(57)【要約】【課題】放電過電流検出状態から通常状態へ確実に復帰可能な充放電制御回路及びバッテリ装置を提供する。【解決手段】二次電池の放電を停止するとき第一のレベルとなり、放電を許可するとき第二のレベルとなる放電制御信号が出力される放電制御信号出力端子と、過電流検出端子と、過電流解除端子と、過電流解除端子とは別に設けられた外部電圧入力端子と、放電過電流検出電圧が設定された放電過電流検出回路と、放電過電流解除電圧が設定された放電過電流解除回路とを備え、二次電池の充電を停止するとき、充電制御信号を外部電圧入力端子の電圧にし、過電流検出端子の電圧が放電過電流検出電圧を上回ると、放電制御信号を第一のレベルにし、過電流解除端子に入力される電圧が放電過電流解除電圧を下回ると、放電制御信号を第二の電圧レベルにする。【選択図】図１
2018023231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の充放電を制御するための充放電制御回路であって、
前記二次電池の電圧を監視する正極電源端子及び負極電源端子と、
前記二次電池の充電の停止及び許可を制御する充電制御信号が出力される充電制御信号出力端子と、
前記二次電池の放電を停止するとき第一のレベルとなり、放電を許可するとき第二のレベルとなる放電制御信号が出力される放電制御信号出力端子と、
過電流検出端子と、
過電流解除端子と、
前記過電流解除端子とは別に設けられた外部電圧入力端子と、
放電過電流検出電圧が設定され、前記過電流検出端子に接続された放電過電流検出回路と、
放電過電流解除電圧が設定され、前記過電流解除端子に接続された放電過電流解除回路とを備え、
前記二次電池の充電を停止するとき、前記充電制御信号を前記外部電圧入力端子の電圧にし、
前記過電流検出端子の電圧が前記放電過電流検出電圧を上回ると、前記放電制御信号を前記第一のレベルにし、
前記過電流解除端子に入力される電圧が前記放電過電流解除電圧を下回ると、前記放電制御信号を前記第二の電圧レベルにすることを特徴とする充放電制御回路。
【請求項２】
前記過電流検出端子と前記外部電圧入力端子が同一の端子であることを特徴とする請求項１に記載の充放電制御回路。
【請求項３】
前記過電流検出端子と前記外部電圧入力端子が別々に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の充放電制御回路。
【請求項４】
前記放電過電流解除回路に設定される前記放電過電流解除電圧は、前記過電流解除端子の電圧に応じて、前記放電過電流検出電圧と同一の第一の電圧値と、前記第一の電圧値よりも高い第二の電圧値に切り替えられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の充放電制御回路。
【請求項５】
二次電池と、
負荷及び充電器が接続される外部端子と、
前記二次電池に接続された第一及び第二の充放電制御回路と、
前記第一の充放電制御回路から出力される第一の充電制御信号によりオンオフ制御され、一端が前記外部端子に接続された第一の充電制御ＦＥＴと、
前記第一の充放電制御回路から出力される第一の放電制御信号によりオンオフ制御され、一端が前記第一の充電制御ＦＥＴの他端に接続された第一の放電制御ＦＥＴと、
前記第二の充放電制御回路から出力される第二の充電制御信号によりオンオフ制御され、一端が前記第一の放電制御ＦＥＴの他端に接続された第二の充電制御ＦＥＴと、
前記第二の充放電制御回路から出力される第二の放電制御信号によりオンオフ制御され、一端が前記第二の充電制御ＦＥＴの他端に接続され、他端が前記二次電池に接続された第二の放電制御ＦＥＴとを備えたバッテリ装置であって、
前記第二の充放電制御回路は、
過電流検出端子と、
前記外部端子に接続された過電流解除端子と、
前記第二の充電制御ＦＥＴの一端に接続され、前記第二の充電制御ＦＥＴをオフさせる電圧が入力される外部電圧入力端子と、
放電過電流検出電圧が設定され、前記過電流検出端子の電圧が前記放電過電流検出電圧を上回ると前記第二の放電制御ＦＥＴをオフさせるように動作する放電過電流検出回路と、
