(57)【要約】【課題】充電時の発熱を抑制しつつ、放電経路と充電経路とが二次電池に接続される場合に充電経路における放電制御および充電制御を適切に行う。【解決手段】充放電制御回路は、二次電池の第１電極に接続される第１電源端子と、二次電池の第２電極に接続される第２電源端子と、放電制御スイッチのゲート端子と充電制御スイッチのゲート端子とに接続される充電制御端子と、検出端子と、制御回路と、充電制御端子から充電制御信号を出力する出力回路とを備える。出力回路は、充電端子と充放電端子との間に充電器が接続されている場合であって、制御回路が充電を許可する場合に、第１の電圧を出力し、充電器が接続されている場合であって、制御回路が充電を禁止する場合に、第１の電圧とは異なる検出端子の電圧を出力し、充電器が接続されていない場合に、第１の電圧とは異なる第２電源端子の電圧を出力可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の第１電極に接続される第１電源端子と、
前記二次電池の第２電極に接続される第２電源端子と、
放電制御スイッチのゲート端子と充電制御スイッチのゲート端子とに接続される充電制御端子と、
検出端子と、
制御回路と、
前記充電制御端子から充電制御信号を出力する出力回路と
を備え、
前記放電制御スイッチおよび前記充電制御スイッチは、前記第２電極に接続される充電経路に配置され、
前記検出端子は、前記充電経路のうちの、前記放電制御スイッチおよび前記充電制御スイッチを隔てて前記第２電極の反対側の位置に接続され、
前記充電経路に設けられる充電端子と、前記第１電極に接続される充放電経路に設けられる充放電端子との間に、充電器が接続されている場合であって、前記制御回路が充電を許可する場合に、前記出力回路は、第１の電圧を出力し、
前記充電端子と前記充放電端子との間に前記充電器が接続されている場合であって、前記制御回路が充電を禁止する場合に、前記出力回路は、前記第１の電圧とは異なる前記検出端子の電圧を出力し、
前記充電端子と前記充放電端子との間に前記充電器が接続されていない場合に、前記出力回路は、前記第１の電圧とは異なる前記第２電源端子の電圧を出力可能に構成されている
充放電制御回路。
【請求項２】
前記充電端子と前記充放電端子との間に前記充電器が接続されていない場合であって、前記二次電池からの放電電流が前記充電経路を流れる場合に、前記出力回路は、前記第２電源端子の電圧を出力する
請求項１に記載の充放電制御回路。
【請求項３】
前記充電端子と前記充放電端子との間に前記充電器が接続されている場合であって、前記制御回路が充電を許可する場合に、前記第１の電圧によって前記放電制御スイッチおよび前記充電制御スイッチがオンし、
前記充電端子と前記充放電端子との間に前記充電器が接続されている場合であって、前記制御回路が充電を禁止する場合に、前記検出端子の電圧によって前記充電制御スイッチがオフし、
前記充電端子と前記充放電端子との間に前記充電器が接続されていない場合であって、前記二次電池からの放電電流が前記充電経路を流れる場合に、前記第２電源端子の電圧によって前記放電制御スイッチがオフする
請求項２に記載の充放電制御回路。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の充放電制御回路と、
前記二次電池と、
前記二次電池の前記第１電極に接続される前記充放電経路と、
前記充放電経路に設けられる前記充放電端子と、
前記二次電池の前記第２電極に接続される前記充電経路と、
前記充電経路に設けられる前記充電端子と、
前記充電経路に配置される前記放電制御スイッチと、
前記充電経路に配置される前記充電制御スイッチと、
前記二次電池の前記第２電極に接続される放電経路と、
前記放電経路に設けられる放電端子と、
前記放電経路に配置される他の放電制御スイッチと
を備えるバッテリ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電制御回路およびバッテリ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、充放電制御回路と、二次電池と、二次電池に接続される充放電経路と、充放電経路に配置される放電制御スイッチと、充放電経路に配置される充電制御スイッチと、充放電経路に配置されるセンス抵抗とを備えるバッテリ装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
