CN108631382A - 充放电控制电路和电池装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供充放电控制电路和电池装置。充放电控制电路对二次电池的充放电进行控制,在二次电池的第一电源电压与第二电源电压之间进行动作,与同一结构的其他充放电控制电路级联连接而使用,具有放电控制输出电路、放电控制输出端子、控制电路、放电控制输入电路以及放电控制输入端子。放电控制输入电路具有:第一导电型的第一MOS晶体管,其源极端子与放电控制输入端子连接,栅极端子接受二次电池的第一电源电压;第二导电型的第二MOS晶体管,其漏极端子和栅极端子连接于第一MOS晶体管的漏极端子,源极端子接受二次电池的第二电源电压;以及第二导电型的第三MOS晶体管,其与第二MOS晶体管进行电流镜像连接,从漏极端子输出放电控制输入信号。
Description
技术领域
本发明涉及充放电控制电路和电池装置。
背景技术
以往,公知有如下的电池装置:该电池装置具有:充放电控制电路(电池保护IC);与充放电控制电路级联连接(Cascade connection)的其他充放电控制电路(其他电池保护IC);二次电池(电池);控制来自二次电池的放电的放电控制MOS晶体管(放电控制FET);控制对二次电池的充电的充电控制MOS晶体管(充电控制FET);将充放电控制电路的放电控制输入端子和其他充放电控制电路的放电控制输出端子连接的电阻;以及将充放电控制电路的充电控制输入端子和其他充放电控制电路的充电控制输出端子连接的电阻(例如,参照专利文献1)。
在专利文献1所记载的电池装置中,将多个二次电池串联连接。将多个充放电控制电路级联连接,以使充放电控制电路(电池保护IC)不会变成耐压不足的状态。1个充放电控制电路的放电控制输出端子与放电控制MOS晶体管连接,该充放电控制电路的充电控制输出端子与充电控制MOS晶体管连接。该充放电控制电路的放电控制输入端子与其他充放电控制电路的放电控制输出端子连接。并且,该充放电控制电路的充电控制输入端子与其他充放电控制电路的充电控制输出端子连接。
其结果为,专利文献1所记载的电池装置能够一边保护多个充放电控制电路的耐压一边进行二次电池的充放电控制。
专利文献1:日本特许第5524311号公报
但是,在专利文献1的图1所记载的电池装置中,电流始终流过由恒流源115b和钳位电路121构成的电流路径以及由恒流源115c和NMOS晶体管120构成的电流路径。因此,在专利文献1所记载的电池装置中,要求充放电控制电路的耗电的降低。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供能够降低充放电控制电路的耗电的充放电控制电路和电池装置。
本发明的一个实施方式提供充放电控制电路,其对二次电池的充放电进行控制,且在所述二次电池的第一电源电压与第二电源电压之间进行动作,其中,该充放电控制电路与其他充放电控制电路级联连接而使用,所述其他充放电控制电路对与所述二次电池串联连接的其他二次电池的充放电进行控制,且在所述其他二次电池的第一电源电压与第二电源电压之间进行动作,该充放电控制电路具有:放电控制输出电路,其输出对放电控制MOS晶体管进行控制的所述二次电池的第一电源电压的放电控制信号;放电控制输出端子,其与所述放电控制输出电路的输出连接;控制电路,其对所述放电控制输出电路进行控制;放电控制输入电路,其向所述控制电路输出放电控制输入信号;以及放电控制输入端子,其与所述放电控制输入电路连接,且与所述其他充放电控制电路的放电控制输出端子连接,所述放电控制输入电路具有:第一导电型的第一MOS晶体管,其源极端子与所述放电控制输入端子连接,栅极端子接受所述二次电池的第一电源电压;第二导电型的第二MOS晶体管,其漏极端子和栅极端子连接于所述第一MOS晶体管的漏极端子,源极端子接受所述二次电池的第二电源电压;以及第二导电型的第三MOS晶体管,其与所述第二MOS晶体管进行电流镜像连接,从漏极端子输出所述放电控制输入信号。
