JP2001169463A - 二次電池の充放電制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】二次電池の完全放電後にも再充電ができ、しか
も、複数の電池パックの並列接続時に、他電池パックか
らの電流の回り込みに対しても誤充電しない充放電制御
回路。 【解決手段】充電器検出端子ＯＣＶに所定値以上の電圧
が印加されたときは、充電制御スイッチを導通させ、二
次電池への充電を可能とするとともに、充電器検出端子
ＯＣＶの電圧が所定値以下のときは、前記充電制御スイ
ッチを非導通させ、前記二次電池への充電を禁止する制
御手段を設けた、外部に接続された二次電池の過充電状
態を検出すると、外部に接続された充電制御スイッチを
非導通にさせ、該二次電池の充電を中断させる、二次電
池の充放電制御回路。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種携帯機器等に
使用されるリチウムイオン二次電池等の二次電池パック
内の過充電及び過放電を防止する充放電制御回路に関す
るものであり、特に、電池寿命や電池の安全性の確保等
の観点から最適な充放電制御回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種携帯機器の普及に伴い多用されるリ
チウムイオン二次電池等の二次電池は、その構造上、化
学的性質上、過充電状態においては電池内部にガスが発
生し、漏液等を生ずる場合があり、また、過放電状態に
おいては電極が溶液中に溶出する等の問題が発生する場
合があり、電池の破壊、電池特性の劣化等を引き起こす
虞がある。そこで、従来より、過充電、過放電に対して
種々の対策が施されている。

【０００３】図７に、従来より使用されているリチウム
イオン二次電池等の二次電池パック２００、２０８の内
部回路図を示す。本例では、ノートパソコン用電源とし
て示されており、逆流防止用のダイオードＤ１、及びＤ
２を介して２組の電池パック２００、２０８がノートパ
ソコン内部回路２０５（以下、ノートＰＣ内部回路）に
接続されている。

【０００４】電池パック２００内は、複数組の二次電池
セル（図７では３組の二次電池セル２０２Ｈ、２０２
Ｍ、２０２Ｌ）が直列に接続されて電池２０２を構成し
ており、電池２０２の負電圧側が電池パック２００のマ
イナス端子Ｂａｔｔ−に接続され、正電圧側には放電制
御用Ｐ型フィールドエフェクトトランジスタ（以下、Ｆ
ＥＴ）２０３のソース端子が接続されている。更に、同
ＦＥＴ２０３のドレイン端子は充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２
０４のドレイン端子に接続され、同ＦＥＴ２０４のソー
ス端子が電池パック２００のプラス端子Ｂａｔｔ＋に接
続されて、電池パック２００のマイナス端子Ｂａｔｔ−
とプラス端子Ｂａｔｔ＋の間に電池電圧が出力され、負
荷であるノートＰＣ内部回路２０５に供給されている。
また、充電器（不図示）が接続されたことを検出するた
めに充電器検出端子ＯＣＶが電池パック２００のプラス
端子Ｂａｔｔ＋に接続されており、更に、両端子間には
電池パック２００と充電器（不図示）とを誤って逆接続
した時の過大電流を防止するため、電流制限抵抗Ｒ２０
１が挿入されている。

【０００５】充放電制御回路２０１には、電圧検出回路
２２０が各電池セル２０２Ｈ，２０２Ｍ，２０２Ｌ毎に
接続されており、各電池セル２０２Ｈ，２０２Ｍ，２０
２Ｌの電圧値をモニタしている。各電池セル２０２Ｈ，
２０２Ｍ，２０２Ｌはセル毎に独立した構造を有してお
り、それぞれ独立に過充電、過放電に対して保護する必
要があるためである。そして、少なくとも一つの電池セ
ル２０２Ｈ，２０２Ｍ，２０２Ｌが過充電状態となれ
ば、該当する電圧検出回路２２０の出力が反転し、各電
圧検出回路２２０の論理和を出力する過充電制御回路２
３１により充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４のゲート端子Ｃ
ＯＵＴをハイレベルとして、同ＦＥＴ２０４を非導通と
して充電経路を切断する。

【０００６】また、逆に、少なくとも一つの電池セル２
０２Ｈ，２０２Ｍ，２０２Ｌが過放電状態となれば、該
当する電圧検出回路２２０の出力が反転し、各電圧検出
回路２２０の論理和を出力する過放電制御回路２３２に
より放電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０３のゲート端子ＤＯＵＴ
をハイレベルとして、同ＦＥＴ２０３を非導通として放
電経路を切断する。同時にラッチ回路２４０にて過放電
状態をラッチして、充放電制御回路２０１をスタンバイ
状態に移行させる。そして、この時、過充電状態を検出
していなければ、バイアス回路２５０を非活性とし充放
電制御回路２０１内の内部バイアスを止めて完全な休止
状態に移行する。この時、充放電制御回路２０１内での
電流消費はなくなるので、以降、内部バイアスを供給し
ていた二次電池２０２の消耗はなくなり、長期間にわた
って電池電圧は保持される。従って、過放電状態で休止
した後、必要以上に電池電圧を低下させ電池特性を劣化
させるような状態になることはない。

【０００７】再充電の際には、電池パックのマイナス端
子Ｂａｔｔ−に充電器（不図示）のマイナス端子を、電
池パックのプラス端子Ｂａｔｔ＋に充電器（不図示）の
プラス端子をそれぞれ接続することにより、充電器検出
端子ＯＣＶがハイレベルとなるので、過放電状態をラッ
チしていたラッチ回路２４０がリセットされて充放電制
御回路２０１はスタンバイ状態を脱し、バイアス回路２
５０が動作を開始して内部バイアスが印加される。過充
電制御回路２３１により充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４の
ゲート端子ＣＯＵＴがローレベルとなり、同ＦＥＴ２０
４を導通して充電が開始される。この状態は、過充電状
態が検出されるまで続き、各電池セル２０２Ｈ、２０２
Ｍ、２０２Ｌを充電する。

【０００８】次に、電池パック２００が過放電状態にあ
り、他電池パック２０８が充電状態にある場合を考え
る。この時、電池パック２００のプラス端子Ｂａｔｔ＋
の電圧は低レベルであるが、ダイオードＤ１のカソー
ド、即ち、ダイオードＤ２のカソードは高い電圧レベル
であり、ダイオードＤ２は逆バイアスされ逆方向リーク
電流が電池パック２００に流れ込むことになる。このリ
ーク電流により、充電器検出端子ＯＣＶの電圧レベルが
上昇すると、充放電制御回路２０１は、充電器（不図
示）が接続されたものと誤認識して内部バイアスをオン
して、誤って充電動作に移行してしまう可能性がある。
この誤動作を防止するため、本例においては、充電器検
出端子ＯＣＶにリーク電流引き抜き用Ｎ型ＦＥＴ（Ｍ
１）を接続し、スタンバイ状態において導通させること
によりリーク電流を基準電位に逃がす構成を設けてい
る。リーク電流引き抜き用Ｎ型ＦＥＴ（Ｍ１）の導通
時、３００μＡ程度のリーク電流に対して充電器検出端
子ＯＣＶの残留電圧を０．３Ｖ程度に調整することによ
り、ラッチ解除による充電動作の誤起動を防止してい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記した充放電制御回
路２０１では、過放電状態への移行後は、全ての電池セ
ル２０２Ｈ、２０２Ｍ、２０２Ｌが過充電状態ではない
という条件のもとで内部バイアスが休止状態となり、電
池２０２の消耗はなくなり、長期間にわたって電池電圧
は保持される。

