(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上の二次電池が直列に接続されてなる組電池を充電する充電回路において、
前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池に対して並列に接続されて当該二次電池に充電電流をバイパス制御する充電電流制御手段と、
前記各二次電池毎に設けられ、何れか１つの二次電池の電池電圧を基準オフセット電圧を介して入力するとともに他の二次電池の電池電圧を入力し、前記何れか１つの二次電池の電圧が前記他の二次電池の電池電圧よりも前記基準オフセット電圧の電位以上の差を有しているか否かを検出する電位差比較手段と、
前記電位差比較手段から出力される出力信号に基づいて前記充電電流制御手段を介して当該二次電池への充電電流をバイパスさせる制御手段と、
前記組電池に対して充電中か否かを検出し、充電中のときのみ前記電位差比較手段の検出動作を活性化する充電検出手段と
を設けたことを特徴とする充電回路。
【請求項２】
２以上の二次電池が直列に接続されてなる組電池の各二次電池毎に設けられ、それぞれ当該二次電池の電池電圧を検出し当該二次電池の電池電圧が過充電状態となる予め定めた第２の基準電圧以上になったとき、前記組電池への充電を停止させる過充電検出手段を有するとともに、前記各二次電池毎に設けられ、それぞれ当該二次電池の電池電圧を検出し当該二次電池の電池電圧が過放電となる予め定めた第３の基準電圧以下になったとき、放電を停止させる過放電検出手段を有した充放電回路において、
前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池に対して並列に接続されて当該二次電池に充電電流をバイパス制御する充電電流制御手段と、
前記各二次電池毎に設けられ、何れか１つの二次電池の電池電圧を第１の基準電圧を介して入力するとともに他の二次電池の電池電圧を入力し、前記何れか１つの二次電池の電圧が前記他の二次電池の電池電圧よりも前記第１の基準電圧の電位以上の差を有しているか否かを検出する電位差比較手段と、
前記電位差比較手段から出力される出力信号に基づいて前記充電電流制御手段を介して当該二次電池への充電電流をバイパスさせる制御手段と、
前記組電池に対して充電中か否かを検出し、充電中のときのみ前記電位差比較手段の検出動作を活性化する充電検出手段と
を設けたことを特徴とする充放電回路。
【請求項３】
請求項２に記載の充放電回路において、
前記電位差比較手段は、前記何れか１つの二次電池の電圧が前記他の二次電池の電池電圧よりも前記第１の基準電圧以上の差を有しているとき、前記充電電流制御手段を非導通状態から導通状態に制御する出力信号を出力することを特徴とする充放電回路。
【請求項４】
請求項２に記載の充放電回路において、
前記過充電検出手段からの出力信号に基づいてオン・オフ制御される充電制御スイッチと前記過放電検出手段からの出力信号に基づいてオン・オフ制御される放電制御スイッチを直列に接続し、その直列回路を前記組電池に対して直列に接続するとともに、充電時において前記充電検出手段からの検出信号に基づいて前記過放電検出手段からの出力信号を無効化し前記放電制御スイッチをオン状態にするゲート回路を設けたことを特徴とする充放電回路。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１に記載の充放電回路を備えた電池パック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次電池の充電回路、充放電回路及び電池パックに係り、特にノート型パソコン等の各種携帯電子機器に使用される二次電池に好適な充電回路、充放電回路、及び電池パックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種携帯電子機器の高性能化に伴いその携帯電子機器に搭載される二次電池の大容量化が強く要求されている。そして、二次電池の大容量化に対応してリチウムイオン電池が広く二次電池として採用されている。
【０００３】
図３は、ノート型パソコンに搭載される電池パックに内蔵された充放電回路を示す。この充放電回路は電池パックに内蔵されたバッテリの充放電制御する。バッテリ１は組電池であって、複数個（図では３個）の第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃが直列に接続されて構成されている。
【０００４】
そのバッテリ１のプラス側電極はＰチャネルＭＯＳトランジスタ（以下、ＰＭＯＳトランジスタ）よりなる放電制御スイッチ２及び同じくＰＭＯＳトランジスタよりなる充電制御スイッチ３を介してプラス側入出力端子ｔ１に接続されている。一方、バッテリ１のマイナス側電極はマイナス側入出力端子ｔ２に接続されている。そして、プラス側及びマイナス側入出力端子ｔ１，ｔ２は、バッテリ１に電荷を充電するとき入力端子となってパソコン本体から直流電圧が印加され、バッテリ１の電荷を放電するとき出力端子となってパソコン本体に駆動電源を供給する。
【０００５】
ちなみに、バッテリ１に電荷を充電するときには、放電制御スイッチ２はオフしていても充電制御スイッチ３がオンされることにより、充電制御スイッチ３及び放電制御スイッチ２（ＰＭＯＳトランジスタ）の寄生ダイオードＤ２を介してパソコン本体からバッテリ１に電流（充電電流）が流れる。反対に、バッテリ１の電荷を放電するときには、放電制御スイッチ２はオンされ充電制御スイッチ３がオフしていても、放電制御スイッチ２及び充電制御スイッチ３（ＰＭＯＳトランジスタ）の寄生ダイオードＤ３を介してバッテリ１からパソコン本体に電流（放電電流）が流れる。
【０００６】
バッテリ１に対してバランス電流設定回路４が設けられている。バランス電流設定回路４は、バッテリ１を構成する各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対して並列に接続された第１〜第３充電電流制御回路部４ａ〜４ｃとから構成されている。各充電電流制御回路部４ａ〜４ｃはそれぞれ抵抗５ａ〜５ｃとＮチャネルＭＯＳトランジスタ（以下、ＮＭＯＳトランジスタ）６ａ〜６ｃとから構成されている。そして、第１〜第３充電電流制御回路部４ａ〜４ｃは、ＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃがオンされることによって対応する第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの電荷を放電する。
【０００７】
また、バッテリ１に対して充電電流制御手段としての充放電制御回路７が設けられている。充放電制御回路７はセル電圧検出回路８、過充電検出手段としての過充電検出回路９及び過放電検出手段としての過放電検出回路１０とから構成されている。セル電圧検出回路８は、各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃをそれぞれ検出する増幅率が「１」のオペアンプよりなる第１〜第３セル電圧アンプ８ａ〜８ｃとから構成されている。
【０００８】
詳述すると、第１セル電圧アンプ８ａは、その非反転入力端子が第１リチウムイオン電池１ａのプラス電極に、反転入力端子が第１リチウムイオン電池１ａのマイナス電極（第２リチウムイオン電池１ｂのプラス電極）にそれぞれ接続されて、その時の第１リチウムイオン電池１ａの端子間電圧（セル電圧）Ｖａを出力端子から過充電検出回路９に出力するようになっている。
