JP2016208733A - 電池保護システム、電池保護装置、及び電池保護方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の電池保護装置間において、単線で情報を双方向に伝える。【解決手段】直列接続された複数の二次電池セル２、３、４に対して並列に接続された複数の二次電池保護装置を有し、第１の二次電池セルに接続された第１の二次電池保護装置（デバイス１００）は、第１条件になると、状態に応じて電流値を可変させた電流伝達信号を生成して送信し、第１の二次電池セルと隣合せの第２の二次電池セルに接続された第２の二次電池保護装置（デバイス１２０）は、第２条件になると状態に応じて電圧値を可変させた電圧伝達信号を生成して送信し、電流伝達信号と電圧伝達信号は１本の通信線を共有して送信され、電圧伝達信号の電圧振幅は第１の二次電池セルと第２の二次電池セルの接続点の電位に対してそれぞれの二次電池セルの電圧よりも低い所定の電圧以下であり、所定の電圧は第１の二次電池保護装置の耐圧未満の電圧である。【選択図】図２

Description

本発明は、電池保護システム、電池保護装置、及び電池保護方法に関する。

近年では、リチウム（Ｌｉ）イオン電池等の二次電池が普及している。また、二次電池は、充電器に装着され、充電される。この場合、二次電池の充電及び放電は、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等によってそれぞれ制御される。即ち、二次電池の充電及び放電の制御は、二次電池を過充電及び過放電等から保護する機能並びに二次電池の残量を管理する監視機能等を有する保護回路によって行われる。

このような保護回路において、例えば、過放電が検出された状態から通常状態に復帰（以下「過放電復帰」という。）させる方法として、充電器接続復帰及び電圧復帰等が知られている。具体的には、充電器接続復帰は、電池パックに対して充電器が接続されるのを検知して、過放電の状態から通常状態に復帰させる方法等である。

図１は、充電器接続復帰を採用した従来の保護回路の例を示す図である。具体的には、図１に示す保護回路１０は、充放電制御ＩＣ２０、スイッチトランジスタＭ１、スイッチトランジスタＭ２、抵抗器Ｒ１、抵抗器Ｒ２、Ｂ＋端子、Ｂ−端子、Ｐ＋端子、及びＰ−端子を有する。さらに、充放電制御ＩＣ２０は、コンパレータ２１、基準電圧Ｖｒｅｆ、ロジック回路２２、スイッチＳＷ１、及びプルアップ抵抗器Ｒ３を有する。

Ｂ＋端子とＢ−端子との間には、二次電池Ｂ１が接続され、Ｐ＋端子とＰ−端子との間には、充電器又は負荷が接続される。また、Ｐ＋端子とＰ−端子との間に充電器が接続され、二次電池Ｂ１の電池電圧が過充電検出電圧以上となると、充放電制御ＩＣ２０は、二次電池Ｂ１の過充電を検出する。また、過充電が検出されると、ロジック回路２２は、端子ＯＶからスイッチトランジスタＭ２をオフにさせる制御信号を出力して充電を停止させる。

また、Ｐ＋端子とＰ−端子との間に負荷が接続され、二次電池Ｂ１の電池電圧が過放電検出電圧以下となると、充放電制御ＩＣ２０は、二次電池Ｂ１の過放電を検出する。また、過放電が検出されると、ロジック回路２２は、端子ＤＣＨＧからスイッチトランジスタＭ１をオフにさせる制御信号を出力して放電を停止させる。

以下、充放電制御ＩＣ２０における過放電復帰の動作を説明する。まず、充放電制御ＩＣ２０において過放電が検出されると、ロジック回路２２がスイッチトランジスタＭ２をオフ、スイッチＳＷ１をオンにするため、Ｖ−端子の電位は、負荷及びプルアップ抵抗器Ｒ３によって、ＶＤＤ電位にプルアップされる。また、Ｐ＋端子とＰ−端子との間に接続される負荷が開放され、かつ、Ｐ＋端子とＰ−端子との間に充電器が接続されると、Ｐ−端子の電位は、ＶＳＳ以下となり、Ｖ−端子の電位は、基準電圧Ｖｒｅｆ以下の電位となる。さらに、充放電制御ＩＣ２０では、Ｖ−端子の電位が基準電圧Ｖｒｅｆ以下となったことが検出されると、過放電復帰が行われる。

また、例えば特許文献１には、カスケード（ｃａｓｃａｄｅ）接続されたバッテリの状態を監視する回路を有するバッテリ装置において、過充電検出信号を送信する端子に設けられた信号出力トランジスタのゲートに、信号出力トランジスタをオフにする電位を与える制御によって、電源電圧が回路の最低動作電圧以下となっても、充電を禁止することができる方法が知られている。

特開２０１０−１２４６８１号公報

しかしながら、従来の方法では、二次電池セルを保護する電池保護装置が複数接続される場合、高電位側から低電位側へは、過充電や過放電、温度保護等の検出情報が信号等によって伝えられるが、低電位側から高電位側へ負荷及び充電器接続有無の情報は、伝えられない。したがって、従来の方法では、高電位側から低電位側のように、情報は、一方向にしか伝えられない場合があり、複数の電池保護装置間において、情報が双方向に伝えられず、機能が制限される虞がある。

本発明の１つの側面は、このような問題に鑑みてなされたものであり、複数の電池保護装置間において、単線で情報を双方向に伝えることができる電池保護システム、電池保護装置、及び電池保護方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、直列接続された複数の二次電池セルに対して、前記複数の二次電池セルに並列に接続された複数の二次電池保護装置を有し、前記複数の二次電池保護装置の間で通信が行われる二次電池保護システム（１）は、前記複数の二次電池セルのうち、いずれかの第１の二次電池セルに接続された第１の二次電池保護装置（１００）は、第１条件になると、状態に応じて電流値を可変させた電流伝達信号（ＩＳＩＧ）を生成して送信する電流送信部（３０２）を有し、前記第１の二次電池セルと隣合せの第２の二次電池セルに接続された第２の二次電池保護装置（１２０）は、第２条件になると状態に応じて電圧値を可変させた電圧伝達信号（ＶＳＩＧ）を生成して送信する電圧送信部（３０５）を有し、前記電流伝達信号と前記電圧伝達信号は１本の通信線を共有して送信され、前記第１の二次電池保護装置はさらに、前記電圧伝達信号を受信する電圧判定部（３０３）を有し、前記第２の二次電池保護装置はさらに、前記電流伝達信号を受信する電流判定部（３０６）を有し、前記第２の二次電池保護装置から前記第１の二次電池保護装置に送信される前記電圧伝達信号の電圧振幅は前記第１の二次電池セルと前記第２の二次電池セルの接続点の電位に対してそれぞれの二次電池セルの電圧よりも低い所定の電圧以下であり、前記所定の電圧は前記第１の二次電池保護装置の耐圧未満の電圧であることを特徴とする。