図６は特許文献１に記載されたバッテリ装置と同様に構成された従来のバッテリ装置の一例を示す図である。
図６に示す例では、バッテリ装置Ｐ１０が、充放電制御回路Ｐ１と、二次電池Ｐ２と、充放電経路ＰＲＴ０、ＰＲＴ３と、センス抵抗Ｐ５と、放電制御スイッチＰ４と、充電制御スイッチＰ７と、抵抗Ｐ３とを備える。充放電経路ＰＲＴ０には、充放電端子ＰＰ−が設けられ、充放電経路ＰＲＴ３には、充放電端子ＰＰ＋が設けられる。充放電経路ＰＲＴ０には、センス抵抗Ｐ５と、放電制御スイッチＰ４と、充電制御スイッチＰ７とが配置される。充放電制御回路Ｐ１は、第１電源端子ＰＶＤＤと、第２電源端子ＰＶＳＳと、放電制御端子ＰＤＯと、充電制御端子ＰＣＯと、検出端子ＰＶＮ、ＰＶＭとを備える。
第１電源端子ＰＶＤＤは、二次電池Ｐ２の第１電極Ｐ２ａに接続される。第２電源端子ＰＶＳＳは、二次電池Ｐ２の第２電極Ｐ２ｂに接続される。検出端子ＰＶＮは、充放電経路ＰＲＴ０のうちの、センス抵抗Ｐ５と放電制御スイッチＰ４との間の位置に接続される。放電制御端子ＰＤＯは、放電制御スイッチＰ４のゲート端子に接続される。充電制御端子ＰＣＯは、充電制御スイッチＰ７のゲート端子に接続される。検出端子ＰＶＭは、充放電経路ＰＲＴ０のうちの、充電制御スイッチＰ７と充放電端子ＰＰ−との間の位置に、抵抗Ｐ３を介して接続される。
【０００４】
図６に示す例では、充電器が充放電端子ＰＰ＋と充放電端子ＰＰ−との間に接続され、二次電池Ｐ２に対する充電が行われる場合に、充電電流がセンス抵抗Ｐ５を流れる。そのため、大電流で充電が行われる場合に、センス抵抗Ｐ５における発熱が問題になるおそれがある。
【０００５】
図７は従来のバッテリ装置の他の例を示す図である。
図７に示す例では、バッテリ装置Ｐ１０が、充放電経路ＰＲＴ０（図６参照）を備える代わりに、放電経路ＰＲＴ１と充電経路ＰＲＴ２とを備える。放電経路ＰＲＴ１には、放電端子ＰＤＩＳ−が設けられ、充電経路ＰＲＴ２には、充電端子ＰＣＨＡ−が設けられる。センス抵抗Ｐ５および放電制御スイッチＰ４は、放電経路ＰＲＴ１に配置される。充電制御スイッチＰ７は、充電経路ＰＲＴ２に配置される。検出端子ＰＶＭは、充電経路ＰＲＴ２のうちの、充電制御スイッチＰ７と充電端子ＰＣＨＡ−との間の位置に、抵抗Ｐ３を介して接続される。
【０００６】
図７に示す例では、抵抗が充電経路ＰＲＴ２に配置されないため、図６に示す例よりも、充電時における発熱を抑制することができる。ところが、図７に示す例では、放電制御スイッチが充電経路ＰＲＴ２に配置されないため、充電端子ＰＣＨＡ−と充放電端子ＰＰ＋とが短絡した場合に、二次電池Ｐ２からの放電電流が充電経路ＰＲＴ２を流れ続けてしまう。
【０００７】
従来、放電電流を遮断するダイオードが充電経路に配置されたバッテリ装置が知られている（例えば、特許文献２を参照）。
図８は特許文献２に記載されたバッテリ装置と同様に、放電電流を遮断するダイオードが充電経路に配置された従来のバッテリ装置の一例を示す図である。
図８に示す例では、放電電流を遮断するダイオードＰ８が、充電経路ＰＲＴ２に配置される。そのため、充電端子ＰＣＨＡ−と充放電端子ＰＰ＋とが短絡した場合に、二次電池Ｐ２からの放電電流をダイオードＰ８によって遮断することができる。
ところが、図８に示す例では、二次電池Ｐ２に対する充電が行われる場合に、ダイオードＰ８が充電電流の抵抗になってしまう。そのため、大電流で充電が行われる場合に、ダイオードＰ８における発熱が問題になるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−２２０８５６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７６９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、従来においては、充電時の発熱を抑制しつつ、放電経路と充電経路とが二次電池に接続される場合に充電経路における放電制御および充電制御を適切に行うことができなかった。
【００１０】
