(57)【要約】【課題】操作スイッチ等を設けることなくシャットダウンモードに関する切り替えを行うことができる技術を提供する。【解決手段】電圧が外部電源から与えられる電圧入力部６と、第１電圧が電圧入力部６に与えられると充電動作をする充電回路４と、前記第１電圧とは異なる電圧であって充電回路４が充電動作しない第２電圧が、電圧入力部６に与えられたことを検出すると、負荷回路２へ電力が供給されないシャットダウンモードにするモード制御回路１７と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷へ電力を供給するバッテリ電源装置であって、
電圧が外部電源から与えられる電圧入力部と、
第１電圧が前記電圧入力部に与えられると充電動作をする充電回路と、
前記第１電圧とは異なる電圧であって前記充電回路が充電動作しない第２電圧が、前記電圧入力部に与えられたことを検出すると、前記負荷へ電力が供給されないシャットダウンモードにするシャットダウン回路と、
を備えるバッテリ電源装置。
【請求項２】
前記シャットダウン回路は、前記シャットダウンモード中に、前記第１電圧が前記電圧入力部に与えられると、シャットダウンモードから復帰する
請求項１に記載のバッテリ電源装置。
【請求項３】
前記第２電圧は、前記第１電圧よりも低い電圧である
請求項１又は請求項２に記載のバッテリ電源装置。
【請求項４】
前記第２電圧は、前記第１電圧よりも高い電圧である
請求項１又は請求項２に記載のバッテリ電源装置。
【請求項５】
前記シャットダウン回路は、前記第２電圧が所定時間以上与えられたことを検出すると、前記充電回路をシャットダウンモードにする
請求項１〜４のいずれか一項に記載のバッテリ電源装置。
【請求項６】
電圧が外部電源から与えられる電圧入力部に第１電圧が与えられると充電動作をするよう構成された充電回路を備えたバッテリ電源装置を、負荷へ電力が供給されないシャットダウンモードにするシャットダウン回路であって
前記第１電圧とは異なる電圧であって前記充電回路が充電動作しない第２電圧が、前記電圧入力部に与えられたことを検出すると、前記シャットダウンモードにするためのシャットダウン信号を出力するよう構成された
シャットダウン回路。
【請求項７】
電圧が外部電源から与えられる電圧入力部に第１電圧が与えられると充電動作をするよう構成された充電回路を備えたバッテリ電源装置のシャットダウン方法であって、
前記第１電圧とは異なる電圧であって前記充電回路が充電動作しない第２電圧が、前記電圧入力部に与えられたことを検出すると、負荷へ電力が供給されないように前記バッテリ電源装置と前記負荷とを遮断してシャットダウンする
シャットダウン方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ電源装置、シャットダウン回路、及びシャットダウン方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池を用いたバッテリ電源装置あるいはこのバッテリ電源装置を内蔵した製品は、充電することなくすぐに使用することができるように充電状態で商品として出荷されることがある。
このため、上記バッテリ電源装置には、出荷されてから実際に使用されるまでの流通期間や、在庫期間の間に、当該バッテリ電源装置が完全放電の状態にならないように内部の消費電流を抑制するための回路等が設けられることがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、二次電池に対して充放電が可能な通常モードと、二次電池の放電を極力抑えるシャットダウン状態とするシップモードとを、外部に設けた操作スイッチによって切り替えることが可能なバッテリパックが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−６２０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来例では、モード切り替えを操作スイッチの操作によって行うように構成されているため、モード切り替えのための操作スイッチが必要となる。
バッテリ電源装置は電力を必要とする製品等に内蔵されることが多く、このような場合、その製品の機能に関係しないモード切り替えの操作スイッチを、当該バッテリ電源装置を内蔵する製品の外部に設けなければならないことがある。
このような製品の機能に関係しないバッテリ電源装置の操作スイッチを当該製品に設けるとすると、製品の外観や機能に影響を与えてしまうため好ましくない。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、操作スイッチ等を設けることなくシャットダウンモードに関する切り替えを行うことができる技術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】