【０００９】
第２セル電圧アンプ８ｂは、その非反転入力端子が第２リチウムイオン電池１ｂのプラス電極に、反転入力端子が第２リチウムイオン電池１ｂのマイナス電極（第３リチウムイオン電池１ｃのプラス電極）にそれぞれ接続されて、その時の第２リチウムイオン電池１ｂの端子間電圧（セル電圧）Ｖｂを出力端子から過充電検出回路９に出力するようになっている。
【００１０】
第３セル電圧アンプ８ｃは、その非反転入力端子が第３リチウムイオン電池１ｃのプラス電極に、反転入力端子が第３リチウムイオン電池１ｃのマイナス電極にそれぞれ接続されて、その時の第３リチウムイオン電池１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖｃを出力端子から過充電検出回路９に出力するようになっている。
【００１１】
過充電検出回路９は、３個の第１〜第３コンパレータ９ａ〜９ｃと１個のオア回路９ｄを備えている。第１コンパレータ９ａは、その非反転入力端子に第１セル電圧Ｖａを入力し、反転入力端子に第２の基準電圧としての第２基準電圧ＶTHを入力する。そして、第１コンパレータ９ａは第１セル電圧Ｖａが第２基準電圧ＶTH未満の時Ｌレベルの検出信号をオア回路９ｄに出力し第２基準電圧ＶTH以上になった時Ｈレベルの検出信号をオア回路９ｄに出力する。つまり、第１コンパレータ９ａは、第１リチウムイオン電池１ａの端子間電圧（セル電圧）Ｖａが第２基準電圧ＶTHまで充電されるとＨレベルの検出信号をオア回路９ｄに出力する。
【００１２】
尚、第１コンパレータ９ａは、ヒステリシスを有し、第１セル電圧Ｖａが一度第２基準電圧ＶTH以上になった後は、第２基準電圧ＶTHより低い予め定めた電圧ＶTLまで第１セル電圧Ｖａが下がらないと検出信号はＬレベルにならないようになっている。
【００１３】
第２コンパレータ９ｂは、その非反転入力端子に第２セル電圧Ｖｂを入力し、反転入力端子に第２基準電圧ＶTHを入力する。そして、第２コンパレータ９ｂは第２セル電圧Ｖｂが第２基準電圧ＶTH未満の時Ｌレベルの検出信号をオア回路９ｄに出力し、第２基準電圧ＶTH以上になった時Ｈレベルの検出信号をオア回路９ｄに出力する。つまり、第２コンパレータ９ｂは、第２リチウムイオン電池１ｂの端子間電圧（セル電圧）Ｖｂが第２基準電圧ＶTHまで充電されるとＨレベルの検出信号をオア回路９ｄに出力する。
【００１４】
尚、第２コンパレータ９ｂは、ヒステリシスを有し、第２セル電圧Ｖｂが一度第２基準電圧ＶTH以上になった後は、第２基準電圧ＶTHより低い予め定めた電圧ＶTLまで第２セル電圧Ｖｂが下がらないと検出信号はＬレベルにならないようになっている。
【００１５】
第３コンパレータ９ｃは、その非反転入力端子に第３セル電圧Ｖｃを入力し、反転入力端子に第２基準電圧ＶTHを入力する。そして、第３コンパレータ９ｃは第３セル電圧Ｖｃが第２基準電圧ＶTH未満の時Ｌレベルの検出信号をオア回路９ｄに出力し、第２基準電圧ＶTH以上になった時Ｈレベルの検出信号をオア回路９ｄに出力する。つまり、第３コンパレータ９ｃは、第３リチウムイオン電池１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖｃが第２基準電圧ＶTHまで充電されるとＨレベルの検出信号をオア回路９ｄに出力する。
【００１６】
尚、第３コンパレータ９ｃは、ヒステリシスを有し、第３セル電圧Ｖｃが一度第２基準電圧ＶTH以上になった後は、第２基準電圧ＶTHより低い予め定めた電圧ＶTLまで第３セル電圧Ｖｃが下がらないと検出信号はＬレベルにならないようになっている。
【００１７】
第１〜第３コンパレータ９ａ〜９ｃからの検出信号を入力するオア回路９ｄは、その出力端子が前記充電制御スイッチ３（ＰＭＯＳトランジスタのゲート端子）に接続されている。オア回路９ｄは、第１〜第３コンパレータ９ａ〜９ｃの検出信号のうち少なくとも１つの検出信号がＨレベルのとき、充電制御スイッチ３をオフ状態にする。つまり、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの少なくとも１つがその端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃが第２基準電圧ＶTH以上になると充電制御スイッチ３をオフして充電を停止させる。
【００１８】
又、第１〜第３コンパレータ９ａ〜９ｃの検出信号は、それぞれ対応する第１〜第３充電電流制御回路部４ａ〜４ｃに設けられたＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃのゲート端子に出力される。従って、第１〜第３コンパレータ９ａ〜９ｃの検出信号がＨレベルになると、対応するＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃはオンされる。つまり、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃが第２基準電圧ＶTH以上になると、対応するＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃがオンしそのＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃを介して対応する第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの電荷を放電し第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃを前記電圧ＶTLまで下げるようにする。そして、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃが前記電圧ＶTLまで下がると、再び充電を開始する。
【００１９】
尚、過放電検出回路１０は、第１〜第３セル電圧アンプ８ａ〜８ｃから各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃを入力し、その少なくとも１つが第３の基準電圧としての予め定めた基準電圧以下になった時、放電制御スイッチ２をオフしてバッテリ１の放電を停止させる。つまり、バッテリ１がパソコン本体に駆動電源を供給している状態で、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの少なくとも１つがその端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃが予め定めた基準電圧以下になった時、パソコン本体への駆動電源の供給を停止する。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃには個体差があるため、充電を開始時の端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃが相違したり、第２基準電圧ＶTHまで充電されるに要する時間が第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃによって相違する。従って、同時に各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃが第２基準電圧ＶTHになることはない。その結果、上記したように、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃのうちの１つ（例えば第１リチウムイオン電池１ａ）が第２基準電圧ＶTHになると、一旦充電を停止し、該第１リチウムイオン電池１ａの充電電荷を放電させてその端子間電圧（セル電圧）Ｖａを電圧ＶTLまで下げる。そして、充電を再開する。つまり、上記した充放電回路では、充電及び放電を繰り返すことによって第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃ全てが均等に充電されるようにしている。