放電過電流解除電圧が設定され、前記過電流解除端子の電圧が前記放電過電流解除電圧を下回ると前記第二の放電制御ＦＥＴをオンさせるように動作する放電過電流解除回路とを有することを特徴とするバッテリ装置。
【請求項６】
前記過電流検出端子と前記外部電圧入力端子が同一の端子であることを特徴とする請求項５に記載のバッテリ装置。
【請求項７】
一端が前記第二の充電制御ＦＥＴの他端に接続され、他端が前記二次電池に接続された抵抗素子を更に備え、
前記過電流検出端子は、前記外部電圧入力端子と別々に設けられ、前記抵抗素子の一端に接続されていることを特徴とする請求項５に記載のバッテリ装置。
【請求項８】
前記放電過電流解除電圧は、前記過電流解除端子の電圧に応じて、前記放電過電流検出電圧と同一の第一の電圧値と、前記第一の電圧値よりも高い第二の電圧値に切り替えられることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載のバッテリ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電制御回路及びこれを備えたバッテリ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、バッテリ装置は、過充電、過放電、放電過電流、及び充電過電流を検出し、充放電を制御する充放電制御回路を含む充放電制御装置を備えて構成される。
上記のうち、放電過電流の検出は、過電流検出端子の電圧によってバッテリ装置から負荷に流れる放電電流を監視し、負荷に異常が発生して放電電流が大きくなり、過電流検出端子の電圧が所定の放電過電流検出電圧を上回った場合に、放電過電流であると判定することにより行われる。
【０００３】
放電過電流であると判定すると、充放電制御回路の放電制御信号出力端子から放電停止信号を出力し、充放電制御装置の放電制御ＦＥＴをオフさせて、放電を停止する（これを「放電過電流状態」という）。放電を停止した後、負荷が正常な状態に戻ることにより過電流検出端子の電圧が放電過電流検出電圧を下回ると、放電停止信号の出力を停止し、放電制御ＦＥＴをオンさせて、放電を再開する。
【０００４】
しかし、上述のように、放電過電流となって放電を停止した後、バッテリ装置に接続されている負荷が正常な状態に戻っても、その負荷のインピーダンスが小さい場合、過電流検出端子の電圧が放電過電流検出電圧を上回ったままとなってしまい放電が再開されない場合がある。
【０００５】
このような問題への対策として、放電過電流解除回路を有する充放電制御装置を備えたバッテリ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、過電流検出端子の電圧によって放電過電流状態を解除する放電過電流解除回路を設け、放電過電流を検出した後の過電流検出端子の電圧の電圧値に応じて、放電過電流解除回路に設定される解除電圧の電圧値を放電過電流検出電圧と同一の第一の電圧値と、それよりも高く二次電池の電圧に近い第二の電圧値とに切り替えるようにする。そして、過電流検出端子の電圧が解除電圧を下回ったときに放電を再開するよう構成する。これにより、負荷のインピーダンスが小さいために過電流検出端子の電圧があまり下がらない場合でも、解除電圧が第二の電圧値に切り替えられていることによって放電過電流状態を解除することを可能にしている。
【０００６】
一方、現在では、より安全なバッテリ装置を提供するため、充放電制御装置を二つ備えたバッテリ装置がよく用いられている。
図３に、上述のような放電過電流解除回路を有する充放電制御回路を含む充放電制御装置を二つ備えたバッテリ装置３０のブロック図を示す。
【０００７】
図３のバッテリ装置３０は、二次電池ＳＣと、二次電池ＳＣに接続され、互いに同一の構成を有する第一及び第二の充放電制御装置３１ａ及び３１ｂとを備えている。
充放電制御装置３１ａ（３１ｂ）は、充放電制御回路３１０ａ（３１０ｂ）と、放電制御ＦＥＴ３２１ａ（３２１ｂ）と、充電制御ＦＥＴ３２２ａ（３２２ｂ）とを備えている。
