT1端子輸出高電平的信號而將電晶體12接通，且能夠藉由輸出低電平的信號而將電晶體12斷開。放電控制電路37是選擇性地輸出放電過電流檢測電路35的輸出信號和放電電流控制電路36 的輸出信號的電路。
同樣地，保護IC90具有充電控制電路44，該充電控制電路44係能夠藉由從保護IC90的COUT2端子輸出高電平的信號而將電晶體21接通，且能夠藉由輸出低電平的信號而將電晶體21斷開。充電控制電路44是選擇性地輸出充電過電流檢測電路42的輸出信號和充電電流控制電路43的輸出信號的電路。
另外，保護IC90具有放電控制電路47，該放電控制電路47係能夠藉由從保護IC90的DOUT2端子輸出高電平的信號而將電晶體22接通，且能夠藉由輸出低電平的信號而將電晶體22斷開。放電控制電路47是選擇性地輸出放電過電流檢測電路45的輸出信號和放電電流控制電路46的輸出信號的電路。
二次電池保護電路80是保護具有被並聯連接的複數個單元的二次電池的二次電池保護電路的一例。二次電池保護電路80具備具有保護控制部的保護IC90。保護控制部係針對於二次電池所構成的複數個單元而分別設置，控制對應的單元的保護。保護控制電路30針對單元201而設置，是對單元201的保護進行控制的保護控制部的一例，保護控制電路40針對單元202而設置，是對單元202的保護進行控制的保護控制部的一例。
保護控制電路30具備電流檢測電路31、充電過電流檢測電路32、充電電流控制電路33、充電控制電路34、放電過電流檢測電路35、放電電流控制電路36、放電控制電路37、過充電檢測電路38及過放電檢測電路39。保護控制電路40具備電流檢測電路41、充電過電流檢測電路42、充電電流控制電路43、充電控制電路44、放電過電流檢測電路45、放電電流控制電路46、放電控制電路47、過充電檢測電路48及過放電檢測電路49。
二次電池保護電路80具備保護IC90，該保護IC90係具有：充電電流控制部，分別針對於二次電池所構成的複數個單元而設置；以及放電電流控制部，分別針對於二次電池所構成的複數個單元而設置。
充電電流控制電路33是針對單元201設置的充電電流控制部的一例，放電電流控制電路36是針對單元201設置的放電電流控制部的一例。充電電流控制電路33以及放電電流控制電路36將VDD端子和VSS1端子或CS1端子之間的電壓作為電源電壓而進行動作。同樣地，充電電流控制電路43是針對單元202設置的充電電流控制部的一例，放電電流控制電路46是針對單元202設置的放電電流控制部的一例。充電電流控制電路43以及放電電流控制電路46將VDD端子和VSS2端子或CS2端子之間的電壓作為電 源電壓而進行動作。
另外，二次電池保護電路80具備：充電控制元件，係設置於複數個單元各自的充電路徑，該複數個單元係構成於二次電池；以及放電控制元件，係設置於複數個單元各自的放電路徑，該複數個單元係構成於二次電池。
電晶體11是設置於作為單元201的充電路徑之電源路徑16的充電控制元件的一例，電晶體12是設置於作為單元201的放電路徑之電源路徑16的放電控制元件的一例。同樣地，電晶體21是設置於作為單元202的充電路徑之電源路徑26的充電控制元件的一例，電晶體22是設置於作為單元202的放電路徑之電源路徑26的放電控制元件的一例。
當未超過預定的充電過電流檢測臨限值時，充電過電流檢測電路32使對應的電晶體11接通(在非飽和區域使其進行動作)。當超過了預定的充電過電流檢測臨限值時，充電過電流檢測電路32輸出使對應的電晶體11斷開(在切斷區域使其進行動作)的充電過電流檢測信號。充電過電流檢測電路42在使對應的電晶體21進行動作的情況下也是相同的。
在未超過預定的放電過電流檢測臨限值的情況下，放 電過電流檢測電路35使對應的電晶體12接通(在非飽和區域使其進行動作)。在超過了預定的放電過電流檢測臨限值的情況下，放電過電流檢測電路35輸出使對應的電晶體12斷開(在切斷區域使其進行動作)的放電過電流檢測信號。放電過電流檢測電路45在使對應的電晶體22進行動作的情況下也是相同的。
充電電流控制電路33進行在飽和區域控制電晶體11的充電電流控制，以使在充電電流I1流過與充電電流控制電路33對應的單元201的充電期間，充電電流I1被維持於預定的充電電流值Icth1。電晶體11是為了在充電電流I1流過的充電期間使充電電流I1被維持於充電電流值Icth1，藉由充電電流控制電路33的充電電流控制在飽和區域進行動作的充電電流控制元件。電晶體11能夠將於單元201的充電方向流動的充電電流I1維持於充電電流值Icth1，充電電流控制電路33使電晶體11在飽和區域進行動作，以使充電電流I1被維持於充電電流值Icth1。
因此，即使充電電流I1自充電電流值Icth1偏離，充電電流控制電路33能夠縮小充電電流I1的流量以使充電電流I1被維持於充電電流值Icth1，同時能夠將充電電流I1以大於零的電流值繼續流過。
同樣地，充電電流控制電路43進行在飽和區域控制電 晶體21的充電電流控制，以使在充電電流I2流過與充電電流控制電路43對應的單元202的充電期間，充電電流I2被維持於預定的充電電流值Icth2。電晶體21是為了在充電電流I2流過的充電期間充電電流I2被維持於充電電流值Icth2，藉由充電電流控制電路43的充電電流控制在飽和區域進行動作的充電電流控制元件。電晶體21能夠將於單元202的充電方向流動的充電電流I2維持於充電電流值Icth2，充電電流控制電路43使電晶體21在飽和區域進行動作，以使充電電流I2被維持於充電電流值Icth2。