【００２１】
しかしながら、充電及び放電を繰り返して均等に各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃを充電する従来方法では、リチウムイオン電池の寿命を短くしていた。充電及び放電が繰り返されるリチウムイオン電池はその回数だけストレスが他より余分に加わることになり寿命を縮める。前記したように、一般にバッテリ１を構成する各リチウムイオン電池には個体差があるため、その中で１つのリチウムイオン電池が集中して充電及び放電を繰り返す傾向がある。集中して充電及び放電を繰り返すリチウムイオン電池はさらに他のリチウムイオン電池より劣化が早い。従って、パソコンに搭載する電池パックとしての寿命は非常に短くなっていた。
【００２２】
又、特開平７−８７６７３号公報には、充電及び放電が繰り返されない充電制御方式が提案されている。この充電制御方式は、各リチウムイオン電池毎に該電池の端子間電圧を検出する検出器を設けるとともに各リチウムイオン電池毎にバイパス回路を並列に接続する。そして、検出器が検出したリチウムイオン電池の端子間電圧が予め定めた電圧に到達したとき、対応するバイパス回路を導通させることにより、個別に端子間電圧が予め定めた電圧に到達したリチウムイオン電池について充電を終了させるようにしたものである。
【００２３】
しかしながら、この制御方式では、各リチウムイオン電池の端子間電圧に関係なく予め定めた電圧に到達した電池のバイパス回路から導通するため、端子間電圧のバラツキが大きい各リチウムイオン電池を充電する場合、最初に予め定めた電圧に到達した電池のバイパス回路は長時間導通状態になる。その結果、バイパス回路の耐久性に問題が生じるとともに、消費電力の低減を図る上で問題が生じる。
【００２４】
又、特開平７−８７６７３号公報には、２個のリチウムイオン電池の端子間電圧が常に等しい状態で充電させるようにした充電制御方式も提案している。この充電制御方式は、抵抗よりなる分圧回路で組電池全体の電圧の二分の一となる電圧を作り、その二分の一の電圧を増幅率が１の増幅器に出力する。増幅器の出力端は２個のリチウムイオン電池の接続点に接続する。そして、プラス電極側のリチウムイオン電池の端子間電圧がマイナス電極側のリチウムイオン電池の端子間電圧より高い場合には、増幅率を介してマイナス電極側のリチウムイオン電池の充電が行われ、プラス電極側のリチウムイオン電池の端子間電圧がマイナス電極側のリチウムイオン電池の端子間電圧より低い場合には、プラス電極側のリチウムイオン電池の充電が行われるようにしたものである。
【００２５】
しかしながら、この制御方式では、２個のリチウムイオン電池よりなる組電池が放電使用される場合においても、前記増幅器及び分圧回路は組電池からの電源電圧によって活性化されていて無駄な電力が消費される。その結果、電池パックの使用時間の長時間化を図る上で問題であった。しかも、この制御方式では、３個以上のリチウムイオン電池よりなる組電池に応用することは、回路構成が非常に複雑となり、実質不可能であった。
【００２６】
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は充電によって二次電池の寿命を縮めることなく、しかも、充電時及び放電使用時には無駄な電力消費を低減するようにした充電回路、充放電回路、及び電池パックを提供することにある。
【００２７】
又、本発明の第２の目的は、３個以上の二次電池よりなる組電池において、充電することによって二次電池の寿命を縮めることなく、しかも、耐久性があり充電時における電力消費の低減を図ることができる充電回路を提供するにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、２以上の二次電池が直列に接続されてなる組電池を充電する充電回路において、前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池に対して並列に接続されて当該二次電池に充電電流をバイパス制御する充電電流制御手段と、前記各二次電池毎に設けられ、何れか１つの二次電池の電池電圧を基準オフセット電圧を介して入力するとともに他の二次電池の電池電圧を入力し、前記何れか１つの二次電池の電圧が前記他の二次電池の電池電圧よりも前記基準オフセット電圧の電位以上の差を有しているか否かを検出する電位差比較手段と、前記電位差比較手段から出力される出力信号に基づいて前記充電電流制御手段を介して当該二次電池への充電電流をバイパスさせる制御手段と、前記組電池に対して充電中か否かを検出し、充電中のときのみ前記電位差比較手段の検出動作を活性化する充電検出手段とを設けたことをその要旨とする。
【００２９】
請求項２に記載の発明は、２以上の二次電池が直列に接続されてなる組電池の各二次電池毎に設けられ、それぞれ当該二次電池の電池電圧を検出し当該二次電池の電池電圧が過充電状態となる予め定めた第２の基準電圧以上になったとき、前記組電池への充電を停止させる過充電検出手段を有するとともに、前記各二次電池毎に設けられ、それぞれ当該二次電池の電池電圧を検出し当該二次電池の電池電圧が過放電となる予め定めた第３の基準電圧以下になったとき、放電を停止させる過放電検出手段を有した充放電回路において、前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池に対して並列に接続されて当該二次電池に充電電流をバイパス制御する充電電流制御手段と、前記各二次電池毎に設けられ、何れか１つの二次電池の電池電圧を第１の基準電圧を介して入力するとともに他の二次電池の電池電圧を入力し、前記何れか１つの二次電池の電圧が前記他の二次電池の電池電圧よりも前記第１の基準電圧の電位以上の差を有しているか否かを検出する電位差比較手段と、前記電位差比較手段から出力される出力信号に基づいて前記充電電流制御手段を介して当該二次電池への充電電流をバイパスさせる制御手段と、前記組電池に対して充電中か否かを検出し、充電中のときのみ前記電位差比較手段の検出動作を活性化する充電検出手段とを設けたことをその要旨とする。
【００３１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の充放電回路において、前記電位差比較手段は、前記何れか１つの二次電池の電圧が前記他の二次電池の電池電圧よりも前記第１の基準電圧以上の差を有しているとき、前記充電電流制御手段を非導通状態から導通状態に制御する出力信号を出力することをその要旨とする。