【０００８】
充放電制御回路３１０ａ（３１０ｂ）は、端子Ｔ３１ａ〜Ｔ３５ａ（Ｔ３１ｂ〜Ｔ３５ｂ）と、過充電、過放電等の検出に基づいて、充電制御ＦＥＴ３２２ａ（３２２ｂ）、放電制御ＦＥＴ３２１ａ（３２１ｂ）を制御する制御回路３１１ａ（３１１ｂ）と、端子Ｔ３５ａ（Ｔ３５ｂ）の電圧を過電流検出電圧ＶＤａ（ＶＤｂ）として受ける放電過電流検出回路３１２ａ（３１２ｂ）と、端子Ｔ３５ａ（Ｔ３５ｂ）の電圧を過電流解除電圧ＶＲａ（ＶＲｂ）として受ける放電過電流解除回路３１３ａ（３１３ｂ）とを備え、図示のように接続されている。
【０００９】
また、制御回路３１１ａ（３１１ｂ）は、過充電検出時に、端子Ｔ３５ａ（Ｔ３５ｂ）の電圧を外部電圧ＶＭａ（ＶＭｂ）として受け、この外部電圧ＶＭａ（ＶＭｂ）を充電制御信号として端子Ｔ３４ａ（Ｔ３４ｂ）を介して出力し、充電制御ＦＥＴ３２２ａ（３２２ｂ）をオフさせ、充電を停止するよう構成されている。
【００１０】
このような二つの充放電制御装置３１ａ及び３１ｂを有するバッテリ装置３０によれば、万が一、第一の充放電制御装置３１ａが動作できなかった場合においても、第二の充放電制御装置３１ｂが動作するため、安全性を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１５−１３３８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、図３に示すバッテリ装置３０においては、場合によって、以下のような問題が発生する。
まず、通常状態、すなわち、充電制御ＦＥＴ３２２ａ、３２２ｂ、及び放電制御ＦＥＴ３２１ａ、３２１ｂが全てオンである状態から、バッテリ装置３０の外部正極端子ＥＰと外部負極端子ＥＮとの間に接続されている負荷（図示せず）に異常が生じ、過大な放電電流が流れ、過電流検出電圧ＶＤａである端子Ｔ３５ａの電圧及び過電流検出電圧ＶＤｂである端子Ｔ３５ｂの電圧が上昇した場合を考える。
【００１３】
充放電制御回路３１０ｂ（「二次電池側の充放電制御回路」ともいう）において、過電流検出電圧ＶＤｂが放電過電流検出回路３１２ｂに設定された放電過電流検出電圧を超えると、放電過電流検出回路３１２ｂがこれを検出し、制御回路３１１ｂから端子Ｔ３３ｂを介して放電停止信号を出力して、放電制御ＦＥＴ３２１ｂをオフさせ、放電を停止し、放電過電流保護をかける。
【００１４】
このとき、充放電制御回路３１０ａでは放電過電流が検出されなかったとすると、放電制御ＦＥＴ３２１ａは、ゲートがハイレベル（二次電池の電圧レベル）、ソースがロウレベルでオンしていた状態から、放電制御ＦＥＴ３２１ｂがオフしたことにより、ソースであるノードＮ３の電圧が上昇していき、放電制御ＦＥＴ３２１ａのゲート−ソース間電圧がその閾値電圧以下となって、オフとなる。すると、ノードＮ３は、外部負極端子ＥＮから切り離されるとともに、端子Ｔ３５ｂ、放電過電流解除回路３１３ｂ内のプルダウン抵抗（図示せず）、及び端子Ｔ３２ｂを介して二次電池ＳＣの負極に接続されるため、その電圧は下がっていく。しかし、ノードＮ３の電圧が下がると、放電制御ＦＥＴ３２１ａのゲート−ソース間電圧がその閾値電圧を超えるため、放電制御ＦＥＴ３２１ａが再びオンとなる。このような状態が繰り返されることから、結果として、ノードＮ３の電圧は、二次電池の電圧よりも放電制御ＦＥＴ３２１ａの閾値電圧分低い電圧に留まることとなる。
【００１５】
そして、過電流解除電圧ＶＲｂでもある端子Ｔ３５ｂの電圧は、上述のとおり二次電池の電圧よりも放電制御ＦＥＴ３２１ａの閾値電圧分低い電圧までしか上がらないことから、放電過電流解除回路３１３ｂの解除電圧は、第二の電圧値には切り替わらない。
【００１６】
したがって、バッテリ装置に接続されている負荷が正常な状態に戻ったとき、その負荷のインピーダンスが小さい場合、ノードＮ３の電圧が下がってきても、放電過電流解除回路３１３ｂの解除電圧が第一の電圧値のままであることから、放電過電流解除回路３１３ｂが機能せず、充放電制御回路３１０ｂが通常状態に復帰できない場合がある、という課題があった。
