(57)【要約】      （修正有）【課題】放電監視及び充電監視を一つの回路系統で実現する。【解決手段】電池充放電監視用回路は、電池１０に接続され、当該電池の充電電流あるいは放電電流を検出するための電流検出用抵抗の第一の端子Ｔ１及び第二の端子Ｔ２それぞれに対して設けられ、該各端子から得られる充放電時の電流に応じた積分電圧を生成する第一の端子用コンデンサ３０ａ及び第二の端子用コンデンサ３０ｂと、各第一、二の端子用コンデンサによって生成された各積分電圧を基準電圧と比較し、各積分電圧が基準電圧に達すると出力が変化する比較部４０と、各第一、二の端子用コンデンサにそれぞれ対応する、比較部の出力の変化の回数を計数し、第一の端子に対応する変化の回数と第二の端子に対応する変化の回数との差分を出力する端子毎出力変化回数差分出力部５０とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池に接続され、当該電池の充電電流あるいは放電電流を検出するための電流検出用抵抗の第一の端子及び第二の端子それぞれに対して設けられ、該各端子から得られる充放電時の電流に応じた積分電圧を生成する第一の端子用コンデンサ及び第二の端子用コンデンサと、
前記各第一、二の端子用コンデンサによって生成された前記各積分電圧を基準電圧と比較し、前記各積分電圧が基準電圧に達すると出力が変化する比較部と、
前記各第一、二の端子用コンデンサにそれぞれ対応する、前記比較部の前記出力の前記変化の回数を計数し、前記第一の端子に対応する前記変化の回数と前記第二の端子に対応する前記変化の回数との差分を出力する端子毎出力変化回数差分出力部と、
を備えることを特徴とする電池充放電監視用回路。
【請求項２】
前記電流検出用抵抗と、
当該電流検出用抵抗の前記第一、二の各端子に生じる各端子電圧を電流に変換して前記各端子用コンデンサに供給する電圧電流変換部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の電池充放電監視用回路。
【請求項３】
前記電圧電流変換部は、前記第一及び前記第二の端子のそれぞれに対して設けられており、該当の前記端子に生じる前記端子電圧を電流に変換して該当の前記端子用コンデンサに供給することを特徴とする請求項２に記載の電池充放電監視用回路。
【請求項４】
前記端子毎出力変化回数差分出力部は、
前記第一の端子に対して設けられ、前記第一の端子用コンデンサに対応する、前記比較部の前記出力の前記変化の回数を計数する第一の端子用カウンタと、
前記第二の端子に対して設けられ、前記第二の端子用コンデンサに対応する、前記比較部の前記出力の前記変化の回数を計数する第二の端子用カウンタと、
前記第一の端子用カウンタの出力する前記変化の回数と前記第二の端子用カウンタの出力する前記変化の回数との差分を出力する減算器と、
を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電池充放電監視用回路。
【請求項５】
前記電流検出用抵抗が接続された前記第一、二の各端子に生じる各端子電圧を選択する切換部をさらに備え、
前記電圧電流変換部は、前記第一及び前記第二の端子に対して共用であって、前記切換部によって選択された、前記第一あるいは前記第二の端子のいずれかに生じる前記端子電圧を電流に変換し、該当の前記第一あるいは前記第二の端子用コンデンサに供給することを特徴とする請求項２に記載の電池充放電監視用回路。
【請求項６】
前記比較部は、前記第一及び前記第二の端子に対して共用であって、前記切換部によって選択された、前記第一あるいは前記第二の端子のいずれかに対応する前記端子用コンデンサによって生成された前記各積分電圧を基準電圧と比較し、前記各積分電圧が基準電圧に達すると出力が変化することを特徴とする請求項１、２、５のいずれかに記載の電池充放電監視用回路。
【請求項７】
前記端子毎出力変化回数差分出力部は、前記第一及び前記第二の端子に対して共用の差分出力用カウンタを有し、前記差分出力用カウンタは、前記切換部によって選択された、前記第一及び前記第二の端子用コンデンサそれぞれに対応する前記変化の回数を計数し、前記第一のコンデンサに対応する前記変化の回数と前記第二のコンデンサに対応する前記変化の回数との差分を出力する、
ことを特徴とする請求項１、２、５、６のいずれかに記載の電池充放電監視用回路。
【請求項８】
前記電流検出用抵抗は、前記電池の端子間に直列に接続されてなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の電池充放電監視用回路。
【請求項９】
集積化されてなることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の電池充放電監視用回路。
【請求項１０】
電池に接続され、電池の充電電流あるいは放電電流を検出するための電流検出用抵抗の第一の端子及び第二の端子から得られる充放電時の電流に応じた積分電圧を生成し、
前記各積分電圧を基準電圧と比較し、前記各積分電圧が基準電圧に達すると当該比較の結果が変化し、
前記比較の結果の前記変化の回数を計数し、前記第一の端子に対応する前記変化の回数と前記第二の端子に対応する前記変化の回数との差分を出力する、
ことを特徴とする電池充放電監視方法。
【請求項１１】
前記第一の端子用コンデンサは、一方のコンデンサで生成される前記積分電圧が前記基準電圧に達したとき、放電されている他方のコンデンサが前記積分電圧を生成開始する、複数のコンデンサからなり、
前記第二の端子用コンデンサは、一方のコンデンサで生成される前記積分電圧が前記基準電圧に達したとき、放電されている他方のコンデンサが前記積分電圧を生成開始する、複数のコンデンサからなる、
ことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の電池充放電監視用回路。
【請求項１２】
前記第一および第二の端子用コンデンサにおいて、
前記基準電圧に達した後の前記一方のコンデンサの積分電圧は、前記他方のコンデンサが前記積分電圧を生成している間に放電されることを特徴とする請求項１１に記載の電池充放電監視用回路。
【請求項１３】
前記第一および第二の端子用コンデンサは、おのおの２個のコンデンサからなることを特徴とする請求項１１または１２に記載の電池充放電監視用回路。
【請求項１４】
前記第一および第二の端子用コンデンサは、３個以上のコンデンサのうち、２個のコンデンサを選択的に対応付けてなることを特徴とする請求項１１または１２に記載の電池充放電監視用回路。
【請求項１５】
集積化されてなることを特徴とする請求項１１乃至１４の何れかに記載の電池充放電監視用回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池充放電監視用回路、及び電池充放電監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特開平８−１３６６２８号公報（特許文献１）で開示された電池充放電監視用回路にあっては、同公報の図７に示すように、電池に対し、放電監視用と充電監視用との二系統の回路が設けられている。
【０００３】
