JP2013150476A - バランス回路 - Google Patents

Abstract

【課題】一部のセルの両端が短絡されても各セルの破壊を防止することができるバランス回路を提供すること。
【解決手段】充電回路２の出力端子１１からグラウンドまで直列接続され、充電回路２が出力する充電電圧により充電される２以上のセルＡ、Ｂを備え、各セルＡ、Ｂの出力端子１１側の一端電圧とグラウンド側の他端電圧との電位差をそれぞれ均等化するバランス回路１において、隣り合う２つのセルＡ、Ｂの接続部１９の電圧が、接続部１９に対して出力端子１１側のセルＡの両端が短絡していないときの出力端子１１側のセルＡの一端電圧と他端電圧との間の中間電圧よりも高くなったときに各セルＡ、Ｂの電荷を放電し、接続部１９に対してグラウンド側のセルＢの両端が短絡していないときのグラウンド側のセルＢの一端電圧と他端電圧との間の中間電圧よりも低くなったときに各セルＡ、Ｂの電荷を放電する保護回路９を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、バランス回路に関し、より詳細には、保護回路を備え、電気二重層コンデンサの一部のセルの両端が短絡されても各セルの破壊を防止することができるバランス回路に関する。

近年、ディスプレイやデジタルカメラ機能付携帯電話のフラッシュ装置等を小型化、薄型化するために、ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いることが考えられている。

このとき、ＬＥＤを高輝度で発光させるには、小型で大容量のコンデンサが必要となるが、このＬＥＤに高い電圧を印加して点灯させるＬＥＤ点灯装置では、ＬＥＤに電荷を供給する素子としてＥＤＬＣ（電気二重層コンデンサ）を用いることが特許文献１に記載されている。

ところで、ＥＤＬＣは、大容量で電荷を多量に蓄えることができるが耐電圧が低いため、高耐電圧のコンデンサとして利用するためには、複数個のＥＤＬＣのセルを直列接続して使用する必要がある。また、直列接続された各セルは、その容量にバラツキがあるため、各セルのそれぞれに抵抗又はダイオードを並列に接続して各セルの両端電圧を均等化するバランス回路が用いられている。

図６に、従来のバランス回路７０の回路図を示す。従来のバランス回路７０は、充電回路２と直列接続したＥＤＬＣ３と、充電回路２が出力する出力電圧Ｖ_OUTを分圧する抵抗１５ａ、１５ｂを有する抵抗分割回路６と、その分圧した電圧を直列接続されたＥＤＬＣ３のセルＡとセルＢとの接続部１９に出力するボルテージフォロワであるバランスアンプ（Ｂａｌａｎｃｉｎｇ Ａｍｐ）７とを備えている。

この従来のバランス回路７０の動作について説明する。まず、充電回路２が入力電圧Ｖｉｎから安定した出力電圧Ｖ_OUTをＶ_OUT端子１１に直列接続されたＥＤＬＣ３のセルＡ及びセルＢに出力する。そして、バランス回路７０は出力電圧Ｖ_OUTを抵抗分割回路６により分圧し、その分圧電圧をバランスアンプ７でバッファリングして、バランスアンプ７とＢＡＬ端子１７で接続されたセルＡ及びセルＢの接続部１９を充電電圧であるＶ_OUTの（接続部よりグラウンド側のセルの個数）／（セルの個数）の電圧に調整する。例えば、セルＡ及びセルＢの接続部１９は、１／２の電圧に調整する。

この従来のバランス回路では、回路全体に流れる漏れ電流が大であると共に、抵抗等での発熱が大きく、電力を無駄に消費しているという問題点があった。この問題を解決する技術として特許文献２に記載されているものが提案されている。

特開２００９−２９５７６９号公報 実開平５−２３５２７号公報

しかしながら、従来のバランス回路には、ＥＤＬＣのセルの両端(Ｖ_OUT端子とＢＡＬ端子との間又はＢＡＬ端子とＧＮＤ端子との間)が短絡したときに、セルに耐電圧以上の電圧がかかり、破壊される事があるという問題があった。