【００１７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、放電過電流解除回路を含む充放電制御装置を二つ備えてバッテリ装置を構成した場合に、負荷に異常が生じて二次電池側の充放電制御回路の過電流検出端子の電圧が放電過電流検出電圧を上回って放電制御ＦＥＴをオフさせた後、バッテリ装置に接続されている負荷が正常な状態に戻ったとき、その負荷のインピーダンスが小さい場合でも、放電過電流解除回路が機能し、放電制御ＦＥＴをオンにして、放電を再開することが可能な充放電制御回路及びバッテリ装置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】
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明の充放電制御回路は、二次電池の充放電を制御するための充放電制御回路であって、前記二次電池の電圧を監視する正極電源端子及び負極電源端子と、前記二次電池の充電の停止及び許可を制御する充電制御信号が出力される充電制御信号出力端子と、前記二次電池の放電を停止するとき第一のレベルとなり、放電を許可するとき第二のレベルとなる放電制御信号が出力される放電制御信号出力端子と、過電流検出端子と、過電流解除端子と、前記過電流解除端子とは別に設けられた外部電圧入力端子と、放電過電流検出電圧が設定され、前記過電流検出端子に接続された放電過電流検出回路と、放電過電流解除電圧が設定され、前記過電流解除端子に接続された放電過電流解除回路とを備え、前記二次電池の充電を停止するとき、前記充電制御信号を前記外部電圧入力端子の電圧にし、前記過電流検出端子の電圧が前記放電過電流検出電圧を上回ると、前記放電制御信号を前記第一のレベルにし、前記過電流解除端子に入力される電圧が前記放電過電流解除電圧を下回ると、前記放電制御信号を前記第二の電圧レベルにすること特徴とする。
【００１９】
また、本発明のバッテリ装置は、二次電池と、負荷及び充電器が接続される外部端子と、前記二次電池に接続された第一及び第二の充放電制御回路と、前記第一の充放電制御回路から出力される第一の充電制御信号によりオンオフ制御され、一端が前記外部端子に接続された第一の充電制御ＦＥＴと、前記第一の充放電制御回路から出力される第一の放電制御信号によりオンオフ制御され、一端が前記第一の充電制御ＦＥＴの他端に接続された第一の放電制御ＦＥＴと、前記第二の充放電制御回路から出力される第二の充電制御信号によりオンオフ制御され、一端が前記第一の放電制御ＦＥＴの他端に接続された第二の充電制御ＦＥＴと、前記第二の充放電制御回路から出力される第二の放電制御信号によりオンオフ制御され、一端が前記第二の充電制御ＦＥＴの他端に接続され、他端が前記二次電池に接続された第二の放電制御ＦＥＴとを備えたバッテリ装置であって、前記第二の充放電制御回路は、過電流検出端子と、前記外部端子に接続された過電流解除端子と、前記第二の充電制御ＦＥＴの一端に接続され、前記第二の充電制御ＦＥＴをオフさせる電圧が入力される外部電圧入力端子と、放電過電流検出電圧が設定され、前記過電流検出端子の電圧が前記放電過電流検出電圧を上回ると前記第二の放電制御ＦＥＴをオフさせるように動作する放電過電流検出回路と、放電過電流解除電圧が設定され、前記過電流解除端子の電圧が前記放電過電流解除電圧を下回ると前記第二の放電制御ＦＥＴをオンさせるように動作する放電過電流解除回路とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、過電流解除端子が外部電圧入力端子とは別に設けられていることにより、負荷が接続される外部端子に過電流解除端子を接続することができるため、過電流検出端子の電圧によって放電過電流を検出して二次電池の放電を停止した後、過電流解除端子に入力される電圧が放電過電流解除電圧を下回ることにより、放電を許可して、通常状態に復帰することが可能となる。したがって、充放電制御回路を二つ設けることにより安全性を高くするとともに、放電過電流検出状態から通常状態へ確実に復帰することが可能な充放電制御回路及びバッテリ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第一の実施形態のバッテリ装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の第二の実施形態のバッテリ装置を示すブロック図である。
