JP2016154409A - 電池保護回路、電池保護装置及び電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】過放電復帰電圧に設定される電圧値をメモリから読み出しても、電池電圧が過放電復帰電圧に達するまでの消費電流を抑制できる、電池保護回路、電池保護装置及び電池パックを提供すること。【解決手段】二次電池の電池電圧が過放電復帰電圧よりも高いか否かを検出する検出回路と、前記電池電圧が前記過放電復帰電圧よりも低いと前記検出回路により検出される場合、前記二次電池の放電を禁止する論理回路と、第１の電圧値よりも高い第２の電圧値を記憶するメモリと、前記電池電圧が前記第１の電圧値よりも高いと前記検出回路により検出されてから前記第２の電圧値に達するまでに、前記過放電復帰電圧を前記第１の電圧値から前記メモリから読み出される前記第２の電圧値に切り替える復帰電圧設定回路とを備える、電池保護回路。【選択図】図１

Description

本発明は、電池保護回路、電池保護装置及び電池パックに関する。

従来、二次電池の電池電圧が過放電復帰電圧よりも低い場合、二次電池の放電を禁止する電池保護回路が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１３−５５７５９号公報

電池保護回路の保護特性は、二次電池の種類又は電池保護回路が搭載される製品の種類に応じて、カスタマイズされる必要がある。そのため、複数の異なる保護特性に対応できるように、電池保護回路の構成を二次電池又は製品の種類毎に開発すると、開発のリードタイムやコストが増大しやすい。

そこで、複数の異なる保護特性に共通の回路構成で対応できるように、保護特性を定める特性データが書き込まれるメモリを備え、そのメモリから読み出される特性データに基づいて保護特性を設定する構成が考えられる。この構成によれば、メモリに記憶される特性データの内容を変えることで、保護特性を共通の回路構成で変更することができる。例えば、保護特性の一つである過放電復帰電圧に設定される設定電圧値がメモリに記憶される場合、その設定電圧値を変えることで、過放電復帰電圧の電圧値を共通の回路構成で変更することができる。

一方、過放電復帰電圧に設定される設定電圧値がメモリに記憶される場合、電池電圧が過放電復帰電圧よりも上昇したことを検出するためには、上昇する電池電圧がメモリに記憶される設定電圧値に達する前に、その設定電圧値をメモリから読み出す必要がある。また、二次電池の深放電（過放電よりも更に放電した状態）を避けるためには、二次電池の電池電圧が過放電復帰電圧よりも低い状態で、電池保護回路の消費電流を抑える必要がある。

しかしながら、上昇する電池電圧がメモリに記憶される設定電圧値に達する前に、電池保護回路が設定電圧値をメモリから読み出す動作（読み出し動作）を行うと、電池電圧が過放電復帰電圧よりも低い状態で、電池保護回路の消費電流がその読み出し動作により増大してしまう。

そこで、過放電復帰電圧に設定される電圧値をメモリから読み出しても、電池電圧が過放電復帰電圧に達するまでの消費電流を抑制できる、電池保護回路、電池保護装置及び電池パックの提供を目的とする。

一つの案では、
二次電池の電池電圧が過放電復帰電圧よりも高いか否かを検出する検出回路と、
前記電池電圧が前記過放電復帰電圧よりも低いと前記検出回路により検出される場合、前記二次電池の放電を禁止する論理回路と、
第１の電圧値よりも高い第２の電圧値を記憶するメモリと、
前記電池電圧が前記第１の電圧値よりも高いと前記検出回路により検出されてから前記第２の電圧値に達するまでに、前記過放電復帰電圧を前記第１の電圧値から前記メモリから読み出される前記第２の電圧値に切り替える復帰電圧設定回路とを備える、電池保護回路が提供される。

一態様によれば、過放電復帰電圧に設定される電圧値をメモリから読み出しても、電池電圧が過放電復帰電圧に達するまでの消費電流を抑制することができる。

電池パックの一例を示す構成図である。 メモリの一例を示す構成図である。 書き込み動作の一例を示すタイミングチャートである。 電池保護回路において、過放電復帰に主に関係する回路の一例を示す構成図である。 過放電復帰動作の一例を示すタイミングチャートである。 過放電復帰動作の一例を示すタイミングチャートである。 電池保護回路において、過放電復帰に主に関係する回路の一例を示す構成図である。 過放電復帰動作の一例を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。

図１は、電池パック１００の一例を示す構成図である。電池パック１００は、負荷接続端子５，６に接続される不図示の外部負荷に電力を供給可能な二次電池２００と、二次電池２００を保護する保護装置１１０とを内蔵して備える。電池パック１００は、外部負荷に内蔵されてもよいし、外付けされてもよい。外部負荷の具体例として、携帯可能な携帯端末装置などが挙げられる。携帯端末装置の具体例として、携帯電話、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、ゲーム機、テレビ、音楽や映像のプレーヤー、カメラなどの電子機器が挙げられる。

二次電池２００は、負荷接続端子５，６に接続される不図示の充電器によって充電可能である。二次電池２００の具体例として、リチウムイオン電池やリチウムポリマ電池などが挙げられる。

保護装置１１０は、負荷接続端子５と、負荷接続端子６と、セル接続端子３，４とを備え、セル接続端子３，４に接続された二次電池２００を過電流等から保護する電池保護装置の一例である。セル接続端子３は、負荷接続端子５に電源経路８を介して繋がる。セル接続端子４は、負荷接続端子６に電源経路７を介して繋がる。セル接続端子３は、二次電池２００の正極に接続される。セル接続端子４は、二次電池２００の負極に接続される。

保護装置１１０は、トランジスタ１１，１２を備える。トランジスタ１１は、二次電池２００の充電経路を遮断可能な充電経路遮断部の一例であり、トランジスタ１２は、二次電池２００の放電経路を遮断可能な放電経路遮断部の一例である。図示の場合、トランジスタ１１は、二次電池２００の充電電流が流れる電源経路７を遮断でき、トランジスタ１２は、二次電池２００の放電電流が流れる電源経路７を遮断できる。トランジスタ１１，１２は、電源経路７の導通／遮断を切り替え可能なスイッチング素子であり、電源経路７に直列に挿入される。

トランジスタ１１，１２は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。トランジスタ１１は、トランジスタ１１の寄生ダイオードの順方向が二次電池２００の放電方向に一致するように電源経路７に挿入される。トランジスタ１２は、トランジスタ１２の寄生ダイオードの順方向が二次電池２００の充電方向に一致するように電源経路７に挿入される。トランジスタ１１，１２のドレイン−ソース間にダイオードが追加されてもよい。

保護装置１１０は、キャパシタ１０，１３を備えてもよい。キャパシタ１０は、トランジスタ１１とトランジスタ１２との直列回路に並列に接続される。キャパシタ１３は、負荷接続端子５に接続される一端と、負荷接続端子６に接続される他端とを有する。キャパシタ１０又はキャパシタ１３を備えることで、電圧変動や外来ノイズに対する耐量を向上させることができる。

保護装置１１０は、保護回路１２０を備える。保護回路１２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）を備えずに、二次電池２００を保護する電池保護回路の一例であり、例えば、二次電池２００から給電されて二次電池２００を保護する集積回路である。ＣＰＵが無いため、当然、保護回路１２０は、保護回路１２０自身のＣＰＵの処理結果に基づいて二次電池２００を保護する機能を有してない。また、ＣＰＵが無いため、保護回路１２０は、二次電池２００の残量検知機能を有してない。