并且,本发明的一实施方式提供电池装置,其具有:上述的充放电控制电路;所述其他充放电控制电路;所述二次电池;所述放电控制开关,其控制来自所述二次电池的放电;以及所述充电控制开关,其控制对所述二次电池的充电。
发明效果
根据本发明,在从其他充放电控制电路的放电控制输出端子输出了作为用于禁止放电的信号的其他二次电池的第二电源电压的信号的情况下,源极端子接受到该信号的放电控制输入电路内的第一MOS晶体管截止,由此切断放电控制输入电路内的电流路径,因此能够降低充放电控制电路的耗电。
附图说明
图1是示出具有本发明的实施方式的充放电控制电路的电池装置的一例的图。
图2是示出图1所示的放电控制输出电路、放电控制输入电路的详细情况的一例的图。
图3是示出图2所示的恒流源的具体例的图。
图4是示出具有本发明的实施方式的充放电控制电路的电池装置的变形例的图。
图5是示出图4所示的放电控制输出电路、放电控制输入电路的详细情况的一例的图。
标号说明
1-1:充放电控制电路;1A-1:放电控制输出端子;1B-1:放电控制输入端子;1C-1:充电控制输出端子;1D-1:充电控制输入端子;1E-1:第一电源端子;1F-1:第二电源端子;1a-1:放电控制输出电路;1a1-1:MOS晶体管;1a2-1:MOS晶体管;1b-1:放电控制输入电路;1b1-1:MOS晶体管;1b2-1:MOS晶体管;1b3-1:MOS晶体管;1b4-1:恒流源;1b4a-1:耗尽型的N型MOS晶体管;1c-1:电压检测电路;1d-1:逻辑电路;1e-1:充电控制输出电路;1f-1:充电控制输入电路;1g-1:电压检测电路;1h-1:逻辑电路;1i-1:控制电路;2-1:二次电池;2a-1:第一电极;2b-1:第二电极;1-2:充放电控制电路;1A-2:放电控制输出端子;1B-2:放电控制输入端子;1C-2:充电控制输出端子;1D-2:充电控制输入端子;1E-2:第一电源端子;1F-2:第二电源端子;1a-2:放电控制输出电路;1b-2:放电控制输入电路;1c-2:电压检测电路;1d-2:逻辑电路;1e-2:充电控制输出电路;1f-2:充电控制输入电路;1g-2:电压检测电路;1h-2:逻辑电路;1i-2:控制电路;2-2:二次电池;2a-2:第一电极;2b-2:第二电极;3a:电阻;3b:电阻;4:放电控制MOS晶体管;5:充电控制MOS晶体管;10:电池装置;P+:外部端子;P-:外部端子;RT+:充放电路径;RT-:充放电路径。
具体实施方式
以下,参照图对本发明的实施方式进行说明。
图1是示出具有本发明的实施方式的充放电控制电路1-1的电池装置10的一例的图。
在图1所示的例子中,电池装置10具有充放电控制电路1-1、1-2、二次电池2-1、2-2、充放电路径RT+、RT-、外部端子P+、P-、电阻3a、3b、放电控制MOS晶体管4以及充电控制MOS晶体管5。放电控制MOS晶体管4控制来自二次电池2-1、2-2的放电。充电控制MOS晶体管5控制对二次电池2-1、2-2的充电。
充放电路径RT+与二次电池2-2的第一电极2a-2连接。外部端子P+设置于充放电路径RT+。充放电路径RT-与二次电池2-1的第二电极2b-1连接。外部端子P-设置于充放电路径RT-。二次电池2-2的第二电极2b-2与二次电池2-1的第一电极2a-1连接。在外部端子P+与外部端子P-之间连接有充电器和负载(未图示)。
放电控制MOS晶体管4和充电控制MOS晶体管5配置于充放电路径RT-。放电控制MOS晶体管4的源极端子与二次电池2-1的第二电极2b-1连接。放电控制MOS晶体管4的漏极端子与充电控制MOS晶体管5的漏极端子连接。充电控制MOS晶体管5的源极端子与外部端子P-连接。
在图1所示的例子中,充放电控制电路1-1具有放电控制输出端子1A-1、放电控制输入端子1B-1、充电控制输出端子1C-1、充电控制输入端子1D-1、第一电源端子1E-1、第二电源端子1F-1、放电控制输出电路1a-1、放电控制输入电路1b-1、电压检测电路1c-1、逻辑电路1d-1、充电控制输出电路1e-1、充电控制输入电路1f-1、电压检测电路1g-1、逻辑电路1h-1以及控制电路1i-1。