【０００７】
（１）本発明に係るバッテリ電源装置は、
負荷へ電力を供給するバッテリ電源装置であって、
電圧が外部電源から与えられる電圧入力部と、
第１電圧が前記電圧入力部に与えられると充電動作をする充電回路と、
前記第１電圧とは異なる電圧であって前記充電回路が充電動作しない第２電圧が、前記電圧入力部に与えられたことを検出すると、前記負荷へ電力が供給されないシャットダウンモードにするシャットダウン回路と、
を備えている。
【０００８】
上記構成によれば、充電のための第１電圧が与えられる電圧入力部へ、第２電圧を与えればシャットダウンモードへ切り替えることができる。このため、シャットダウンモードへ切り替えるための操作スイッチ等を設けることなくシャットダウンモードに関する切り替えを行うことができる。
【０００９】
（２）上記バッテリ電源装置において、前記シャットダウン回路は、前記シャットダウンモード中に、前記第１電圧が前記電圧入力部に与えられると、シャットダウンモードから復帰することが好ましい。
この場合、操作スイッチ等を設けることなくシャットダウンモードから復帰することができる。
【００１０】
（３）また、上記バッテリ電源装置において、前記第２電圧は、前記第１電圧よりも低い電圧であってもよい。
（４）また、前記第２電圧は、前記第１電圧よりも高い電圧であってもよい。
【００１１】
（５）上記バッテリ電源装置において、前記シャットダウン回路は、前記第２電圧が所定時間以上与えられたことを検出すると、前記充電回路をシャットダウンモードにすることが好ましい。この場合、シャットダウン回路は検出した第２電圧が確実に与えられていることを認識することができる。
【００１２】
（６）また、一実施形態であるシャットダウン回路は、
電圧が外部電源から与えられる電圧入力部に第１電圧が与えられると充電動作をするよう構成された充電回路を備えたバッテリ電源装置を、負荷へ電力が供給されないシャットダウンモードにするシャットダウン回路であって
前記第１電圧とは異なる電圧であって前記充電回路が充電動作しない第２電圧が、前記電圧入力部に与えられたことを検出すると、前記シャットダウンモードにするためのシャットダウン信号を出力するよう構成されている。
【００１３】
（７）また、一実施形態であるシャットダウン方法は、電圧が外部電源から与えられる電圧入力部に第１電圧が与えられると充電動作をするよう構成された充電回路を備えたバッテリ電源装置のシャットダウン方法であって、
前記第１電圧とは異なる電圧であって前記充電回路が充電動作しない第２電圧が、前記電圧入力部に与えられたことを検出すると、負荷へ電力が供給されないように前記バッテリ電源装置と前記負荷とを遮断してシャットダウンする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、操作スイッチ等を設けることなくシャットダウンモードに関する切り替えを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係るバッテリ電源装置の回路図である。
【図２】電源電圧監視回路の構成を示す回路図である。
【図３】ゲート駆動回路の構成を示す回路図である。
【図４】第２実施形態に係るバッテリ電源装置の電源電圧監視回路の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
〔バッテリ電源装置の全体構成について〕
図１は、第１実施形態に係るバッテリ電源装置の回路図である。
図１中、バッテリ電源装置１は、負荷回路２へ電力を供給する装置であり、バッテリ部３の充電を行う充電回路４と、モード制御回路１７（シャットダウン回路）を含むモード切替部５と、電圧入力部６とを備えている。
【００１７】
バッテリ部３は、例えば、単一のリチウムイオン二次電池、又は複数のリチウムイオン二次電池を組み合わせた組電池によって構成されている。
バッテリ部３は、充電回路４から与えられる電力を蓄電するとともに、蓄電した電力を負荷回路２に対して放電し、負荷回路２へ電力供給を行う。
【００１８】
電圧入力部６は、外部電源装置から電圧が与えられるものであり、例えば、外部電源装置から無線給電により与えられる電圧（電力）を受電する無線給電装置によって構成されている。電圧入力部６は、有線給電のために外部電源装置に接続される端子であってもよい。電圧入力部６は、受電した直流電力を第１入力端子７及び第２入力端子８を通じてバッテリ電源装置１の各部に与える。なお、本実施形態において電圧入力部６は、第２入力端子８を接地電圧（０ボルト）とし、外部電源装置から与えられる電圧ＶＰの電力を充電回路４に供給する。
第１入力端子７には、バッテリ部３の正端子に接続された第１線路１０が接続されている。また、第２入力端子８には、バッテリ部３の負端子に接続された第２線路１１が接続されている。