電池の放電中に動作する放電監視用回路系統では、電池の一方の端子に放電電流検出用抵抗Ｒｓ１を設け、この抵抗Ｒｓ１の両端子の電位差を放電容量検出部で検出する。この放電容量検出部は、放電電流検出用抵抗Ｒｓ１に流れる放電電流に比例したパルスを放電監視用カウンタに出力する。この放電監視用カウンタは、放電容量検出部からのパルスの入力回数を計数し、その結果を判断部へ送出する。判断部は、パルスの入力回数に基づいて電池の残存容量を判断する。
【０００４】
一方、電池の充電中に動作する充電監視用回路系統では、電池の他方の端子に充電電流検出用抵抗Ｒｓ２を設け、この抵抗Ｒｓ２の両端子の電位差を充電容量検出部で検出する。この充電容量検出部は、充電電流検出用抵抗Ｒｓ２に流れる充電電流に比例したパルスを充電監視用カウンタに出力する。この充電監視用カウンタは、充電容量検出部からのパルスの入力回数を計数し、その結果を判断部へ送出する。判断部は、パルスの入力回数に基づいて電池の充電容量を判断する。
【特許文献１】特開平８−１３６６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した特許文献１に開示された従来の回路にあっては、放電監視用と充電監視用との二系統の回路が設けられており、その分、回路規模が大きくなってしまい、ダウンサイジングや製造コスト等の点で好ましくない。
【０００６】
また、電池の容量変化を極めて精密に計測しようとした場合、放電電流検出用抵抗Ｒｓ１及び充電電流検出用抵抗Ｒｓ２それぞれにおいて、数ミリボルト単位の微小な電圧の変化を検出する必要がある。しかしながら、放電監視と充電監視とは、基本的にそれぞれ別個の回路系統で実現するため、グランドレベルの変動の具合が相互に異なる。このグランドレベルの相違は、充電監視と放電監視を相互に実行する際、微小な電圧の変化を検出して電池の容量を精密に判断しようとすると、無視できない誤差を生み出す。加えて、両回路系統において、コモンノイズ等の誤差信号成分が蓄積するに至っては、電池の容量を精密に判断できなくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電池充放電監視用回路では、電池に接続され、当該電池の充電電流あるいは放電電流を検出するための電流検出用抵抗の第一の端子及び第二の端子それぞれに対して設けられ、該各端子から得られる充放電時の電流に応じた積分電圧を生成する第一の端子用コンデンサ及び第二の端子用コンデンサと、前記各第一、二の端子用コンデンサによって生成された前記各積分電圧を基準電圧と比較し、前記各積分電圧が基準電圧に達すると出力が変化する比較部と、前記各第一、二の端子用コンデンサにそれぞれ対応する、前記比較部の前記出力の前記変化の回数を計数し、前記第一の端子に対応する前記変化の回数と前記第二の端子に対応する前記変化の回数との差分を出力する端子毎出力変化回数差分出力部と、を備えることとする。
【０００８】
ここで、積分電圧とは、電流に応じて蓄積された電荷に応じた積分値としての電圧を指す。
【０００９】
この電池充放電監視用回路によれば、各第一、二の端子用コンデンサについて、比較部の出力の変化の回数を計数し、第一の端子に対応する変化の回数と第二の端子に対応する変化の回数との差分を出力する。よって、充電時または放電時において、比較部の出力の変化の回数について、各端子間で差分をとることにより、電池充放電監視用回路のグランドの変動やコモンノイズ等の誤差信号成分を除去できる。
【００１０】
したがって、放電監視及び充電監視を一つの回路系統で実現できる。電池の充電電流あるいは放電電流を検出するための電流検出用抵抗の各端子から検出する電位の変動が微弱でも、充電電時または放電時の電流量を精密に監視でき、以て、電池の容量または残量を正確に計測することが可能となる。
【００１１】
また、前記電池充放電監視用回路は、前記電流検出用抵抗と、当該電流検出用抵抗の前記第一、二の各端子に生じる各端子電圧を電流に変換して前記各端子用コンデンサに供給する電圧電流変換部とを備えることとできる。
【００１２】
この電池充放電監視用回路によれば、電流検出用抵抗に生じる電圧について、その端子間の電圧ではなく、前記電流検出用抵抗の各端子それぞれに生じる端子電圧を検出する。そして、この検出された各端子電圧を前記各端子用コンデンサが生成する積分電圧の源泉とする。
【００１３】
さらに、前記電圧電流変換部は、前記第一及び前記第二の端子のそれぞれに対して設けられており、該当の前記端子に生じる前記端子電圧を電流に変換して該当の前記端子用コンデンサに供給してもよい。
【００１４】
この電池充放電監視用回路によれば、同時に、各端子電圧を電流に変換することができ、電池の電流量の監視動作の高速化が図れる。
【００１５】
さらにまた、前記端子毎出力変化回数差分出力部は、前記第一の端子に対して設けられ、前記第一の端子用コンデンサに対応する、前記比較部の前記出力の前記変化の回数を計数する第一の端子用カウンタと、前記第二の端子に対して設けられ、前記第二の端子用コンデンサに対応する、前記比較部の前記出力の前記変化の回数を計数する第二の端子用カウンタと、前記第一の端子用カウンタの出力する前記変化の回数と前記第二の端子用カウンタの出力する前記変化の回数との差分を出力する減算器、を有してもよい。
【００１６】
また、前記電池充放電監視用回路は、前記電流検出用抵抗の前記第一、二の各端子に生じる各端子電圧を選択する切換部をさらに備え、前記電圧電流変換部は、前記第一及び前記第二の端子に対して共用であって、前記切換部によって選択された、前記第一あるいは前記第二の端子のいずれかに生じる前記端子電圧を電流に変換し、該当の前記第一あるいは前記第二の端子用コンデンサに供給してもよい。
【００１７】
この電池充放電監視用回路によれば、端子毎に電圧電流変換部を設けた場合に比し、相互の回路要素のばらつきの影響を解消することができる。よって、端子毎出力変化回数差分出力部の出力の精度をより向上させることができる。また、部品点数を低減して回路規模の縮小化を図れる。よって、ノイズ低減、省電力、省スペース、及び低コスト化が図れる。
【００１８】
さらに、前記比較部は、前記第一及び前記第二の端子に対して共用であって、前記切換部によって選択された、前記第一あるいは前記第二の端子のいずれかに対応する前記端子用コンデンサによって生成された前記各積分電圧を基準電圧と比較し、前記各積分電圧が基準電圧に達すると出力が変化することとしてもよい。
【００１９】
この電池充放電監視用回路によれば、端子毎に比較部を設けた場合に比し、相互の回路要素のばらつきの影響を解消することができる。よって、端子毎出力変化回数差分出力部の出力の精度をより向上させることができる。また、部品点数を低減して回路規模の縮小化を図れる。よって、ノイズ低減、省電力、省スペース、及び低コスト化が図れる。
【００２０】
さらにまた、前記端子毎出力変化回数差分出力部は、前記第一及び前記第二の端子に対して共用の差分出力用カウンタを有し、前記差分出力用カウンタは、前記切換部によって選択された、前記第一及び前記第二の端子用コンデンサそれぞれに対応する前記変化の回数を計数し、前記第一のコンデンサに対応する前記変化の回数と前記第二のコンデンサに対応する前記変化の回数との差分を出力することとしてもよい。