保護回路１２０は、例えば、電源端子９１と、グランド端子９２と、充電制御端子９３と、放電制御端子９４と、電流検出端子９５とを備える。

電源端子９１は、抵抗１を介して、セル接続端子３又は電源経路８に接続される正極側電源端子であり、ＶＤＤ端子と呼ばれることがある。電源端子９１は、例えば、電源経路８に一端が接続される抵抗１の他端と、電源経路７に一端が接続されるキャパシタ２の他端との接続点に接続される。キャパシタ２の一端は、セル接続端子４とトランジスタ１２との間の電源経路７に接続される。

グランド端子９２は、セル接続端子４とトランジスタ１２との間の電源経路７に接続される負側電源端子であり、ＶＳＳ端子と呼ばれることがある。

充電制御端子９３は、二次電池２００の充電を禁止する信号を出力する端子であり、ＣＯＵＴ端子と呼ばれることがある。充電制御端子９３は、トランジスタ１１の制御電極（例えばＭＯＳＦＥＴの場合、ゲート）に接続される。

放電制御端子９４は、二次電池２００の放電を禁止する信号を出力する端子であり、ＤＯＵＴ端子と呼ばれることがある。放電制御端子９４は、トランジスタ１２の制御電極（例えば、ＭＯＳＦＥＴの場合、ゲート）に接続される。

電流検出端子９５は、二次電池２００に流れる電流に応じた検出電圧が入力される端子であり、Ｖ−端子と呼ばれることがある。電流検出端子９５は、負荷接続端子６とトランジスタ１１との間の電源経路７に抵抗９を介して接続される。

保護回路１２０は、例えば、メモリ６０と、保護動作回路９８とを備える。メモリ６０は、保護回路１２０の保護特性を定める特性データを書き込み可能な不揮発性メモリの一例である。メモリ６０の具体例として、ＯＴＰＲＯＭ（One Time Programmable ROM）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）などが挙げられる。保護動作回路９８は、メモリ６０から読み出される特性データに基づいて、二次電池２００の保護動作を行う保護動作回路の一例である。

したがって、メモリ６０に書き込まれる特性データが変われば、二次電池の保護動作を変えることができるので、複数の異なる保護特性に共通の回路構成で対応できる。例えば、二次電池２００の種類や保護回路１２０が搭載される製品の種類が異なっても、保護動作回路９８の共通化ができる。

また、保護回路１２０は、特性データを書き込み可能なメモリ６０を備えるので、例えば、保護特性をカスタマイズするために、ＩＣチップのメタル配線変更やフューズのレーザートリミングが不要になる。その結果、開発や製造のリードタイムやコストの低減が可能である。

保護回路１２０は、メモリ６０に特性データを書き込むため、データ端子９６と、クロック端子９７と、読み書き制御回路８０とを備える。

データ端子９６及びクロック端子９７は、特性データの書き込みに使用される入力端子である。データ端子９６は、メモリ６０に書き込まれる特性データを搬送する特性データ信号ＤＡＴを入力可能な端子であり、クロック端子９７は、クロック信号ＣＬを入力可能な端子である。

読み書き制御回路８０は、特性データ信号ＤＡＴとクロック信号ＣＬとに基づいて、メモリ６０に記憶させる特性データの書き込みを制御する。また、読み書き制御回路８０は、メモリ６０に書き込まれた特性データの読み出しを制御する。

保護回路１２０は、データ端子９６と、クロック端子９７と、読み書き制御回路８０とを備えることにより、例えば、保護回路１２０のモールドパッケージ後の出荷前検査で、特性データをメモリ６０に書き込むことができる。そして、パッケージングしてから特性データをメモリ６０に書き込むことができるので、パッケージングによって生ずる保護特性の変動を抑制することができる。

また、保護装置１１０は、メモリ６０に特性データを書き込むため、データ入力端子１４と、クロック入力端子１５とを備えてもよい。データ入力端子１４及びクロック入力端子１５は、特性データの書き込みに使用される入力端子である。データ入力端子１４は、特性データ信号ＤＡＴを入力可能な端子であり、データ端子９６に保護回路１２０の外側から接続される。クロック入力端子１５は、クロック信号ＣＬを入力可能な端子であり、クロック端子９７に保護回路１２０の外側から接続される。

保護装置１１０は、データ入力端子１４とクロック入力端子１５とを備えるので、例えば、保護回路１２０とトランジスタ１１，１２とが基板に実装された後の保護装置１１０の出荷前検査で、特性データをメモリ６０に書き込むことができる。そして、基板実装してから特性データをメモリ６０に書き込むことができるので、基板実装によって生ずる保護特性の変動を抑制することができる。

保護動作回路９８は、二次電池２００の電流又は電圧の異常を検出する異常検出回路２１と、異常検出回路２１による異常検出結果に基づいてトランジスタ１１，１２のオンオフを制御する論理回路４４とを備える。異常検出回路２１は、例えば、過充電検出回路２２と、過放電検出回路２７と、放電過電流検出回路３２と、充電過電流検出回路３５と、短絡検出回路３８とを備える。

保護動作回路９８は、例えば、二次電池２００を過充電から保護する動作（過充電保護動作）を行う。例えば、過充電検出回路２２は、電源端子９１とグランド端子９２との間の電圧を抵抗２３，２４により検出することによって、二次電池２００の電池電圧（セル電圧）を監視する。過充電検出回路２２は、メモリ６０から読み出される閾値電圧データに応じて設定される過充電検出電圧Ｖｄｅｔ１以上のセル電圧を検知することにより、二次電池２００の過充電が検出されたとして、過充電検出信号を出力する。過充電検出電圧Ｖｄｅｔ１以上のセル電圧の検知及び過充電検出信号の出力は、基準電圧２６及び比較器２５によって行われる。

過充電検出信号を検知した論理回路４４は、メモリ６０から読み出される遅延時間データに応じて設定される過充電検出遅延時間ｔＶｄｅｔ１の経過を待って、トランジスタ１１をオフさせるローレベルの制御信号を充電制御端子９３から出力する過充電保護動作を実行する。トランジスタ１１がオフされることにより、トランジスタ１２のオンオフ状態にかかわらず、二次電池２００が過充電されることを防止することができる。論理回路４４は、トランジスタ４６をオフし且つトランジスタ４７をオンすることによって、トランジスタ１１をオフさせる。

一方、過充電検出回路２２は、メモリ６０から読み出される閾値電圧データに応じて設定される過充電復帰電圧Ｖｒｅｌ１以下のセル電圧を検知することにより、二次電池２００が過充電状態から通常状態に復帰したとして、過充電復帰信号を出力する（「過充電検出信号の出力を停止する」としてもよい）。過充電復帰電圧Ｖｒｅｌ１は、過充電検出電圧Ｖｄｅｔ１よりも低い。

過充電復帰信号を検知した論理回路４４は（あるいは、過充電検出信号の出力の停止を検知した論理回路４４は）、トランジスタ１１をオンさせるハイレベルの制御信号を充電制御端子９３から出力する。トランジスタ１１のオンにより、過充電保護動作が終了する。論理回路４４は、トランジスタ４６をオンし且つトランジスタ４７をオフすることによって、トランジスタ１１をオンさせる。

保護動作回路９８は、例えば、二次電池２００を過放電から保護する動作（過放電保護動作）を行う。例えば、過放電検出回路２７は、電源端子９１とグランド端子９２との間の電圧を抵抗２８，２９により検出することによって、二次電池２００の電池電圧（セル電圧）を監視する。過放電検出回路２７は、メモリ６０から読み出される閾値電圧データに応じて設定される過放電検出電圧Ｖｄｅｔ２以下のセル電圧を検知することにより、二次電池２００の過放電が検出されたとして、過放電検出信号を出力する。過放電検出電圧Ｖｄｅｔ２以下のセル電圧の検知及び過放電検出信号の出力は、基準電圧３１及び比較器３０によって行われる。