【００１０】しかしながら、電池２０２自体、また、充
放電制御回路２０１等には、僅かではあるが電流のリー
クが存在し、長期間に渡る放置では電池電圧は徐々に減
少し、最終的には完全に放電され残留電圧はゼロにな
る。この状態に至ると、充放電制御回路２０１の電源が
なくなってしまい、動作不能により再充電が不可能とな
ってしまうという問題がある。

【００１１】この不具合を回避する方法として考えられ
る電池パック３００の回路図を図８に示す。図８の充放
電制御回路３０１中の充電制御用出力回路Ｚが対策回路
の例である。かかる充電制御用出力回路Ｚでは、充電制
御用Ｐ型ＦＥＴ２０４のゲート端子ＣＯＵＴを抵抗Ｒ３
０２を介して基準電位に接続し、電池電圧に関係なく充
電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４のゲート端子ＣＯＵＴ電位を
ローレベルに保つ。従って、充電器（不図示）等が接続
されると電池電圧に関わりなく充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２
０４は導通状態となり、電池が完全に放電してしまった
後でも再充電をすることができる。

【００１２】また、過充電時に充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２
０４を非導通状態にするため、充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２
０４のゲート端子ＣＯＵＴにコレクタ端子を、充電器検
出端子ＯＣＶにエミッタ端子をそれぞれ接続し、充電器
検出端子ＯＣＶを抵抗Ｒ３０１を介してベース端子に接
続したＰＮＰ型バイポーラトランジスタＱ３０２を有
し、更に、ベース端子にベースバイアス印加用のＮＰＮ
型バイポーラトランジスタＱ３０１を接続する構成とな
っている。ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ３０１の
ベース端子は過充電制御回路２３１により制御され、過
充電時にＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ３０１を導
通してバイアス電流を印加し、ＰＮＰ型バイポーラトラ
ンジスタＱ３０２を導通して充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０
４のゲート端子ＣＯＵＴを充電器検出端子ＯＣＶに接続
する。充電器（不図示）等が接続されている場合には充
電器検出端子ＯＣＶがハイレベルであるので、充電制御
用Ｐ型ＦＥＴ２０４のゲート端子ＣＯＵＴ・ソース端子
間の電位差がなくなり充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４は非
導通になって、過充電時に誤充電を防止することができ
る。

【００１３】しかながら、本例においては、他電池パッ
ク２０８からのダイオードＤ２を介しての逆方向リーク
電流の回り込みに対して、充電制御用出力回路Ｚの正常
動作ができず問題となる。即ち、少なくとも一つの電池
セル２０２Ｈ、２０２Ｍ、２０２Ｌが過放電状態とな
り、過放電状態以外の電池セルの中に過充電状態の電池
セルが混在している場合、過放電状態をラッチさせてお
くためにラッチ回路２４０がリセットしないようにリー
ク電流引き抜き用Ｎ型ＦＥＴ（Ｍ１）が導通すると共
に、充電を停止させるため充電制御用出力回路Ｚが充電
制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４のゲート端子ＣＯＵＴをハイレ
ベルにするべく動作する。しかし、この時の充電器検出
端子ＯＣＶの電位は、リーク電流引き抜き用Ｎ型ＦＥＴ
（Ｍ１）の導通により、０．３Ｖ程度に低下しており電
流制限抵抗Ｒ２０１を介した電池パック３００のプラス
端子Ｂａｔｔ＋、すなわち充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４
のソース端子電位より低下している。故に、低下した充
電器検出端子ＯＣＶの電圧を充電制御用出力回路Ｚを介
して充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４のゲート端子ＣＯＵＴ
に接続しても条件によっては、充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２
０４のゲート端子ＣＯＵＴ・ソース端子間の電位差は同
ＦＥＴの閾値電圧よりも大きなままであり、充電制御用
Ｐ型ＦＥＴ２０４は非導通状態にはなりえず充電制御用
出力回路Ｚは正常動作しない。

【００１４】以上説明したように、図７に示す充放電制
御回路２０１では、過放電後の電池２０２の消耗を極限
まで低減して、不必要な電池電圧の低下を止め電池特性
の劣化を防止し、また、他電池パック２０８からの誤充
電を防止することができるものであるが、電池電圧の完
全放電後の再充電ができず問題である。

【００１５】また、図８に示す充放電制御回路３０１で
は、電池電圧の完全放電後の再充電が可能となるが、他
電池パック２０８からの誤充電の防止機能との整合がと
れず、他電池パック２０８からのダイオードＤ２を介し
ての逆方向リーク電流の回り込み時に誤充電を禁止する
ことができず問題である。

【００１６】本発明は、上記の問題点を解決するために
為されたものであり、複数の電池パックを並列接続して
使用した場合においても他の電池パックによる誤充電を
防止すること、及び、電池電圧の完全放電後においても
再充電を可能とすることの２つの課題を整合させつつ、
これらの課題を同時に解決することが可能な二次電池の
充放電制御回路を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１に係る二次電池の充放電制御回路は、外部に接
続された二次電池の過充電状態を検出すると、外部に接
続された充電制御スイッチを非導通にさせ、該二次電池
の充電を中断させる充放電制御回路において、充電器検
出端子に所定値以上の電圧が印加されたときは、前記充
電制御スイッチを導通させ、前記二次電池への充電を可
能とするとともに、前記充電器検出端子の電圧が所定値
以下のときは、前記充電制御スイッチを非道通にさせ、
前記二次電池への充電を禁止する制御手段を設けたこと
を特徴とする。

【００１８】かかる請求項１の二次電池の充放電制御回
路では、充電器検出端子に所定値以上の電圧が印加され
た場合にのみ充放電制御回路は充電状態に設定されたも
のと判断し、外部に接続された充電制御スイッチを導通
する。これにより、充電器による外部に接続された二次
電池の充電が可能となる。この時の動作には、二次電池
の電池電圧は介在しておらず、従って、二次電池の電池
電圧が完全に放電した場合でも、再充電が可能となる。
また、充電器検出端子に印加される電圧が所定値以下の
場合には充電制御スイッチを非導通にして充電を禁止し
ているので、二次電池からなる複数の電池パックを並列
接続した際に他電池パックから電流が回り込むことに起
因して、充電器検出端子の電圧が上昇しても、所定電圧
値以下であれば、誤って充電が開始されてしまうことは
ない。