【００１９】
充電回路４は、第１線路１０に接続されている。よって、電圧入力部６に与えられる電圧ＶＰは、充電回路４に与えられる。充電回路４は、電圧入力部６から与えられる電力を制御しバッテリ部３へ充電するための電力を供給する。充電回路４は、充電のための電力を第１線路１０を通じてバッテリ部３へ供給し、充電動作を行う。
【００２０】
充電回路４は、後述する充電開始信号が与えられると、電圧入力部６からバッテリ部３の充電電圧以上の電圧が与えられた場合にバッテリ部３に対して充電を開始するように構成されている。
充電回路４は、充電電流１０ｍＡでバッテリ部３の充電を開始し、バッテリ部３の電圧が４．２ボルトとなった後に充電電流が１ｍＡとなると、満充電と判断し充電を終えるように構成されている。
なお、充電回路４の充電電圧、充電電流、及び満充電と判断しうる充電終了電流は、一例であり、バッテリ部３を構成する二次電池の種類や容量に応じて適宜設定される。
【００２１】
モード切替部５は、バッテリ電源装置１をシャットダウンモードにしたり、シャットダウンモードから復帰させたりする機能を有している。
シャットダウンモードとは、負荷回路２と、バッテリ部３とが遮断され、負荷回路２へバッテリ部３に蓄電された電力が供給されないモードである。
また、シャットダウンモードから復帰した状態とは、負荷回路２とバッテリ部３とが接続されて負荷回路２へバッテリ部３に蓄電された電力が供給可能とされる状態である。つまり、シャットダウンモードから復帰した状態とは、バッテリ電源装置１が負荷回路２へ電力を供給する通常の状態（通常モード）である。
【００２２】
なお、充電回路４は、バッテリ部３からの電流を引かないように逆流防止機能を有している。これによって、バッテリ電源装置１のモードがシャットダウンモードであるときも、バッテリ部３からの電流が第１線路１０を通じて充電回路４へ向けて逆流するのを防止することができる。
【００２３】
このように、モード切替部５は、バッテリ電源装置１のモードを、シャットダウンモード、又は通常モードのいずれかに切り替える機能を有している。
【００２４】
モード切替部５は、バッテリ部３の負端子と負荷回路２とを接続する第３線路１２に設けられた断続スイッチ１５と、断続スイッチ１５に接続されたスイッチ駆動回路１６と、モード制御回路１７と、発振器（ＯＳＣ：Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）１８と、基準電圧回路１９とを備えている。
【００２５】
断続スイッチ１５は、バッテリ部３の負端子と負荷回路２とを接続する第３線路１２に設けられており、バッテリ部３の負端子と負荷回路２とを断続することができる。
よって、シャットダウンモードでは、断続スイッチ１５は、バッテリ部３の負端子と負荷回路２とを遮断する。また、通常モードでは、断続スイッチ１５は、バッテリ部３の負端子と負荷回路２とを接続する。言い換えると、断続スイッチ１５が遮断されるとバッテリ電源装置１のモードは、シャットダウンモードに切り替わり、断続スイッチ１５が接続されるとバッテリ電源装置１のモードは、通常モードに切り替わる。
断続スイッチ１５は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）によって構成されている。
【００２６】
発振器１８は、電圧入力部６からの電力によって動作し所定周波数のクロック信号を生成する。発振器１８が生成するクロック信号は、モード制御回路１７に与えられる。なお、本実施形態において発振器１８は、２Ｈｚのクロック信号を生成する。
基準電圧回路１９は、電圧入力部６からの電圧を動作電圧として基準電圧Ｖｒｅｆを生成する。基準電圧回路１９が生成する基準電圧は、モード制御回路１７に与えられる。また、この基準電圧は、モード制御回路１７の動作電圧としても用いられる。
なお、本実施形態において基準電圧回路１９は、基準電圧Ｖｒｅｆとして２．４ボルトの電圧を発生する。
【００２７】
モード制御回路１７は、第１線路１０と、第２線路１１との間に接続されており、電圧入力部６に与えられる電圧ＶＰを監視する機能を有している。また、モード制御回路１７は、電圧入力部６に与えられる電圧ＶＰを動作電圧としている。
また、モード制御回路１７は、電圧入力部６に与えられる電圧ＶＰに応じて、バッテリ電源装置１をシャットダウンモードにするためのシャットダウン信号を出力する機能を有している。さらに、モード制御回路１７は、電圧入力部６に与えられる電圧ＶＰに応じて、充電開始信号を出力する機能を有している。
【００２８】
シャットダウン信号は、バッテリ電源装置１のモードを通常モードからシャットダウンモードにするための信号であり、スイッチ駆動回路１６に与えられる。充電開始信号は、バッテリ電源装置１のモードをシャットダウンモードから復帰させ通常モードにするための信号であり、スイッチ駆動回路１６及び充電回路４に与えられる。