本発明は、充電時の発熱を抑制しつつ、放電経路と充電経路とが二次電池に接続される場合に充電経路における放電制御および充電制御を適切に行うことができる充放電制御回路およびバッテリ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施形態は、二次電池の第１電極に接続される第１電源端子と、前記二次電池の第２電極に接続される第２電源端子と、放電制御スイッチのゲート端子と充電制御スイッチのゲート端子とに接続される充電制御端子と、検出端子と、制御回路と、前記充電制御端子から充電制御信号を出力する出力回路とを備え、前記放電制御スイッチおよび前記充電制御スイッチは、前記第２電極に接続される充電経路に配置され、前記検出端子は、前記充電経路のうちの、前記放電制御スイッチおよび前記充電制御スイッチを隔てて前記第２電極の反対側の位置に接続され、前記充電経路に設けられる充電端子と、前記第１電極に接続される充放電経路に設けられる充放電端子との間に、充電器が接続されている場合であって、前記制御回路が充電を許可する場合に、前記出力回路は、第１の電圧を出力し、前記充電端子と前記充放電端子との間に前記充電器が接続されている場合であって、前記制御回路が充電を禁止する場合に、前記出力回路は、前記第１の電圧とは異なる前記検出端子の電圧を出力し、前記充電端子と前記充放電端子との間に前記充電器が接続されていない場合に、前記出力回路は、前記第１の電圧とは異なる前記第２電源端子の電圧を出力可能に構成されている充放電制御回路である。
【００１２】
また、本発明の一実施形態の充放電制御回路では、前記充電端子と前記充放電端子との間に前記充電器が接続されていない場合であって、前記二次電池からの放電電流が前記充電経路を流れる場合に、前記出力回路は、前記第２電源端子の電圧を出力する。
【００１３】
また、本発明の一実施形態の充放電制御回路では、前記充電端子と前記充放電端子との間に前記充電器が接続されている場合であって、前記制御回路が充電を許可する場合に、前記第１の電圧によって前記放電制御スイッチおよび前記充電制御スイッチがオンし、前記充電端子と前記充放電端子との間に前記充電器が接続されている場合であって、前記制御回路が充電を禁止する場合に、前記検出端子の電圧によって前記充電制御スイッチがオフし、前記充電端子と前記充放電端子との間に前記充電器が接続されていない場合であって、前記二次電池からの放電電流が前記充電経路を流れる場合に、前記第２電源端子の電圧によって前記放電制御スイッチがオフする。
【００１４】
また、本発明の一実施形態は、充放電制御回路と、前記二次電池と、前記二次電池の前記第１電極に接続される前記充放電経路と、前記充放電経路に設けられる前記充放電端子と、前記二次電池の前記第２電極に接続される前記充電経路と、前記充電経路に設けられる前記充電端子と、前記充電経路に配置される前記放電制御スイッチと、前記充電経路に配置される前記充電制御スイッチと、前記二次電池の前記第２電極に接続される放電経路と、前記放電経路に設けられる放電端子と、前記放電経路に配置される他の放電制御スイッチとを備えるバッテリ装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、充電時の発熱を抑制しつつ、放電経路と充電経路とが二次電池に接続される場合に充電経路における放電制御および充電制御を適切に行うことができる充放電制御回路およびバッテリ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態の充放電制御回路が適用されたバッテリ装置の一例を示す図である。
【図２】第１実施形態の充放電制御回路が適用されたバッテリ装置の一例を示す図である。
【図３】第１実施形態の充放電制御回路が適用されたバッテリ装置の一例を示す図である。
【図４】第１実施形態の充放電制御回路の出力回路の一例を示す図である。
【図５】第３実施形態の充放電制御回路が適用されたバッテリ装置の一例を示す図である。
【図６】特許文献１に記載されたバッテリ装置と同様に構成された従来のバッテリ装置の一例を示す図である。
【図７】従来のバッテリ装置の他の例を示す図である。
【図８】特許文献２に記載されたバッテリ装置と同様に、放電電流を遮断するダイオードが充電経路に配置された従来のバッテリ装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第１実施形態］
以下、図を参照して充放電制御回路１の第１実施形態について説明する。
