CN105453375B - 蓄电池装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方式涉及能够响应大电力供给的需求并较高地确保信赖性的蓄电池装置。实施方式的蓄电池装置具备电池群、充放电控制FET部和驱动控制部。电池群具备串联连接着的多个电池单元。充放电控制FET部连接在电池群的低电位侧，具有至少一组将源极端子或者漏极端子背对背连接着的一对N沟道MOSFET。驱动控制部，对构成充放电控制FET部的各个N沟道MOSFET的栅极端子，输出以源极端子的电位电平为基准而生成的驱动控制信号。

Description

蓄电池装置

本申请基于并主张日本专利申请2013-166758(申请日：2013年8月9日)的优先权。本申请通过参照该申请而包含该申请的全部内容。

技术领域

本发明涉及蓄电池装置。

背景技术

以往，在将作为蓄电池的锂离子电池(LIB)应用于产业设备或车载用设备时，1个单元中电压较低。

因此，必须将单元相连为多个直列而形成组电池。

此外，为了响应大电力供给的需求，在将组电池利用于驱动电源或者辅助电源的系统中，以高性能化以及可使用时间的长时间化为目的，高容量化的希望逐渐提高。

作为对此的方法，采用将许多电池串联连接而构成电池群、并将该电池群并联连接从而构成组电池的组电池装置。该情况下，有为了使电池的操作容易而将多个电池并联及串联连接、构成模块化了的蓄电池装置的情况。

然而，采用将组电池系统用多个模块化了的蓄电池装置构成、在构成各蓄电装置的电池群的低电位侧设置将漏极背对背(back-to-back)连接(共通连接)的N沟道MOSFET(放电控制用N沟道MOSFET以及充电控制用N沟道MOSFET)来进行放电控制以及充电控制的结构，将构成多个模块化了的蓄电池装置的电池群串联连接来使用的情况下，会发生以下那样的问题。

例如，若将放电时进行放电控制的放电控制用N沟道MOSFET设为截止状态而进行了切断，则由于反电动势，经由充电控制用N沟道MOSFET的源极端子、源极端子－栅极端子间设置的该充电控制用N沟道MOSFET的动作稳定化用的电阻，在进行该充电控制用N沟道MOSFET的驱动的FET栅极驱动器的输出端子上施加反向电压，有可能引起该FET栅极驱动器的电路破坏。

此外，若将充电时进行充电控制的充电控制用N沟道MOSFET设为截止状态而进行了切断，则可能会产生由反电动势带来的过电压而引起MOSFET控制电路的破坏。

发明内容

本发明要解决的课题是提供一种能够响应大电力供给的需求并且较高地确保可靠性的蓄电池装置。技术方案的蓄电池装置，具备：电池群、充放电控制FET部、驱动控制部。电池群具有被串联连接着的多个电池单元。充放电控制FET部，连接在电池群的低电位侧，具有至少一组将源极端子背对背连接着的一对N沟道MOSFET。驱动控制部，对构成充放电控制FET部的各个N沟道MOSFET的栅极端子，输出以源极端子的电位电平为基准而生成的驱动控制信号。

根据上述构成的蓄电池装置，能够响应大电力供给的需求并且较高地确保可靠性。

附图说明

图1是实施方式的组电池系统的充电状态下的概要结构框图。

图2是第1实施方式的电池模块的概要结构框图。

图3是第1实施方式的详细电路说明图。

图4是第2实施方式的电池模块的概要结构框图。

图5是第2实施方式的详细电路说明图。

具体实施方式

接下来参照附图对实施方式进行说明。

[1]第1实施方式

图1是实施方式的组电池系统的充电状态下的概要结构框图。

在图1中，对将2个电池模块串联连接的情况进行说明。

组电池系统10具备电池模块13和电池模块14，电池模块13具备高电位侧电源端子11以及低电位侧电源端子12，电池模块14具有与电池模块13相同的结构，高电位侧电源端子11连接于电池模块13的低电位侧电源端子12。

在充电状态下，在电池模块13的高电位侧电源端子11与电池模块14的低电位侧电源端子12之间，连接有与商用交流电源21连接的充电装置22。另外，在放电时，代替充电装置22而连接负载。

