(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数直列につながれた２次電池の過充電、過放電、過電流を検出し、その検出結果に基づいて、充放電経路に設けられた充電制御用ＦＥＴまたは放電制御用ＦＥＴのオン／オフを制御することにより、前記２次電池を過充電、過放電、過電流から保護する充放電保護回路において、
前記２次電池の過充電の検出結果を優位にする論理回路を用い、充電器が接続された場合に、前記充電制御用ＦＥＴをＯＦＦにするとともに、
前記論理回路は、過放電を検出しスタンバイに入ると“Ｌ”レベル、通常モード及び充電器が接続されると“Ｈ”レベルになるスタンバイ信号と、過充電を検出していない時は“Ｌ”レベル、過充電を検出した際には“Ｈ”レベルになる過充電検出信号を入力するＮＡＮＤ回路と、該ＮＡＮＤ回路の出力を入力するインバータ回路と、該インバータ回路の出力と、過放電を検出していない時は“Ｈ”レベル、過放電を検出した際は“Ｌ”レベルになる過放電検出信号を入力するＮＯＲ回路と、該ＮＯＲ回路の出力と、過放電を検出し過放電の遅延時間後に“Ｈ”レベル、過放電を検出していない時は“Ｌ”レベルとなる過放電検出確認信号を入力するＥＸＮＯＲ回路からなることを特徴とする充放電保護回路。
【請求項２】
複数直列につながれた２次電池の過充電、過放電、過電流を検出し、その検出結果に基づいて、充放電経路に設けられた充電制御用ＦＥＴまたは放電制御用ＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦを制御することにより、前記２次電池を過充電、過放電、過電流から保護する充放電保護回路において、
前記２次電池の過充電の検出結果を優位にする論理回路を用い、前記複数直列につながれた２次電池の一方が過放電を検出し放電制御用ＦＥＴがＯＦＦしている状態の時に、充電器の接続により充電が開始され前記２次電池の他方が過充電を検出した場合は、過放電が検出されている前記２次電池の一方が過放電復帰電圧以下であっても前記放電制御用ＦＥＴをＯＮにし、前記充電制御用ＦＥＴをＯＦＦにすることを特徴とする充放電保護回路。
【請求項３】
複数直列につながれた２次電池の過充電、過放電、過電流を検出し、その検出結果に基づいて、充放電経路に設けられた充電制御用ＦＥＴまたは放電制御用ＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦを制御することにより、前記２次電池を過充電、過放電、過電流から保護する充放電保護回路において、
前記２次電池の過充電の検出結果を優位にする論理回路を用い、前記複数直列につながれた２次電池のいずれか１つが過充電を検出した場合に前記充電制御用ＦＥＴをＯＦＦにすることによって、過剰な電流が前記２次電池に流れないようにするとともに、
前記論理回路は、過放電を検出しスタンバイに入ると“Ｌ”レベル、通常モード及び充電器が接続されると“Ｈ”レベルになるスタンバイ信号と、過充電を検出していない時は“Ｌ”レベル、過充電を検出した際には“Ｈ”レベルになる過充電検出信号を入力するＮＡＮＤ回路と、該ＮＡＮＤ回路の出力を入力するインバータ回路と、該インバータ回路の出力と、過放電を検出していない時は“Ｈ”レベル、過放電を検出した際は“Ｌ”レベルになる過放電検出信号を入力するＮＯＲ回路と、該ＮＯＲ回路の出力と、過放電を検出し過放電の遅延時間後に“Ｈ”レベル、過放電を検出していない時は“Ｌ”レベルとなる過放電検出確認信号を入力するＥＸＮＯＲ回路からなることを特徴とする充放電保護回路。
【請求項４】