充放电控制电路1-2与充放电控制电路1-1同样地构成。详细而言,充放电控制电路1-2具有放电控制输出端子1A-2、放电控制输入端子1B-2、充电控制输出端子1C-2、充电控制输入端子1D-2、第一电源端子1E-2、第二电源端子1F-2、放电控制输出电路1a-2、放电控制输入电路1b-2、电压检测电路1c-2、逻辑电路1d-2、充电控制输出电路1e-2、充电控制输入电路1f-2、电压检测电路1g-2、逻辑电路1h-2以及控制电路1i-2。
在图1所示的例子中,作为充放电控制电路1-1和充放电控制电路1-2使用同一结构的充放电控制电路,但在另一例中,例如也可以将从充放电控制电路1-2去除了充电控制输入电路1f-2、电压检测电路1g-2、逻辑电路1h-2、放电控制输入电路1b-2、电压检测电路1c-2以及逻辑电路1d-2后的结构的充放电控制电路用作充放电控制电路1-2。
在图1所示的例子中,充放电控制电路1-1的第一电源端子1E-1与二次电池2-1的第一电极2a-1连接。第一电源端子1E-1的电压为充放电控制电路1-1中的高位侧电源电压VDD1。另外,高位侧电源电压VDD1也称为二次电池2-1的第一电源电压。第二电源端子1F-1与二次电池2-1的第二电极2b-1连接。第二电源端子1F-1的电压为充放电控制电路1-1中的低位侧电源电压VSS1。另外,低位侧电源电压VSS1也称为二次电池2-1的第二电源电压。充放电控制电路1-1在电源电压VDD1与电源电压VSS1之间进行动作。
放电控制输出端子1A-1与放电控制MOS晶体管4的栅极端子连接。并且,放电控制输出端子1A-1与放电控制输出电路1a-1连接。放电控制输出电路1a-1与控制电路1i-1连接。
放电控制输入端子1B-1经由电阻3a而与充放电控制电路1-2的放电控制输出端子1A-2连接。并且,放电控制输入端子1B-1连接于放电控制输入电路1b-1和电压检测电路1c-1。放电控制输入电路1b-1和电压检测电路1c-1连接于逻辑电路1d-1。逻辑电路1d-1与控制电路1i-1连接。
充电控制输出端子1C-1与充电控制MOS晶体管5的栅极端子连接。并且,充电控制输出端子1C-1与充电控制输出电路1e-1连接。充电控制输出电路1e-1与控制电路1i-1连接。
充电控制输入端子1D-1经由电阻3b而与充放电控制电路1-2的充电控制输出端子1C-2连接。并且,充电控制输入端子1D-1连接于充电控制输入电路1f-1和电压检测电路1g-1。充电控制输入电路1f-1和电压检测电路1g-1与逻辑电路1h-1连接。逻辑电路1h-1与控制电路1i-1连接。
第一电源端子1E-1和第二电源端子1F-1连接于控制电路1i-1。
在图1所示的例子中,充放电控制电路1-2的第一电源端子1E-2与二次电池2-2的第一电极2a-2连接。第一电源端子1E-2的电压为充放电控制电路1-2中的高位侧电源电压VDD2。另外,高位侧电源电压VDD2也称为二次电池2-2的第一电源电压。第二电源端子1F-2与二次电池2-2的第二电极2b-2连接。第二电源端子1F-2的电压为充放电控制电路1-2中的低位侧电源电压VSS2。另外,低位侧电源电压VSS2也称为二次电池2-2的第二电源电压。电源电压VSS2与电源电压VDD1相等。充放电控制电路1-2在电源电压VDD2与电源电压VSS2之间进行动作。
放电控制输出端子1A-2与放电控制输出电路1a-2连接。放电控制输出电路1a-2与控制电路1i-2连接。
向放电控制输入端子1B-2输入电源电压VSS2。并且,放电控制输入端子1B-2连接于放电控制输入电路1b-2和电压检测电路1c-2。放电控制输入电路1b-2和电压检测电路1c-2连接于逻辑电路1d-2。逻辑电路1d-2与控制电路1i-2连接。
充电控制输出端子1C-2与充电控制输出电路1e-2连接。充电控制输出电路1e-2与控制电路1i-2连接。