【００３３】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の充放電回路において、前記過充電検出手段からの出力信号に基づいてオン・オフ制御される充電制御スイッチと前記過放電検出手段からの出力信号に基づいてオン・オフ制御される放電制御スイッチを直列に接続し、その直列回路を前記組電池に対して直列に接続するとともに、充電時において前記充電検出手段からの検出信号に基づいて前記過放電検出手段からの出力信号を無効化し前記放電制御スイッチをオン状態にするゲート回路を設けたことをその要旨とする。
【００３４】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか１に記載の充放電回路を備えた電池パックをその要旨とする。
【００３５】
（作用）
請求項１，２及び５に記載の発明によれば、電位差比較手段は各二次電池毎に設けられ、何れか１つの二次電池の電池電圧が他の二次電池の電池電圧よりも基準オフセット電圧の電位以上の差を有しているか否かを検出する。そして、制御手段はその電位差に基づいて充電電流制御手段を介して当該二次電池への充電電流をバイパスさせる。充電検出手段は組電池に対して充電中か否かを検出し、充電中のときのみ電位差比較手段の検出動作を活性化する。
【００３６】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の作用に加えて、電位差比較手段は、何れか１つの二次電池の電圧が他の二次電池の電池電圧よりも第１の基準電圧の電位以上の差を有しているとき、充電電流制御手段を非導通状態から導通状態に制御する。
【００３８】
請求項４に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の作用に加えて、ゲート回路は充電時において充電検出手段からの検出信号に基づいて過放電検出手段からの出力信号を無効化し放電制御スイッチをオン状態にする。
【００３９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１に従って説明する。尚、本実施形態は、図３で説明した従来の充放電回路に新たな構成要件を加えた充放電回路であるので、説明の便宜上、同一の構成部分は同一名称及び同一符号を付して詳細な説明は省略する。又、図１における過充電検出回路９を構成する３個の第１〜第３コンパレータ９ａ〜９ｃも図３で説明した従来の第１〜第３コンパレータ９ａ〜９ｃとはヒステリシスを持たない点が相違するだけなので、その詳細な説明は省略する。つまり、図１の第１〜第３コンパレータ９ａ〜９ｃは、第２基準電圧ＶTH以上になった時Ｈレベル、第２基準電圧ＶTH未満の時Ｌレベルの検出信号を出力する。
【００４０】
図１において、バッテリ１のプラス側電極と放電制御スイッチ２の間には、充電検出用抵抗ＲＳが接続されている。又、充放電制御回路７には、セル電圧検出回路８、過充電検出回路９及び過放電検出回路１０の他に、充電検出手段としての充電検出回路２１、ゲート回路２２及び電位差検出手段としてのバランス電流制御回路２３を備えている。
【００４１】
充電検出回路２１はコンパレータ２１ａであって、その非反転入力端子が充電検出用抵抗ＲＳと放電制御スイッチ２との接続点に接続され、反転入力端子が第２基準オフセット電圧ＶTH2を介して充電検出用抵抗ＲＳとバッテリ１との接続点に接続されている。第２基準オフセット電圧ＶTH2は、充電時において充電検出用抵抗ＲＳに流れる電流に基づく同充電検出用抵抗ＲＳの端子間電圧より低い電圧値に設定されている。
【００４２】
従って、充電時においては、コンパレータ２１ａの非反転入力端子の入力電圧が反転入力端子の入力電圧より高くなり、コンパレータ２１ａはＨレベルの出力信号を出力する。反対に、放電使用時においては、非反転入力端子の入力電圧が反転入力端子の入力電圧より低くなり、コンパレータ２１ａはＬレベルの出力信号を出力する。つまり、充電検出回路２１は、充電時にはＨレベルの出力信号を、放電使用時にはＬレベルの出力信号を出力する。
【００４３】
充電検出回路２１の出力信号はゲート回路２２に出力される。ゲート回路２２は、アンド回路２２ａとインバータ回路２２ｂを有している。アンド回路２２ａは２入力端子のアンド回路であって、一方の入力端子はインバータ回路２２ｂを介して充電検出回路２１の出力信号を入力するとともに、他方の入力端子は過放電検出回路１０からの出力信号を入力する。又、アンド回路２２ａの出力端子は、放電制御スイッチ２（ＰＭＯＳトランジスタのゲート端子）に接続されている。
【００４４】
従って、過放電検出回路１０からＬレベルの出力信号及び充電検出回路２１からＨレベルの出力信号が出力されると、アンド回路２２ａはＬレベルの出力信号を放電制御スイッチ２（ＰＭＯＳトランジスタのゲート端子）に出力して同放電制御スイッチ２（ＰＭＯＳトランジスタ）をオン状態にする。また、放電使用時であって第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの少なくとも１つがその端子間電圧（セル電圧）Ｖａ〜Ｖｃが予め定めた基準電圧以下、即ち過放電電圧になった時、充電状態になく、充電検出回路２１からＬレベルの出力信号が出力されれば放電制御スイッチ２（ＰＭＯＳトランジスタ）はオフ状態となる。
【００４５】
バランス電流制御回路２３は、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対応して３個の第１〜第３電位差比較用コンパレータ２４ａ〜２４ｃと同じく３個の第１〜第３アンド回路２５ａ〜２５ｃを備えている。
【００４６】
第１〜第３電位差比較用コンパレータ２４ａ〜２４ｃは、１つの非反転入力端子と、２つの反転入力端子を有している。各コンパレータ２４ａ〜２４ｃは、非反転入力端子に入力される入力電圧と、２つの反転入力端子に入力される入力電圧のうち低い電圧の入力電圧と比較するようになっている。そして、各コンパレータ２４ａ〜２４ｃは、非反転入力端子に入力される入力電圧が低い電圧の反転入力端子の入力電圧以上高くなると、Ｈレベルの出力信号を出力する。反対に、各コンパレータ２４ａ〜２４ｃは、非反転入力端子に入力される入力電圧が低い電圧の反転入力端子の入力電圧未満になると、Ｌレベルの出力信号を出力する。
【００４７】
尚、本実施形態では、第１〜第３電位差比較用コンパレータ２４ａ〜２４ｃは、前記充電検出回路２１の出力信号を入力し、Ｈレベルの出力信号に基づいて活性化される。各コンパレータ２４ａ〜２４ｃは、差動増幅型のコンパレータであって、定電流源を構成するトランジスタを充電検出回路２１の出力信号によってオン・オフさせている。ちなみに、充電検出回路２１の出力信号がＨレベルの時（充電の時）、トランジスタはオンし、各コンパレータ２４ａ〜２４ｃは活性化され比較動作を行う。反対に、充電検出回路２１の出力信号がＬレベルの時（放電使用の時）、トランジスタはオフし、各コンパレータ２４ａ〜２４ｃは非活性化され比較動作をしない。従って、放電使用の時には、各コンパレータ２４ａ〜２４ｃは非活性化となり電力を消費することはない。
【００４８】
第１電位差比較用コンパレータ２４ａは、その非反転入力端子が第１の基準電圧としての第１基準オフセット電圧VDを介してセル電圧検出回路８に設けた第１セル電圧アンプ８ａの出力端子に接続されている。第１電位差比較用コンパレータ２４ａの２つの反転入力端子は、それぞれセル電圧検出回路８に設けた第２セル電圧アンプ８ｂと第３セル電圧アンプ８ｃの出力端子に接続されている。第１基準オフセット電圧VDは、予め定めた電圧である。