前記論理回路は、過放電を検出しスタンバイに入ると“Ｌ”レベル、通常モード及び充電器が接続されると“Ｈ”レベルになるスタンバイ信号と、過充電を検出していない時は“Ｌ”レベル、過充電を検出した際には“Ｈ”レベルになる過充電検出信号を入力するＮＡＮＤ回路と、該ＮＡＮＤ回路の出力を入力するインバータ回路と、該インバータ回路の出力と、過放電を検出していない時は“Ｈ”レベル、過放電を検出した際は“Ｌ”レベルになる過放電検出信号を入力するＮＯＲ回路と、該ＮＯＲ回路の出力と、過放電を検出し過放電の遅延時間後に“Ｈ”レベル、過放電を検出していない時は“Ｌ”レベルとなる過放電検出確認信号を入力するＥＸＮＯＲ回路からなることを特徴とする請求項２に記載の充放電保護回路。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載された充放電保護回路を組み込んだことを特徴とするバッテリーパック。
【請求項６】
請求項５記載のバッテリーパックを用いた電子機器。
【請求項７】
請求項５記載のバッテリーパックを用いた携帯電話。
【請求項８】
請求項５記載のバッテリーパックを用いた携帯ゲーム機。
【請求項９】
請求項５記載のバッテリーパックを用いたデジタルカメラ。
【請求項１０】
請求項５記載のバッテリーパックを用いた携帯用音響機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｌｉイオン２次電池などの充放電保護回路に関し、特に、直列接続された複数の２次電池セルのバランスが崩れた場合でも充電制御用ＦＥＴをオフさせることによって過剰な充電電流を流さなくて済むようにした充放電保護回路、該充放電保護回路を組み込んだバッテリーパック、該バッテリーパックを用いた各種電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｌｉイオン２次電池の充放電保護回路は多数提案されている。図３は、従来の半導体装置のブロック図と、その半導体装置を使用したバッテリーパック内部の保護回路を示す図である。
【０００３】
同図に示すように、バッテリーパック１０の主要部を構成部する半導体装置（充放電保護回路）は、おおまかには過充電検出回路１１（電池セル１用），１３（電池セル２用）と、過放電検出回路１２（電池セル１用），１４（電池セル２用）と、放電過電流検出回路１５と、充電過電流検出回路１６と、発振回路１７と、カウンタ１８と、ロジック回路１９，２３と、レベルシフト回路２０と、短絡検出回路２１と、遅延回路２２と、遅延時間短縮回路２４と、スタンバイ回路２６から構成されている。また、３は充電器、１００は充電制御用ＦＥＴ、２００は放電制御用ＦＥＴである。
【０００４】
なお、スタンバイ回路２６はＶ−端子に接続されており、スタンバイ状態であることが検出された場合に各内部回路への電力供給路に設けたスイッチをＯＦＦにして電力供給を遮断することによって節電するように構成されている。
【０００５】
以下、従来の半導体装置（充放電保護回路）における基本的な動作を説明する。
過充電検出回路１１，１３または過放電検出回路１２，１４または放電過電流検出回路１５または充電過電流検出回路１６または短絡検出回路２１により、過充電または過放電または放電過電流または充電過電流または短絡を検出すると、発振回路１７が動作を開始し、カウンタ１８が計数を始める。
【０００６】
そして、カウンタ１８によりそれぞれの検出時に予め設定されている遅延時間をカウントすると、過充電または充電過電流の場合は、ロジック回路（ラッチなど）１９、レベルシフト２０を通してＣｏｕｔ出力がローレベルになり充電制御用ＦＥＴ １００をオフにし、過放電，放電過電流，または短絡の場合はロジック回路２３を通してＤｏｕｔ出力がローレベルになり放電制御用ＦＥＴ２００をオフにする。
【０００７】
また、バッテリーパック１０に充電器３が接続され、充電電流が流れると、放電制御用ＦＥＴ２００のソース電圧よりも、充電制御用ＦＥＴ１００のソース電圧が低くなる。放電制御用ＦＥＴ２００のソース電圧は半導体装置のＶｓｓ端子電圧であり、充電制御用ＦＥＴ１００のソース電圧は、半導体装置のＶ−端子に抵抗が接続されているが、Ｖ−端子がハイインピーダンスであるため、ほぼ半導体装置のＶ−端子電圧と等しくなる。
【０００８】