向充电控制输入端子1D-2输入电源电压VSS2。充电控制输入端子1D-2与充电控制输入电路1f-2和电压检测电路1g-2连接。充电控制输入电路1f-2和电压检测电路1g-2与逻辑电路1h-2连接。逻辑电路1h-2与控制电路1i-2连接。
第一电源端子1E-2和第二电源端子1F-2连接于控制电路1i-2。
在图1所示的例子中,放电控制输出电路1a-1输出对放电控制MOS晶体管4进行控制的放电控制信号(电源电压VDD1或者电源电压VSS1)。放电控制输入电路1b-1输出基于向放电控制输入端子1B-1输入的信号的放电控制输入信号。电压检测电路1c-1在放电控制输入端子1B-1的电压为电源电压VDD1以上时输出高电平的信号(电源电压VDD1),在比电源电压VDD1低时输出低电平的信号(电源电压VSS1)。在本例中,向放电控制输入端子1B-1输入的信号为电源电压VDD2或者电源电压VSS2,任意的电压值都为电源电压VDD1以上。因此,电压检测电路1c-1始终输出高电平的信号(电源电压VDD1)。逻辑电路1d-1向控制电路1i-1输出从电压检测电路1c-1输出的输出信号与从放电控制输入电路1b-1输出的放电控制输入信号的逻辑与的信号。
充电控制输出电路1e-1输出对充电控制MOS晶体管5进行控制的充电控制信号(电源电压VDD1或者电源电压VSS1)。充电控制输入电路1f-1输出充电控制输入信号。电压检测电路1g-1在充电控制输入端子1D-1的电压为电源电压VDD1以上时输出高电平的信号(电源电压VDD1),在比电源电压VDD1低时输出低电平的信号(电源电压VSS1)。在本例中,向充电控制输入端子1D-1输入的信号为电源电压VDD2或者电源电压VSS2,任意的电压值都为电源电压VDD1以上。因此,电压检测电路1g-1与电压检测电路1c-1同样,始终输出高电平的信号(电源电压VDD1)。逻辑电路1h-1向控制电路1i-1输出从电压检测电路1g-1输出的输出信号与从充电控制输入电路1f-1输出的充电控制输入信号的逻辑与的信号。
控制电路1i-1控制放电控制输出电路1a-1和充电控制输出电路1e-1。
在图1所示的例子中,放电控制输出电路1a-2输出用于对放电控制MOS晶体管4进行控制的放电控制信号(电源电压VDD2或者电源电压VSS2)。从放电控制输出电路1a-2输出的信号输入到充放电控制电路1-1的放电控制输入电路1b-1。
放电控制输入电路1b-2输出基于向放电控制输入端子1B-2输入的电源电压VSS2的放电控制输入信号。
电压检测电路1c-2在放电控制输入端子1B-2的电压为电源电压VDD2以上时输出高电平的信号(电源电压VDD2),在比电源电压VDD2低时输出低电平的信号(电源电压VSS2)。在本例中,由于向放电控制输入端子1B-2输入电源电压VSS2,因此电压检测电路1c-2始终输出低电平的信号(电源电压VSS2)。逻辑电路1d-2向控制电路1i-2输出从电压检测电路1c-2输出的输出信号与从放电控制输入电路1b-2输出的放电控制输入信号的逻辑与的信号。
充电控制输出电路1e-2输出用于对充电控制MOS晶体管5进行控制的充电控制信号(电源电压VDD2或者电源电压VSS2)。从充电控制输出电路1e-2输出的信号输入到充放电控制电路1-1的充电控制输入电路1f-1。
充电控制输入电路1f-2输出基于向充电控制输入端子1D-2输入的电源电压VSS2的充电控制输入信号。
电压检测电路1g-2在充电控制输入端子1D-2的电压为电源电压VDD2以上时输出高电平的信号(电源电压VDD2),在比电源电压VDD2低时输出低电平的信号(电源电压VSS2)。在本例中,由于向充电控制输入端子1D-2输入电源电压VSS2,因此电压检测电路1g-2与电压检测电路1c-2同样地始终输出低电平的信号(电源电压VSS2)。逻辑电路1h-2向控制电路1i-2输出从电压检测电路1g-2输出的输出信号与从充电控制输入电路1f-2输出的充电控制输入信号的逻辑与的信号。
控制电路1i-2对放电控制输出电路1a-2和充电控制输出电路1e-2进行控制。
在图1所示的例子中,将充放电控制电路1-1和充放电控制电路1-2级联连接而使用。充放电控制电路1-1和充放电控制电路1-2分别对二次电池2-1、2-2的充放电进行控制。