【００４９】
従って、第１電位差比較用コンパレータ２４ａは、第１セル電圧アンプ８ａの出力電圧（第１リチウムイオン電池１ａの端子間電圧Ｖａ）が、第２又は第３リチウムイオン電池１ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖｃのいずれかよりも第１基準オフセット電圧VD以上高くなると、Ｈレベルの出力信号を第１アンド回路２５ａに出力する。
【００５０】
又、第２電位差比較用コンパレータ２４ｂは、その非反転入力端子が第１基準オフセット電圧VDを介して第２セル電圧アンプ８ｂの出力端子に接続されている。第２電位差比較用コンパレータ２４ｂの２つの反転入力端子は、それぞれ第１セル電圧アンプ８ａと第３セル電圧アンプ８ｃの出力端子に接続されている。
【００５１】
従って、第２電位差比較用コンパレータ２４ｂは、第２セル電圧アンプ８ｂの出力電圧（第２リチウムイオン電池１ｂの端子間電圧Ｖｂ）が、第１又は第３リチウムイオン電池１ａ，１ｃの端子間電圧Ｖａ，Ｖｃのいずれかよりも第１基準オフセット電圧VD以上高くなると、Ｈレベルの出力信号を第２アンド回路２５ｂに出力する。
【００５２】
さらに、第３電位差比較用コンパレータ２４ｃは、その非反転入力端子が第１基準オフセット電圧VDを介して第３セル電圧アンプ８ｃの出力端子に接続されている。第３電位差比較用コンパレータ２４ｃの２つの反転入力端子は、それぞれ第１セル電圧アンプ８ａと第２セル電圧アンプ８ｂの出力端子に接続されている。
【００５３】
従って、第３電位差比較用コンパレータ２４ｃは、第３セル電圧アンプ８ｃの出力電圧（第３リチウムイオン電池１ｃの端子間電圧Ｖｃ）が、第１又は第２リチウムイオン電池１ａ，１ｂの端子間電圧Ｖａ，Ｖｂのいずれかよりも第１基準オフセット電圧VD以上高くなると、Ｈレベルの出力信号を第３アンド回路２５ｃに出力する。
【００５４】
第１〜第３アンド回路２５ａ〜２５ｃは、それぞれ対応する第１〜第３電位差比較用コンパレータ２４ａ〜２４ｃからの出力信号を入力するとともに、前記充電検出回路２１の出力信号を入力する。そして、充電検出回路２１の出力信号がＨレベルの時（充電の時）、第１〜第３アンド回路２５ａ〜２５ｃはそれぞれ対応する第１〜第３電位差比較用コンパレータ２４ａ〜２４ｃの出力信号をそれぞれ対応する第１〜第３充電電流制御回路部４ａ〜４ｃに設けたＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃのゲート端子に出力する。
【００５５】
詳述すると、第１アンド回路２５ａの出力端子は、第１充電電流制御回路部４ａに設けたＮＭＯＳトランジスタ６ａのゲート端子に接続されている。つまり、第１セル電圧アンプ８ａの出力電圧（第１リチウムイオン電池１ａの端子間電圧Ｖａ）が、第２又は第３リチウムイオン電池１ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖｃのいずれかよりも第１基準オフセット電圧VD以上高くなると、ＮＭＯＳトランジスタ６ａはオンされる。
【００５６】
又、第２アンド回路２５ｂの出力端子は、第２充電電流制御回路部４ｂに設けたＮＭＯＳトランジスタ６ｂのゲート端子に接続されている。つまり、第２セル電圧アンプ８ｂの出力電圧（第２リチウムイオン電池１ｂの端子間電圧Ｖｂ）が、第１又は第３リチウムイオン電池１ａ，１ｃの端子間電圧Ｖａ，Ｖｃのいずれかよりも第１基準オフセット電圧VD以上高くなると、ＮＭＯＳトランジスタ６ｂはオンされる。
【００５７】
さらに、第３アンド回路２５ｃの出力端子は、第３充電電流制御回路部４ｃに設けたＮＭＯＳトランジスタ６ｃのゲート端子に接続されている。つまり、第３セル電圧アンプ８ｃの出力電圧（第３リチウムイオン電池１ｃの端子間電圧Ｖｃ）が、第１又は第２リチウムイオン電池１ａ，１ｂの端子間電圧Ｖａ，Ｖｂのいずれかよりも第１基準オフセット電圧VD以上高くなると、ＮＭＯＳトランジスタ６ｃはオンされる。
【００５８】
次に、上記のように構成した充放電回路の作用について説明する。
説明の便宜上、過充電検出回路９を構成する第１〜第３コンパレータ９ａ〜９ｃにかかる第２基準電圧ＶTHを４．２ボルト、第１基準オフセット電圧VDを０．２ボルトとする。
【００５９】
さて、入出力端子ｔ１，ｔ２に充電器等を接続してバッテリ１に対して充電を行うと、充電検出回路２１はＨレベルの出力信号を出力してバランス電流制御回路２３を活性化させる。
【００６０】
このとき、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃが共に、例えば３．８ボルトであるとき、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃには、お互いに０．２ボルト（第１基準オフセット電圧VD）の電位差がないとして、バランス電流制御回路２３の第１〜第３電位差比較用コンパレータ２４ａ〜２４ｃは、Ｌレベルの出力信号を次段の第１〜第３アンド回路２５ａ〜２５ｃに出力する。従って、バランス電流設定回路４の第１〜第３充電電流制御回路部４ａ〜４ｃは非導通状態となっており、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対して４．２ボルトに向かって均等に充電がなされている。
【００６１】
又、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃの間に０．２ボルト（第１基準オフセット電圧VD）以上の電位差がある場合、例えば第１〜第３リチウムイオン電池１ａの端子間電圧Ｖａが３．８ボルト、第２及び第３リチウムイオン電池１ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖｃが３．５ボルトのとき、バランス電流制御回路２３の第１電位差比較用コンパレータ２４ａは、Ｈレベルの出力信号を次段の第１アンド回路２５ａに出力する。一方、バランス電流制御回路２３の第２及び第３電位差比較用コンパレータ２４ｂ，２４ｃは、Ｌレベルの出力信号を次段の第２及び第３アンド回路２５ｂ，２５ｃに出力する。
【００６２】
従って、バランス電流設定回路４の第１充電電流制御回路部４ａだけが導通状態となり、第２及び第３リチウムイオン電池１ｂ，１ｃに対してまず３．８ボルトに向かって均等に充電がなされている。このとき、従来と相違して充電が継続されているため第１充電電流制御回路部４ａが導通状態になっても第１リチウムイオン電池１ａは第１充電電流制御回路部４ａを介して充電電荷を放電することはない。
【００６３】
やがて、第２及び第３リチウムイオン電池１ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖｃと第１リチウムイオン電池１ａの端子間電圧Ｖａとの電位差が０．２ボルト（第１基準オフセット電圧VD）未満に縮まると、バランス電流制御回路２３の第１電位差比較用コンパレータ２４ａは、Ｌレベルの出力信号を次段の第１アンド回路２５ａに出力する。その結果、第１充電電流制御回路部４ａは、第２及び第３充電電流制御回路部４ｂ，４ｃとともに非導通状態となる。
【００６４】