従って充電電流が流れると、Ｖｓｓ端子電圧よりもＶ−端子電圧が低くなる。Ｖ−端子電圧がＶｓｓ端子電圧よりも、設定されたある電圧（充電過電流検出電圧）だけ低くなると充電過電流を検出し、Ｃｏｕｔ出力をローレベルにして充電制御用ＦＥＴ１００をＯＦＦさせる。充電過電流値Ｉと充電過電流検出電圧Ｖchgdetと放電制御用ＦＥＴ２００、充電制御用ＦＥＴ１００のＯＮ抵抗Ｒon1、Ｒon2との関係は以下のようになる。
Ｉ＝Ｖchgdet／（Ｒon1＋Ｒon2）
以上が過充電、過放電、充電過電流、放電過電流、短絡が検出された場合の従来の充放電保護回路の基本動作である。
【０００９】
遅延時間短縮回路２４の機能と回路構成について簡単に説明しておく。通常、過充電検出回路１１，１３による過充電検出時の遅延時間は１ｓ以上であるため、テスト時間が長くなってしまうという問題がある。
【００１０】
そこで、半導体装置もしくは保護回路基板などのテストを行うテストモード時は、Ｖ−端子に通常では印加されない所定値の信号（例えば、−３Ｖ）を遅延時間短縮回路２４に印加し（遅延時間短縮回路２４にテスト端子を設けてテスト信号を直接印加するようにしてもよい）、発振回路１７を制御することにより発振回路１７の出力周波数を高くし、遅延時間を短縮することでテスト時間を短縮する。本構成は、過充電、過放電、放電過電流または充電過電流のいずれの検出時にも有効であるが、特に遅延時間が大きい過充電検出時に有効性が大きい。
【００１１】
発振回路１７は、例えば定電流インバータとコンデンサを使ったリングオシレータで構成される。そして、リングオシレータの発振周波数は、定電流源の定電流値とコンデンサの値とインバータのスレッショルドによって決まるので、遅延時間を短縮するためには、定電流源の定電流値を増加させる、コンデンサの容量値を実質的に低下させる、リングオシレータを構成する定電流インバータのスレッショルドを変えるなどの方法がある。
【００１２】
なお、上記のように発振回路１７の発振周波数を変えるのではなく、カウンタ１８から出力を取り出す位置（段）を変えることによっても遅延時間を短縮する方法もある。従来の充電保護回路の基本的な回路構成とその動作の詳細は、例えば特開２００２−１７６７３０号公報（特許文献１）に開示されているので参照されたい。
【００１３】
なお、現時点での過放電からの復帰の条件として、充電器が接続され且つ複数直列につながった２次電池の電池電圧が過放電検出電圧以上になった時に過放電検出信号が‘Ｌ’から‘Ｈ’となるラッチ型タイプと、充電器の接続の有無に関わらず電池電圧が過放電復帰電圧以上になると過放電検出信号が‘Ｌ’から‘Ｈ’になる過放電復帰タイプとがある。本発明はラッチ型タイプの場合である。
【００１４】
【特許文献１】特開２００２−１７６７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
複数直列につながれた２次電池において、１つの２次電池が過放電を検出している状態で充電器が接続された場合に、複数直列につながった２次電池のどれか１つの２次電池が過充電を検出した場合には充電制御用ＦＥＴをＯＦＦさせる必要がある。
【００１６】
そのためには、複数直列につながった２次電池のどれか１つが過放電を検出した場合でも、複数直列につながった他の２次電池のどれか１つが過充電を検出したことを認識する必要があり、そのために回路（各検出回路など）をある程度動作させておかなければならない。
【００１７】
しかしながら、回路を動かしておくためには、回路に過放電検出後にもスタンバイ電流を流しておく必要があり、常時消費電力が生じてしまうことになり好ましくない。又、ある程度の過放電検出後のスタンバイ電流が流れてしまうと２次電池の劣化にもつながるため好ましくない。
【００１８】
本発明は、上記問題点を解消し、過放電検出状態での回路のスタンバイ電流を押さえ、且つ２次電池の劣化防止につながるとともに過剰な電流が２次電池に流れることを防止でき、且つチップ面積も大きくしなくても済む充放電保護回路および該充放電保護回路を組み込んだバッテリーパック、該バッテリーパックを用いた電子機器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】