【００１９】また、請求項２に係る二次電池の充放電制
御回路は、請求項１の二次電池の充放電制御回路におい
て、制御手段は、所定値以上の電圧に基づき導通して充
電制御スイッチを導通させるとともに、所定値以下の電
圧に基づき非導通になり充電制御スイッチを非導通にす
る第１スイッチング素子を含むことを特徴とする。

【００２０】かかる請求項２の二次電池の充放電制御回
路では、充電器検出端子に所定値以上の電圧が印加され
た場合にのみ第１スイッチング素子を導通して充電制御
スイッチを導通し、充電器検出端子に印加される電圧が
所定値以下の場合には第１スイッチング素子を非導通に
して充電制御スイッチを非導通にする。このように、充
電器検出端子に印加される所定電圧値を境にして第１ス
イッチング素子の導通状態を切り替える閾値を設けるこ
とができるので、所定の閾値電圧で確実に充電制御スイ
ッチの導通状態を切り替え、充電可能状態と充電禁止状
態の各状態を制御することができる。

【００２１】更に、請求項３に係る二次電池の充放電制
御回路は、請求項２の二次電池の充放電制御回路におい
て、第１スイッチング素子はバイポーラトランジスタか
ら構成され、そのコレクタ端子が充電制御スイッチの開
閉制御端子に、ベース端子が充電器検出端子に、エミッ
タ端子が二次電池の基準電位にそれぞれ接続されている
ことを特徴とする。

【００２２】かかる請求項３の充放電制御回路では、バ
イポーラトランジスタを第１スイッチング素子としてお
り、このバイポーラトランジスタが導通することにより
充電制御スイッチを導通する。本構成におけるバイポー
ラトランジスタは、エミッタ端子を基準電位としたオー
プンコレクタ構成をしているので、バイポーラトランジ
スタが導通するには、エミッタ端子に対してベース端子
にベース・エミッタ間の順方向電圧である略０．７Ｖが
印加されればよい。従って、所定電圧値の設定は、特別
な構成を必要とすることなく、充電制御スイッチを導通
制御するオープンコレクタ接続されたバイポーラトラン
ジスタの動作電圧である略０．７Ｖに自動的に設定する
ことができる。

【００２３】また、、請求項４に係る二次電池の充放電
制御回路は、請求項２の二次電池の充放電制御回路にお
いて、第１スイッチング素子は、ダーリントン接続され
たバイポーラトランジスタから構成され、そのコレクタ
端子が充電制御スイッチの開閉制御端子に、ベース端子
が充電器検出端子に、エミッタ端子が二次電池の基準電
位にそれぞれ接続されていることを特徴とする。

【００２４】かかる請求項４の充放電制御回路では、オ
ープンコレクタ回路の駆動手段が、高駆動能力のダーリ
ントン接続されたバイポーラトランジスタで構成されて
いるので、単一のバイポーラトランジスタで構成された
オープンコレクタ回路に比して駆動能力が大きく、充電
制御スイッチの開閉制御端子の負荷が重くても高速に駆
動できる。加えて、駆動を開始するベース端子電圧がダ
ーリントン接続であるため、単一のオープンコレクタ回
路の２倍である略１．４Ｖと高い。従って、所定電圧値
の設定は、特別な構成を必要とすることなく、略１．４
Ｖに自動的に設定することができると共に、規定電圧値
自体が高く設定できるので、他電池パックから電流が回
り込み、充電器検出端子の電圧が上昇することによる誤
充電を、より確実に防止することが可能となる。

【００２５】また、請求項５に係る二次電池の充放電制
御回路は、請求項２の二次電池の充放電制御回路におい
て、第１スイッチング素子はフィールドエフェクトトラ
ンジスタから構成され、そのドレイン端子が充電制御ス
イッチの開閉制御端子に、ゲート端子が充電器検出端子
に、ソース端子が二次電池の基準電位にそれぞれ接続さ
れていることを特徴とする。

【００２６】かかる請求項５の二次電池の充放電制御回
路では、充電制御スイッチの開閉制御端子をオープンド
レイン回路で構成するので、駆動にはオープンドレイン
回路のゲート端子を閾値電圧以上にバイアスするだけで
よい。従って、所定電圧値の設定は、特別な構成を必要
とすることなく、フィールドエフェクトトランジスタの
閾値電圧に自動的に設定することができる。

【００２７】更に、請求項６に係る二次電池の充放電制
御回路は、請求項２の二次電池の充放電制御回路におい
て、制御手段は、第１スイッチング素子が導通する充電
器検出端子の電圧を所定値以上に調整する調整手段を備
えたことを特徴とする。

【００２８】かかる請求項６の二次電池の充放電制御回
路では、充電器検出端子から調整手段を介して、電圧レ
ベルをシフトした電圧値を第１スイッチング素子に印加
する。従って、調整手段の電圧レベルのシフト量を適当
に調整することにより、充放電制御回路が充電状態に設
定されたものと判断する充電器検出端子の所定電圧値を
自由に設定でき好都合である。

【００２９】また、請求項７に係る二次電池の充放電制
御回路は、請求項２の二次電池の充放電制御回路におい
て、前記二次電池の過充電状態を検出する過充電検出手
段を備え、制御手段は、過充電検出手段から出力される
過充電検出信号に基づいて第１スイッチング素子を非導
通にする第２スイッチング素子を含むことを特徴とす
る。

【００３０】かかる請求項７の二次電池の充放電制御回
路では、過充電検出信号に基づいて、第１スイッチング
素子を非導通にする第２スイッチング素子を有するの
で、充電器検出端子に所定値以上の電圧が印加されて、
充放電制御装置が充電状態に設定されたものと判断して
も、過充電検出信号に基づき充電制御スイッチの導通を
禁止することができる。従って、充電器が接続されたと
しても、過充電状態の電池セルが存在する場合には、誤
って充電が行われ電池特性の劣化や安全性等の問題が生
ずることはなく好都合である。

【００３１】更に、請求項８に係る二次電池の充放電制
御回路は、請求項７の二次電池の充放電制御回路におい
て、第２スイッチング素子はバイポーラトランジスタか
ら構成され、そのコレクタ端子が第１スイッチング素子
に、ベース端子が過充電検出信号に、エミッタ端子が二
次電池の基準電位にそれぞれ接続されていることを特徴
とする。

【００３２】かかる請求項８の二次電池の充放電制御回
路では、第２スイッチング素子を構成するバイポーラト
ランジスタはオープンコレクタ回路である。従って、ベ
ース端子にバイアスされた過充電検出信号を電流増幅し
てコレクタ電流を出力するので、速やかに第１スイッチ
ング素子の導通状態を確定することができ、迅速な充電
動作状態の確定をすることができる。