【図３】従来のバッテリ装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態のバッテリ装置１０を示すブロック図である。
本実施形態のバッテリ装置１０は、二次電池ＳＣと、第一の充放電制御装置１１と、第二の充放電制御装置１２と、外部正極端子ＥＰと、外部負極端子（「外部端子」ともいう）ＥＮとを備えている。
第一の充放電制御装置１１は、第一の充放電制御回路１１０と、放電制御ＦＥＴ１２１と、充電制御ＦＥＴ１２２とを備えている。
【００２３】
第一の充放電制御回路１１０は、正極電源端子Ｔ１１と、負極電源端子Ｔ１２と、放電制御信号出力端子Ｔ１３と、充電制御信号出力端子Ｔ１４と、過電流検出端子、過電流解除端子、及び外部電圧入力端子として機能する端子Ｔ１５と、正極電源端子Ｔ１１及び負極電源端子Ｔ１２に接続された制御回路１１１と、端子Ｔ１５の電圧を過電流検出電圧ＶＤ１として受ける放電過電流検出回路１１２と、端子Ｔ１５の電圧を過電流解除電圧ＶＲ１として受ける放電過電流解除回路１１３とを備えて構成されている。
放電過電流検出回路１１２には、放電過電流検出電圧が設定され、放電過電流解除回路１１３には、放電過電流解除電圧が設定されている。
【００２４】
放電制御ＦＥＴ１２１は、第一の充放電制御回路１１０の放電制御信号出力端子Ｔ１３から出力される第一の放電制御信号によりオンオフ制御され、充電制御ＦＥＴ１２２は、充電制御信号出力端子Ｔ１４から出力される第一の充電制御信号によりオンオフ制御される。
第二の充放電制御装置１２は、第二の充放電制御回路２１０と、放電制御ＦＥＴ２２１と、充電制御ＦＥＴ２２２とを備えている。
【００２５】
第二の充放電制御回路２１０（「二次電池側の充放電制御回路」ともいう）は、正極電源端子Ｔ２１と、負極電源端子Ｔ２２と、放電制御信号出力端子Ｔ２３と、充電制御信号出力端子Ｔ２４と、過電流検出端子及び外部電圧入力端子として機能する端子Ｔ２５と、過電流解除端子Ｔ２６と、正極電源端子Ｔ２１及び負極電源端子Ｔ２２に接続された制御回路２１１と、端子Ｔ２５の電圧を過電流検出電圧ＶＤ２として受ける放電過電流検出回路２１２と、過電流解除端子Ｔ２６の電圧を過電流解除電圧ＶＲ２として受ける放電過電流解除回路２１３とを備えて構成されている。
【００２６】
放電過電流検出回路２１２には、放電過電流検出電圧が設定され、放電過電流解除回路２１３には、放電過電流解除電圧が設定されている。そして、放電過電流解除電圧は、初期値が第一の電圧値とされ、放電過電流を検出した後の過電流解除端子Ｔ２６の電圧の電圧値が第二の電圧値を超えると、第二の電圧値に切り替えられるように構成されている。
【００２７】
放電制御ＦＥＴ２２１は、第二の充放電制御回路２１０の放電制御信号出力端子Ｔ２３から出力される第二の放電制御信号によりオンオフ制御され、充電制御ＦＥＴ２２２は、充電制御信号出力端子Ｔ２４から出力される第二の充電制御信号によりオンオフ制御される。
【００２８】
第一の充放電制御回路１１０の正極電源端子Ｔ１１と第二の充放電制御回路２１０の正極電源端子Ｔ２１は、二次電池ＳＣの正極に接続され、第一の充放電制御回路１１０の負極電源端子Ｔ１２は、充電制御ＦＥＴ２２２及び放電制御ＦＥＴ２２１を介して二次電池ＳＣの負極に接続され、第二の充放電制御回路２１０の負極電源端子Ｔ２２は、二次電池ＳＣの負極に接続されている。
【００２９】
充電制御ＦＥＴ１２２は、一端が外部負極端子ＥＮに接続され、放電制御ＦＥＴ１２１は、一端が充電制御ＦＥＴ１２２の他端に接続され、充電制御ＦＥＴ２２２は、一端が放電制御ＦＥＴ１２１の他端に接続され、放電制御ＦＥＴ２２１は、一端が充電制御ＦＥＴ２２２の他端に接続され、他端が二次電池ＳＣの負極に接続されている。