在图1所示的例子中,将2个充放电控制电路1-1、1-2级联连接而使用,但在另一例中,也可以将3个以上的充放电控制电路级联连接而使用。
图2是示出图1所示的放电控制输出电路1a-1、放电控制输入电路1b-1等的详细情况的一例的图。
在图2所示的例子中,放电控制输出电路1a-1具有P型MOS晶体管1a1-1和N型MOS晶体管1a2-1。P型MOS晶体管1a1-1的栅极端子和N型MOS晶体管1a2-1的栅极端子连接于控制电路1i-1。P型MOS晶体管1a1-1的漏极端子和N型MOS晶体管1a2-1的漏极端子连接于放电控制输出端子1A-1。
向P型MOS晶体管1a1-1的源极端子供给电源电压VDD1。向N型MOS晶体管1a2-1的源极端子供给电源电压VSS1。
在图2所示的例子中,在充放电控制电路1-1允许放电的情况下(在没有检测出二次电池2-1的过放电的情况下),控制电路1i-1向放电控制输出电路1a-1输出低电平的信号(电源电压VSS1)。由此,放电控制输出电路1a-1向放电控制MOS晶体管4的栅极端子输出高电平的信号(电源电压VDD1)。其结果为,放电控制MOS晶体管4导通。
并且,与充放电控制电路1-1的放电控制输出电路1a-1同样地构成的充放电控制电路1-2的放电控制输出电路1a-2在充放电控制电路1-2允许放电的情况下(在没有检测出二次电池2-2的过放电的情况下),接收从控制电路1i-2输出的低电平的信号(电源电压VSS2),向放电控制输出端子1A-2输出高电平的信号(电源电压VDD2)。
另一方面,在充放电控制电路1-1禁止放电的情况下(在检测出二次电池2-1的过放电的情况下),控制电路1i-1向放电控制输出电路1a-1输出高电平的信号(电源电压VDD1)。由此,放电控制输出电路1a-1向放电控制MOS晶体管4的栅极端子输出低电平的信号(电源电压VSS1)。其结果为,放电控制MOS晶体管4截止。
并且,充放电控制电路1-2的放电控制输出电路1a-2在充放电控制电路1-2禁止放电的情况下(在检测出二次电池2-2的过放电的情况下),接收从控制电路1i-2输出的高电平的信号(电源电压VDD2),向放电控制输出端子1A-2输出低电平的信号(电源电压VSS2)。
在图2所示的例子中,放电控制输入电路1b-1具有:P型MOS晶体管1b1-1、N型MOS晶体管1b2-1、与N型MOS晶体管1b2-1进行电流镜像连接(Current mirror connection)的N型MOS晶体管1b3-1、以及恒流源1b4-1。
P型MOS晶体管1b1-1的源极端子与放电控制输入端子1B-1连接。P型MOS晶体管1b1-1的漏极端子与N型MOS晶体管1b2-1的漏极端子、N型MOS晶体管1b2-1的栅极端子、N型MOS晶体管1b3-1的栅极端子连接。N型MOS晶体管1b3-1的漏极端子与恒流源1b4-1的一端连接。并且,N型MOS晶体管1b3-1的漏极端子经由逻辑电路1d-1而与控制电路1i-1连接。
向P型MOS晶体管1b1-1的栅极端子供给电源电压VDD1。向N型MOS晶体管1b2-1的源极端子供给电源电压VSS1。向N型MOS晶体管1b3-1的源极端子供给电源电压VSS1。向恒流源1b4-1的另一端供给电源电压VDD1。
在图2所示的例子中,在充放电控制电路1-1和充放电控制电路1-2都允许放电的情况下(在既没有检测出二次电池2-1的过放电也没有检测出二次电池2-2的过放电的情况下),如上所述,充放电控制电路1-2的放电控制输出电路1a-2输出电源电压VDD2作为高电平的信号,因此P型MOS晶体管1b1-1导通。由此,N型MOS晶体管1b2-1和N型MOS晶体管1b3-1都导通。其结果为,放电控制输入电路1b-1将作为N型MOS晶体管1b3-1的源极端子的电压的电源电压VSS1作为低电平的信号而向逻辑电路1d-1输出。因此,向控制电路1i-1输入作为逻辑电路1d-1的输出的低电平的信号。由此,控制电路1i-1向放电控制输出电路1a-1输出低电平的信号(电源电压VSS1),从而放电控制MOS晶体管4导通。