因此，即使充電電流I2自充電電流值Icth2偏離，充電電流控制電路43能夠縮小充電電流I2的流量以使充電電流I2被維持於充電電流值Icth2，同時能夠將充電電流I2以大於零的電流值繼續流過。
另外，流過電源路徑8的充電電流I是流過單元201以及電源路徑16的充電電流I1與流過單元202以及電源路徑26的充電電流I2的和。另外，充電電流值Icth1和充電電流值Icth2可以是相等的值，也可以是不同的值。
這樣，藉由以預定的充電電流值維持充電電流I1或充電電流I2，即使單元201和單元202的電容相互不同，也能夠防止在兩單元間流過過剩的充放電電流。並且，由於能夠將具有相互不同的電容的複數個單元並聯連接，故能 夠有效利用有限的安裝面積。例如，電容越小則單元的體積越小，因此能夠在已安裝複數個單元的基板上存在的間隙空間安裝該些複數個單元中具有相對較小電容的單元。
另外，像這樣藉由以預定的充電電流值維持充電電流I1或充電電流I2，即使在單元201和單元202連接時兩單元間的電壓差較大，也能夠防止在兩單元間流過過剩的充放電電流。另外，藉由以預定的充電電流值維持充電電流I1或充電電流I2，即使任意的單元變為滿充電，也能夠防止在剩餘的單元流過過剩的充電電流。另外，藉由以預定的充電電流值維持充電電流I1或充電電流I2，即使任意的單元的內部阻抗因單元的劣化等而增加，也能夠防止過剩的充電電流流過剩餘的單元。
另外，充電電流控制電路33藉由類比(analog)地控制保護IC90的COUT1端子和V-1端子之間的電壓值，能夠類比地調整電晶體11的閘極-源極間的電壓值。由此，充電電流控制電路33能夠在增減充電電流I1的電流值的同時進行調整。COUT1端子連接於電晶體11的閘極，V-1端子經由電阻15連接於電晶體11的源極。同樣地，充電電流控制電路43藉由類比地控制保護IC90的COUT2端子和V-2端子之間的電壓值，能夠類比地調整電晶體21的閘極-源極間的電壓值。由此，充電電流控制電路43在增減充電電流I2的電流值的同時能夠進行調整。COUT2端子被連 接於電晶體21的閘極，V-2端子經由電阻25被連接於電晶體21的源極。
另一方面，放電電流控制電路36進行在飽和區域控制電晶體12的放電電流控制，以使在與放電電流控制電路36對應的單元201流過放電電流I1的放電期間，放電電流I1被維持於預定的放電電流值Idth1。在此，放電電流I1表示與圖示的箭頭反向的電流。電晶體12是為了在放電電流I1流過的放電期間使放電電流I1被維持於放電電流值Idth1，藉由放電電流控制電路36的放電電流控制在飽和區域進行動作的放電電流控制元件。電晶體12能夠將於單元201的放電方向流動的放電電流I1維持在放電電流值Idth1，放電電流控制電路36使電晶體12在飽和區域進行動作，以使放電電流I1被維持於放電電流值Idth1。
因此，即使放電電流I1從放電電流值Idth1偏離，放電電流控制電路36也能夠縮小放電電流I1的流量以使放電電流I1被維持於放電電流值Idth1，同時能夠將放電電流I1以大於零的電流值繼續流過。
同樣地，放電電流控制電路46進行在飽和區域控制電晶體22的放電電流控制，以使在放電電流I2流過與放電電流控制電路46對應的單元202的放電期間，放電電流I2被維持於預定的放電電流值Idth2。在此，放電電流I2表 示與圖示的箭頭反向的電流。電晶體22是為了在放電電流I2流過的放電期間放電電流I2被維持於放電電流值Idth2，藉由放電電流控制電路46的放電電流控制在飽和區域進行動作的放電電流控制元件。電晶體22能夠將於單元202的放電方向流動的放電電流I2維持於放電電流值Idth2，放電電流控制電路46使電晶體22在飽和區域進行動作，以使放電電流I2被維持於放電電流值Idth2。
因此，即使放電電流I2自放電電流值Idth2偏離，放電電流控制電路46能夠縮小放電電流I2的流量以使放電電流I2被維持於放電電流值Idth2，同時能夠將放電電流I2以大於零的電流值繼續流過。
另外，流過電源路徑8的放電電流I(與圖示的箭頭反向的電流)是流過單元201以及電源路徑16的放電電流I1與流過單元202以及電源路徑26的放電電流I2的和。另外，放電電流值Idth1和放電電流值Idth2可以是相等的值，也可以是不同的值。
這樣，藉由以預定的放電電流值維持放電電流I1或者I2，即使單元201和單元202的電容相互不同，也能夠防止在兩單元間流過過剩的充放電電流。並且，由於能夠將具有相互不同的電容的複數個單元並聯連接，因而能夠有效利用有限的安裝面積。例如，電容越小則單元的體積越 小，因而在已安裝複數個單元的基板中存在的間隙空間能夠安裝這些複數個單元中具有相對較小的電容的單元。
另外，如此藉由以預定的放電電流值維持放電電流I1或I2，即使在單元201和單元202連接時兩單元間的電壓差較大，也能夠防止在兩單元間流過過剩的充放電電流。尤其是藉由與以預定的充電電流值維持充電電流I1或I2的上述的功能組合，能夠進一步迅速地防止在兩單元間流過過剩的充放電電流。
另外，藉由以預定的放電電流值維持放電電流I1或I2，能夠防止過剩的負載電流經由電源路徑8流過連接於負載連接端子5的負載。