这里，对电池模块的结构进行说明。

电池模块13以及电池模块14如上述那样是相同的结构，因此以电池模块13为例进行说明。

图2是第1实施方式的电池模块的概要结构框图。

第1实施方式的电池模块13具备：蓄电池模组32，一端与高电位侧电源端子11连接，具备串联连接的多个蓄电池单元31；单元电压监视器电路33，监视构成蓄电池模组32的每个蓄电池单元31的电压；充电控制FET(充电控制N沟道MOSFET)34，漏极端子与蓄电池模组32的低电位侧连接；作为寄生二极管的二极管35，存在于充电控制FET34的漏极端子－源极端子之间；以及动作稳定化用电阻36，连接在充电控制FET34的源极端子与栅极端子之间，使充电控制FET34的源极端子与栅极端子之间的电位差电平稳定化而实现充电控制FET34的动作的稳定化。

并且，电池模块13具备：放电控制FET(放电控制N沟道MOSFET)37，源极端子与充电控制FET34的源极端子连接；作为寄生二极管的二极管38，存在于放电控制FET37的漏极端子－源极端子之间；动作稳定化用电阻39，连接在放电控制FET37的源极端子与栅极端子之间，使放电控制FET37的源极端子与栅极端子之间的电位差电平稳定化而实现放电控制FET37的动作的稳定化；驱动控制部40，以充电控制FET34以及放电控制FET37的源极电位电平基准(以下简称源极电位电平基准。)进行动作，进行充电控制FET34以及放电控制FET37的驱动控制；控制电路41，控制电池模块13整体；以及过电压保护用的缓冲(snubber)电路42，与充电控制FET34以及放电控制FET37并联连接。

关于上述结构，在图2中，为了容易理解而将充电控制FET34以及放电控制FET37各分别图示出1个元件。但是，实际上，充电控制FET34以及放电控制FET37如后述那样(参照图3)，分别成为并联连接了多个N沟道MOSFET的结构。因而，二极管35以及二极管38分别存在多个，动作稳定化用电阻36以及动作稳定化用电阻39实际上也分别设有多个。

此外，第1实施方式的例子的情况下，在充电控制FET34以及放电控制FET37的切断时，对由于动作定时的偏差而最后成为导通状态的一个FET，施加串联连接的全部的蓄电池单元31的电压，电流也流过。

因而，构成具有如下耐电压特性以及耐电流特性的FET34、37，即：以一个FET流过在并联连接及串联连接着的全部的FET34、37中流动的电流。

驱动控制部40具备：恒压电路51，以源极电位电平基准将具有规定的恒压的驱动电力(驱动电源)向驱动控制部40的各部供给；电平移位电路52，基于从控制电路41输入的电源电位电平基准的充电控制信号SC而进行电平移位动作，将源极电位电平基准的充电控制信号SSC生成并输出；FET驱动器53，根据输入的充电控制信号SSC，将驱动充电控制FET34的源极电位电平基准的充电驱动控制信号SDC生成并输出；电平移位电路54，基于从控制电路41输入的电源电位电平基准的放电控制信号SD进行电平移位动作，将源极电位电平基准的放电控制信号SSD生成并输出；以及FET驱动器55，基于输入的放电控制信号SSD，将驱动放电控制FET37的源极电位电平基准的放电驱动控制信号SDD生成并输出。

图3是第1实施方式的详细电路说明图。

恒压电路51如图3所示，大体具备：恒压生成部61，以源极电位电平基准生成恒压电源；齐纳二极管ZD1，与恒压生成部61并联连接，用于将恒压生成部61的输出电压箝位为所希望的恒压；以及旁路电容BC，与齐纳二极管ZD1并联连接，进行由源极电位变动带来的电压变动的缓和、和栅极信号切换时的电压变动缓和。

恒压生成部61具备：晶体管Q11，集电极端子经由二极管D连接到蓄电池模组32的高电位侧，利用电阻R51构成为射极跟随(集电极接地)电路；以及齐纳二极管ZD2，阴极端子连接到晶体管Q11的基极端子，阳极端子被设为源极电位电平，使晶体管Q11的基极电压稳定化。