過放電検出信号を検知した論理回路４４は、メモリ６０から読み出される遅延時間データに応じて設定される過放電検出遅延時間ｔＶｄｅｔ２の経過を待って、トランジスタ１２をオフさせるローレベルの制御信号を放電制御端子９４から出力する過放電保護動作を実行する。トランジスタ１２がオフされることにより、トランジスタ１１のオンオフ状態にかかわらず、二次電池２００が過放電されることを防止することができる。論理回路４４は、トランジスタ４８をオフし且つトランジスタ４９をオンすることによって、トランジスタ１２をオフさせる。

一方、過放電検出回路２７は、メモリ６０から読み出される閾値電圧データに応じて設定される過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２以上のセル電圧を検知することにより、二次電池２００が過放電状態から通常状態に復帰したとして、過放電復帰信号を出力する（「過放電検出信号の出力を停止する」としてもよい）。過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２は、過放電検出電圧Ｖｄｅｔ２よりも高い。

過放電復帰信号を検知した論理回路４４は（あるいは、過放電検出信号の出力の停止を検知した論理回路４４は）、後述の復帰遅延時間設定回路１５０により設定される過放電復帰遅延時間ｔＶｒｅｌ２の経過を待って、トランジスタ１２をオンさせるハイレベルの制御信号を放電制御端子９４から出力する。トランジスタ１２のオンにより、過放電保護動作が終了する。論理回路４４は、トランジスタ４８をオンし且つトランジスタ４９をオフすることによって、トランジスタ１２をオンさせる。

保護動作回路９８は、例えば、二次電池２００を放電過電流から保護する動作（放電過電流保護動作）を行う。例えば、放電過電流検出回路３２は、電流検出端子９５とグランド端子９２との間の電圧を検出することによって、負荷接続端子６とセル接続端子４との間の電圧Ｐ−を監視する。放電過電流検出回路３２は、メモリ６０から読み出される閾値電圧データに応じて設定される放電過電流検出電圧Ｖｄｅｔ３以上の電圧Ｐ−を検知することにより、負荷接続端子６に流れる異常電流として放電過電流が検出されたとして、放電過電流検出信号を出力する。放電過電流検出電圧Ｖｄｅｔ３以上の電圧Ｐ−の検知及び放電過電流検出信号の出力は、基準電圧３４及び比較器３３によって行われる。

放電過電流検出信号を検知した論理回路４４は、メモリ６０から読み出される遅延時間データに応じて設定される放電過電流検出遅延時間ｔＶｄｅｔ３の経過を待って、トランジスタ１２をオフさせるローレベルの制御信号を放電制御端子９４から出力する放電過電流保護動作を実行する。トランジスタ１２がオフされることにより、トランジスタ１１のオンオフ状態にかかわらず、二次電池２００を放電する方向に過電流が流れることを防止することができる。

ここで、トランジスタ１２が少なくともオンしている状態で、二次電池２００を放電する放電電流が流れることにより電圧Ｐ−が上昇するのは、トランジスタ１２のオン抵抗による電圧上昇が生ずるからである。

保護動作回路９８は、例えば、二次電池２００を充電過電流から保護する動作（充電過電流保護動作）を行う。例えば、充電過電流検出回路３５は、電流検出端子９５とグランド端子９２との間の電圧を検出することによって、負荷接続端子６とセル接続端子４との間の電圧Ｐ−を監視する。充電過電流検出回路３５は、メモリ６０から読み出される閾値電圧データに応じて設定される充電過電流検出電圧Ｖｄｅｔ４以下の電圧Ｐ−を検知することにより、負荷接続端子６に流れる異常電流として充電過電流が検出されたとして、充電過電流検出信号を出力する。充電過電流検出電圧Ｖｄｅｔ４以下の電圧Ｐ−の検知及び充電過電流検出信号の出力は、基準電圧３７及び比較器３６によって行われる。

充電過電流検出信号を検知した論理回路４４は、メモリ６０から読み出される遅延時間データに応じて設定される充電過電流検出遅延時間ｔＶｄｅｔ４の経過を待って、トランジスタ１１をオフさせるローレベルの制御信号を充電制御端子９３から出力する充電過電流保護動作を実行する。トランジスタ１１がオフされることにより、トランジスタ１２のオンオフ状態にかかわらず、二次電池２００を充電する方向に過電流が流れることを防止することができる。

ここで、トランジスタ１１が少なくともオンしている状態で、二次電池２００を充電する充電電流が流れることにより電圧Ｐ−が低下するのは、トランジスタ１１のオン抵抗による電圧低下が生ずるからである。

保護動作回路９８は、例えば、二次電池２００を短絡電流から保護する動作（短絡保護動作）を行う。例えば、短絡検出回路３８は、電流検出端子９５とグランド端子９２との間の電圧を検出することによって、負荷接続端子６とセル接続端子４との間の電圧Ｐ−を監視する。短絡検出回路３８は、メモリ６０から読み出される閾値電圧データに応じて設定される短絡検出電圧Ｖｓｈｏｒｔ以上の電圧Ｐ−を検知することにより、負荷接続端子５と負荷接続端子６との間の短絡が検出されたとして、短絡検出信号を出力する。短絡検出電圧Ｖｓｈｏｒｔ以上の電圧Ｐ−の検知及び短絡検出信号の出力は、基準電圧４０及び比較器３９によって行われる。

短絡検出信号は、遅延回路４１に入力されてから短絡検出遅延時間ｔｓｈｏｒｔの経過後に遅延回路４１から出力される。短絡検出遅延時間ｔｓｈｏｒｔは、メモリ６０から読み出される遅延時間データに応じて設定される時間である。

遅延回路４１を介して短絡検出信号を検知した論理回路４４は、トランジスタ１２をオフさせるローレベルの制御信号を放電制御端子９４から出力する短絡保護動作を実行する。トランジスタ１２がオフされることにより、トランジスタ１１のオンオフ状態にかかわらず、二次電池２００を放電する方向に短絡電流が流れることを防止することができる。

保護動作回路９８は、保護回路１２０の動作モードを、通常動作モードから過放電保護モードを経由してスタンバイモードに切り替え、スタンバイモードから過放電保護モードを経由して通常動作モードに切り替える機能を備えてもよい。

論理回路４４は、通常動作モードにおいて、トランジスタ１１をオンさせるハイレベルの制御信号を充電制御端子９３から出力し、且つ、トランジスタ１２をオンさせるハイレベルの制御信号を放電制御端子９４から出力する。また、論理回路４４は、通常動作モードにおいて、トランジスタ５０とトランジスタ５３の両方をオフさせる。

過放電保護モードは、上述の過放電保護動作が行われるモードである。論理回路４４は、過放電保護モードにおいて、トランジスタ１２をオフさせる制御信号を放電制御端子９４から出力するとともに、トランジスタ５０をオンさせトランジスタ５３をオフさせる。トランジスタ５０のオンにより、電流検出端子９５は抵抗５１を介して電源端子９１の電源電圧にプルアップされる。電流検出端子９５が電源端子９１の電源電圧にプルアップされることにより、負荷接続端子５と負荷接続端子６との間の電圧がほぼ零ボルトになる。よって、負荷接続端子５，６に接続される不図示の負荷の動作を停止させることができ、二次電池２００から当該負荷に流れる放電電流を抑制することができる。