【００２１】
この電池充放電監視用回路によれば、端子毎にカウンタを設けた場合に比し、相互の回路要素のばらつきの影響を解消することができる。よって、端子毎出力変化回数差分出力部の出力の精度をより向上させることができる。また、部品点数を低減して回路規模の縮小化を図れる。よって、ノイズ低減、省電力、省スペース、及び低コスト化が図れる。
【００２２】
また、前記電流検出用抵抗は、前記電池と直列に接続されてなることとしてもよい。
【００２３】
この電池充放電監視用回路によれば、電流検出用抵抗は、第一及び前記第二の前記端子に対して、個別に用意せず、共用とする。このことにより、回路構成が簡易になるとともに、省電力、省スペース、及び低コスト化が図れる。
【００２４】
さらに、前記電池充放電監視用回路は集積化されてもよい。
【００２５】
本発明に係る電池充放電監視方法では、電池に接続され、電池の充電電流あるいは放電電流を検出するための電流検出用抵抗の第一の端子及び第二の端子から得られる充放電時の電流に応じた積分電圧を生成し、前記各積分電圧を基準電圧と比較し、前記各積分電圧が基準電圧に達すると当該比較の結果が変化し、前記比較の結果の前記変化の回数を計数し、前記第一の端子に対応する前記変化の回数と前記第二の端子に対応する前記変化の回数との差分を出力する、こととする。
【００２６】
かかる電池充放電監視用回路において、前記第一の端子用コンデンサは、一方のコンデンサで生成される前記積分電圧が前記基準電圧に達したとき、放電されている他方のコンデンサが前記積分電圧を生成開始する、複数のコンデンサからなり、前記第二の端子用コンデンサは、一方のコンデンサで生成される前記積分電圧が前記基準電圧に達したとき、放電されている他方のコンデンサが前記積分電圧を生成開始する、複数のコンデンサからなるものである。また、前記第一および第二の端子用コンデンサにおいて、前記基準電圧に達した後の前記一方のコンデンサの積分電圧は、前記他方のコンデンサが前記積分電圧を生成している間に放電されることとしてもよい。さらに、前記第一および第二の端子用コンデンサは、おのおの２個のコンデンサからなることとしてもよい。これにより、比較部が積分電圧と基準電圧を比較するとき、コンデンサを放電する不感時間が減少するため、電池の容量または残量を計測する際の精度を向上させることができる。
【００２７】
また、かかる電池充放電監視用回路において、前記第一および第二の端子用コンデンサは、３個以上のコンデンサのうち、２個のコンデンサを選択的に対応付けてなることとしてもよい。これにより、３個のコンデンサを用意する場合、電池充放電監視用回路を小型化することができる。特に、電池充放電監視用回路を集積化した場合、集積回路を内蔵する充電器等を小型化することができる。さらに、第一および第二の端子用コンデンサとして２個のコンデンサを固定しないため、コンデンサの容量誤差が平均化されて減少し、電池の容量または残量を計測する際の精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２８】
放電監視及び充電監視を一つの回路系統で実現できる。電池の充電電流あるいは放電電流を検出するための電流検出用抵抗の各端子から検出する電位の変動が微小でも、充電電時または放電時の電流量を精密に監視でき、以て、電池の容量または残量を正確に計測することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
＝＝＝＝＝概  略＝＝＝＝＝
＜＜＜第１実施例＞＞＞
一例とし、図１に示すように、電池１０の充電電流あるいは放電電流を検出するための電流検出用抵抗Ｒが電池１０に対して直列に接続される。これら電池１０及び電流検出用抵抗Ｒの直列回路に対し、電池１０が電力を供給する負荷や、電池１０を充電する充電器が接続される。そして、電流検出用抵抗Ｒの一方の端子（第一の端子）に第一の端子Ｔ１が接続されるとともに、その他方の端子（第二の端子）に第二の端子Ｔ２が接続される。これら第一の端子Ｔ１と第二の端子Ｔ２は、電池の極性を問わない無極性である。また、いずれか一方の端子、例えば第二の端子Ｔ２は接地される。各第一の端子Ｔ１及び第二の端子Ｔ２、すなわち電流検出用抵抗Ｒの各端子について、その電位の検出系統がそれぞれ分かれている。
【００３０】
つまり、各第一の端子Ｔ１及び第二の端子Ｔ２それぞれに対し、電圧電流変換部２０ａ，２０ｂ、各第一，二の端子用コンデンサ３０ａ，３０ｂ、及び比較部４０ａ，４０ｂを備える一連の端子別充放電監視系統が設けられている。そして、各比較部４０ａ，４０ｂの出力（比較の結果）は、端子毎出力変化回数差分出力部５０に入力される。端子毎出力変化回数差分出力部５０は、各第一，二の端子用カウンタ５０ａ，５０ｂ及び減算器５０ｃを備える。この端子毎出力変化回数差分出力部５０は、比較部４０ａ，４０ｂの各出力の変化の回数を計数する。そして、この計数によって得られた、第一の端子Ｔ１に対応する変化の回数と第二の端子Ｔ２に対応する変化の回数との差分を制御用マイコン６０へ出力する。
【００３１】
このような構成により、充電時及び放電時を問わず、双方の端子別充放電監視系統、減算器５０ｃ及び制御用マイコン６０が一つの電池充放電監視用回路として共に動作する。
【００３２】
まず、第一の端子別充放電監視系統の動作について説明すると、電圧電流変換部２０ａは、電流検出用抵抗Ｒが接続された第一の端子Ｔ１に生じる端子電圧を電流に変換して第一の端子用コンデンサ３０ａに供給する。よって、第一の端子用コンデンサ３０ａには、電池１０の一端（例えば正極端子）から得られる充放電時の電流に比例した積分電圧（電流に応じて蓄積された電荷に応じた積分値としての電圧）が生成される。
【００３３】
比較部４０ａは、第一の端子用コンデンサ３０ａによって生成された積分電圧を基準電圧と比較する。そして、比較部４０ａは、この積分電圧が基準電圧に達すると、その出力を変化させる。その後、第一の端子用コンデンサ３０ａの放電によって、比較部４０ａの出力が再度変化する。よって、第一の端子用カウンタ５０ａは、比較部４０ａの出力の変化の回数を計数する。
【００３４】
次に、第二の端子別充放電監視系統の動作について説明すると、電圧電流変換部２０ｂは、電流検出用抵抗Ｒが接続された第二の端子Ｔ２に生じる端子電圧を電流に変換して第二の端子用コンデンサ３０ｂに供給する。よって、第二の端子用コンデンサ３０ｂには、電池１０の一端（例えば負極端子）から得られる充放電時の電流に比例した積分電圧が生成される。
【００３５】
比較部４０ｂは、第二の端子用コンデンサ３０ｂによって生成された積分電圧を基準電圧と比較する。そして、比較部４０ｂは、この積分電圧が基準電圧に達すると、その出力を変化させる。その後、第二の端子用コンデンサ３０ｂの放電によって、比較部４０ｂの出力が再度変化する。よって、第二の端子用カウンタ５０ｂは、比較部４０ｂの出力の変化の回数を計数する。
【００３６】
そして、減算器５０ｃは、第一の端子用カウンタ５０ａの出力する変化の回数と第二の端子用カウンタ５０ｂの出力する変化の回数との差分を出力する。
【００３７】