【００３０】
第一の充放電制御回路１１０の端子Ｔ１５は、充電制御ＦＥＴ１２２の一端に接続されている。
第二の充放電制御回路２１０の端子Ｔ２５は、充電制御ＦＥＴ２２２の一端（ノードＮ１）に接続されている。また、過電流解除端子Ｔ２６は、外部負極端子ＥＮに接続されている。
【００３１】
次に、バッテリ装置１０の動作について以下に説明する。
まず、バッテリ装置１０の外部正極端子ＥＰと外部負極端子ＥＮとの間に接続されている負荷（図示せず）に異常が生じて放電過電流となり、これが第一の充放電制御回路１１０では検出されず、第二の充放電制御回路２１０で検出された場合の動作について説明する。
【００３２】
通常状態においては、充電制御ＦＥＴ１２２、２２２、及び放電制御ＦＥＴ１２１、２２１が全てオンであり、二次電池ＳＣから外部正極端子ＥＰと外部負極端子ＥＮとの間に接続されている負荷（図示せず）へ放電電流が流れている。
【００３３】
この状態から、負荷に異常が生じ、放電電流が増大すると、充電制御ＦＥＴ１２２、放電制御ＦＥＴ１２１、充電制御ＦＥＴ２２２、及び放電制御ＦＥＴ２２１に大電流が流れる。
【００３４】
これにより、負極電源端子Ｔ２２とノードＮ１との間の電圧差が大きくなる。すなわち過電流検出端子である端子Ｔ２５の電圧が上昇し、端子Ｔ２５の電圧である過電流検出電圧ＶＤ２が放電過電流検出回路２１２において第一の電圧値となっている放電過電流検出電圧を上回ると、放電過電流検出回路２１２は、制御回路２１１に対して放電過電流であることを示す信号を送信する。これに基づき、制御回路２１１は、放電制御信号出力端子Ｔ２３へ出力する第二の放電制御信号をロウレベル（「第一の電圧レベル」ともいう）にして、放電制御ＦＥＴ２２１をオフさせる。こうして、放電が停止され、放電過電流保護がかかる。
【００３５】
このとき、第一の充放電制御装置１１の放電制御ＦＥＴ１２１は、ゲートがハイレベル（二次電池の電圧レベル）、ソースがロウレベルでオンしていた状態から、放電制御ＦＥＴ２２１がオフしたことにより、ソースであるノードＮ１の電圧が上昇していき、放電制御ＦＥＴ１２１のゲート−ソース間電圧がその閾値電圧以下となって、オフとなる。すると、ノードＮ１は、外部負極端子ＥＮから切り離されるとともに、端子Ｔ２５、放電過電流解除回路２１３内のプルダウン抵抗（図示せず）、及び端子Ｔ２２を介して二次電池ＳＣの負極に接続されるため、その電圧は下がっていく。しかし、ノードＮ１の電圧が下がると、放電制御ＦＥＴ１２１のゲート−ソース間電圧がその閾値電圧を超えるため、放電制御ＦＥＴ１２１が再びオンとなる。このような状態が繰り返されることから、結果として、ノードＮ１の電圧は、二次電池の電圧よりも放電制御ＦＥＴ１２１の閾値電圧分低い電圧に留まることとなる。
【００３６】
放電過電流検出状態においては、外部負極端子ＥＮと外部正極端子ＥＰとが実質的に短絡した状態となっていることから、外部負極端子ＥＮの電圧は、二次電池の電圧と同等となる。したがって、外部負極端子ＥＮに接続された過電流解除端子Ｔ２６の電圧も二次電池の電圧と同等となる。
これにより、過電流解除端子Ｔ２６の電圧の電圧値が第二の電圧値を超えるため、放電過電流解除電圧が第二の電圧値に切り替わる。
【００３７】
したがって、その後、負荷が正常な状態に戻ることにより過電流解除端子Ｔ２６の過電流解除電圧ＶＲ２が、第二の電圧値となっている放電過電流解除電圧を下回ると、放電過電流解除回路２１３は、制御回路２１１に対して放電過電流を解除させる信号を送信する。これに基づき、制御回路２１１は、放電制御信号出力端子Ｔ２３から出力される第二の放電制御信号をハイレベル（「第二の電圧レベル」ともいう）にして、放制御ＦＥＴ２２１をオンさせる。こうして、二次電池ＳＣから負荷への放電が再開される。
このように、本実施形態によれば、放電過電流解除回路２１３が機能を果たすことが可能となる。
【００３８】