また、論理回路４４は、過放電保護モードにおいて電流検出端子９５とグランド端子９２との間の電圧を検出することにより、負荷接続端子６とセル接続端子４との間の電圧Ｐ−の検知することによって、負荷接続端子５，６への充電器の接続有無を判定できる。

論理回路４４は、過放電保護モードにおいてスタンバイ閾値電圧Ｖｓｔｂよりも高い電圧Ｐ−が検知された場合、充電器は接続されていないと判定し、保護回路１２０の動作モードを過放電保護モードからスタンバイモードに切り替える。一方、論理回路４４は、過放電保護モードにおいてスタンバイ閾値電圧Ｖｓｔｂよりも低い電圧Ｐ−が検出された場合、充電器は接続されていると判定し、保護回路１２０の動作モードを過電流保護モードからスタンバイモードに切り替えない。スタンバイ閾値電圧Ｖｓｔｂは、例えば、（ＶＤＤ−０．９）又は１／２×ＶＤＤに設定される。ＶＤＤは、電源端子９１の入力電圧を表す。

保護回路１２０の動作モードが過放電保護モードからスタンバイモードに遷移することにより、過放電状態の二次電池２００が保護回路１２０の消費電流により更に放電されることを防止することができる。

例えば、充電器が接続されていない状態で過放電が検出されると、過放電検出とほぼ同時に電流検出端子９５が電源端子９１の電源電圧にプルアップされ、保護回路１２０の動作モードはスタンバイモードに切り替わる。充電器がスタンバイモードで接続されると、保護回路１２０の動作モードは過放電保護モードに切り替わり、二次電池２００が充電器により充電される。そして、過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２以上のセル電圧が過放電検出回路２７により検知された場合、論理回路４４は、トランジスタ１２をオンさせる制御信号を放電制御端子９４から出力し、且つ、トランジスタ５０をオンからオフに切り替える。つまり、保護回路１２０の動作モードは通常動作モードに切り替わる。

また、放電過電流検出信号又は短絡検出信号を検知した論理回路４４は、トランジスタ１２をオフさせるローレベルの制御信号を放電制御端子９４から出力するとともに、トランジスタ５０をオフさせトランジスタ５３をオンさせてもよい。トランジスタ５３のオンにより、電流検出端子９５は抵抗５２を介してグランド端子９２のグランド電圧にプルダウンされる。しかし、放電過電流又は短絡電流が発生するほどの負荷が負荷接続端子５，６に接続されているので、電圧Ｐ−は負荷接続端子５の電圧に引き上げられる。

そして、放電過電流又は短絡電流が発生するほどの負荷が負荷接続端子５，６から取り外される等によって放電過電流又は短絡電流の流れが解消すると、電圧Ｐ−はトランジスタ５３のオンによりグランド端子９２のグランド電圧に引き下げられる。これにより、論理回路４４は、放電過電流保護動作又は短絡保護動作の実行を解除する。つまり、トランジスタ５３が設けられることにより、放電過電流保護動作又は短絡保護動作からの自動復帰が可能となる。

上述の過充電検出電圧Ｖｄｅｔ１又は過充電復帰電圧Ｖｒｅｌ１は、過充電保護動作の要否判定に使用される閾値電圧の一例である。過充電検出電圧Ｖｄｅｔ１又は過充電復帰電圧Ｖｒｅｌ１の設定用の閾値電圧データは、メモリ６０に予め書き込まれる特性データの一例であり、読み書き制御回路８０によってメモリ６０から過充電検出回路２２に読み出される。過放電検出電圧Ｖｄｅｔ２、過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２、放電過電流検出電圧Ｖｄｅｔ３、充電過電流検出電圧Ｖｄｅｔ４、短絡検出電圧Ｖｓｈｏｒｔ、スタンバイ閾値電圧Ｖｓｔｂの設定用の閾値電圧データについても同様である。

したがって、過充電検出電圧Ｖｄｅｔ１の設定用にメモリ６０に書き込まれる閾値電圧データの内容を変えることによって、過充電検出電圧Ｖｄｅｔ１を当該内容に応じた保護電圧値に変更することができる。例えば、過充電検出回路２２又は読み書き制御回路８０は、メモリ６０から読み出される過充電検出電圧Ｖｄｅｔ１の閾値電圧データに基づいて、抵抗２３の抵抗値、抵抗２４の抵抗値、基準電圧２６の電圧値の少なくとも一つを変更することにより、過充電検出電圧Ｖｄｅｔ１を過充電検出電圧Ｖｄｅｔ１の閾値電圧データによって決まる電圧値に設定する閾値電圧設定回路を有する。過充電復帰電圧Ｖｒｅｌ１、過放電検出電圧Ｖｄｅｔ２、過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２、放電過電流検出電圧Ｖｄｅｔ３、充電過電流検出電圧Ｖｄｅｔ４、短絡検出電圧Ｖｓｈｏｒｔ、スタンバイ閾値電圧Ｖｓｔｂについても同様である。

上述の過充電検出遅延時間ｔＶｄｅｔ１は、メモリ６０から読み出される遅延時間データに基づいて、発振器４３とカウンタ４２によって生成される。過充電検出遅延時間ｔＶｄｅｔ１は、過充電検出電圧Ｖｄｅｔ１以上のセル電圧が過充電検出回路２２によって検出されてから過充電保護動作が実行されるまでの時間である。過充電検出遅延時間ｔＶｄｅｔ１の設定用の遅延時間データは、メモリ６０に書き込まれる特性データの一例であり、読み書き制御回路８０によってメモリ６０から論理回路４４又はカウンタ４２に読み出される。過放電検出遅延時間ｔＶｄｅｔ２、放電過電流検出遅延時間ｔＶｄｅｔ３、充電過電流検出遅延時間ｔＶｄｅｔ４、短絡検出遅延時間ｔｓｈｏｒｔの設定用の遅延時間データについても同様である。

なお、短絡検出遅延時間ｔｓｈｏｒｔの設定用の遅延時間データは、読み書き制御回路８０によってメモリ６０から遅延回路４１に読み出されてもよい。

したがって、過充電検出遅延時間ｔＶｄｅｔ１の設定用にメモリ６０に書き込まれる遅延時間データの内容を変えることによって、過充電検出遅延時間ｔＶｄｅｔ１を当該内容に応じた時間に変更することができる。例えば、論理回路４４又はカウンタ４２は、メモリ６０から読み出される過充電検出遅延時間ｔＶｄｅｔ１の遅延時間データに基づいて、カウンタ４２により生成される遅延時間を変更することにより、過充電検出遅延時間ｔＶｄｅｔ１を過充電検出遅延時間ｔＶｄｅｔ１の遅延時間データによって決まる値に設定する遅延時間設定回路を有する。過放電検出遅延時間ｔＶｄｅｔ２、放電過電流検出遅延時間ｔＶｄｅｔ３、充電過電流検出遅延時間ｔＶｄｅｔ４、短絡検出遅延時間ｔｓｈｏｒｔについても同様である。

カウンタ４２は、例えば、複数のフリップフロップが直列に接続された回路を有し、メモリ６０から読み出した遅延時間データに基づいて各フリップフロップの出力点が選択されることによって、複数の異なる遅延時間を生成することができる。カウンタ４２は、発振器４３からのクロックに従って動作する。