なお、充電回路４は、上述したように、充電開始信号が与えられると、電圧入力部６からバッテリ部３の充電電圧以上の電圧が与えられた場合にバッテリ部３に対して充電を開始するように構成されている。また、充電開始信号が与えられなければ、充電回路４は充電動作をしない。
【００２９】
図２は、モード制御回路１７の構成を示す回路図である。
モード制御回路１７は、充電開始信号を生成する第１信号生成部２１と、シャットダウン信号を生成する第２信号生成部２２とを備えている。
【００３０】
第１信号生成部２１は、コンパレータ２３を含んで構成されている。
コンパレータ２３の＋入力端子には、電圧入力部６からの電圧ＶＰを抵抗２４及び抵抗２５によって分圧した電圧が与えられる。コンパレータ２３の−入力端子には、基準電圧Ｖｒｅｆが与えられる。本実施形態において、抵抗２４及び抵抗２５は共に２００ｋΩに設定されている。よって、コンパレータ２３の＋入力端子には、電圧ＶＰの１／２の電圧が与えられる。
【００３１】
コンパレータ２３は、電圧ＶＰの１／２の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ（２．４ボルト）以上となる場合、所定の電位であるＨ（Ｈｉｇｈ）レベル電圧を充電開始信号として出力し、電圧ＶＰの１／２の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ（２．４ボルト）よりも低い場合、Ｈレベル電圧よりも低い電位（例えば、０ボルト）のＬ（Ｌｏｗ）レベル電圧を出力する。
つまり、コンパレータ２３は、電圧ＶＰが４．８ボルト以上の場合、充電開始信号としてのＨレベル電圧を出力し、電圧ＶＰが４．８ボルトよりも低い場合、Ｌレベル電圧を出力する。
【００３２】
このように、第１信号生成部２１は、電圧入力部６に与えられる電圧ＶＰが４．８ボルト以上の場合、充電開始信号を出力する。
ここで、電圧入力部６に与えられる電圧ＶＰにおいて、バッテリ部３への充電が行われる電圧を第１電圧という。
本実施形態では、第１電圧は、モード制御回路１７が充電開始信号を出力することでバッテリ部３への充電が行われる４．８ボルト以上の電圧範囲である。
第１信号生成部２１は、電圧入力部６に与えられる電圧ＶＰが第１電圧か否かを検出し、第１電圧である場合、充電開始信号を出力する。また、第１信号生成部２１は、電圧ＶＰが第１電圧でない場合、Ｌレベル電圧を出力する。
【００３３】
第２信号生成部２２は、電圧入力部６に与えられる電圧ＶＰが所定電圧か否かを検出する検出部２６と、電圧ＶＰが所定電圧を継続したか否かを判定する判定部２７とを備えている。
検出部２６は、コンパレータ２８と、コンパレータ２９と、ＡＮＤ回路３０とを含んで構成されている。
コンパレータ２８の＋入力端子には、基準電圧回路１９が生成する基準電圧Ｖｒｅｆ（２．４ボルト）が与えられる。コンパレータ２８の−入力端子には、電圧入力部６からの電圧ＶＰが与えられる。
また、コンパレータ２９の＋入力端子には、電圧入力部６からの電圧ＶＰが与えられる。コンパレータ２９の−入力端子には、基準電圧Ｖｒｅｆを抵抗３１及び抵抗３２によって分圧した電圧が与えられる。本実施形態において、抵抗３１は４０ｋΩ、抵抗３２は２００ｋΩに設定されている。よって、コンパレータ２９の−入力端子には、２．０ボルトの電圧が与えられる。
【００３４】
コンパレータ２８及びコンパレータ２９の出力端は、共にＡＮＤ回路３０に接続されている。すなわち、コンパレータ２８、コンパレータ２９、及びＡＮＤ回路３０はウインドウコンパレータを構成している。
ＡＮＤ回路３０は、電圧入力部６からの電圧ＶＰが２．０ボルトから２．４ボルトの範囲の電圧である場合、Ｈレベル電圧を出力し、電圧ＶＰが２．０ボルトから２．４ボルトの範囲外である場合、Ｌレベル電圧を出力する。
【００３５】
このように、検出部２６は、電圧入力部６に与えられる電圧ＶＰが２．０ボルトから２．４ボルトの範囲の電圧である場合、Ｈレベル電圧を出力する。
なお、電圧ＶＰが２．０ボルトから２．４ボルトの範囲では充電開始信号が出力されないので、充電回路４は充電動作しない。
ここで、電圧入力部６に与えられる電圧ＶＰにおいて、充電回路４が充電動作しない電圧を第２電圧という。
本実施形態の検出部２６は、第２電圧である２．０ボルトから２．４ボルトの電圧範囲を検出するように構成されている。
検出部２６は、電圧入力部６に与えられる電圧ＶＰが第２電圧か否かを検出し、第２電圧である場合、Ｈレベル電圧を出力する。
【００３６】
ＡＮＤ回路３０の出力端は、判定部２７のシフトレジスタ３３に接続されている。
判定部２７は、シフトレジスタ３３と、ＡＮＤ回路３４とを含んで構成されている。