次に、バッテリ装置１０の外部正極端子ＥＰと外部負極端子ＥＮとの間に充電器を接続し、二次電池ＳＣが過充電となり、これが第二の充放電制御回路２１０では検出されず、第一の充放電制御回路１１０で検出された場合の動作について説明する。
【００３９】
制御回路１１１は、正極電源端子Ｔ１１の電圧と負極電源端子Ｔ１２の電圧を監視し、これらの電圧差に基づいて二次電池ＳＣが過充電であると判断すると、外部電圧入力端子である端子Ｔ１５の電圧を外部電圧ＶＭ１として受け、この外部電圧ＶＭ１を第一の充電制御信号として充電制御信号出力端子Ｔ１４から出力し、充電制御ＦＥＴ１２２のゲートに供給することにより充電制御ＦＥＴ１２２をオフさせる。これにより充電が停止される。
【００４０】
このとき、第二の充放電制御回路２１０は、過充電を検出していないことから、充電制御ＦＥＴ２２２はオンしており、これにより、端子Ｔ２５に入力される電圧は、二次電池ＳＣの負極端子の電圧となる。
【００４１】
これに対し、仮に、第二の充放電制御回路２１０の外部電圧入力端子Ｔ２５を過電流解除端子Ｔ２６と同一の端子とし、これを外部負極端子ＥＮに接続した構成とした場合、第一の充放電制御回路１１０が過充電を検出すると、充電制御ＦＥＴ１２２がオフするため、外部電圧入力端子Ｔ２５に入力される電圧は、外部負極端子ＥＮに接続された充電器の電圧となってしまい、以下のような問題が生じる可能性がある。
【００４２】
通常、充電器の正極−負極間の電圧は、二次電池ＳＣを十分に充電できるよう二次電池ＳＣの正極−負極間の電圧よりも十分に大きくされている。したがって、充電制御ＦＥＴ１２２がオフし、充電器が接続されているときの外部負極端子ＥＮの電圧は、二次電池ＳＣの負極の電圧よりもかなり低くなる。よって、第二の充放電制御回路２１０が過充電を検出しておらず、通常の動作状態である時に、充電器が接続された状態の外部負極端子ＥＮの電圧が外部電圧入力端子Ｔ２５に入力されることとなるため、制御回路２１１の内部の寄生電流経路に大きな電流が流れてしまい、消費電流が増加してしまう場合がある。
【００４３】
一方、本実施形態によれば、第二の充放電制御回路２１０の外部電圧入力端子Ｔ２５を過電流解除端子Ｔ２６とは別に設け、充電制御ＦＥＴ２２２の一端に接続するよう構成していることから、上述のような問題を防止することができる。
【００４４】
以上のように、本実施形態によれば、充放電制御回路を二つ設けることにより安全性を高くするとともに、放電過電流状態から通常状態へ確実に復帰することが可能なバッテリ装置を提供することができる。
【００４５】
また、二次電池側の充放電制御回路の外部電圧入力端子と過電流解除端子とを別々に設けることにより、過電流解除端子は、外部負極端子に接続し、外部電圧入力端子は、二次電池側の充放電制御回路によって制御される充電制御ＦＥＴの一端に接続するよう構成できるため、二次電池側の充放電制御回路において消費電流が増大してしまうという問題を回避することもできる。
【００４６】
図２は、本発明の第二の実施形態のバッテリ装置２０を示すブロック図である。
本実施形態のバッテリ装置２０は、第一の実施形態のバッテリ装置１０に対し、以下の構成が異なっている。
【００４７】
第一の充放電制御回路１１０においては、一端が放電制御ＦＥＴ１２１の他端に接続され、他端が充電制御ＦＥＴ２２２の一端（ノードＮ１）に接続された抵抗素子１３０と、抵抗素子１３０の一端に接続された過電流検出端子Ｔ１７とが追加されている。
【００４８】
第二の充放電制御回路１１０においては、端子Ｔ２５が削除され、一端が放電制御ＦＥＴ２２１の他端に接続され、他端が二次電池ＳＣの負極に接続された抵抗素子２３０と、抵抗素子２３０の一端に接続された過電流検出端子Ｔ２７と、充電制御ＦＥＴ２２２の一端に接続された外部電圧入力端子Ｔ２８とが追加されている。
【００４９】
その他の構成については、図１のバッテリ装置１０と同一であるため、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