本発明によれば、複数の電池保護装置間において、単線で情報を双方向に伝えることができる。

充電器接続復帰を採用した従来の保護回路の例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る電池保護システムの一例を示す全体構成図である。 本発明の一実施形態に係る電池保護装置の一例を示す回路図である。 本発明の一実施形態に係る電池保護システムによる過充電検出処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る電池保護システムによる過充電検出処理の一例を示す回路図である。 本発明の一実施形態に係る電池保護システムによる過充電検出処理の処理結果の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係る電池保護システムによる負荷接続検出処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る電池保護システムによる負荷接続検出処理の一例を示す回路図である。 本発明の一実施形態に係る電池保護システムによる負荷接続検出処理の処理結果の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係る電池保護システムの機能構成の一例を示す機能ブロック図である。 比較例の電池保護システムの一例を示す回路図である。 別の比較例の電池保護システムの一例を示す回路図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。

（全体構成例）
図２は、本発明の一実施形態に係る電池保護システムの一例を示す全体構成図である。以下、図示するように、電池保護システム１が、第一の電池保護装置の例としてデバイス１００、第三の電池保護装置の例としてデバイス１１０、及び第二の電池保護装置の例としてデバイス１２０を有する例で説明する。また、図２では、図示するように、二次電池セル２と、二次電池セル３と、二次電池セル４とが直列に接続される例である。即ち、電池保護システム１は、例えば、図示するような二次電池セルが複数直列に接続される高電圧の電池セット等に用いられる。

Ｐ＋端子及びＰ−端子は、それぞれ二次電池セルの出力となる端子である。即ち、Ｐ＋端子及びＰ−端子には、充電器又は二次電池セルの電力を利用して駆動する負荷が接続される。

また、図２では、Ｐ＋端子側が、高電位側となり、一方、Ｐ−端子側が、低電位側となる。即ち、電池保護システム１では、デバイス１００が高電位側となり、デバイス１１０は、デバイス１００に対して低電位側となる。一方、デバイス１１０は、デバイス１２０に対して高電位側となり、デバイス１２０は、低電位側となる。

（電池保護装置例）
図３は、本発明の一実施形態に係る電池保護装置の一例を示す回路図である。例えば、デバイス１００は、図３に示す構成である。また、デバイス１１０及びデバイス１２０は、例えばデバイス１００と同様の図３に示す構成である。以下、デバイス１００を例に説明する。

デバイス１００は、電圧クランプ（ｃｌａｍｐ）回路Ｃ１と、電流判定回路Ｃ２と、電流出力回路Ｃ３と、電圧判定回路Ｃ４と、充放電制御回路Ｃ５とを含む。また、デバイス１００は、送受信端子ＣＯＵＴと、送受信端子ＳＯＣとを含む。また、デバイス１００は、第１電源端子ＶＤＤと、第２電源端子ＶＳＳ端子とを含み、図２に図示するように、デバイス１００は、第１電源端子ＶＤＤ及び第２電源端子ＶＳＳ端子によって、二次電池セルに並列に接続される。つまり、デバイス１００は、二次電池セルを電源電圧として動作する電池保護装置の例である。

さらに、デバイス１００は、入力端子ＳＥＬと、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）とを含み、デバイス１００は、入力端子ＳＥＬに入力される論理に基づいて、送受信端子ＣＯＵＴの出力モードを切り替えるとする。

図２に示すデバイス１１０及びデバイス１２０のように、高電位側に接続されるデバイス（以下、「上段のデバイス」という場合がある。）がある場合、送受信端子ＳＯＣは、上段のデバイスが有する送受信端子ＣＯＵＴと接続される。なお、図２では、デバイス１００は、最も高電位側に接続されるデバイス（以下、「最上段のデバイス」という場合がある。）となる。

また、図２に示すデバイス１００及びデバイス１１０のように、低電位側に接続されるデバイス（以下、「下段のデバイス」という場合がある。）がある場合、上段のデバイスが有する送受信端子ＣＯＵＴは、下段のデバイスが有する送受信端子ＳＯＣと接続される。この場合、上段のデバイスが有する送受信端子ＣＯＵＴは、電流伝達信号を送信し、送信される電流伝達信号は、下段のデバイスが有する送受信端子ＳＯＣによって受信される。また、下段のデバイスが有する送受信端子ＳＯＣは、電圧伝達信号を送信し、送信される電圧伝達信号は、上段のデバイスが有する送受信端子ＣＯＵＴによって受信される。

一方、図２に示すデバイス１２０のように、最も低電位側に接続されるデバイス（以下、「最下段のデバイス」という場合がある。）である場合、送受信端子ＣＯＵＴは、例えば、図示するように、充放電を制御するｎ型ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）（以下「ＦＥＴ５」という。）等に接続される。また、最下段のデバイスは、電位を計測するＶ−端子を有し、Ｖ−端子は、例えば、図２に図示するように、Ｐ−端子に接続される。したがって、最下段のデバイスは、Ｖ−端子によって、Ｐ−端子の電圧を計測できる。

ＦＥＴ５は、二次電池セルの充電を制御する。具体的には、最下段のデバイスは、送受信端子ＣＯＵＴによって、制御信号を送信する。また、最下段のデバイスが有する送受信端子ＣＯＵＴは、ＦＥＴ５が有するゲート（ｇａｔｅ）に接続され、最下段のデバイスは、制御信号によって、二次電池セルの充電を制御し、二次電池セルを保護する。

（電圧クランプ回路例）
電圧クランプ回路Ｃ１は、図示するように、スイッチＳＷ１を有し、電圧クランプ回路Ｃ１は、スイッチＳＷ１を切り替えることによって、送受信端子ＳＯＣの電圧を切り替える。また、電圧クランプ回路Ｃ１は、送受信端子ＳＯＣの電圧が一定の電圧以下とならないように、クランプを行う回路である。なお、送受信端子ＳＯＣの電圧は、電圧クランプ回路により決まり、送受信端子ＳＯＣが上段のデバイスへ送信する電圧伝達信号ＶＳＩＧの電圧である。

図示するように、スイッチＳＷ１がクローズの状態の送受信端子ＳＯＣの電圧をＶＳＯＣとする。これに対して、スイッチＳＷ１がオープンになると、送受信端子ＳＯＣの電圧は、ダイオード（ｄｉｏｄｅ）ＤＩＯによって電圧が下がる。ここで、各ダイオードによって下がる電圧をそれぞれＶｆとする。例えば、図示するように、電圧クランプ回路Ｃ１が２つのダイオードＤＩＯを有する場合、スイッチＳＷ１がオープンの状態となると、２つのダイオードＤＩＯによって、送受信端子ＳＯＣの電圧は、２×Ｖｆ下がる。なお、ダイオードＤＩＯの数は、２つに限られず、切り替えられる送受信端子ＳＯＣの電圧の値によって変更されてもよい。

