(57)【要約】【課題】逆転領域において、充電器の接続の有無の判定を行わずに負荷端子間電圧を所定電圧とすることが可能な保護回路を提供することを目的としている。【解決手段】放電制御用スイッチ素子を電圧制御素子とするシリーズレギュレータを構成するアナログ回路と、過放電検出回路とを有し、逆転領域になった場合には過放電検出回路をオフさせてアナログ回路をオンとし、アナログ回路により負荷端子間電圧を定電圧とする。【選択図】図１
2010279083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池と負荷との間に接続されており、前記二次電池を保護する保護回路であって、
前記二次電池の負極と前記負荷の負極とを接続する配線に設けられた放電制御用スイッチ手段と、
前記二次電池による過放電を検出する過放電検出手段と、
前記負荷の正極と負極との間の電圧を一定とする電圧制御手段と、
前記二次電池の電池電圧が、前記二次電池の過充電検出を行う際の閾値電圧である充電禁止電圧よりも高くなったことを検出する検出手段と、
前記検出手段により前記二次電池の電池電圧が前記充電禁止電圧より高くなったことが検出されたとき、前記過放電検出手段をオフさせ前記電圧制御手段をオンさせる切換手段と、を有する保護回路。
【請求項２】
前記電圧制御手段は、
前記放電制御用スイッチ素子を電圧制御素子とし、前記二次電池を電源とするシリーズレギュレータを構成するアナログ回路である請求項１記載の保護回路。
【請求項３】
前記二次電池の過充電を検出する過充電検出手段を有し、
前記切換手段は、
前記検出手段により前記二次電池の電池電圧が前記充電禁止電圧より高くなったことが検出されたとき、前記過充電検出手段をオフさせ前記電圧制御手段をオンさせる請求項１記載の保護回路。
【請求項４】
前記二次電池の負極と前記負荷の負極とを接続する配線に設けられた充電制御用スイッチ手段を有し、
前記電圧制御手段は、
前記充電制御用スイッチ素子を電圧制御素子とし、制御された負荷端子間電圧を電源とするシリーズレギュレータを構成するアナログ回路である請求項３記載の保護回路。
【請求項５】
二次電池と負荷との間に接続されており、前記二次電池の負極と前記負荷の負極とを接続する配線に設けられた前記二次電池の放電制御用スイッチ手段をオン／オフさせて前記二次電池を保護する保護回路であって、
前記二次電池による過放電を検出する過放電検出手段と、
前記負荷の正極と負極との間の電圧を一定とする電圧制御手段と、
前記二次電池の電池電圧が、前記二次電池の過充電検出を行う際の閾値電圧である充電禁止電圧よりも高くなったことを検出する検出手段と、
前記検出手段により前記二次電池の電池電圧が前記充電禁止電圧より高くなったことが検出されたとき、前記過放電検出手段をオフさせ前記電圧制御手段をオンさせる切換手段と、を有する保護回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池と負荷との間に接続されており、前記二次電池を保護する保護回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、リチウムイオン電池等の二次電池で駆動するデジタルカメラや携帯電話等の携帯機器が普及している。リチウムイオン電池等の二次電池は、使用上の安全性を確保するために保護回路が備えられた電池パックの形態で使用される。例えば特許文献１には保護回路が開示されている。
【０００３】
図５は、従来の保護回路を説明するための図である。従来の保護回路１０は、二次電池１１と負荷３０との間に接続されており、二次電池１１の保護を行う。
【０００４】