シフトレジスタ３３は、４ビットのシフトレジスタであり、４個の出力端子（Ｑ０〜Ｑ３）を備えている。シフトレジスタ３３には、発振器１８からのクロック信号が与えられる。上述したように、発振器１８が生成するクロック信号は２Ｈｚである。よって、シフトレジスタ３３は、ＡＮＤ回路３０からの出力が与えられると、０．５秒ごとにデータをシフトし４個の出力端子から順次出力する。
【００３７】
４個の出力端子は、ＡＮＤ回路３４に接続されている。
ＡＮＤ回路３４は、出力端子Ｑ０〜Ｑ３の全てからＨレベル電圧が与えられると、シャットダウン信号としてのＨレベル電圧を出力する。
一方、ＡＮＤ回路３４は、出力端子Ｑ０〜Ｑ３の１つでもＨレベル電圧が与えられなければＬレベル電圧を出力（維持）する。
【００３８】
ＡＮＤ回路３４は、出力端子Ｑ０〜Ｑ３の全てからＨレベル電圧が与えられると、シャットダウン信号としてのＨレベル電圧を出力する。よって、ＡＮＤ回路３０は、シフトレジスタ３３へＨレベル電圧を与えてから、当該シフトレジスタ３３が出力端子Ｑ０〜Ｑ３の全てからＨレベル電圧を出力するまでに必要な所定時間（例えば、２秒）以上、Ｈレベル電圧を出力する必要がある。
つまり、ＡＮＤ回路３４は、電圧ＶＰが第２電圧範囲で２秒以上継続してから、シャットダウン信号を出力する。
【００３９】
このように、第２信号生成部２２は、電圧入力部６に与えられる電圧ＶＰが第２電圧か否かを検出し、電圧ＶＰが第２電圧を２秒以上継続したと判定した場合に、シャットダウン信号を出力する。また、第２信号生成部２２は、電圧ＶＰが第２電圧でない場合、又は、電圧ＶＰが第２電圧を２秒以上継続していないと判定した場合、Ｌレベル電圧を出力する。
【００４０】
以上のように、モード制御回路１７は、電圧入力部６に第２電圧が２秒以上継続して与えられたことを検出すると、シャットダウン信号を出力する。
また、モード制御回路１７は、電圧入力部６に第１電圧の電圧が与えられたことを検出すると、充電開始信号を出力する。
モード制御回路１７が出力するシャットダウン信号及び充電開始信号は、スイッチ駆動回路１６に与えられる。
【００４１】
図１に戻って、スイッチ駆動回路１６は、モード制御回路１７から与えられる信号に応じて断続スイッチ１５を制御する機能を有している。スイッチ駆動回路１６は、バッテリ部３の両端に接続されており、バッテリ部３の電圧を動作電圧としている。
スイッチ駆動回路１６は、ＭＯＳ−ＦＥＴである断続スイッチ１５のゲート端子に対して制御電圧を供給し、断続スイッチ１５の断続動作を制御する。
より具体的に、スイッチ駆動回路１６は、制御電圧としてＬレベル電圧又はＨレベル電圧のいずれかを断続スイッチ１５のゲート端子へ供給することで、断続スイッチ１５の断続動作を制御する。
スイッチ駆動回路１６が制御電圧としてＬレベル電圧を断続スイッチ１５のゲート端子へ与える場合、断続スイッチ１５は、バッテリ部３の負端子と負荷回路２とを遮断する。
一方、スイッチ駆動回路１６が制御電圧としてＨレベル電圧を断続スイッチ１５のゲート端子へ与える場合、断続スイッチ１５は、バッテリ部３の負端子と負荷回路２とを接続する。
【００４２】
図３は、スイッチ駆動回路１６の構成を示す回路図である。
スイッチ駆動回路１６は、ＲＳフリップフロップ回路３７と、ＮＯＴ回路４０と、ＮＯＴ回路４１と、ＮＯＴ回路４２とを含んで構成されている。
ＲＳフリップフロップ回路３７は、ＮＡＮＤ回路３８と、ＮＡＮＤ回路３９とを含んで構成されている。
【００４３】
ＮＯＴ回路４１の入力端には、モード制御回路１７に含まれているコンパレータ２３の出力端が接続されている。よって、ＮＯＴ回路４１には、モード制御回路１７が出力する充電開始信号としてのＨレベル電圧、又はＬレベル電圧が与えられる。
ＮＯＴ回路４１の出力端は、ＮＡＮＤ回路３８の入力端に接続されている。
ＮＯＴ回路４２の入力端には、モード制御回路１７に含まれているＡＮＤ回路３４の出力端が接続されている。よって、ＮＯＴ回路４２には、モード制御回路１７が出力するシャットダウン信号としてのＨレベル電圧、又はＬレベル電圧が与えられる。
ＮＯＴ回路４２の出力端は、ＮＡＮＤ回路３９の入力端に接続されている。
【００４４】
ＮＡＮＤ回路３９の出力端は、ＮＯＴ回路４０に接続されている。つまり、ＲＳフリップフロップ回路３７としての出力は、ＮＯＴ回路４０に与えられる。
ＮＯＴ回路４０の出力端は、断続スイッチ１５のゲート端子（図１）に接続されている。すなわち、ＮＯＴ回路４０は、制御電圧を出力する。
【００４５】
ここで、モード制御回路１７からシャットダウン信号が与えられる場合、ＮＯＴ回路４２にはシャットダウン信号としてのＨレベル電圧が与えられ、ＮＯＴ回路４１にはＬレベル電圧が与えられる。
よって、ＮＡＮＤ回路３９にはＬレベル電圧が与えられ、ＮＡＮＤ回路３８にはＨレベル電圧が与えられる。よってこの場合、ＮＡＮＤ回路３９は、Ｈレベル電圧を出力する。