通过上述结构，由恒压电路51生成的源极电位电平基准的恒压电源PS被供给到电平移位电路52以及电平移位电路54。

接下来对电平移位电路52以及电平移位电路54进行说明，电平移位电路52以及电平移位电路54是相同的结构，因此以电平移位电路52为例进行说明。

电平移位电路52具备：倒相器INV，对输入端子输入电源电位电平基准的充电控制信号SC，将充电控制信号SC反转输出；电阻R11、R12，在对倒相器INV输入指示充电的充电控制信号SC(＝“H”)且倒相器INV的输出成为“L”电平(接地电平)的情况下，作为将高电位侧电源VDD的电压进行分压的分压电路发挥功能；晶体管Q1，在基极端子上被施加被电阻R11以及电阻R12分压后的高电位侧电源VDD的电压而成为导通状态；以及电阻R21、R22，在晶体管Q1成为导通状态的情况下，作为将高电位侧电源VDD的电压以规定分压比进行分压的分压电路而发挥功能。

该情况下，高电位侧电源VDD利用未图示的恒压电源电路，基于从蓄电池模组32供给的电力而生成。例如，高电位侧电源VDD的电压被设为3.3[V]。

进而，电平移位电路52具备：晶体管Q2，基极端子被施加被电阻R21以及电阻R22分压后的高电位侧电源VDD的电压而成为导通状态；电阻R31、R32，在晶体管Q2成为导通状态的情况下，作为将从恒压电路51供给的恒压电源PS的电压以规定分压比进行分压的分压电路而发挥功能；晶体管Q3，基极端子被施加被电阻R31以及电阻R32分压后的恒压电源PS的电压而成为导通状态；以及电阻R41、R42，在晶体管Q3成为导通状态的情况下，作为将从恒压电路51供给的恒压电源PS的电压以规定分压比进行分压而作为充电控制信号SSC进行输出的分压电路而发挥功能。

FET驱动器53以及FET驱动器55如图3所示，作为一个IC70而被一体化。

并且，从电平移位电路52向IC70的第1输入端子INA输入充电控制信号SSC，从第1输出端子OUTA将源极电位电平基准的充电驱动控制信号SDC经由防止该充电驱动控制信号(FET栅极信号)振动的阻尼电阻RD1输出。即，IC70作为FET驱动器53而发挥功能。

同样地，从电平移位电路54向IC70的第2输入端子INB输入放电控制信号SSD，从第2输出端子OUTB将源极电位电平基准的放电驱动控制信号SDD经由防止该放电驱动控制信号(FET栅极信号)的振动的阻尼电阻RD2输出。即，IC70作为FET驱动器55而发挥功能。

此外，在蓄电池模组32的低电位侧，连接有：n个充电控制FET(充电控制N沟道MOSFET)34－1～34－n，漏极端子被连接；作为寄生二极管的二极管35－1～35－n，存在于充电控制FET34－1～34－n的各自的漏极端子－源极端子之间；以及动作稳定化用电阻36－1～36－n，连接在充电控制FET34－1～34－n的各自的源极端子与栅极端子之间，使充电控制FET34－1～34－n的源极端子与栅极端子之间的电位差电平稳定化而实现充电控制FET34－1～34－n的动作的稳定化。

此外，在充电控制FET34－1～34－n的每一个上，连接有：放电控制FET(放电控制N沟道MOSFET)37－1～37－n，源极端子被连接到充电控制FET34－1～34－n的源极端子；作为寄生二极管的二极管38－1～38－n，存在于放电控制FET37－1～37－n的各自的漏极端子－源极端子；以及动作稳定化用电阻39－1～39－n，连接在放电控制FET37－1～37－n的源极端子与栅极端子之间，使放电控制FET37－1～37－n的源极端子与栅极端子之间的电位差电平稳定化而实现放电控制FET37－1～37－n的动作的稳定化。