図７は、従来のバランス回路７０において、ＥＤＬＣ３のセルＡの両端が短絡したときにセルＢが破壊される例を説明するための図である。これは、ＥＤＬＣ３のセルＡの両端であるＶ_OUT端子１１とＢＡＬ端子１７との間が短絡された場合の例である。この場合、充電回路２により、セルＢだけに電荷が充電されて行くため、セルＢの両端電圧がセルＢの耐電圧以上の電圧になるとセルＢが破壊される。

図８は、従来のバランス回路７０において、ＥＤＬＣ３のセルＢの両端が短絡したときにセルＡが破壊される例を説明するための図である。これは、ＥＤＬＣ３のセルＢの両端であるＢＡＬ端子１７とＧＮＤ端子１３との間が短絡された場合の例である。この場合、充電回路２により、セルＡだけに電荷が充電されていくため、セルＡの両端電圧がセルＡの耐電圧以上の電圧になるとセルＡが破壊される。

このように、セルの両端が短絡され、セルの両端電圧がセルの耐電圧を超えるとセルが破壊される場合がある。本発明は、上記した点に鑑みて行われたものであり、一部のセルの両端が短絡されても各セルの破壊を防止することができるバランス回路を提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、充電回路の出力端子からグラウンドまで直列接続され、充電回路が出力する充電電圧により充電される２以上のセルを備え、各セルの出力端子側の一端電圧とグラウンド側の他端電圧との電位差をそれぞれ均等化するバランス回路において、隣り合う２つのセルの接続部の電圧が、接続部に対して出力端子側のセルの両端が短絡していないときの出力端子側のセルの一端電圧と他端電圧との間の中間電圧よりも高くなったときに各セルの電荷を放電し、接続部に対してグラウンド側のセルの両端が短絡していないときのグラウンド側のセルの一端電圧と他端電圧との間の中間電圧よりも低くなったときに各セルの電荷を放電する保護回路を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、バランス回路内の一部のセルの両端が短絡しているときに、短絡していないセルのみに充電されてしまう電荷を放電することができるので、短絡していないセルの両端電圧がセルの耐電圧以上の電圧となって、短絡していないセルが破壊されるのを防止することが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバランス回路であって、保護回路は、接続部の電圧が出力端子側のセルの中間電圧より高くなったときに、接続部が出力端子側のセルの中間電圧よりも高い電圧に短絡したことを示す検出信号を出力し、接続部の電圧がグラウンド側のセルの中間電圧より低くなったときに、接続部がグラウンド側のセルの中間電圧よりも低い電圧に短絡したことを示す検出信号を出力する短絡検出回路と、検出信号に応じて各セルの電荷を放電する電荷放電回路とを備えたことを特徴とする。この構成によれば、バランス回路内の一部のセルの両端が短絡しても、その短絡したことを示す検出信号に応じて各セルに充電される電荷を放電することにより、短絡していないセルの両端電圧がセルの耐電圧を超えないようにすることができるため、短絡していないセルの破壊を防止することが可能となる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のバランス回路であって、検出信号に応じて充電回路を停止することを特徴とする。また、請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載のバランス回路であって、充電電圧を分割した電圧を各セル間のそれぞれの接続部に与えるバランスアンプをさらに備え、検出信号に応じて検出信号を検出したバランスアンプを停止することを特徴とする。この構成によれば、短絡していないセルの破壊を防止することに加えて、充電回路の消費電力を低くすること、及び電荷放電回路の放電能力を小さくすることができるので、電荷放電回路の面積規模を小さくすることが可能となる。さらに、バランスアンプを停止させることで、バランスアンプの消費電力も低くすることが可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項２に記載のバランス回路であって、検出信号に応じて充電回路の電流供給能力を下げることを特徴とする。また、請求項６に記載の発明は、請求項２又は３に記載のバランス回路であって、充電電圧を分割した電圧を各セル間のそれぞれの接続部に与えるバランスアンプをさらに備え、検出信号に応じて検出信号を検出したバランスアンプの電流供給能力を下げることを特徴とする。この構成によれば、短絡した状態から短絡していない状態に復帰したときに、充電回路やバランスアンプを停止していないので、ある程度電流を各セルに供給できる状態になっている。そのため、充電回路やバランスアンプを停止するときよりも早くバランス動作を再開して行うことが可能となる。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のバランス回路であって、中間電圧を生成する電圧生成回路をさらに備えたことを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、バランス回路は、一部のセルの両端が短絡されても各セルの破壊を防止することが可能となる。