【００３３】また、請求項９に係る二次電池の充放電制
御回路は、請求項７の二次電池の充放電制御回路におい
て、第２スイッチング素子はインバータから構成され、
その電源端子が充電器検出端子に、入力端子が過充電検
出信号に、出力端子が第１スイッチング素子にそれぞれ
接続されていることを特徴とする。

【００３４】かかる請求項９の二次電池の充放電制御回
路では、第２スイッチング素子はインバータで構成さ
れ、更に、電源電圧端子が充電器検出端子に接続されて
いる。所定電圧値の検出信号が第１スイッチング素子を
非導通にするインバータの電源電圧と兼用されており、
インバータ動作をさせると同時に所定電圧値の出力もす
ることができる。また、過充電検出信号との論理的整合
性もとりやすく好適である。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る充放電制御回
路について、本発明を具体化した第１及び第２実施形態
に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発
明を具体化した第１実施形態の充放電制御回路１ａを示
す。尚、図１の構成の内、従来技術で示したものと同一
の構成部分は、同一の符号を付して示し、その説明を省
略する。

【００３６】充電制御用出力回路Ａが充電制御用Ｐ型Ｆ
ＥＴ２０４の導通状態を制御する本実施形態に係る出力
回路である。充電器検出端子ＯＣＶに抵抗Ｒ１が接続さ
れ、抵抗Ｒ１の他端がオープンコレクタ構成のＮＰＮ型
バイポーラトランジスタＱ２のベース端子に接続され
て、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ２に駆動用のバ
イアス電流を供給する。そして、ＮＰＮ型バイポーラト
ランジスタＱ２のエミッタ端子が基準電位に接続される
と共に、コレクタ端子が充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４の
ゲート端子ＣＯＵＴを介して充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０
４に接続される。また、ベース端子には抵抗Ｒ１に加え
て、オープンコレクタ構成のＮＰＮ型バイポーラトラン
ジスタＱ１のコレクタ端子が接続されており、ＮＰＮ型
バイポーラトランジスタＱ１のエミッタ端子は基準電位
に、ベース端子は過充電制御回路２３１からの過充電制
御信号が接続されている。ＮＰＮ型バイポーラトランジ
スタＱ１は、過充電制御信号を受けると駆動し、充電器
検出端子ＯＣＶから供給されるＮＰＮ型バイポーラトラ
ンジスタＱ２のバイアス電流をバイパスしてＮＰＮ型バ
イポーラトランジスタＱ２をオフとする。

【００３７】本構成では充電制御用ＦＥＴ２０４はＰ型
のＦＥＴであるので、ソース端子に対してゲート端子Ｃ
ＯＵＴが閾値電圧以上の負電圧にバイアスされれば導通
する。ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ２が動作すれ
ばコレクタ端子は電流を引き込み、この電流は充電制御
用Ｐ型ＦＥＴ２０４のゲート端子ＣＯＵＴ・ソース端子
間に接続されている抵抗Ｒ２０２を介してリチウムイオ
ン二次電池等の電池パック１００ａのプラス端子Ｂａｔ
ｔ＋から引き抜かれるので、ゲート端子ＣＯＵＴはソー
ス端子に対して負の電圧が印加され、充電制御用Ｐ型Ｆ
ＥＴ２０４が導通状態となり、リチウムイオン等の二次
電池２０２の充電が行われる。逆に、ＮＰＮ型バイポー
ラトランジスタＱ２がオフとなれば電流は流れなくな
り、充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４のゲート端子ＣＯＵＴ
・ソース端子間は抵抗Ｒ２０２を介して同電位となるの
で、充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４は非導通となり、二次
電池２０２への充電パスは切断される。

【００３８】今、充放電制御回路１ａ内の各電池セル２
０２Ｈ、２０２Ｍ、２０２Ｌをモニタしている電圧検出
回路２２０が、過充電状態を検出していないとすると、
各電圧検出回路２２０の論理和を出力する過充電制御回
路２３１の出力は、過充電制御信号を出力せず、ＮＰＮ
型バイポーラトランジスタＱ１はオフ状態となって、バ
イアス電流をバイパスするパスはオフする。この状態に
おいて、電池パック１００ａのマイナス端子Ｂａｔｔ−
とプラス端子Ｂａｔｔ＋との間に、マイナス端子Ｂａｔ
ｔ−を基準電位として正の電圧が印加されたとすると、
この電圧は、充電器検出端子ＯＣＶにも同時に印加さ
れ、抵抗Ｒ１を介してＮＰＮ型バイポーラトランジスタ
Ｑ２のベース端子がバイアスされる。この時、ベース端
子の電位がＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ２の動作
に必要なベース端子・エミッタ端子間の順方向電圧（以
下、Ｖｂｅ）である略０．７Ｖとなれば、ＮＰＮ型バイ
ポーラトランジスタＱ２は動作する。この時のバイアス
電流は、抵抗Ｒ１の両端に印加される電圧で決定され
る。抵抗Ｒ１のＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ２側
の端子電圧は、同トランジスタＱ２のＶｂｅ電圧である
ので、Ｖｂｅ電圧より高い電圧が充電器検出端子ＯＣＶ
に印加されれば、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ２
がオンして充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４が導通し、充電
可能となる。この電圧はＶｂｅ電圧より略０．７Ｖであ
る。

【００３９】ここで、充電動作に必要とされる電圧は、
マイナス端子Ｂａｔｔ−とプラス端子Ｂａｔｔ＋との間
に印加される充電用の電圧のみであり、電池電圧には依
存しない。従って、長期間の放置により電池電圧が完全
に放電してしまい残留電圧がなくなっていても、再充電
することができる。

【００４０】また、電池電圧は残存しているが少なくと
も１つの電池セル２０２Ｈ、２０２Ｍ、２０２Ｌが過放
電状態の場合には、過放電制御回路２３２の出力が過放
電制御信号を出力してラッチ回路２４０をセットする。
この時、他電池パック２０８からダイオードＤ２を介し
て逆方向リーク電流が回り込んでも、リーク電流引き抜
き用Ｎ型ＦＥＴ（Ｍ１）が導通しているので、充電器検
出端子ＯＣＶの電圧は０．３Ｖ程度の低い電圧値に保た
れる。充電動作が開始される充電器検出端子ＯＣＶの電
圧は略０．７Ｖ以上に設定されているのでリーク電流回
り込みによる誤充電動作が開始されることはない。