つまり、第２及び第３リチウムイオン電池１ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖｃと第１リチウムイオン電池１ａの端子間電圧Ｖａとの電位差が０．２ボルト（第１基準オフセット電圧VD）未満であって第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対して均等に充電がなされるとして、各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対して４．２ボルトに向かって充電がなされる。
【００６５】
やがて、０．２ボルト（第１基準オフセット電圧VD）未満の電位差で均等に充電がなされ、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃのうち１つが４．２ボルトになると（第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃがほぼ４．２ボルトになると）充電制御スイッチ３がオフされて充電が終了する。
【００６６】
この時、充電検出回路２１はＬレベルの出力信号を出力してバランス電流制御回路２３を非活性となり次の充電まで待つ。
次に、上記のように構成した充放電回路の特徴を以下に記載する。
【００６７】
（１）本実施形態では、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃが均等に４．２ボルトになるまでの間、真っ先に４．２ボルトになって電池が充電と放電を繰り返すといったことがない。従って、充電時において充電と放電とが繰り返されることとによるリチウムイオン電池の劣化はなく、電池及び電池パックの長寿命化に貢献することができる。
【００６８】
（２）本実施形態では、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃが均等に４．２ボルトになるまでの間、充電動作が継続されるため、従来の充電と放電とが繰り返される際のその放電時に充電動作が停止されるのにくらべて充電時間を短縮することができる。
【００６９】
（３）又、本実施形態では、真っ先に４．２ボルトになったリチウムイオン電池に対する充電電流制御回路部が、他のリチウムイオン電池が４．２ボルトになるまでの間導通状態になることはない。従って、長時間にわたって充電電流制御回路部に電流が流れることによる耐久性の問題や無駄な電力の消費はない。
【００７０】
（４）本実施形態では、充電検出回路２１を設け、放電使用時にはバランス電流制御回路２３を非活性にした。従って、放電使用時にはリチウムイオン電池の無駄な電力消費を低減させることができる。
【００７１】
しかも、放電使用時にバランス電流制御回路２３が非活性になることによって、バランス電流設定回路４の各充電電流制御回路４ａ〜４ｃはＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃがオフして非導通状態に制御される。従って、放電使用時に、各充電電流制御回路４ａ〜４ｃを介して各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの充電電荷が放電されることはない。つまり、放電使用時には、充電電流制御回路４ａ〜４ｃによる無用な電力消費はない。
【００７２】
（５）本実施形態では、充電検出回路２１とゲート回路２２を設け、バッテリ１の充電時において第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの少なくとも１つが過放電電圧になっていても過放電検出回路１０の検出結果に関係なく放電制御スイッチ２（ＰＭＯＳトランジスタ）をオン状態にした。従って、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの少なくとも１つが過放電電圧になっている充電においては、従来のように放電制御スイッチ２（ＰＭＯＳトランジスタ）の寄生ダイオードＤ２を介して充電電流が流れるといったことはない。その結果、寄生ダイオードＤ２を介して充電電流が流れ放電制御スイッチ２（ＰＭＯＳトランジスタ）が発熱するといったことがない。
【００７３】
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図２に従って説明する。尚、本実施形態では、前記第１実施形態で説明したバランス電流制御回路２３を変更したものである。そのため、説明の便宜上、その変更部分について詳細に説明し、第１実施形態と同一の構成部分は同一名称及び同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７４】
図２において、バランス電流制御回路３１は、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対応して３個の第１〜第３差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃと同じく３個の第１〜第３優先回路３３ａ〜３３ｃを備えている。第１〜第３差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃは、非反転入力端子と反転入力端子を有し、非反転入力端子に入力される入力電圧から反転入力端子に入力される入力電圧を引いた電圧（差電圧）を増幅するようになっている。尚、各差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃは、差電圧が０ボルト以下になるときはその出力電圧が予め定めた最低値に固定されるようになっている。この最低値は、本実施形態では、第１〜第３充電電流制御回路部４ａ〜４ｃに設けたＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃのゲート端子に入力したとき、ＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃがオフ状態となる電圧値である。
【００７５】
又、本実施形態では、差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃは、前記充電検出回路２１の出力信号を入力し、Ｈレベルの出力信号に基づいて活性化される。各差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃは、差動増幅型のアンプであって、定電流源を構成するトランジスタを充電検出回路２１の出力信号によってオン・オフさせている。そして、第１実施形態と同様に、充電検出回路２１の出力信号がＨレベルの時（充電の時）、トランジスタはオンし、各差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃは活性化され比較動作を行う。反対に、充電検出回路２１の出力信号がＬレベルの時（放電使用の時）、トランジスタはオフし、各差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃは非活性化され比較動作をしない。従って、放電使用の時には、各差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃは非活性化となり電力を消費することはない。
【００７６】