図１から図３は、第１実施形態の充放電制御回路１が適用されたバッテリ装置１０の一例を示す図である。詳細には、図１は、第１の場合における第１実施形態の充放電制御回路１が適用されたバッテリ装置１０の一例を示す。図２は、第２の場合における第１実施形態の充放電制御回路１が適用されたバッテリ装置１０の一例を示す。図３は、第３の場合における第１実施形態の充放電制御回路１が適用されたバッテリ装置１０の一例を示す。
【００１８】
図１から図３に示す例では、バッテリ装置１０が、充放電制御回路１と、二次電池２と、充放電経路ＲＴ３と、充放電端子Ｐ＋と、放電経路ＲＴ１と、放電端子ＤＩＳ−と、抵抗５と、放電制御スイッチ４と、抵抗３と、充電経路ＲＴ２と、充電端子ＣＨＡ−と、放電制御スイッチ６と、充電制御スイッチ７と、抵抗８とを備えている。
充放電制御回路１は、第１電源端子ＶＤＤと、第２電源端子ＶＳＳと、放電制御端子ＤＯと、充電制御端子ＣＯと、検出端子ＶＮ、ＶＭ、ＶＭ２と、制御回路１ａと、出力回路１ｂとを備えている。
【００１９】
図１から図３に示す例では、充放電経路ＲＴ３が、二次電池２の第１電極２ａに接続されている。充放電端子Ｐ＋は、充放電経路ＲＴ３に設けられている。
放電経路ＲＴ１は、二次電池２の第２電極２ｂに接続されている。放電端子ＤＩＳ−は、放電経路ＲＴ１に設けられている。抵抗５および放電制御スイッチ４は、放電経路ＲＴ１に配置されている。抵抗５の一方の端子は、二次電池２の第２電極２ｂに接続されている。抵抗５の他方の端子は、放電制御スイッチ４のソース端子に接続されている。放電制御スイッチ４のドレイン端子は、放電端子ＤＩＳ−に接続されている。
充電経路ＲＴ２は、二次電池２の第２電極２ｂに接続されている。充電端子ＣＨＡ−は、充電経路ＲＴ２に設けられている。放電制御スイッチ６および充電制御スイッチ７は、充電経路ＲＴ２に配置されている。放電制御スイッチ６のソース端子は、二次電池２の第２電極２ｂに接続されている。放電制御スイッチ６のドレイン端子は、充電制御スイッチ７のドレイン端子に接続されている。充電制御スイッチ７のソース端子は、充電端子ＣＨＡ−に接続されている。
【００２０】
図１から図３に示す例では、充放電制御回路１の第１電源端子ＶＤＤが、二次電池２の第１電極２ａに接続されている。第２電源端子ＶＳＳは、二次電池２の第２電極２ｂに接続されている。検出端子ＶＮは、放電経路ＲＴ１のうちの、抵抗５と放電制御スイッチ４との間の位置ＲＴ１ａに接続されている。放電制御端子ＤＯは、放電制御スイッチ４のゲート端子に接続されている。検出端子ＶＭは、抵抗３を介して、放電経路ＲＴ１のうちの、放電制御スイッチ４と放電端子ＤＩＳ−との間の位置ＲＴ１ｂに接続されている。
充放電制御回路１の充電制御端子ＣＯは、放電制御スイッチ６のゲート端子と充電制御スイッチ７のゲート端子とに接続されている。検出端子ＶＭ２は、抵抗８を介して、充電経路ＲＴ２のうちの、放電制御スイッチ６および充電制御スイッチ７を隔てて第２電極２ｂの反対側の位置ＲＴ２ａに接続されている。
【００２１】
図１から図３に示す例では、第１の場合、第２の場合および第３の場合に、出力回路１ｂが、充電端子ＣＨＡ−の充放電制御を行う充放電制御信号を、充電制御端子ＣＯから出力する。
【００２２】
＜第１の場合＞
第１の場合とは、図１に示すように、充電器２０が充電端子ＣＨＡ−と充放電端子Ｐ＋との間に接続されている場合であって、充放電制御回路１の制御回路１ａが充電を許可する場合である。
図１に示す例では、第１の場合に、出力回路１ｂが、二次電池２の第１電極２ａの電圧と等しい第１電源端子ＶＤＤの電圧を出力する。そのため、放電制御スイッチ６のゲート電圧および充電制御スイッチ７のゲート電圧は、第１電源端子ＶＤＤの電圧と等しくなる。その結果、放電制御スイッチ６および充電制御スイッチ７は共にオンする。それにより、充電電流が、充電器２０から充電経路ＲＴ２および充放電経路ＲＴ３を介して二次電池２に供給される。
【００２３】
＜第２の場合＞
第２の場合とは、図２に示すように、充電器２０が充電端子ＣＨＡ−と充放電端子Ｐ＋との間に接続されている場合であって、充放電制御回路１の制御回路１ａが充電を禁止する場合である。