在图2所示的例子中,在充放电控制电路1-1允许放电、充放电控制电路1-2禁止放电的情况下(在没有检测出二次电池2-1的过放电而检测出二次电池2-2的过放电的情况下),如上所述,充放电控制电路1-2的放电控制输出电路1a-2输出电源电压VSS2作为低电平的信号。电源电压VSS2与电源电压VDD1相等,因此P型MOS晶体管1b1-1截止。由此,N型MOS晶体管1b2-1和N型MOS晶体管1b3-1都截止。其结果为,放电控制输入电路1b-1向逻辑电路1d-1输出高电平的信号(电源电压VDD1)。因此,向控制电路1i-1输入作为逻辑电路1d-1的输出的高电平的信号。由此,控制电路1i-1向放电控制输出电路1a-1输出高电平的信号(电源电压VDD1),从而放电控制MOS晶体管4截止。
即,在充放电控制电路1-2禁止放电的情况下,P型MOS晶体管1b1-1、N型MOS晶体管1b2-1和N型MOS晶体管1b3-1截止,从而切断经由了P型MOS晶体管1b1-1和N型MOS晶体管1b2-1的从电源电压VDD1向电源电压VSS1的电流路径、以及经由了恒流源1b4-1和N型MOS晶体管1b3-1的从电源电压VDD1向电源电压VSS1的电流路径。因此,能够降低充放电控制电路1-1的耗电。
这里,在图1和图2所示的例子中,对于设置有电压检测电路1c-1、1c-2和逻辑电路1d-1、1d-2(AND)的理由进行说明。
在电池装置10中,最高的电压是电源电压VDD2。因此,向充放电控制电路1-2的放电控制输入端子1B-2、即放电控制输入电路1b-2只能输入电源电压VDD2以下的电压。因此,放电控制输入电路1b-2始终输出高电平的信号(电源电压VDD2)。在该输出信号保持原样地输入到控制电路1i-2的情况下,充放电控制电路1-2始终向放电控制输出端子1A-2输出用于禁止放电的低电平的信号(电源电压VSS2),导致电池装置10无法正常地进行动作。
因此,在图1和图2所示的例子中,设置有电压检测电路1c-2和逻辑电路1d-2,该电压检测电路1c-2向放电控制输入端子1B-2输入例如电源电压VSS2作为比电源电压VDD2低的电压,当检测出向放电控制输入端子1B-2输入了比电源电压VDD2低的电压时输出低电平的信号(电源电压VSS2),该逻辑电路1d-2向控制电路1i-2输出从电压检测电路1c-2输出的输出信号与从放电控制输入电路1b-2输出的放电控制输入信号的逻辑与的信号。
根据该结构,逻辑电路1d-2的输出始终为低电平的信号(电源电压VSS2)。因此,在充放电控制电路1-2允许放电的情况下(在没有检测出二次电池2-2的过放电的情况下),控制电路1i-2向放电控制输出电路1a-2输出低电平的信号(电源电压VSS2),由此放电控制输出电路1a-2能够向放电控制输出端子1A-2输出用于允许放电的高电平的信号(电源电压VDD2)。
另一方面,在充放电控制电路1-1中,向放电控制输入端子1B-1输入的电压是电源电压VDD2或者VSS2中的任意电压。
在从充放电控制电路1-2的放电控制输出电路1a-2经由放电控制输出端子1A-2和放电控制输入端子1B-1而向放电控制输入电路1b-1输入了电源电压VDD2作为用于允许放电的高电平的信号的情况下,放电控制输入电路1b-1向逻辑电路1d-1输出低电平的信号(电源电压VSS1)。
此时,电压检测电路1c-1接受比电源电压VDD1高的电源电压VDD2,因此向逻辑电路1d-1输出高电平的信号(电源电压VDD1)。
因此,逻辑电路1d-1向控制电路1i-1输出低电平的信号(电源电压VSS1)。由此,在充放电控制电路1-1允许放电的情况下(在没有检测出二次电池2-1的过放电的情况下),控制电路1i-1向放电控制输出电路1a-1输出低电平的信号(电源电压VSS1)。其结果为,从放电控制输出端子1A-1输出高电平的信号(电源电压VDD1),放电控制MOS晶体管4导通。