缓冲电路42具备在充电时电流以及放电时电流的双方向上为了防止过电压而将阳极端子共通连接且被串联连接、作为浪涌吸收二极管发挥功能的TVS二极管ZD11以及TVS二极管ZD12。本实施方式中，作为浪涌吸收二极管而使用TVS二极管，但还能够设为通常的齐纳二极管、其他过电压保护元件或者过电压保护电路。

接下来说明第1实施方式的动作。

在将源极端子背对背连接的电路结构中，在充电时发生将漏极端子背对背连接的与以往同样的问题。因此，以下说明充电时的动作。

首先，由恒压电路51生成的源极电位电平基准的恒压电源PS被供给到电平移位电路52以及电平移位电路54。

与之并行地，在进行充电的情况下，通过控制电路41，向电平移位电路52的输入端子输入电源电位电平基准的“H”电平的充电控制信号SC，并且向电平移位电路54的输入端子输入电源电位电平基准的“H”电平的放电控制信号SD。

其结果，电平移位电路52的倒相器INV将充电控制信号SC反转而输出“L”电平。

由此，电阻R11、R12将高电位侧电源VDD的电压分压，施加到晶体管Q1的基极端子，晶体管Q1成为导通状态。

进而，电阻R21、R22将高电位侧电源VDD的电压分压，施加到晶体管Q2的基极端子，晶体管Q2成为导通状态。

并且，电阻R31、R32将恒压电源PS的电压分压，施加到晶体管Q3的基极端子，晶体管Q3成为导通状态。

其结果，电阻R41、R42将恒压电源PS的电压分压，以源极电位电平基准设为“H”电平的充电控制信号SSC，将充电控制信号SSC向IC70的第1输入端子INA输出。

通过与电平移位电路52同样的动作，电平移位电路54的电阻R41、R42将恒压电源PS的电压分压，以源极电位电平基准将“H”电平的放电控制信号SSD向IC70的第2输入端子INB输出。

其结果，从IC70的第1输出端子OUTA，以源极电位电平基准输出“H”电平的充电驱动控制信号SDC，IC70作为FET驱动器53而发挥功能。

同样地，从IC70的第2输出端子OUTB，以源极电位电平基准输出“H”电平的放电驱动控制信号SDD，IC70作为FET驱动器55发挥功能。

其结果，充电控制FET34－1～34－n以及放电控制FET37－1～37－n依次成为导通状态，从与商用交流电源21连接的充电装置22将充电电流向构成蓄电池模组32的多个蓄电池单元31供给，对蓄电池模组32进行充电。

此外，在充电时，在通过对构成蓄电池模组32的每个蓄电池单元31的电压进行监视的单元电压监视器电路33检测出过电压的情况下，向控制电路41通知这一情况，通过控制电路41，向电平移位电路52的输入端子输入电源电位电平基准的“L”电平的充电控制信号SC。

其结果，电平移位电路52的倒相器INV将充电控制信号SC反转而输出“H”电平。

当充电控制信号SC成为“H”电平时，晶体管Q1成为截止状态，继而晶体管Q2以及晶体管Q3成为截止状态。

当晶体管Q3成为截止状态时，电平移位电路52以源极电位电平基准生成“L”电平的充电控制信号SSC，将充电控制信号SSC向IC70的第1输入端子INA输出，从IC70的第1输出端子OUTA，以源极电位电平基准输出“L”电平的充电驱动控制信号SDC。

从而，充电控制FET34－1～34－n依次成为截止状态，全部的充电控制FET34－1～34－n成为截止状态，充电用的闭合电路被切断，充电停止，具备多个蓄电池单元31的蓄电池模组32被保护以避免过充电。

此时，通过由切断了充电电流而引起的反电动势，在高电位侧电源端子11产生正的过电压，在低电位侧电源端子12产生负的过电压，但通过源极电位电平基准的恒压电路51保护电平移位电路52、54、IC70。

此外，在放电时，在通过对构成蓄电池模组32的每个蓄电池单元31的电压进行监视的单元电压监视器电路33检测出异常电压的情况下，向控制电路41通知这一情况，通过控制电路41，经过电平移位电路54向IC70的第2输入端子INB输入电源电位电平基准的“L”电平的放电控制信号SSD。