例えば、放電時において第一の端子Ｔ１が電池の正極端子に接続されている場合、第一の端子用カウンタ５０ａの計数する変化の回数は、充放電時の電池電流を反映しているだけでなく、グランドの変動やコモンノイズ等の誤差成分が含まれている。一方、第二の端子Ｔ２は放電時において電池の負極端子に接続されていることになる。第二の端子用カウンタ５０ｂの計数する変化の回数は、グランドの変動やコモンノイズ等の誤差成分のみを反映している。
【００３８】
したがって、減算器５０ｃの差分出力は、グランドの変動やコモンノイズ等の誤差成分が相殺され、充放電時の電池電流のみを反映した信号となる。この差分出力は、制御用マイコン６０に供給される。この制御用マイコン６０は、取得した差分出力に基づき、充放電時の電池電流を判断し、電池の残存容量や充電容量を演算する。制御用マイコン６０は、この演算結果に基づき、表示装置等を通じて電池の充放電状態や容量をユーザ等に知らせる。
【００３９】
なお、この電池充放電監視用回路の実現化の一例として、少なくとも、電圧電流変換部２０ａ，２０ｂ、第一，二の端子用コンデンサ３０ａ，３０ｂ、比較部４０ａ，４０ｂ、及び端子毎出力変化回数差分出力部５０は、チップ（集積回路）化し、第一の端子Ｔ１及び第二の端子Ｔ２を外部接続用端子とする。そして、これら第一の端子Ｔ１及び第二の端子Ｔ２に、電池電流検出用抵抗Ｒを外付けする。また、チップ化するにあたり、電池の残存容量や充電容量を演算する制御用マイコン６０も組み込んでもよい。
＜＜＜第２実施例＞＞＞
第一，二の端子別に充放電監視系統の構成を有する第１実施例に対し、本実施例では、第一，二の端子用コンデンサ３０ａ，３０ｂを除き、充放電監視系統を単一化する。このことで、第一，二の端子別充放電監視系統を有する第１実施例に比し、複数の端子別充放電監視系統の間における回路要素の相違によるばらつきの影響を解消することができる。よって、端子毎出力変化回数差分出力部５０の出力の精度をより向上させることができる。また、部品点数を低減して回路規模の縮小化を図れる。よって、ノイズ低減、省電力、省スペース、及び低コスト化が図れる。
【００４０】
詳しくは、図２に示すように、電池１０の充電電流あるいは放電電流を検出するための電流検出用抵抗Ｒが電池１０に対して直列に接続される。これら電池１０及び電流検出用抵抗Ｒの直列回路に対し、電池１０が電力を供給する負荷や、電池１０を充電する充電器が接続される。そして、電流検出用抵抗Ｒの一方の端子（第一の端子）に第一の端子Ｔ１が接続されるとともに、その他方の端子（第二の端子）に第二の端子Ｔ２が接続される。これら第一の端子Ｔ１と第二の端子Ｔ２は、電池の極性を問わない無極性である。また、いずれか一方の端子、例えば第二の端子Ｔ２は接地される。各第一の端子Ｔ１及び第二の端子Ｔ２、すなわち電流検出用抵抗Ｒの各端子について、その電位の検出を分けている。
【００４１】
つまり、各第一の端子Ｔ１及び第二の端子Ｔ２それぞれに対し、共用の電圧電流変換部２０、各第一，二の端子用コンデンサ３０ａ，３０ｂ、及び共用の比較部４０、端子毎出力変化回数差分出力部５０、及び制御用マイコンを備える一連の端子別充放電監視系統が設けられている。そして、本実施例では、電流検出用抵抗Ｒが接続された第一、二の各端子Ｔ１，Ｔ２に生じる各端子電圧を選択する第一の切換部１５及び第二の切換部２５を備える。これら第一，二の切換部１５，２５は制御用マイコン６０の指令信号に応じて切換動作を実行する。
【００４２】
そして、比較部４０の出力は、端子毎出力変化回数差分出力部５０に入力される。端子毎出力変化回数差分出力部５０は、いわゆるアップダウンカウンタと称される単一のカウンタ（単一の差分出力用カウンタ，共用の差分出力用カウンタ）で構成される。このアップダウンカウンタ５０は、比較部４０の出力の変化の回数を計数する。そして、アップダウンカウンタ５０は、第１実施例における減算器５０ｃの機能も有しており、この計数によって得られた、第一の端子Ｔ１に対応する変化の回数と第二の端子Ｔ２に対応する変化の回数との差分を出力する。
【００４３】
このような構成により、充電時及び放電時を問わず、単一の端子別充放電監視系統が一つの電池充放電監視用回路として動作する。
【００４４】
まず、第一の端子の端子電圧の検出について説明する。第一，二の切換部１５，２５が、第一の端子を選択すると、電圧電流変換部２０は、電流検出用抵抗Ｒが接続された第一の端子Ｔ１に生じる端子電圧を電流に変換して第一の端子用コンデンサ３０ａに供給する。よって、第一の端子用コンデンサ３０ａには、電池１０の一端（例えば正極端子）から得られる充放電時の電流に比例した積分電圧（電流に応じて蓄積された電荷に応じた積分値としての電圧）が生成される。
【００４５】
比較部４０は、第一の端子用コンデンサ３０ａによって生成された積分電圧を基準電圧と比較する。そして、比較部４０は、この積分電圧が基準電圧に達すると、その出力を変化させる。その後、第一の端子用コンデンサ３０ａの放電によって、比較部４０の出力が再度変化する。よって、アップダウンカウンタ５０は、比較部４０の出力の変化の回数を計数する（例えばカウントアップ）。
【００４６】
次に、第二の端子の端子電圧の検出について説明する。第一，二の切換部１５，２５が、第二の端子を選択して接続を切り替えると、電圧電流変換部２０は、電流検出用抵抗Ｒが接続された第二の端子Ｔ２に生じる端子電圧を電流に変換して第二の端子用コンデンサ３０ｂに供給する。よって、第二の端子用コンデンサ３０ｂには、電池１０の一端（例えば負極端子）から得られる充放電時の電流に比例した積分電圧が生成される。
【００４７】
比較部４０は、第二の端子用コンデンサ３０ｂによって生成された積分電圧を基準電圧と比較する。そして、比較部４０は、この積分電圧が基準電圧に達すると、その出力を変化させる。その後、第二の端子用コンデンサ３０ｂの放電によって、比較部４０の出力が再度変化する。よって、アップダウンカウンタ５０は、比較部４０の出力の変化の回数を計数する（例えばカウントダウン）。
【００４８】
例えば、放電時において第一の端子Ｔ１が電池の正極端子に接続されている場合、アップダウンカウンタ５０の計数する変化の回数は、充放電時の電池電流を反映しているだけでなく、グランドの変動やコモンノイズ等の誤差成分が含まれている。一方、第二の端子Ｔ２は放電時において電池の負極端子に接続されていることになる。アップダウンカウンタ５０の計数する変化の回数は、グランドの変動やコモンノイズ等の誤差成分のみを反映している。
【００４９】
したがって、アップダウンカウンタ５０は、第一の端子についてカウントアップするとともに、第二の端子についてカウントダウンする。このことにより、アップダウンカウンタ５０の差分出力は、グランドの変動やコモンノイズ等の誤差成分が相殺され、充放電時の電池電流のみを反映した信号となる。この差分出力は、制御用マイコン６０に供給される。この制御用マイコン６０は、取得した差分出力に基づき、充放電時の電池電流を判断し、電池の残存容量や充電容量を演算する。この演算結果に基づき、表示装置等を通じて電池の充放電状態や容量をユーザ等に知らせる。
【００５０】
