(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池と負荷もしくは充電器との電流経路に設けられた制御トランジスタを制御して、前記二次電池の充放電を制御する充放電制御回路であって、
前記制御トランジスタに流れる電流によって発生する電圧と、第一の基準電圧と、を比較する第一の比較回路と、
前記第一の比較回路の出力によってオンオフが制御され、前記制御トランジスタと温度特性およびゲートソース電圧特性が等しい基準トランジスタと、前記基準トランジスタに電流を流す定電流回路と、を備え、前記第一の基準電圧よりも高い第二の基準電圧を出力する第二の基準電圧回路と、
前記制御トランジスタに流れる電流によって発生する電圧と前記第二の基準電圧とを比較する第二の比較回路と、を有する過電流保護回路を備え、
前記制御トランジスタに所定の値以下の電流が流れているときは、前記基準トランジスタがオフ状態であり、
前記制御トランジスタに流れる電流によって発生する電圧が前記第一の基準電圧を越えたときに、先ず前記基準トランジスタがオンして、
さらに前記制御トランジスタに流れる電流が増加し、前記制御トランジスタに流れる電流によって発生する電圧が前記第二の基準電圧を越えたときに、前記制御トランジスタをオフする、ことを特徴とする充放電制御回路。
【請求項２】
前記過電流保護回路は、前記制御トランジスタに流れる放電過電流を検出する放電過電流保護回路、または、前記制御トランジスタに流れる充電過電流を検出する充電過電流保護回路、または、その両方であることを特徴とする請求項１記載の充放電制御回路。
【請求項３】
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、前記二次電池の充放電を制御する制御トランジスタと、
前記制御トランジスタを制御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または２に記載の充放電制御回路と、
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充放電制御回路及びバッテリ装置に関し、特に、その過電流保護回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９に、従来の充放電制御回路を備えたバッテリ装置のブロック図を示す。従来の充放電制御回路を備えたバッテリ装置は、二次電池１０１と、ＮｃｈＦＥＴ９０１、９０２と、定電流回路９０３と、コンパレータ９０４と、過放電検出回路９０５と、過充電検出回路９０６と、放電制御回路９０７と、充電制御回路９０８と、放電制御ＦＥＴ９１０と、充電制御ＦＥＴ９１１と、負荷９０９が接続される外部端子１５５及び１５６で構成されている。ＮｃｈＦＥＴ９０１、９０２と、定電流回路９０３と、コンパレータ９０４は、放電過電流保護回路を構成している。
【０００３】
以下に、従来のバッテリ装置の放電過電流保護回路の動作について説明する。過電流検出電流をＩｏｃ、ＮｃｈＦＥＴ９０１、９０２のオン抵抗をＲｏｎ９０１、Ｒｏｎ９０２、放電制御ＦＥＴ９１０と充電制御ＦＥＴ９１１のオン抵抗をＲｏｎ９１０、Ｒｏｎ９１１とする。この時、定電流回路９０３から発生する定電流Ｉｒｅｆを以下のように設定する。
【０００４】
Ｉｒｅｆ＝Ｉｏｃ×（Ｒｏｎ９１１＋Ｒｏｎ９１０）÷（Ｒｏｎ９０２＋Ｒｏｎ９０１）
ここで、ＮｃｈＦＥＴ９０１、９０２は放電制御ＦＥＴ９１０、充電制御ＦＥＴ９１１とそれぞれ同じ温度特性、およびソース・ゲート電圧特性を有するものであれば、
（Ｒｏｎ９０２＋Ｒｏｎ９０１）÷（Ｒｏｎ９１１＋Ｒｏｎ９１０）＝Ｋ（定数）
となる。そして、定電流回路９０３から一定の基準電流Ｉｒｅｆが供給されていれば、過電流検出電流Ｉｏｃも一定の大きさに設定できる。
【０００５】
なお、上述のように、これらのＮｃｈＦＥＴ９０１、９０２、放電制御ＦＥＴ９１０と、充電制御ＦＥＴ９１１を同一半導体集積回路内に構成して、充電制御ＦＥＴ９１１とＮｃｈＦＥＴ９０２、および放電制御ＦＥＴ９１０とＮｃｈＦＥＴ９０１の（ゲート幅／ゲート長）以外のパラメータを同じにすれば、上記条件は満たされる。
【０００６】
定数Ｋは、過電流保護回路での消費電流とサイズを考慮して１以上（Ｋ＞１）とするため、基準電流Ｉｒｅｆの大きさを小さくし、ＮｃｈＦＥＴ９０１、９０２のサイズをそれぞれ充電制御ＦＥＴ９１１、放電制御ＦＥＴ９１０より十分に小さいものにする。こうして基準電流ＩｒｅｆはＩｒｅｆ＝Ｉｏｃ÷Ｋとなる。
【０００７】
充電制御ＦＥＴ９１１および放電制御ＦＥＴ９１０は大きな電流を流すために大きなゲート幅を有している。このため、ＮｃｈＦＥＴ９０１、９０２のゲート幅を、それぞれ充電制御ＦＥＴ９１１、放電制御ＦＥＴ９１０のゲート幅の１００万分の１とすれば、オン抵抗１００万倍を実現することができる。さらにＮｃｈＦＥＴ９０１、９０２のサイズを充電制御ＦＥＴ９１１、放電制御ＦＥＴ９１０より十分小さくすることも可能となる。
【０００８】
以上により、充電制御ＦＥＴ９１１、放電制御ＦＥＴ９１０、ＮｃｈＦＥＴ９０１、９０２に、それぞれのオン抵抗Ｒｏｎ９１１、Ｒｏｎ９１０およびＲｏｎ９０２、Ｒｏｎ９０１の温度特性およびゲート駆動電圧特性が等価なものを用いることによって、温度変化および電池電圧の変化による特性変動を確実に補償できる。そして、過電流検出用コンパレータ９０４によって過電流状態を精度よく検出することができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−１３１０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら従来の技術では、常にＮｃｈＦＥＴ９０１、９０２に電流が流れているので、充放電制御回路の消費電流が大きくなるという課題があった。
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、低消費電流で精度のよい過電流保護回路を備えた充放電制御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】
【００１１】
従来の課題を解決するために、本発明の充放電制御回路は以下のような構成とした。
二次電池と負荷もしくは充電器との電流経路に設けられた制御トランジスタを制御して、前記二次電池の充放電を制御する充放電制御回路であって、前記制御トランジスタに流れる電流によって発生する電圧と、第一の基準電圧と、を比較する第一の比較回路と、前記第一の比較回路の出力によってオンオフが制御され、前記制御トランジスタと特性が等しい基準トランジスタと、前記基準トランジスタに電流を流す定電流回路と、を備え、第二の基準電圧を出力する第二の基準電圧回路と、前記制御トランジスタに流れる電流によって発生する電圧と前記第二の基準電圧とを比較する第二の比較回路と、を有する過電流保護回路を備え、前記第一の基準電圧は、前記第二の基準電圧よりも低い電圧であり、前記制御トランジスタに過電流が流れたときに、先ず前記基準トランジスタがオンして、さらに電流が増加したときに前記制御トランジスタをオフする、ことを特徴とする充放電制御回路。