保護回路１０は、コンデンサＣ１、Ｃ２、サーミスタＲ１、抵抗Ｒ２、保護ＩＣ２０、トランジスタＭ１、Ｍ２を有する。サーミスタＲ１は、二次電池１１の温度を検出する。トランジスタＭ１は放電制御用スイッチ素子であり、Ｍ２は充電制御用スイッチ素子である。保護ＩＣ２０は、ＶＤＤ端子、ＶＴＨ端子、ＶＳＳ端子、Ｄｏｕｔ端子、Ｃｏｕｔ端子、Ｖ−端子を有する。また保護ＩＣ２０は、温度検出部２１、過放電検出部２２、充電過電流検出部２３、放電過電流検出部２４、過充電検出部２５、負荷端子間電圧低下検出部２６、論理回路２７、タイマー２８を有する。
【０００５】
ＶＤＤ端子は、二次電池１１の正極と接続されており、ＶＳＳ端子は二次電池１１の負極と接続されている。ＶＴＨ端子は、二次電池１１の正極と負極との間に直列に接続されたサーミスタＲ１と抵抗Ｒ２との接続点と接続されている。Ｄｏｕｔ端子はトランジスタＭ１のゲートに接続されており、Ｃｏｕｔ端子はトランジスタＭ２のゲートに接続されている。Ｖ−端子はＰ−端子と接続されている。Ｐ−端子とＰ＋端子は、それぞれ負荷３０の負極と正極とに接続される負荷端子である。
【０００６】
保護ＩＣ２０において、温度検出部２１はＶＴＨ端子の電圧に基づき、二次電池１１の温度を検出し、検出結果を論理回路２７へ出力する。過放電検出部２２は、ＶＤＤ端子の電圧に基づき過放電を検出し、過放電を検出したとき過放電検出信号を論理回路２７へ出力する。充電過電流検出部２３、放電過電流検出部２４は、Ｖ−端子とＶＳＳ端子との間の電流を監視して、充電過電流又は放電過電流を検出する。
【０００７】
過充電検出部２５は、ＶＤＤ端子の電圧を監視して二次電池１１の過充電を検出し、過充電検出信号を論理回路２７へ出力する。負荷端子間電圧低下検出部２６は、Ｖ−端子の電圧を監視してＰ−端子の電圧低下を検出し、電圧低下検出信号を論理回路２７へ出力する。
【０００８】
論理回路２７は、各検出部から出力される信号と、タイマー２８に設定された遅延時間とに基づき、トランジスタＭ１、Ｍ２のオン／オフを制御して、二次電池１１の充電又は放電を制御する。
【０００９】
従来の保護回路１０の過充電検出部２５では、二次電池１１の温度領域毎に過充電を検出する際の閾値電圧である充電禁止電圧が設定されている。例えば保護回路１０では、二次電池１１の温度の領域を低温領域、中温領域、高温領域、充電禁止領域にわけ、過充電検出部２５に各領域毎に充電禁止電圧を設定している。通常中温領域での二次電池の使用は、低温領域及び高温領域での二次電池の使用よりも安全性が高い。よって中温領域の充電禁止電圧は、低温領域及び高温領域の充電禁止電圧よりも高い電圧に設定されている。
【００１０】
保護回路１０は、逆転領域になると充電禁止状態となったと判断し、トランジスタＭ２をオフにして充電を禁止する。逆転領域においてトランジスタＭ２がオフされたとき、二次電池１１に充電器が接続されておらず負荷３０が接続されている場合、二次電池１１からの電流は負荷３０へ流れる。このとき電流は、トランジスタＭ２の寄生ダイオードを介して負荷３０へ流れる。よって負荷端子間電圧（Ｐ−端子とＰ＋端子間の電圧）は、電池電圧から寄生ダイオードによる電圧降下分低下した電圧となる。このとき電池電圧が、逆転領域での最低値（例えば４．０Ｖ）である場合、負荷端子間電圧は、寄生ダイオードによる電圧降下でさらに低下し（例えば３．２〜３．４Ｖ）、負荷へ適切な電力を供給することができなくなる。
【００１１】