即ち、電圧クランプ回路Ｃ１は、スイッチＳＷ１によって、送受信端子ＳＯＣの電圧を「ＶＳＯＣ」又は「ＶＳＯＣ−２×Ｖｆ」のいずれかの電圧にする。この場合、一方の電圧を検出電圧とする。以下、検出電圧が「ＶＳＯＣ−２×Ｖｆ」である例で説明する。さらに、電圧クランプ回路Ｃ１は、送受信端子ＳＯＣの電圧が「ＶＳＯＣ−２×Ｖｆ」以下にならないように、クランプを行う。なお、電圧クランプ回路Ｃ１によってクランプされる電圧は、上段のデバイスから送受信端子ＳＯＣに送信される電流伝達信号ＩＳＩＧの電流に影響されない。

（電流判定回路例）
電流判定回路Ｃ２は、送受信端子ＳＯＣへ入力される電流を判定する。具体的には、電流判定回路Ｃ２は、電流伝達信号ＩＳＩＧの電流が検出電流であるか否かを判定する。なお、電流伝達信号ＩＳＩＧの電流は、電流伝達信号ＩＳＩＧを送信する上段のデバイスが電流を切り替える。

（電流出力回路例）
電流出力回路Ｃ３は、電流伝達信号ＩＳＩＧを検出電流で出力する。具体的には、電流出力回路Ｃ３は、下段のデバイスに電流伝達信号ＩＳＩＧを送信する。送受信端子ＣＯＵＴから送信される電流伝達信号ＩＳＩＧは、下段のデバイスでは、送受信端子ＳＯＣによって受信される。なお、電流出力回路Ｃ３によって出力される電流は、下段のデバイスが有する送受信端子ＳＯＣから送受信端子ＣＯＵＴに送信される電圧伝達信号ＶＳＩＧの電圧に影響されない。

また、電流出力回路Ｃ３は、１つ以上の定電流源ＰＷＲを有する。電流出力回路Ｃ３は、所定の条件となると、ＳＷ２によって、オンオフ制御を行う。オンオフ制御によって、電流出力回路Ｃ３は、送受信端子ＣＯＵＴが、電流伝達信号ＩＳＩＧを検出電流で送信するか検出電流以外の電流で送信するかを切り替えることができる。

（電圧判定回路例）
電圧判定回路Ｃ４は、電圧伝達信号ＶＳＩＧの電圧を判定する。即ち、電圧判定回路Ｃ４は、電圧伝達信号ＶＳＩＧの電圧が検出電圧であるか否かを判定する。なお、電圧伝達信号ＶＳＩＧの電圧は、下段のデバイスによって切り替えられる。

（充放電制御回路例）
充放電制御回路Ｃ５は、送受信端子ＣＯＵＴから二次電池セルの充電及び放電を制御する制御信号を送信する。なお、送受信端子ＣＯＵＴが送信する信号は、デバイスが最下段のデバイスであるか否かによって異なる。具体的には、図２に示すデバイス１２０のように、最下段のデバイスである場合、スイッチＳＷ３が図示するように設定され、送受信端子ＣＯＵＴは、二次電池セルの充電を制御する制御信号を出力する。この場合、図２に示すデバイス１２０のように、送受信端子ＣＯＵＴは、ＦＥＴ５に接続される。

一方、図２に示すデバイス１００及びデバイス１１０のように、最下段のデバイスでない場合、スイッチＳＷ３が切り替えられ、送受信端子ＣＯＵＴは、電流出力回路Ｃ３によって、電流伝達信号ＩＳＩＧを下段のデバイスに送信し、電圧判定回路Ｃ４によって、電圧伝達信号ＶＳＩＧを受信する。

図示するように、各デバイスが最下段のデバイスであるか否かに基づいて、スイッチＳＷ３を切り替えることによって、送受信端子ＣＯＵＴが、制御信号を送信する送信端子であるか、電流伝達信号ＩＳＩＧを送信し、かつ、電圧伝達信号ＶＳＩＧを受信する送受信端子であるかが切り替えられると、送受信端子ＣＯＵＴを共通して使用することができ、デバイスが有する端子数を減らすことができる。

なお、電流伝達信号ＩＳＩＧを送信する端子と、二次電池セルの充電及び放電を制御する制御信号を送信する端子とは、それぞれ別の端子が設けられてもよい。

（過充電検出処理例）
図４は、本発明の一実施形態に係る電池保護システムによる過充電検出処理の一例を示すフローチャートである。即ち、図４に示す過充電検出処理は、第１条件を二次電池セルの過充電が検出された場合とし、最上段のデバイスから下段のデバイスに過充電の検出結果を通信によって伝える例である。

（最上段のデバイスによる過充電の検出例（ステップＳ０１））
ステップＳ０１では、デバイス１００は、過充電を検出する。具体的には、デバイス１００は、第１電源端子ＶＤＤ及び第２電源端子ＶＳＳ端子によって、二次電池セルの電圧を計測し、電圧が所定の電圧以上となると、過充電であると検出する。

（最上段のデバイスによる検出電流で下段のデバイスに第１電流伝達信号を送信する例（ステップＳ０２））
ステップＳ０２では、デバイス１００は、過充電を検出すると、検出電流でデバイス１１０に第１電流伝達信号を送信する。

（下段のデバイスによる第１電流伝達信号の電流が検出電流であるか否かの判定例（ステップＳ０３））
ステップＳ０３では、デバイス１１０は、デバイス１００から送信される第１電流伝達信号の電流が検出電流であるか否かを判定する。例えば、デバイス１１０は、第１電流伝達信号の電流が検出電流を示す閾値以上であるか否かによって、検出電流であるか否かを判定する。

第１電流伝達信号の電流が検出電流であると（ステップＳ０３でＹＥＳ）、デバイス１１０は、ステップＳ０４に進む。一方、第１電流伝達信号の電流が検出電流でないと（ステップＳ０３でＮＯ）、デバイス１１０は、ステップＳ０５に進む。

（下段のデバイスによる検出電流で最下段のデバイスに第２電流伝達信号を送信する例（ステップＳ０４））
ステップＳ０４では、デバイス１１０は、検出電流でデバイス１２０に第２電流伝達信号を送信する。

（最下段のデバイスによる第２電流伝達信号の電流が検出電流であるか否かの判定例（ステップＳ０５））
ステップＳ０５では、デバイス１２０は、デバイス１１０から送信される第２電流伝達信号の電流が検出電流であるか否かを判定する。例えば、デバイス１２０は、ステップＳ０３と同様の手順で、検出電流であるか否かを判定する。

第２電流伝達信号の電流が検出電流であると（ステップＳ０５でＹＥＳ）、デバイス１２０は、ステップＳ０６に進む。一方、第２電流伝達信号の電流が検出電流でないと（ステップＳ０５でＮＯ）、デバイス１２０は、過充電検出処理を終了する。

（充電の制限例（ステップＳ０６））
ステップＳ０６では、デバイス１２０は、充電を停止させる等を行って、充電を制限する。具体的には、ステップＳ０６では、デバイス１２０は、ＦＥＴ５をオフ（ｏｆｆ）にする制御等を行う。

図５は、本発明の一実施形態に係る電池保護システムによる過充電検出処理の一例を示す回路図である。具体的には、図２に示す電池保護システム１によって、図４に示す過充電検出処理が行われる場合を説明する。即ち、図５では、第１条件は、過充電が検出された場合の例である。