また、その充放電制御回路を備えたバッテリ装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の過電流保護回路を備えた充放電制御回路によれば、低消費電流で精度のよい過電流保護回路を備えた充放電制御回路及びバッテリ装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第一の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。
【図２】第二の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。
【図３】第三の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。
【図４】第四の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。
【図５】第五の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。
【図６】第六の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。
【図７】第七の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。
【図８】第八の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。
【図９】従来の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。
【図１０】第九の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。
【図１１】第十の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１の実施形態］
図１は、第一の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。
第一の実施形態のバッテリ装置は、二次電池１０１と、抵抗１０２と、容量１０３と、充電器１２４または負荷１２３が接続される外部端子１５５及び１５６と、充放電制御回路１６１と、を備えている。充放電制御回路１６１は、基準電圧回路１０４と、コンパレータ１１１、１１６と、ＮｃｈＦＥＴ１１３、１１５、１１８と、ＰｃｈＦＥＴ１１２、１１７と、定電流回路１１４と、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５と、端子１５１、１５２、１５４と、から成る放電過電流保護回路を備えている。その他の過放電検出回路、過充電検出回路などは図示していない。
【００１５】
二次電池１０１は、正極は抵抗１０２および外部端子１５５に接続され、負極は容量１０３及び充放電制御回路１６１の端子１５２に接続される。抵抗１０２のもう一方の端子は容量１０３のもう一方の端子及び充放電制御回路１６１の端子１５１に接続され、外部端子１５６は充放電制御回路１６１の端子１５４に接続される。コンパレータ１１１は、非反転入力端子は基準電圧回路１０４に接続され、反転入力端子は端子１５４に接続され、出力端子はＰｃｈＦＥＴ１１２のゲートとＮｃｈＦＥＴ１１３のゲートに接続される。基準電圧回路１０４のもう一方の端子は端子１５２に接続される。ＰｃｈＦＥＴ１１２は、ソースは端子１５１に接続され、ドレインはＮｃｈＦＥＴ１１５のゲートに接続される。ＮｃｈＦＥＴ１１３は、ソースは端子１５２に接続され、ドレインはＮｃｈＦＥＴ１１５のゲートに接続される。ＮｃｈＦＥＴ１１５は、ソースは端子１５２に接続され、ドレインは定電流回路１１４に接続される。定電流回路１１４のもう一方の端子は端子１５１に接続される。コンパレータ１１６は、反転入力端子はＮｃｈＦＥＴ１１５のドレインに接続され、非反転入力端子は端子１５４に接続され、出力端子はＰｃｈＦＥＴ１１７のゲートおよびＮｃｈＦＥＴ１１８のゲートに接続される。ＰｃｈＦＥＴ１１７は、ソースは端子１５１に接続され、ドレインはＮｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５のゲートに接続される。ＮｃｈＦＥＴ１１８は、ソースは端子１５２に接続され、ドレインはＮｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５のゲートに接続される。Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５は、ソース及びバックゲートは端子１５２に接続され、ドレインは端子１５４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。
外部端子１５５、１５６が短絡すると、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５のソースドレイン間に電流が流れ、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５のオン抵抗によりコンパレータ１１１の反転入力端子の電圧が上昇する。コンパレータ１１１の反転入力端子の電圧が基準電圧回路１０４の電圧を上回ると、コンパレータ１１１はＬｏの信号を出力する。すると、ＰｃｈＦＥＴ１１２はオン、ＮｃｈＦＥＴ１１３はオフし、ＮｃｈＦＥＴ１１５のゲートにＨｉの信号を出力してＮｃｈＦＥＴ１１５をオンさせる。ＮｃｈＦＥＴ１１５がオンすると定電流回路１１４から電流が流れ、ＮｃｈＦＥＴ１１５のオン抵抗によりコンパレータ１１６の反転入力端子の電圧が下降して一定電圧を保持する。Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５のソースドレイン間に電流が流れ続け、コンパレータ１１６の非反転入力端子の電圧が反転入力端子の電圧を上回ると、コンパレータ１１６はＨｉの信号を出力する。すると、ＰｃｈＦＥＴ１１７はオフ、ＮｃｈＦＥＴ１１８はオンし、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５のゲートにＬｏの信号を出力してＮｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５をオフさせる。こうして、外部端子１５５、１５６間が短絡したとき過電流保護をかける事ができる。
【００１７】
基準電圧回路１０４の電圧は、過電流保護をかける設定電流のときに発生するコンパレータ１１６の反転入力端子の電圧より低く設定する。このように構成すると、過電流保護をかける設定電流に達する前にＮｃｈＦＥＴ１１５がオンするので、設定電流を超えた時に過電流保護をかける事ができる。そして、通常状態ではＮｃｈＦＥＴ１１５がオフしているので、過電流保護回路の消費電流を小さくすることができる。
【００１８】
Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５のオン抵抗Ｒｏｎ１０５とＮｃｈＦＥＴ１１５のオン抵抗Ｒｏｎ１１５はＲｏｎ１０５÷Ｒｏｎ１１５＝Ｎ（定数）となるように設定する。過電流検出電流をＩｏｃ、定電流回路１１４の電流をＩｒｅｆとすると、Ｉｒｅｆ＝Ｉｏｃ×Ｒｏｎ１０５÷Ｒｏｎ１１５となるように設定する。Ｉｏｃは、Ｉｒｅｆの電流値と温度特性および、ＮｃｈＦＥＴ１１５のオン抵抗と温度特性、ゲートソース間電圧特性を調整する事で設定できる。例えば、ＮｃｈＦＥＴ１１５に、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５と類似の温度特性およびゲートソース電圧特性を有するＦＥＴを用いればよい。
【００１９】
なお、図示はしないがコンパレータ１１１の出力を直接ＮｃｈＦＥＴ１１５のゲートに接続して制御してもよい。
以上に説明したように、第一の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置によれば、過電流保護がかかっていないときＮｃｈＦＥＴ１１５をオフさせることで消費電流を低減させることができる。
【００２０】
［第２の実施形態］
図２は、第二の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。第二の実施形態は、図１のバッテリ装置から、放電制御ＦＥＴをＰｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２に変更した。それに伴って、放電過電流保護回路の論理を変更した。
【００２１】
二次電池１０１は、負極は抵抗１０２および外部端子１５６に接続され、正極は容量１０３及び充放電制御回路２６１の端子１５１に接続される。抵抗１０２のもう一方の端子は容量１０３のもう一方の端子及び充放電制御回路２６１の端子１５２に接続され、外部端子１５５は充放電制御回路２６１の端子１５３に接続される。コンパレータ１１１は、非反転入力端子は基準電圧回路１０４に接続され、反転入力端子は端子１５３に接続され、出力端子はＰｃｈＦＥＴ１１２のゲートとＮｃｈＦＥＴ１１３のゲートに接続される。基準電圧回路１０４のもう一方の端子は端子１５２に接続される。ＰｃｈＦＥＴ１１２は、ソースは端子１５１に接続され、ドレインはＰｃｈＦＥＴ２０１のゲートに接続される。ＮｃｈＦＥＴ１１３は、ソースは端子１５２に接続され、ドレインはＰｃｈＦＥＴ２０１のゲートに接続される。ＰｃｈＦＥＴ２０１は、ソースは端子１５１に接続され、ドレインは定電流回路１１４に接続される。定電流回路１１４のもう一方の端子は端子１５２に接続される。コンパレータ１１６は、反転入力端子はＰｃｈＦＥＴ２０１のドレインに接続され、非反転入力端子は端子１５３に接続され、出力端子はＰｃｈＦＥＴ１１７のゲートおよびＮｃｈＦＥＴ１１８のゲートに接続される。ＰｃｈＦＥＴ１１７は、ソースは端子１５１に接続され、ドレインはＰｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２のゲートに接続される。ＮｃｈＦＥＴ１１８は、ソースは端子１５２に接続され、ドレインはＰｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２のゲートに接続される。Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２は、ソース及びバックゲートは端子１５１に接続され、ドレインは端子１５３に接続される。
【００２２】
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。
外部端子１５５、１５６が短絡すると、Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２のソースドレイン間に電流が流れ、Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２のオン抵抗によりコンパレータ１１１の反転入力端子の電圧が下降する。コンパレータ１１１の反転入力端子の電圧が基準電圧回路１０４の電圧を下回ると、コンパレータ１１１はＨｉの信号を出力する。すると、ＰｃｈＦＥＴ１１２はオフ、ＮｃｈＦＥＴ１１３はオンし、ＰｃｈＦＥＴ２０１のゲートにＬｏの信号を出力してＰｃｈＦＥＴ２０１をオンさせる。ＰｃｈＦＥＴ２０１がオンすると定電流回路１１４から電流が流れ、ＰｃｈＦＥＴ２０１のオン抵抗によりコンパレータ１１６の反転入力端子の電圧が上昇し一定の電圧を保持する。Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２のソースドレイン間に電流が流れ続け、コンパレータ１１６の非反転入力端子の電圧が反転入力端子の電圧を下回ると、コンパレータ１１６はＬｏの信号を出力する。すると、ＰｃｈＦＥＴ１１７はオン、ＮｃｈＦＥＴ１１８はオフし、Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２のゲートにＨｉの信号を出力してＰｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２をオフさせる。こうして、外部端子１５５、１５６間が短絡したとき過電流保護をかける事ができる。
【００２３】
基準電圧回路１０４の電圧は、過電流保護をかける設定電流のときに発生するコンパレータ１１６の反転入力端子の電圧より高く設定する。こうして、過電流保護をかける設定電流に達する前にＰｃｈＦＥＴ２０１がオンし過電流保護をかける事ができる。また、設定電流に達する前までＰｃｈＦＥＴ２０１をオフさせるため、過電流保護がかかっていないときの消費電流を小さくすることができる。
【００２４】
Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２のオン抵抗Ｒｏｎ２０２とＰｃｈＦＥＴ２０１のオン抵抗Ｒｏｎ２０１はＲｏｎ２０２÷Ｒｏｎ２０１＝Ｎ（定数）となるように設定する。過電流検出電流をＩｏｃ、定電流回路１１４の電流をＩｒｅｆとすると、Ｉｒｅｆ＝Ｉｏｃ×Ｒｏｎ２０２÷Ｒｏｎ２０１となるように設定する。Ｉｏｃは、Ｉｒｅｆの電流値と温度特性および、ＰｃｈＦＥＴ２０１のオン抵抗と温度特性、ゲートソース間電圧特性を調整する事で設定できる。例えば、ＰｃｈＦＥＴ２０１に、Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２と類似の温度特性およびゲートソース電圧特性を有するＦＥＴを用いればよい。
【００２５】
なお、図示はしないがコンパレータ１１１の出力を直接ＰｃｈＦＥＴ２０１のゲートに接続して制御してもよい。
以上に説明したように、第二の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置によれば、過電流保護がかかっていないときＰｃｈＦＥＴ２０１をオフさせることで消費電流を低減させることができる。
【００２６】
［第３の実施形態］
図３は、第三の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。図１との違いはＮｃｈＦＥＴ３０１、ＮｃｈディプレッションＦＥＴ３０２を追加し、ＮｃｈＦＥＴ１１５および過電流保護回路３６１の接続を変更した点である。
【００２７】