本発明の実施形態１のバランス回路の回路図である。 本発明の実施形態１の動作を説明するための回路図である。 本発明の実施形態１の他の動作を説明するための回路図である。 本発明の実施形態２のバランス回路の回路図である。 本発明の実施形態３のバランス回路の回路図である。 従来のバランス回路の回路図である。 従来のバランス回路におけるセルの破壊の例を示す回路図である。 従来のバランス回路におけるセルの破壊の他の例を示す回路図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。本発明のバランス回路は、ディスプレイのバックライトや乗用車のテールランプ等に利用されているＬＥＤ点灯装置等に用いることができる。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１のバランス回路１の回路図である。図１において、バランス回路１は、入力電圧Ｖ_inから安定した出力電圧Ｖ_OUTを出力する充電回路２と、充電回路２と直列接続されて出力電圧Ｖ_OUTを入力するＥＤＬＣ３と、ＥＤＬＣ３が有する２つの直列接続されたセルＡ及びセルＢの各セルの両端電圧の中間電圧を生成する抵抗分割回路で構成された電圧生成回路ＲＥＦ５と、抵抗分割回路で分圧された分圧電圧によりＥＤＬＣ３の電圧を調整するバランスアンプ７と、セルＡ及びセルＢが短絡したときに、短絡したことを検出してセルＡ及びセルＢの電荷をグラウンドへ放電する保護回路９とを備えている。

ＥＤＬＣ３のセルＡは、一端が充電回路２とＶ_OUT端子１１で接続され、他端がセルＢの一端と直列に接続されている。セルＢの他端は、ＧＮＤ端子１３でグラウンドに接続されている。電圧生成回路ＲＥＦ５は、４つの抵抗１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、及び１５ｄが直列に接続された抵抗分割回路で構成され、一端が充電回路２に接続されて、他端がグラウンドに接続されている。バランスアンプ７は、分圧電圧を入力する＋入力端子が電圧生成回路ＲＥＦ５と接続され、分圧電圧を出力するＢＡＬ端子１７が−入力端子、並びにセルＡ及びセルＢの接続部１９と接続されている。

保護回路９は、ＢＡＬ端子１７の電圧がセルＡの中間電圧より高くなったときに、セルＡが短絡したことを示す検出信号と、ＢＡＬ端子１７の電圧がセルＢの中間電圧より低くなったときに、セルＢが短絡したことを示す検出信号を出力する短絡検出回路ＤＥＴ２１と、これら検出信号によりセルＡ及びセルＢの電荷をグラウンドに放電する電荷放電回路ＤＣＧ２３を備えている。

短絡検出回路ＤＥＴ２１は、バランスアンプ７が出力するＢＡＬ端子１７の電圧と電圧生成回路ＲＥＦ５から出力される電圧とを比較して、ＢＡＬ端子１７の電圧変動を検出して検出信号を出力するコンパレータＡ２５及びコンパレータＢ２７により構成される。コンパレータＡ２５及びコンパレータＢ２７の出力端子は、ＯＲ回路２９の入力側に接続されている。コンパレータＡ２５の＋入力端子及びコンパレータＢ２７の−入力端子は、それぞれＢＡＬ端子１７に接続され、コンパレータＡ２５の−入力端子及びコンパレータＢ２７の＋入力端子は、それぞれ電圧生成回路ＲＥＦ５に接続されている。

電荷放電回路ＤＣＧ２３は、検出信号が入力されるとセルＡ及びセルＢの電荷をグラウンドに放電する放電用トランジスタ３１及び放電用トランジスタ３３を備えている。放電用トランジスタ３１は、Ｖ_OUT端子１１とグラウンドとの間に設けられ、放電用トランジスタ３３は、ＢＡＬ端子１７とグラウンドとの間に設けられている。また、放電用トランジスタ３１及び放電用トランジスタ３３のゲート端子は、それぞれＯＲ回路２９の出力側と接続されている。