なお、遅延回路４１は、メモリ６０から読み出される短絡検出遅延時間ｔｓｈｏｒｔの遅延時間データに基づいて、遅延回路４１内の一次遅れ回路の時定数を変更することにより、短絡検出遅延時間ｔｓｈｏｒｔを短絡検出遅延時間ｔｓｈｏｒｔの遅延時間データによって決まる値に設定する遅延時間設定回路を有してもよい。

保護動作回路９８は、メモリ６０から読み出されるオプション選択データに基づいて、二次電池２００の保護動作を行ってもよい。二次電池２００の保護動作のオプション機能を定めるオプション選択データは、メモリ６０に書き込まれる特性データの一例である。オプション選択データは、読み書き制御回路８０によってメモリ６０から論理回路４４に読み出される。

したがって、論理回路４４は、所定のオプション機能を選択するか否かを、メモリ６０から読み出されるオプション選択データの内容に基づいて、決定することができる。例えば、論理回路４４は、充電許否選択回路４５を有効にするか無効にするかを、メモリ６０から読み出されるオプション選択データの内容に基づいて、決定することができる。

充電許否選択回路４５は、セル電圧が所定値よりも低い二次電池２００に対しての充電（「０Ｖ充電」と呼ばれることがある）の許否を選択するオプション回路の一例である。充電許否選択回路４５は、トランジスタ１１をオフすることによって、二次電池２００に対する充電を禁止し、トランジスタ１１をオンすることによって、二次電池２００に対する充電を許可する。

なお、保護動作回路９８の論理回路４４は、メモリ６０から読み出されるオプション選択データに基づいて、充電許否選択回路４５の充電許否選択機能以外の他のオプション機能を選択するか否かを決定してもよい。例えば、論理回路４４は、メモリ６０から読み出されるオプション選択データに基づいて、パルス充電対応機能を有効にするか無効にするかを決定してもよい。

保護回路１２０は、レギュレータを備える。レギュレータ９９は、電源端子９１に入力される入力電圧ＶＤＤをレギュレートして定電圧ＶＲＥＧを出力する回路である。

図２は、メモリ６０の一例を示す構成図である。メモリ６０は、書き込み電圧が供給される複数の書き込み回路６４と、定電圧ＶＲＥＧが供給される複数の読み出し回路６５と、ＮＯＲゲート（ノアゲート）７３と、シフトレジスタ６６とを有する。シフトレジスタ６６は、複数のフリップフロップ（ＦＦ）７４が直列に接続された順序回路を有する。図２では、一つの書き込み回路６４と一つの読み出し回路６５とが一点鎖線で囲まれている。

複数の書き込み回路６４は、それぞれ、スイッチ６８と、メモリ素子６９と、スイッチ７０とが直列に接続される回路を有する。スイッチ６８は、書き込み電圧の供給経路とメモリ素子６９との間に配置され、スイッチ７０は、シフトレジスタ６６のフリップフロップ７４の出力部とメモリ素子６９との間に配置される。例えば、スイッチ６８は、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴであり、メモリ素子６９は、ＯＴＰ（One Time Programmable）素子であり、スイッチ７０は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。

複数の読み出し回路６５は、それぞれ、センスラッチ回路６７と、スイッチ７１と、定電流源７２とを有する。例えば、センスラッチ回路６７は、フリップフロップであり、スイッチ７１は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。

読み書き制御回路８０は、特性データを搬送する特性データ信号ＤＡＴを、特性データ内部信号ＤＡＴＡに変換し、外部からのクロック信号ＣＬを、クロック内部信号ＣＬＫに変換する。また、読み書き制御回路８０は、特性データ信号ＤＡＴとクロック信号ＣＬとに基づいて、特性データをメモリ素子６９に書き込むことを指令するライト信号（ＷＲＩＴＥ）を生成する。また、読み書き制御回路８０は、入力電圧ＶＤＤが所定の起動電圧を超えた時に、メモリ素子６９から特性データを読み出すことを指令するリード信号（ＲＥＡＤ）を生成する。

次に、図２の構成での書き込み動作の一例を、図３を参照して説明する。図３は、図１，２の構成での書き込み動作の一例を示すタイミングチャートである。

初期状態では、ＲＥＡＤとＷＲＩＴＥのレベルがいずれもローレベルである（ＲＥＡＤ＝ＷＲＩＴＥ＝Ｌ）。この場合、スイッチ６８のゲート電位ＡＡは、ハイレベルであるため、スイッチ６８はオフする。シフトレジスタ６６の各フリップフロップ７４の出力電位ＢＢは、ハイレベルであるため、スイッチ７０はオフする。したがって、初期状態では、メモリ素子６９の状態は、特性データが書き込まれていない未書き込み状態である。

書き込み動作が行われる場合、入力電圧ＶＤＤは、通常の動作電圧（例えば３．６Ｖ）から書き込み電圧（例えば９Ｖ）に上昇する。入力電圧ＶＤＤが書き込み電圧に上昇すると、過充電が過充電検出回路２２によって検出される。これにより、充電制御端子９３からトランジスタ１１のゲートに対して出力される制御信号は、トランジスタ１１をオンさせるハイレベルからトランジスタ１１をオフさせるローレベルに変化する。一方、放電制御端子９４からトランジスタ１２のゲートに対して出力される制御信号は、ハイレベルのままである。

特性データ内部信号ＤＡＴＡとクロック内部信号ＣＬＫとが、読み書き制御回路８０からシフトレジスタ６６に入力されると、各フリップフロップ７４は、入力される特性データ内部信号ＤＡＴＡに応じて、ローレベルを出力する。

メモリ素子６９への特性データの書き込み許可期間では、ＲＥＡＤのレベルがローレベル（ＲＥＡＤ＝Ｌ）であり、ＷＲＩＴＥのレベルがハイレベル（ＷＲＩＴＥ＝Ｈ）であるため、スイッチ６８のゲート電位ＡＡは、ローレベルである。書き込み許可期間では、スイッチ６８はオン、スイッチ７１はオフ、スイッチ７０はオンする。

書き込み許可期間においてシフトレジスタ６６の出力電位Ｂがローレベルである場合、メモリ素子６９に書き込み電圧が印加され、オフ状態のメモリ素子６９に電流が流れる。これにより、電子がメモリ素子６９の浮遊ゲートにトラップされ、メモリ素子６９がオン状態となる（特性データがメモリ素子６９に書き込まれる）。

これに対し、書き込み許可期間においてシフトレジスタ６６の出力電位Ｂがハイレベルである場合、スイッチ６８，７０はオンしているが、メモリ素子６９のドレイン−ソース間の電圧はほぼ零ボルトであるため、電流はメモリ素子６９には流れない。つまり、メモリ素子６９のオフ状態が維持される（特性データがメモリ素子６９に書き込まれない）。

読み書き制御回路８０は、ＷＲＩＴＥのレベルをローレベルに切り替えることにより、スイッチ７０をオフさせる。これにより、書き込み許可期間が終了する。

次に、図２の構成での読み出し動作の一例を説明する。

読み出し動作が行われる場合、入力電圧ＶＤＤは、通常の動作電圧（例えば３．６Ｖ）である。読み書き制御回路８０は、ＲＥＡＤのレベルをハイレベルに切り替えることにより、スイッチ６８のゲート電位ＡＡを、ローレベルにする。つまり、メモリ素子６９からの特性データの読み出し許可期間では、スイッチ６８はオン、スイッチ７１はオン、スイッチ７０はオフする。