【００１９】
本発明は、上記目的を達成するために、次のような構成を採用した。
ａ）本発明は、複数直列につながれた２次電池の過充電、過放電、過電流を検出し、その検出結果に基づいて、充放電経路に設けられた充電制御用ＦＥＴまたは放電制御用ＦＥＴのオン／オフを制御することにより、前記２次電池を過充電、過放電、過電流から保護する充放電保護回路において、前記２次電池の過充電の検出結果を優位にする論理回路を用い、充電器が接続された場合に、前記充電制御用ＦＥＴをＯＦＦにすることを特徴とする。
【００２０】
ｂ）また本発明は、複数直列につながれた２次電池の過充電、過放電、過電流を検出し、その検出結果に基づいて、充放電経路に設けられた充電制御用ＦＥＴまたは放電制御用ＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦを制御することにより、前記２次電池を過充電、過放電、過電流から保護する充放電保護回路において、前記２次電池の過充電の検出結果を優位にする論理回路を用い、前記複数直列につながれた２次電池の一方が過放電を検出し放電制御用ＦＥＴがＯＦＦしている状態の時に、充電器の接続により充電が開始され前記２次電池の他方が過充電を検出した場合は、過放電が検出されている前記２次電池の一方が過放電復帰電圧以下であっても前記放電制御用ＦＥＴをＯＮにし、前記充電制御用ＦＥＴをＯＦＦにすることを特徴とする。
【００２１】
ｃ）また本発明は、複数直列につながれた２次電池の過充電、過放電、過電流を検出し、その検出結果に基づいて、充放電経路に設けられた充電制御用ＦＥＴまたは放電制御用ＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦを制御することにより、前記２次電池を過充電、過放電、過電流から保護する充放電保護回路において、前記２次電池の過充電の検出結果を優位にする論理回路を用い、前記複数直列につながれた２次電池のいずれか１つが過充電を検出した場合に前記充電制御用ＦＥＴをＯＦＦにすることによって、過剰な電流が前記２次電池に流れないようにしたことを特徴とする。
【００２２】
ｄ）上記において、前記論理回路は、過放電を検出しスタンバイに入ると“Ｌ”レベル、通常モード及び充電器が接続されると“Ｈ”レベルになるスタンバイ信号と、過充電を検出していない時は“Ｌ”レベル、過充電を検出した際には“Ｌ”レベルになる過充電検出信号を入力するＮＡＮＤ回路と、該ＮＡＮＤ回路の出力を入力するインバータ回路と、該インバータ回路の出力と、過放電を検出していない時は“Ｈ”レベル、過放電を検出した際は“Ｌ”レベルになる過放電検出信号を入力するＮＯＲ回路と、該ＮＯＲ回路の出力と、過放電を検出し過放電の遅延時間後に“Ｈ”レベル、過放電を検出していない時は“Ｌ”レベルとなる過放電検出確認信号を入力するＥＸＮＯＲ回路からなることを特徴とする。
【００２３】
ｅ）また本発明は、上記充放電保護回路を組み込んだバッテリーパック、該バッテリーパックを用いた電子機器、携帯電話、携帯ゲーム機、デジタルカメラ、携帯用音響機器である。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１の充放電保護回路によれば、複数直列に接続された２次電池において、2次電池状態のバランスが崩れた場合でも充電制御用ＦＥＴをＯＦＦさせるようにしたので、過剰な充電電流が流れることを防止でき、ＦＥＴの劣化を防止できる。
【００２５】
請求項２記載の充放電保護回路によれば、複数直列に接続された２次電池において、電池セル状態のバランスが崩れた場合でも放電制御用ＦＥＴをＯＮさせ、充電電流を過剰に流さないために充電制御用ＦＥＴをＯＦＦさせるようにしているので（充電制御用ＦＥＴと放電制御用ＦＥＴの両方をＯＦＦにさせない）、過剰な充電電流が流れることを防止でき、ＦＥＴの劣化を防止できる。
