(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の状態を検出および制御する充放電制御回路と、過電流検出端子に接続された温度センサ回路と、を備えるバッテリ状態監視回路であって、
基準電圧と前記過電流検出端子の電圧を分圧した電圧を比較するアンプと、前記アンプの出力信号を受けて充電制御出力端子を制御するトランジスタと、を備える事を特徴とするバッテリ状態監視回路。
【請求項２】
二次電池の状態を検出および制御する充放電制御回路と、温度センサ回路と、０Ｖ充電回路と、基準電圧回路と、放電制御出力端子と、充電制御出力端子と、過電流検出端子と、ゲートが前記０Ｖ充電回路の出力に接続され、ソースが二次電池の負極に接続されたＮチャネル型トランジスタと、ソースが前記充電制御出力端子に接続され、ドレインが前記Ｎチャネル型トランジスタのドレインに接続されたＰチャネル型トランジスタと、を備えるバッテリ状態監視回路であって、
前記基準電圧回路の出力する基準電圧と前記過電流検出端子の電圧を分圧した電圧を比較し、出力信号で前記Ｐチャネル型トランジスタの動作を制御するアンプを備える事を特徴とするバッテリ状態監視回路。
【請求項３】
二次電池の状態を検出および制御する充放電制御回路と、温度センサ回路と、０Ｖ充電回路と、基準電圧回路と、放電制御出力端子と、充電制御出力端子と、過電流検出端子と、ゲートが前記０Ｖ充電回路の出力に接続され、ソースが二次電池の正極に接続されたＰチャネル型トランジスタと、ソースが前記充電制御出力端子に接続され、ドレインが前記Ｐチャネル型トランジスタのドレインに接続されたＮチャネル型トランジスタと、を備えるバッテリ状態監視回路であって、
前記基準電圧回路の出力する基準電圧と前記過電流検出端子の電圧を分圧した電圧を比較し、出力信号で前記Ｎチャネル型トランジスタの動作を制御するアンプを備える事を特徴とするバッテリ状態監視回路。
【請求項４】
充放電が可能な二次電池と、
前記二次電池の充放電経路に設けられた充放電制御スイッチと、
前記二次電池の電圧を監視し、前記充放電制御スイッチを開閉することによって前記二次電池の充放電を制御する請求項１から３のいずれかに記載のバッテリ状態監視回路と、を備えたバッテリ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池の電圧や異常を検知するバッテリ状態監視回路及びバッテリ装置に関し、特に充放電制御回路内に温度センサを搭載したバッテリ状態監視回路及びバッテリ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３に、従来の温度センサを搭載したバッテリ装置の回路図を示す。従来の温度センサを搭載したバッテリ装置は、二次電池１０１と、過充電検出回路３０１と、過放電検出回路３０５と、制御回路３０２と、過熱検出回路３０４と、温度センサ３０７と、過電流検出回路３０３と、放電ＦＥＴ３０６と、充電ＦＥＴ３０８と、外部端子１０６と、外部端子１０７とを備えている。
【０００３】
接続としては、二次電池１０１のプラス側が過充電検出回路３０１と過放電検出回路３０５と外部端子１０６に接続され、マイナス側が放電ＦＥＴ３０６のソースに接続される。制御回路３０２には、過充電検出回路３０１の出力と過放電検出回路３０５の出力と過電流検出回路の出力と過熱保護回路３０４の出力が接続される。放電ＦＥＴ３０６は、ゲートに制御回路３０２の出力に接続され、ドレインが充電ＦＥＴ３０８のドレインに接続される。充電ＦＥＴ３０８は、ゲートが制御回路３０２の出力に接続され、ソースが過電流検出回路３０３の入力と外部端子１０７に接続される。
【０００４】
充電ＦＥＴ３０８が充電時に過電流で異常過熱状態になると、過熱検出回路３０４は制御回路３０２に異常状態であることを通知し、制御回路３０２は充電ＦＥＴ３０８のゲートをＬレベルにして充電電流を切断させるように動作する。したがって、充電制御用の充電ＦＥＴ３０８を異常過熱から保護することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１２４７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら従来の技術では、二次電池の電圧が長期放置などによって極低電圧（０Ｖ付近）になった時、充電を行うと過熱保護回路が動作しないという課題があった。
【０００７】
本発明は、以上のような課題を解決するために考案されたものであり、二次電池の電圧が極低電圧になった時でも充電器接続時に過熱保護回路が動作し、過熱保護を行うことができるバッテリ状態監視回路及びバッテリ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従来の課題を解決するために、本発明のバッテリ状態監視回路を備えたバッテリ装置は以下のような構成とした。