ＮｃｈＦＥＴ３０１は、ゲートはＰｃｈＦＥＴ１１２のドレインおよびＮｃｈＦＥＴ１１３のドレインに接続され、ドレインは端子１５１に接続され、ソースは定電流回路１１４に接続される。ＮｃｈＦＥＴ１１５は、ゲートは端子１５１に接続され、ドレインはコンパレータ１１６の反転入力端子および定電流回路１１４のもう一方の端子に接続され、ソースは端子１５２に接続される。ＮｃｈディプレッションＦＥＴ３０２は、ドレインはコンパレータ１１６の出力に接続され、ゲートおよびソースは端子１５２に接続される。
【００２８】
次に、第三の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置の動作について説明する。外部端子１５５、１５６が短絡すると、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５のソースドレイン間に電流が流れ、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５のオン抵抗によりコンパレータ１１１の反転入力端子の電圧が上昇する。コンパレータ１１１の反転入力端子の電圧が基準電圧回路１０４の電圧を上回ると、コンパレータ１１１はＬｏの信号を出力する。すると、ＰｃｈＦＥＴ１１２はオン、ＮｃｈＦＥＴ１１３はオフし、ＮｃｈＦＥＴ３０１のゲートにＨｉの信号を出力してＮｃｈＦＥＴ３０１をオンさせる。ＮｃｈＦＥＴ１１５は常にオンしている。ＮｃｈＦＥＴ３０１がオンすると定電流回路１１４から電流が流れ、ＮｃｈＦＥＴ１１５のオン抵抗によりコンパレータ１１６の反転入力端子の電圧が上昇して一定電圧を保持する。Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５のソースドレイン間に電流が流れ続け、コンパレータ１１６の非反転入力端子の電圧が反転入力端子の電圧を上回ると、コンパレータ１１６はＨｉの信号を出力する。すると、ＰｃｈＦＥＴ１１７はオフ、ＮｃｈＦＥＴ１１８はオンし、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５のゲートにＬｏの信号を出力してＮｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５をオフさせる。こうして、外部端子１５５、１５６間が短絡したとき過電流保護をかける事ができる。
【００２９】
基準電圧回路１０４の電圧は、過電流保護をかける設定電流のときに発生するコンパレータ１１６の反転入力端子の電圧より低く設定する。こうして、過電流保護をかける設定電流に達する前にＮｃｈＦＥＴ３０１がオンし過電流保護をかける事ができる。また、設定電流に達する前までＮｃｈＦＥＴ３０１をオフさせるため、過電流保護がかかっていないときの消費電流を小さくすることができる。
【００３０】
Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５のオン抵抗Ｒｏｎ１０５とＮｃｈＦＥＴ１１５のオン抵抗Ｒｏｎ１１５はＲｏｎ１０５÷Ｒｏｎ１１５＝Ｎ（定数）となるように設定する。過電流検出電流をＩｏｃ、定電流回路１１４の電流をＩｒｅｆとすると、Ｉｒｅｆ＝Ｉｏｃ×Ｒｏｎ１０５÷Ｒｏｎ１１５となるように設定する。Ｉｏｃは、Ｉｒｅｆの電流値と温度特性および、ＮｃｈＦＥＴ１１５のオン抵抗と温度特性、ゲートソース間電圧特性を調整する事で設定できる。例えば、ＮｃｈＦＥＴ１１５に、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５と類似の温度特性およびゲートソース電圧特性を有するＦＥＴを用いればよい。
【００３１】
ＮｃｈＦＥＴ３０１でＮｃｈＦＥＴ１１５に流れる電流のオンオフを行うため、ＮｃｈＦＥＴ１１５の調整を容易に行うことができる。
ＮｃｈディプレッションＦＥＴ３０２は外部端子１５５、１５６間が短絡しておらずＮｃｈＦＥＴ３０１がオフしているとき、コンパレータ１１６の出力をプルダウンして不定になる事を防止している。
【００３２】
なお、図示はしないがコンパレータ１１１の出力を直接ＮｃｈＦＥＴ３０１のゲートに接続して制御してもよい。
以上に説明したように、第三の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置によれば、過電流保護がかかっていないときＮｃｈＦＥＴ３０１をオフさせることで消費電流を低減させることができる。さらに、ＮｃｈＦＥＴ３０１でＮｃｈＦＥＴ１１５に流れる電流のオンオフを行うことで、ＮｃｈＦＥＴ１１５の調整を容易に行うことができる。
【００３３】
［第４の実施形態］
図４は、第四の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。図２との違いはＰｃｈＦＥＴ４０１、４０２を追加し、ＰｃｈＦＥＴ２０１および過電流保護回路４６１の接続を変更した点である。
【００３４】
ＰｃｈＦＥＴ４０１は、ゲートはＰｃｈＦＥＴ１１２のドレインおよびＮｃｈＦＥＴ１１３のドレインに接続され、ドレインは端子１５２に接続され、ソースは定電流回路１１４に接続される。ＰｃｈＦＥＴ２０１は、ゲートは端子１５２に接続され、ドレインはコンパレータ１１６の反転入力端子および定電流回路１１４のもう一方の端子に接続され、ソースは端子１５１に接続される。ＰｃｈＦＥＴ４０２は、ゲートは端子１５２に接続され、ドレインはコンパレータ１１６の出力に接続され、ソースは端子１５１に接続される。
【００３５】
次に、第四の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置の動作について説明する。外部端子１５５、１５６が短絡すると、Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２のソースドレイン間に電流が流れ、Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２のオン抵抗によりコンパレータ１１１の反転入力端子の電圧が下降する。コンパレータ１１１の反転入力端子の電圧が基準電圧回路１０４の電圧を下回ると、コンパレータ１１１はＨｉの信号を出力する。すると、ＰｃｈＦＥＴ１１２はオフ、ＮｃｈＦＥＴ１１３はオンし、ＰｃｈＦＥＴ４０１のゲートにＬｏの信号を出力してＰｃｈＦＥＴ４０１をオンさせる。ＰｃｈＦＥＴ４０１がオンすると定電流回路１１４から電流が流れ、ＰｃｈＦＥＴ２０１のオン抵抗によりコンパレータ１１６の反転入力端子の電圧が下降し一定の電圧を保持する。Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２のソースドレイン間に電流が流れ続け、コンパレータ１１６の非反転入力端子の電圧が反転入力端子の電圧を下回ると、コンパレータ１１６はＬｏの信号を出力する。すると、ＰｃｈＦＥＴ１１７はオン、ＮｃｈＦＥＴ１１８はオフし、Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２のゲートにＨｉの信号を出力してＰｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２をオフさせる。こうして、外部端子１５５、１５６間が短絡したとき過電流保護をかける事ができる。
【００３６】