【００２６】
請求項３記載の充放電保護回路によれば、複数直列に接続された２次電池において、電池セル状態のバランスが崩れた場合でも充電制御用ＦＥＴをＯＦＦさせるようにしているので、過剰な充電電流が流れることを防止でき、ＦＥＴの劣化を防止できる。
【００２７】
請求項４記載の発明によれば、２次電池の過充電の検出結果を優位にする論理回路を数個の論理ゲートで構成したため、チップ面積をを大きくしなくても済み、その結果小型の充放電保護回路を実現できる。
【００２８】
請求項５〜１０記載の発明によれば、過剰な充電電流が流れることを防止でき、ＦＥＴの劣化を防止できるバッテリーパックや電子機器、携帯電話、携帯ゲーム機、デジタルカメラ、携帯用音響機器を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
＜本発明の概要＞
本発明は、充電器が接続された状態を認識し、複数直列につながった２次電池のどれか１つが過充電を検出した場合には、放電制御用ＦＥＴを強制的にＯＮさせ放電可能状態をつくり、充電制御用ＦＥＴをＯＦＦさせ過充電禁止状態にすることで、過放電検出状態での回路のスタンバイ電流を押さえ、且つ２次電池の劣化防止につながるとともに過剰な電流が２次電池に流れることを防止するようにしたものである。
【００３０】
過放電検出後のスタンバイ電流を抑えるには、過放電検出後に全ての回路を動作させなくすることで解決するが、本発明を取り入れないと複数直列につながれた２次電池のどれか１つが過放電を検出した状態で、充電器が接続されて複数直列に接続された他の２次電池が過充電を検出しても、過放電を検出している状態のため過充電状態にならない。過放電を検出している２次電池が過放電より復帰してから過充電状態となる。
【００３１】
＜実施例の説明＞
以下、本発明の実施例を、図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る充放電保護回路を説明するための図である。
【００３２】
同図に示すように、バッテリーパック１０の主要部を構成する本発明に係る充放電保護回路（半導体装置）は、おおまかには過充電検出回路１１（電池セル１用），過充電検出回路１３（電池セル２用）と、過放電検出回路１２（電池セル１用），過放電検出回路１４（電池セル２用）と、放電過電流検出回路１５と、充電過電流検出回路１６と、発振回路１７と、カウンタ１８と、ロジック回路１９，２３と、レベルシフト回路２０と、短絡検出回路２１と、遅延回路２２と、遅延時間短縮回路２４、過充電保護回路２５と、スタンバイ回路２６から構成されている。３は充電器、１００は充電制御用ＦＥＴ、２００は放電制御用ＦＥＴである。図３に示した既存の充放電保護回路と異なる点は、過充電保護回路２５を追加している点とスタンバイ回路２６からのスタンバイ信号を過充電保護回路に入力している点である。
【００３３】
図１に示した充放電保護回路の基本的な動作は、図３を用いて説明した従来技術に係る充放電保護回路の動作と同様である。
【００３４】
図１に示した充放電保護回路は、上述したように、図３に示した既存の充放電保護回路に、過充電優位にするための過充電保護回路２５の追加し、充電器が接続されたことを認識するスタンバイ回路２６からのスタンバイ信号を入力したものであり、複数直列に接続された２次電池（電池セル１，、２）のバランスが崩れて一方が過充電、他方が過放電を検出した際に、過剰な電流が流れないようにするために放電制御用ＦＥＴ２００をＯＮさせ、充電制御用ＦＥＴ１００をＯＦＦさせる。又、充電制御用ＦＥＴ１００及び放電制御用ＦＥＴ２００が両方ＯＦＦ／ＯＦＦになってしまうと使用できなくなってしまうため、本実施例では必ず放電側のＦＥＴをＯＮさせる。
【００３５】
図２は、過充電優位についての本発明の実施例を説明するための図である。
【００３６】
過放電を検出しスタンバイモードに入るための内部信号であるスタンバイ信号Ａは、過放電を検出しスタンバイに入ると“Ｌ”レベルになり、通常モード及び充電器３が接続されると“Ｈ”レベルになる。