なお、電池充放電監視用回路の実現化の一例として、少なくとも、電圧電流変換部２０、第一，二の端子用コンデンサ３０ａ，３０ｂ、比較部４０、及び端子毎出力変化回数差分出力部（アップダウンカウンタ）５０は、チップ（集積回路）化し、第一の端子Ｔ１及び第二の端子Ｔ２を外部接続用端子とする。そして、これら第一の端子Ｔ１及び第二の端子Ｔ２に、電池電流検出用抵抗Ｒが外付けされる。また、チップ化するにあたり、電池の残存容量や充電容量を演算する制御用マイコン６０も組み込んでもよい。
＝＝＝＝＝具体的な回路構成例及びその動作＝＝＝＝＝
＜＜＜第１実施例＞＞＞
前述した図１に示す第１実施例の具体的な回路構成例を図３に示す。図１を参照して前述した事項は共通するため、各部の具体的な回路構成を中心に説明する。
【００５１】
まず、電圧電流変換部２０ａ，２０ｂの具体的な構成例について説明する。電圧電流変換部２０ａ及び電圧電流変換部２０ｂの構成は同等であるので、適宜合わせて説明する。
【００５２】
図３に示すように、第一の端子Ｔ１並びに第二の端子Ｔ２には、その微小な電位の変動を検出すべくトランジスタ（ｐ型チャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ２０ａi，Ｔｒ２０ｂiのゲートが接続されている。トランジスタＴｒ２０ａi，Ｔｒ２０ａiiのドレインは接地され、そのソースは抵抗Ｒ２０ａi，抵抗Ｒ２０ｂiを介してオペアンプＡｍｐ２０ａ，Ａｍｐ２０ｂの反転入力端子に接続されている。
【００５３】
このオペアンプＡｍｐ２０ａの非反転入力端子には、抵抗Ｒ２０ａii及びトランジスタ（ｐ型チャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ２０ａiiの直列回路が接続される。また、このオペアンプＡｍｐ２０ｂの非反転入力端子には、抵抗Ｒ２０ｂii及びトランジスタ（ｐ型チャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ２０ｂiiの直列回路が接続される。各トランジスタＴｒ２０ａii，Ｔｒ２０ｂiiのゲート及びドレインは互いに接続されて接地されている。
【００５４】
なお、抵抗Ｒ２０ａiと抵抗Ｒ２０ａiｉは同じ抵抗値を有する。また、抵抗Ｒ２０ｂiと抵抗Ｒ２０ｂiiは同じ抵抗値を有する。
【００５５】
オペアンプＡｍｐ２０ａ，Ａｍｐ２０ｂの出力は、トランジスタ（ｐ型チャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ２０ａiii及びトランジスタ（ｐ型チャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ２０ａiv双方のゲート、並びに、トランジスタ（ｐ型チャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ２０ｂiii及びトランジスタ（ｐ型チャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ２０ｂiv双方のゲートに対し、入力される。これらトランジスタ（ｐ型チャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ２０ａiii及びトランジスタ（ｐ型チャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ２０ｂiii双方のドレインは、オペアンプＡｍｐ２０ａ，Ａｍｐ２０ｂの非反転入力端子に接続して帰還経路を形成している。
【００５６】
なお、トランジスタＴｒ２０ａiiiとトランジスタＴｒ２０ａivは同じ入出力特性を有する。また、トランジスタＴｒ２０ｂiiiとトランジスタＴｒ２０ｂivは同じ入出力特性を有する。
【００５７】
次に、電圧電流変換部２０ａ，２０ｂの動作について、電流検出用抵抗Ｒも含めて説明する。電流検出用抵抗Ｒは、数十ミリΩ程度の微小な抵抗であり、充放電電流が流れると、微小な電圧が発生する。この電流検出用抵抗Ｒの両端に発生する電位を各第一の端子Ｔ１並びに第二の端子Ｔ２で検出し、対応するトランジスタＴｒ２０ａi，Ｔｒ２０ｂiのゲートに印加する。
【００５８】
トランジスタＴｒ２０ａiのドレインソース間電圧と抵抗Ｒ２０ａiの端子間電圧との和が、オペアンプＡｍｐ２０ａの反転入力端子に印加される。また、トランジスタＴｒ２０ａiiのドレインソース間電圧と抵抗Ｒ２０ａiiの端子間電圧との和がオペアンプＡｍｐ２０ａの非反転入力端子に印加される。このオペアンプＡｍｐ２０ａは、反転入力端子に印加される電圧と非反転入力端子に印加される電圧との差をゼロにすべく、当該差に応じた電圧を出力する。このことで、第一の端子Ｔ１の電位変化に応じた電圧がオペアンプＡｍｐ２０ａから出力される。
【００５９】
一方、トランジスタＴｒ２０ｂiのドレインソース間電圧と抵抗Ｒ２０ｂiの端子間電圧との和が、オペアンプＡｍｐ２０ｂの反転入力端子に印加される。また、トランジスタＴｒ２０ｂiiのドレインソース間電圧と抵抗Ｒ２０ｂiiの端子間電圧との和がオペアンプＡｍｐ２０ｂの非反転入力端子に印加される。このオペアンプＡｍｐ２０ｂは、反転入力端子に印加される電圧と非反転入力端子に印加される電圧との差をゼロにすべく、当該差に応じた電圧を出力する。このことで、第二の端子Ｔ２の電位変化に応じた電圧がオペアンプＡｍｐ２０ｂから出力される。
【００６０】
同一の入出力特性を有するトランジスタＴｒ２０ａiii及びトランジスタＴｒ２０ａivの共通のゲートに対し、このオペアンプＡｍｐ２０ａの出力が入力される。このことにより、オペアンプＡｍｐ２０ａの出力電流と同じ電流を次段の第一の端子用コンデンサ３０ａに流すことができる。
【００６１】
また、同一の入出力特性を有するトランジスタＴｒ２０ｂiii及びトランジスタＴｒ２０ｂivの共通のゲートに対し、このオペアンプＡｍｐ２０ｂの出力が入力される。このことにより、オペアンプＡｍｐ２０ｂの出力電流を同じ電流を次段の第二の端子用コンデンサ３０ｂに流すことができる。
【００６２】
このことにより、第一の端子Ｔ１の電位に比例する電流が第一の端子用コンデンサ３０ａに充電される。また、第二の端子Ｔ２の電位に比例する電流が第二の端子用コンデンサ３０ｂに充電される。そして、第一の端子用コンデンサ３０ａの端子間電圧は、コンパレータで構成される比較部４０ａで基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。第二の端子用コンデンサ３０ｂの端子間電圧は、コンパレータで構成される比較部４０ｂで基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。
【００６３】
各第一，第二の端子用コンデンサ３０ａ，３０ｂには、リセットして放電させるためのトランジスタ（ｎ型チャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ３０ａ，Ｔｒ３０ｂが並列に接続されている。
【００６４】
各第一，第二の端子用コンデンサ３０ａ，３０ｂの端子間電圧が基準電圧Ｖｒｅｆに達すると、比較部４０ａ，４０ｂの出力はＬレベルからＨレベルに反転する。そして、比較部４０ａ，４０ｂの出力は、リセット信号として、トランジスタＴｒ３０ａ，Ｔｒ３０ｂのゲートに入力される。すると、比較部４０ａ，４０ｂの出力はＨレベルからＬレベルに反転する。したがって、比較部４０ａ，４０ｂは、Ｌレベル、Ｈレベル、及びＬレベルの順で変化するパルス信号を出力することとなる。このパルス信号を各第一，二の端子用カウンタ５０ａ，５０ｂは計数して、その結果をコンパレータで構成される減算器５０ｃの各入力端子に出力する。なお、トランジスタＴｒ３０ａ，Ｔｒ３０ｂのゲートに入力されるリセット信号は、制御用マイコン６０から送出されてもよい。