另外，放電電流控制電路36藉由類比地控制保護IC90的DOUT1端子和VSS1端子或者CS1端子之間的電壓值，能夠類比地調整電晶體12的閘極-源極間的電壓值。由此，放電電流控制電路36能夠在增減放電電流I1的電流值的同時進行調整。DOUT1端子連接於電晶體12的閘極，VSS1端子經由電阻13連接於電晶體12的源極，CS1端子不經由電阻13連接於電晶體12的源極。同樣地，放電電流控制電路46藉由類比地控制保護IC90的DOUT2端子和VSS2端子或者CS2端子之間的電壓值，能夠類比地調整電晶體22的閘極-源極間的電壓值。由此，放電電流控制電路46 能夠在增減放電電流I2的電流值的同時進行調整。DOUT2端子連接於電晶體22的閘極，VSS2端子經由電阻23連接於電晶體22的源極，CS2端子不經由電阻23連接於電晶體22的源極。
能夠藉由保護IC90的電流檢測電路31檢測保護IC90的VSS1端子和CS1端子之間的電壓，來取得充電電流I1的檢測值或者放電電流I1的檢測值。電流檢測電路31例如能夠藉由測定電阻13的兩端電壓和流過電阻13的電流的方向，來取得充電電流I1的檢測值或者放電電流I1的檢測值。VSS1端子被連接於單元連接端子17和電阻13的一端之間的電源路徑16，CS1端子被連接於電阻13的另一端和電晶體11、12之間的電源路徑16。
同樣地，能夠藉由保護IC90的電流檢測電路41檢測保護IC90的VSS2端子和CS2端子之間的電壓，來取得充電電流I2的檢測值或者放電電流I2的檢測值。電流檢測電路41例如能夠藉由測定電阻23的兩端電壓和流過電阻23的電流的方向，來取得充電電流I2的檢測值或者放電電流I2的檢測值。VSS2端子被連接於單元連接端子27和電阻23的一端之間的電源路徑26，CS2端子被連接於電阻23的另一端和電晶體21、22之間的電源路徑26。
電流檢測電路31是針對單元201而設置的電流檢測部 的一例。電流檢測電路31將VDD端子和VSS1端子或者CS1端子之間的電壓作為電源電壓而進行動作。同樣地，電流檢測電路41是針對單元202而設置的電流檢測部的一例。電流檢測電路41將VDD端子和VSS2端子或者CS2端子之間的電壓作為電源電壓而進行動作。
二次電池保護電路80具備保護IC90，該保護IC90具有針對構成於二次電池的複數個單元分別設置的充電過電流檢測部。充電過電流檢測電路32是針對單元201而設置的充電過電流檢測部的一例，充電過電流檢測電路42是針對單元202而設置的充電過電流檢測部的一例。
當充電過電流檢測電路32已從電流檢測電路31取得預定的第一充電過電流檢測臨限值以上的充電電流I1的檢測值時，判斷為已檢測到對單元201進行充電的方向的過電流(充電過電流)。當已檢測到單元201的充電過電流時，充電過電流檢測電路32禁止充電電流I1流過單元201。禁止充電電流I1流過單元201時，充電過電流檢測電路32輸出充電禁止信號(充電過電流檢測信號)。
充電過電流檢測電路42是與充電過電流檢測電路32相同的電路。從電流檢測電路41取得了預定的第二充電過電流檢測臨限值以上的充電電流I2的檢測值時，充電過電流檢測電路42輸出禁止充電電流I2流過單元202的充電 禁止信號(充電過電流檢測信號)。
另外，第一充電過電流檢測臨限值和第二充電過電流檢測臨限值可以是相等的值也可以是不同的值。
二次電池保護電路80具備保護IC90，該保護IC90具有針對構成於二次電池的複數個單元分別設置的放電過電流檢測部。放電過電流檢測電路35是針對單元201而設置的放電過電流檢測部的一例，放電過電流檢測電路45是針對單元202而設置的放電過電流檢測部的一例。
當從電流檢測電路31取得了預定的第一放電過電流檢測臨限值以上的放電電流I1的檢測值時，放電過電流檢測電路35判斷為檢測到了對單元201進行放電的方向的過電流(放電過電流)。當檢測到單元201的放電過電流時，放電過電流檢測電路35禁止放電電流I1流過單元201。禁止放電電流I1流過單元201時，放電過電流檢測電路35輸出放電禁止信號(放電過電流檢測信號)。
放電過電流檢測電路45也是與放電過電流檢測電路35相同的電路。從電流檢測電路41取得了預定的第二放電過電流檢測臨限值以上的放電電流I2的檢測值時，放電過電流檢測電路45輸出禁止放電電流I2流過單元202的放電禁止信號(放電過電流檢測信號)。
另外，第一放電過電流檢測臨限值和第二放電過電流檢測臨限值可以是相等的值也可以是不同的值。
二次電池保護電路80具備保護IC90，該保護IC90具有針對構成於二次電池的複數個單元分別設置的過充電檢測部。過充電檢測電路38是針對單元201而設置的過充電檢測部的一例，過充電檢測電路48是針對單元202而設置的過充電檢測部的一例。
過充電檢測電路38是以下的充電過電壓檢測電路：藉由針對單元201檢測出預定的第一過充電檢測臨限值以上的單元電壓，判斷為在單元201已檢測出過充電。過充電檢測電路38在單元201檢測到過充電時，禁止對單元201進行充電。已禁止對單元201進行充電時，過充電檢測電路38輸出充電禁止信號(過充電檢測信號)。
過充電檢測電路48也是與過充電檢測電路38相同的電路。當已針對單元202檢測到預定的第二過充電檢測臨限值以上的單元電壓時，過充電檢測電路48禁止對單元202進行充電，並輸出充電禁止信號(過充電檢測信號)。
另外，第一過充電檢測臨限值和第二過充電檢測臨限值可以是相等的值，也可以是不同的值。
二次電池保護電路80具備保護IC90，該保護IC90具有針對構成於二次電池的複數個單元分別設置的過放電檢測部。過放電檢測電路39是針對單元201而設置的過放電檢測部的一例，過放電檢測電路49是針對單元202而設置的過放電檢測部的一例。