【００４１】次に、充放電制御回路１ａ内の何れかの電
池セル２０２Ｈ、２０２Ｍ、２０２Ｌについて電圧検出
回路２２０が、過充電状態を検出したとすると、各電圧
検出回路２２０の論理和を出力する過充電制御回路２３
１の出力は、過充電制御信号を出力し、ＮＰＮ型バイポ
ーラトランジスタＱ１はオン状態となってＮＰＮ型バイ
ポーラトランジスタＱ２のバイアス電流をバイパスす
る。この状態においては、充電器検出端子ＯＣＶに印加
される電圧によるバイアス電流は、抵抗Ｒ１を介してＮ
ＰＮ型バイポーラトランジスタＱ１により基準電位にバ
イパスされてしまい、電池パック１００ａに充電器（不
図示）を接続したとしても、ＮＰＮ型バイポーラトラン
ジスタＱ２のベース端子にはバイアス電流は供給されな
い。従って、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ２はオ
フ状態を維持し、充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４は非導通
を保ち、二次電池２０２への充電パスは切断された状態
を維持する。

【００４２】この動作は、何れかの電池セル２０２Ｈ、
２０２Ｍ、２０２Ｌが過充電状態であることを電圧検出
回路２２０が検出すれば確実に行われるので、過放電電
池セルと過充電電池セルとが混在した状態で、他電池パ
ック２０８からのダイオードＤ２を介しての逆方向リー
ク電流の回り込みがある場合にも、確実に誤充電を防止
することが可能となる。

【００４３】図２は本発明を具体化した第１実施形態に
おける第１変形例である充放電制御回路１ｂを示す。
尚、図２の構成の内、従来技術で示したものと同一の構
成部分は、同一の符号を付して示し、その説明を省略す
る。充電制御用出力回路Ｂが充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０
４の導通状態を制御する本変形例に係る出力回路であ
る。抵抗Ｒ１、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ１、
及びＱ２の構成は、図１に示した第１実施形態の具体例
である充放電制御回路１ａと同じである。本変形例の充
放電制御回路１ｂでは充放電制御回路１ａに加えて、抵
抗Ｒ１と充電器検出端子ＯＣＶとの間に電圧変換回路２
を挿入している点が異なっている。この電圧変換回路２
を介してＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ２のベース
にバイアス電流が供給される際、充電器検出端子ＯＣＶ
の電圧から所定の電圧レベルだけ降圧された電圧が抵抗
Ｒ１に印加される。ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ
２がオンするときのＶｂｅ電圧は、第１実施形態の具体
例である充放電制御回路１ａの場合と同じであるので、
バイアス電流の経路に電圧変換回路２が挿入されている
分だけ充電器検出端子ＯＣＶが高い電圧で充電動作を開
始することとなる。従って、電圧変換回路２で設定した
所定の充電器検出端子ＯＣＶ電圧で充電を開始させるこ
とができる。また、充電開始時の充電器検出端子ＯＣＶ
電圧を、他電池パック２０８からダイオードＤ２を介し
て逆方向リーク電流が回り込んだ際の充電器検出端子Ｏ
ＣＶ電圧である略０．３Ｖに対して大きくすることがで
きるので、より確実に誤充電防止をすることができる。

【００４４】図３には、本実施形態において使用可能な
各種の電圧変換回路２の具体例を示す。図３（ａ）は、
充電動作を開始させたい電圧値に調整するため、所定の
数のダイオードをアノード端子とカソード端子とをそれ
ぞれ直列に接続したものである。直列接続されたダイオ
ード列の両端の端子の内、アノード端子は電圧変換回路
２の入力端子となり、カソード端子は電圧変換回路２の
出力端子となる。図２におけるＮＰＮ型バイポーラトラ
ンジスタＱ２のベース端子にバイアス電流が流れる際、
本ダイオード列にも電流が流れることにより、ダイオー
ド１つあたり略０．７Ｖの順方向電圧の電位降下が発生
する。所定数のダイオードの数だけ電圧降下が重なり、
所定電圧だけ降圧されることとなる。

【００４５】図３（ｂ）は、電圧変換素子として、ツェ
ナーダイオードの逆バイアス特性である定電圧特性を利
用したものである。ツェナーダイオードのカソード端子
を電圧変換回路２の入力端子とし、アノード端子を電圧
変換回路２の出力端子とする。本具体例も図３（ａ）の
ダイオード列の場合と同様、図２におけるＮＰＮ型バイ
ポーラトランジスタＱ２のベース端子にバイアス電流が
流れる際、本ツェナーダイオードに逆方向電流が流れて
逆バイアスされ、所定電圧の降圧が得られる。

【００４６】図３（ｃ）は、電圧変換素子として、ＦＥ
Ｔ素子をダイオード接続したものである。即ち、Ｎ型Ｆ
ＥＴ素子の場合は、ドレイン端子とゲート端子とを接続
してアノード端子とし、ソース端子をカソード端子とす
る。Ｐ型ＦＥＴ素子の場合は、ソース端子をアノード端
子とし、ゲート端子とドレイン端子とを接続してカソー
ド端子とする。ダイオードとしての特性は通常のダイオ
ードと同様なものであり、図３（ａ）のダイオード列と
同じ接続をすれば同様の効果が期待できる。

【００４７】図３（ｄ）は、２つの抵抗体を直列に接続
し、一方の抵抗の端子を電圧変換回路２の入力端子と
し、他抵抗の端子を基準電位に接続して、両抵抗体の接
続点を電圧変換回路２の出力端子とする。抵抗分圧の効
果により、電圧変換するものである。駆動素子が電圧駆
動タイプのものである場合に、バイアス電流が流れない
時に有効な具体例である。

【００４８】図４は本発明を具体化した第１実施形態の
第２変形例である充放電制御回路１ｃを示す。尚、図４
の構成の内、従来技術で示したものと同一の構成部分
は、同一の符号を付して示し、その説明を省略する。充
電制御用出力回路Ｃが充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４の導
通状態を制御する本変形例に係る出力回路である。抵抗
Ｒ１、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ１の構成は、
図１に示した第１実施形態の充放電制御回路１ａと同じ
である。本変形例の充放電制御回路１ｃでは充放電制御
回路１ａのＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ２に代え
て、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ２１、及びＱ２
２がダーリントン接続を構成している。即ち、抵抗Ｒ１
とＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ２１のコレクタ端
子が充電器検出端子ＯＣＶに接続され、抵抗Ｒ１の他端
がＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ２１のベース端子
に接続されて駆動用のバイアス電流を供給している。更
に、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ２１のエミッタ
端子がＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ２２のベース
端子に接続されると共に、ＮＰＮ型バイポーラトランジ
スタＱ２２のコレクタ端子が充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０
４のゲート端子ＣＯＵＴに、エミッタ端子が基準電位に
接続されていて、ダーリントン接続を構成している。

【００４９】充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４が導通して、
二次電池２０２への充電が開始される際には、充電器検
出端子ＯＣＶより、抵抗Ｒ１を介してＮＰＮ型バイポー
ラトランジスタＱ２１のベース端子にバイアス電流が供
給される。ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ２１で増
幅された電流は、次段に接続されているＮＰＮ型バイポ
ーラトランジスタＱ２２のベース端子に供給され、ここ
で更に電流増幅が行われる。従って、ダーリントン接続
されたＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ２１及びＱ２
２の構成では、２度に渡って電流増幅が行われることと
なり、単一のＮＰＮ型バイポーラトランジスタで構成さ
れた場合に比して、大きな駆動能力が得られ、迅速に充
電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４のゲート端子ＣＯＵＴを駆動
することができる。