基準電圧回路１０４の電圧は、過電流保護をかける設定電流のときに発生するコンパレータ１１６の反転入力端子の電圧より高く設定する。こうして、過電流保護をかける設定電流に達する前にＰｃｈＦＥＴ４０１がオンし過電流保護をかける事ができる。また、設定電流に達する前までＰｃｈＦＥＴ４０１をオフさせるため、過電流保護がかかっていないときの消費電流を小さくすることができる。
【００３７】
Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２のオン抵抗Ｒｏｎ２０２とＰｃｈＦＥＴ２０１のオン抵抗Ｒｏｎ２０１はＲｏｎ２０２÷Ｒｏｎ２０１＝Ｎ（定数）となるように設定する。過電流検出電流をＩｏｃ、定電流回路１１４の電流をＩｒｅｆとすると、Ｉｒｅｆ＝Ｉｏｃ×Ｒｏｎ２０２÷Ｒｏｎ２０１となるように設定する。Ｉｏｃは、Ｉｒｅｆの電流値と温度特性および、ＰｃｈＦＥＴ２０１のオン抵抗と温度特性、ゲートソース間電圧特性を調整する事で設定できる。例えば、ＰｃｈＦＥＴ２０１に、Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２と類似の温度特性およびゲートソース電圧特性を有するＦＥＴを用いればよい。
【００３８】
ＰｃｈＦＥＴ４０１でＰｃｈＦＥＴ２０１に流れる電流のオンオフを行うため、ＰｃｈＦＥＴ２０１の調整を容易に行うことができる。
ＰｃｈＦＥＴ４０２は外部端子１５５、１５６間が短絡しておらずＰｃｈＦＥＴ４０１がオフしているとき、コンパレータ１１６の出力をプルアップして不定になる事を防止している。
【００３９】
なお、図示はしないがコンパレータ１１１の出力を直接ＰｃｈＦＥＴ４０１のゲートに接続して制御してもよい。
以上に説明したように、第四の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置によれば、過電流保護がかかっていないときＰｃｈＦＥＴ４０１をオフさせることで消費電流を低減させることができる。さらに、ＰｃｈＦＥＴ４０１でＰｃｈＦＥＴ２０１に流れる電流のオンオフを行うことで、ＰｃｈＦＥＴ２０１の調整を容易に行うことができる。
【００４０】
［第５の実施形態］
図５は、第五の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。図３との違いはＮｃｈＦＥＴ１１３のドレインとＰｃｈＦＥＴ１１２のドレインの出力信号でコンパレータ１１６のオンオフを制御するように過電流保護回路５６１の接続を変更した点である。
【００４１】
次に、第五の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置の動作について説明する。外部端子１５５、１５６が短絡すると、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５のソースドレイン間に電流が流れ、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５のオン抵抗によりコンパレータ１１１の反転入力端子の電圧が上昇する。コンパレータ１１１の反転入力端子の電圧が基準電圧回路１０４の電圧を上回ると、コンパレータ１１１はＬｏの信号を出力する。すると、ＰｃｈＦＥＴ１１２はオン、ＮｃｈＦＥＴ１１３はオフし、ＮｃｈＦＥＴ３０１のゲートにＨｉの信号を出力してＮｃｈＦＥＴ３０１およびコンパレータ１１６をオンさせる。ＮｃｈＦＥＴ１１５は常にオンしている。ＮｃｈＦＥＴ３０１がオンすると定電流回路１１４から電流が流れ、ＮｃｈＦＥＴ１１５のオン抵抗によりコンパレータ１１６の反転入力端子の電圧が上昇して一定電圧を保持する。Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５のソースドレイン間に電流が流れ続け、コンパレータ１１６の非反転入力端子の電圧が反転入力端子の電圧を上回ると、コンパレータ１１６はＨｉの信号を出力する。すると、ＰｃｈＦＥＴ１１７はオフ、ＮｃｈＦＥＴ１１８はオンし、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５のゲートにＬｏの信号を出力してＮｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５をオフさせる。こうして、外部端子１５５、１５６間が短絡したとき過電流保護をかける事ができる。
【００４２】
基準電圧回路１０４の電圧は、過電流保護をかける設定電流のときに発生するコンパレータ１１６の反転入力端子の電圧より低く設定する。こうして、過電流保護をかける設定電流に達する前にＮｃｈＦＥＴ３０１およびコンパレータ１１６がオンし過電流保護をかける事ができる。また、設定電流に達する前までＮｃｈＦＥＴ３０１およびコンパレータ１１６をオフさせるため、過電流保護がかかっていないときの消費電流をさらに小さくすることができる。
【００４３】
Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５のオン抵抗Ｒｏｎ１０５とＮｃｈＦＥＴ１１５のオン抵抗Ｒｏｎ１１５はＲｏｎ１０５÷Ｒｏｎ１１５＝Ｎ（定数）となるように設定する。過電流検出電流をＩｏｃ、定電流回路１１４の電流をＩｒｅｆとすると、Ｉｒｅｆ＝Ｉｏｃ×Ｒｏｎ１０５÷Ｒｏｎ１１５となるように設定する。Ｉｏｃは、Ｉｒｅｆの電流値と温度特性および、ＮｃｈＦＥＴ１１５のオン抵抗と温度特性、ゲートソース間電圧特性を調整する事で設定できる。例えば、ＮｃｈＦＥＴ１１５に、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ１０５と類似の温度特性およびゲートソース電圧特性を有するＦＥＴを用いればよい。
【００４４】
ＮｃｈＦＥＴ３０１でＮｃｈＦＥＴ１１５に流れる電流のオンオフを行うため、ＮｃｈＦＥＴ１１５の調整を容易に行うことができる。
なお、コンパレータ１１６は、オフしているときは出力をプルダウンさせてコンパレータ１１６の出力が不定になる事を防止する構成にしたほうが良い。また、図示はしないがコンパレータ１１１の出力を直接ＮｃｈＦＥＴ３０１のゲートに接続して制御してもよい。
【００４５】
以上に説明したように、第五の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置によれば、過電流保護がかかっていないときＮｃｈＦＥＴ３０１およびコンパレータ１１６をオフさせることで消費電流をさらに低減させることができる。さらに、ＮｃｈＦＥＴ３０１でＮｃｈＦＥＴ１１５に流れる電流のオンオフを行うことで、ＮｃｈＦＥＴ１１５の調整を容易に行うことができる。
【００４６】
［第６の実施形態］
図６は、第六の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。図４との違いはＮｃｈＦＥＴ１１３のドレインとＰｃｈＦＥＴ１１２のドレインの出力信号でコンパレータ１１６のオンオフを制御するように過電流保護回路６６１の接続を変更した点である。
【００４７】