二次電池セルの電圧ＶＣＥＬＬに基づいて、デバイス１００が過充電を検出すると（図４のステップＳ０１）、デバイス１００は、検出電流で第１電流伝達信号ＩＳＩＧ１を送信する（図４のステップＳ０２）。次に、デバイス１１０は、デバイス１００が送信する第１電流伝達信号ＩＳＩＧ１を送受信端子ＳＯＣによって受信する。これによって、電池保護システム１では、デバイス１００からデバイス１１０に過充電の検出結果を伝えることができる。

第１電流伝達信号ＩＳＩＧ１の電流が検出電流であるとデバイス１１０によって判定されると（図４のステップＳ０３でＹＥＳ）、デバイス１１０は、検出電流で第２電流伝達信号ＩＳＩＧ２を送信する（図４のステップＳ０４）。次に、デバイス１２０は、デバイス１１０が送信する第２電流伝達信号ＩＳＩＧ２を送受信端子ＳＯＣによって受信する。これによって、電池保護システム１では、デバイス１１０からデバイス１２０に過充電の検出結果を伝えることができる。

第２電流伝達信号ＩＳＩＧ２の電流が検出電流であると（図４のステップＳ０５でＹＥＳ）、デバイス１２０は、制御信号ＶＯＵＴによるＦＥＴ５をオフにする制御等によって、充電を制限する（図４のステップＳ０６）。

図６は、本発明の一実施形態に係る電池保護システムによる過充電検出処理の処理結果の一例を示すタイミングチャートである。具体的には、図６は、図４及び図５に示す各処理が行われた場合、各電流及び各電圧のそれぞれの変化をタイミングチャートで説明する図である。

まず、充電開始時刻Ｔ１のタイミングで、図５に示す電池保護システム１に接続される二次電池セルの出力であるＰ＋端子とＰ−端子間に対して充電器が接続され、二次電池セルの充電が開始される例で説明する。

なお、図６に示す二次電池セルの電圧ＶＣＥＬＬは、図５に示す第１電源端子ＶＤＤ及び第２電源端子ＶＳＳ端子間の電圧に相当する。また、図６に示す第１電流伝達信号ＩＳＩＧ１の電流は、図５に示すデバイス１００が有する送受信端子ＣＯＵＴから出力される電流及びデバイス１１０が有する送受信端子ＳＯＣへ入力される電流に相当する。さらに、図６に示す第２電流伝達信号ＩＳＩＧ２の電流は、図５に示すデバイス１１０が有する送受信端子ＣＯＵＴから出力される電流及びデバイス１２０が有する送受信端子ＳＯＣへ入力される電流に相当する。さらにまた、図６に示す第１電圧伝達信号ＶＳＩＧ１の電圧は、図５に示すデバイス１００が有する送受信端子ＣＯＵＴへ入力される電圧及びデバイス１１０が有する送受信端子ＳＯＣから出力される電圧に相当する。また、図６に示す第２電圧伝達信号ＶＳＩＧ２の電圧は、図５に示すデバイス１１０が有する送受信端子ＣＯＵＴへ入力される電圧及びデバイス１２０が有する送受信端子ＳＯＣから出力される電圧に相当する。さらに、図６に示すＰ−端子の電圧は、図５に示すデバイス１２０が有するＶ−端子によって計測される充電器又は二次電池セルの電力を利用して駆動する負荷の負電位である。さらにまた、図６に示す制御信号ＶＯＵＴの電圧は、図５に示すデバイス１２０が有する送受信端子ＣＯＵＴからＦＥＴ５に送信される制御信号ＶＯＵＴの電圧及びＦＥＴ５が有するゲートにかかる電圧に相当する。

充電器によって充電が開始されると、二次電池セルの電圧ＶＣＥＬＬは、図示するように、充電開始時刻Ｔ１から電圧が上がっていく。次に、過充電検出電圧の閾値をＳＨ１とすると、二次電池セルの電圧ＶＣＥＬＬが過充電検出電圧ＳＨ１となると、デバイス１００は、過充電を検出する（図４のステップＳ０１）。また、デバイス１００によって過充電が検出されたタイミングを過充電検出時刻Ｔ２とする。

デバイス１００によって過充電が検出されると、デバイス１００は、検出電流ＤＩで第１電流伝達信号ＩＳＩＧ１を送信する（図４のステップＳ０２）。なお、デバイス１００によって過充電が検出された時刻から検出電流ＤＩで第１電流伝達信号ＩＳＩＧ１が送信されるまでの遅延時間を検出遅延ｔｄｅｔとする。

検出電流ＤＩで第１電流伝達信号ＩＳＩＧ１がデバイス１００からデバイス１１０に送信されると（図４のステップＳ０３でＹＥＳ）、デバイス１１０は、検出電流ＤＩで第２電流伝達信号ＩＳＩＧ２をデバイス１１０からデバイス１２０に送信する（図４のステップＳ０４）。また、デバイス１１０が第１電流伝達信号ＩＳＩＧ１を受信して、第２電流伝達信号ＩＳＩＧ２を送信するまでの遅延時間を送信遅延ｄｅｌとする。

検出電流ＤＩで第２電流伝達信号ＩＳＩＧ２がデバイス１１０からデバイス１２０に送信されると（図４のステップＳ０５でＹＥＳ）、最下段のデバイスとなるデバイス１２０は、制御信号ＶＯＵＴをＶｏｎ（Ｈｉｇｈ）からＶｏｆｆ（Ｌｏｗ）とする（図４のステップＳ０６）。なお、制御信号ＶＯＵＴがＶｏｎであると、ＦＥＴ５は、オン（ｏｎ）となり、充電が可能となる。一方、制御信号ＶＯＵＴがＶｏｆｆであると、ＦＥＴ５は、オフとなり、充電が制限される。

なお、検出電流ＤＩで第１電流伝達信号ＩＳＩＧ１及び第２電流伝達信号ＩＳＩＧ２がそれぞれ送信される場合でも、図示するように、第１電圧伝達信号ＶＳＩＧ１の電圧及び第２電圧伝達信号ＶＳＩＧ２の電圧は、一定である。

また、デバイス１２０が制御信号ＶＯＵＴをＶｏｎからＶｏｆｆとするタイミングを制限時刻Ｔ３とすると、過充電検出時刻Ｔ２から、制限時刻Ｔ３までには、検出遅延ｔｄｅｔ及び送信遅延ｄｅｌがあるため、遅延ｔｄｅｌがある。

充電が制限されると、制限時刻Ｔ３以降の二次電池セルの電圧ＶＣＥＬＬが図示するように、電圧が上がるのが抑えられ、二次電池セルが過充電状態となることを防ぐことが出来る。また、電池保護システムでは、最上段のデバイスによって検出される過充電の検出結果は、電流伝達信号の電流によって高電位側から低電位側に伝えられる。即ち、下段のデバイスは、電流伝達信号の電流が検出電流ＤＩであるか否かを判定することによって、上段のデバイスから過充電の検出結果等の情報を受け取ることができる。したがって、複数の保護デバイス間において、過充電の検出結果の情報を共有することができる。

