CN109818391B - 便携式信息处理装置、集成电路和电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供便携式信息处理装置、集成电路和电池组。该集成电路具有：第1电流检测电路，其在第1使能信号为激活状态时，检测在第1节点与第2节点之间流过的电流，生成输出信号，在所述第1使能信号为不激活状态时，停止电流检测动作；第1电压检测电路，其检测所述第1节点的电压，生成输出信号；以及控制电路，其生成所述第1使能信号并供给到所述第1电流检测电路，在所述第1使能信号从不激活状态向激活状态转变的期间以外的期间，取入所述第1电压检测电路的输出信号。

Description

便携式信息处理装置、集成电路和电池组
技术领域
本发明涉及具有可充电的二次电池的便携式信息处理装置。并且，本发明涉及在这样的便携式信息处理装置中使用的集成电路和电池组等。
背景技术
近年来，利用由太阳能电池等发电装置发出的电力的便携式信息处理装置正在普及。在这样的便携式信息处理装置中，通过将由发电装置发出的电力充入二次电池中，能够利用从二次电池供给的电力使电子电路进行动作。
此外，为了保护二次电池不发生过充电或过放电，在便携式信息处理装置中设置有电池保护电路，该电池保护电路监视二次电池的状态而使充电路径或放电路径进行开闭。例如，电池保护电路的一部分内置在集成电路(IC)中，电池保护电路与二次电池一起构成电池组。
但是，在便携式信息处理装置中有时设置有加速度传感器、脉搏传感器等各种传感器，为了驱动各种传感器所需的电力增加。在该情况下，由太阳能电池等发电装置发出的电力存在限度，因此，电池保护电路也要求低功耗化。
作为相关技术，在日本特开2011-176939号公报中公开了保护电路，该保护电路在通过对二次电池的电压与基准电压高精度地进行比较来检测过充电状态和过放电状态的过充电检测电路及过放电检测电路中，在以不连续而隔开规定间隔的方式周期性地进行动作以减少功耗的情况下，能够保持正常动作的限度电压的检测精度并减少功耗。
日本特开2011-176939号公报的保护电路具有控制电路，在二次电池的端子电压处于正常动作的范围内的情况下，当充电状态的检测结果为有充电时，与充电状态的检测结果为无充电的情况相比，该控制电路控制成缩短过充电检测电路的监视动作间隔。在有充电的情况下，与无充电的情况相比，从通常状态转变为过充电状态的可能性较高。因此，通过控制成缩短过充电检测电路的监视动作间隔，能够进行与充电状态对应的监视动作。此外，在充电期间中，也可以使过放电检测电路停止。
或者，在二次电池的端子电压处于正常动作的范围内的情况下，当放电状态的检测结果为有放电时，与放电状态的检测结果为无放电的情况相比，控制电路控制成缩短过放电检测电路的监视动作间隔。在有放电的情况下，与无放电的情况相比，从通常状态转变为过放电状态的可能性较高。因此，通过控制成缩短过放电检测电路的监视动作间隔，能够进行与放电状态对应的监视动作。此外，在放电期间中，也可以使过充电检测电路停止。
为了高精度地保护二次电池，除了用于检测二次电池的电压并进行保护动作的电压检测电路以外，还需要设置电流检测电路，该电流检测电路用于检测在充电时流入到二次电池的电流或者在放电时从二次电池释放的电流而进行保护动作。在该情况下，为了延长便携式信息处理装置中的二次电池的运转时间，电流检测电路也要求低功耗化。特别是，在如运动手表那样搭载了多个传感器并要求轻量化的可佩戴设备中，低功耗化的要求严格。
为了减少便携式信息处理装置中的功耗，还可考虑使电流检测电路和电压检测电路进行间歇动作，但是，必须尽早地保护二次电池避免过电流，因此，需要使电流检测电路以比电压检测电路短的周期动作。但是，当使电流检测电路或者电压检测电路进行间歇动作时，在启动时或者停止时消耗电流发生变动，因此，要检测的二次电池的电压或者电流发生变动，对检测精度产生影响。
发明内容
因此，鉴于上述方面，本发明的第1目的在于减少除了检测二次电池的电压的电压检测电路以外还设置有检测二次电池的电流的电流检测电路的便携式信息处理装置或者集成电路中的功耗。此外，本发明的第2目的在于在这样的便携式信息处理装置或者集成电路中，在使电流检测电路或者电压检测电路进行间歇动作的情况下，即使在启动时或者停止时消耗电流发生变动，也能够提高检测电压或者电流时的检测精度。并且，本发明的第3目的在于提供一种具有这样的集成电路和二次电池的电池组等。
为了解决上述课题的至少一部分，本发明的第1方面的便携式信息处理装置具有：二次电池，其蓄积电力；供电电路，其向二次电池供给电力；负载电路，其包含从二次电池被供给电力的电子电路、以及由电子电路控制的传感器；第1电流检测电路，其在第1使能信号为激活状态时，检测在第1节点与第2节点之间流过的电流，生成输出信号，在第1使能信号为不激活状态时，停止电流检测动作，该第1节点与二次电池的一端连接，该第2节点与供电电路或者负载电路连接；第1电压检测电路，其检测第1节点的电压，生成输出信号；以及控制电路，其生成第1使能信号并供给到第1电流检测电路，在第1使能信号从不激活状态向激活状态转变的期间以外的期间，取入第1电压检测电路的输出信号。
本发明的第2方面的便携式信息处理装置具有：二次电池，其蓄积电力；供电电路，其向二次电池供给电力；负载电路，其包含从二次电池被供给电力的电子电路、以及由电子电路控制的传感器；第1电流检测电路，其在第1使能信号为激活状态时，检测在第1节点与第2节点之间流过的电流，生成输出信号，在第1使能信号为不激活状态时，停止电流检测动作，该第1节点与二次电池的一端连接，该第2节点与供电电路或者负载电路连接；第1电压检测电路，其检测第1节点的电压，生成输出信号；以及控制电路，其生成第1使能信号并供给到第1电流检测电路，在第1使能信号从不激活状态转变为激活状态起经过了第1期间之后，取入第1电压检测电路的输出信号。