具体的には、充電器２０から二次電池２への充電電流が異常であり、検出端子ＶＭ２の電圧が、充放電制御回路１において設定されている充電過電流検出電圧を下回った場合に、制御回路１ａが充電を禁止する。出力回路１ｂは、検出端子ＶＭ２の電圧を出力する。そのため、放電制御スイッチ６のゲート電圧および充電制御スイッチ７のゲート電圧は、検出端子ＶＭ２の電圧と等しくなる。また、充電制御スイッチ７のソース電圧も、検出端子ＶＭ２の電圧と等しい。そのため、充電制御スイッチ７はオフする。その結果、充電電流が充電器２０から二次電池２に供給されなくなる。
また、二次電池２の電圧が、充放電制御回路１において設定されている過充電検出電圧を上回った場合にも、制御回路１ａが充電を禁止する。出力回路１ｂは、検出端子ＶＭ２の電圧を出力する。その結果、充電電流が充電器２０から二次電池２に供給されなくなる。
なお、充電器２０の電圧は二次電池２の電圧よりも大きいため、充電器２０が充電端子ＣＨＡ−と充放電端子Ｐ＋との間に接続されている第２の場合、第２電源端子ＶＳＳの電圧は検出端子ＶＭ２の電圧よりも高い。従って、仮に、出力回路１ｂが第２電源端子ＶＳＳの電圧を出力しても、充電制御スイッチ７のゲート電圧（第２電源端子ＶＳＳの電圧）がソース電圧（検出端子ＶＭ２の電圧）より高くなり、充電制御スイッチ７はオフしない。その結果、充電電流が充電器２０から二次電池２に流れてしまう。
【００２４】
＜第３の場合＞
第３の場合とは、図３に示すように、充電器２０が充電端子ＣＨＡ−と充放電端子Ｐ＋との間に接続されていない場合である。
第１実施形態の充放電制御回路１が適用されたバッテリ装置１０の図３に示す例では、第３の場合に、出力回路１ｂが、二次電池２の第２電極２ｂの電圧と等しい第２電源端子ＶＳＳの電圧を出力する。そのため、放電制御スイッチ６のゲート電圧および充電制御スイッチ７のゲート電圧は、第２電源端子ＶＳＳの電圧と等しくなる。また、放電制御スイッチ６のソース電圧も、二次電池２の第２電極２ｂの電圧（第２電源端子ＶＳＳの電圧）と等しい。そのため、放電制御スイッチ６はオフする。その結果、放電電流は二次電池２から充電経路ＲＴ２を介して流れることができない。
【００２５】
なお、充電器２０が充電端子ＣＨＡ−と充放電端子Ｐ＋との間に接続されていない第３の場合であって、二次電池２からの放電電流が充電経路ＲＴ２を流れる場合（詳細には、例えば負荷などが充電端子ＣＨＡ−と充放電端子Ｐ＋との間に誤って接続された場合、充電端子ＣＨＡ−と充放電端子Ｐ＋とが短絡する場合など）、検出端子ＶＭ２の電圧は、二次電池２の第１電極２ａの電圧（第１電源端子ＶＤＤの電圧）と等しい。従って、仮に、出力回路１ｂが検出端子ＶＭ２の電圧を出力すると、放電制御スイッチ６のゲート電圧（検出端子ＶＭ２の電圧）がソース電圧（第２電源端子ＶＳＳの電圧）より高くなり、放電制御スイッチ６はオフしない。その結果、放電電流が二次電池２から放電経路ＲＴ１および充放電経路ＲＴ３を介して流れ続けてしまう。
そこで、第１実施形態の充放電制御回路１が適用されたバッテリ装置１０の図３に示す例では、上述したように、第３の場合（第３の場合には、二次電池２からの放電電流が充電経路ＲＴ２を流れる場合と、二次電池２からの放電電流が充電経路ＲＴ２を流れない場合（つまり、充電端子ＣＨＡ−がオープンになる場合）とが含まれる。）に、出力回路１ｂが、二次電池２の第２電極２ｂの電圧と等しい第２電源端子ＶＳＳの電圧を出力する。その結果、放電制御スイッチ６はオフする。
【００２６】
詳細には、第１実施形態の充放電制御回路１が適用されたバッテリ装置１０では、第３の場合に、出力回路１ｂは、第２電源端子ＶＳＳの電圧を出力可能に構成されている。
第１実施形態の充放電制御回路１が適用されたバッテリ装置１０では、第３の場合であって、二次電池２からの放電電流が充電経路ＲＴ２を流れる場合に、出力回路１ｂが、第２電源端子ＶＳＳの電圧を出力する。
また、第１実施形態の充放電制御回路１が適用されたバッテリ装置１０では、第３の場合であって、充電端子ＣＨＡ−がオープンになる場合にも、出力回路１ｂが、第２電源端子ＶＳＳの電圧を出力する。
【００２７】
詳細には説明しないが、放電制御スイッチ４がオンする条件を満足する場合には、例えば特許文献１に記載されたバッテリ装置と同様に、充放電端子Ｐ＋と放電端子ＤＩＳ−との間に接続された負荷（図示せず）に対し、放電電流が、二次電池２から放電経路ＲＴ１および充放電経路ＲＴ３を介して供給される。
【００２８】
図４は第１実施形態の充放電制御回路１の出力回路１ｂの一例を示す図である。