そこで保護回路１０では、逆転領域となったときに二次電池１１に充電器が接続されているか否かを判断することが重要となる。充電器が接続されていない場合、逆転領域において保護回路１０はトランジスタＭ２をオンのままとすれば、上記問題を解決できる。また逆転領域において充電器が接続されていれば、保護回路１０はトランジスタＭ２をオフしたままとすれば良い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−５５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記従来の保護回路１０では、逆転領域においても負荷３０へ適切な電力を供給するために、逆転領域において充電器の接続の有無を判定する必要があった。充電器の有無を判定する方法として、例えば保護回路に二次電池の温度検出用のサーミスタ端子を設け、このサーミスタ端子を充電器側へ接続してサーミスタ端子の電圧を監視することで、充電器の接続の有無を判定する方法がある。
【００１４】
しかしながら、充電器には、正極と負極の負荷端子とサーミスタ端子との３端子を有するもの以外に、負荷端子（２端子）のみを有するものもある。このような２端子の充電器では、上記方法を用いて充電器の接続の有無を判定することはできない。
【００１５】
本発明は、上記事情を鑑みてこれを解決すべくなされた発明であり、逆転領域において、充電器の接続の有無の判定を行わずに負荷端子間電圧を所定電圧とすることが可能な保護回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上記目的を達成するために以下の如き構成を採用した。
【００１７】
本発明は、二次電池（１１０）と負荷（１２０）との間に接続されており、前記二次電池（１１０）を保護する保護回路（１００）であって、
前記二次電池（１１０）の負極と前記負（１２０）荷の負極とを接続する配線に設けられた放電制御用スイッチ手段（Ｍ１０）と、
前記二次電池（１１０）による過放電を検出する過放電検出手段（２８１）と、
前記負荷（１２０）の正極と負極との間の電圧を一定とする電圧制御手段（２８２）と、
前記二次電池（１１０）の電池電圧が、前記二次電池（１１０）の過充電検出を行う際の閾値電圧である充電禁止電圧よりも高くなったことを検出する検出手段（２６０）と、
前記検出手段（２６０）により前記二次電池（１１０）の電池電圧が前記充電禁止電圧より高くなったことが検出されたとき、前記過放電検出手段（２８１）をオフさせ前記電圧制御手段（２８２）をオンさせる切換手段（ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３）と、を有する構成とした。
【００１８】
また本発明の保護回路において、前記電圧制御手段（２８２）は、
前記放電制御用スイッチ素子（Ｍ１０）を電圧制御素子とし、前記二次電池（１１０）を電源とするシリーズレギュレータを構成するアナログ回路である。
【００１９】
また本発明の保護回路は、前記二次電池（１１０）の過充電を検出する過充電検出手段（２６０）を有し、
前記切換手段（ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３）は、
前記検出手段（２９２）により前記二次電池（１１０）の電池電圧が前記充電禁止電圧より高くなったことが検出されたとき、前記過充電検出手段（２９２）をオフさせ前記電圧制御手段（２８２）をオンさせる構成としても良い。
【００２０】
また本発明の保護回路は、前記二次電池（１１０）の負極と前記負荷（１２０）の負極とを接続する配線に設けられた充電制御用スイッチ手段（Ｍ２０）を有し、
前記電圧制御手段（２８２）は、
前記充電制御用スイッチ素子（Ｍ２０）を電圧制御素子とし、制御された負荷端子間電圧を電源とするシリーズレギュレータを構成するアナログ回路であっても良い。
【００２１】
本発明は、二次電池（１１０）と負荷（１２０）との間に接続されており、前記二次電池（１１０）の負極と前記負荷（１２０）の負極とを接続する配線に設けられた前記二次電池（１１０）の放電制御用スイッチ手段（Ｍ１０）をオン／オフさせて前記二次電池（１１０）を保護する保護回路（２００）であって、