過放電檢測電路39是以下的放電過電壓檢測電路：藉由針對單元201檢測出預定的第一過放電檢測臨限值以下的單元電壓而判斷為在單元201已檢測出過放電。過放電檢測電路39在單元201已檢測出過放電時，禁止單元201放電。當已禁止對單元201放電時，過放電檢測電路39輸出放電禁止信號(過放電檢測信號)。
過放電檢測電路49也是與過放電檢測電路39相同的電路。當已針對單元202檢測到預定的第二過放電檢測臨限值以上的單元電壓時，過放電檢測電路49輸出禁止對單元202放電的放電禁止信號(過放電檢測信號)。
另外，第一過放電檢測臨限值和第二過放電檢測臨限值可以是相等的值也可以是不同的值。
當從過充電檢測電路38和充電過電流檢測電路32中的至少一個檢測電路輸出了充電禁止信號時，充電控制電 路34將電晶體11斷開。藉由斷開電晶體11，能夠切斷單元201的充電電流流動的電源路徑16，因而能夠停止流過單元201的充電電流，能夠從過充電或者充電過電流保護單元201。過充電檢測電路38和充電過電流檢測電路32是禁止單元201之充電的充電異常檢測部的一例。同樣地，從過充電檢測電路48和充電過電流檢測電路42中的至少一個檢測電路輸出了充電禁止信號時，充電控制電路44將電晶體21斷開。藉由電晶體21的斷開，能夠切斷單元202的充電電流流動的電源路徑26，因而能夠停止流過單元202的充電電流，能夠從過充電或者充電過電流保護單元202。過充電檢測電路48和充電過電流檢測電路42是禁止單元202的充電的充電異常檢測部的一例。
當從過放電檢測電路39和放電過電流檢測電路35中的至少一個檢測電路輸出了放電禁止信號時，放電控制電路37斷開電晶體12。由於藉由電晶體12的斷開能夠切斷單元201的放電電流流動的電源路徑16，因而能夠停止流向單元201的放電電流，能夠從過放電或者放電過電流保護單元201。過放電檢測電路39和放電過電流檢測電路35是禁止單元201之放電的放電異常檢測部的一例。同樣地，從過放電檢測電路49和放電過電流檢測電路45中的至少一個檢測電路輸出了放電禁止信號時，放電控制電路47斷開電晶體22。由於藉由電晶體22的斷開能夠切斷單元202的放電電流流動的電源路徑26，因此能夠停止流向單 元202的放電電流，能夠從過放電或者放電過電流保護單元202。過放電檢測電路49和放電過電流檢測電路45是禁止單元202之放電的放電異常檢測部的一例。
充電控制電路34根據單元201和單元202之間的同極間的電位差△V和/或電流I1和I2，來切換是藉由充電電流控制電路33進行充電電流控制還是藉由充電過電流檢測電路32進行電流停止。在圖示的情況下，單元201和單元202之間的同極間係表示單元201的負極和單元202的負極間。例如，當將充電方向設為正方向時的電位差△V為零或者未滿比零還大的設定臨限值Vth時，充電控制電路34禁止充電電流控制電路33進行充電電流控制，允許充電過電流檢測電路32停止充電電流I1的流動。相反地，例如將充電方向設為正方向時的電位差△V為設定臨限值Vth以上時，充電控制電路34允許充電電流控制電路33進行充電電流控制，禁止充電過電流檢測電路32停止充電電流I1的流動。
充電控制電路34藉由判定電位差△V是否為設定臨限值Vth以上，能夠判斷在單元201和單元202之間是否流過過剩的充放電電流。將充電方向設為正方向時的電位差△V為設定臨限值Vth以上的狀態是在單元201和單元202之間流過過剩的充放電電流的狀態。在該種狀態下，即使藉由充電過電流檢測電路32檢測出充電過電流，也能夠藉 由充電電流控制電路33進行充電電流控制而將充電電流I1以大於零的電流值繼續流過。相反地，將充電方向設為正方向時的電位差△V小於設定臨限值Vth的狀態是在單元201和單元202之間不流過過剩的充放電電流的狀態。在該種狀態下，若藉由充電過電流檢測電路32檢測出充電過電流，則能夠停止充電電流I1的流動。
充電控制電路44也根據電位差△V和/或電流I1與I2，來切換是藉由充電電流控制電路43進行充電電流控制還是藉由充電過電流檢測電路42進行電流停止。充電控制電路44也可以是與充電控制電路34相同的電路，因而省略其詳細說明，但關於充電電流I2，可得到與充電控制電路34相同的效果。
放電控制電路37根據電位差△V和/或電流I1與I2，來切換是藉由放電電流控制電路36進行放電電流控制還是藉由放電過電流檢測電路35進行電流停止。例如，當將放電方向設為正方向時的電位差△V為零或未滿比零還大的設定臨限值Vth時，放電控制電路37禁止放電電流控制電路36進行放電電流控制，允許放電過電流檢測電路35停止放電電流I1的流動。相反地，例如將放電方向設為正方向時的電位差△V為設定臨限值Vth以上時，放電控制電路37允許放電電流控制電路36進行放電電流控制，禁止放電過電流檢測電路35停止放電電流I1的流動。
放電控制電路37藉由判定電位差△V是否為設定臨限值Vth以上，能夠判斷在單元201和單元202之間是否流過過剩的充放電電流。將放電方向設為正方向時的電位差△V為設定臨限值Vth以上的狀態是在單元201和單元202之間流過過剩的充放電電流的狀態。在該種狀態下，即使藉由放電過電流檢測電路35檢測出放電過電流，也能夠藉由放電電流控制電路36進行放電電流控制而將放電電流I1以大於零的電流值繼續流過。相反地，將放電方向設為正方向時的電位差△V小於設定臨限值Vth的狀態是在單元201和單元202之間不流過過剩的充放電電流的狀態。在該種狀態下，若藉由放電過電流檢測電路35檢測出放電過電流，則可以停止放電電流I1的流動。