図４に示す例では、出力回路１ｂが、スイッチＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５と、インバータＬＶ１、ＬＶ２、ＬＶ３と、レベルシフタＬＳとを備えている。
制御回路１ａ（図１参照）は、インバータＬＶ１の入力端子と、インバータＬＶ２の入力端子と、スイッチＭ１のゲート端子と、インバータＬＶ３の入力端子とに接続されている。
インバータＬＶ１の出力端子は、スイッチＭ５のゲート端子に接続されている。
スイッチＭ５のソース端子は、第１電源端子ＶＤＤ（図１参照）に接続されている。スイッチＭ５のドレイン端子は、充電制御端子ＣＯに接続されている。
インバータＬＶ２の出力端子は、スイッチＭ４のゲート端子に接続されている。スイッチＭ４のソース端子は、第２電源端子ＶＳＳに接続されている。スイッチＭ４のドレイン端子は、スイッチＭ２のドレイン端子に接続されている。
スイッチＭ１のソース端子は、充電制御端子ＣＯに接続されている。スイッチＭ１のドレイン端子は、スイッチＭ３のドレイン端子に接続されている。
インバータＬＶ３の出力端子は、レベルシフタＬＳの入力端子に接続されている。レベルシフタＬＳは、入力された信号のレベルを変更して出力する。レベルシフタＬＳの出力端子は、スイッチＭ３のゲート端子と、スイッチＭ２のゲート端子とに接続されている。スイッチＭ３のソース端子は、検出端子ＶＭ２に接続されている。スイッチＭ２のソース端子は、充電制御端子ＣＯに接続されている。
【００２９】
図４に示す例では、第１電源端子ＶＤＤ用信号が、制御回路１ａからインバータＬＶ１の入力端子に入力される。第２電源端子ＶＳＳ用信号は、制御回路１ａからインバータＬＶ２の入力端子に入力される。検出端子ＶＭ２用信号は、制御回路１ａからインバータＬＶ３の入力端子に入力される。
上述した第１の場合、スイッチＭ５のゲート端子には、第２電源端子ＶＳＳの電圧が入力され、スイッチＭ５がオンする。スイッチＭ３のゲート端子には、検出端子ＶＭ２の電圧が入力され、スイッチＭ３がオフする。スイッチＭ４のゲート端子には、第２電源端子ＶＳＳの電圧が入力され、スイッチＭ４がオフする。スイッチＭ１のゲート端子には、第１電源端子ＶＤＤの電圧が入力され、スイッチＭ１がオンする。スイッチＭ２のゲート端子には、第１電源端子ＶＤＤの電圧が入力され、スイッチＭ２がオンする。その結果、出力回路１ｂは、第１電源端子ＶＤＤの電圧を、充電制御端子ＣＯから出力する。
【００３０】
上述した第２の場合、スイッチＭ５のゲート端子には、第１電源端子ＶＤＤの電圧が入力され、スイッチＭ５がオフする。スイッチＭ１のゲート端子には、第１電源端子ＶＤＤの電圧が入力され、スイッチＭ１がオンする。スイッチＭ３のゲート端子には、第１電源端子ＶＤＤの電圧が入力され、スイッチＭ３がオンする。スイッチＭ４のゲート端子には、第２電源端子ＶＳＳの電圧が入力され、スイッチＭ４がオフする。スイッチＭ２のゲート端子には、検出端子ＶＭ２の電圧が入力され、スイッチＭ２がオフする。その結果、出力回路１ｂは、検出端子ＶＭ２の電圧を、充電制御端子ＣＯから出力する。
上述した第３の場合、スイッチＭ５のゲート端子には、第１電源端子ＶＤＤの電圧が入力され、スイッチＭ５がオフする。スイッチＭ２のゲート端子には、第１電源端子ＶＤＤの電圧が入力され、スイッチＭ２がオンする。スイッチＭ４のゲート端子には、第１電源端子ＶＤＤの電圧が入力され、スイッチＭ４がオンする。スイッチＭ１のゲート端子には、第２電源端子ＶＳＳの電圧が入力され、スイッチＭ１がオフする。スイッチＭ３のゲート端子には、検出端子ＶＭ２の電圧が入力され、スイッチＭ３がオフする。その結果、出力回路１ｂは、第２電源端子ＶＳＳの電圧を、充電制御端子ＣＯから出力する。
【００３１】
〔第１実施形態のまとめ〕
上述したように、第１実施形態の充放電制御回路１は、二次電池２の第１電極２ａに接続される第１電源端子ＶＤＤと、二次電池２の第２電極２ｂに接続される第２電源端子ＶＳＳと、放電制御スイッチ６のゲート端子と充電制御スイッチ７のゲート端子とに接続される充電制御端子ＣＯと、検出端子ＶＭ２と、制御回路１ａと、充電制御端子ＣＯから充電制御信号を出力する出力回路１ｂとを備えている。放電制御スイッチ６および充電制御スイッチ７は、第２電極２ｂに接続される充電経路ＲＴ２に配置される。検出端子ＶＭ２は、充電経路ＲＴ２のうちの、放電制御スイッチ６および充電制御スイッチ７を隔てて第２電極２ｂの反対側の位置ＲＴ２ａに接続される。