第１差電圧アンプ３２ａは、その非反転入力端子がセル電圧検出回路８に設けた第１セル電圧アンプ８ａの出力端子に接続されている。第１差電圧アンプ３２ａの反転入力端子は、第１優先回路３３ａの出力端子に接続されている。第１優先回路３３ａは、セル電圧検出回路８に設けた第２セル電圧アンプ８ｂと第３セル電圧アンプ８ｃの出力端子に接続され、第２又は第３リチウムイオン電池１ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖｃのいずれか低い電圧のほうを第１差電圧アンプ３２ａの反転入力端子に入力電圧として出力する。
【００７７】
従って、第１差電圧アンプ３２ａは、第１セル電圧アンプ８ａの出力電圧（第１リチウムイオン電池１ａの端子間電圧Ｖａ）と、第２又は第３リチウムイオン電池１ｂ，１ｃの端子間電圧Ｖｂ，Ｖｃのいずれか低いほうの電圧との差電圧を増幅してその差電圧に相対した増幅電圧値の出力電圧を出力する。
【００７８】
第１差電圧アンプ３２ａの出力電圧は、第１充電電流制御回路部４ａに設けたＮＭＯＳトランジスタ６ａのゲート端子に出力される。つまり、ＮＭＯＳトランジスタ６ａは、第１差電圧アンプ３２ａの出力電圧、すなわち、差電圧に応じた大きさの出力電圧に応じてＮＭＯＳトランジスタ６ａのオン抵抗が相対的に変更される。
【００７９】
つまり、第１差電圧アンプ３２ａの出力電圧の値が大きいほど、ＮＭＯＳトランジスタ６ａのオン抵抗が小さくなり、第１充電電流制御回路部４ａ、即ち、抵抗５ａ及びＮＭＯＳトランジスタ６ａを介して流れる電流を増大させることができる。
【００８０】
第２差電圧アンプ３２ｂは、その非反転入力端子がセル電圧検出回路８に設けた第２セル電圧アンプ８ｂの出力端子に接続されている。第２差電圧アンプ３２ｂの反転入力端子は、第２優先回路３３ｂの出力端子に接続されている。第２優先回路３３ｂは、セル電圧検出回路８に設けた第１セル電圧アンプ８ａと第３セル電圧アンプ８ｃの出力端子に接続され、第１又は第３リチウムイオン電池１ａ，１ｃの端子間電圧Ｖａ，Ｖｃのいずれか低い電圧のほうを第２差電圧アンプ３２ｂの反転入力端子に入力電圧として出力する。
【００８１】
従って、第２差電圧アンプ３２ｂは、第２セル電圧アンプ８ｂの出力電圧（第２リチウムイオン電池１ｂの端子間電圧Ｖｂ）と、第１又は第３リチウムイオン電池１ａ，１ｃの端子間電圧Ｖａ，Ｖｃのいずれか低いほうの電圧との差電圧を増幅してその差電圧に相対した増幅電圧値の出力電圧を出力する。
【００８２】
第２差電圧アンプ３２ｂの出力電圧は、第２充電電流制御回路部４ｂに設けたＮＭＯＳトランジスタ６ｂのゲート端子に出力される。同様に、ＮＭＯＳトランジスタ６ｂは、第２差電圧アンプ３２ｂの出力電圧、すなわち、差電圧に応じた大きさの出力電圧に応じてＮＭＯＳトランジスタ６ｂのオン抵抗が相対的に変更される。
【００８３】
つまり、第２差電圧アンプ３２ｂの出力電圧の値が大きいほど、ＮＭＯＳトランジスタ６ｂのオン抵抗が小さくなり、第２充電電流制御回路部４ｂ、即ち、抵抗５ｂ及びＮＭＯＳトランジスタ６ｂを介して流れる電流を増大させることができる。
【００８４】
第３差電圧アンプ３２ｃは、その非反転入力端子が第３セル電圧アンプ８ｃの出力端子に接続されている。第３差電圧アンプ３２ｃの反転入力端子は、第３優先回路３３ｃの出力端子に接続されている。第３優先回路３３ｃは、第１セル電圧アンプ８ａと第２セル電圧アンプ８ｂの出力端子に接続され、第１又は第２リチウムイオン電池１ａ，１ｂの端子間電圧Ｖａ，Ｖｂのいずれか低い電圧のほうを第３差電圧アンプ３２ｃの反転入力端子に入力電圧として出力する。
【００８５】
従って、第３差電圧アンプ３２ｃは、第３セル電圧アンプ８ｃの出力電圧（第３リチウムイオン電池１ｃの端子間電圧Ｖｃ）と、第１又は第２リチウムイオン電池１ａ，１ｂの端子間電圧Ｖａ，Ｖｂのいずれか低いほうの電圧との差電圧を増幅してその差電圧に相対した増幅電圧値の出力電圧を出力する。
【００８６】
第３差電圧アンプ３２ｃの出力電圧は、第３充電電流制御回路部４ｃに設けたＮＭＯＳトランジスタ６ｃのゲート端子に出力される。同様に、ＮＭＯＳトランジスタ６ｃは、第３差電圧アンプ３２ｃの出力電圧、すなわち、差電圧に応じた大きさの出力電圧に応じてＮＭＯＳトランジスタ６ｃのオン抵抗が相対的に変更される。
【００８７】
つまり、第３差電圧アンプ３２ｃの出力電圧の値が大きいほど、ＮＭＯＳトランジスタ６ｃのオン抵抗が小さくなり、第３充電電流制御回路部４ｃ、即ち、抵抗５ｃ及びＮＭＯＳトランジスタ６ｃを介して流れる電流を増大させることができる。
【００８８】
次に、上記のように構成した充放電回路の作用について説明する。
さて、入出力端子ｔ１，ｔ２に充電器等を接続してバッテリ１に対して充電を行うと、充電検出回路２１はＨレベルの出力信号を出力してバランス電流制御回路３１を活性化させる。
【００８９】
このとき、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃが共に、例えば３．８ボルトであるとき、差電圧は０ボルトであるため、各差電圧アンプ３２ａ〜３２ｃの出力電圧は最低値となる。従って、第１〜第３充電電流制御回路部４ａ〜４ｃのＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃは、オフ状態となり、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対して４．２ボルトに向かって均等に充電がなされている。
【００９０】
又、例えば第１リチウムイオン電池１ａの端子間電圧Ｖａが３．８ボルト、第２リチウムイオン電池１ｂの端子間電圧Ｖｂが３．６ボルト、第３リチウムイオン電池１ｃの端子間電圧Ｖｃが３．５ボルトの場合、第１差電圧アンプ３２ａは０．３ボルトの差電圧、第２差電圧アンプ３２ｂは０．１ボルトの差電圧、第３差電圧アンプ３２ｃはマイナス０．１ボルトの差電圧をそれぞれ入力する。
【００９１】
従って、第１差電圧アンプ３２ａは最も大きな値の出力電圧を出力し、第２差電圧アンプ３２ｂはその次に大きな値の出力電圧を出力し、第３差電圧アンプ３２ｃはさらに小さい最低値の出力電圧を出力する。
【００９２】
従って、第１及び第２充電電流制御回路部４ａ，４ｂが導通状態で、第３充電電流制御回路部４ｃが非導通状態となる。さらに、第１充電電流制御回路部４ａは第２充電電流制御回路部４ｂよりオン抵抗が小さいので電流が多く流れる。つまり、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃのうち端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃが小さい順に充電電流が大きくなるようにしている。その結果、次第に、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃが等しくなる。
【００９３】
やがて、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの端子間電圧Ｖａ〜Ｖｃが等しくなると、前記と同様に、第１〜第３充電電流制御回路部４ａ〜４ｃのＮＭＯＳトランジスタ６ａ〜６ｃは、オフ状態となり、第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに対して４．２ボルトに向かって均等に充電がなされている。
【００９４】
次に、上記のように構成した充放電回路の特徴を以下に記載する。