本发明的第3方面的集成电路具有：第1电流检测电路，其在第1使能信号为激活状态时，检测在第1节点与第2节点之间流过的电流，生成输出信号，在第1使能信号为不激活状态时，停止电流检测动作；第1电压检测电路，其检测第1节点的电压，生成输出信号；以及控制电路，其生成第1使能信号并供给到第1电流检测电路，在第1使能信号从不激活状态向激活状态转变的期间以外的期间，取入第1电压检测电路的输出信号。
根据本发明的第1、第2或者第3方面，在除了检测二次电池的电压的第1电压检测电路以外还设置有检测二次电池的电流的第1电流检测电路的便携式信息处理装置或者集成电路中，能够通过使第1电流检测电路进行间歇动作，减少功耗。
此外，控制电路在供给到第1电流检测电路的第1使能信号从不激活状态向激活状态转变的期间以外的期间内取入第1电压检测电路的输出信号，由此，即使在第1电流检测电路的启动时消耗电流发生变动而使第1节点的电压发生变动，也可避开电压发生变动的期间而取入第1电压检测电路的输出信号，因此，能够提高检测精度。
在该情况下，也可以是，控制电路在第1使能信号从激活状态向不激活状态转变的期间以外的期间，取入第1电压检测电路的输出信号。由此，即使在第1电流检测电路的停止时消耗电流发生变动而使第1节点的电压发生变动，也可避开电压发生变动的期间而取入第1电压检测电路的输出信号，因此，能够提高检测精度。
此外，优选的是，在控制电路在第1使能信号从不激活状态转变为激活状态起经过了第1期间之后取入第1电压检测电路的输出信号、在第1使能信号从激活状态转变为不激活状态起经过了第2期间之后取入第1电压检测电路的输出信号的情况下，第1期间比第2期间长。第1电流检测电路的启动时相比于停止时，在第1节点的电压稳定之前更花费时间，因此，通过延长从第1使能信号的转变到取入第1电压检测电路的输出信号为止的期间，能够在第1节点的电压稳定之后取入第1电压检测电路的输出信号。
并且，也可以是，第1电压检测电路在第2使能信号为激活状态时，检测第1节点的电压，生成输出信号，在第2使能信号为不激活状态时，停止电压检测动作，控制电路生成第2使能信号并供给到第1电压检测电路，在第2使能信号从不激活状态向激活状态转变的期间以外的期间，取入第1电流检测电路的输出信号。由此，即使在第1电压检测电路的启动时消耗电流发生变动而使在第1节点与第2节点之间流过的电流发生变动，也可避开电流发生变动的期间而取入第1电流检测电路的输出信号，因此，能够提高检测精度。
在该情况下，也可以是，控制电路在第2使能信号从激活状态向不激活状态转变的期间以外的期间，取入第1电流检测电路的输出信号。由此，即使在第1电压检测电路的停止时消耗电流发生变动而使在第1节点与第2节点之间流过的电流发生变动，也可避开电流发生变动的期间而取入第1电流检测电路的输出信号，因此，能够提高检测精度。
此外，也可以是，在集成电路中设置有第2电流检测电路和第2电压检测电路的情况下，控制电路使第1使能信号和第3使能信号同时转变，该第2电流检测电路在第3使能信号为激活状态时，检测在第1节点与第2节点之间流过的电流，生成输出信号，在第3使能信号为不激活状态时，停止电流检测动作，该第2电压检测电路在第4使能信号为激活状态时，检测第1节点的电压，生成输出信号，在第4使能信号为不激活状态时，停止电压检测动作。由此，能够缩短第1和第2电流检测电路的各自的电流检测周期。
本发明的第4方面的电池组具有：上述任意一项所述的集成电路；以及二次电池，其具有与第1节点连接的一端。根据本发明的第4方面，在具有至少内置有第1电压检测电路和第1电流检测电路的集成电路的电池组中，通过减少集成电路的功耗并提高检测精度，能够抑制二次电池的消耗。
附图说明
图1是示出本发明的各实施方式的便携式信息处理装置的正面侧的外观的立体图。
图2是示出图1所示的便携式信息处理装置的背面侧的外观的立体图。
图3是示出图1和图2所示的便携式信息处理装置的内部构造的剖视图。
图4是示出本发明的第1实施方式的便携式信息处理装置的结构例的电路图。
图5是用于说明始终动作中的消耗电流的时序图。
图6是用于说明间歇动作中的消耗电流的时序图。
图7是示出电池保护电路的动作定时的例子的时序图。
图8是示出旋转式发电装置的结构例的俯视图。
图9是图8所示的旋转式发电装置的剖视图。
图10是示出使用了温度差发电装置的手表装置的结构例的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，对相同的结构要素标注相同的参考标号，并省略重复的说明。
<便携式信息处理装置的构造>
图1是示出本发明的各实施方式的便携式信息处理装置的正面侧的外观的立体图。作为便携式信息处理装置，存在佩戴于用户身体的可佩戴设备等。以下，作为一例，对具有与手表相同的外观并佩戴于用户手腕的运动手表等腕设备进行说明。另外，在图1和其它附图中，各部件的形状或者尺寸比有时与实际的不同。
便携式信息处理装置100包含带部10和装置主体30。装置主体30包含外壳部31、显示部50、表圈57、按钮58-1～58-3和太阳能电池80。太阳能电池80具有供太阳光等光入射的受光面80a～80d。
如图1所示，将从显示部50的显示面的中心朝向按钮58-2的方向定义为X轴的正方向，将从显示部50的显示面的中心朝向图中上侧的带部10的方向定义为Y轴的正方向，将显示部50的显示面的法线方向上的从装置主体30远离的方向定义为Z轴的正方向。
带部10是安装在装置主体30上、用于将装置主体30佩戴于用户的部件。外壳部31为在正面侧具有开口的壳体，例如由不锈钢等金属或者树脂等构成。显示部50与外壳部31的开口嵌合，显示图像。表圈57是配置为环状地包围显示部50的外缘并用于保护和增强显示部50和外壳部31的部件。