第１実施形態の充放電制御回路１の図１および図４に示す例では、充電経路ＲＴ２に設けられる充電端子ＣＨＡ−と、第１電極２ａに接続される充放電経路ＲＴ３に設けられる充放電端子Ｐ＋との間に、充電器２０が接続されている場合であって、制御回路１ａが充電を許可する場合である第１の場合に、出力回路１ｂは、第１の電圧として、第１電源端子ＶＤＤの電圧を出力する。その結果、第１電源端子ＶＤＤの電圧によって放電制御スイッチ６および充電制御スイッチ７がオンする。
第１実施形態の充放電制御回路１の他の例では、代わりに、第１の場合に、出力回路１ｂが、放電制御スイッチ６および充電制御スイッチ７をオンするために、第１の電圧として、第１電源端子ＶＤＤの電圧とは異なる電圧を出力してもよい。
例えばバッテリ装置１０にチャージポンプが搭載される例では、第１の場合に、出力回路１ｂが、第１の電圧として、第１電源端子ＶＤＤの電圧よりも高い電圧を出力してもよい。その結果、放電制御スイッチ６および充電制御スイッチ７のオン抵抗が小さくなり、バッテリ装置１０の発熱を抑制することができる。
第１の場合に、出力回路１ｂが、放電制御スイッチ６および充電制御スイッチ７をオンするために、第１の電圧として、第１電源端子ＶＤＤの電圧よりも低い電圧を出力してもよい。
【００３２】
第１実施形態の充放電制御回路１では、充電端子ＣＨＡ−と充放電端子Ｐ＋との間に充電器２０が接続されている場合であって、制御回路１ａが充電を禁止する場合である第２の場合に、出力回路１ｂは、第１の電圧とは異なる検出端子ＶＭ２の電圧を出力する。その結果、検出端子ＶＭ２の電圧によって充電制御スイッチ７がオフする。
第１実施形態の充放電制御回路１では、充電端子ＣＨＡ−と充放電端子Ｐ＋との間に充電器２０が接続されていない場合である第３の場合に、出力回路１ｂは、第２電源端子ＶＳＳの電圧を出力可能に構成されている。詳細には、第３の場合であって、二次電池２からの放電電流が充電経路ＲＴ２を流れる場合に、出力回路１ｂは、第２電源端子ＶＳＳの電圧を出力する。その結果、第２電源端子ＶＳＳの電圧によって放電制御スイッチ６がオフする。
【００３３】
第１実施形態の充放電制御回路１が適用されたバッテリ装置１０の図１から図３に示す例では、抵抗５が、充電経路ＲＴ２に配置されず、放電経路ＲＴ１に配置される。そのため、充電経路ＲＴ２に抵抗が配置される場合よりも、大電流で充電する場合の発熱を抑制することができる。
【００３４】
［第２実施形態］
以下、第２実施形態の充放電制御回路１について説明する。第２実施形態の充放電制御回路１は、後述する点を除き、上述した第１実施形態の充放電制御回路１と同様に構成されている。従って、第２実施形態の充放電制御回路１によれば、後述する点を除き、第１実施形態の充放電制御回路１と同様の効果を奏することができる。
【００３５】
上述したように、第１実施形態の充放電制御回路１が適用されたバッテリ装置１０の図３に示す例では、充電器２０が充電端子ＣＨＡ−と充放電端子Ｐ＋との間に接続されていない場合である第３の場合に、放電電流が二次電池２から充電経路ＲＴ２に流れなくても、出力回路１ｂが、二次電池２の第２電極２ｂの電圧と等しい第２電源端子ＶＳＳの電圧を出力する。
一方、第２実施形態の充放電制御回路１が適用されたバッテリ装置１０の一例では、充電器２０が充電端子ＣＨＡ−と充放電端子Ｐ＋との間に接続されていない場合である第３の場合であって、放電電流が二次電池２から充電経路ＲＴ２に流れない場合に、出力回路１ｂは、二次電池２の第２電極２ｂの電圧と等しい第２電源端子ＶＳＳの電圧を出力しない。代わりに、出力回路１ｂは、二次電池２の第１電極２ａの電圧と等しい第１電源端子ＶＤＤの電圧を出力する。
また、第２実施形態の充放電制御回路１が適用されたバッテリ装置１０の一例では、充電器２０が充電端子ＣＨＡ−と充放電端子Ｐ＋との間に接続されていない場合である第３の場合であって、二次電池２からの放電電流が充電経路ＲＴ２を流れる場合に、出力回路１ｂが、二次電池２の第２電極２ｂの電圧と等しい第２電源端子ＶＳＳの電圧を出力する。
【００３６】
つまり、第２実施形態の充放電制御回路１が適用されたバッテリ装置１０では、第３の場合（第３の場合には、二次電池２からの放電電流が充電経路ＲＴ２を流れる場合と、放電電流が二次電池２から充電経路ＲＴ２に流れない場合とが含まれる。）に、出力回路１ｂは、第２電源端子ＶＳＳの電圧を出力可能に構成されている。