【００６５】
そして、コンパレータ５０ｃは、第一の端子用カウンタ５０ａの計数結果と、第二の端子用カウンタ５０ａの計数結果との差分を制御用マイコン６０へ出力する。なお、本実施例で用いられるトランジスタについて、その極性としてのｎ型あるいはｐ型は設計事項であり、いずれの極性のものも採用できる。
＜＜＜第２実施例＞＞＞
前述した図２に示す第２実施例の具体的な回路構成例を図４に示す。図２を参照して前述した事項は共通するため、各部の具体的な回路構成の部分において、前述した図３の第１実施例と相違する部分を中心に説明する。
【００６６】
まず、第一の切換部１５について説明する。図４に示すように、第一の切換部１５は、第一の端子選択用トラジスタ（ｎ型チャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ１５ａのドレインソース路及び第二の端子選択用トラジスタ（ｎ型チャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ１５ｂを備える。第一の端子選択用トラジスタＴｒ１５ａのドレインソース路は、第一の端子Ｔ１と、電圧電流変換部２０のトランジスタ（ｐ型チャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ２０iのゲートとの間に接続されている。第二の端子選択用トラジスタＴｒ１５ｂのドレインソース路は、第二の端子Ｔ２と、電圧電流変換部２０のトランジスタＴｒ２０iのゲートとの間に接続されている。各第一，二の端子選択用トラジスタＴｒ１５ａ，Ｔｒ１５ｂのゲートには、制御用マイコン６０からのオンオフ信号が入力される。
【００６７】
電圧電流変換部２０の構成は、前述した図３の電圧電流変換部２０ａ，２０ｂと同等である。
【００６８】
各第一，第二の端子用コンデンサ３０ａ，３０ｂには、リセットして放電させるためのトランジスタ（ｎ型チャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ３０ａ，Ｔｒ３０ｂが並列に接続されている。
【００６９】
第二の切換部２５について説明する。図４に示すように、第二の切換部２５は、第一の端子選択用トランジスタ（ｐ型チャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ２５ａ，Ｔｒ２５ａ’、及び、第二の端子選択用トランジスタ（ｐ型チャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ２５ｂ，Ｔｒ２５ｂ’を備える。第一の端子選択用トラジスタ２５ａのドレインソース路は、トランジスタＴｒ２０ivのドレインと第一の端子用コンデンサ３０ａの非接地側との間に直列に接続されている。第一の端子選択用トラジスタ２５ａ’のドレインソース路は、第一の端子用コンデンサ３０ａの非接地側と比較部４０を構成するコンパレータの非反転入力端子との間に直列に接続されている。第二の端子選択用トラジスタ２５ｂのドレインソース路は、トランジスタＴｒ２０ivのドレインと第二の端子用コンデンサ３０ｂの非接地側との間に直列に接続されている。第二の端子選択用トラジスタ２５ｂ’のドレインソース路は、第二の端子用コンデンサ３０ｂの非接地側と比較部４０を構成するコンパレータの非反転入力端子との間に直列に接続されている。第一，二の端子選択用トラジスタＴｒ１５ａ，Ｔｒ１５ｂ，Ｔｒ２５ａ，Ｔｒ２５ａ’，Ｔｒ２５ｂ，Ｔｒ２５ｂ’の各ゲートには、制御用マイコン６０の切換指令用のオンオフ信号が入力される。制御用マイコン６０は、このオンオフ信号を高速に切り換えることにより、第一の端子Ｔ１の電位検出と第二の端子Ｔ２の電位検出とを交互に高速検出する。
【００７０】
次に、電流検出用抵抗Ｒも含め、電圧電流変換部２０ａ，２０ｂの動作について、説明する。電流検出用抵抗Ｒは、数十ミリΩ程度の微小な抵抗であり、充放電電流が流れると、微小な電圧が発生する。
【００７１】
まず、制御用マイコンの切換指令信号により、第一の端子Ｔ１に発生する電位の検出が選択された場合について説明する。制御用マイコン６０の切換指令信号により、第一の端子選択用トラジスタＴｒ１５ａ，Ｔｒ２５ａ，Ｔｒ２５ａ’がオンし、第二の端子選択用トラジスタＴｒ１５ｂ，Ｔｒ２５ｂ，Ｔｒ２５ｂ’がオフする。
【００７２】
トランジスタＴｒ２０iのドレインソース間電圧と抵抗Ｒ２０iの端子間電圧との和が、オペアンプＡｍｐ２０の反転入力端子に印加される。また、トランジスタＴｒ２０iiのドレインソース間電圧と抵抗Ｒ２０iiの端子間電圧との和がオペアンプＡｍｐ２０の非反転入力端子に印加される。このオペアンプＡｍｐ２０は、反転入力端子に印加される電圧と非反転入力端子に印加される電圧との差をゼロにすべく、当該差に応じた電圧を出力する。このことで、第一の端子Ｔ１の電位変化に応じた電圧がオペアンプＡｍｐ２０ａから出力される。
【００７３】
同一の入出力特性を有するトランジスタＴｒ２０iii及びトランジスタＴｒ２０ivの共通のゲートに対し、このオペアンプＡｍｐ２０の出力が入力される。このことにより、オペアンプＡｍｐ２０の出力電流と同じ電流を次段の第一の端子用コンデンサ３０ａに対し、トランジスタＴｒ２５ａを介して流すことができる。
【００７４】
このことにより、第一の端子Ｔ１の電位に比例する電流が第一の端子用コンデンサ３０ａに充電される。そして、第一の端子用コンデンサ３０ａの端子間電圧は、トランジスタＴｒ２５ａ’を介し、コンパレータで構成される比較部４０の非反転入力端子に入力され、基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。
【００７５】
第一の端子用コンデンサ３０ａには、リセットして放電させるためのトランジスタ（ｎ型チャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ３０ａが並列に接続されている。
【００７６】
第一の端子用コンデンサ３０ａの端子間電圧が基準電圧Ｖｒｅｆに達すると、比較部４０の出力はＬレベルからＨレベルに反転する。そして、比較部４０の出力は、リセット信号として、トランジスタＴｒ３０ａのゲートに入力される。すると、比較部４０の出力はＨレベルからＬレベルに反転する。したがって、比較部４０は、Ｌレベル、Ｈレベル、及びＬレベルの順で変化するパルス信号を出力することとなる。このパルス信号をアップダウンカウンタ５０は計数する。
【００７７】
次に、制御用マイコン６０の切換指令信号により、第二の端子Ｔ２に発生する電位の検出が選択された場合について説明する。制御用マイコン６０の切換指令信号により、第一の端子選択用トラジスタＴｒ１５ａ，Ｔｒ２５ａ，Ｔｒ２５ａ’がオフし、第二の端子選択用トラジスタＴｒ１５ｂ，Ｔｒ２５ｂ，Ｔｒ２５ｂ’がオンする。
【００７８】