按钮58-1～58-3被用户按压，由此，向便携式信息处理装置100通知各种指示。例如，在按下了按钮58-1～58-3中的任意一个的情况下，便携式信息处理装置100变更显示部50所显示的图像。太阳能电池80作为被供给太阳光等光的能量而发出电力的发电装置发挥功能。
图2是示出图1所示的便携式信息处理装置的背面侧的外观的立体图。如图2所示，便携式信息处理装置100的装置主体30包含光传感器部40、按钮58-4～58-6、通信端子82和充电端子83。此外，外壳部31具有凸状部32、以及位于凸状部32的顶部的测量窗部45。
光传感器部40使用光来检测脉搏等。因此，光传感器部40包含受光部41及发光部42(参照图3)、带通滤波器、AD(模拟/数字)转换器、以及驱动受光部41和发光部42而检测脉搏等的电路。测量窗部45是用于使从发光部42照射的光向外部透过、使被人体的组织反射后的光向受光部41透过的开口部。
从发光部42照射的光被血管等人体组织反射，入射到受光部41。受光部41通过对入射的光进行光电转换，生成检测信号。带通滤波器限制检测信号的频带。AD转换器将从带通滤波器输出的模拟检测信号转换为数字检测数据，将检测数据输出到CPU(中央运算装置)21(参照图3)。
在生物体的血管中流过的血液所包含的血红蛋白等对光的吸收量与心脏的搏动联动地发生变化，因此，入射到受光部41的光量与心脏的搏动的传播、即、脉搏对应地发生变化。CPU 21根据检测数据计测用户的脉搏数、脉搏间隔(R-R间隔)、脉搏变动(HRV：HeartRate Variability)等。此外，CPU 21通过适当选择从发光部42照射的光的波长，还能够根据相同的原理计测血压或者血氧浓度。另外，CPU 21也可以与周边电路一起内置于微型计算机中。
通信端子82是在便携式信息处理装置100与支架进行通信时与支架接触并传输数据的端子，包含利用螺旋弹簧等导电性部件与电路基板20(参照图3)电连接的一对通信端子82-1和82-2。充电端子83是在对便携式信息处理装置100进行充电时与支架接触并接收电力供给的端子，包含利用螺旋弹簧等导电性部件与电路基板20电连接的一对充电端子83-1和83-2。支架是在不将便携式信息处理装置100与USB(通用串行总线)标准等的连接器类直接连接的情况下进行便携式信息处理装置100的充电和数据传送的设备。
图3是示出图1和图2所示的便携式信息处理装置的内部构造的剖视图。图3中示出通过显示部50的显示面的中心的XZ平面中的便携式信息处理装置100的截面。如图3所示，便携式信息处理装置100的装置主体30包含电路基板20、CPU 21、方位传感器22、加速度传感器23、GPS(global positioning system：全球定位系统)模块28、传感器基板43、透明罩44、连接布线部46、挡风板55、接合部件56、连接布线部63、二次电池70、基板支承部75和连接布线部81。
外壳部31具有突起部34，该突起部34在外壳部31的开口外缘处向Z轴的正方向突出。此外，在由外壳部31和挡风板55包围的外壳部31的内侧设置有作为封闭空间的内部空间36。显示部50包含显示面板60、驱动显示面板60的电路、以及照明部61。显示面板60例如由反射型液晶显示面板或者EPD(electrophoretic display：电泳显示)面板等电光面板构成。
电路基板20具有正面20f和背面20r，电路基板20的端部通过基板支承部75安装在外壳部31上。在电路基板20的正面20f安装有CPU 21、方位传感器22和加速度传感器23等，在背面20r安装有其它电路元件24。
CPU 21依照安装在电路基板20上的非易失性存储器等所存储的软件进行各种控制、运算或者数据处理。例如，CPU 21驱动方位传感器22或者加速度传感器23来计测身体运动信息，控制GPS模块28来测量位置，驱动光传感器部40来计测脉搏等，驱动显示部50使其显示图像。
方位传感器22检测便携式信息处理装置100周边的磁性，根据检测出的磁性确定方位。加速度传感器23检测便携式信息处理装置100的正交的3轴方向的加速度。GPS模块28使用来自作为位置信息卫星之一的GPS卫星的卫星信号，测量便携式信息处理装置100的位置。
光传感器部40的受光部41和发光部42搭载于传感器基板43。在图3所示的例子中，2个发光部42配置于受光部41的外侧。这样，通过在2个发光部42之间配置受光部41，能够抑制从外壳部31的外周侧侵入的外部光侵入到受光部41，从而减少外部光对光传感器部40的影响。
透明罩44为如下的透明部件：设置于测量窗部45，使从发光部42照射的光向外部透过，使被人体组织反射的光向受光部41透过，并且，抑制异物向外壳部31内流入。例如，透明罩44由光硬化性树脂构成。如图3所示，透明罩44从外壳部31的凸状部32的顶部突出。连接布线部46由挠性基板等构成，将传感器基板43与电路基板20的背面20r电连接。
挡风板55配置成堵塞外壳部31的开口，安装于外壳部31的突起部34的内缘侧。挡风板55具有抑制从便携式信息处理装置100的外部向内部流入异物并且缓和从外部施加到便携式信息处理装置100的冲击的功能。作为挡风板55的材料，可以使用玻璃、丙烯树脂或者聚碳酸酯等。
接合部件56是用于提高气密性和液密性的垫片或者粘接剂等。照明部61与电路基板20的正面20f电连接，作为显示面板60的背照灯发挥功能。连接布线部63将显示面板60与电路基板20的正面20f电连接。连接布线部81将太阳能电池80与电路基板20的正面20f电连接。基板支承部75是支承电路基板20的部件。
<第1实施方式>