次に、第六の実施形態の過電流保護回路を備えた充放電制御回路の動作について説明する。外部端子１５５、１５６が短絡すると、Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２のソースドレイン間に電流が流れ、Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２のオン抵抗によりコンパレータ１１１の反転入力端子の電圧が下降する。コンパレータ１１１の反転入力端子の電圧が基準電圧回路１０４の電圧を下回ると、コンパレータ１１１はＨｉの信号を出力する。すると、ＰｃｈＦＥＴ１１２はオフ、ＮｃｈＦＥＴ１１３はオンし、ＰｃｈＦＥＴ４０１のゲートにＬｏの信号を出力してＰｃｈＦＥＴ４０１およびコンパレータ１１６をオンさせる。ＰｃｈＦＥＴ４０１がオンすると定電流回路１１４から電流が流れ、ＰｃｈＦＥＴ２０１のオン抵抗によりコンパレータ１１６の反転入力端子の電圧が下降し一定の電圧を保持する。Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２のソースドレイン間に電流が流れ続け、コンパレータ１１６の非反転入力端子の電圧が反転入力端子の電圧を下回ると、コンパレータ１１６はＬｏの信号を出力する。すると、ＰｃｈＦＥＴ１１７はオン、ＮｃｈＦＥＴ１１８はオフし、Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２のゲートにＨｉの信号を出力してＰｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２をオフさせる。こうして、外部端子１５５、１５６間が短絡したとき過電流保護をかける事ができる。
【００４８】
基準電圧回路１０４の電圧は、過電流保護をかける設定電流のときに発生するコンパレータ１１６の反転入力端子の電圧より高く設定する。こうして、過電流保護をかける設定電流に達する前にＰｃｈＦＥＴ４０１およびコンパレータ１１６がオンし過電流保護をかける事ができる。また、設定電流に達する前までＰｃｈＦＥＴ４０１およびコンパレータ１１６をオフさせるため、過電流保護がかかっていないときの消費電流をさらに小さくすることができる。
【００４９】
Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２のオン抵抗Ｒｏｎ２０２とＰｃｈＦＥＴ２０１のオン抵抗Ｒｏｎ２０１はＲｏｎ２０２÷Ｒｏｎ２０１＝Ｎ（定数）となるように設定する。過電流検出電流をＩｏｃ、定電流回路１１４の電流をＩｒｅｆとすると、Ｉｒｅｆ＝Ｉｏｃ×Ｒｏｎ２０２÷Ｒｏｎ２０１となるように設定する。Ｉｏｃは、Ｉｒｅｆの電流値と温度特性および、ＰｃｈＦＥＴ２０１のオン抵抗と温度特性、ゲートソース間電圧特性を調整する事で設定できる。例えば、ＰｃｈＦＥＴ２０１に、Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ２０２と類似の温度特性およびゲートソース電圧特性を有するＦＥＴを用いればよい。
【００５０】
ＰｃｈＦＥＴ４０１でＰｃｈＦＥＴ２０１に流れる電流のオンオフを行うため、ＰｃｈＦＥＴ１１５の調整を容易に行うことができる。
なお、コンパレータ１１６は、オフしているときは出力をプルアップさせてコンパレータ１１６の出力が不定になる事を防止する構成にしたほうが良い。また、図示はしないがコンパレータ１１１の出力を直接ＰｃｈＦＥＴ４０１のゲートに接続して制御してもよい。
【００５１】
以上に説明したように、第六の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置によれば、過電流保護がかかっていないときＰｃｈＦＥＴ４０１およびコンパレータ１１６をオフさせることで消費電流を低減させることができる。さらに、ＰｃｈＦＥＴ４０１でＰｃｈＦＥＴ２０１に流れる電流のオンオフを行うことで、ＰｃｈＦＥＴ２０１の調整を容易に行うことができる。
【００５２】
［第７の実施形態］
図７は、第七の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。第七の実施形態のバッテリ装置は、二次電池１０１と、定電流回路６０１と、ＮｃｈＦＥＴ６０２、６０３と、コンパレータ６０４、６２１と、過放電検出回路６０５と、過充電検出回路６０６と、放電制御回路６０７と、充電制御回路６０８と、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ６０９と、Ｎｃｈ充電制御ＦＥＴ６１０と、基準電圧回路６２２と、外部端子１５５、１５６と、を備えている。
【００５３】
二次電池１０１は、正極は定電流回路６０１および過放電検出回路６０５および過充電検出回路６０６および外部端子１５５に接続され、負極はＮＭＯＳ６０３のソースおよびバックゲートとＮｃｈ放電制御ＦＥＴ６０９のソースおよびバックゲートに接続される。定電流回路６０１のもう一方の端子はＮｃｈＦＥＴ６０２のソースに接続され、過放電検出回路６０５のもう一方の端子は放電制御回路６０７に接続され、過充電検出回路６０６のもう一方の端子は充電制御回路６０８に接続される。コンパレータ６０４は、反転入力端子はＮｃｈＦＥＴ６０２のソースおよびバックゲートに接続され、非反転入力端子は外部端子１５６に接続され、出力端子は放電制御回路６０７に接続される。ＮｃｈＦＥＴ６０２は、ゲートは充電制御回路６０８およびＮｃｈ充電制御ＦＥＴ６１０のゲートに接続され、ドレインはＮｃｈＦＥＴ６０３のドレインに接続される。コンパレータ６２１は、反転入力端子は基準電圧回路６２２に接続され、非反転入力端子は外部端子１５６およびＮｃｈ充電制御ＦＥＴ６１０のソースに接続され、出力端子はＮｃｈＦＥＴ６０３のゲートに接続される。Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ６０９は、ゲートは放電制御回路６０７に接続され、ドレインはＮｃｈ充電制御ＦＥＴ６１０のドレインに接続され、ソースは基準電圧回路６２２のもう一方の端子に接続される。
【００５４】
次に、第七の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置の動作について説明する。外部端子１５５、１５６が短絡すると、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ６０９のソースドレイン間およびＮｃｈ充電制御ＦＥＴ６１０のソースドレイン間に電流が流れ、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ６０９およびＮｃｈ充電制御ＦＥＴ６１０のオン抵抗によりコンパレータ６２１の非反転入力端子の電圧が上昇する。コンパレータ６２１の非反転入力端子の電圧が基準電圧回路６２２の電圧を上回ると、コンパレータ６２１はＨｉの信号を出力する。すると、ＮｃｈＦＥＴ６０３はオンし定電流回路６０１から電流が流れ、ＮｃｈＦＥＴ６０２、６０３のオン抵抗により発生する電圧がコンパレータ６０４の反転入力端子へ出力される。Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ６０９のソースドレイン間およびＮｃｈ充電制御ＦＥＴ６１０のソースドレイン間に電流が流れ続け、コンパレータ６０４の非反転入力端子の電圧が反転入力端子の電圧を上回ると、コンパレータ６０４はＨｉの信号を出力する。すると、放電制御回路６０７を介してＮｃｈ放電制御ＦＥＴ６０９のゲートにＬｏの信号を出力してＮｃｈ放電制御ＦＥＴ６０９をオフさせる。こうして、外部端子１５５、１５６間が短絡したとき過電流保護をかける事ができる。