并且,在从充放电控制电路1-2的放电控制输出电路1a-2经由放电控制输出端子1A-2和放电控制输入端子1B-1而向放电控制输入电路1b-1输入了电源电压VSS2作为用于禁止放电的低电平的信号的情况下,放电控制输入电路1b-1向逻辑电路1d-1输出高电平的信号(电源电压VDD1)。
此时,电压检测电路1c-1接受与电源电压VDD1相同的高度的电源电压VSS2,因此向逻辑电路1d-1输出高电平的信号(电源电压VDD1)。
因此,逻辑电路1d-1向控制电路1i-1输出高电平的信号(电源电压VDD1)。由此,在充放电控制电路1-1允许放电的情况下(在没有检测出二次电池2-1的过放电的情况下),控制电路1i-1向放电控制输出电路1a-1输出高电平的信号(电源电压VDD1)。其结果为,从放电控制输出端子1A-1输出低电平的信号(电源电压VSS1),放电控制MOS晶体管4截止。
这样,在充放电控制电路1-1中,即使设置有电压检测电路1c-1和逻辑电路1d-1,也不会对控制电路1i-1的动作带来影响。
因此,能够将充放电控制电路1-1和充放电控制电路1-2设为分别具有电压检测电路1c-1和逻辑电路1d-1、电压检测电路1c-2和逻辑电路1d-2的相同结构,并且电池装置10能够正常地进行动作。
在图1所示的例子中,充电控制输出电路1e-1构成为与上述的放电控制输出电路1a-1相同。充电控制输入电路1f-1构成为与上述的放电控制输入电路1b-1相同。电压检测电路1g-1构成为与上述的电压检测电路1c-1相同。逻辑电路1h-1构成为与上述的逻辑电路1d-1相同。
因此,在充电控制输出电路1e-2输出了用于禁止充电的低电平的信号(电源电压VSS2)的情况下,与上述的放电控制输入电路1b-1同样,切断充电控制输入电路1f-1内的从电源电压VDD1向电源电压VSS1的电流路径。因此,能够降低充放电控制电路1-1的耗电。
图3是示出图2所示的恒流源1b4-1的具体例的图。
在图3所示的例子中,图2所示的恒流源1b4-1由耗尽型的N型MOS晶体管1b4a-1构成。耗尽型的N型MOS晶体管1b4a-1的栅极端子和源极端子经由逻辑电路1d-1而与控制电路1i-1连接。向耗尽型的N型MOS晶体管1b4a-1的漏极端子供给电源电压VDD1。
在图3所示的例子中,由于作为恒流源1b4-1使用耗尽型的N型MOS晶体管1b4a-1,因此能够将流过N型MOS晶体管1b3-1的电流值准确地控制为期望的值。
在图3所示的例子中,使用耗尽型的N型MOS晶体管1b4a-1,但在另一例中,也可以取而代之而使用电阻。
图4是示出具有本发明的实施方式的充放电控制电路1-1的电池装置10的变形例的图。图5是示出图4所示的放电控制输出电路1a-1、放电控制输入电路1b-1等的详细情况的一例的图。
在图1所示的例子中,放电控制MOS晶体管4和充电控制MOS晶体管5由N型MOS晶体管构成,并且配置于低侧的充放电路径RT-。另一方面,在图4所示的例子中,放电控制MOS晶体管4和充电控制MOS晶体管5由P型MOS晶体管构成,并且配置于高侧的充放电路径RT+。
在图5所示的例子中,放电控制输入电路1b-1具有N型MOS晶体管1b1-1、P型MOS晶体管1b2-1、P型MOS晶体管1b3-1以及恒流源1b4-1。
N型MOS晶体管1b1-1的源极端子与放电控制输入端子1B-1连接。N型MOS晶体管1b1-1的漏极端子连接于P型MOS晶体管1b2-1的漏极端子、P型MOS晶体管1b2-1的栅极端子以及P型MOS晶体管1b3-1的栅极端子。P型MOS晶体管1b3-1的漏极端子连接于恒流源1b4-1的一端。并且,P型MOS晶体管1b3-1的漏极端子经由逻辑电路1d-1而与控制电路1i-1连接。
向N型MOS晶体管1b1-1的栅极端子供给电源电压VSS1。向P型MOS晶体管1b2-1的源极端子供给电源电压VDD1。向P型MOS晶体管1b3-1的源极端子供给电源电压VDD1。向恒流源1b4-1的另一端供给电源电压VSS1。