图4是示出本发明的第1实施方式的便携式信息处理装置的结构例的电路图。如图4所示，便携式信息处理装置100包含二次电池70、太阳能电池80、电源控制电路200和负载电路300。另外，可以省略或者变更图4所示的结构要素的一部分，或者，也可以对图4所示的结构要素附加其他结构要素。
此外，便携式信息处理装置100能够经由一对充电端子83-1以及83-2与作为设置在支架等上的外部电源的电源电路400连接。电源电路400例如与USB标准等的连接器类连接，供给稳定的5V电压。
二次电池70具有与第1节点N1连接的正极(+)、与公共电位节点(电源地)N0连接的负极(-)，蓄积太阳能电池80或者电源电路400发出的电力。作为二次电池70，例如，可以使用锂离子电池或者锂聚合物电池等可充电的电池。例如，二次电池70的最高充电电压约为4.2V。
电源控制电路200包含太阳能供电部210、开关电路(SW)220、监视电路230、USB供电部240、过充电检测电路251、过放电检测电路252、充电过电流检测电路261、放电过电流检测电路262、振荡电路270、控制电路280、P沟道功率MOS场效应晶体管QP1及QP2、二极管D1和D2、电阻R1及R2、电容器C1。另外，电阻R3和R4表示布线的电阻。
这里，过充电检测电路251、过放电检测电路252、充电过电流检测电路261、放电过电流检测电路262、振荡电路270、控制电路280、晶体管QP1及QP2、电阻R1及R2、电容器C1构成电池保护电路，该电池保护电路监视二次电池70的状态而使充电路径或者放电路径进行开闭，以保护二次电池70不产生过充电或者过放电。
此外，电池保护电路与二次电池70一起构成电池组。并且，过充电检测电路251、过放电检测电路252、充电过电流检测电路261、放电过电流检测电路262、振荡电路270和控制电路280中的至少一部分可以内置于集成电路(IC)250中，集成电路250也可以内置其它结构要素。
太阳能供电部210是将太阳能电池80等发电装置发出的电力供给到二次电池70和负载电路300的供电电路，包含升压调节器211和开关电路212。太阳能电池80的输出电压对于对二次电池70进行充电来说过低，因此，升压调节器211将太阳能电池80的输出电压升压至可充入二次电池70的电压并稳定化。
开关电路212和220例如分别由晶体管等构成。开关电路212在成为导通状态时，将升压调节器211的输出电压供给到开关电路220，并且，从第2节点N2经由晶体管QP2及QP1供给到二次电池70。开关电路220在成为导通状态时，将太阳能供电部210的输出电压经由用于防止逆流的二极管D1供给到负载电路300。
例如，升压调节器211依照MPPT(maximum power point tracking：最大功率点跟踪控制)进行电压转换。由此，太阳能供电部210向二次电池70供给规定范围内的电压。此外，在入射到太阳能电池80的光量较少、太阳能电池80的输出电压过低而无法升压至可充入二次电池70的电压的情况下，太阳能供电部210停止动作。
在充电端子83-1与充电端子83-2之间的电压高于阈值的情况下，监视电路230判定为电源电路400与便携式信息处理装置100连接并供给电力，控制成使开关电路212和220成为断开状态。在该情况下，从电源电路400供给的电压供给到USB供电部240，并且，经由用于防止逆流的二极管D2而供给到负载电路300。在除此之外的情况下，监视电路230控制成使开关电路212以及220成为导通状态。
USB供电部240是将从外部的电源电路400供给的电力供给到二次电池70和负载电路300的供电电路，从第2节点N2经由晶体管QP2及QP1向二次电池70供给用于对二次电池70进行充电的电流或者电压。例如，USB供电部240可以与二次电池70的电压对应地限制向二次电池70供给的电流。
这样，二次电池70能够蓄积从太阳能供电部210或者USB供电部240供给的电力，根据需要，供给到负载电路300。负载电路300可以包含从二次电池70被供给电力的CPU 21等电子电路、由电子电路控制的方位传感器22、加速度传感器23、GPS模块28、光传感器部40和显示部50等。或者，太阳能供电部210或者电源电路400还能够向负载电路300供给电力。
晶体管QP1及QP2串联地连接在第1节点N1与第2节点N2之间。晶体管QP1用于放电控制，具有连接在第1节点N1与第3节点N3之间的源极和漏极、以及与第1节点N1连接的背栅。另外，在本申请中，将晶体管的源极和漏极中的、与背栅连接的一方定义为源极。在晶体管QP1中存在具有与第3节点N3连接的阳极、以及与第1节点N1连接的阴极的寄生二极管。
此外，晶体管QP2用于充电控制，具有连接在第2节点N2与第3节点N3之间的源极和漏极、以及与第2节点N2连接的背栅。在晶体管QP2中存在具有与第3节点N3连接的阳极、以及与第2节点N2连接的阴极的寄生二极管。晶体管QP1及QP2依照施加到各自的栅极的控制信号CNT1及CNT2，在二次电池70的放电时和充电时，成为导通状态。
另外，也可以替代P沟道功率MOS场效应晶体管QP1及QP2，使用N沟道功率MOS场效应晶体管。在该情况下，2个N沟道功率MOS场效应晶体管可以串联地连接在二次电池70的负极(-)与公共电位节点N0之间。此外，也可以使用功率MOS场效应晶体管以外的双极型晶体管等。
电阻R1和电容器C1串联地连接在第1节点N1与公共电位节点N0之间。电阻R1和电容器C1构成对急剧的电压变化进行平滑化的低通滤波器，电阻R1与电容器C1的连接点的电压经由布线的电阻R3、R4供给到集成电路250内的第4节点N4。此外，电阻R2连接在第2节点N2与集成电路250之间，以保护集成电路250不产生静电的放电，第2节点N2的电压经由电阻R2供给到第5节点N5。
<集成电路>