読み出し許可期間において特性データがメモリ素子６９に書き込まれていない場合、センスラッチ回路６７は、ローレベルのメモリ出力電位ＤＤをラッチする。読み出し期間において特性データがメモリ素子６９に書き込まれている場合、センスラッチ回路６７は、ハイレベルのメモリ出力電位ＤＤをラッチする。

読み書き制御回路８０は、ＲＥＡＤのレベルをローレベルに切り替えることにより、ゲート電位ＡＡをハイレベルに切り替え、スイッチ６８をオフさせる。これにより、読み出し許可期間が終了する。

なお、読み書き制御回路８０は、信号ＲＥＡＤＴがアクティブレベル（本実施形態では、ハイレベル）の期間を、読み出し許可期間とする。信号ＲＥＡＤＴについては後述する。

図４は、保護回路１２０において、過放電復帰に主に関係する回路の一例を示す構成図である。保護回路１２０は、過放電検出回路２７と、論理回路４４と、カウンタ４２と、発振器４３と、復帰電圧設定回路１３０とを備える。

過放電検出回路２７は、二次電池２００の電池電圧が過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２よりも高いか否かを検出する検出回路の一例である。過放電検出回路２７は、電池電圧が過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２よりも低い場合、ローレベルの信号ＯＤＶＣを比較器３０から出力し、電池電圧が過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２よりも高い場合、ハイレベルの信号ＯＤＶＣ（過放電復帰信号）を比較器３０から出力する。

論理回路４４は、電池電圧が過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２よりも低いと過放電検出回路２７により検出される場合、二次電池２００の放電を禁止するハイレベルの信号Ｎを出力する。一方、論理回路４４は、電池電圧が過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２よりも高いと過放電検出回路２７により検出される場合、二次電池２００の放電禁止を解除するローレベルの信号Ｎを出力する。論理回路４４は、例えば、インバータ１７１と、遅延時間設定回路１８０と、ＮＡＮＤ（論理積の否定）ゲート１７３と、ＮＯＲ（論理和の否定）ゲート１７４，１７６，１７７と、ＸＮＯＲ（排他的論理和の否定）ゲート１７５とを有する。

信号Ｎは、図１に示されるトランジスタ４８，４９のゲートに入力される。ハイレベルの信号Ｎによって、トランジスタ４８はオフし且つトランジスタ４９はオンするので、トランジスタ１２はオフする。トランジスタ１２のオフにより、二次電池２００の放電が禁止される。一方、ローレベルの信号Ｎによって、トランジスタ４８はオンし且つトランジスタ４９はオフするので、トランジスタ１２はオンする。トランジスタ１２のオンにより、二次電池２００の放電禁止が解除される。

図４において、カウンタ４２は、電池電圧が過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２よりも高いと過放電検出回路２７により検出されてからの経過時間をカウントする回路である。電池電圧が過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２よりも高いと過放電検出回路２７により検出されると、ＸＮＯＲゲート１７５から出力されるリセット信号ＲＳＴは、ハイレベルからローレベルに切り替わる。発振器４３は、リセット信号ＲＳＴがハイレベルからローレベルに切り替わると、カウンタ４２に対してクロックの出力を開始する。

カウンタ４２は、例えば、インバータ１４１，１４２と、複数のフリップフロップ（ＦＦ）が直列に接続される回路とを有する。カウンタ４２は、信号Ｄを出力するＦＦ１４３と、信号Ｅを出力するＦＦ１４４と、信号Ｆを出力するＦＦ１４５と、信号Ｇを出力するＦＦ１４６と、信号Ｈを出力するＦＦ１４７と、信号Ｉを出力するＦＦと、信号Ｊを出力するＦＦと、信号Ｋを出力するＦＦと、信号Ｌを出力するＦＦとを直列に有する。なお、信号Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌをそれぞれ出力するＦＦも、ＦＦ１４７の後段に順番に直列に接続される。ＦＦの直列接続数は、任意である。

本実施形態のカウンタ４２から出力される信号Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌは、パルスの周期が互いに異なる信号であり、それぞれ、０．２５ｍｓ、０．５ｍｓ、１ｍｓ、２ｍｓ、４ｍｓ、８ｍｓ、１６ｍｓ、３２ｍｓ、６４ｍｓの周期を有する。

遅延時間設定回路１８０は、メモリ６０から読み出される過放電検出遅延時間ｔＶｄｅｔ２の遅延時間データに応じて、カウンタ４２により生成される遅延時間をデコーダ１８１により選択し、その選択した遅延時間に過放電検出遅延時間ｔＶｄｅｔ２を設定する回路である。過放電検出遅延時間ｔＶｄｅｔ２は、電池電圧が過放電検出電圧Ｖｄｅｔ２よりも低いと過放電検出回路２７により検出されてから、二次電池２００の放電が禁止されるまでの時間である。論理回路４４は、電池電圧が過放電検出電圧Ｖｄｅｔ２よりも低いと過放電検出回路２７により検出される場合、過放電検出遅延時間ｔＶｄｅｔ２の経過を待って、二次電池２００の放電を禁止するハイレベルの信号Ｎを出力する。

遅延時間設定回路１８０は、例えば、信号Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌが入力されるデコーダ１８１と、デコーダ１８１及びインバータ１７１の各出力が入力されるＮＡＮＤゲート１７２とを有する。デコーダ１８１は、リセット信号ＲＳＴがハイレベルからローレベルに切り替わってから過放電検出遅延時間ｔＶｄｅｔ２の経過を待って、ＮＡＮＤゲート１７２に入力される信号ＯＤＶＤＬＹをハイレベルからローレベルに切り替える。

ＮＡＮＤゲート１７３は、ＮＡＮＤゲート１７２の出力と信号ＳＨＴＬＶとが入力される。シャットダウン信号ＳＨＴＬＶは、電池電圧が過放電検出電圧Ｖｄｅｔ２よりも低いと過放電検出回路２７により検出されているとき、充電器が負荷接続端子５，６（図１参照）に接続されていない状態で二次電池２００の自己放電を避けるための回路をシャットダウンする信号である。シャットダウン信号ＳＨＴＶＬがローレベルのとき、二次電池２００の自己放電を避けるための回路はシャットダウンされる。

論理回路４４は、復帰遅延時間設定回路１５０を有する。復帰遅延時間設定回路１５０は、カウンタ４２の出力に基づいて、過放電復帰遅延時間ｔＶｒｅｌ２を設定する回路である。過放電復帰遅延時間ｔＶｒｅｌ２は、電池電圧が過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２よりも高いと過放電検出回路２７により検出されてから、二次電池２００の放電禁止が解除されるまでの時間である。論理回路４４は、電池電圧が過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２よりも高いと過放電検出回路２７により検出される場合、過放電復帰遅延時間ｔＶｒｅｌ２の経過を待って、二次電池２００の放電禁止を解除するローレベルの信号Ｎを出力できる。復帰遅延時間設定回路１５０は、例えば、信号Ｅと信号Ｈとが入力されるＮＡＮＤゲート１５１を有する。ＮＡＮＤゲート１５１は、信号ＯＤＶＴを出力する。信号ＯＤＶＴは、ＮＯＲゲート１７６に入力される。

論理回路４４は、読み出し許可期間設定回路１６０を有する。読み出し許可期間設定回路１６０は、カウンタ４２の出力に基づいて、読み出し許可期間ＲＥＡＤＰを設定する回路である。読み出し許可期間ＲＥＡＤＰは、メモリ６０から所定の電圧値ＶｏｄｖＢの読み出しを許可する期間である。電圧値ＶｏｄｖＢについては後述する。読み出し許可期間設定回路１６０は、電池電圧が過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２よりも高いと過放電検出回路２７により検出されてからの過放電復帰遅延時間ｔＶｒｅｌ２が経過する時よりも前に、読み出し許可期間ＲＥＡＤＰを設定する。