【００５０】また、ダーリントン接続されたＮＰＮ型バ
イポーラトランジスタＱ２１及びＱ２２が動作する場合
は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＱ２１及びＱ２２
のＶｂｅが各々略０．７Ｖであり、ＮＰＮ型バイポーラ
トランジスタＱ２１のベース端子の電位はＶｂｅが２つ
分重ねられた略１．４Ｖとなる。従って、充電制御用Ｐ
型ＦＥＴ２０４が導通して二次電池２０２への充電が開
始されるのに必要な充電器検出端子ＯＣＶの駆動電圧
は、略１．４Ｖ以上となり、高い電圧に設定できるの
で、他電池パック２０８からダイオードＤ２を介して逆
方向リーク電流の回り込みがある際の充電器検出端子Ｏ
ＣＶ電圧である略０．３Ｖに対して大きく設定でき、誤
充電防止動作をより確実に行うことができる。

【００５１】図５は本発明を具体化した第２実施形態の
充放電制御回路１ｄを示す。尚、図５の構成の内、従来
技術で示したものと同一の構成部分は、同一の符号を付
して示し、その説明を省略する。充電制御用出力回路Ｄ
が充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４の導通状態を制御する本
実施形態に係る出力回路である。本実施形態では、充電
制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４のゲート端子ＣＯＵＴをオープ
ンドレイン回路で駆動する。即ち、Ｎ型ＦＥＴ（Ｍ２）
のドレイン端子が充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４のゲート
端子ＣＯＵＴに、ソース端子が基準電位に接続されてい
る。また、ゲート端子はインバータ論理ゲート３に駆動
され、同論理ゲート３の電源電圧は、充電器検出端子Ｏ
ＣＶから供給されている。同論理ゲート３の入力端子は
過充電制御回路２３１からの過充電制御信号が接続され
ている。

【００５２】本実施形態では、論理ゲート３がインバー
タゲートであるので、過充電制御回路２３１からの過充
電制御信号の論理レベルが反転されて出力されるが、こ
の時のハイレベル出力の電圧は、インバータの電源電圧
レベルとなる。この電圧レベルがＮ型ＦＥＴ（Ｍ２）の
閾値電圧を上回っていれば、Ｎ型ＦＥＴ（Ｍ２）はオン
して充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４のゲート端子ＣＯＵＴ
の電圧レベルを引き下げ、充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４
が導通する。ここで、インバータの電源電圧は充電器検
出端子ＯＣＶから供給されており同端子の電圧が電源電
圧となる。

【００５３】過充電が検出されず、過充電制御回路２３
１からローレベルの信号が出力されると、インバータ論
理ゲート３にて反転されＮ型ＦＥＴ（Ｍ２）のゲート端
子にはハイレベルの電圧が印加される。インバータの電
源電圧は、充電器検出端子ＯＣＶの電圧であり、この電
圧がＮ型ＦＥＴ（Ｍ２）の閾値電圧である略０．７Ｖ以
上であれば、Ｎ型ＦＥＴ（Ｍ２）はオンしてドレイン端
子は電流を引き込む。この電流は充電制御用Ｐ型ＦＥＴ
２０４のゲート端子ＣＯＵＴ・ソース端子間に接続され
ている抵抗Ｒ２０２を介して電池パック１００ｄのプラ
ス端子Ｂａｔｔ＋から引き抜かれるので、ゲート端子Ｃ
ＯＵＴはソース端子に対して負の電圧が印加され、充電
制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４が導通状態となり、二次電池２
０２の充電が行われる。

【００５４】逆に、過充電が検出されて、過充電制御回
路２３１からハイレベルの過充電保護信号が出力される
と、インバータ論理ゲート３にて反転されＮ型ＦＥＴ
（Ｍ２）のゲート端子にはローレベルの電圧が印加され
る。Ｎ型ＦＥＴ（Ｍ２）はオフして電流は流れなくな
り、充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４のゲート端子ＣＯＵＴ
・ソース端子間は抵抗Ｒ２０２を介して同電位となるの
で、充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４は非導通となり、二次
電池２０２への充電パスは切断される。

【００５５】ここで、充電動作に必要とされる電圧は、
充電器検出端子ＯＣＶに印加される電圧、即ち、電池パ
ック１００ｄのマイナス端子Ｂａｔｔ−とプラス端子Ｂ
ａｔｔ＋との間に印加される充電用の電圧のみであり電
池電圧には依存しない。従って、長期間の放置により電
池電圧が完全に放電してしまい残留電圧がなくなってい
ても、再充電することができる。

【００５６】また、充電動作が開始される充電器検出端
子ＯＣＶの電圧は略０．７Ｖ以上に設定されているの
で、他電池パック２０８からダイオードＤ２を介して逆
方向リーク電流が回り込んでも、リーク電流引き抜き用
Ｎ型ＦＥＴ（Ｍ１）が導通しているので、この時の充電
器検出端子ＯＣＶの電圧は０．３Ｖ程度の低い電圧値で
あり、リーク電流回り込みによる誤充電動作が開始され
ることもない。

【００５７】次に、過充電状態が検出されると、過充電
制御回路２３１の出力が過充電制御信号を出力するの
で、インバータ論理ゲート３にて反転されてＮ型ＦＥＴ
（Ｍ２）をオフする。この状態においては、電池パック
１００ａに充電器（不図示）を接続して充電器検出端子
ＯＣＶに高レベルの電圧を印加しても、Ｎ型ＦＥＴ（Ｍ
２）のゲート端子はローレベルを保つ。従って、Ｎ型Ｆ
ＥＴ（Ｍ２）はオフ状態を維持し、充電制御用Ｐ型ＦＥ
Ｔ２０４は非導通を保ち、二次電池２０２への充電パス
は切断される。

【００５８】この動作は、何れかの電池セル２０２Ｈ、
２０２Ｍ、２０２Ｌが過充電状態であることを電圧検出
回路２２０が検出すれば確実に行われるので、過放電電
池セルと過充電電池セルとが混在した状態で、他電池パ
ック２０８からのダイオードＤ２を介しての逆方向リー
ク電流の回り込みがある場合にも、確実に誤充電を防止
することが可能となる。

【００５９】以上のように、第２実施形態では、電圧駆
動素子であるＦＥＴにより充電制御用出力回路Ｄを構成
しているので、動作する上で電流消費を伴うことなく第
１実施形態と同様な効果を得ることができる。