前記二次電池（１１０）による過放電を検出する過放電検出手段（２８１）と、
前記負荷（１２０）の正極と負極との間の電圧を一定とする電圧制御手段（２８２）と、
前記二次電池（１１０）の電池電圧が、前記二次電池（１１０）の過充電検出を行う際の閾値電圧である充電禁止電圧よりも高くなったことを検出する検出手段（２６０）と、
前記検出手段（２６０）により前記二次電池（１１０）の電池電圧が前記充電禁止電圧より高くなったことが検出されたとき、前記過放電検出手段（２８１）をオフさせ前記電圧制御手段（２８２）をオンさせる切換手段（ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３）と、を有する構成とした。
【００２２】
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、逆転領域において、充電器の接続の有無の判定を行わずに負荷端子間電圧を所定電圧とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第一の実施形態の保護回路を説明するための図である。
【図２】第一の実施形態の切換制御部を説明するための図である。
【図３】第一の実施形態のアナログ回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図４】第二の実施形態の保護回路を説明するための図である。
【図５】従来の保護回路を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明は、放電制御用スイッチ素子を電圧制御素子とするシリーズレギュレータを構成するアナログ回路と、過放電検出回路とを有し、逆転領域になった場合には過放電検出回路をオフさせてアナログ回路をオンとし、アナログ回路により負荷端子間電圧を定電圧とする。
【００２６】
（第一の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。図１は、第一の実施形態の保護回路を説明するための図である。本実施形態の保護回路１００は、二次電池１１０と負荷１２０との間に接続されて、二次電池１１０の保護を行う。
【００２７】
保護回路１００は、保護ＩＣ２００、外付け回路３００、サーミスタＲ１０、抵抗Ｒ２０、コンデンサＣ１０、Ｃ２０、トランジスタＭ１０、Ｍ２０、Ｂ＋端子、Ｂ−端子、Ｐ＋端子、Ｐ−端子を有する。
【００２８】
Ｂ＋端子とＢ−端子とには、二次電池１１０の正極と負極とがそれぞれ接続される。Ｐ＋端子とＰ−端子とには、負荷１３０の正極と負極とがそれぞれ接続される。コンデンサＣ１０は、Ｂ＋端子とＢ−端子との間に接続されている。サーミスタＲ１０と抵抗Ｒ２０とは、Ｂ＋端子とＢ−端子との間に直列に接続されている。コンデンサＣ２０は、Ｐ＋端子とＰ−端子との間に接続されている。トランジスタＭ１０、Ｍ２０は、Ｐ−端子とＢ−端子との間に接続されている。トランジスタＭ１０は放電制御用スイッチ素子であり、トランジスタＭ２０は充電制御用スイッチ素子である。
【００２９】
保護ＩＣ２００は、ＶＴＨ端子、ＶＤＤ端子、ＶＳＳ端子、Ｄｏｕｔ端子、Ｃｏｕｔ端子、Ｖ−端子、Ｄｉｎ端子を有する。また保護ＩＣ２００は、温度検出部２１０、短絡検出部２２０、充電過電流検出部２３０、放電過電流検出部２４０、論理回路２５０、電池電圧・逆転領域・過充電検出部２６０（以下、電圧検出部２６０）、過大充電器電圧検出部２７０、過放電検出・負荷端子間定電圧制御部２８０（以下、切換制御部２８０）を有する。
【００３０】