其结果，从IC70的第2输出端子OUTB，以源极电位电平基准输出“L”电平的放电驱动控制信号SDD，放电电控制FET37－1～37－n依次成为截止状态，对未图示的负载，从蓄电池模组32将放电(电力供给)切断。

此时，通过由切断了放电电流而引起的反电动势，在高电位侧电源端子11产生负的反向电压，在低电位侧电源端子12产生正的反向电压，但经由动作稳定化用电阻39－x，向FET驱动器55的输出端子即IC70的第2输出端子OUTB施加反向电压从而不会引起电路破坏。

[2]第2实施方式

图4是第2实施方式的电池模块的概要结构框图。

第2实施方式的电池模块13具备：蓄电池模组32，一端与高电位侧电源端子11连接，具备串联连接的多个蓄电池单元31；单元电压监视器电路33，监视构成蓄电池模组32的每个蓄电池单元31的电压；充电控制FET(充电控制N沟道MOSFET)34，源极端子与低电位侧电源端子12连接；作为寄生二极管的二极管35，存在于充电控制FET34的漏极端子－源极端子之间；动作稳定化用电阻36，连接在充电控制FET34的源极端子与栅极端子之间，使充电控制FET34的源极端子与栅极端子之间的电位差电平稳定化而实现充电控制FET34的动作的稳定化；以及保护二极管PD，连接在动作稳定化用电阻36与蓄电池模组32的低电位侧电源端子12之间，用于对电路进行保护以避免受到放电切断时的由反电动势引起的反向电压的损害。

这里，充电控制FET34是由于源极端子与低电位侧电源端子12连接而有可能源极端子的电位相对于电源电位变动的N沟道MOSFET。

进而，电池模块13具备：放电控制FET(放电控制N沟道MOSFET)37，源极端子与蓄电池模组32的负侧连接，漏极端子与充电控制FET34的漏极端子连接；作为寄生二极管的二极管38，存在于放电控制FET37的漏极端子－源极端子之间；动作稳定化用电阻39，连接在放电控制FET37的源极端子与栅极端子之间，使放电控制FET37的源极端子与栅极端子之间的电位差电平稳定化而实现放电控制FET37的动作的稳定化；驱动控制部40A，进行充电控制FET34以及放电控制FET37的驱动控制；控制电路41，控制电池模块13整体；以及过电压保护用的缓冲电路42，与充电控制FET34以及放电控制FET37并联连接。

关于上述结构，在图4中，为了容易理解而将充电控制FET34以及放电控制FET37分别各图示出1个元件。但是，实际上，与第1实施方式的情况同样地，充电控制FET34以及放电控制FET37如后述那样(参照图5)，分别成为将多个N沟道MOSFET并联连接的结构。因而，二极管35以及二极管38分别存在多个，动作稳定化用电阻36以及动作稳定化用电阻39实际上也分别设有多个。

此外，实施方式的例子的情况下，当充电控制FET34以及放电控制FET37切断时，对由于动作定时的偏差而最后成为导通状态的一个FET，施加串联连接的全部的蓄电池单元31的电压，也流过电流。

因而，各FET34、37构成为具有如下的耐电压特性以及耐电流特性，即：用一个FET流过在并联连接及串联连接的全部FET34、37中流动的电流。

驱动控制部40A具备：恒压电路51，以蓄电池模组32的低电位侧电源端子12的电位电平将具有规定的恒压的驱动电力(驱动电源)向FET驱动器53供给；电平移位电路52，基于从控制电路41输入的电源电位电平基准的充电控制信号SC进行电平移位动作，将FET34的源极电位电平基准的充电控制信号SSC生成并输出；FET驱动器53，基于从电平移位电路52输入的FET34的源极电位电平基准的充电控制信号SSC，将驱动充电控制FET34的FET34的源极电位电平基准的充电驱动控制信号SDC生成并输出；恒压电路51A，以电源电位电平基准将具有规定的恒压的驱动电力(驱动电源)向FET驱动器55供给；以及FET驱动器55，基于从控制电路41输入的电源电位电平基准的放电控制信号SD，将驱动放电控制FET37的电源电位电平基准的放电驱动控制信号SDD生成并输出。