読み出し許可期間設定回路１６０は、リセット信号ＲＳＴと信号Ｇ，Ｆとに基づいて、読み出し許可期間ＲＥＡＤＰにハイレベルの信号ＲＥＡＤＴを出力し、読み出し許可期間ＲＥＡＤＰ以外の期間にローレベルの信号ＲＥＡＤＴを出力する。信号ＲＥＡＤＴは、読み書き制御回路８０に入力される。読み出し許可期間設定回路１６０は、例えば、インバータ１６１，１６３と、ＮＡＮＤゲート１６２とを有する。

復帰電圧設定回路１３０は、過放電復帰遅延時間ｔＶｒｅｌ２が経過する時よりも前に、過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２を、メモリ６０から読み出される電圧値ＶｏｄｖＢに設定する回路である。

図５は、過放電復帰動作の一例を示すタイミングチャートである。電圧値ＶｏｄｖＡは、メモリ６０の読み込み前に過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２に設定される初期値であり、電圧値ＶｏｄｖＢは、メモリ６０から読み込まれた後に過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２に設定される値である。

期間Ｔ１での二次電池２００の電池状態は、入力電圧ＶＤＤが電圧値ＶｏｄｖＡよりも低い過放電状態である。期間Ｔ１では、ＣＯＵＴ端子のレベルはハイレベル、ＤＯＵＴ端子のレベルはローレベルであるので、二次電池２００の放電は禁止され、保護回路１２０の動作は停止する。保護回路１２０の動作の停止により、保護回路１２０の消費電流が抑えられる。

入力電圧ＶＤＤが電圧値ＶｏｄｖＡよりも高いと過放電検出回路２７により検出されると、信号ＯＤＶＣは、ローレベルからハイレベルに切り替わり、リセット信号ＲＳＴは、ハイレベルからローレベルに切り替わる。リセット信号ＲＳＴがローレベルになると、発振器４３は動作を開始し、カウンタ４２は、入力電圧ＶＤＤが電圧値ＶｏｄｖＡよりも高いと過放電検出回路２７により検出された時からの経過時間のカウントを開始する。本実施形態のカウンタ４２は、パルスの周期が互いに異なる信号Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈを出力し、信号Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈは、それぞれ、０．２５ｍｓ、０．５ｍｓ、１ｍｓ、２ｍｓ、４ｍｓの周期を有する。

入力電圧ＶＤＤが電圧値ＶｏｄｖＡよりも高いと過放電検出回路２７により検出された時からの経過時間が所定時間（本実施形態では、３ｍｓ）に達する時、信号ＲＥＡＤＴがローレベルからハイレベルに切り替わる。

期間Ｔ３は、上述の読み出し許可期間ＲＥＡＤＰを表す。信号ＲＥＡＤＴがハイレベルの場合、ＷＲＩＴＥはローレベルで、ＲＥＡＤはハイレベルとなる。これにより、メモリ６０から電圧値ＶｏｄｖＢの読み出しが開始する。復帰電圧設定回路１３０は、電圧値ＶｏｄｖＢの読み出しの完了後、過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２に設定される値を電圧値ＶｏｄｖＡから電圧値ＶｏｄｖＢに切り替える。

期間Ｔ３では、過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２以外の他の各閾値電圧（例えば、放電過電流検出電圧Ｖｄｅｔ３など）の設定用の閾値電圧データも、メモリ６０から読み出され、各閾値電圧は、対応する閾値電圧データによって決まる電圧値に設定される。同様に、期間Ｔ３では、各遅延時間（例えば、放電過電流検出遅延時間ｔＶｄｅｔ３など）の設定用の閾値データも、メモリ６０から読み出され、各遅延時間は、対応する遅延時間データによって決まる値に設定される。

期間Ｔ３において、過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２が電圧値ＶｏｄｖＡから電圧値ＶｏｄｖＢに切り替わると、入力電圧ＶＤＤはＶｏｄｖＢよりも低くなるため、過放電検出回路２７は、信号ＯＤＶＣをハイレベルからローレベルに切り替える。つまり、過放電復帰遅延時間ｔＶｒｅｌ２が経過する前に（入力電圧ＶＤＤが電圧値ＶｏｄｖＡよりも高いと過放電検出回路２７により検出された時から時間Ｔ２の経過時に）、過放電復帰動作は停止する。

期間Ｔ４で、再び、二次電池２００の電池状態は、過放電状態になる。期間Ｔ４での過放電状態は、入力電圧ＶＤＤが電圧値ＶｏｄｖＢよりも低い状態である。

過放電検出回路２７は、電圧値ＶｏｄｖＢよりも高い入力電圧ＶＤＤを検知すると、時間Ｔ２と同様に、信号ＯＤＶＣは、ローレベルからハイレベルに切り替わり、リセット信号ＲＳＴは、ハイレベルからローレベルに切り替わる。リセット信号ＲＳＴがローレベルになると、発振器４３は動作を再開し、カウンタ４２は、入力電圧ＶＤＤが電圧値ＶｏｄｖＢよりも高いと過放電検出回路２７により検出された時からの経過時間のカウントを再開する。

入力電圧ＶＤＤが電圧値ＶｏｄｖＢよりも高いと過放電検出回路２７により検出された時からの経過時間が所定時間（本実施形態では、３ｍｓ）に達する時、信号ＲＥＡＤＴがローレベルからハイレベルに切り替わる。

期間Ｔ６は、上述の読み出し許可期間ＲＥＡＤＰを表す。信号ＲＥＡＤＴがハイレベルの場合、ＷＲＩＴＥはローレベルで、ＲＥＡＤはハイレベルとなる。これにより、メモリ６０から電圧値ＶｏｄｖＢの読み出しが開始する。しかし、過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２は期間Ｔ３で復帰電圧設定回路１３０により既に電圧値ＶｏｄｖＢに設定済みであるので、過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２は、電圧値ＶｏｄｖＢのままである。過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２以外の各閾値電圧や各遅延時間についても同様である。

期間Ｔ６の終了タイミングでは、入力電圧ＶＤＤは電圧値ＶｏｄｖＢよりも高くなっているので、過放電検出回路２７から出力される信号ＯＤＶＣのレベルは、ハイレベルのままである。したがって、入力電圧ＶＤＤが電圧値ＶｏｄｖＢよりも高いと過放電検出回路２７により検出された時からの経過時間Ｔ５は、過放電復帰遅延時間ｔＶｒｅｌ２に達する。

経過時間Ｔ５が過放電復帰遅延時間ｔＶｒｅｌ２に達すると、論理回路４４から出力される信号Ｎの期間Ｔ７以降のレベルは、ハイレベルからローレベルに切り替わる。信号Ｎがローレベルになることによって、ＤＯＵＴ端子のレベルはハイレベルに切り替わり、リセット信号ＲＳＴはハイレベルに戻り、発振器４３及びカウンタ４２は停止する。これにより、過放電復帰動作は完了する。

このように、復帰電圧設定回路１３０は、電池電圧がＶｏｄｖＡよりも高いと過放電検出回路２７により検出されてからＶｏｄｖＢに達するまでに、過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２をＶｏｄｖＡからメモリ６０から読み出されるＶｏｄｖＢに切り替える。これにより、電池電圧が過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２よりも高い状態で、メモリ６０から電圧値ＶｏｄｖＢを読み込むことができるので、電池電圧が過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２に達するまでの消費電流を抑制することができる。