保護回路９は、セルＡ及びセルＢの接続部１９と接続するＢＡＬ端子１７の電圧が、セルＡが短絡していないときのＶ_OUT端子１１側の電圧とＧＮＤ端子１３側の電圧との間の中間電圧より高くなったときに、セルＡ及びセルＢの電荷をグラウンドへ放電するものである。また、保護回路９は、ＢＡＬ端子１７の電圧が、セルＢが短絡していないときのＶ_OUT端子１１側の電圧とＧＮＤ端子１３側の電圧との間の中間電圧より低くなったときに、セルＡ及びセルＢの電荷をグラウンドへ放電するものである。以下、この動作を図２及び図３を用いて説明する。

図２は、本発明の実施形態１のバランス回路１の動作を説明するための図であり、セルＡの両端が短絡した場合である。

Ｖ_OUT端子１１とＢＡＬ端子１７とが短絡した状態でセルＡ及びセルＢを充電すると、ＢＡＬ端子１７の電圧が、電圧生成回路ＲＥＦ５により生成されるコンパレータＡ２５の−入力端子の電圧、つまり短絡していないときのセルＡの中間電圧よりも高くなる。すると、コンパレータＡ２５は、ＨＩ信号をＯＲ回路２９に出力する。そして、ＯＲ回路２９はＨＩ信号を放電用トランジスタ３１のゲート端子に出力し、放電用トランジスタ３１がオンする。放電用トランジスタ３１がオンすると、放電用トランジスタ３１は、充電回路２がセルＡ及びセルＢに充電しようとする電荷をグラウンドに放電する。また、セルＢに充電された電荷も放電する場合は、ＯＲ回路２９はＨＩ信号を放電用トランジスタ３１、３３のゲート端子に出力し、放電用トランジスタ３１、３３はオンする。放電用トランジスタ３１、３３がオンすると、放電用トランジスタ３１、３３は、充電回路２がセルＡ及びセルＢに充電しようとする電荷とセルＢの電荷をグラウンドに放電する。

このようにして、セルＡの両端が短絡しても、その短絡したことを示す検出信号に応じてセルＡ及びセルＢに充電される電荷、又は、セルＡ及びセルＢに充電される電荷とセルＢの電荷をグラウンドに放電することにより、セルＢの両端電圧がセルＢの耐電圧を超えないようにすることができるため、セルＢの破壊を防止することができる。

図３は、本発明の実施形態１のバランス回路１の他の動作を説明するための図であり、セルＢの両端が短絡した場合である。

ＢＡＬ端子１７とＧＮＤ端子１３とが短絡した状態でセルＡ及びセルＢを充電すると、ＢＡＬ端子１７の電圧が、電圧生成回路ＲＥＦ５により生成されるコンパレータＢ２７の＋入力端子の電圧、つまり短絡していないときのセルＢの中間電圧よりも低くなる。すると、コンパレータＢ２７は、ＨＩ信号をＯＲ回路２９に出力する。そして、ＯＲ回路２９はＨＩ信号をＶ_OUT端子１１側の放電用トランジスタ３１のゲート端子に出力し、放電用トランジスタ３１はオンする。放電用トランジスタ３１がオンすると、放電用トランジスタ３１は、充電回路２がセルＡ及びセルＢに充電しようとする電荷をグラウンドに放電する。また、セルＡに充電された電荷も放電する場合は、充電回路２がセルＡ及びセルＢに充電しようとする電荷とセルＡの電荷をグラウンドに放電する。

このようにして、セルＢの両端が短絡しても、その短絡したことを示す検出信号に応じてセルＡ及びセルＢに充電される電荷、又は、セルＡ及びセルＢに充電される電荷とセルＡの電荷をグラウンドに放電することにより、セルＡの両端電圧がセルＡの耐電圧を超えないようにすることができるため、セルＡの破壊を防止することができる。したがって、本発明の実施形態１のバランス回路１は、上述の構成及び動作により、一方のセルの両端が短絡しても他方のセルの破壊を防止することができる。