電圧電流変換部２０の動作は、前述した第一の端子Ｔ１の微小な電位の変動を検出する場合と同様である。第二の端子Ｔ２の電位変化に応じた電圧がオペアンプＡｍｐ２０から出力される。
【００７９】
このことにより、第二の端子Ｔ２の電位に比例する電流が第二の端子用コンデンサ３０ｂに充電される。そして、第二の端子用コンデンサ３０ｂの端子間電圧は、トランジスタＴｒ２５ｂ’を介し、比較部４０の非反転入力端子に入力され、基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。
【００８０】
第二の端子用コンデンサ３０ｂには、リセットして放電させるためのトランジスタ（ｎ型チャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ３０ｂが並列に接続されている。
【００８１】
第二の端子用コンデンサ３０ｂの端子間電圧が基準電圧Ｖｒｅｆに達すると、比較部４０の出力はＬレベルからＨレベルに反転する。そして、比較部４０の出力は、リセット信号として、トランジスタＴｒ３０ｂのゲートに入力される。すると、比較部４０の出力はＨレベルからＬレベルに反転する。したがって、比較部４０は、Ｌレベル、Ｈレベル、及びＬレベルの順で変化するパルス信号を出力することとなる。このパルス信号をアップダウンカウンタ５０は計数する。なお、トランジスタＴｒ３０ａ，Ｔｒ３０ｂのゲートに入力されるリセット信号は、制御用マイコン６０から送出されてもよい。
【００８２】
そして、アップダウンカウンタ５０は、第一の端子Ｔ１に発生する電位に対応する計数結果と、第二の端子Ｔ２に発生する電位に対応する計数結果との差分を制御用マイコン６０へ出力する。なお、本実施例で用いられるトランジスタについて、その極性としてのｎ型あるいはｐ型は設計事項であり、いずれの極性のものも採用できる。
＜＜＜第３実施例＞＞＞
図５を参照しつつ、図２における第２実施例の他の具体的な構成例について説明する。図５は、本発明の第２実施例にかかる他の具体的な構成例を示す回路図である。なお、図５において、図４と同一素子には同一符号を記すとともに説明を省略する。
【００８３】
コンデンサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄは、一端が接地されており、トランジスタＴｒ２０ｉｖのドレイン電流が供給されて積分電圧を生成するものである。なお、コンデンサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄは、何れか２個のコンデンサの組み合わせが適宜選択されることによって、第一および第二の端子用コンデンサとなる。トランジスタ（ｎチャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ４５ａ、Ｔｒ４５ｂ、Ｔｒ４５ｃ、Ｔｒ４５ｄは、ドレインソースがコンデンサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄの両端と並列接続されており、コンデンサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄの積分電圧を放電するためのものである。なお、初期状態では、コンデンサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄは放電が完了した状態となっている。
【００８４】
第２の切換部７０は、トランジスタ（ｐチャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ３５ａ、Ｔｒ３５ｂ、Ｔｒ３５ｃ、Ｔｒ３５ｄと、トランジスタ（ｐチャンネルＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ３５ａ’、Ｔｒ３５ｂ’、Ｔｒ３５ｃ’、Ｔｒ３５ｄ’とを有する。トランジスタＴｒ３５ａ、Ｔｒ３５ｂ、Ｔｒ３５ｃ、Ｔｒ３５ｄは、ドレインソース路がトランジスタＴｒ２０ｉｖのドレインとコンデンサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄの非接地側の一端との間に接続されており、積分電圧を生成するために充電を行うコンデンサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄを選択するためのものである。トランジスタＴｒ３５ａ’、Ｔｒ３５ｂ’、Ｔｒ３５ｃ’、Ｔｒ３５ｄ’は、ドレインソース路がトランジスタＴｒ３５ａ、Ｔｒ３５ｂ、Ｔｒ３５ｃ、Ｔｒ３５ｄのドレインと比較部４０の非反転入力端子との間に接続されており、トランジスタＴｒ３５ａ、Ｔｒ３５ｂ、Ｔｒ３５ｃ、Ｔｒ３５ｄと同一タイミングでオンオフするものである。これにより、コンデンサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄで生成される積分電圧が比較部４０の非反転入力端子に選択的に印加されることとなる。
【００８５】
制御用マイコン６０は、トランジスタＴｒ１５ａ、Ｔｒ１５ｂ、トランジスタＴｒ３５ａ、Ｔｒ３５ｂ、Ｔｒ３５ｃ、Ｔｒ３５ｄ、トランジスタＴｒ３５ａ’、Ｔｒ３５ｂ’、Ｔｒ３５ｃ’、Ｔｒ３５ｄ’、トランジスタＴｒ４５ａ、Ｔｒ４５ｂ、Ｔｒ４５ｃ、Ｔｒ４５ｄを高速でオンオフするための信号を出力する。
【００８６】
トランジスタＴｒ１５ａがオンしたとき、電圧電流変換部２０は第一の端子Ｔ１の電位を電流に変換する。一方、トランジスタＴｒ１５ｂがオンしたとき、電圧電流変換部２０は第二の端子Ｔ２の電位を電流に変換する。また、トランジスタＴｒ３５ａ、Ｔｒ３５ａ’がオンしたとき、トランジスタＴｒ４５ａがオフしており、コンデンサ４５ａは第一の端子Ｔ１または第二の端子Ｔ２の電位に対応する電圧電流変換部２０の電流が供給されて積分電圧を生成する。また、トランジスタＴｒ３５ｂ、Ｔｒ３５ｂ’がオンしたとき、トランジスタＴｒ４５ｂがオフしており、コンデンサ４５ｂは第一の端子Ｔ１または第二の端子Ｔ２の電位に対応する電圧電流変換部２０の電流が供給されて積分電圧を生成する。また、トランジスタＴｒ３５ｃ、Ｔｒ３５ｃ’がオンしたとき、トランジスタＴｒ４５ｃがオフしており、コンデンサ４５ｃは第一の端子Ｔ１または第二の端子Ｔ２の電位に対応する電圧電流変換部２０の電流が供給されて積分電圧を生成する。さらに、トランジスタＴｒ３５ｄ、Ｔｒ３５ｄ’がオンしたとき、トランジスタＴｒ４５ｄがオフしており、コンデンサ４５ｄは第一の端子Ｔ１または第二の端子Ｔ２の電位に対応する電圧電流変換部２０の電流が供給されて積分電圧を生成する。なお、トランジスタＴｒ４５ａ、Ｔｒ４５ｂ、Ｔｒ４５ｃ、Ｔｒ４５ｄは、コンデンサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄが積分電圧を保持するコンデンサとして使用されていないタイミングでオンし、この積分電圧を放電する。
【００８７】
第３実施例では、第一および第２の端子用コンデンサは、コンデンサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄのうち、２個のコンデンサの組み合わせと対応付けられるものである。
【００８８】