ＮＡＮＤ回路３９からＨレベル電圧が与えられるＮＯＴ回路４０は、制御電圧としてＬレベル電圧を出力する。
これにより、断続スイッチ１５のゲート端子にはＬレベル電圧が与えられ、断続スイッチ１５は、バッテリ部３の負端子と負荷回路２とを遮断する。
この結果、バッテリ電源装置１のモードはシャットダウンモードとなる。
【００４６】
また、モード制御回路１７から充電開始信号が与えられる場合、ＮＯＴ回路４１には充電開始信号としてのＨレベル電圧が与えられ、ＮＯＴ回路４２にはＬレベル電圧が与えられる。
よって、ＮＡＮＤ回路３８にはＬレベル電圧が与えられ、ＮＡＮＤ回路３９にはＨレベル電圧が与えられる。よってこの場合、ＮＡＮＤ回路３９は、Ｌレベル電圧を出力する。
ＮＡＮＤ回路３９からＬレベル電圧が与えられるＮＯＴ回路４０は、制御電圧としてＨレベル電圧を出力する。
これにより、断続スイッチ１５のゲート端子にはＨレベル電圧が与えられ、断続スイッチ１５は、バッテリ部３の負端子と負荷回路２とを接続する。
この結果、バッテリ電源装置１のモードは通常モードとなる。
【００４７】
また、モード制御回路１７からシャットダウン信号も充電開始信号も与えられない場合、ＮＯＴ回路４１、及びＮＯＴ回路４２の両方の入力端はＬレベル電圧となる。この場合、ＮＡＮＤ回路３９は、直前の出力と同じ出力を維持する。
つまり、シャットダウン信号が与えられた後、シャットダウン信号も充電開始信号も与えられない状態となった場合、ＮＡＮＤ回路３９は、Ｈレベル電圧をＮＯＴ回路４０に与える。ＮＯＴ回路４０は、制御電圧としてＬレベル電圧を出力する。
また、充電開始信号が与えられた後、シャットダウン信号も充電開始信号も与えられない状態となった場合、ＮＡＮＤ回路３９は、Ｌレベル電圧をＮＯＴ回路４０に与える。ＮＯＴ回路４０は、制御電圧としてＨレベル電圧を出力する。
【００４８】
以上のように、スイッチ駆動回路１６は、モード制御回路１７から与えられる信号に応じて制御電圧としてＨレベル電圧又はＬレベル電圧を出力し、断続スイッチ１５を制御する。
【００４９】
〔バッテリ電源装置の動作について〕
本実施形態のバッテリ電源装置１の電圧入力部６に対して、第１電圧が与えられると、モード制御回路１７は、充電開始信号を充電回路４及びスイッチ駆動回路１６に与える。
充電開始信号が与えられたスイッチ駆動回路１６は、制御電圧としてのＨレベル電圧を断続スイッチ１５のゲート端子に与える。
この結果、断続スイッチ１５は、バッテリ部３の負端子と負荷回路２との間を接続する。
これにより、バッテリ電源装置１のモードは、通常モードとなる。
また、充電開始信号が与えられた充電回路４は、電圧入力部６から与えられる電力に基づいてバッテリ部３に供給するための電力を生成し、バッテリ部３に対する充電動作を開始する。
【００５０】
その後、電圧入力部６への電圧供給が停止されたとすると、モード制御回路１７は、充電開始信号及びシャットダウン信号のいずれも出力しない。
この場合、スイッチ駆動回路１６は、直前の出力を維持するので、制御電圧としてのＨレベル電圧を断続スイッチ１５のゲート端子に与える。この結果、断続スイッチ１５は、バッテリ部３の負端子と負荷回路２との間の接続を維持する。よって、バッテリ電源装置１のモードは、通常モードで維持される。
【００５１】
このように、バッテリ電源装置１のモード切替部５は、電圧入力部６に第１電圧が与えられると、バッテリ電源装置１のモードを通常モードに切り替える。
【００５２】
通常モードであるバッテリ電源装置１の電圧入力部６に対して、充電する際に与える第１電圧とは異なる第２電圧が２秒以上与えられると、モード制御回路１７は、シャットダウン信号をスイッチ駆動回路１６に与える。
シャットダウン信号が与えられたスイッチ駆動回路１６は、制御電圧としてのＬレベル電圧を断続スイッチ１５のゲート端子に与える。
この結果、断続スイッチ１５は、バッテリ部３の負端子と負荷回路２との間を遮断する。
これにより、バッテリ電源装置１のモードは、シャットダウンモードとなる。
なお、電圧入力部６に第２電圧が与えられたとしても、充電回路４には充電開始信号が与えられない。よってこの場合、充電回路４は充電動作をしない。
【００５３】
その後、電圧入力部６への電圧供給が停止されたとすると、モード制御回路１７は、充電開始信号及びシャットダウン信号のいずれも出力しない。
この場合、スイッチ駆動回路１６は、直前の出力を維持するので、制御電圧としてのＬレベル電圧を断続スイッチ１５のゲート端子に与える。この結果、断続スイッチ１５は、バッテリ部３の負端子と負荷回路２との間の遮断を維持する。よって、バッテリ電源装置１のモードは、シャットダウンモードで維持される。
【００５４】
このように、バッテリ電源装置１のモード切替部５は、電圧入力部６に第２電圧が２秒以上与えられると、バッテリ電源装置１のモードをシャットダウンモードに切り替える。