【００６０】図６は本発明を具体化した第２実施形態に
おける変形例である充放電制御回路１ｅを示す。尚、図
６の構成の内、従来技術で示したものと同一の構成部分
は、同一の符号を付して示し、その説明を省略する。充
電制御用出力回路Ｅが充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４の導
通状態を制御する本変形例に係る出力回路である。Ｎ型
ＦＥＴ（Ｍ２）、及びインバータ論理ゲート３の構成
は、図５に示した第２実施形態の具体例である充放電制
御回路１ｄと同じである。本変形例の充放電制御回路１
ｅでは充放電制御回路１ｄに加えて、インバータ論理ゲ
ート３の電源電圧端子と充電器検出端子ＯＣＶとの間に
電圧変換回路２を挿入している点が異なっている。本変
形例における電圧変換回路２としては、例えば、図３
（ｄ）のタイプが考えられ、充電器検出端子ＯＣＶに印
加される電圧が分圧されて、インバータ論理ゲート３の
電源電圧として供給される。過充電制御回路２３１から
ローレベルの信号が出力されると、論理ゲート３のイン
バータにて反転されＮ型ＦＥＴ（Ｍ２）のゲート端子に
はインバータ論理ゲート３の電源電圧が印加される。こ
の電圧がＮ型ＦＥＴ（Ｍ２）の閾値電圧である略０．７
Ｖ以上であれば、Ｎ型ＦＥＴ（Ｍ２）はオンしてドレイ
ン端子は電流を引き込み、充電制御用Ｐ型ＦＥＴ２０４
のゲート端子をローレベルとして、充電制御用Ｐ型ＦＥ
Ｔ２０４が導通状態となり、二次電池２０２の充電が行
われる。Ｎ型ＦＥＴ（Ｍ２）の閾値電圧略０．７Ｖに加
えて、電圧変換回路２で分圧された分が加わって、充電
器検出端子ＯＣＶの高い電圧で充電動作を開始させるこ
とができる。従って、電圧変換回路２で設定した所定の
充電器検出端子ＯＣＶ電圧で充電を開始させることがで
きる。また、充電開始時の充電器検出端子ＯＣＶ電圧
を、他電池パック２０８からダイオードＤ２を介して逆
方向リーク電流が回り込んだ際の充電器検出端子ＯＣＶ
電圧である略０．３Ｖに対して大きくすることができる
ので、より確実に誤充電防止をすることができる。

【００６１】尚、本発明は前記各実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
の改良、変形が可能であることはもちろんである。例え
ば、第１実施形態の第２変形例においては、充電制御用
出力回路Ｃがダーリントン接続されたＮＰＮ型バイポー
ラトランジスタで構成されている。従って、充電制御用
Ｐ型ＦＥＴ２０４が導通するのに必要な充電器検出端子
ＯＣＶの駆動電圧は、電圧変換回路２がなくても略１．
４Ｖ以上と高く設定できるが、電圧変換回路２を追加す
れば更に高電圧に設定することが可能である。また、第
１及び第２実施形態における充電制御用出力回路を構成
するバイポーラトランジスタをＦＥＴに、また、ＦＥＴ
をバイポーラトランジスタに変更してもよい。電圧変換
回路２についても、図３において例示した構成に限定さ
れるものではなく、各々を組み合わせて使用することも
でき、また、所定の電圧を降下することができる機能を
有するものであれば他の構成を適用できることはいうま
でもない。本実施形態では、放電制御用ＦＥＴ、充電制
御用ＦＥＴは共に、Ｐ型ＦＥＴの場合を示したが、充電
制御用出力回路を構成するトランジスタの極性を反対に
してやれば、Ｎ型ＦＥＴに対しても適用可能である。さ
らに、ＦＥＴに代えてリレー等、その他のスイッチ素
子、部品等を使用することも可能である。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したとおり、請求項１に記載の
充放電制御回路では、充電器検出端子に所定値以上の電
圧が印加された場合にのみ充放電制御回路は充電状態に
設定されたものと判断し、充電制御スイッチを導通す
る。これにより、充電器による二次電池の充電が可能と
なる。この時の動作には、二次電池の電池電圧は介在し
ておらず、従って、二次電池の電池電圧が完全に放電し
た場合でも、再充電が可能となる。また、充電器検出端
子に印加される電圧が所定値以下の場合には充電制御ス
イッチを非導通にして充電を禁止しているので、二次電
池からなる複数の電池パックを並列接続した際に他電池
パックから電流が回り込むことに起因して、充電器検出
端子の電圧が上昇しても、所定電圧値以下であれば、誤
って充電が開始されてしまうことはない。

【００６３】また、請求項２に記載の充放電制御回路で
は、充電器検出端子に所定値以上の電圧が印加された場
合にのみ第１スイッチング素子を導通して充電制御スイ
ッチを導通し、充電器検出端子に印加される電圧が所定
値以下の場合には第１スイッチング素子を非導通にして
充電制御スイッチを非導通にする。このように、充電器
検出端子に印加される所定電圧値を境にして第１スイッ
チング素子の導通状態を切り替える閾値を設けることが
できるので、所定の閾値電圧で確実に充電制御スイッチ
の導通状態を切り替え、充電可能状態と充電禁止状態の
各状態を制御することができる。

【００６４】更に、請求項３に記載の充放電制御回路で
は、バイポーラトランジスタを第１スイッチング素子と
しており、このバイポーラトランジスタが導通すること
により充電制御スイッチを導通する。本構成におけるバ
イポーラトランジスタは、エミッタ端子を基準電位とし
たオープンコレクタ構成をしているので、バイポーラト
ランジスタが導通するには、エミッタ端子に対してベー
ス端子にベース・エミッタ間の順方向電圧である略０．
７Ｖが印加されればよい。従って、所定電圧値の設定
は、特別な構成を必要とすることなく、充電制御スイッ
チを導通制御するオープンコレクタ接続されたバイポー
ラトランジスタの動作電圧である略０．７Ｖに自動的に
設定することができる。

【００６５】また、請求項４に記載の充放電制御回路で
は、オープンコレクタ回路の駆動手段が、高駆動能力の
ダーリントン接続されたバイポーラトランジスタで構成
されているので、単一のバイポーラトランジスタで構成
されたオープンコレクタ回路に比して駆動能力が大き
く、充電制御スイッチの開閉制御端子の負荷が重くても
高速に駆動できる。加えて、駆動を開始するベース端子
電圧がダーリントン接続であるため、単一のオープンコ
レクタ回路の２倍である略１．４Ｖと高い。従って、所
定電圧値の設定は、特別な構成を必要とすることなく、
略１．４Ｖに自動的に設定することができると共に、規
定電圧値自体が高く設定できるので、他電池パックから
電流が回り込み、充電器検出端子の電圧が上昇すること
による誤充電を、より確実に防止することが可能とな
る。