在图4所示的例子中，集成电路250内置有过充电检测电路251、过放电检测电路252、充电过电流检测电路261、放电过电流检测电路262、振荡电路270和控制电路280。集成电路250使从与二次电池70的一端(正极)连接的第1节点N1经由电阻R1、R3、R4向第4节点N4供给的电压作为电源电压进行动作。
过充电检测电路251和过放电检测电路252分别内置有：分压电路，其对从第1节点N1经由电阻R1、R3、R4向检测端子MON供给的电压进行分压；以及比较器，其对由分压电路分压后的电压与基准电压进行比较。另外，电阻R1、R3、R4的电阻值也成为决定分压电路的分压比的要素。过充电检测电路251和过放电检测电路252分别通过进行间歇动作或者始终动作，检测第1节点N1的电压，生成输出信号，从输出端子OUT输出输出信号。
第2节点N2与太阳能供电部210以及USB供电部240连接，并且，经由开关电路220以及二极管D1与负载电路300连接。在从太阳能供电部210或者USB供电部240对二次电池70进行充电时，电流从第2节点N2经由晶体管QP2及QP1的导通电阻而流过第1节点N1。
此外，在从二次电池70对负载电路300进行放电时，电流从第1节点N1经由晶体管QP1及QP2的导通电阻而流过第2节点N2。因此，如果知道晶体管QP1及QP2的导通电阻，则能够根据第1节点N1与第2节点N2的电位差检测在第1节点N1与第2节点N2之间流过的电流。
充电过电流检测电路261和放电过电流检测电路262分别内置有：第1分压电路，其对从第1节点N1经由电阻R1、R3、R4向电源端子供给的电压进行分压；第2分压电路，其对从第2节点N2经由电阻R2向检测端子MON供给的电压进行分压；以及比较器，其比较由第1分压电路分压后的电压和由第2分压电路分压后的电压之差与基准电压。
另外，电阻R1、R3、R4的电阻值也成为决定第1分压电路的分压比的要素。此外，电阻R2的电阻值也成为决定第2分压电路的分压比的要素。充电过电流检测电路261和放电过电流检测电路262分别通过进行间歇动作，检测在第1节点N1与第2节点N2之间流过的电流，生成输出信号，从输出端子OUT输出输出信号。
这里，充电过电流检测电路261和放电过电流检测电路262中的一方相当于第1电流检测电路，该第1电流检测电路在第1使能信号EN1为激活状态时，检测在第1节点N1与第2节点N2之间流过的电流，生成输出信号，在第1使能信号EN1为不激活状态时，停止电流检测动作。
此外，过充电检测电路251和过放电检测电路252中的一方相当于第1电压检测电路，该第1电压检测电路在第2使能信号EN2为激活状态时，检测第1节点N1的电压，生成输出信号，在第2使能信号EN2为不激活状态时，停止电压检测动作。
另一方面，充电过电流检测电路261和放电过电流检测电路262中的另一方相当于第2电流检测电路，该第2电流检测电路在第3使能信号EN3为激活状态时，检测在第1节点N1与第2节点N2之间流过的电流，生成输出信号，在第3使能信号EN3为不激活状态时，停止电流检测动作。
此外，过充电检测电路251和过放电检测电路252中的另一方相当于第2电压检测电路，该第2电压检测电路在第4使能信号EN4为激活状态时，检测第1节点N1的电压，生成输出信号，在第4使能信号EN4为不激活状态时，停止电压检测动作。
以下，作为一例，假设充电过电流检测电路261相当于第1电流检测电路，过充电检测电路251相当于第1电压检测电路。此外，假设放电过电流检测电路262相当于第2电流检测电路，过放电检测电路252相当于第2电压检测电路。
振荡电路270例如由CR振荡电路等构成，进行振荡动作，生成具有规定频率的时钟信号CLK。控制电路280例如由包含组合电路或者顺序电路的逻辑电路等构成，与从振荡电路270供给的时钟信号CLK同步地生成第1使能信号EN1～第4使能信号EN4。另外，在使过充电检测电路251和过放电检测电路252始终动作的情况下，控制电路280始终激活第2使能信号EN2和第4使能信号EN4。
控制电路280向充电过电流检测电路261供给第1使能信号EN1，向过充电检测电路251供给第2使能信号EN2，向放电过电流检测电路262供给第3使能信号EN3，向过放电检测电路252供给第4使能信号EN4。此外，控制电路280根据过充电检测电路251、过放电检测电路252、充电过电流检测电路261和放电过电流检测电路262的输出信号，生成用于分别控制晶体管QP1及QP2的控制信号CNT1及CNT2。
过充电检测电路251在第2使能信号EN2为激活状态时，进行动作，在第1节点N1的电压高于规定电压VA时，检测过充电状态，激活输出信号，在第1节点N1的电压低于规定电压VA时，不激活输出信号。
在过充电检测电路251持续规定期间检测出过充电状态的情况下，控制电路280通过将晶体管QP2控制为截止状态，停止二次电池70的充电。另外，能够利用晶体管QP2的寄生二极管进行从二次电池70向负载电路300的电流供给。
此外，过放电检测电路252在第4使能信号EN4为激活状态时，进行动作，在第1节点N1的电压低于规定电压VB时，检测过放电状态，激活输出信号，在第1节点N1的电压高于规定电压VB时，不激活输出信号(VA>VB)。
在过放电检测电路252持续规定期间检测出过放电状态的情况下，控制电路280通过将晶体管QP1控制为截止状态，能够停止从二次电池70向负载电路300的电流供给。另外，能够利用晶体管QP1的寄生二极管进行二次电池70的充电。
充电过电流检测电路261在第1使能信号EN1为激活状态时，进行动作，在从第2节点N2流过第1节点N1的电流大于规定电流IA时，检测充电过电流，激活输出信号，在从第2节点N2流过第1节点N1的电流小于规定电流IA时，不激活输出信号。
在充电过电流检测电路261持续规定期间检测出充电过电流的情况下，控制电路280通过将晶体管QP2控制为截止状态，停止二次电池70的充电。另外，能够利用晶体管QP2的寄生二极管进行从二次电池70向负载电路300的电流供给。