また、モード制御回路１７は、スイッチ駆動回路１６とともに第１電圧とは異なる電圧であって充電回路４が充電動作しない第２電圧が電圧入力部６に与えられたことを検出するとシャットダウン信号を出力し、自装置１のモードをシャットダウンモードにするシャットダウン回路を構成している。
【００５５】
なお、シャットダウンモードであるバッテリ電源装置１の電圧入力部６に対して、第１電圧が与えられれば、モード制御回路１７は充電開始信号を出力する。これにより、バッテリ電源装置１のモードは、再度通常モードに切り替えられる。
【００５６】
本実施形態では、シャットダウンモードへ切り替えるために電圧入力部６に与えられる第２電圧が、充電のために電圧入力部６に与えられる第１電圧よりも低い電圧に設定されている。
すなわち、上記構成のバッテリ電源装置１によれば、充電のための第１電圧が与えられる電圧入力部６へ、第１電圧とは異なる第２電圧を与えればシャットダウンモードへ切り替えることができる。このため、シャットダウンモードへ切り替えるための操作スイッチ等を設けることなくシャットダウンモードに関する切り替えを行うことができる。
また、本実施形態のバッテリ電源装置１によれば、バッテリ部３の電圧ではなく、充電回路４を動作させるための電圧を監視し、充電動作を行わない電圧を電圧入力部６へ与えることでシャットダウンモードに切り替えることができる。このため、バッテリ部３が十分に蓄電されている状態であってもシャットダウンモードに切り替えることができる。
【００５７】
また、上記実施形態において、例えば、電圧入力部６に第１電圧が与えられる際、第１電圧に到達するまでに、第２電圧の範囲を通過する。
このため、電圧入力部６には第１電圧が与えられているにも関わらず、モード制御回路１７が、第１電圧に到達するまでの過渡電圧によってシャットダウン信号を出力するおそれがある。
【００５８】
この点、本実施形態では、電圧入力部６に第２電圧が２秒（所定時間）以上継続して与えられると、モード制御回路１７がシャットダウン信号を出力し、シャットダウンモードに切り替わるように構成されている。
これにより、モード制御回路１７は、第２電圧が確実に与えられていることを認識できるとともに、第１電圧が与えられたときの過渡電圧が瞬時的に第２電圧の範囲に入ってもシャットダウン信号を出力するのを防止することができる。
【００５９】
なお、本実施形態では、電圧入力部６に第２電圧が２秒以上与えられると、モード制御回路１７がシャットダウン信号を出力するように構成したが、第２電圧が与えられる所定時間は２秒に限定されるものではなく、上述のように、過渡電圧によってシャットダウン信号が出力されるのを防止することが可能な時間であればより短時間にしてもよいし、より長時間にしてもよい。
【００６０】
図４は、第２実施形態に係るバッテリ電源装置１のモード制御回路１７の構成を示す回路図である。
本実施形態では、モード制御回路１７にシャットダウン信号を出力させるために電圧入力部６に与える第２電圧の範囲が、充電開始信号を出力させるために電圧入力部６に与える第１電圧の範囲よりも高い電圧に設定されている点において、第１実施形態のモード制御回路１７と相違している。その他の点については、第１実施形態と同様である。
【００６１】
本実施形態のモード制御回路１７は、コンパレータ４５と、コンパレータ４６と、ＡＮＤ回路４７と、ＮＯＴ回路４８とを含んで構成されている。
コンパレータ４５の＋入力端子には、基準電圧回路１９が生成する基準電圧Ｖｒｅｆ（２．４ボルト）が与えられる。コンパレータ４５の−入力端子には、電圧入力部６からの電圧ＶＰを抵抗５２及び抵抗５３によって分圧した電圧が与えられる。本実施形態において、抵抗５２は３１０ｋΩ、抵抗５３は２４０ｋΩに設定されている。よって、コンパレータ４５の−入力端子には、電圧ＶＰの２４／５５の電圧が与えられる。電圧入力部６からの電圧ＶＰが５．５ボルトである場合、コンパレータ４５の−入力端子には、基準電圧Ｖｒｅｆと同じ２．４ボルトの電圧が与えられる。つまり、コンパレータ４５は、電圧入力部６からの電圧ＶＰを５．５ボルトを基準として比較する。
【００６２】
また、コンパレータ４６の＋入力端子には電圧入力部６からの電圧ＶＰを抵抗５２及び抵抗５３によって分圧した電圧が与えられる。コンパレータ４５の−端子には基準電圧Ｖｒｅｆを抵抗５０及び抵抗５１によって分圧した電圧が与えられる。本実施形態において、抵抗５０は４４ｋΩ、抵抗５１は１９６ｋΩに設定されている。よって、コンパレータ４６の−入力端子には、１．９６ボルトの電圧が与えられる。つまり、コンパレータ４６は、電圧入力部６からの電圧ＶＰを４．５（＝１．９６×５５／２４）ボルトを基準として比較する。
【００６３】
コンパレータ４５及びコンパレータ４６の出力端は、共にＡＮＤ回路４７に接続されている。すなわち、コンパレータ４５、コンパレータ４６、及びＡＮＤ回路４７はウインドウコンパレータを構成している。