【００３７】
過充電検出回路１１，１３の内部信号である過充電検出信号Ｂは、過充電を検出していない時は“Ｌ”レベルになり、過充電を検出した際には“Ｈ”レベルになる。
【００３８】
過放電検出回路１２，１４の内部信号である過放電検出信号Ｃは、過放電を検出していない時は“Ｈ”レベルになり、過放電を検出した際は“Ｌ”レベルになる。
【００３９】
過放電検出回路１２，１４の内部信号である過放電検出確認信号Ｄは、過放電を検出し過放電の遅延時間後に“Ｈ”レベルとなり、過放電を検出していない時は“Ｌ”レベルとなる。
【００４０】
（Ａ）＜過充電、過放電、過電流を検出していない状態の場合＞
過充電、過放電、過電流を検出していない状態においては、充電制御用ＦＥＴ１００，放電制御用ＦＥＴ２００は共にＯＮしている。スタンバイ信号Ａは、過放電を検出せずスタンバイモードになっていないため“Ｈ”レベルとなる。
【００４１】
過充電検出信号Ｂは、過充電を検出していないため“Ｌ”レベルとなり、ＮＡＮＤ回路Ｍ１の出力から“Ｈ”レベルが出力される。インバータ回路Ｍ２の入力にはＮＡＮＤ回路Ｍ１の出力“Ｈ”レベルが入力されるため、インバータ回路Ｍ２の出力は“Ｌ”レベルが出力される。
【００４２】
過放電検出信号Ｃは、過放電を検出していないため“Ｈ”レベルとなる。ＮＯＲ回路Ｍ３の入力にはインバータ回路Ｍ２の出力である“Ｌ”レベルと過放電検出信号の“Ｈ”レベルが入力される。そのとき、ＮＯＲ回路Ｍ３の出力には“Ｌ”レベルが出力される。
【００４３】
過放電検出確認信号Ｄは、過放電を検出していない状態では“Ｌ”レベルとなり、ＥＸＮＯＲ回路Ｍ４の入力にはＮＯＲ回路Ｍ３の出力の“Ｌ”レベルと過放電検出確認信号Ｄの“Ｌ”レベルが入力される。このとき、ＥＸＮＯＲ回路Ｍ４の出力は“Ｈ”レベルとなり、カウンタは動かず停止している。
【００４４】
（Ｂ）＜一方の電池セルが過放電を検出し、他方の電池セルが過放電検出電圧以上かつ過充電検出電圧以下のスタンバイ状態の場合＞
複数直列につながった２次電池において、一方の電池セルが過放電を検出し、他方の電池セルが過放電検出電圧以上かつ過充電検出電圧以下のスタンバイ状態では、スタンバイ信号Ａは過放電を検出しスタンバイモードに入っているため“Ｌ”レベルになる。
【００４５】
過充電検出信号Ｂは、過充電を検出していないため“Ｌ”レベルとなるので、ＮＡＮＤ回路Ｍ１の入力にはスタンバイ信号Ａの“Ｌ”レベルと過充電検出信号Ｂの“Ｌ”レベルが入力され、ＮＡＮＤ回路Ｍ１の出力は“Ｈ”レベルとなり、この“Ｈ”レベルがインバータ回路Ｍ２の入力に入り、インバータ回路Ｍ２の出力は“Ｌ”レベルとなる。
【００４６】
過放電検出信号Ｃは、複数直列に接続された２次電池の全てが過充電検出電圧以下かつ過放電検出電圧以上であるときは“Ｈ”レベルであるが、一方でも過放電検出電圧以下になると“Ｌ”レベルとなる。過放電検出信号Ｃの“Ｌ”レベルとインバータ回路Ｍ２の出力である“Ｌ”レベルがＮＯＲ回路Ｍ３の入力にされ、ＮＯＲ回路Ｍ３の出力は“Ｈ”レベルとなる。
【００４７】
過放電検出確認信号Ｄは、過放電を検出した後にカウンタが動作し、過放電検出遅延時間後に“Ｈ”レベルとなるため、ＥＸＮＯＲ回路Ｍ４の入力にはＮＯＲ回路Ｍ３の出力である“Ｈ”レベルと過放電検出確認信号Ｄの“Ｌ”レベルが入力され、ＥＸＮＯＲ回路Ｍ４の出力は“Ｌ”レベルとなり、カウンタが動作する。カウンタＥで計測される所定の過放電検出遅延時間後に過放電検出確認信号Ｄは“Ｈ”レベルとなる。
【００４８】
（Ｃ）＜一方の電池セルが過放電を検出している状態で、充電器が接続され他方の電池セルが過充電を検出した場合＞
複数直列で接続された２次電池において一方のセルが過放電を検出している状態で、充電器が接続されもう一方のセルが過充電を検出した場合は、充電器３が接続されているため、スタンバイ信号Ａは“Ｈ”レベルとなる。
【００４９】