ＶＴＨ端子は、サーミスタＲ１０と抵抗Ｒ２０との接続点と接続されている。ＶＤＤ端子はＢ＋端子と接続されている。ＶＳＳ端子はＢ−端子と接続されている。Ｄｏｕｔ端子は、外付け回路３００を介してトランジスタＭ１０のゲートと接続されている。Ｃｏｕｔ端子は、トランジスタＭ２０のゲートと接続されている。Ｄｉｎ端子は、外付け回路３００と接続されている。Ｖ−端子はＰ−端子と接続されている。
【００３１】
温度検出部２１０は、ＶＴＨ端子の電圧を監視して二次電池１１０の温度を検出する。本実施形態の温度検出部２１０は、二次電池１１０の温度を検出し、さらに二次電池１１０の温度が低温領域、中温領域、高温領域、充電禁止領域の何れの領域にあるかを検出する。尚低温領域とは、例えば１５℃以下の領域であり、中温領域とは１５℃より高く４２℃より低い領域であり、高温領域とは４２℃以上６０℃以下の領域であり、充電禁止領域とは６０℃より高い領域である。
【００３２】
短絡検出部２２０は、ＶＤＤ端子とＶ−端子間の電圧を監視して、過大な電圧低下を負荷端子短絡として検出する。
【００３３】
充電過電流検出部２３０は、Ｖ−端子とＶＳＳ端子とのを流れる電流を監視し、充電過電流を検出する。放電過電流検出部２４０は、Ｖ−端子とＶＳＳ端子とのを流れる電流を監視し、放電過電流を検出する。
【００３４】
論理回路２５０は、上記各検出部からの信号を受けて、トランジスタＭ１０、Ｍ２０のオン／オフに係る制御を行う。
【００３５】
電圧検出部２６０は、ＶＤＤ端子の電圧を監視して二次電池１１０の電池電圧を検出する。また本実施形態の電圧検出部２６０は、過充電を検出すると、トランジスタＭ２０をオフさせて二次電池１１０への充電を禁止する。また電圧検出部２６０は、温度検出部２１０により検出された二次電池１１０の温度領域と、充電禁止電圧と、二次電池１１０の電池電圧とに基づき、逆転領域となったことを検出する。
【００３６】
以下に本実施形態における逆転領域について説明する。
【００３７】
本実施形態の電圧検出部２６０には、過充電を検出する際の閾値電圧となる充電禁止電圧が二次電池１１０の温度領域毎に複数設定されている。例えば本実施形態では、二次電池１１０の温度領域を低温領域、中温領域、高温領域、充電禁止領域にわけ、電圧検出部２６０に各領域毎の充電禁止電圧を設定している。
【００３８】
通常、中温領域での二次電池１１０の使用は、低温領域及び高温領域での二次電池１１０の使用よりも安全性が高い。よって中温領域の充電禁止電圧は、低温領域及び高温領域の充電禁止電圧よりも高い電圧に設定されている。
【００３９】
このため、例えば二次電池１１０が中温領域で充電禁止電圧まで充電された状態で、二次電池１１０の温度が低温領域又は高温領域となると、二次電池１１０の電池電圧が設定された充電禁止電圧よりも高くなる場合がある。以下の説明では、電池電圧が充電禁止電圧よりも高くなる温度領域を逆転領域と呼ぶ。
【００４０】
過大充電器電圧検出部２７０は、Ｐ＋端子とＰ−端子との間に過大な電圧が供給され、二次電池１１０に対して過大な充電電圧が供給されたことを検出する。過大充電器電圧検出部２７０は、過大な充電電圧が供給されたことが検出されると、充電制御用スイッチ素子であるトランジスタＭ２０をオフとし、放電制御用スイッチ素子であるトランジスタＭ１０の寄生ダイオードＤｉを介して充電電流が流れ込むことを回避する。
【００４１】
切換制御部２８０は、二次電池１１０の温度領域が逆転領域でない場合には二次電池１１０の過放電を検出し、二次電池１１０の温度領域が逆転領域である場合にはアナログ回路により負荷端子間電圧（Ｐ＋端子とＰ−端子との間の電圧）を所定電圧とする制御を行う。切換制御部２８０の詳細は後述する。
【００４２】
外付け回路３００は、切換制御部２８０の有するアナログ回路を駆動させる際の補償用の抵抗Ｒ３０、抵抗Ｒ４０、コンデンサＣ３０を有する。コンデンサＣ３０は、Ｄｏｕｔ端子とＤｉｎ端子との間に接続されている。抵抗Ｒ３０はＤｏｕｔ端子とトランジスタＭ１０のゲートとの間に接続されており、抵抗Ｒ４０は、Ｄｉｎ端子とトランジスタＭ１０のゲートとの間に接続されている。