例えば、第一の端子用コンデンサとコンデンサ４５ａ、４５ｂを対応付ける場合、制御用マイコン６０は、トランジスタＴｒ１５ａをオンした状態で、トランジスタＴｒ３５ａ、Ｔｒ３５ａ’をオンし、トランジスタＴｒ３５ｂ、Ｔｒ３５ｂ’をオフし、さらにトランジスタＴｒ４５ｂをオンする。これにより、コンデンサ４５ａは第一の端子Ｔ１の電位に対応する積分電圧を生成し、比較部４０の非反転入力端子にはこの積分電圧が印加される。比較部４０は、コンデンサ４５ａで生成される積分電圧が基準電圧Ｖｒｅｆに達したとき、ハイレベルの出力をアップダウンカウンタ５０と制御用マイコン６０に供給する。次に、制御用マイコン６０は、トランジスタＴｒ１５ａをオンした状態で、トランジスタＴｒ４５ｂをオフし、トランジスタＴｒ３５ａ、Ｔｒ３５ａ’をオフし、トランジスタＴｒ３５ｂ、Ｔｒ３５ｂ’をオンし、さらにトランジスタＴｒ４５ａをオンする。これにより、コンデンサ４５ｂは第一の端子Ｔ１の電位に対応する積分電圧を生成し、比較部４０の非反転入力端子にはこの積分電圧が印加される。一方、コンデンサ４５ａは放電を完了する。比較部４０は、コンデンサ４５ｂで生成される積分電圧が基準電圧Ｖｒｅｆに達したとき、ハイレベルの出力をアップダウンカウンタ５０と制御用マイコン６０に供給する。以下、上記と同様の動作を相補的に繰り返す。つまり、コンデンサ４５ａ、４５ｂは、一方が積分電圧を生成している間に他方が放電を完了する相補素子として動作する。これにより、第一の端子Ｔ１の電位を検出するとき、コンデンサ４５ａ、４５ｂが放電する際の不感時間が減少するため、電池の容量または残量を計測する際の精度を向上させることができる。
【００８９】
また、例えば、第二の端子用コンデンサとコンデンサ４５ｃ、４５ｄを対応付ける場合、制御用マイコン６０は、トランジスタＴｒ１５ｂをオンした状態で、トランジスタＴｒ３５ｃ、Ｔｒ３５ｃ’をオンし、トランジスタＴｒ３５ｄ、Ｔｒ３５ｄ’をオフし、さらにトランジスタＴｒ４５ｄをオンする。これにより、コンデンサ４５ｃは第二の端子Ｔ２の電位に対応する積分電圧を生成し、比較部４０の非反転入力端子にはこの積分電圧が印加される。比較部４０は、コンデンサ４５ｃで生成される積分電圧が基準電圧Ｖｒｅｆに達したとき、ハイレベルの出力をアップダウンカウンタ５０と制御用マイコン６０に供給する。次に、制御用マイコン６０は、トランジスタＴｒ１５ｂをオンした状態で、トランジスタＴｒ４５ｄをオフし、トランジスタＴｒ３５ｃ、Ｔｒ３５ｃ’をオフし、トランジスタＴｒ３５ｄ、Ｔｒ３５ｄ’をオンし、さらにトランジスタＴｒ４５ｃをオンする。これにより、コンデンサ４５ｄは第二の端子Ｔ２の電位に対応する積分電圧を生成し、比較部４０の非反転入力端子にはこの積分電圧が印加される。一方、コンデンサ４５ｃは放電を完了する。比較部４０は、コンデンサ４５ｄで生成される積分電圧が基準電圧Ｖｒｅｆに達したとき、ハイレベルの出力をアップダウンカウンタ５０と制御用マイコン６０に供給する。以下、上記と同様の動作を相補的に繰り返す。つまり、コンデンサ４５ｃ、４５ｄは、一方が積分電圧を生成している間に他方が放電を完了する相補素子として動作する。これにより、第二の端子Ｔ２の電位を検出するとき、コンデンサ４５ｃ、４５ｄが放電する際の不感時間が減少するため、電池の容量または残量を計測する際の精度を向上させることができる。
【００９０】
また、第一および第二の端子用コンデンサは、制御用マイコン６０からのオンオフ信号に応じて、コンデンサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄのうちの２個のコンデンサの組み合わせと選択的に対応付けられることとしてもよい。つまり、第一および第二の端子用コンデンサは、コンデンサ（４５ａ、４５ｂ）（４５ａ、４５ｃ）（４５ａ、４５ｄ）（４５ｂ、４５ｃ）（４５ｂ、４５ｄ）（４５ｃ、４５ｄ）の組み合わせと適宜対応付けられることとしてもよい。これにより、第一および第二の端子用コンデンサとして２個のコンデンサの組み合わせを固定しないため、コンデンサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄの容量誤差が平均化されて減少し、電池の容量または残量を計測する際の精度を向上させることができる。さらに、第一および第二の端子用コンデンサは、３個のコンデンサのうちの２個のコンデンサの組み合わせと選択的に対応付けられることとしてもよい。これにより、電池充放電監視用回路を小型化することができる。特に、電池充放電監視用回路を集積化した場合、集積回路を内蔵する充電器等を小型化することができる。
＝＝＝＝＝その他の実施形態＝＝＝＝＝
以上、本発明にかかる電池充放電監視用回路および電池充放電監視方法について説明したが、上記の説明は、本発明の理解を容易とするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【００９１】
図１および図３において、第一及び第二の端子用コンデンサを複数のコンデンサとすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第１実施例に係る電池充放電監視用回路を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る電池充放電監視用回路を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る電池充放電監視用回路の具体的な構成例を示す回路図である。
【図４】本発明の第２実施例に係る電池充放電監視用回路の具体的な構成例を示す回路図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る電池充放電監視用回路の他の具体的な構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０      電池
２０，２０ａ，２０ｂ  電圧電流変換部
３０ａ    第一の端子用コンデンサ
３０ｂ    第二の端子用コンデンサ
４０，４０ａ，４０ｂ  比較部
４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ  コンデンサ
５０      端子毎出力変化回数差分出力部，アップダウンカウンタ
５０ａ    第一の端子用カウンタ
５０ｂ    第二の端子用カウンタ
５０ｃ    減算器（コンパレータ）
６０      制御用マイコン
Ａｍｐ２０，Ａｍｐ２０ａ，Ａｍｐ２０ｂ  オペアンプ
Ｒ        電流検出用抵抗
Ｔｒ１５ａ，Ｔｒ２５ａ，Ｔｒ２５ａ’  第一の端子選択用トラジスタ
Ｔｒ１５ｂ，Ｔｒ２５ｂ，Ｔｒ２５ｂ’  第二の端子選択用トラジスタ
Ｔｒ３５ａ，Ｔｒ３５ｂ，Ｔｒ３５ｃ，Ｔｒ３５ｄ，Ｔｒ３５ａ’，Ｔｒ３５ｂ’，Ｔｒ３５ｃ’，Ｔｒ３５ｄ’，Ｔｒ４５ａ，Ｔｒ４５ｂ，Ｔｒ４５ｃ，Ｔｒ４５ｄ  トランジスタ
Ｔ１      第一の端子
Ｔ２      第二の端子
Ｖｒｅｆ  基準電圧
【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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