【０００９】
二次電池の状態を検出および制御する充放電制御回路と、過電流検出端子に接続された温度センサ回路と、を備えるバッテリ状態監視回路であって、基準電圧と過電流検出端子の電圧を分圧した電圧を比較するアンプと、アンプの出力信号を受けて充電制御出力端子を制御するトランジスタと、を備える事を特徴とするバッテリ状態監視回路。
【発明の効果】
【００１０】
本実施形態のバッテリ装置によれば、充電器を接続した直後、基準電圧回路の出力と過電流検出端子の電圧を分圧した電圧を比較し出力信号でトランジスタを制御することで、過電流検出端子の電圧を温度センサ回路の最低動作電圧より高い一定の電圧に保ち温度センサ回路を動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第一の実施形態のバッテリ状態監視回路を備えたバッテリ装置の回路図である。
【図２】第二の実施形態のバッテリ状態監視回路を備えたバッテリ装置の回路図である。
【図３】従来のバッテリ状態監視回路を備えたバッテリ装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、第一の実施形態のバッテリ状態監視回路を備えたバッテリ装置の回路図である。
本実施形態のバッテリ装置は、二次電池１０１と、放電制御用ＰｃｈＦＥＴ１０２と、充電制御用ＰｃｈＦＥＴ１０３と、充電器１０５が接続される外部端子１０６及び１０７と、充放電制御回路１１１と、温度センサ回路１１２と、０Ｖ充電制御回路１１３と、基準電圧回路１１４と、抵抗１１５及び１１６と、アンプ１１７と、ＮＭＯＳトランジスタ１１８と、ＰＭＯＳトランジスタ１１９とを備えている。
【００１４】
充放電制御回路１１１は二次電池１０１を電源として用いている。温度センサ回路１１２、０Ｖ充電制御回路１１３、基準電圧回路１１４、アンプ１１７は、正極電源を過電流検出端子１２３に接続し、負極電源を二次電池１０１の負極に接続して用いている。
【００１５】
温度センサ回路１１２の出力は０Ｖ充電制御回路１１３に接続される。充放電制御回路１１１は、入力は過電流検出端子１２３に接続され、一方の出力は放電制御出力端子１２１に接続され、もう一方の出力は０Ｖ充電制御回路１１３に接続される。ＮＭＯＳトランジスタ１１８は、ゲートは０Ｖ充電制御回路１１３の出力に接続され、ソースは二次電池１０１の負極に接続され、ドレインはＰＭＯＳトランジスタ１１９のドレインに接続される。抵抗１１５は、一方は過電流検出端子１２３に接続され、反対側は抵抗１１６に接続される。抵抗１１６は、一方は二次電池１０１の負極に接続され、反対側は抵抗１１５に接続される。アンプ１１７は、非反転入力端子は基準電圧回路１１４の出力に接続され、反転入力端子は抵抗１１５と１１６の接続点に接続され、出力はＰＭＯＳトランジスタ１１９のゲートに接続される。ＰＭＯＳトランジスタ１１９は、ソースは充電制御出力端子１２２に接続される。放電制御用ＰｃｈＦＥＴ１０２は、ゲートは放電制御出力端子１２１に接続され、ソースは二次電池１０１の正極に接続され、ドレインは充電制御用ＰｃｈＦＥＴ１０３のドレインに接続される。充電制御用ＰｃｈＦＥＴ１０３は、ゲートは充電制御出力端子１２２に接続され、ソースは外部端子１０６に接続される。抵抗１０８は、一方は充電制御出力端子１２２に接続され、もう一方は外部端子１０６に接続される。過電流検出端子１２３は外部端子１０６に接続され、外部端子１０７は二次電池１０１の負極に接続される。
【００１６】
次に、第一の実施形態のバッテリ装置の動作について説明する。
二次電池１０１の電圧が長期放置などによって極低電圧（０Ｖ付近）になった状態で、外部端子１０６と１０７の間に充電器１０５を接続する。充電器１０５を接続した直後、過電流検出端子１２３の電圧は極低電圧のため、０Ｖ充電制御回路１１３からＨレベルを出力してＮＭＯＳトランジスタ１１８をオンさせる。このとき、ＰＭＯＳトランジスタ１１９はオフなので、充電制御端子１２２の電圧は外部端子１０６と同じ電圧となり充電制御用ＰｃｈＦＥＴ１０３をオフさせる。過電流検出端子１２３の電圧は極低電圧（０Ｖ付近）から上昇し、ノード１３１の電圧が基準電圧回路１１４の出力電圧を上回ると、アンプ１１７はＬレベルを出力してＰＭＯＳトランジスタ１１９をオンさせる。そして、充電制御端子１２２の電圧をＬレベルにし、充電制御用ＰｃｈＦＥＴ１０３をオンさせる。すると、過電流検出端子１２３が二次電池１０１の正極に繋がり電圧が低下していく。
【００１７】