本実施形態は前記第１実施形態に記載した（１）〜（５）の特徴に加えて、各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃの電位差が大きいときには、その電位差に応じた充電電流が各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃに流れるように制御できる。従って、各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃのセル電圧Ｖａ〜Ｖｃを均等化する時間をさらに短縮することができる。
【００９５】
尚、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように実施してもよい。
・前記実施形態では、携帯電子機器としてのノートパソコンの充放電回路に具体化したが、例えばデジタルカメラ、デジタルビデオ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話等の携帯電子機器に具体化してもよい。
【００９６】
・前記各実施形態では、３個の第１〜第３リチウムイオン電池１ａ〜１ｃよりなるバッテリ１に具体化したが、２又は４個以上のリチウムイオン電池よりなるバッテリの充放電回路に具体化してもよい。
【００９７】
・前記各実施形態では、二次電池としてリチウムイオン電池に具体化したが、それ以外の二次電池の充放電回路に具体化してもよい。
・前記各実施形態では、過充電検出回路９を設けたが、パソコン本体側に設けた又は単独に電池パックに充電電流を供給する充電器が確実に定電流定電圧制御が確実にできる場合には過充電検出回路９を省略して実施してもよい。
【００９８】
・前記第１実施形態では、第１基準オフセット電圧VDを０．２ボルトに設定したが、この値に限定されず任意に設定してもよい。即ち、第１基準オフセット電圧VDを０．２ボルトより小さな値にすることで、さらに各リチウムイオン電池１ａ〜１ｃのセル電圧Ｖａ〜Ｖｃを均等化させることが可能となる。
【００９９】
以上の様々な実施形態をまとめると、以下のようになる。
（付記１）  ３以上の二次電池が直列に接続されてなる組電池を充電する充電回路において、前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池に対して並列に接続されて当該二次電池に充電電流をバイパス制御する充電電流制御手段と、前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池の電池電圧と他の二次電池の電池電圧との電位差を検出し、その電位差に基づいて前記充電電流制御手段を介して当該二次電池への充電電流をバイパスさせる電位差検出手段とを設けたことを特徴とする充電回路。（１）
（付記２）  ２以上の二次電池が直列に接続されてなる組電池を充電する充電回路において、前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池に対して並列に接続されて当該二次電池に充電電流をバイパス制御する充電電流制御手段と、前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池の電池電圧と他の二次電池の電池電圧との電位差を検出し、その電位差に基づいて前記充電電流制御手段を介して当該二次電池への充電電流をバイパスさせる電位差検出手段と、前記組電池に対して充電中か否かを検出し、充電中のときのみ前記電位差検出手段の検出動作を活性化する充電検出手段とを設けたことを特徴とする充電回路。（２）
（付記３）  ２以上の二次電池が直列に接続されてなる組電池の各二次電池毎に設けられ、それぞれ当該二次電池の電池電圧を検出し当該二次電池の電池電圧が過充電状態となる予め定めた第２の基準電圧以上になったとき、前記組電池への充電を停止させる過充電検出手段を有するとともに、前記各二次電池毎に設けられそれぞれ当該二次電池の電池電圧を検出し当該二次電池の電池電圧が過放電となる予め定めた第３の基準電圧以下になったとき、放電を停止させる過放電停止手段を有した充放電回路において、前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池に対して並列に接続されて当該二次電池に充電電流をバイパス制御する充電電流制御手段と、前記各二次電池毎に設けられ、当該二次電池の電池電圧と他の二次電池の電池電圧との電位差を検出し、その電位差に基づいて前記充電電流制御手段を介して当該二次電池への充電電流をバイパスさせる電位差検出手段と、前記組電池に対して充電中か否かを検出し、充電中のときのみ前記電位差検出手段の検出動作を活性化する充電検出手段とを設けたことを特徴とする充放電回路。（３）
（付記４）  付記３に記載の充放電回路において、前記電位差検出手段は、前記電位差が予め定めた第１の基準電圧以上高くなったとき、前記充電電流制御手段を非導通状態から導通状態に制御する出力信号を出力することを特徴とする充放電回路。（４）
（付記５）  付記３に記載の充放電回路において、前記電位差検出手段は、前記電位差に応じて前記充電電流制御手段のバイパスする電流値を制御する出力信号を出力することを特徴とする充放電回路。（５）
（付記６）  付記３に記載の充放電回路において、前記過充電検出手段からの出力信号に基づいてオン・オフ制御される充電制御スイッチと前記過放電検出手段からの出力信号に基づいてオン・オフ制御される放電制御スイッチを直列に接続し、その直列回路を前記組電池に対して直列に接続するとともに、充電時において前記充電検出手段からの検出信号に基づいて前記過放電検出手段からの出力信号を無効化し前記放電制御スイッチをオン状態にするゲート回路を設けたことを特徴とする充放電回路。（６）
（付記７）  付記３〜付記６のいずれか１に記載の充放電回路を備えた電池パック。（７）
（付記８）  付記１に記載の充電回路において、各二次電池に毎に設けられ、それぞれ当該二次電池の電池電圧を検出し当該二次電池の電池電圧が予め定めた第２の基準電圧以上になったとき、組電池への充電を停止させる過充電検出手段を設けた充電回路。
【０１００】
（付記９）  付記２に記載の充電回路において、各二次電池に毎に設けられ、それぞれ当該二次電池の電池電圧を検出し当該二次電池の電池電圧が予め定めた第２の基準電圧以上になったとき、組電池への充電を停止させる過充電検出手段を設けた充電回路。
【０１０１】
【発明の効果】
請求項１〜５に記載の発明によれば、二次電池の寿命を縮めることなく、しかも、充電時及び放電使用時には無駄な電力消費の低減を図ることができる優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態を説明するための電池パックに内蔵された充放電回路図である。
【図２】第２実施形態を説明するための電池パックに内蔵された充放電回路図である。
【図３】従来の電池パックに内蔵された充放電回路図である。
【符号の説明】
１  バッテリ
２  放電制御スイッチ
３  充電制御スイッチ
４  バランス電流設定回路
７  充放電制御回路
８  セル電圧検出回路
９  過充電検出回路
１０  過放電検出回路
２１  充電検出回路
２２  ゲート回路
２３，３１  バランス電流制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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