動作についても、第一の実施形態のバッテリ装置１０とほぼ同じであるが、放電過電流をどこの電圧で検出するかが第一の実施形態と異なる。
【００５０】
バッテリ装置２０において、負荷（図示せず）に異常が生じ、放電電流が増大すると、充電制御ＦＥＴ１２２、放電制御ＦＥＴ１２１、抵抗素子１３０、充電制御ＦＥＴ２２２、放電制御ＦＥＴ２２１、及び抵抗素子２３０に大電流が流れることにより、抵抗素子１３０の両端及び抵抗素子２３０の両端それぞれの電圧差が大きくなる。
したがって、第一の充放電制御回路１１０では、過電流検出端子Ｔ１７の電圧ＶＤ１が上昇し、これに基づき放電過電流を検出する。
【００５１】
また、第二の充放電制御回路２１０では、過電流検出端子Ｔ２７の電圧ＶＤ２が上昇し、これに基づき放電過電流を検出する。
このように、抵抗素子１３０、２３０の両端の電圧差に基づいて放電過電流を検出することにより、第一の実施形態のバッテリ装置１０よりも、高精度な検出が可能となる。
【００５２】
なお、抵抗素子２３０の電圧差に基づく放電過電流の検出を実現するために、第二の充放電制御回路２１０では、第一の実施形態のバッテリ装置１０において、過電流検出端子と外部電圧入力端子とを兼ねていた端子Ｔ２５の代わりに、抵抗素子２３０の一端に接続された過電流検出端子Ｔ２７と、充電制御ＦＥＴ２２２の一端（ノードＮ１）に接続された外部電圧入力端子Ｔ２８とを設けている。
【００５３】
本実施形態においても、第二の充放電制御回路２１０の外部電圧入力端子Ｔ２８を過電流解除端子Ｔ２６とは別に設け、充電制御ＦＥＴ２２２の一端に接続するよう構成していることから、外部電圧入力端子Ｔ２８と過電流解除端子Ｔ２６とを共通にして外部負極端子ＥＮに接続した場合に生じ得る問題を防止することができる。
【００５４】
以上のように、本実施形態においても、第一の実施形態と同様の効果を得られるとともに、抵抗素子に発生する電圧に基づいて放電過電流を検出する構成としたことにより、さらに精度を向上させることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００５５】
例えば、上記実施形態においては、バッテリ装置に接続された負荷に異常が生じて放電過電流状態となり、その後、異常が生じていた負荷が正常状態に戻ったことに基づいて放電過電流状態を解除する場合を例として説明した。しかし、これに限らず、外部端子に複数の負荷が接続され、その複数の負荷を切り替えて接続するような場合に、そのとき接続されている負荷に異常が生じて放電過電流状態となり、その後、異常が生じていた負荷を外す、あるいは他の複数の負荷のうちの正常な負荷に接続を切り替えることにより放電過電流状態を解除するような場合も本発明に含まれる。
【００５６】
また、上記実施形態においては、充電過電流の検出については説明をしていないが、充電過電流を検出し、充電制御ＦＥＴをオフさせて充電を停止する機能をさらに備えることももちろん可能である。
【００５７】
さらに、上記実施形態では、外部負極端子（外部端子）と二次電池ＳＣの負極との間に、第一の充電制御ＦＥＴ、第一の放電制御ＦＥＴ、第二の充電制御ＦＥＴ、第二の放電制御ＦＥＴを接続して、充放電を制御する構成について説明した。これに代えて、外部正極端子（外部端子）と二次電池ＳＣの正極との間に第一の充電制御ＦＥＴ、第一の放電制御ＦＥＴ、第二の充電制御ＦＥＴ、第二の放電制御ＦＥＴを接続し、充放電を制御する構成としても構わない。
【符号の説明】
【００５８】
１０、２０  バッテリ装置
１１、１２  充放電制御装置
１１０、２１０  充放電制御回路
１２１、２２１  放電制御ＦＥＴ
１２２、２２２  充電制御ＦＥＴ
１１１、２１１  制御回路
１１２、２１２  放電過電流検出回路
１１３、２１３  放電過電流解除回路
ＳＣ  二次電池
ＶＤ１、ＶＤ２  過電流検出電圧
ＶＲ１、ＶＲ２  過電流解除電圧
ＶＭ１、ＶＭ２  外部電圧
【図１】
2018023231.tif 000003
【図２】
2018023231.tif 000004
【図３】
2018023231.tif 000005