（負荷接続検出処理例）
図７は、本発明の一実施形態に係る電池保護システムによる負荷接続検出処理の一例を示すフローチャートである。なお、図７に示す処理は、例えば、二次電池セルの過充電を検出して充電を制限し、その後、二次電池セルの電力を利用する負荷が接続される場合に行われる処理である。即ち、図７に示す負荷接続検出処理は、第２条件を二次電池セルの電力を使用する負荷が接続されたのが検出された場合とし、最下段のデバイスから上段のデバイスに負荷接続の検出結果を通信によって伝える例である。

（最下段のデバイスによる負荷接続の検出例（ステップＳ１１））
ステップＳ１１では、デバイス１２０は、負荷接続を検出する。具体的には、デバイス１２０は、Ｖ−端子によって、Ｐ−端子の電圧を計測し、電圧が所定の電圧以上上がると、負荷が接続されたと検出する。即ち、負荷が接続され放電電流が流れると、ＦＥＴ５が有するボディダイオード（寄生ダイオード又は内蔵ダイオードともいう。）によって、Ｐ−端子の電圧が上がる。これに対して、デバイス１２０は、Ｖ−端子によって、電圧が上がるのを検出して、負荷が接続されるのを検出することができる。

（最下段のデバイスによる上段のデバイスに検出電圧で第２電圧伝達信号を送信する例（ステップＳ１２））
ステップＳ１２では、デバイス１２０は、負荷接続が検出されると、デバイス１１０に第２電圧伝達信号を検出電圧で送信する。

（上段のデバイスによる第２電圧伝達信号の電圧が検出電圧であるか否かの判定例（ステップＳ１３））
ステップＳ１３では、デバイス１１０は、デバイス１２０から送信される第２電圧伝達信号の電圧が検出電圧であるか否かを判定する。例えば、デバイス１１０は、第２電圧伝達信号の電圧が検出電圧を示す閾値以下であるか否かによって、検出電圧であるか否かを判定する。

第２電圧伝達信号の電圧が検出電圧であると（ステップＳ１３でＹＥＳ）、デバイス１１０は、ステップＳ１４に進む。一方、第２電圧伝達信号の電圧が検出電圧でないと（ステップＳ１３でＮＯ）、デバイス１１０は、ステップＳ１５に進む。

（上段のデバイスによる最上段のデバイスに検出電圧で第１電圧伝達信号を送信する例（ステップＳ１４））
ステップＳ１４では、デバイス１１０は、デバイス１００に第１電圧伝達信号を検出電圧で送信する。

（最上段のデバイスによる第１電圧伝達信号の電圧が検出電圧であるか否かの判定例（ステップＳ１５））
ステップＳ１５では、デバイス１００は、デバイス１１０から送信される第１電圧伝達信号の電圧が検出電圧であるか否かを判定する。例えば、デバイス１００は、ステップＳ１３と同様の手順等で、検出電圧であるか否かを判定する。

第１電圧伝達信号の電圧が検出電圧であると（ステップＳ１５でＹＥＳ）、デバイス１００は、ステップＳ１６に進む。一方、第１電圧伝達信号の電圧が検出電圧でないと（ステップＳ１５でＮＯ）、デバイス１００は、負荷接続検出処理を終了する。

（各デバイスによる充電の制御例（ステップＳ１６））
ステップＳ１６では、デバイス１００、デバイス１１０、及びデバイス１２０は、充電を制御する。例えば、負荷接続が検出され、かつ、二次電池セルの電圧が過充電検出電圧ＳＨ１未満となると、デバイス１２０は、図４のステップＳ０６等による充電の制限を解除する等を行う。具体的には、ステップＳ１６では、デバイス１２０は、ＦＥＴ５をオンにする制御等を行う。

また、充電の制御は、例えば、負荷が接続されたことを示す受け取った情報に基づいて、充電の制限を解除するタイミングを早くする又は負荷が接続されるまで充電の制限を解除するのを行わずに維持する、いわゆるラッチ（ｌａｔｃｈ）制御等である。

図８は、本発明の一実施形態に係る電池保護システムによる負荷接続検出処理の一例を示す回路図である。具体的には、図２に示す電池保護システム１によって、図７に示す負荷接続検出処理が行われる場合を説明する。即ち、図８では、第２条件は、負荷の接続が検出された場合の例である。

Ｖ−端子の電圧ＶＰに基づいて、デバイス１２０は、Ｖ−端子の電圧ＶＰが所定の電圧以上上がると、負荷が接続されたと検出する（図７のステップＳ１１）。次に、デバイス１２０が負荷接続を検出すると、デバイス１２０は、検出電圧で第２電圧伝達信号ＶＳＩＧ２を送信する（図７のステップＳ１２）。これによって、電池保護システム１では、デバイス１２０からデバイス１１０に負荷接続の検出結果を伝えることができる。

第２電圧伝達信号ＶＳＩＧ２の電圧が検出電圧であるとデバイス１１０によって判定されると（図７のステップＳ１３でＹＥＳ）、デバイス１１０は、検出電圧で第１電圧伝達信号ＶＳＩＧ１を送信する（図７のステップＳ１４）。これによって、電池保護システム１では、デバイス１１０からデバイス１００に負荷接続の検出結果を伝えることができる。

第１電圧伝達信号ＶＳＩＧ１の電圧が検出電圧であると（図７のステップＳ１５でＹＥＳ）、各デバイスは、充電の制限を解除する等の充電の制御を行う（図７のステップＳ１６）。

図９は、本発明の一実施形態に係る電池保護システムによる負荷接続検出処理の処理結果の一例を示すタイミングチャートである。具体的には、図９は、図７及び図８に示す各処理が行われた場合、各電流及び各電圧のそれぞれの変化をタイミングチャートで説明する図である。

まず、図６と同様に、充電開始時刻Ｔ１のタイミングで、図５に示す電池保護システム１に接続される二次電池セルの出力であるＰ＋端子とＰ−端子間に対して充電器が接続され、二次電池セルの充電が開始される例で説明する。なお、図９に示す各電流及び各電圧をそれぞれ示すタイミングチャートは、図６と同様の電流、電圧、及び信号をそれぞれ示すため、説明を省略する。

図６と同様に、図９では、充電開始時刻Ｔ１から充電が開始され、過充電検出時刻Ｔ２に過充電が検出された後、制限時刻Ｔ３から充電が制限されるとする。その後、充電器取り外し時刻Ｔ４で、充電器が二次電池セルから取り外されると、電池パックの出力であるＰ+端子とＰ−端子との間は、「ｏｐｅｎ」となる。次に、負荷接続時刻Ｔ５で、負荷が接続されるとする。

負荷接続時刻Ｔ５から負荷が二次電池セルの出力であるＰ＋端子とＰ−端子間に接続されると、負荷は、二次電池セルに充電されている電力を利用する。したがって、負荷が接続されると、二次電池セルの電圧ＶＣＥＬＬは、図示するように、負荷接続時刻Ｔ５から電圧が下がっていく。