放電控制電路47亦根據電位差△V和/或電流I1與I2，來切換是藉由放電電流控制電路46進行放電電流控制還是藉由放電過電流檢測電路45進行電流停止。放電控制電路47由於也可以是與放電控制電路37相同的電路，因而省略其詳細說明，但關於放電電流I2，可得到與放電控制電路37相同的效果。
另外，電位差△V能夠藉由檢測VSS1端子和VSS2端子之間的電壓(或者單元連接端子17和單元連接端子27之間的電壓)來取得。另外，電流I1能夠藉由檢測電阻13的 兩端電壓來取得，電流I2能夠藉由檢測電阻23的兩端電壓來取得。
圖2是表示使流過各個充電路徑的充電電流相互平衡時的第1實施形態中的平衡控制部的構成的一例的圖。第1實施形態中的保護IC90具備平衡控制部71。平衡控制部71係基於由電阻13、23的各個所產生的檢測電壓，在電晶體11、21各自的飽和區域控制充電電流I1和充電電流I2之間的誤差，以使充電電流I1和充電電流I2相互平衡。二次電池200藉由從充電器300所供給的固定的充電電流Ic(CC)(例如5.6A)而被充電。
平衡控制部71在充電電流I1和充電電流I2取得平衡的狀態下，使電晶體11、21分別在非飽和區域進行動作。平衡控制部71在充電電流I1和充電電流I2未取得平衡的狀態(在充電電流I1和充電電流I2之間存在電流誤差的狀態)下，使電晶體11、21分別在飽和區域進行動作。
例如，平衡控制部71具有針對單元201而設置的上述的充電電流控制電路33，以及針對單元202而設置的上述的充電電流控制電路43。
充電電流控制電路33藉由放大器(amplifier；AMP)31a放大因充電電流I1流過電阻13而產生的檢測電壓，且基 於基準電壓Vref施加負反饋，藉此在電晶體11的飽和區域控制充電電流I1和充電電流I2之間的誤差。充電電流控制電路33例如具有放大器31a和運算放大器33a(operational amplifier；op-amp)。例如，當放大器31a的放大率為100倍時，放大器31a輸出將電阻13的兩端電壓放大100倍後的檢測電壓。
藉由放大器31a放大後的檢測電壓被輸入到運算放大器33a的反相輸入節點，基準電壓Vref被輸入到運算放大器33a的非反相輸入節點。運算放大器33a的輸出電壓是用於調整被輸入到電晶體11的控制電壓值的第一類比調整信號，被提供到充電控制電路34。充電控制電路34根據從充電電流控制電路33供給的第一類比調整信號，使電晶體11在飽和區域進行動作。
同樣地，充電電流控制電路43藉由放大器41a放大因充電電流I2流過電阻23而產生的檢測電壓，基於基準電壓Vref施加負反饋，藉此能夠在電晶體21的飽和區域控制充電電流I1和充電電流I2之間的誤差。充電電流控制電路43例如具有放大器41a與運算放大器43a。例如，當放大器41a的放大率為100倍時，放大器41a輸出將電阻23的兩端電壓放大100倍後的檢測電壓。
藉由放大器41a放大後的檢測電壓被輸入到運算放大 器43a的反相輸入節點，基準電壓Vref被輸入到運算放大器43a的非反相輸入節點。運算放大器43a的輸出電壓是用於調整被輸入到電晶體21的控制電壓值的第二類比調整信號，被供給到充電控制電路44。充電控制電路44根據從充電電流控制電路43供給的第二類比調整信號，使電晶體21在飽和區域進行動作。
基準電壓Vref是預定電壓的一例。基準電壓Vref是在充電電流控制電路33、43的各個被設定為相同電壓值的電壓，是對應於上述的充電電流值Icth1、Icth2(電流控制值)的電壓。
如此，以放大器31a對產生於電阻13的電壓進行放大，並利用運算放大器33a和電晶體11施加負反饋，藉此調整電晶體11的閘極電壓以使放大器31a的輸出電壓與基準電壓Vref一致。亦即，能夠根據基準電壓Vref將充電電流I1設定為所希望的電流值(對應於基準電壓Vref的電流控制值)。同樣地，以放大器41a將在電阻23產生的電壓進行放大，並利用運算放大器43a和電晶體21施加負反饋，藉此調整電晶體21的閘極電壓以使放大器41a的輸出電壓與基準電壓Vref一致。亦即，能夠根據基準電壓Vref將充電電流I2設定為所希望的電流值(對應於基準電壓Vref的電流控制值)。
圖3是表示第1實施形態中的平衡控制部使流過各個充電路徑的充電電流相互平衡時的動作波形的一例的圖。在圖3中，從充電器300供給的固定的充電電流Ic(CC)被設定為5.6A，電流控制值被設定為2.9A。橫軸表示時間。
調整電晶體11的閘極電壓，以使放大器31a的輸出電壓不超過基準電壓Vref(亦即，以使充電電流I1不超過電流控制值2.9A)。Ic(CC)=I1+I2的關係成立。由此，在以充電電流I1不超過電流控制值2.9A的方式調整電晶體11的閘極電壓的期間，充電電流I2被調整成不超過2.7A。若單元201接近滿充電狀態，由於充電電流I1開始減少，因此電流值在充電電流I1和充電電流I2中進行反轉，並且單元連接端子3(參照圖1)中的二次電池200的輸出電壓BAT+開始上升。在以充電電流I2不超過電流控制值2.9A的方式調整電晶體21的閘極電壓的期間，充電電流I1被調整成不超過2.7A。若輸出電壓BAT+到達預定的滿充電電壓，則充電器300停止充電電流Ic(CC)的輸出。
這樣，根據第1實施形態，能夠將充電電流I1、I2分別設定為所希望的電流值(對應於基準電壓Vref相電流控制值)。