図６は、過放電復帰動作の一例を示すタイミングチャートである。読み出し許可期間ＲＥＡＤＰでの保護回路１２０の消費電流ＩＤＤは、メモリ６０からの特性データの読み出し動作により、定常時の保護回路１２０の消費電流ＩＤＤよりも大きい。したがって、読み出し時の消費電流ＩＤＤが抵抗１（図１参照）に流れることによって、入力電圧ＶＤＤが低下し、過放電復帰動作が停止するおそれがある（図６参照）。過放電復帰動作が停止すると、メモリ６０からの読み出しが中断されることにより消費電流ＩＤＤは減るので、入力電圧ＶＤＤは電池電圧まで持ち上がる。したがって、過放電復帰動作の停止が図６のように繰り返される可能性がある。また、メモリ６０からの読み出しが中断されることにより、メモリ６０から読み出された特性データが異常である可能性がある。

そこで、保護回路１２０は、入力電圧ＶＤＤが読み出し許可期間ＲＥＡＤＰで低下しても、過放電検出回路２７から出力される信号ＯＤＶＣを無視することによって、メモリ６０からの特性データの読み出しが解除されることを禁止する禁止回路を備える。

図７は、保護回路１２０において、過放電復帰に主に関係する回路の一例を示す構成図である。図４と同一の構成についてはその説明を省略する。論理回路４４は、入力電圧ＶＤＤが読み出し許可期間ＲＥＡＤＰで低下しても、過放電検出回路２７から出力される信号ＯＤＶＣを無視することによって、メモリ６０からの特性データの読み出しが解除されることを禁止する禁止回路１７０を備える。禁止回路１７０は、ＮＯＲゲート１７８，１７９を有する。

初期状態を過放電状態（信号Ｎがハイレベル、信号ＮＢがローレベル）とする。カウンタ４２の信号Ｆ，Ｇは、いずれもローレベルであり、リセット信号ＲＳＴはハイレベルであるので、信号Ｐはハイレベルである。

信号Ｐがハイレベルであるので、ＮＯＲゲート１７８の出力レベルは、ローレベルである。一方、過放電検出回路２７の信号ＯＤＶＣの出力レベルは、ローレベルである。したがって、ＮＯＲゲート１７９から出力される信号Ｓのレベルは、ハイレベルである。

入力電圧ＶＤＤが過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２よりも高くなると、信号ＯＤＶＣのレベルは、ローレベルからハイレベルに切り替わる（図８参照）。この際、リセット信号ＲＳＴはハイレベルからローレベルに切り替わるが、信号Ｐはハイレベルのままである。信号Ｆ，Ｇがいずれもハイレベルになると（つまり、メモリ６０からの特性データの読み出しが開始すると）、読み出し時の消費電流ＩＤＤと抵抗１により、入力電圧ＶＤＤは過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２よりも低下する。これにより、信号ＯＤＶＣのレベルは、ローレベルになる。

一方、信号Ｐがハイレベルからローレベルに切り替わり、信号ＮＢがローレベルであるので、ＮＯＲゲート１７８の出力はハイレベルである。ＮＯＲゲート１７８の出力がハイレベルであるので、信号ＯＤＶＣがローレベルになっても、信号Ｓはハイレベルである。したがって、メモリ６０からの特性データの読み出しが解除されることが禁止され、過放電復帰動作が継続する。

したがって、読み出し時の消費電流ＩＤＤの低下により、入力電圧ＶＤＤが過放電復帰電圧Ｖｒｅｌ２よりも低下しても、特性データをメモリ６０から安定的に読み出すことができる。

以上、電池保護回路、電池保護装置及び電池パックを実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。

例えば、電池保護回路又は電池保護装置は、電池パック以外の他の使用形態で使用されてもよい。例えば、電池保護回路又は電池保護装置は、電池パックに内蔵されずに、対象製品に取り付けられてもよい。

また、特性データをメモリに書き込むための書き込み方式は、上述のような二線式に限られず、二線式以外（例えば、一線式又は三線式）でもよい。

１４ データ入力端子
１５ クロック入力端子
２１ 異常検出回路
２２ 過充電検出回路
２７ 過放電検出回路
３２ 放電過電流検出回路
３５ 充電過電流検出回路
３８ 短絡検出回路
４４ 論理回路
６０ メモリ
６４ 書き込み回路
６５ 読み出し回路
６６ シフトレジスタ
６９ メモリ素子
７４ フリップフロップ
８０ 読み書き制御回路
９８ 保護動作回路
９９ レギュレータ
１００ 電池パック
１１０ 電池保護装置
１２０ 電池保護回路
１３０ 復帰電圧設定回路
１４３〜１４７ フリップフロップ
１５０ 復帰遅延時間設定回路
１６０ 読み出し許可期間設定回路
１７０ 禁止回路
１８０ 遅延時間設定回路

Claims (9)

1. 二次電池の電池電圧が過放電復帰電圧よりも高いか否かを検出する検出回路と、
   前記電池電圧が前記過放電復帰電圧よりも低いと前記検出回路により検出される場合、前記二次電池の放電を禁止する論理回路と、
   第１の電圧値よりも高い第２の電圧値を記憶するメモリと、
   前記電池電圧が前記第１の電圧値よりも高いと前記検出回路により検出されてから前記第２の電圧値に達するまでに、前記過放電復帰電圧を前記第１の電圧値から前記メモリから読み出される前記第２の電圧値に切り替える復帰電圧設定回路とを備える、電池保護回路。
2. 前記復帰電圧設定回路は、前記電池電圧が前記過放電復帰電圧よりも高いと前記検出回路により検出されてから前記二次電池の放電禁止が解除されるまでの復帰遅延時間内に、前記過放電復帰電圧を前記第２の電圧値に設定する、請求項１に記載の電池保護回路。
3. 前記論理回路は、前記過放電復帰電圧が前記第２の電圧値に設定されてから前記復帰遅延時間の経過後に、前記二次電池の放電禁止を解除する、請求項２に記載の電池保護回路。
4. 前記電池電圧が前記過放電復帰電圧よりも高いと前記検出回路により検出されてからの経過時間をカウントするカウンタと、
   前記カウンタの出力に基づいて、前記第２の電圧値を前記メモリから読み出す読み出し許可期間を設定する読み出し許可期間設定回路とを備える、請求項２又は３に記載の電池保護回路。
5. 前記メモリは、電池保護回路の保護特性を定める特性データを記憶し、
   前記保護特性は、前記電池電圧が前記第１の電圧値よりも高いと前記検出回路により検出されてから前記第２の電圧値に達するまでに、前記メモリから読み出される前記特性データに基づいて設定される、請求項１から４のいずれか一項に記載の電池保護回路。
6. 前記特性データは、前記二次電池の保護動作の要否判定に使用される閾値電圧を定める閾値電圧データ、前記要否判定に使用される閾値電圧を検出してから前記保護動作を実行するまでの遅延時間を定める遅延時間データ、前記保護動作のオプション機能を定めるオプション選択データのうち、少なくとも一種以上を含む、請求項５に記載の電池保護回路。
7. 前記メモリからの読み出しが前記電池電圧の低下によって解除されることを禁止する禁止回路を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の電池保護回路。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の電池保護回路と、
   前記二次電池の充電経路を遮断可能な充電経路遮断部と、
   前記二次電池の放電経路を遮断可能な放電経路遮断部とを備える、電池保護装置。
9. 請求項８に記載の電池保護装置と、前記二次電池とを備える、電池パック。

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