ノード１３１の電圧が基準電圧回路１１４の出力電圧を下回ると、アンプ１１７の出力電圧は上昇してＰＭＯＳトランジスタ１１９に流れる電流を減少させる。すると、充電制御端子１２２の電圧は外部端子１０６の電圧に近くなり、充電制御用ＰｃｈＦＥＴ１０３はアナログ的に動作しながら流れる電流を減少させる。そして、再び過電流検出端子１２３が上昇していく。このようなフィードバックが働き、過電流検出端子１２３の電圧は基準電圧回路１１４の出力電圧に抵抗１１６の抵抗値／（抵抗１１５の抵抗値＋抵抗１１６の抵抗値）を乗じた一定の値となる。この電圧を温度センサ回路１１２の最低動作電圧以上に設定しておくことで、充電器１０５接続直後から温度センサ回路１１２を動作させることができる。よって、極低電圧になった二次電池１０１を充電しても充電器１０５接続直後から過熱保護機能を動作させることが可能となる。
【実施例２】
【００１８】
図２は、第二の実施形態のバッテリ状態監視回路を備えたバッテリ装置の回路図である。図１との違いは、放電制御用ＰｃｈＦＥＴ１０２を放電制御用ＮｃｈＦＥＴ２０１に、充電制御用ＰｃｈＦＥＴ１０３を充電制御用ＮｃｈＦＥＴ２０２に、ＮＭＯＳトランジスタ１１８をＰＭＯＳトランジスタ２１１に、ＰＭＯＳトランジスタ１１９をＮＭＯＳトランジスタ２２２に変更した点である。
【００１９】
接続に関しては、充放電制御回路１１１は二次電池１０１を電源として用いている。温度センサ回路１１２、０Ｖ充電制御回路１１３、基準電圧回路１１４、アンプ１１７は、正極電源を二次電池１０１の正極に接続し、負極電源を過電流検出端子１２３に接続して用いている。
【００２０】
放電制御用ＮｃｈＦＥＴ２０１は、ゲートは放電制御出力端子１２１に接続され、ソースは二次電池１０１の負極に接続され、ドレインは充電制御用ＮｃｈＦＥＴ２０２のドレインに接続される。充電制御用ＮｃｈＦＥＴ２０２は、ゲートは充電制御出力端子１２２に接続され、ソースは外部端子１０７に接続される。アンプ１１７は、反転入力端子は基準電圧回路１１４の出力に接続され、非反転入力端子は抵抗１１５と１１６の接続点に接続され、出力はＮＭＯＳトランジスタ２２２のゲートに接続される。ＮＭＯＳトランジスタ２２２は、ソースは充放電制御端子１２２に接続される。ＰＭＯＳトランジスタ２２１は、ゲートは０Ｖ充電制御回路１１３の出力に接続され、ソースは二次電池１０１の正極に接続され、ドレインはＮＭＯＳトランジスタ２２２のドレインに接続される。
【００２１】
次に、第二の実施形態のバッテリ装置の動作について説明する。
二次電池１０１の電圧が長期放置などによって極低電圧（０Ｖ付近）になった状態で外部端子１０６と１０７の間に充電器１０５を接続する。充電器１０５を接続した直後、過電流検出端子１２３の電圧は極低電圧のため、０Ｖ充電制御回路１１３からＬレベルを出力してＰＭＯＳトランジスタ２２１をオンさせる。このときＮＭＯＳトランジスタ２２２はオフなので、充電制御端子１２２の電圧は外部端子１０７と同じ電圧となり充電制御用ＮｃｈＦＥＴ２０２をオフさせる。過電流検出端子１２３の電圧は極低電圧（０Ｖ付近）から下降し、ノード１３１の電圧が基準電圧回路１１４の出力電圧を上回ると、アンプ１１７はＨレベルを出力してＮＭＯＳトランジスタ２２２をオンさせる。そして、充電制御端子１２２の電圧をＨレベルにし、充電制御用ＮｃｈＦＥＴ２０２をオンさせる。すると、過電流検出端子１２３が二次電池１０１の負極に繋がり電圧が上昇していく。
【００２２】
ノード１３１の電圧が基準電圧回路１１４の出力電圧を上回ると、アンプ１１７の出力電圧は下降し、ＮＭＯＳトランジスタ２２２に流れる電流を減少させる。すると、充電制御端子１２２の電圧は外部端子１０７に近い電圧となり、充電制御用ＮｃｈＦＥＴ２０２はアナログ的に動作しながら流れる電流を減少させる。そして、再び過電流検出端子１２３が下降していく。このようなフィードバックが働き、外部端子１０６と過電流検出端子１２３間の電圧は基準電圧回路１１４の出力電圧に抵抗１１５の抵抗値／（抵抗１１５の抵抗値＋抵抗１１６の抵抗値）を乗じた一定の値となる。この電圧を温度センサ回路１１２の最低動作電圧以上に設定しておくことで、充電器１０５接続直後から温度センサ回路１１２を動作させることができる。よって、極低電圧になった二次電池１０１を充電しても過熱保護機能を動作させることが可能となる。
【符号の説明】
【００２３】
１０１  二次電池
１０５  充電器
１０６  出力端子の高電圧側
１０７  出力端子の低電圧側
１０９  バッテリ状態監視回路
１１１  充放電制御回路
１１２  温度センサ回路
１１３  ０Ｖ充電制御回路
１１４  基準電圧回路
１１７  アンプ
１２３  過電流検出端子
【図１】
0005462046.tif 000002
【図２】
0005462046.tif 000003
【図３】
0005462046.tif 000004