圖4是表示使流過各個放電路徑的放電電流相互平衡時的第1實施形態中的平衡控制部的構成的一例的圖。第 1實施形態中的保護IC90具備平衡控制部71。平衡控制部71基於由電阻13、23的各個所產生的檢測電壓而在電晶體12、22各自的飽和區域控制放電電流I1和放電電流I2之間的誤差，以使放電電流I1和放電電流I2相互平衡。二次電池200藉由往外部負載301輸出的固定的放電電流Id(CC)(例如5.6A)而被放電。
在放電電流I1和放電電流I2取得平衡的狀態下，平衡控制部71使電晶體12、22分別在非飽和區域進行動作。在放電電流I1和充電電流I2未取得平衡的狀態(在放電電流I1和放電電流I2之間存在電流誤差的狀態)下，平衡控制部71使電晶體12、22分別在飽和區域進行動作。
例如，平衡控制部71具有針對單元201設置的上述的放電電流控制電路36，以及針對單元202設置的上述的放電電流控制電路46。
放電電流控制電路36以放大器31a放大因放電電流I1流過電阻13而產生的檢測電壓，並基於基準電壓Vref施加負反饋，藉此在電晶體12的飽和區域控制放電電流I1和放電電流I2之間的誤差。放電電流控制電路36例如具有放大器31a與運算放大器36a。例如，當放大器31a的放大率為100倍時，放大器31a輸出將電阻13的兩端電壓放大100倍後的檢測電壓。放電電流控制電路36可以使用與 充電電流控制電路33共同的放大器31a，也可以使用與充電電流控制電路33所使用的放大器不同的放大器。
藉由放大器31a放大後的檢測電壓被輸入到運算放大器36a的反相輸入節點，基準電壓Vref被輸入到運算放大器36a的非反相輸入節點。運算放大器36a的輸出電壓是用於調整被輸入到電晶體12的控制電壓值的第三類比調整信號，且被供給到放電控制電路37。放電控制電路37根據從放電電流控制電路36供給的第三類比調整信號，使電晶體12在飽和區域進行動作。
同樣地，放電電流控制電路46以放大器41a放大因放電電流I2流過電阻23而產生的檢測電壓，並基於基準電壓Vref施加負反饋，藉此在電晶體22的飽和區域控制放電電流I1和放電電流I2之間的誤差。放電電流控制電路46例如具有放大器41a與運算放大器46a。例如，在放大器41a的放大率為100倍的情況下，放大器41a輸出將電阻23的兩端電壓放大了100倍的檢測電壓。放電電流控制電路46可以使用與充電電流控制電路43共同的放大器41a，也可以使用與充電電流控制電路43所使用的放大器不同的放大器。
被藉由放大器41a放大後的檢測電壓被輸入到運算放大器46a的反相輸入節點，基準電壓Vref被輸入到運算放 大器46a的非反相輸入節點。運算放大器46a的輸出電壓是用於調整被輸入到電晶體22的控制電壓值的第四類比調整信號，且被供給到放電控制電路47。放電控制電路47根據從放電電流控制電路46被供給的第四類比調整信號而使電晶體22在飽和區域進行動作。
基準電壓Vref是預定電壓的一例。基準電壓Vref是在放電電流控制電路36、46的各個被設定為相同電壓值的電壓，是對應於上述的放電電流值Idth1、Idth2(電流控制值)的電壓。
如此，以放大器31a放大於電阻13產生的電壓，並利用運算放大器36a和電晶體12施加負反饋，藉此調整電晶體12的閘極電壓，以使放大器31a的輸出電壓與基準電壓Vref一致。亦即，能夠根據基準電壓Vref將放電電流I1設定為所希望的電流值(對應於基準電壓Vref的電流控制值)。同樣地，以放大器41a放大於電阻23產生的電壓進行放大，並利用運算放大器46a和電晶體22施加負反饋，藉此調整電晶體22的閘極電壓，以使放大器41a的輸出電壓與基準電壓Vref一致。亦即，能夠根據基準電壓Vref將放電電流I2設定為所希望的電流值(對應於基準電壓Vref的電流控制值)。
圖5是表示第1實施形態中的平衡控制部使流過各個 放電路徑的放電電流相互平衡時的動作波形的一例的圖。在圖5中，往外部負載301輸出的固定的放電電流Id(CC)被設定為5.6A，電流控制值被設定為2.9A。橫軸表示時間。與充電時的情況同樣地，根據第1實施形態，在放電時放電電流I1、I2分別能夠被設定成所希望的電流值(對應於基準電壓Vref的電流控制值)。
圖6是表示使流過各個充電路徑的充電電流相互平衡時的第2實施形態中的平衡控制部的構成的一例的圖。第2實施形態中的保護IC90具備平衡控制部72。平衡控制部72基於由電阻13、23分別產生的檢測電壓而在電晶體11、21各自的飽和區域控制充電電流I1和充電電流I2之間的誤差，以使充電電流I1和充電電流I2相互平衡。二次電池200藉由從充電器300供給的固定的充電電流Ic(CC)(例如5.6A)被充電。平衡控制部72也與平衡控制部71同樣地使電晶體11、21分別在非飽和區域或者飽和區域進行動作。
例如，平衡控制部72具有針對單元201設置的上述的充電電流控制電路33，以及針對單元202設置的上述的充電電流控制電路43。
充電電流控制電路33藉由放大器31a放大因充電電流I1流過電阻13而產生的檢測電壓，並基於由放大器41a 放大後的檢測電壓施加負反饋，以使充電電流I1、I2相互成為相同電流值。充電電流控制電路33藉由施加該負反饋，在電晶體11的飽和區域控制充電電流I1和充電電流I2之間的誤差。另一方面，充電電流控制電路43藉由放大器41a放大因充電電流I2流過電阻23而產生的檢測電壓，並基於由放大器31a放大後的檢測電壓來施加負反饋，以使充電電流I1、I2相互成為相同電流值。充電電流控制電路43藉由施加該負反饋，在電晶體21的飽和區域控制充電電流I1和充電電流I2之間的誤差。