【００５５】
基準電圧回路６２２の電圧は、過電流保護をかける設定電流のときに発生するコンパレータ６０４の反転入力端子の電圧より低く設定する。こうして、過電流保護をかける設定電流に達する前にＮｃｈＦＥＴ６０３がオンし設定電流のときに過電流保護をかける事ができる。また、設定電流に達する前までＮｃｈＦＥＴ６０３をオフさせるため、過電流保護がかかっていないときの消費電流を小さくすることができる。
【００５６】
Ｎｃｈ充電制御ＦＥＴ６１０のオン抵抗Ｒｏｎ６１０とＮｃｈ放電制御ＦＥＴ６０９のオン抵抗Ｒｏｎ６０９とＮｃｈＦＥＴ６０２、６０３のオン抵抗Ｒｏｎ６０２、Ｒｏｎ６０３は（Ｒｏｎ６０９＋Ｒｏｎ６１０）÷（Ｒｏｎ６０２＋Ｒｏｎ６０３）＝Ｍ（定数）となるように設定する。過電流検出電流をＩｏｃ、定電流回路６０１の電流をＩｒｅｆとすると、Ｉｒｅｆ＝Ｉｏｃ×（Ｒｏｎ６０９＋Ｒｏｎ６１０）÷（Ｒｏｎ６０２＋Ｒｏｎ６０３）となるように設定する。Ｉｏｃは、Ｉｒｅｆの電流値と温度特性および、ＮｃｈＦＥＴ６０２、６０３のオン抵抗と温度特性、ゲートソース間電圧特性を調整する事で設定できる。例えば、ＮｃｈＦＥＴ６０２、６０３は、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ６０９およびＮｃｈ充電制御ＦＥＴ６１０と類似の温度特性およびゲートソース電圧特性を有するＦＥＴを用いればよい。
【００５７】
なお、図示はしないがコンパレータ６２１の出力信号でコンパレータ６０４の動作をオンオフさせ、さらに消費電流を低減させることもできる。さらに、コンパレータ６２１の出力を、インバータなどを介してＮｃｈＦＥＴ６０３のゲートに接続して制御してもよい。
また、ＮｃｈＦＥＴ６０２のソースドレイン間を結線しＮｃｈＦＥＴを削除しても同様に動作させることができる。
【００５８】
以上に説明したように、第七の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置によれば、過電流保護がかかっていないときＮｃｈＦＥＴ６０３をオフさせることで消費電流を低減させることができる。
【００５９】
［第８の実施形態］
図８は、第八の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。図７との違いはＮｃｈＦＥＴ６０２、６０３をＰｃｈＦＥＴ７０１、７０２に変更し、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ６０９およびＮｃｈ充電制御ＦＥＴ６１０をＰｃｈ放電制御ＦＥＴ７０３およびＰｃｈ充電制御ＦＥＴ７０４に変更した点である。
【００６０】
二次電池１０１は、負極は定電流回路６０１および過放電検出回路６０５および過充電検出回路６０６および外部端子１５６に接続され、正極はＰＭＯＳ７０１のソースおよびバックゲートとＰｃｈ放電制御ＦＥＴ７０３のソースおよびバックゲートに接続される。定電流回路６０１のもう一方の端子はＰｃｈＦＥＴ７０２のソースおよびバックゲートに接続され、過放電検出回路６０５のもう一方の端子は放電制御回路６０７に接続され、過充電検出回路６０６のもう一方の端子は充電制御回路６０８に接続される。コンパレータ６０４は、非反転入力端子はＰｃｈＦＥＴ７０２のソースおよびバックゲートに接続され、反転入力端子は外部端子１５５に接続され、出力端子は放電制御回路６０７に接続される。ＰｃｈＦＥＴ７０２は、ゲートは充電制御回路６０８およびＰｃｈ充電制御ＦＥＴ７０４のゲートに接続され、ドレインはＰｃｈＦＥＴ７０１のドレインに接続される。コンパレータ６２１は、反転入力端子は基準電圧回路６２２に接続され、非反転入力端子は外部端子１５５およびＰｃｈ充電制御ＦＥＴ７０４のソースおよびバックゲートに接続され、出力端子はＰｃｈＦＥＴ７０１のゲートに接続される。基準電圧回路６２２のもう一方の端子は二次電池１０１の負極に接続される。Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ７０３は、ゲートは放電制御回路６０７に接続され、ドレインはＰｃｈ充電制御ＦＥＴ７０４のドレインに接続される。
【００６１】
次に、第八の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置の動作について説明する。外部端子１５５、１５６が短絡すると、Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ７０３のソースドレイン間およびＰｃｈ充電制御ＦＥＴ７０４のソースドレイン間に電流が流れ、Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ７０３およびＰｃｈ充電制御ＦＥＴ７０４のオン抵抗によりコンパレータ６２１の非反転入力端子の電圧が下降する。コンパレータ６２１の非反転入力端子の電圧が基準電圧回路６２２の電圧を下回ると、コンパレータ６２１はＬｏの信号を出力する。すると、ＰｃｈＦＥＴ７０１はオンし定電流回路６０１へ電流が流れ、ＰｃｈＦＥＴ７０２、７０１のオン抵抗により発生する電圧がコンパレータ６０４の非反転入力端子へ出力される。Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ７０３のソースドレイン間およびＰｃｈ充電制御ＦＥＴ７０４のソースドレイン間に電流が流れ続け、コンパレータ６０４の反転入力端子の電圧が非反転入力端子の電圧を下回ると、コンパレータ６０４はＨｉの信号を出力する。すると、放電制御回路６０７を介してＰｃｈ放電制御ＦＥＴ７０３のゲートにＨｉの信号を出力してＰｃｈ放電制御ＦＥＴ７０３をオフさせる。こうして、外部端子１５５、１５６間が短絡したとき過電流保護をかける事ができる。
【００６２】
基準電圧回路６２２の電圧は、過電流保護をかける設定電流のときに発生するコンパレータ６０４の非反転入力端子の電圧より高く設定する。こうして、過電流保護をかける設定電流に達する前にＰｃｈＦＥＴ７０１がオンし過電流保護をかける事ができる。また、設定電流に達する前までＰｃｈＦＥＴ７０１をオフさせるため、過電流保護がかかっていないときの消費電流を小さくすることができる。
【００６３】
Ｐｃｈ充電制御ＦＥＴ７０４のオン抵抗Ｒｏｎ７０４とＰｃｈ放電制御ＦＥＴ７０３のオン抵抗Ｒｏｎ７０３とＰｃｈＦＥＴ７０１、７０２のオン抵抗Ｒｏｎ７０１、Ｒｏｎ７０２は（Ｒｏｎ７０３＋Ｒｏｎ７０４）÷（Ｒｏｎ７０１＋Ｒｏｎ７０２）＝Ｍ（定数）となるように設定する。過電流検出電流をＩｏｃ、定電流回路６０１の電流をＩｒｅｆとすると、Ｉｒｅｆ＝Ｉｏｃ×（Ｒｏｎ７０３＋Ｒｏｎ７０４）÷（Ｒｏｎ７０１＋Ｒｏｎ７０２）となるように設定する。Ｉｏｃは、Ｉｒｅｆの電流値と温度特性および、ＰｃｈＦＥＴ７０２、７０１のオン抵抗と温度特性、ゲートソース間電圧特性を調整する事で設定できる。例えば、ＰｃｈＦＥＴ７０２、７０１は、Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ７０３およびＰｃｈ充電制御ＦＥＴ７０４と類似の温度特性およびゲートソース電圧特性を有するＦＥＴを用いればよい。