此外，放电过电流检测电路262在第3使能信号EN3为激活状态时，进行动作，在从第1节点N1流过第2节点N2的电流大于规定电流IB时，检测放电过电流，激活输出信号，在从第1节点N1流过第2节点N2的电流小于规定电流IB时，不激活输出信号。
在放电过电流检测电路262持续规定期间检测出放电过电流的情况下，控制电路280通过将晶体管QP1控制为截止状态，能够停止从二次电池70向负载电路300的电流供给。另外，能够利用晶体管QP1的寄生二极管进行二次电池70的充电。
<动作定时>
图5是用于说明始终动作中的消耗电流的时序图。在图5中，在便携式信息处理装置100进行动作的期间，供给到第1或者第2电流检测电路的使能信号EN始终被激活为高电平，第1或者第2电流检测电路进行始终动作。由此，与用于取入第1或者第2电流检测电路的输出信号的检测期间Tdet无关地始终流过恒定的消耗电流Iconst，因此，功耗增大。
图6是用于说明间歇动作中的消耗电流的时序图。在图6中，供给到第1或者第2电流检测电路的使能信号EN在作为间歇周期Tint中的一部分的检测电路动作期间Top内激活为高电平，在除此以外的期间内不激活，而成为低电平。
在激活使能信号EN而第1或者第2电流检测电路的比较器的输出信号稳定后，在作为检测电路动作期间Top中的一部分的检测期间Tdet内，控制电路280取入第1或者第2电流检测电路的输出信号。通过间歇动作，如下式所示，第1或者第2电流检测电路的消耗电流的平均值Iint比始终动作时的消耗电流Iconst大幅度地减少。
Iint＝Iconst×Top/Tint
因此，控制电路280使过充电检测电路251、过放电检测电路252、充电过电流检测电路261和放电过电流检测电路262进行间歇动作，或者，使过充电检测电路251和过放电检测电路252进行始终动作，并且使充电过电流检测电路261和放电过电流检测电路262进行间歇动作。由此，能够减少集成电路250中的功耗，进而，减少便携式信息处理装置100中的功耗。另外，也可以在检测出过电流的情况下，使第1或者第2电流检测电路进行始终动作。
图7是示出电池保护电路的动作定时的例子的时序图。在图7中示出了第2使能信号EN2和设定取入过充电检测电路251的输出信号的检测期间的信号MS2、第4使能信号EN4和设定取入过放电检测电路252的输出信号的检测期间的信号MS4、第1使能信号EN1和设定取入充电过电流检测电路261的输出信号的检测期间的信号MS1、以及第3使能信号EN3和设定取入放电过电流检测电路262的输出信号的检测期间的信号MS3。
在图7所示的例子中，控制电路280使过充电检测电路251、过放电检测电路252、充电过电流检测电路261和放电过电流检测电路262进行间歇动作。在该情况下，第2使能信号EN2以间歇周期T2反复高电平的激活状态和低电平的不激活状态，第4使能信号EN4以间歇周期T4反复高电平的激活状态和低电平的不激活状态，第1使能信号EN1以间歇周期T1反复高电平的激活状态和低电平的不激活状态，第3使能信号EN3以间歇周期T3反复高电平的激活状态和低电平的不激活状态。
此外，如图7所示，控制电路280也可以使供给到充电过电流检测电路261的第1使能信号EN1和供给到放电过电流检测电路262的第3使能信号EN3同时转变。例如，也可以使第1使能信号EN1和第3使能信号EN3同时从不激活状态转变为激活状态，使第1使能信号EN1和第3使能信号EN3同时从激活状态转变为不激活状态。由此，能够缩短充电过电流检测电路261和放电过电流检测电路262各自中的电流检测周期。
当使充电过电流检测电路261或者放电过电流检测电路262进行间歇动作时，在启动时或者停止时消耗电流发生变动，因此，第1节点N1的电压发生变动，对过充电检测电路251和过放电检测电路252的检测精度产生影响。因此，控制电路280在第1使能信号EN1或者第3使能信号EN3从不激活状态向激活状态转变的期间以外的期间，取入过充电检测电路251的输出信号。
即，控制电路280在第1使能信号EN1或者第3使能信号EN3从不激活状态向激活状态转变的期间，不取入过充电检测电路251的输出信号。或者，控制电路280在取入过充电检测电路251的输出信号时，不使第1使能信号EN1和第3使能信号EN3从不激活状态转变为激活状态。
由此，即使在充电过电流检测电路261或者放电过电流检测电路262的启动时消耗电流发生变动而使第1节点N1的电压发生变动，也可避开电压发生变动的期间而取入过充电检测电路251的输出信号，因此，能够提高检测精度。
在该情况下，控制电路280也可以在第1使能信号EN1或者第3使能信号EN3从激活状态向不激活状态转变的期间以外的期间，取入过充电检测电路251的输出信号。由此，即使在充电过电流检测电路261或者放电过电流检测电路262的停止时消耗电流发生变动而使第1节点N1的电压发生变动，也可避开电压发生变动的期间而取入过充电检测电路251的输出信号，因此，能够提高检测精度。
例如，控制电路280也可以在第1使能信号EN1或者第3使能信号EN3从不激活状态转变为激活状态起经过了第1期间之后，取入过充电检测电路251的输出信号，在第1使能信号EN1或者第3使能信号EN3从激活状态转变为不激活状态起经过了第2期间之后取入过充电检测电路251的输出信号。
在该情况下，优选的是，第1期间长于第2期间。充电过电流检测电路261或者放电过电流检测电路262启动时相比于停止时，第1节点N1的电压稳定之前更花费时间，因此，通过延长从第1使能信号EN1的转变到取入过充电检测电路251的输出信号为止的期间，能够在第1节点N1的电压稳定之后取入过充电检测电路251的输出信号。