图5是第2实施方式的详细电路说明图。

恒压电路51如图5所示，大体具备：恒压生成部61，以FET34的源极电位电平基准生成恒压电源；齐纳二极管ZD1，与恒压生成部61并联连接，用于将恒压生成部61的输出电压箝位为所希望的恒压；以及旁路电容BC，与齐纳二极管ZD1并联连接，进行基于源极电位变动的电压变动的缓和、和栅极信号切换时的电压变动缓和。

恒压生成部61具备：晶体管Q11，集电极端子经由二极管D而与蓄电池模组32的高电位侧连接，利用电阻R51构成为射极跟随(集电极接地)电路；以及齐纳二极管ZD2，阴极端子与晶体管Q11的基极端子连接，阳极端子被设为源极电位电平，使晶体管Q11的基极电压稳定化。

通过上述结构，由恒压电路51生成的源极电位电平基准的恒压电源PS被供给到电平移位电路52。

恒压电路51A大体具备：恒压生成部61A，以电源电位电平基准生成恒压电源；齐纳二极管ZD1A，与恒压生成部61A并联连接，用于将恒压生成部61A的输出电压箝位为所希望的恒压；以及旁路电容BCA，与齐纳二极管ZD1A并联连接，进行基于源极电位变动的电压变动的缓和、和栅极信号切换时的电压变动缓和。

恒压生成部61A具备：晶体管Q11A，集电极端子经由二极管DA而与蓄电池模组32的高电位侧连接，利用电阻R51A构成为射极跟随(集电极接地)电路；以及齐纳二极管ZD2A，阴极端子与晶体管Q11A的基极端子连接，阳极端子被设为源极电位电平，使晶体管Q11A的基极电压稳定化。

通过上述结构，由恒压电路51A生成的电源电位电平基准的恒压电源PSA被供给到FET驱动器55。

接下来对电平移位电路52进行说明。

电平移位电路52具备：倒相器INV，在输入端子被输入电源电位电平基准的充电控制信号SC，将充电控制信号SC反转输出；电阻R11、R12，在向倒相器INV输入指示充电的充电控制信号SC(＝“H”)且倒相器INV的输出成为“L”电平(接地电平)的情况下，作为将高电位侧电源VDD的电压进行分压的分压电路而发挥功能；晶体管Q1，基极端子被施加由电阻R11以及电阻R12分压后的高电位侧电源VDD的电压而成为导通状态；以及电阻R21、R22，在晶体管Q1成为导通状态的情况下，作为将高电位侧电源VDD的电压以规定分压比进行分压的分压电路而发挥功能。

该情况下，高电位侧电源VDD利用未图示的恒压电源电路，基于从蓄电池模组32供给的电力而被生成。例如，高电位侧电源VDD的电压被设为3.3[V]。

进而，电平移位电路52具备：晶体管Q2，基极端子被施加由电阻R21以及电阻R22分压后的高电位侧电源VDD的电压而成为导通状态；电阻R31、R32，在晶体管Q2成为导通状态的情况下，作为将从恒压电路51供给的恒压电源PS的电压以规定分压比进行分压的分压电路而发挥功能；晶体管Q3，基极端子被施加由电阻R31以及电阻R32分压后的恒压电源PS的电压而成为导通状态；以及电阻R41、R42，在晶体管Q3成为导通状态的情况下，作为将从恒压电路51供给的恒压电源PS的电压以规定分压比进行分压并作为充电控制信号SSC输出的分压电路而发挥功能。

并且，FET驱动器53的输入端子IN被从电平移位电路52输入充电控制信号SSC，从输出端子OUT将FET34－1～34－n的源极电位电平基准的充电驱动控制信号SDC，经由防止该充电驱动控制信号(FET栅极信号)SDC的振动的阻尼电阻RD11，向充电控制FET34－1～34－n输出。