第２実施形態の充放電制御回路１が適用されたバッテリ装置１０では、第３の場合であって、放電電流が二次電池２から充電経路ＲＴ２に流れない場合に、出力回路１ｂが、第１電源端子ＶＤＤの電圧を出力する。その結果、放電制御スイッチ６がオンする。
また、第２実施形態の充放電制御回路１が適用されたバッテリ装置１０では、第３の場合であって、二次電池２からの放電電流が充電経路ＲＴ２を流れる場合に、出力回路１ｂが、第２電源端子ＶＳＳの電圧を出力する。その結果、放電制御スイッチ６がオフする。
【００３７】
［第３実施形態］
以下、第３実施形態の充放電制御回路１について説明する。第３実施形態の充放電制御回路１は、後述する点を除き、上述した第１実施形態の充放電制御回路１と同様に構成されている。従って、第３実施形態の充放電制御回路１によれば、後述する点を除き、第１実施形態の充放電制御回路１と同様の効果を奏することができる。
【００３８】
図５は、第３実施形態の充放電制御回路１が適用されたバッテリ装置１０の一例を示す図である。
上述したように、第１実施形態の充放電制御回路１が適用されたバッテリ装置１０の図１から図３に示す例では、充電制御端子ＣＯが１つの端子によって構成されている。また、充電制御端子ＣＯが、放電制御スイッチ６のゲート端子と充電制御スイッチ７のゲート端子とに接続されている。
一方、第３実施形態の充放電制御回路１が適用されたバッテリ装置１０の図５に示す例では、充電制御端子ＣＯが２つの端子ＣＯ１、ＣＯ２によって構成されている。また、充電制御端子ＣＯの端子ＣＯ１が、放電制御スイッチ６のゲート端子に接続され、充電制御端子ＣＯの端子ＣＯ２が、充電制御スイッチ７のゲート端子に接続されている。
【００３９】
第３実施形態の充放電制御回路１が適用されたバッテリ装置１０の図５に示す例では、第１の場合、第２の場合および第３の場合に、出力回路１ｂが、充電制御端子ＣＯの端子ＣＯ１と端子ＣＯ２とから充電制御信号を出力する。
【００４０】
＜第１の場合＞
図５に示す例では、第１の場合に、出力回路１ｂが、充電制御端子ＣＯの端子ＣＯ１から、二次電池２の第１電極２ａの電圧と等しい第１電源端子ＶＤＤの電圧を出力する。その結果、放電制御スイッチ６がオンする。
また、図５に示す例では、第１の場合に、出力回路１ｂが、充電制御端子ＣＯの端子ＣＯ２から、二次電池２の第１電極２ａの電圧と等しい第１電源端子ＶＤＤの電圧を出力する。その結果、充電制御スイッチ７がオンする。
【００４１】
＜第２の場合＞
図５に示す例では、第２の場合に、出力回路１ｂが、充電制御端子ＣＯの端子ＣＯ２から、検出端子ＶＭ２の電圧を出力する。その結果、充電制御スイッチ７がオフする。
図５に示す例では、第２の場合に、出力回路１ｂが、充電制御端子ＣＯの端子ＣＯ１から、検出端子ＶＭ２の電圧を出力しても、検出端子ＶＭ２の電圧とは異なる電圧を出力してもよい。
【００４２】
＜第３の場合＞
図５に示す例では、第３の場合に、出力回路１ｂが、充電制御端子ＣＯの端子ＣＯ１から、二次電池２の第２電極２ｂの電圧と等しい第２電源端子ＶＳＳの電圧を出力する。その結果、放電制御スイッチ６がオフする。
図５に示す例では、第３の場合に、出力回路１ｂが、充電制御端子ＣＯの端子ＣＯ２から、第２電源端子ＶＳＳの電圧を出力しても、第２電源端子ＶＳＳの電圧とは異なる電圧を出力してもよい。
【００４３】
以上、本発明の実施形態及びその変形を説明したが、これらの実施形態及びその変形は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態及びその変形は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。また、上述した各実施形態及びその変形は、互いに適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１…充放電制御回路
１ａ…制御回路
１ｂ…出力回路
４…放電制御スイッチ
６…放電制御スイッチ
７…充電制御スイッチ
【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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