また、負荷接続時刻Ｔ５で、負荷が接続されると、Ｖ−端子の電圧ＶＰは、ＦＥＴ５が有するボディダイオードに放電電流が流れることにより、電圧が上がる。これを利用して、ＦＥＴ５が有するボディダイオードによる電圧上昇を検出できる閾値を負荷接続検出閾値ＳＨ２とする。これによって、図示するように、デバイス１２０は、Ｖ−端子の電圧ＶＰが負荷接続検出閾値ＳＨ２以上であるか否かによって、負荷が接続されたことを検出できる。即ち、負荷接続時刻Ｔ５では、デバイス１２０は、Ｖ−端子の電圧ＶＰが負荷接続検出閾値ＳＨ２以上になると、負荷が接続されたと検出する（図７のステップＳ１１）。

デバイス１２０によって負荷接続が検出されると、検出電圧ＤＶで第２電圧伝達信号ＶＳＩＧ２を送信する（図７のステップＳ１２）。なお、デバイス１２０によって負荷接続が検出された負荷接続時刻Ｔ５から第２電圧伝達信号ＶＳＩＧ２の電圧が検出電圧ＤＶで送信されるまでの遅延時間を検出遅延ｔｄｅｔとする。また、検出遅延ｔｄｅｔは、図６に示す検出遅延ｔｄｅｔと同じ遅延になるとは限らない。

なお、検出電圧ＤＶは、図３に示すデバイスでは、ダイオードＤＩＯによって「２×Ｖｆ」分下がる（電圧振幅）電圧である。

デバイス１２０が検出電圧ＤＶで第２電圧伝達信号ＶＳＩＧ２を送信すると（図７のステップＳ１３でＹＥＳ）、デバイス１１０は、検出電圧ＤＶで第１電圧伝達信号ＶＳＩＧ１を送信する（図７のステップＳ１４）。また、デバイス１１０によって、第２電圧伝達信号ＶＳＩＧ２の電圧が検出電圧ＤＶであると判定されてから、検出電圧ＤＶで第１電圧伝達信号ＶＳＩＧ１が送信されるまでの遅延時間を送信遅延ｄｅｌとする。なお、送信遅延ｄｅｌは、図６に示す送信遅延ｄｅｌと同じ遅延になるとは限らない。

デバイス１００に負荷接続の検出結果が伝わるタイミングを負荷接続検出時刻Ｔ６とすると、デバイス１２０によって負荷接続が検出される負荷接続時刻Ｔ５から、最上段のデバイスであるデバイス１００に検出結果が伝わる負荷接続検出時刻Ｔ６までには、遅延ｔｄｅｌがある。

さらに、負荷接続が検出された後、負荷接続によって二次電池セルの電圧ＶＣＥＬＬが下がり、二次電池セルの電圧ＶＣＥＬＬが過充電検出電圧ＳＨ１未満となると、各デバイスは、充電の制御を行う（図７のステップＳ１６）。なお、二次電池セルの電圧ＶＣＥＬＬが過充電検出電圧ＳＨ１未満となる時刻を過充電解消時刻Ｔ７とする。

例えば、図示するように、デバイス１００が負荷接続、かつ、二次電池セルの電圧ＶＣＥＬＬが過充電検出電圧ＳＨ１未満となるのを検出すると、デバイス１００は、検出電流以外の電流（以下「解除電流ＣＩ」という。）で第１電流伝達信号ＩＳＩＧ１を送信する。次に、デバイス１１０は、デバイス１００が送信する第１電流伝達信号ＩＳＩＧ１を送受信端子ＳＯＣによって受信する。これによって、電池保護システム１では、デバイス１００からデバイス１１０に充電の制限を解除することを伝えることができる。なお、図９では、デバイス１００が解除電流ＣＩで第１電流伝達信号ＩＳＩＧ１を送信するのは、第１伝達信号送信時刻Ｔ８のタイミングである。

さらに、デバイス１１０は、解除電流ＣＩで第２電流伝達信号ＩＳＩＧ２を送信する。次に、デバイス１２０は、デバイス１１０が送信する第２電流伝達信号ＩＳＩＧ２を送受信端子ＳＯＣによって受信する。これによって、電池保護システム１では、デバイス１１０からデバイス１２０に充電の制限を解除することを伝えることができる。なお、図９では、デバイス１１０が解除電流ＣＩで第２電流伝達信号ＩＳＩＧ２を送信するのは、第２伝達信号送信時刻Ｔ９のタイミングである。

解除電流ＣＩで第２電流伝達信号ＩＳＩＧ２がデバイス１１０からデバイス１２０に送信されると、最下段のデバイスとなるデバイス１２０は、制御信号ＶＯＵＴをＶｏｆｆからＶｏｎとする（図７のステップＳ１６）。したがって、制御信号ＶＯＵＴがＶｏｎであると、ＦＥＴ５は、オンとなり、充電が可能となる。即ち、図４のステップＳ０６等で行われる充電の制限が解除される。

二次電池セルの電圧ＶＣＥＬＬが所定の値未満になると、電池保護システム１は、充電許可の制御を行う。例えば、充電の制限を解除する所定の値を過充電解除電圧ＳＨ３とする。即ち、充電は、二次電池セルの電圧ＶＣＥＬＬが過充電解除電圧ＳＨ３未満となるまで、制限される。

これに対して、電池保護システム１では、二次電池セルの電圧ＶＣＥＬＬが過充電解除電圧ＳＨ３未満となる前に、負荷接続が検出されるため、二次電池セルの電圧ＶＣＥＬＬが過充電検出電圧ＳＨ１未満となると、充電許可の制御を行う。即ち、電池保護システム１では、過充電解除電圧ＳＨ３に基づいて充電の制限を解除する場合と比較して、充電許可の制御が早く開始できる。

充電を制限するために、ＦＥＴ５がオフになっていると、ＦＥＴ５が有するボディダイオードを経由して放電が行われる。そのため、ＦＥＴ５は、発熱する場合が多い。したがって、電池保護システム１は、早く充電の制限を解除する等の充電の制御によって、ＦＥＴ５の発熱を少なくするのが望ましい。ゆえに、電池保護システム１は、負荷接続の検出結果の情報を複数のデバイスで共有することで、充電の制御を行うタイミングを早くすることができる。

（変形例）
複数のデバイスで共有する情報は、過充電の検出結果及び負荷接続の検出結果に限られない。即ち、第１条件が過充電が検出された場合及び第２条件が二次電池セルに負荷が接続されたのが検出された場合であるに限られない。例えば、情報は、温度に係る保護を行う場合、温度に係る情報であってもよい。即ち、第１条件又は第２条件が温度に係る条件であってもよい。温度に係る情報を複数のデバイスで共有すると、図９に示す負荷接続の検出結果と同様に、各デバイスは、温度に係る情報に基づいて充電の制御を行うことができる。