充電電流控制電路33例如具有放大器31a與運算放大器33b。例如，放大器31a的放大率是100倍時，放大器31a輸出將電阻13的兩端電壓放大了100倍的檢測電壓。另一方面，充電電流控制電路43例如具有放大器41a與運算放大器43b。例如，當放大器41a的放大率為100倍時，放大器41a輸出將電阻23的兩端電壓放大了100倍的檢測電壓。
藉由放大器31a放大後的檢測電壓被輸入到運算放大器33b的反相輸入節點以及運算放大器43b的非反相輸入節點。藉由放大器41a放大後的檢測電壓被輸入到運算放大器43b的反相輸入節點以及運算放大器33b的非反相輸入節點。
運算放大器33b的輸出電壓是用於調整被輸入到電晶體11的控制電壓值的第一類比調整信號，且被供給到充電控制電路34。充電控制電路34根據從充電電流控制電路33供給的第一類比調整信號，使電晶體11在飽和區域進行動作。運算放大器43b的輸出電壓是用於調整被輸入到電晶體21的控制電壓值的第二類比調整信號，且被供給到充電控制電路44。充電控制電路44根據從充電電流控制電路43供給的第二類比調整信號，使電晶體21在飽和區域進行動作。
藉由進行這樣的負反饋，放大器31a的輸出電壓和放大器41a的輸出電壓變為相等。亦即，根據放大器31a、41a的放大率，能夠將充電電流I1、I2設定為所希望的相同電流值。
圖7是表示第2實施形態中的平衡控制部使流過各個充電路徑的充電電流相互平衡時的動作波形的一例的圖。在圖7中，從充電器300供給的固定的充電電流Ic(CC)被設定成5.6A。橫軸表示時間。如圖6所示，根據第2實施形態，充電電流I1、I2能夠被設定成相互相同的所希望的電流值。
圖8是表示使流過各個放電路徑的放電電流相互平衡時的第2實施形態中的平衡控制部的構成的一例的圖。第 2實施形態中的保護IC90具備平衡控制部72。平衡控制部72基於由電阻13、23分別產生的檢測電壓而在電晶體12、22各自的飽和區域控制放電電流I1和放電電流I2之間的誤差，以使放電電流I1和放電電流I2相互平衡。二次電池200係藉由往外部負載301輸出的固定的放電電流Id(CC)(例如5.6A)進行放電。平衡控制部72也與平衡控制部71同樣地使電晶體12、22分別在非飽和區域或者飽和區域進行動作。
例如，平衡控制部71具有針對單元201設置的上述的放電電流控制電路36，以及針對單元202設置的上述的放電電流控制電路46。
放電電流控制電路36以放大器31a放大因放電電流I1流過電阻13而產生的檢測電壓，並基於被放大器41a放大後的檢測電壓來施加負反饋，以使放電電流I1、I2相互成為相同電流值。藉由施加該負反饋，放電電流控制電路36在電晶體12的飽和區域控制放電電流I1和放電電流I2之間的誤差。另一方面，放電電流控制電路46以放大器41a放大因放電電流I2流過電阻23而產生的檢測電壓，並基於被放大器31a放大後的檢測電壓來施加負反饋，以使放電電流I1、I2相互成為相同電流值。放電電流控制電路46藉由施加該負反饋，在電晶體22的飽和區域控制放電電流I1和放電電流I2之間的誤差。
放電電流控制電路36例如具有放大器31a與運算放大器36b。例如，當放大器31a的放大率為100倍的情況下，放大器31a輸出將電阻13的兩端電壓放大了100倍的檢測電壓。另一方面，放電電流控制電路46例如具有放大器41a與運算放大器46b。例如，當放大器41a的放大率為100倍的情況下，放大器41a輸出將電阻23的兩端電壓放大了100倍的檢測電壓。
由放大器31a放大後的檢測電壓被輸入到運算放大器36b的反相輸入節點以及運算放大器46b的非反相輸入節點。被放大器41a放大後的檢測電壓被輸入到運算放大器46b的反相輸入節點以及運算放大器36b的非反相輸入節點。
運算放大器36b的輸出電壓是用於調整被輸入到電晶體12的控制電壓值的第三類比調整信號，且被供給到放電控制電路37。放電控制電路37根據從放電電流控制電路36供給的第三類比調整信號而使電晶體12在飽和區域進行動作。運算放大器46b的輸出電壓是用於調整被輸入到電晶體22的控制電壓值的第四類比調整信號，且被供給到放電控制電路47。放電控制電路47根據從放電電流控制電路46供給的第四類比調整信號而使電晶體22在飽和區域進行動作。
藉由進行這樣的負反饋，放大器31a的輸出電壓與放大器41a的輸出電壓成為相等。亦即，根據放大器31a、41a的放大率而能夠將放電電流I1、I2設定為所希望的相同電流值。
圖9是表示第2實施形態中的平衡控制部使流過各個放電路徑的放電電流相互平衡時的動作波形的一例的圖。在圖9中，往外部負載301輸出的固定的放電電流Id(CC)被設定成5.6A。橫軸表示時間。與充電時的情況同樣地，根據第2實施形態，在放電時放電電流I1、I2能夠被設定成相互相同的所希望的電流值。
圖10是表示使流過各個充電路徑的充電電流相互平衡時的第1實施形態中的平衡控制部的構成的一變形例的圖。圖11是表示使流過各個充電路徑的充電電流相互平衡時的第2實施形態中的平衡控制部的構成的一變形例的圖。
在圖10、11中，藉由將放大器31a和放大器41a的放大率設定成相互不同的值，能夠針對電容不同的單元進行電流控制。例如，單元201的電容大於單元202的電容時，將對應於單元201的放大器31a的放大率設定成小於對應於單元202的放大器41a的放大率。例如，放大器31a的 放大率被設定為50倍，放大器41a的放大率被設定為300倍。