【００４３】
本実施形態では、切換制御部２８０に含まれるアナログ回路により、二次電池１１０の温度が逆転領域内となったときに負荷端子間電圧を一定電圧とすることにより、充電器の接続の有無を判定せずに負荷端子間電圧の降下を防止する。
【００４４】
以下に図２を参照して本実施形態の切換制御部２８０について説明する。図２は、第一の実施形態の切換制御部を説明するための図である。
【００４５】
切換制御部２８０は、過放電検出回路２８１とアナログ回路２８２とを有する。本実施形態の切換制御部２８０は、電圧検出部２６０により逆転領域を検出したことを示す逆転領域検出信号を受けると、過放電検出回路２８１をオフしてアナログ回路２８２をオンする。本実施形態のアナログ回路２８２は、シリーズレギュレータを構成しており、アナログ回路２８２を起動させることで負荷端子間電圧を一定に保つ。
【００４６】
以下に、本実施形態の切換制御部２８０の説明に先立ち、切換制御部２８０の周辺の回路について説明する。
【００４７】
本実施形態の保護ＩＣ２００は、コンパレータ２９１、コンパレータ２９２、基準電圧源２９３、デジタル回路２９４、レベルシフト回路２９５、抵抗網・スイッチ群２９６、ＮＡＮＤ回路２９７、ＮＯＴ回路２９８を有する。
【００４８】
コンパレータ２９１は、過大充電器電圧検出部２７０に含まれており、過大充電器電圧を検出する。コンパレータ２９２は、電圧検出部２６０に含まれており、二次電池１１０の過充電を検出する。基準電圧源２９３は、コンパレータ２９１とコンパレータ２９２とに基準電圧Ｖｒｅｆ１を供給する。デジタル回路２９４は、その一部が電圧検出部２６０に含まれ、抵抗網・スイッチ群２９６へ制御信号を送る。抵抗網・スイッチ群２９６は、デジタル回路２９４からの信号により、例えば温度検出部２１０が検出した温度領域に対応した充電禁止電圧の選択等を行う。
【００４９】
ＮＡＮＤ回路２９７とＮＯＴ回路２９８とは、電圧検出部２６０に含まれており、逆転領域となったことを検出するための回路の一部である。電圧検出部２６０で逆転領域となったことが検出されると、逆転領域検出信号が切換制御部２８０へ供給される。
【００５０】
次に切換制御部２８０について説明する。
【００５１】
本実施形態の切換制御部２８０は、過放電検出回路２８１とアナログ回路２８２とを有する。過放電検出回路２８１は、コンパレータ２８３、デジタル回路２８４、スイッチＳＷ１を有する。
【００５２】
コンパレータ２８３は、二次電池１１０の過放電を検出する。デジタル回路２８４は、抵抗網・スイッチ群２９６へ制御信号を送る。抵抗網・スイッチ群２９６は、デジタル回路２８４からの信号により、例えば温度検出部２１０が検出した温度領域に対応した放電禁止電圧の選択等を行う。放電禁止電圧とは、過放電検出を行う際の閾値電圧である。スイッチＳＷ１は、逆転領域検出信号を受けるとオフされるスイッチ素子である。例えば逆転領域検出信号が、逆転領域を検出した際にハイレベル（以下、Ｈレベル）となる信号である場合、スイッチＳＷ１はＨレベルの信号を受けてオフされ、ローレベル（以下、Ｌレベル）の信号を受けてオンされる。
【００５３】
アナログ回路２８２は、オペアンプ２８５、基準電圧源２８６、抵抗Ｒ２８、スイッチＳＷ２、スイッチＳＷ３を有する。抵抗Ｒ２８の一端は基準電圧源２８６と接続されており、抵抗Ｒ２８の他端はスイッチＳＷ３の一端と接続されている。スイッチＳＷ３の他端はＤｉｎ端子と接続されている。
【００５４】