以上,对本发明的实施方式及其变形进行了说明,但这些实施方式及其变形是作为例子来提示的,并不旨在限定发明的范围。这些实施方式及其变形能够以其他各种方式来实施,能够在不脱离发明的主旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围或主旨中,同时包含在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。并且,上述的各实施方式及其变形能够彼此适当组合。
Claims (6)
1.一种充放电控制电路,其对二次电池的充放电进行控制,且在所述二次电池的第一电源电压与第二电源电压之间进行动作,其中,
该充放电控制电路与其他充放电控制电路级联连接而使用,所述其他充放电控制电路对与所述二次电池串联连接的其他二次电池的充放电进行控制,且在所述其他二次电池的第一电源电压与第二电源电压之间进行动作,
该充放电控制电路具有:
放电控制输出电路,其输出对放电控制MOS晶体管进行控制的所述二次电池的第一电源电压的放电控制信号;
放电控制输出端子,其与所述放电控制输出电路的输出连接;
控制电路,其对所述放电控制输出电路进行控制;
放电控制输入电路,其向所述控制电路输出放电控制输入信号;以及
放电控制输入端子,其与所述放电控制输入电路连接,且与所述其他充放电控制电路的放电控制输出端子连接,
所述放电控制输入电路具有:
第一导电型的第一MOS晶体管,其源极端子与所述放电控制输入端子连接,栅极端子接受所述二次电池的第一电源电压;
第二导电型的第二MOS晶体管,其漏极端子和栅极端子连接于所述第一MOS晶体管的漏极端子,源极端子接受所述二次电池的第二电源电压;以及
第二导电型的第三MOS晶体管,其与所述第二MOS晶体管进行电流镜像连接,从漏极端子输出所述放电控制输入信号。
2.根据权利要求1所述的充放电控制电路,其中,
所述放电控制输入电路还具有恒流源,
所述恒流源的一个端部与所述第三MOS晶体管的所述漏极端子连接,
所述恒流源的另一个端部接受所述二次电池的第一电源电压。
3.根据权利要求2所述的充放电控制电路,其中,
所述恒流源是耗尽型的MOS晶体管,
所述耗尽型的MOS晶体管的源极端子和栅极端子连接于所述第三MOS晶体管的漏极端子,
所述耗尽型的MOS晶体管的漏极端子接受所述二次电池的第一电源电压。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的充放电控制电路,其中,该充放电控制电路还具有:
电压检测电路,其检测所述放电控制输入端子的电压;以及
逻辑电路,其向所述控制电路输出从所述电压检测电路输出的输出信号与从所述放电控制输入电路输出的所述放电控制输入信号的逻辑与的信号。
5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的充放电控制电路,其中,该充放电控制电路具有:
充电控制输出电路,其输出对充电控制MOS晶体管进行控制的所述二次电池的第一电源电压的充电控制信号;
充电控制输出端子,其与所述充电控制输出电路的输出连接;
充电控制输入电路,其向所述控制电路输出充电控制输入信号;以及
充电控制输入端子,其与所述充电控制输入电路连接,且与所述其他充放电控制电路的充电控制输出端子连接,
所述控制电路对所述充电控制输出电路进行控制,
所述充电控制输入电路具有:
第一导电型的第四MOS晶体管,其源极端子与所述充电控制输入端子连接,栅极端子接受所述二次电池的第一电源电压;
第二导电型的第五MOS晶体管,其漏极端子和栅极端子连接于所述第四MOS晶体管的漏极端子,源极端子接受所述二次电池的第二电源电压;以及
第二导电型的第六MOS晶体管,其与所述第五MOS晶体管进行电流镜像连接,从漏极端子输出所述充电控制输入信号。
6.一种电池装置,该电池装置具有:
权利要求1至3中的任意一项所述的充放电控制电路;
所述其他充放电控制电路;
所述二次电池;
所述放电控制开关,其控制来自所述二次电池的放电;以及
所述充电控制开关,其控制对所述二次电池的充电。
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