另外，在圖10中，基準電壓Vref1、Vref2是分別在充電電流控制電路33、43中設定成不同電壓值的電壓，是對應於上述的充電電流值Icth1、Icth2(電流控制值)的電壓。
圖12是表示第1實施形態以及第2實施形態的變形例中的平衡控制部使流過各個充電路徑的充電電流相互平衡時的動作波形的一例的圖。在圖12中，從充電器300供給的固定的充電電流Ic(CC)被設定成3.5A，Vref1的電流控制值1被設定成3.0A，Vref2的電流控制值2被設定成0.5A。橫軸表示時間。如圖12所示，根據第1以及第2實施形態的變形例，充電電流I1、I2能夠分別被設定成所希望的電流值。
另外，圖10至圖12表示控制充電電流的電路及其動作，但是放電時亦同樣地，放電電流I1、I2分別能夠被設定成所希望的電流值。
以上，根據本實施形態，由於能夠使所希望的電流流過各單元，故例如能夠使流過各單元的電流相互相等。結果，由於能夠抑制流過各單元的電流的偏差，因而能夠抑制各單元的劣化之進行。
以上，藉由實施形態說明了二次電池保護電路、二次電池保護積體電路以及電池組，但是本發明並不限於上述實施形態。能夠在本發明的範圍內進行與其他實施形態的一部分或者全部的組合或置換等各種的變形以及改進。
例如，單元的並聯數並不限於2個，也可以是3個以上。
另外，充電控制電晶體和放電控制電晶體並不限於N通道(N-Channel)型，也可以是P通道(P-Channel)型。另外，例如，充電控制電晶體和放電控制電晶體的配置位置可以相對於圖示的位置相互置換。或者，充電控制電晶體和放電控制電晶體也可以內建於保護IC內。

Claims (9)

  1. 一種二次電池保護電路，係對具有並聯連接的複數個單元的二次電池進行保護，並具備：充電異常檢測部，係針對各個前述單元而設置，在檢查到對應的單元的過充電和充電過電流中的至少一個時，禁止對應的單元的充電；充電控制元件，係針對各個前述單元而設置，在對應的單元的充電被前述充電異常檢測部禁止時，切斷對應的單元的充電路徑；檢測電阻，係針對各個前述單元而設置，被串聯***到前述充電路徑；以及平衡控制部，係基於由前述檢測電阻產生的檢測電壓而在前述充電控制元件的飽和區域對充電電流的誤差進行控制，俾使流過前述充電路徑的前述充電電流相互平衡。
  2. 如請求項1所記載之二次電池保護電路，其中前述平衡控制部係具有針對各個前述單元而設置的充電電流控制部；前述充電電流控制部係對前述檢測電壓進行放大，基於在各個前述充電電流控制部被設定為相同電壓值的預定電壓來施加負反饋，藉此在前述充電控制元件的飽和區域對前述充電電流的誤差進行控制。
  3. 如請求項1所記載之二次電池保護電路，其中前述平衡控制部係具有針對各個前述單元而設置的充電電流控制部；前述充電電流控制部係對前述檢測電壓進行放大，基於其他的前述檢測電壓來施加負反饋以使前述充電電流成為相互相同的電流值，藉此在前述充電控制元件的飽和區域對前述充電電流的誤差進行控制。
  4. 一種二次電池保護電路，係對具有並聯連接的複數個單元的二次電池進行保護，並具備：放電異常檢測部，係針對各個前述單元而設置，在檢測到對應的單元的過放電和放電過電流中的至少一個時，禁止對應的單元的放電；放電控制元件，係針對各個前述單元而設置，在對應的單元的放電被前述放電異常檢測部禁止時，切斷對應的單元的放電路徑；檢測電阻，係針對各個前述單元而設置，被串聯***到前述放電路徑；以及平衡控制部，係基於由前述檢測電阻產生的檢測電壓而在前述放電控制元件的飽和區域對放電電流的誤差進行控制，俾使流過前述放電路徑的前述放電電流相互平衡。
  5. 如請求項4所記載之二次電池保護電路，其中前述平衡控制部係具有針對各個前述單元而設置的放電電流控制部； 前述放電電流控制部係對前述檢測電壓進行放大，基於在各個前述放電電流控制部被設定為相同電壓值的預定電壓來施加負反饋，藉此在前述放電控制元件的飽和區域對前述放電電流的誤差進行控制。
  6. 如請求項4所記載之二次電池保護電路，其中前述平衡控制部係具有針對各個前述單元而設置的放電電流控制部；前述放電電流控制部係對前述檢測電壓進行放大，基於其他的前述檢測電壓施加負反饋以使前述放電電流成為相互相同的電流值，藉此在前述放電控制元件的飽和區域對前述放電電流的誤差進行控制。
  7. 一種二次電池保護積體電路，係對具有並聯連接的複數個單元的二次電池進行保護，並具備：充電異常檢測部，係針對各個前述單元而設置，在檢測到對應的單元的過充電和充電過電流中的至少一個時，使切斷對應的單元的充電路徑的充電控制元件進行動作來禁止對應的單元的充電；以及平衡控制部，係基於由被串聯***到前述充電路徑的檢測電阻產生的檢測電壓，在前述充電控制元件的飽和區域對充電電流的誤差進行控制，俾使流過前述充電路徑的前述充電電流相互平衡。
  8. 一種二次電池保護積體電路，係對具有並聯連接的複數個單元的二次電池進行保護，並具備： 放電異常檢測部，係針對各個前述單元而設置，在檢測到對應的單元的過放電和放電過電流中的至少一個時，使切斷對應的單元的放電路徑的放電控制元件進行動作來禁止對應的單元的放電；以及平衡控制部，係基於由被串聯***到前述放電路徑的檢測電阻產生的檢測電壓，在前述放電控制元件的飽和區域對放電電流的誤差進行控制，俾使流過前述放電路徑的前述放電電流相互平衡。
  9. 一種電池組，係具備：請求項1至6中任一項所記載之二次電池保護電路；以及前述二次電池。
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