オペアンプ２８５の一方の入力は、抵抗Ｒ２８とスイッチＳＷ３との接続点の電圧が供給される。またオペアンプ２８５の他方の入力には、抵抗網・スイッチ群２９６により分圧された電池電圧が供給される。オペアンプ２８５の出力は、スイッチＳＷ２を介してＤｏｕｔ端子へ供給される。
【００５５】
スイッチＳＷ２とスイッチＳＷ３は、逆転領域検出信号を受けるとオンされる。例えば逆転領域検出信号が、逆転領域を検出した際にＨレベルとなる信号である場合、スイッチＳＷ２ＳＷ３は、Ｈレベルの信号を受けてオンされ、Ｌレベルの信号を受けてオフされる。
【００５６】
すなわち本実施形態の切換制御部２８０では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３が過放電検出回路２８１とアナログ回路２８２とを切り換える切換手段となる。本実施形態では、逆転領域であることが検出されると、切換手段により過放電検出回路２８１がオフされ、アナログ回路２８２がオンとされ、アナログ回路２８２が起動する。
【００５７】
アナログ回路２８２は、シリーズレギュレータを構成しており、トランジスタＭ１０が負荷１２０と直列に接続された電圧制御素子として機能する。本実施形態のアナログ回路２８２は、負荷端子間電圧を定電圧とする。
【００５８】
以下に図３を参照して逆転領域における本実施形態のアナログ回路２８２の動作を説明する。図３は、第一の実施形態のアナログ回路の動作を説明するタイミングチャートである。図３では、本実施形態の二次電池１１０により駆動される機器本体が、例えば携帯電話等の通信機器である場合のアナログ回路２８２の動作を示している。
【００５９】
逆転領域において充電器が接続されていない場合、機器本体がデータ受信を行う際の放電電流は、機器本体がデータ送信を行う際の放電電流より小さい。充電器が接続されていない場合に、図３の時点ｔ１０に示すように放電電流が大きくなると、Ｐ−端子の電圧が持ち上がり負荷端子間電圧が降下する。するとアナログ回路２８２では、トランジスタＭ１０のゲート電圧が高くなり、トランジスタＭ１０がオンされる。トランジスタＭ１０がオンされると、二次電池１１０から負荷１２０へ電力が供給され、負荷端子間電圧が定電圧となる。
【００６０】
逆転領域において充電器が接続された場合、充電器から負荷１２０へ電力が供給され、負荷端子間電圧はアナログ回路２８２に設定された定電圧よりも高くなる。よって充電器が接続された場合、二次電池１１０から負荷１２０へ電力を供給する必要はなく、トランジスタＭ１０はオフされる。よって充電器からの充電電流により二次電池１１０が充電されることはない。
【００６１】
このように本実施形態では、充電器の接続の有無に関わらず、逆転領域となった場合にはアナログ回路２８２により負荷端子間電圧が一定に維持される。よって本実施形態では、逆転領域において充電器の接続の有無を判定することなく、負荷端子間電圧の低下を抑えることができる。
【００６２】
また本実施形態のアナログ回路２８２は、逆転領域において、例えば機器本体のデータの送信時に負荷端子間電圧が降下した際も、負荷端子間電圧を一定に維持することができる。データの送信時に負荷端子間電圧が降下する場合とは、例えば弱電波領域においてデータ送信を行う際に負荷電流が充電器から供給される電流を上回る場合等である。
【００６３】
アナログ回路２８２では、図２の時点ｔ２０において、大電流によるデータ送信が開始されると、放電電流が大きくなってトランジスタＭ１０のゲート電圧が高くなり、トランジスタＭ１０がオンされる。トランジスタＭ１０がオンされると、二次電池１１０から負荷１２０へ電力が供給され、負荷端子間電圧が定電圧となる。
【００６４】
このように本実施形態では、例えば弱電波領域において大電流でデータ送信を行う場合等にも負荷端子間電圧の低下を抑え、負荷端子間電圧を一定に維持することができる。
【００６５】