同样地，FET驱动器55的输入端子IN被从控制电路41输入电源电位电平基准的放电控制信号SD，从输出端子OUT将电源电位电平基准的放电驱动控制信号SDD，经由防止该放电驱动控制信号(FET栅极信号)SDD的振动的阻尼电阻RD12向放电控制FET37－1～37－n输出。

此外，在蓄电池模组32的低电位侧，连接有：n个放电控制FET(放电控制N沟道MOSFET)37－1～37－n，源极端子被连接；作为寄生二极管的二极管38－1～38－n，存在于放电控制FET37－1～37－n的各自的漏极端子－源极端子之间；以及动作稳定化用电阻39－1～39－n，连接在放电控制FET37－1～37－n的各自的源极端子与栅极端子之间，使放电控制FET37－1～37－n的源极端子与栅极端子之间的电位差电平稳定化而实现放电控制FET37－1～37－n的动作的稳定化。

此外，在各个放电控制FET37－1～37－n，连接有：充电控制FET(充电控制N沟道MOSFET)34－1～34－n，漏极端子与放电控制FET37－1～37－n的漏极端子连接；作为寄生二极管的二极管35－1～35－n，存在于充电控制FET34－1～34－n的各自的漏极端子－源极端子；以及动作稳定化用电阻36－1～36－n，经由对电路进行保护以避免受到来自低电位侧电源端子12的反向电压的损害的保护二极管PD，连接在充电控制FET34－1～34－n的源极端子与栅极端子之间，使充电控制FET34－1～34－n的源极端子与栅极端子之间的电位差电平稳定化而实现充电控制FET34－1～34－n的动作的稳定化。

缓冲电路42具备在充电时电流以及放电时电流的双方向上为了防止过电压而将阳极端子共通连接并被串联连接、作为浪涌吸收二极管而发挥功能的TVS二极管ZD11以及TVS二极管ZD12。本实施方式中，作为浪涌吸收二极管而使用TVS二极管，但也可以设为通常的齐纳二极管、其他过电压保护元件或者过电压保护电路。

接下来说明第2实施方式的动作。

本第2实施方式中，为了说明将漏极端子背对背连接从而不发生与以往同样的问题点的情况，对放电时的动作进行说明。

首先，由恒压电路51A生成的电源电位电平基准的恒压电源PSA被供给到FET驱动器55。

与之并行地，在进行放电的情况下，通过控制电路41，向FET驱动器55的输入端子IN输入电源电位电平基准的“H”电平的放电控制信号SD。

其结果，从FET驱动器55的输出端子OUT，以源极电位电平基准输出“H”电平的放电驱动控制信号SDD。

其结果，放电电控制FET37－1～37－n依次成为导通状态，对未图示的负载，从蓄电池模组32进行放电(电力供给)。

此外，在放电时，在通过对构成蓄电池模组32的每个蓄电池单元31的电压进行监视的单元电压监视器电路33检测出异常电压的情况下，向控制电路41通知这一情况，通过控制电路41，向FET驱动器55的输入端子IN输入电源电位电平基准的“L”电平的放电控制信号SD。

其结果，从FET驱动器55的输出端子OUT以源极电位电平基准输出“L”电平的放电驱动控制信号SDD。

其结果，放电电控制FET37－1～37－n依次成为截止状态，对未图示的负载，从蓄电池模组32将放电(电力供给)切断。

此时，通过由切断了放电电流而导致的反电动势，在高电位侧电源端子11产生负的反向电位，在低电位侧电源端子12产生正的反向电位，但由于保护二极管PD防止反向电压的施加从而能够防止FET驱动器53的电路故障。

此外，在充电时，在通过对构成蓄电池模组32的每个蓄电池单元31的电压进行监视的单元电压监视器电路33检测出过电压的情况下，向控制电路41通知这一情况，通过控制电路41，向电平移位电路52的输入端子输入电源电位电平基准的“L”电平的充电控制信号SC。