ＡＮＤ回路４７は、電圧入力部６からの電圧ＶＰが４．５ボルトから５．５ボルトの範囲の電圧である場合、Ｈレベル電圧を出力し、電圧ＶＰが４．５ボルトから５．５ボルトの範囲外である場合、Ｌベル電圧を出力する。
本実施形態のモード制御回路１７は、ＡＮＤ回路４７から出力されるＨレベル電圧を充電開始信号として出力する。
【００６４】
本実施形態において、第１電圧は、モード制御回路１７が充電開始信号を出力することでバッテリ部３への充電が行われる４．５ボルトから５．５ボルトの電圧範囲である。
【００６５】
また、ＮＯＴ回路４８の入力端には、コンパレータ４５の出力端が接続されている。コンパレータ４５は、電圧入力部６からの電圧ＶＰが５．５ボルト以上である場合、Ｌレベル電圧を出力する。コンパレータ４５がＬレベル電圧を出力する場合、ＮＯＴ回路４８は、Ｈレベル電圧を出力する。つまり、ＮＯＴ回路４８は、電圧入力部６からの電圧ＶＰが５．５ボルト以上である場合、Ｈレベル電圧を出力する。
本実施形態のモード制御回路１７は、ＮＯＴ回路４８から出力されるＨレベル電圧をシャットダウン信号として出力する。
【００６６】
本実施形態において、第２電圧は、充電開始信号が出力されないことで充電回路４が充電動作しない５．５ボルト以上の電圧範囲である。
【００６７】
このように、本実施形態では、シャットダウンモードへ切り替えるために電圧入力部６に与えられる第２電圧の範囲が、充電のために電圧入力部６に与えられる第１電圧の範囲よりも高い電圧に設定されている。
この場合においても、電圧入力部６に第２電圧を与えることでシャットダウン信号をモード制御回路１７に出力させることができ、電圧入力部６に第１電圧を与えることで充電開始信号をモード制御回路１７に出力させることができる。
この結果、シャットダウンモードへ切り替えるための操作スイッチ等を設けることなくシャットダウンモードに関する切り替えを行うことができる。
【００６８】
また、本実施形態では、第２電圧の範囲が、第１電圧の範囲よりも高い電圧に設定されているので、第１実施形態のように、電圧入力部６に第２電圧が所定期間与えられるのを待ってからシャットダウン信号を出力する必要がない。このため、モード制御回路１７の構成をより簡易な構成とすることができる。
【００６９】
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。
例えば、充電のための第１電圧の範囲、及び充電回路４が充電動作しない第２電圧の範囲は、互いに重複していなければ、任意に設定することができる。
上記各実施形態では、第２電圧は、本実施形態では０ボルトよりも高い電圧である場合を示したが、０ボルトよりも低い電圧であってもよい。
【００７０】
また、本実施形態では、バッテリ部３をリチウムイオン二次電池によって構成した場合を例示したが、ニッケル水素二次電池等、他の二次電池を用いることもできる。
【符号の説明】
【００７１】
１  バッテリ電源装置        ２  負荷回路            ３  バッテリ部
４  充電回路                ５  モード切替部        ６  電圧入力部
７  第１入力端子            ８  第２入力端子        １０  第１線路
１１  第２線路              １２  第３線路          １５  スイッチ
１６  スイッチ駆動回路      １７  モード制御回路    １８  発振器
１９  基準電圧回路          ２１  第１信号生成部    ２２  第２信号生成部
２３  コンパレータ          ２４  抵抗              ２５  抵抗
２６  検出部                ２７  判定部            ２８  コンパレータ
２９  コンパレータ          ３０  ＡＮＤ回路        ３１  抵抗
３２  抵抗                  ３３  シフトレジスタ    ３４  ＡＮＤ回路
３７  フリップフロップ回路  ３８  ＮＡＮＤ回路      ３９  ＮＡＮＤ回路
４０  ＮＯＴ回路            ４１  ＮＯＴ回路        ４２  ＮＯＴ回路
４５  コンパレータ          ４６  コンパレータ      ４７  ＡＮＤ回路
４８  ＮＯＴ回路            ５０  抵抗              ５１  抵抗
５２  抵抗                  ５３  抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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