（実施形態２）
図４は、本発明の実施形態２のバランス回路４０の回路図であり、３つのセルが直列接続された場合のバランス回路である。

実施形態１との違いは、ＥＤＬＣ３が３つの直列接続されたセルＡ、セルＢ、及びセルＣを有する点、電圧生成回路ＲＥＦ５にバランスアンプ４１が接続されてセルＣにおけるＶ_OUT端子１１側の電圧とＧＮＤ端子１３側の電圧との間の中間電圧を生成している点、短絡検出回路ＤＥＴ２１においてコンパレータＣ４３及びコンパレータＤ４５が追加された点、放電回路ＤＣＧ２３において放電用トランジスタ４７が追加された点である。

ＥＤＬＣ３のセルＣは、一端がセルＢと直列に接続され、他端がＧＮＤ端子１３でグラウンドに接続されている。電圧生成回路ＲＥＦ５は、６つの抵抗１５が直列に接続された抵抗分割回路で構成され、一端が充電回路２に接続されて、他端がグラウンドに接続されている。バランスアンプ４１は、分圧電圧を入力する＋入力端子が電圧生成回路ＲＥＦ５と接続され、分圧電圧を出力するＢＡＬ端子４９が−入力端子、並びにセルＢ及びセルＣの接続部５１と接続されている。

コンパレータＣ４３及びコンパレータＤ４５の出力端子は、ＯＲ回路２９の入力側に接続されている。コンパレータＣ４３の＋入力端子及びコンパレータＤ４５の−入力端子は、それぞれＢＡＬ端子４９に接続され、コンパレータＣ４３の−入力端子及びコンパレータＤ４５の＋入力端子は、それぞれ電圧生成回路ＲＥＦ５に接続されている。放電用トランジスタ４７は、ＢＡＬ端子４９とグラウンドとの間に設けられ、ＯＲ回路２９の出力側と接続されている。

この構成により、ＢＡＬ端子１７とＢＡＬ端子４９とが短絡したとき、コンパレータＣ４３の＋入力端子の電圧は、セルＢの中間電圧よりも高くなる。すると、コンパレータＣ４３は、ＢＡＬ端子１７とＢＡＬ端子４９とが短絡したことを示すＨＩ信号をＯＲ回路２９に出力する。また、ＢＡＬ端子４９とＧＮＤ端子１３とが短絡したとき、コンパレータＤ４５の＋入力端子の電圧は、セルＣの中間電圧よりも高くなる。すると、コンパレータＤ４５は、ＢＡＬ端子４９とＧＮＤ端子１３とが短絡したことを示すＨＩ信号をＯＲ回路２９に出力する。そして、ＯＲ回路２９を介して放電回路ＤＣＧ２３の放電用トランジスタ３１、３３、４７に入力されるＨＩ信号に応じて、セルＡ、セルＢ、及びセルＣの電荷がグラウンドに放電される。

このように、セルが一つ追加されるごとに、隣接した２つのセルのうちＶ_OUT端子１１側のセルとグラウンド側のセルとの接続部の電圧が、Ｖ_OUT端子１１側のセルの中間電圧よりも高いかどうかを検出するコンパレータと、グラウンド側のセルの中間電圧よりも低いかどうかを検出するコンパレータとが短絡検出回路ＤＥＴ２１に追加され、放電用トランジスタが放電回路ＤＣＧ２３に追加される。これにより、ＥＤＬＣ３のセルの数が３以上であっても、コンパレータと放電用トランジスタを上記の通り追加することにより、実施形態１と同様に、一部のセルの両端が短絡してもその他のセルの破壊を防止することができる。

（実施形態３）
図５は、本発明の実施形態３のバランス回路６０の回路図である。実施形態３のバランス回路６０は、実施形態１のバランス回路１において、放電用トランジスタ３１、３３と接続されているＯＲ回路２９の出力端子と、充電回路２及びバランスアンプ７とがそれぞれ接続されている。そして、ＯＲ回路２９から出力される検出信号を充電回路２及びバランスアンプ７に入力し、検出信号に基づいて充電回路２とバランスアンプ７を停止させるものである。