其结果，电平移位电路52的倒相器INV将充电控制信号SC反转而输出“H”电平。

当充电控制信号SC成为“H”电平时，晶体管Q1成为截止状态，继而晶体管Q2以及晶体管Q3成为截止状态。

当晶体管Q3成为截止状态时，电平移位电路52以FET34－1～34－n的源极电位电平基准将“L”电平的充电控制信号SSC生成，将充电控制信号SSC向FET驱动器53的输入端子IN输出，从FET驱动器53的输出端子OUT，以源极电位电平基准将“L”电平的充电驱动控制信号SDC输出。

从而，充电控制FET34－1～34－n依次成为截止状态，全部的充电控制FET34－1～34－n成为截止状态，充电用的闭合电路被切断，充电停止，具备多个蓄电池单元31的蓄电池模组32被保护以避免受到过充电的损害。

此时，通过由切断了充电电流而导致的反电动势，在高电位侧电源端子11产生正的过电压，在低电位侧电源端子12产生负的过电压，但通过FET34－1～34－n的源极电位电平基准的恒压电路51，将电平移位电路52、FET驱动器53进行保护。

[3]实施方式的变形例

也可以构成为，将本实施方式的电池模块或者组电池系统中执行的控制程序事先安装到ROM等中来提供。

也可以构成为，本实施方式的电池模块或者组电池系统中执行的控制程序，以可安装的形式或可执行的形式的文件被记录到CD－ROM、软盘(FD)、CD－R、DVD(DigitalVersatile Disk)等计算机可读取的记录介质中来提供。

进而，也可以构成为，将本实施方式的电池模块或者组电池系统中执行的控制程序保存到与因特网等网络连接的计算机上，通过经由网络下载来提供。此外，也可以构成为，将本实施方式的电池模块或者组电池系统中执行的控制程序经由因特网等网络提供或分发。

对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提示的，并不意欲限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种各样的方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明及其同等范围内。

Claims (4)

1.一种蓄电池装置，具备：

电池群，多个电池单元被串联连接而形成；

充放电控制FET部，连接在上述电池群的低电位侧，上述充放电控制FET部构成为，源极端子背对背连接着的一对N沟道MOSFET被并联地连接多组，上述多组的N沟道MOSFET的上述源极端子被共用地连接；以及

驱动控制部，对构成上述充放电控制FET部的各个N沟道MOSFET的栅极端子，输出将上述源极端子的电位电平作为基准而生成的驱动控制信号，

上述驱动控制部，具备：

恒压电路，以上述电池群为电源，生成将上述源极端子的电位电平作为基准的规定的恒压并作为恒压电源来供给；以及

电平移位部，以上述恒压电源为电源进行动作，进行具有以电源电位电平作为基准的信号电平的放电控制信号或者充电控制信号的电平移位，输出具有以上述源极端子的电位电平作为基准的信号电平的放电控制信号或者充电控制信号，上述电源电位电平以上述电池群作为电源。

2.如权利要求1所述的蓄电池装置，

上述电平移位部，具备：

第一电平移位电路，以上述恒压电源为电源进行动作，进行具有以上述电源电位电平作为基准的信号电平的放电控制信号的电平移位，输出具有以上述源极端子的电位电平作为基准的信号电平的放电控制信号；以及

第二电平移位电路，以上述恒压电源作为电源进行动作，进行具有以上述电源电位电平作为基准的信号电平的充电控制信号的电平移位，输出具有以上述源极端子的电位电平作为基准的信号电平的充电控制信号。

3.如权利要求2所述的蓄电池装置，

上述驱动控制部，具备：

第一FET驱动器，以上述恒压电源为电源进行动作，基于上述第一电平移位电路所输出的放电控制信号，生成以上述源极端子的电位电平作为基准的放电驱动控制信号，并对上述多组的N沟道MOSFET中进行放电控制的N沟道MOSFET输出；以及

第二FET驱动器，以上述恒压电源为电源进行动作，基于上述第二电平移位电路所输出的充电控制信号，生成以上述源极端子的电位电平作为基准的充电驱动控制信号，并对上述多组的N沟道MOSFET中进行充电控制的N沟道MOSFET输出。

4.如权利要求1～3中任一项所述的蓄电池装置，

上述充放电控制FET部作为将上述电池群从主电路切断的切断电路而发挥功能。