過充電を検出すると過充電検出信号Ｂは“Ｈ”レベルとなり、ＮＡＮＤ回路Ｍ１の入力にはスタンバイ信号Ａの“Ｈ”レベルと過充電検出信号の“Ｈ”レベルが入力される。そのとき、ＮＡＮＤ回路Ｍ１の出力は“Ｌ”レベルとなり、インバータ回路Ｍ２に入力される。インバータ回路Ｍ２の出力は“Ｈ”レベルとなる。
【００５０】
過放電検出信号Ｃは、過放電を検出すると“Ｌ”レベルとなり、ＮＯＲ回路Ｍ３の入力にはインバータ回路Ｍ２の出力の“Ｈ”レベルと過放電検出信号Ｃの“Ｌ”レベルが入力される。そのとき、ＮＯＲ回路Ｍ３の出力は“Ｌ”レベルとなる。
【００５１】
このとき、過放電を検出しているため過放電検出確認信号Ｄは“Ｈ”レベルとなり、ＥＸＮＯＲ回路Ｍ４の入力には、ＮＯＲ回路Ｍ３の出力の“Ｌ”レベルと過放電検出確認信号Ｄの“Ｈ”レベルが入力される。
【００５２】
そのとき、ＥＸＮＯＲ回路Ｍ４の出力は“Ｌ”レベルとなり、カウンタＥが動き強制的に放電制御用ＦＥＴ２００をＯＮさせ、過充電を検出しているので充電制御用ＦＥＴ１００をＯＦＦさせ充電禁止モードにする。
【００５３】
（Ｄ）＜一方の電池セルが先に過充電を検出し、充電器を取り外し負荷接続により他方の電池セルが過放電を検出した場合＞
複数直列に接続された２次電池で充電器が接続され、どちらか一方の電池セルが先に過充電を検出し、充電器を取り外し負荷接続により、もう一方の電池セルが過放電を検出した際の動作は、まず過充電検出信号Ｂは過充電を検出しているので“Ｈ”となり、過放電を検出してないのでスタンバイ信号は“Ｈ”となり、ＮＡＮＤ回路Ｍ１の出力には“Ｌ”が出力される。インバータ回路Ｍ２の入力にはＮＡＮＤ回路Ｍ１の出力が入力されるため、インバータ回路Ｍ２の出力には“Ｈ”が出力される。
【００５４】
過放電検出信号Ｃは過放電を検出した場合は“Ｌ”、過放電を検出していない場合は“Ｈ”になるが、ＮＯＲ回路Ｍ３に入力されるのはインバータ回路Ｍ２の出力の“Ｈ”と過放電検出信号Ｃになるため、過充電検出信号Ｂとスタンバイ信号Ａによって支配されるため、複数直列につながった２次電池においてどちらか一方が先に過充電を検出した際には、過充電状態が保持され過剰な電流が流れないよう充電制御用ＦＥＴ１００をＯＦＦさせる。
これらの回路構成であれば、既存の回路を流用でき回路規模は小さく且つチップ面積を小さくすることができる。なお、図２の回路構成はあくまでも一つの実施例を示したものであり、例えば、ＮＡＮＤ回路Ｍ１とインバータ回路Ｍ２を一つのＡＮＤ回路に置き換えるなど、論理的に等価であれば様々な変形が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る充放電保護回路を説明するための図である。
【図２】過充電優位についての本発明の実施例を説明するための図である。
【図３】従来技術における充放電保護回路を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１：電池セル１
２：電池セル２
３：充電器
１０：バッテリーパック
１１：過充電検出回路（電池セル１用）
１２：過放電検出回路（電池セル１用）
１３：過充電検出回路（電池セル２用）
１４：過放電検出回路（電池セル２用）
１５：放電過電流検出回路
１６：充電過電流検出回路
１７：発振回路
１８：カウンタ
１９，２３：ロジック回路（ラッチ）
２０：レベルシフト回路
２１：短絡検出回路
２２：遅延回路
２４：遅延時間短縮回路
２５：過充電保護回路
２６：スタンバイ回路
１００：充電制御用ＦＥＴ
２００：放電制御用ＦＥＴ
Ｍ１：ＮＡＮＤ回路
Ｍ２：インバータ回路
Ｍ３：ＮＯＲ回路
Ｍ４：ＥＸＮＯＲ回路
Ａ：スタンバイ信号
Ｂ：過充電検出信号
Ｃ：過放電検出信号
Ｄ：過放電検出確認信号
Ｅ：カウンタ
【図１】
0005262034.tif 000002
【図２】
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【図３】
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