コンパレータＡ２５又はコンパレータＢ２７が出力したセルＡ又はセルＢの短絡の検出信号であるＨＩ信号を、ＯＲ回路２９を介して放電用トランジスタ３１、３３のゲートに出力し、放電用トランジスタをオンさせる。それととともに、ＨＩ信号を出力端子を介して充電回路２又はバランスアンプ７に出力し、ＨＩ信号に応じて充電回路２又はバランスアンプ７を停止（Ｄｉｓａｂｌｅ）させる。充電回路２を停止させることにより、セルＡ又はセルＢの破壊を防止することに加えて、充電回路２の消費電力を低くすること、及び放電用トランジスタ３１、３３の放電能力を小さくすることができるので、電荷放電回路ＤＣＧ２３の面積規模を小さくすることができる。さらに、バランスアンプ７を停止させることで、バランス回路６０全体の消費電力をより低くすることができる。

本実施形態では、検出信号により充電回路２又はバランスアンプ７を停止させる構成としたが、検出信号により充電回路２の電流供給能力とバランスアンプ７の電流供給能力とを下げるようにしてもよい。この場合、短絡した状態から短絡していない状態に復帰したときに、ある程度電流をセルＡ及びセルＢに供給できる状態になっているため、より早くバランス動作を行えるようになる。

ここで、電圧生成回路ＲＥＦ５は、抵抗分割回路に限らずレギュレータ回路等で構成してもよい。また、電荷放電回路ＤＣＧは、コンパレータＡ２５及びコンパレータＢ２７の出力信号をＯＲ回路２９により論理和をとってもよいし、コンパレータＡ２５及びコンパレータＢ２７の出力側にそれぞれ放電用トランジスタ３１、３３を接続してもよい。さらに、ＯＲ回路２９と放電用トランジスタ３１、３３との間にラッチを設けてもよい。ラッチを設けると、セルの短絡が検出された以降は、各セルの両端をグラウンドに保持して、各セルの両端に電圧が掛からない状態にすることができるため、各セルの劣化をより防ぐことができる。なお、本願発明の実施形態は、上述の実施形態に限られない。

また、充電回路２の出力端子からグラウンドまで順に直列接続され、充電回路が出力する充電電圧により充電される第１乃至第Ｎ（Ｎは２以上の整数）のセルの出力端子側の一端電圧とグラウンド側の他端電圧との電位差をそれぞれ均等化するバランス回路において、第ｋ（１≦ｋ≦Ｎ−１）のセルと第（ｋ＋１）のセルとが接続された第ｋの接続部の電圧が、第ｋのセルの両端が短絡していないときの第ｋのセルの一端電圧と他端電圧との間の第ｋの中間電圧よりも高くなったときに第１乃至第Ｎのセルの電荷を放電し、第（ｋ＋１）のセルの両端が短絡していないときの第（ｋ＋１）のセルの一端電圧と他端電圧との間の第（ｋ＋１）の中間電圧よりも低くなったときに第１乃至第Ｎのセルの電荷を放電する保護回路を備えたことを特徴とすることができる。

上記のバランス回路において、保護回路は、第ｋの接続部の電圧が第ｋの中間電圧より高くなったときに、第ｋの接続部が第ｋの中間電圧よりも高い電圧に短絡したことを示す第（２×ｋ−１）の検出信号を出力し、第ｋの接続部の電圧が第（ｋ＋１）の中間電圧より低くなったときに、第ｋの接続部が第（ｋ＋１）の中間電圧よりも低い電圧に短絡したことを示す第（２×ｋ）の検出信号を出力する短絡検出回路と、第１乃至（２×Ｎ−２）の検出信号に応じて第１乃至第Ｎのセルの電荷を放電する電荷放電回路とを備えたことを特徴とすることができる。