また、検出電流ＤＩ及び検出電圧ＤＶの閾値は、複数設定されてもよい。複数の閾値が設定されると、電池保護システム１は、複数の種類の情報を伝える又は各情報をそれぞれ複数の段階で示す等ができる。

さらに、電池保護システム１では、上段のデバイスから下段のデバイスには、検出電流に基づいて、情報を伝えたが、検出電圧によって情報が伝えられてもよい。この場合、電池保護システム１では、下段のデバイスから上段のデバイスには、情報は、検出電流に基づいて伝えられる。即ち、電池保護システム１では、検出電流及び検出電圧の使い方が逆でもよい。

また、電池保護システム１は、３つ以上のデバイスを有してもよい。例えば、電池保護システム１は、最上段のデバイスと最下段のデバイスとの間に接続される第三の電池保護装置を２つ以上有してもよい。具体的には、第三の電池保護装置は、例えば、図２では、第三の電池保護装置は、デバイス１１０である。

一方、電池保護システム１は、第一の電池保護装置及び第二の電池保護装置の２つのデバイスを有する全体構成でもよい。

また、電池保護システム１では、電流伝達信号がハイ（Ｈｉｇｈ）レベルで過充電を検出したことを伝えるに限られない。例えば、電流伝達信号がロー（Ｌｏｗ）レベルで過充電を検出したことを伝えてもよい。同様に、電池保護システム１では、電圧伝達がローレベルで充電の制限を解除することを伝えるに限られない。例えば、電圧伝達信号がハイレベルで充電の制限を解除することを伝えてもよい。即ち、ハイレベル及びローレベルの使い方は、説明した方法と逆の使い方でもよい。

（機能構成例）
図１０は、本発明の一実施形態に係る電池保護システムの機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図示するように、電池保護システム１は、第一の電池保護装置の例であるデバイス１００と、第二の電池保護装置の例であるデバイス１２０とを含む。

デバイス１００は、電流送信部３０２と、電圧判定部３０３とで構成される電流の送信、電圧の受信を行う第１送受信部３０１を含む。また、デバイス１２０は、電圧送信部３０５と、電流判定部３０６とで構成される電圧の送信、電流の受信を行う第２送受信部３０４と、制御部３０７とを含む。

第１送受信部３０１は、電流伝達信号ＩＳＩＧを送信する電流送信部３０２と電圧伝達信号ＶＳＩＧを受信する電圧判定部３０３で構成される。また、電流送信部３０２は、第１条件となると、検出電流で電流伝達信号ＩＳＩＧを送信し、電圧判定部３０３は、電圧伝達信号ＶＳＩＧの電圧が検出電圧か否かを判定する。なお、第１送受信部３０１は、電流出力回路Ｃ３（図３）及び電圧判定回路Ｃ４、送受信端子ＣＯＵＴ（図３）によって実現される。

第２送受信部３０４は、第１送受信部３０１が送信する電流伝達信号ＩＳＩＧを受信する電流判定部３０６と、電圧伝達信号ＶＳＩＧを送信する電圧送信部３０５で構成される。また、電圧送信部３０５は、第２条件となると、電圧伝達信号ＶＳＩＧを送信し、電流判定部３０６は、電流伝達信号ＩＳＩＧの電流が検出電流か否かを判定する。なお、第２送受信部３０４は、電流判定回路Ｃ２、電圧クランプ回路Ｃ１、送受信端子ＳＯＣ（図３）によって実現される。

制御部３０７は、電流判定部３０６による判定に基づいて、二次電池セルの充電を制御信号ＶＯＵＴ等によって制御する。なお、制御部３０７は、充放電制御回路Ｃ５（図３）及び送受信端子ＣＯＵＴ（図３）によって実現される。

上段のデバイスが有する第１送受信部３０１と、下段のデバイスが有する第２送受信部３０４とは、単線で接続され、電流伝達信号ＩＳＩＧ及び電圧伝達信号ＶＳＩＧが１つの配線で送受信される。過充電が検出される等の第１条件となると、最上段のデバイスは、第１送受信部３０１が電流伝達信号ＩＳＩＧを検出電流で送信するため、下段のデバイスは、電流判定部３０６によって、過充電の検出結果等の情報を受け取ることができる。また、さらに下段のデバイスがある場合、下段のデバイスには、上段のデバイスが有する第１送受信部３０１によって、電流伝達信号ＩＳＩＧが検出電流で送信されるため、最上段のデバイスから最下段のデバイスまで、過充電の検出結果等の情報を各デバイスにそれぞれ伝えることができる。

一方、負荷接続が検出される等の第２条件となると、最下段のデバイスは、第２送受信部３０４及び電圧送信部３０５によって電圧伝達信号ＶＳＩＧが検出電圧で送信されるため、上段のデバイスは、電圧判定部３０３によって、負荷接続の検出結果等の情報を受け取ることができる。また、さらに上段のデバイスがある場合、上段のデバイスには、下段のデバイスが有する第２送受信部３０４及び電圧送信部３０５によって、電圧伝達信号ＶＳＩＧが検出電圧で送信されるため、最下段のデバイスから最上段のデバイスまで、負荷接続の検出結果等の情報を各デバイスにそれぞれ伝えることができる。

したがって、電池保護システム１は、例えば、上段のデバイスから下段のデバイスには、電流によって、情報を伝えることができる。一方、電池保護システム１は、下段のデバイスから上段のデバイスには、電圧によって、情報を伝えることができる。ゆえに、電池保護システム１では、各デバイス間は、単線で双方向に情報をそれぞれ伝えることができる。また、単線であるため、各デバイスは、情報を伝えるための端子数がそれぞれ少なくできる。また、上段のデバイスから下段のデバイスへ送信される電流伝達信号と、下段のデバイスから上段のデバイスへ送信される電圧伝達信号は、互いに影響を与えない為、上段のデバイスと下段のデバイスを同期させる必要がなく、常時双方向で信号の送受信が可能となる。

（比較例）
図１１は、比較例の電池保護システムの一例を示す回路図である。

電池保護システム１Ａは、電池保護装置以外にさらに、信号合成回路１３０を有する。電池保護システム１Ａでは、信号合成回路１３０は、各電池保護装置が出力する信号を合成する。これによって、各電池保護装置は、複数の電池保護装置間で、各種情報を共有する。

信号合成回路１３０は、いわゆる外付けの回路である。そのため、信号合成回路１３０を構成するため、部品点数が増える。また、上段から下段及び下段から上段の双方向に情報を伝えるようにするためには、さらに部品点数が増える場合がある。そのため、電池保護システム１Ａは、回路が複雑になる、実装面積が増える、及び品質不良が増える等のデメリットがある。さらに、二次電池セル数が増えると、信号合成回路１３０は、高耐圧の部品が必要となり、コストが増加する等のデメリットがある。