同样，控制电路280在第1使能信号EN1或者第3使能信号EN3从不激活状态向激活状态转变的期间以外的期间，取入过放电检测电路252的输出信号。由此，即使在充电过电流检测电路261或者放电过电流检测电路262的启动时消耗电流发生变动而使第1节点N1的电压发生变动，也可避开电压发生变动的期间而取入过放电检测电路252的输出信号，因此，能够提高检测精度。
在该情况下，控制电路280也可以在第1使能信号EN1或者第3使能信号EN3从激活状态向不激活状态转变的期间以外的期间，取入过放电检测电路252的输出信号。由此，即使在充电过电流检测电路261或者放电过电流检测电路262的停止时消耗电流发生变动而使第1节点N1的电压发生变动，也可避开电压发生变动的期间而取入过放电检测电路252的输出信号，因此，能够提高检测精度。
另一方面，当使过充电检测电路251或者过放电检测电路252进行间歇动作时，在启动时或者停止时消耗电流发生变动，因此，在第1节点N1与第2节点N2之间流过的电流发生变动，对充电过电流检测电路261和放电过电流检测电路262的检测精度产生影响。因此，控制电路280在第2使能信号EN2或者第4使能信号EN4从不激活状态向激活状态转变的期间以外的期间，取入充电过电流检测电路261的输出信号。
即，控制电路280在第2使能信号EN2或者第4使能信号EN4从不激活状态向激活状态转变的期间，不取入充电过电流检测电路261的输出信号。或者，控制电路280在取入充电过电流检测电路261的输出信号时，不使第2使能信号EN2和第4使能信号EN4从不激活状态转变为激活状态。
由此，即使在过充电检测电路251或者过放电检测电路252的启动时消耗电流发生变动而使在第1节点N1与第2节点N2之间流过的电流发生变动，也可避开电流发生变动的期间而取入充电过电流检测电路261的输出信号，因此，能够提高检测精度。
在该情况下，控制电路280也可以在第2使能信号EN2或者第4使能信号EN4从激活状态向不激活状态转变的期间以外的期间，取入充电过电流检测电路261的输出信号。由此，即使在过充电检测电路251或者过放电检测电路252的停止时消耗电流发生变动而使在第1节点N1与第2节点N2之间流过的电流发生变动，也可避开电流发生变动的期间而取入充电过电流检测电路261的输出信号，因此，能够提高检测精度。
同样，控制电路280在第2使能信号EN2或者第4使能信号EN4从不激活状态向激活状态转变的期间以外的期间，取入放电过电流检测电路262的输出信号。由此，即使在过充电检测电路251或者过放电检测电路252的启动时消耗电流发生变动而使在第1节点N1与第2节点N2之间流过的电流发生变动，也可避开电流发生变动的期间而取入放电过电流检测电路262的输出信号，因此，能够提高检测精度。
在该情况下，控制电路280也可以在第2使能信号EN2或者第4使能信号EN4从激活状态向不激活状态转变的期间以外的期间，取入放电过电流检测电路262的输出信号。由此，即使在过充电检测电路251或者过放电检测电路252的停止时消耗电流发生变动而使在第1节点N1与第2节点N2之间流过的电流发生变动，也可避开电流发生变动的期间而取入放电过电流检测电路262的输出信号，因此，能够提高检测精度。
此外，根据本实施方式，在具有至少内置有过充电检测电路251或者过放电检测电路252、以及充电过电流检测电路261或者放电过电流检测电路262的集成电路250的电池组中，通过减少集成电路的功耗并提高检测精度，能够抑制二次电池70的消耗。
<第2实施方式>
在第2实施方式中，图4所示的太阳能供电部210作为对从太阳能电池80以外的发电装置供给的电压进行变压或者稳定化的供电电路发挥功能。关于其他方面，第2实施方式可以与第1实施方式相同。作为第2实施方式中的发电装置，可以使用振动发电装置或者温度差发电装置等。
振动发电装置中包含电磁感应方式、压电方式和静电方式等的发电装置。作为电磁感应方式的发电装置，例如有在运动手表等腕设备中使用的旋转式发电装置。旋转式发电装置通过用户的手臂的运动使内置的旋转锤旋转，利用由齿轮增速后的旋转使发电转子以超高速旋转，将发出的电力充入电容器。
压电方式的发电装置利用在压电元件等压电材料由于振动而发生变形时产生的电动势作为电力。此外，静电方式的发电装置使用平面状的2个电极相对的构造，利用在2个电极的位置关系由于振动而发生变化时产生的电动势作为电力。
图8是示出旋转式发电装置的结构例的俯视图，图9是图8所示的旋转式发电装置的剖视图。如图8所示，旋转式发电装置90包含发电机构部90a、电压控制电路90b和电容器90c。发电机构部90a构成为通过由于用户的手臂的运动等而引起的旋转锤91的旋转进行发电。
如图8和图9所示，发电机构部90a具有外壳，该外壳包含基座92和罩93，在该外壳内设置有旋转锤91，该旋转锤91以固定在基座92上的旋转轴91a为中心进行旋转。旋转锤91具有其重心位于与旋转轴91a的位置大幅偏移的位置的形状。并且，在旋转锤91上固定有齿轮91b，齿轮91b也与旋转锤91的旋转一起旋转。
此外，在外壳内设置有伴随齿轮91b的旋转而旋转的中继齿轮94、以及伴随中继齿轮94的旋转而旋转的发电转子95。利用齿轮91b和中继齿轮94构成一般称作轮系机构的旋转运动传递机构。发电转子95具有：旋转轴；以及永久磁铁，其固定于旋转轴，在旋转轴的周围交替地具有多组N极和S极。
并且，由大致C字型的高导磁率材料构成的定子96配置成在两端部之间夹着发电转子95，在定子96的中央部分上卷绕导线而形成线圈97。此外，在旋转锤91与基座92之间配置有以可旋转的方式支承旋转锤91的轴承98，在旋转轴91a的周围的基座92的空区域中配置有电压控制电路90b和电容器90c。