【００６６】また、請求項５に記載の充放電制御回路で
は、充電制御スイッチの開閉制御端子をオープンドレイ
ン回路で構成するので、駆動にはオープンドレイン回路
のゲート端子を閾値電圧以上にバイアスするだけでよ
い。従って、所定電圧値の設定は、特別な構成を必要と
することなく、フィールドエフェクトトランジスタの閾
値電圧に自動的に設定することができる。

【００６７】また、請求項６に記載の充放電制御回路で
は、充電器検出端子から調整手段を介して、電圧レベル
をシフトした電圧値を第１スイッチング素子に印加す
る。従って、調整手段の電圧レベルのシフト量を適当に
調整することにより、充放電制御回路が充電状態に設定
されたものと判断する充電器検出端子の所定電圧値を自
由に設定でき好都合である。

【００６８】また、請求項７に記載の充放電制御回路で
は、過充電検出信号に基づいて、第１スイッチング素子
を非導通にする第２スイッチング素子を有するので、充
電器検出端子に所定値以上の電圧が印加されて、充放電
制御装置が充電状態に設定されたものと判断しても、過
充電検出信号に基づき充電制御スイッチの導通を禁止す
ることができる。従って、充電器が接続されたとして
も、過充電状態の電池セルが存在する場合には、誤って
充電が行われ電池特性の劣化や安全性等の問題が生ずる
ことはなく好都合である。

【００６９】また、請求項８に記載の充放電制御回路で
は、第２スイッチング素子を構成するバイポーラトラン
ジスタはオープンコレクタ回路である。従って、ベース
端子にバイアスされた過充電検出信号を電流増幅してコ
レクタ電流を出力するので、速やかに第１スイッチング
素子の導通状態を確定することができ、迅速な充電動作
状態の確定をすることができる。

【００７０】また、請求項９に記載の充放電制御回路で
は、第２スイッチング素子はインバータで構成され、更
に、電源電圧端子が充電器検出端子に接続されている。
所定電圧値の検出信号が第１スイッチング素子を非導通
にするインバータの電源電圧と兼用されており、インバ
ータ動作をさせると同時に所定電圧値の出力もすること
ができる。また、過充電検出信号との論理的整合性もと
りやすく好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した第１実施形態の充放電制御
回路を有する二次電池パックの回路図。

【図２】第１実施形態における第１変形例の充放電制御
回路を有する二次電池パックの回路図。

【図３】第１及び第２実施形態において使用可能な電圧
変換回路の具体的回路図。

【図４】第１実施形態における第２変形例の充放電制御
回路を有する二次電池パックの回路図。

【図５】本発明を具体化した第２実施形態の充放電制御
回路を有する二次電池パックの回路図。

【図６】第２実施形態における変形例の充放電制御回路
を有する二次電池パックの回路図。

【図７】従来の充放電制御回路を有する二次電池パック
の回路図。

【図８】図７に示す充放電制御回路と本願発明との相違
を説明するための回路例の回路図。

【符号の説明】

１ａ〜１ｄ 充放電制御回路 ２ 電圧変換回路 １００ａ〜１００ｄ ２００、３００ 電池パック ２０３ 放電制御用Ｐ型ＦＥＴ ２０４ 充電制御用Ｐ型ＦＥＴ ２０８ 他電池パック ２２０ 電圧検出回路 ２３１ 過充電制御回路 ２３２ 過放電制御回路 ２４０ ラッチ回路 ２５０ バイアス回路 Ａ〜Ｄ、Ｚ 充電制御用出力回路 Ｂａｔｔ＋ 電池パックのプラス端子 Ｂａｔｔ− 電池パックのマイナス端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 敬史 愛知県春日井市高蔵寺町二丁目1844番２ 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA01 CA11 CC02 DA07 DA13 GA01 5H030 AA03 AA06 AA10 AS14 BB01 FF43

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部に接続された二次電池の過充電状態
   を検出すると、外部に接続された充電制御スイッチを非
   導通にさせ、該二次電池の充電を中断させる充放電制御
   回路において、 充電器検出端子に所定値以上の電圧が印加されたとき
   は、前記充電制御スイッチを導通させ、前記二次電池へ
   の充電を可能とするとともに、 前記充電器検出端子の電圧が所定値以下のときは、前記
   充電制御スイッチを非道通にさせ、前記二次電池への充
   電を禁止する制御手段を設けたことを特徴とする二次電
   池の充放電制御回路。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、 前記所定値以上の電圧に基づき導通して前記充電制御ス
   イッチを導通させるとともに、所定値以下の電圧に基づ
   き非導通になり充電制御スイッチを非導通にする第１ス
   イッチング素子を含むことを特徴とする請求項１記載の
   二次電池の充放電制御回路。
3. 【請求項３】 前記第１スイッチング素子はバイポーラ
   トランジスタから構成され、そのコレクタ端子が前記充
   電制御スイッチの開閉制御端子に、ベース端子が前記充
   電器検出端子に、エミッタ端子が前記二次電池の基準電
   位にそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項２
   記載の二次電池の充放電制御回路。
4. 【請求項４】 前記第１スイッチング素子は、ダーリン
   トン接続されたバイポーラトランジスタから構成され、
   そのコレクタ端子が前記充電制御スイッチの開閉制御端
   子に、ベース端子が前記充電器検出端子に、エミッタ端
   子が前記二次電池の基準電位にそれぞれ接続されている
   ことを特徴とする請求項２記載の二次電池の充放電制御
   回路。
5. 【請求項５】 前記第１スイッチング素子はフィールド
   エフェクトトランジスタから構成され、そのドレイン端
   子が前記充電制御スイッチの開閉制御端子に、ゲート端
   子が前記充電器検出端子に、ソース端子が前記二次電池
   の基準電位にそれぞれ接続されていることを特徴とする
   請求項２記載の二次電池の充放電制御回路。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、 前記第１スイッチング素子が導通する充電器検出端子の
   電圧を所定値以上に調整する調整手段を備えたことを特
   徴とする請求項２記載の二次電池の充放電制御回路。
7. 【請求項７】 前記二次電池の過充電状態を検出する過
   充電検出手段を備え、前記制御手段は、前記過充電検出
   手段から出力される過充電検出信号に基づいて前記第１
   スイッチング素子を非導通にする第２スイッチング素子
   を含むことを特徴とする請求項２記載の二次電池の充放
   電制御回路。
8. 【請求項８】 前記第２スイッチング素子はバイポーラ
   トランジスタから構成され、そのコレクタ端子が前記第
   １スイッチング素子に、ベース端子が前記過充電検出信
   号に、エミッタ端子が前記二次電池の基準電位にそれぞ
   れ接続されていることを特徴とする請求項７記載の二次
   電池の充放電制御回路。
9. 【請求項９】 前記第２スイッチング素子はインバータ
   から構成され、その電源端子が前記充電器検出端子に、
   入力端子が前記過充電検出信号に、出力端子が前記第１
   スイッチング素子にそれぞれ接続されていることを特徴
   とする請求項７記載の二次電池の充放電制御回路。