図１２は、別の比較例の電池保護システムの一例を示す回路図である。

電池保護システム１Ｂでは、上段から下段に情報を伝えるため、電池保護装置は、受信端子ＳＯＣをそれぞれ有する。電池保護システム１Ｂでは、各電池保護装置は、異常を伝える信号をそれぞれ下段のデバイスに送信する。したがって、電池保護システム１Ｂでは、上段から下段への一方向には、情報が伝わる。しかし、最下段のデバイスが検出する情報等は、上段のデバイスに伝えるには、さらに下段から上段に信号を送る必要があるため、外付け回路の追加が必要となり、部品点数が増えるデメリットがある。また、下段から上段に信号を送るため、下段のデバイスに送信端子を追加し、かつ、上段のデバイスに受信端子を追加すると、端子数が増えて、コストが増加する等のデメリットがある。

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。

１ 電池保護システム
１００、１１０、１２０ デバイス
Ｃ１ 電圧クランプ回路
Ｃ２ 電流判定回路
Ｃ３ 電流出力回路
Ｃ４ 電圧判定回路
Ｃ５ 充放電制御回路
５ ＦＥＴ
ＣＯＵＴ 送受信端子
ＳＯＣ 送受信端子

Claims (12)

1. 直列接続された複数の二次電池セルに対して、
   前記複数の二次電池セルに並列に接続された複数の二次電池保護装置を有し、
   前記複数の二次電池保護装置の間で通信が行われる二次電池保護システムであって、
   前記複数の二次電池セルのうち、いずれかの第１の二次電池セルに接続された第１の二次電池保護装置は、
   第１条件になると、状態に応じて電流値を可変させた電流伝達信号を生成して送信する電流送信部を有し、
   前記第１の二次電池セルと隣合せの第２の二次電池セルに接続された第２の二次電池保護装置は、
   第２条件になると状態に応じて電圧値を可変させた電圧伝達信号を生成して送信する電圧送信部を有し、
   前記電流伝達信号と前記電圧伝達信号は１本の通信線を共有して送信され、
   前記第１の二次電池保護装置はさらに、
   前記電圧伝達信号を受信する電圧判定部を有し、
   前記第２の二次電池保護装置はさらに、
   前記電流伝達信号を受信する電流判定部を有し、
   前記第２の二次電池保護装置から前記第１の二次電池保護装置に送信される前記電圧伝達信号の電圧振幅は前記第１の二次電池セルと前記第２の二次電池セルの接続点の電位に対してそれぞれの二次電池セルの電圧よりも低い所定の電圧以下であり、前記所定の電圧は前記第１の二次電池保護装置の耐圧未満の電圧であることを特徴とする二次電池保護システム。
2. 前記第１の二次電池保護装置は前記第１の二次電池セルを電源とし、前記第２の二次電池保護装置は前記第２の二次電池セルを電源とする請求項１に記載の二次電池保護システム。
3. 前記電流送信部は、１つ以上の定電流源を含み、
   前記定電流源をオンオフ制御することで前記電流伝達信号を生成する
   請求項１又は２に記載の二次電池保護システム。
4. 前記電圧送信部は、１つ以上の定電圧回路をさらに含み、
   前記定電圧回路を制御して前記電圧伝達信号を生成する請求項１から３のいずれか一項に記載の二次電池保護システム。
5. 前記定電圧回路は、１つ以上のダイオードを有し、前記ダイオードの順方向電圧に基づいて定電圧を生成することを特徴とする
   請求項４に記載の二次電池保護システム。
6. 前記電流判定部又は前記電圧判定部の何れか一方の受信結果に基づいて前記二次電池セルの充電又は放電を切り替える制御信号を出力する制御部を有し、
   他方の受信結果に基づいて充放電保護状態から通常動作状態への復帰処理を行うことを特徴とする
   請求項１から５のいずれか一項に記載の二次電池保護システム。
7. 前記制御信号が出力される端子と、前記電流伝達信号が送信され、かつ、前記電圧伝達信号を受信する端子とが共通である請求項６に記載の二次電池保護システム。
8. 前記制御信号を出力する端子とするか、前記電流伝達信号を送信し、かつ、前記電圧伝達信号を受信する端子とするかを切り替えるスイッチをさらに含む請求項７に記載の二次電池保護システム。
9. 前記第１条件は、前記二次電池セルの過充電、過放電、過電流の何れか一つの異常が検出された場合である請求項１から８のいずれか一項に記載の二次電池保護システム。
10. 前記第２条件は、前記二次電池セルに負荷接続を検出した場合、負荷開放が検出された場合、充電器接続が検出された場合、充電器開放が検出された場合のいずれかである
    請求項１から９のいずれか一項に記載の二次電池保護システム。
11. 直列接続された複数の二次電池セルに対して、
    複数のセルに並列に接続された複数の二次電池保護装置を有し、
    前記複数の二次電池保護装置の間で通信が行われる二次電池保護方法であって、
    第１の二次電池セルに接続された第１の二次電池保護装置は、
    第１条件になると状態に応じて電流値を可変させた電流伝達信号を生成して送信する電流送信手段を有し、
    前記第１の二次電池セルと隣合せの第２の二次電池セルに接続された第２の二次電池保護装置は、
    第２条件になると状態に応じて電圧値を可変させた電圧伝達信号を生成する電圧送信手段を有し、
    前記電流伝達信号と前記電圧伝達信号は１本の通信線を共有して送信され、
    前記第１の二次電池保護装置はさらに、
    前記電圧伝達信号を受信する電圧判定手段を有し、
    前記第２の二次電池保護装置はさらに、
    前記電流伝達信号を受信する電流判定手段を有し、
    前記第２の二次電池保護装置から前記第１の二次電池保護装置に送信される電圧伝達信号の電圧振幅は前記第１の二次電池セルと前記第２の二次電池セルの接続点の電位に対してそれぞれの二次電池セルの電圧よりも低い所定の電圧以下とし、前記所定の電圧は前記第１の二次電池保護装置の耐圧未満の電圧とすることを特徴とする
    二次電池保護方法。
12. 直列接続された複数の二次電池セルに対して、
    複数の二次電池セルに並列に接続され、接続された二次電池セルを電源として駆動する複数の二次電池保護装置を有し、
    前記複数の二次電池保護装置の間で通信が行われる二次電池保護システムを構成する二次電池保護装置であって、
    第１条件になると状態に応じて電流値を可変させた第１の電流伝達信号を生成して送信する電流送信部と、
    前記第１の電流伝達信号と１本の通信路を共有して、
    対向する二次電池保護装置から送信される第１の電圧伝達信号を受信する電圧判定部と、
    第２条件になると状態に応じて電圧値を可変させた第２の電圧伝達信号を生成して送信する電圧送信部と、
    前記第２の電圧伝達信号と１本の通信路を共有して、
    対向する二次電池保護装置から送信される第２の電流伝達信号を受信する電流判定部を有し、
    前記第２の電圧伝達信号の電圧振幅は高電位側電源電圧又は低電位側電源電圧からそれぞれの二次電池セルの電圧よりも低い所定の電圧以下であり、前記所定の電圧は二次電池保護装置の耐圧未満の電圧であることを特徴とする
    二次電池保護装置。

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