上記のバランス回路において、第１乃至（２×Ｎ−２）の検出信号に応じて充電回路を停止することを特徴とすることができる。また、上記のバランス回路において、充電電圧を（Ｎ−ｋ）／Ｎ分割した電圧を第ｋの接続部に与える第ｋのバランスアンプをさらに備え、第１乃至第（２×Ｎ−２）の検出信号に応じて第１乃至第（Ｎ−１）のバランスアンプを停止することを特徴とすることができる。

上記のバランス回路において、第１乃至第（２×Ｎ−２）の検出信号に応じて充電回路の電流供給能力を下げることを特徴とすることができる。また、上記のバランス回路において、充電電圧を（Ｎ−ｋ）／Ｎ分割した電圧を第ｋの接続部に与える第ｋのバランスアンプをさらに備え、第１乃至第（２×Ｎ−２）の検出信号に応じて第１乃至第（Ｎ−１）のバランスアンプの電流供給能力を下げることを特徴とすることができる。さらに、

上記のバランス回路において、第１乃至第Ｎの中間電圧を生成する電圧生成回路をさらに備えたことを特徴とすることができる。

１ バランス回路
２ 充電回路
３ ＥＤＬＣ
５ 電圧生成回路ＲＥＦ
６ 抵抗分割回路
７ バランスアンプ
９ 保護回路
１１ Ｖ_OUT端子
１３ ＧＮＤ端子
１５ａ〜１５ｆ 抵抗
１７ ＢＡＬ端子
１９ 接続部
２１ 短絡検出回路ＤＥＴ
２３ 電荷放電回路ＤＣＧ
２５ コンパレータＡ
２７ コンパレータＢ
２９ ＯＲ回路
３１、３３ 放電用トランジスタ
４０ バランス回路
４１ バランスアンプ
４３ コンパレータＣ
４５ コンパレータＤ
４７ 放電用トランジスタ
４９ ＢＡＬ端子
５１ 接続部
６０、７０ バランス回路

Claims (7)

1. 充電回路の出力端子からグラウンドまで直列接続され、前記充電回路が出力する充電電圧により充電される２以上のセルを備え、各セルの前記出力端子側の一端電圧とグラウンド側の他端電圧との電位差をそれぞれ均等化するバランス回路において、
   隣り合う２つのセルの接続部の電圧が、前記接続部に対して前記出力端子側のセルの両端が短絡していないときの前記出力端子側のセルの前記一端電圧と前記他端電圧との間の中間電圧よりも高くなったときに前記各セルの電荷を放電し、前記接続部に対してグラウンド側のセルの両端が短絡していないときの前記グラウンド側のセルの前記一端電圧と前記他端電圧との間の中間電圧よりも低くなったときに前記各セルの電荷を放電する保護回路を備えたことを特徴とするバランス回路。
2. 前記保護回路は、前記接続部の電圧が前記出力端子側のセルの中間電圧より高くなったときに、前記接続部が前記出力端子側のセルの中間電圧よりも高い電圧に短絡したことを示す検出信号を出力し、前記接続部の電圧が前記グラウンド側のセルの中間電圧より低くなったときに、前記接続部が前記グラウンド側のセルの中間電圧よりも低い電圧に短絡したことを示す検出信号を出力する短絡検出回路と、
   前記検出信号に応じて前記各セルの電荷を放電する電荷放電回路とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のバランス回路。
3. 前記検出信号に応じて前記充電回路を停止することを特徴とする請求項２に記載のバランス回路。
4. 前記充電電圧を分割した電圧を前記各セル間のそれぞれの前記接続部に与えるバランスアンプをさらに備え、
   前記検出信号に応じて前記検出信号を検出したバランスアンプを停止することを特徴とする請求項２又は３に記載のバランス回路。
5. 前記検出信号に応じて前記充電回路の電流供給能力を下げることを特徴とする請求項２に記載のバランス回路。
6. 前記充電電圧を分割した電圧を前記各セル間のそれぞれの前記接続部に与えるバランスアンプをさらに備え、
   前記検出信号に応じて前記検出信号を検出した前記バランスアンプの電流供給能力を下げることを特徴とする請求項２又は３に記載のバランス回路。
7. 前記中間電圧を生成する電圧生成回路をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のバランス回路。

Images