在这样的发电机构部90a中，旋转锤91由于用户的手臂的运动等而旋转时，该旋转运动传递到发电转子95而使发电转子95旋转，发电转子95的永久磁铁也旋转。因此，永久磁铁的N极以及S极与定子96的两端部交替地相对，在它们相对时，从永久磁铁的N极穿过定子96内而朝向S极产生磁通。
由此，磁通沿着线圈97的卷绕轴贯穿线圈97。此外，贯穿线圈97内的磁通的朝向伴随发电转子95的旋转而反转。其结果，依照楞次定律，在线圈97中产生感应电动势，进行发电，伴随旋转锤91的旋转，从线圈97的两端输出交流电压。
另一方面，温度差发电装置使用热电元件(塞贝克元件)，利用温度差进行发电。例如，为了获得可佩戴设备的能量源，由温度差发电装置利用用户的体温与外部气体或者可佩戴设备的壳体(例如正面侧)的温度之差进行发电。
图10是使用温度差发电装置的手表装置的结构例的剖视图。如图10所示，在进行手表装置1的计时和走针的计时模块2与背盖3之间设置有温度差发电装置6。此外，温度差发电装置6的温触点6a与背盖3连接，冷触点6b经由模块罩等导热体4与外壳5连接。
在温度差发电装置6中，例如，构成温触点6a和冷触点6b的导热性的2个支承基板夹着铋-碲(Bi-Te)类的多组P型半导体材料和N型半导体材料(热电元件)，以产生规定的感应电压的方式利用电极串联地连接这些半导体材料。当在温触点6a与冷触点6b之间产生温度差时，从温度差发电装置6的两端输出直流电压。
在以上的实施方式中，对将本发明应用于便携式信息处理装置的情况进行了说明，但本发明还能够应用于以充电池为对象的一般的充电IC、功率管理IC。这样，本发明不限定于以上说明的实施方式，在该技术领域中具有通常知识的人能够在本发明的技术构思内进行多种变形。

Claims (9)

1.一种便携式信息处理装置，其具有：
二次电池，其蓄积电力；
供电电路，其向所述二次电池供给电力；
负载电路，其具有从所述二次电池被供给电力的电子电路、以及由所述电子电路控制的传感器；
第1电流检测电路，其在第1使能信号为激活状态时，检测在第1节点与第2节点之间流过的电流，生成输出信号，在所述第1使能信号为不激活状态时，停止电流检测动作，其中，该第1节点与所述二次电池连接，该第2节点与所述供电电路或者所述负载电路连接；
第1电压检测电路，其检测所述第1节点的电压，生成输出信号；以及
控制电路，其生成所述第1使能信号并供给到所述第1电流检测电路，在所述第1节点的电压随着所述第1使能信号从不激活状态向激活状态转变而发生变动的期间，不取入所述第1电压检测电路的输出信号。
2.一种便携式信息处理装置，其具有：
二次电池，其蓄积电力；
供电电路，其向所述二次电池供给电力；
负载电路，其具有从所述二次电池被供给电力的电子电路、以及由所述电子电路控制的传感器；
第1电流检测电路，其在第1使能信号为激活状态时，检测在第1节点与第2节点之间流过的电流，生成输出信号，在所述第1使能信号为不激活状态时，停止电流检测动作，其中，该第1节点与所述二次电池的一端连接，该第2节点与所述供电电路或者所述负载电路连接；
第1电压检测电路，其检测所述第1节点的电压，生成输出信号；以及
控制电路，其生成所述第1使能信号，供给到所述第1电流检测电路，在所述第1使能信号从不激活状态转变为激活状态起经过了第1期间之后，取入所述第1电压检测电路的输出信号，
所述第1期间是所述第1节点的电压随着所述第1使能信号从不激活状态向激活状态转变而发生变动的期间。
3.一种集成电路，其具有：
第1电流检测电路，其在第1使能信号为激活状态时，检测在第1节点与第2节点之间流过的电流，生成输出信号，在所述第1使能信号为不激活状态时，停止电流检测动作；以及
第1电压检测电路，其检测所述第1节点的电压，生成输出信号；以及
控制电路，其生成所述第1使能信号并供给到所述第1电流检测电路，在所述第1节点的电压随着所述第1使能信号从不激活状态向激活状态转变而发生变动的期间，不取入所述第1电压检测电路的输出信号。
4.根据权利要求3所述的集成电路，其中，
所述控制电路在所述第1使能信号从激活状态向不激活状态转变的期间，不取入所述第1电压检测电路的输出信号。
5.根据权利要求3或者4所述的集成电路，其中，
所述控制电路在所述第1使能信号从不激活状态转变为激活状态起经过了第1期间之后，取入所述第1电压检测电路的输出信号，在所述第1使能信号从激活状态转变为不激活状态起经过了第2期间之后，取入所述第1电压检测电路的输出信号，所述第1期间长于所述第2期间。
6.根据权利要求3或者4所述的集成电路，其中，
所述第1电压检测电路在第2使能信号为激活状态时，检测所述第1节点的电压，生成输出信号，在所述第2使能信号为不激活状态时，停止电压检测动作，
所述控制电路生成所述第2使能信号并供给到所述第1电压检测电路，在所述第2使能信号从不激活状态向激活状态转变的期间以外的期间，取入所述第1电流检测电路的输出信号。
7.根据权利要求6所述的集成电路，其中，
所述控制电路在所述第2使能信号从激活状态向不激活状态转变的期间以外的期间，取入所述第1电流检测电路的输出信号。
8.根据权利要求3或者4所述的集成电路，其中，该集成电路还具有：
第2电流检测电路，其在第3使能信号为激活状态时，检测在所述第1节点与所述第2节点之间流过的电流，生成输出信号，在所述第3使能信号为不激活状态时，停止电流检测动作；以及
第2电压检测电路，其在第4使能信号为激活状态时，检测所述第1节点的电压，生成输出信号，在所述第4使能信号为不激活状态时，停止电压检测动作，
所述控制电路使所述第1使能信号与所述第3使能信号同时转变。
9.一种电池组，其具有：
权利要求3～8中的任意一项所述的集成电路；以及
二次电池，其具有与所述第1节点连接的一端。
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