尚本実施形態では、外付け回路３００は、保護ＩＣ２００の外部に設ける構成としたが、これに限定されない。本実施形態の外付け回路３００は、保護ＩＣ２００の内部に設けられていても良い。
【００６６】
（第二の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。本実施形態では、充電制御用スイッチ素子をアナログ回路の電圧制御素子とする点が第一の実施形態と相違する。以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
【００６７】
図４は、第二の実施形態の保護回路を説明するための図である。本実施形態の保護回路１００Ａは、二次電池１１０と負荷１２０との間に接続されて二次電池１１０の保護を行う。
【００６８】
本実施形態の保護回路１００Ａは、保護ＩＣ２００、外付け回路３００Ａ、トランジスタＭ１０、Ｍ２０、サーミスタＲ１０、抵抗Ｒ２０、コンデンサＣ１０、Ｃ２０、Ｂ＋端子、Ｂ−端子、Ｐ＋端子、Ｐ−端子を有する。
【００６９】
本実施形態の保護ＩＣ２００Ａは、ＶＴＨ端子、ＶＤＤ端子、ＶＳＳ端子、Ｄｏｕｔ端子、Ｃｏｕｔ端子、Ｖ−端子、Ｃｉｎ端子を有する。また保護ＩＣ２００Ａは、温度検出部２１０、短絡検出部２２０、充電過電流検出部２３０、放電過電流検出部２４０、論理回路２５０、逆転領域検出・過充電検出・負荷端子間定電圧制御部２６０Ａ（以下、切換制御部２６０Ａ）、過放電検出部２７０Ａを有する。
【００７０】
切換制御部２６０Ａは、温度検出部２１０により検出された二次電池１１０の温度領域と、充電禁止電圧と、二次電池１１０の電池電圧とに基づき、逆転領域となったことを検出する。また本実施形態の切換制御部２６０Ａは、二次電池１１０の電池電圧と充電禁止電圧とに基づき過充電を検出し、トランジスタＭ２０をオフさせる信号をＣｏｕｔ端子から出力する。尚本実施形態の切換制御部２６０Ａには、温度領域毎の充電禁止電圧が設定されている。また本実施形態の切換制御部２６０Ａは、負荷端子間電圧を定電圧とする制御を行うアナログ回路を有する。
【００７１】
本実施形態の切換制御部２６０Ａの有するアナログ回路は、例えば第一の実施形態のアナログ回路２８２と同様の構成であっても良い。この場合オペアンプ２８５の出力はＣｏｕｔ端子と接続され、スイッチＳＷ３の一端はＣｉｎ端子に接続されている。尚本実施形態のトランジスタＭ１０、Ｍ２０は、ＮＭＯＳトランジスタで構成されるが、トランジスタＭ１０、Ｍ２０がＰＭＯＳトランジスタの場合は、二次電池１１０の正極と負荷１２０の正極との間にトランジスタＭ１０、Ｍ２０を配置し、第一の実施形態と同様の働きをする回路を構成することができる。
【００７２】
本実施形態では、以上の構成により、第一の実施形態と同様に逆転領域において充電器の接続の有無を判定することなく、負荷端子間電圧の低下を抑えることができる。
【００７３】
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【００７４】
１００、１００Ａ  保護回路
１１０  二次電池
１２０  負荷
２００、２００Ａ  保護ＩＣ
２１０  温度検出部
２２０  短絡検出部
２３０  充電過電流検出部
２４０  放電過電流検出部
２５０  論理回路
２６０  電池電圧・逆転領域・過充電検出部（電圧検出部）
２６０Ａ  逆転領域検出・過充電検出・負荷端子間定電圧制御部（切換制御部）
２７０  過大充電器電圧検出部
２８０  過充電検出・負荷端子間定電圧制御部（切換制御部）
３００  外付け回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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