【００６４】
なお、図示はしないがコンパレータ６２１の出力信号でコンパレータ６０４の動作をオンオフさせ、さらに消費電流を低減させることもできる。さらに、コンパレータ６２１の出力を、インバータなどを介してＰｃｈＦＥＴ７０１のゲートに接続して制御してもよい。
また、ＰｃｈＦＥＴ７０２のソースドレイン間を結線しＰｃｈＦＥＴを削除しても同様に動作させることができる。
【００６５】
以上に説明したように、第八の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置によれば、過電流保護がかかっていないときＰｃｈＦＥＴ７０１をオフさせることで消費電流を低減させることができる。
【００６６】
［第９の実施形態］
図１０は、第九の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。
第九の実施形態のバッテリ装置は、第七の実施形態の放電過電流保護回路に対して、充電過電流保護回路を備えた例を示している。
【００６７】
第九の実施形態のバッテリ装置は、二次電池１０１と、定電流回路６０１ｂと、ＮｃｈＦＥＴ６０２ｂ、６０３ｂと、コンパレータ６０４ｂ、６２１ｂと、過放電検出回路６０５と、過充電検出回路６０６と、放電制御回路６０７と、充電制御回路６０８と、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ６０９と、Ｎｃｈ充電制御ＦＥＴ６１０と、基準電圧回路６２２ｂと、外部端子１５５、１５６と、を備えている。
【００６８】
二次電池１０１は、正極は定電流回路６０１ｂおよび過放電検出回路６０５および過充電検出回路６０６および外部端子１５５に接続され、負極はＮｃｈ放電制御ＦＥＴ６０９のソースおよびバックゲートに接続される。Ｎｃｈ充電制御ＦＥＴ６１０は、ドレインはＮｃｈ放電制御ＦＥＴ６０９のドレインに接続され、ソースおよびバックゲートは外部端子１５６に接続される。定電流回路６０１ｂのもう一方の端子は、ＮｃｈＦＥＴ６０２ｂのソースおよびバックゲートに接続される。過放電検出回路６０５のもう一方の端子は、放電制御回路６０７に接続される。過充電検出回路６０６のもう一方の端子は、充電制御回路６０８に接続される。ＮｃｈＦＥＴ６０３ｂは、ドレインはＮｃｈＦＥＴ６０２ｂのドレインに接続され、ソースおよびバックゲートは外部端子１５６に接続される。放電制御回路６０７のもう一方の端子は、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ６０９のゲートおよびＮｃｈＦＥＴ６０２ｂのゲートに接続される。充電制御回路６０８のもう一方の端子は、Ｎｃｈ充電制御ＦＥＴ６１０のゲートに接続される。コンパレータ６０４ｂは、反転入力端子はＮｃｈＦＥＴ６０２ｂのソースおよびバックゲートに接続され、非反転入力端子はＮｃｈ放電制御ＦＥＴ６０９のソースおよびバックゲートに接続され、出力端子は充電制御回路６０８に接続される。コンパレータ６２１ｂは、反転入力端子は外部端子１５６に接続され、非反転入力端子は基準電圧回路６２２ｂに接続され、出力端子はＮｃｈＦＥＴ６０３ｂのゲートに接続される。基準電圧回路６２２ｂのもう一方の端子は、Ｎｃｈ放電制御ＦＥＴ６０９のソースおよびバックゲートに接続される。
【００６９】
以上のように構成することによって、第九の実施形態のバッテリ装置は、第七の実施形態の放電過電流保護回路と同様に低消費電流の充電過電流保護回路を備えることが出来る。
【００７０】
［第１０の実施形態］
図１１は、第十の実施形態の過電流保護回路を備えたバッテリ装置のブロック図である。
第十の実施形態のバッテリ装置は、第八の実施形態の放電過電流保護回路に対して、充電過電流保護回路を備えた例を示している。
【００７１】
第十の実施形態のバッテリ装置は、二次電池１０１と、定電流回路６０１ｂと、ＰｃｈＦＥＴ７０１ｂ、７０２ｂと、コンパレータ６０４ｂ、６２１ｂと、過放電検出回路６０５と、過充電検出回路６０６と、放電制御回路６０７と、充電制御回路６０８と、Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ７０３と、Ｐｃｈ充電制御ＦＥＴ７０４と、基準電圧回路６２２ｂと、外部端子１５５、１５６と、を備えている。
【００７２】
二次電池１０１は、正極はＰｃｈ放電制御ＦＥＴ７０３のソースおよびバックゲートに接続され、負極は定電流回路６０１ｂおよび過放電検出回路６０５および過充電検出回路６０６および外部端子１５６に接続される。Ｐｃｈ充電制御ＦＥＴ７０４は、ドレインはＰｃｈ放電制御ＦＥＴ７０３のドレインに接続され、ソースおよびバックゲートは外部端子１５５に接続される。定電流回路６０１ｂのもう一方の端子は、ＰｃｈＦＥＴ７０２ｂのソースおよびバックゲートに接続される。過放電検出回路６０５のもう一方の端子は、放電制御回路６０７に接続される。過充電検出回路６０６のもう一方の端子は、充電制御回路６０８に接続される。ＰｃｈＦＥＴ７０１ｂは、ドレインはＰｃｈＦＥＴ７０２ｂのドレインに接続され、ソースおよびバックゲートは外部端子１５５に接続される。放電制御回路６０７のもう一方の端子は、Ｐｃｈ放電制御ＦＥＴ７０３のゲートおよびＰｃｈＦＥＴ７０２ｂのゲートに接続される。充電制御回路６０８のもう一方の端子は、Ｐｃｈ充電制御ＦＥＴ７０４のゲートに接続される。コンパレータ６０４ｂは、非反転入力端子はＰｃｈＦＥＴ７０２ｂのソースおよびバックゲートに接続され、反転入力端子はＰｃｈ放電制御ＦＥＴ７０３のソースおよびバックゲートに接続され、出力端子は充電制御回路６０８に接続される。コンパレータ６２１ｂは、反転入力端子は外部端子１５５に接続され、非反転入力端子は基準電圧回路６２２ｂに接続され、出力端子はＰｃｈＦＥＴ７０１ｂのゲートに接続される。基準電圧回路６２２ｂのもう一方の端子は、二次電池１０１の負極に接続される。
【００７３】
以上のように構成することによって、第十の実施形態のバッテリ装置は、第八の実施形態の放電過電流保護回路と同様に低消費電流の充電過電流保護回路を備えることが出来る。
以上説明したように、本発明によれば、低消費電流で精度のよい過電流保護回路を備えた充放電制御回路及びバッテリ装置を提供することが出来る。
また、第一から第八の実施形態は放電過電流に対するか電流保護回路の実施例を示し、第九から第十の実施形態は充電過電流に対するか電流保護回路の実施例を示したが、その両方の保護回路を備える構成であってもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１０１  二次電池
１０４、６２２、６２２ｂ  基準電圧回路
１１１、１１６、６０４、６０４ｂ、６２１、６２１ｂ、９０４  コンパレータ
１１４、６０１、６０１ｂ、９０３  定電流回路
１２３  負荷
１２４  充電器
１５５、１５６  外部端子
６０５、９０５  過放電検出回路
６０６、９０６  過充電検出回路
６０７、９０７  放電制御回路
６０８、９０８  充電制御回路
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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