JP3383607B2

JP3383607B2 - バッテリー状態監視回路、バッテリー装置、及び電子機器

Info

Publication number: JP3383607B2
Application number: JP10166899A
Authority: JP
Inventors: 敦司桜井
Original assignee: セイコーインスツルメンツ株式会社
Priority date: 1999-04-08
Filing date: 1999-04-08
Publication date: 2003-03-04
Anticipated expiration: 2019-04-08
Also published as: JP2000295776A; CN1270431A; TW465160B; KR100651704B1; CN1153326C; US6340889B1; HK1032152A1; KR20000071579A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はリチウムイオン二次
電池などの二次電池の残量を計算することができるバッ
テリー装置およびバッテリー状態監視回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のバッテリー状態監視回路として
は、図２に回路ブロック図を示すような装置が知られて
いた。例えば、特開平９−３１２１７２号「バッテリー
パック、充電器、および充電システム、並びに充電方
法」にこのような構造が開示されている。これはスマー
トバッテリーシステム（Smart Battery System）などと
呼ばれているバッテリー装置に関するものである。

【０００３】スマートバッテリーシステムに用いられる
リチウムイオン二次電池はニッカド電池のような自己保
護作用がないので過充電保護の回路が必要であり、電池
電圧を検出するための電池電圧モニター回路４Ａと外部
から充電を停止するためのスイッチ素子１２Ａが設けら
れている。バッテリー装置２２Ａは電流モニター回路３
Ａや電池電圧モニター回路４Ａからの信号Ａ３Ａ，Ａ４
Ａを情報処理手段であるマイコン６Ａで受けて二次電池
７Ａ，８Ａ，９Ａ，１０Ａの各電池電圧や充電電流や放
電電流を監視し、これらの情報（各電池電圧、充電電
流、放電電流）を用いてマイコン６Ａは二次電池７Ａ，
８Ａ，９Ａ，１０Ａの残量を計算すると共に、電流制限
手段であるスイッチ素子１２Ａ，１３Ａのオン／オフを
制御して二次電池７Ａ，８Ａ，９Ａ，１０Ａの充電や放
電を制御する。

【０００４】この様に構成されたバッテリー装置２２Ａ
はマイコン６Ａによって二次電池７Ａ，８Ａ，９Ａ，１
０Ａの残量表示や充電の停止などを行っている。マイコ
ン６Ａには電流モニター回路３Ａや電池電圧モニター回
路４Ａからの出力電圧Ａ３Ａ，Ａ４Ａが入力され、入力
された電圧Ａ３Ａ，Ａ４Ａから二次電池７Ａ，８Ａ，９
Ａ，１０Ａの充電電流や放電電流や各電池電圧を計算し
二次電池の残量を算出することが出来る。また、マイコ
ン６Ａは二次電池の状態（通常、過充電、過放電、過電
流）によりスイッチ素子１２Ａ，１３Ａのオン／オフ制
御を行うので、マイコン６Ａはバッテリー装置２２Ａに
おける保護機能（過充電保護、過放電保護、過電流保
護）に対する安全性を担っている。

【０００５】電池電圧モニター回路４Ａは二次電池７
Ａ，８Ａ，９Ａ，１０Ａのそれぞれの電圧をマイコン６
Ａが読み取り可能な電圧に変換して出力している。例え
ば図６に従来の電池電圧モニター回路４Ａの構成例を示
す。電池電圧モニター回路４Ａは切換えスイッチ回路３
３Ａと電池電圧モニターアンプ３４Ａなどからなる回路
であり、切換えスイッチ回路３３Ａにより二次電池７
Ａ，８Ａ，９Ａ，１０Ａの一本ずつの電池電圧を選択し
て電池電圧モニターアンプ３４Ａでマイコン６Ａが読み
やすい電圧に変換して１本の信号線に電圧Ａ４Ａとして
出力する。マイコン６Ａで制御される制御信号Ｂ４Ａに
よってどの電池を選択するかを決め１本の信号線に順
次、各電池の電圧が出力される回路となっている。図６
では制御信号Ｂ４Ａは一本の線で描かれているが、複数
の信号の集まりである場合も考えられる。また図６の切
換えスイッチ回路３３Ａ内部のスイッチ図は模式的表現
であり、一本ずつの電池電圧を出力できるようなスイッ
チの構成ならどんなものでも構わない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示した従来の電池電圧モニター回路４Ａでは二次電池７
Ａ，８Ａ，９Ａ，１０Ａのそれぞれ一本ずつの電圧をマ
イコン６Ａに順次出力するため、以下の性能を要求され
る。まず、切換えスイッチ回路３３Ａは多数のスイッチ
が必要であり、それらのスイッチを制御する信号パター
ンも多数必要となる。次に、二次電池７Ａ，８Ａ，９
Ａ，１０Ａが直列に接続されている場合、電池電圧モニ
ターアンプ３４Ａは、それぞれの電圧値を出力するため
に差動増幅アンプであること、かつ最低でも二次電池７
Ａ，８Ａ，９Ａ，１０Ａの合計電圧以上の耐圧が必要で
あること、かつ入力電圧レベルに応じて発生するオフセ
ット電圧を出力またはキャンセルできること、などの性
能を備えたものが必要となる。

【０００７】以上のように、従来の電池電圧モニター回
路では多くの性能が必要であるため回路が複雑になって
しまい、さらに高耐圧プロセスが必要であることも伴っ
て回路面積が増大し、製造コストが高くなってしまうと
いう課題があった。そこで本発明の目的は、従来の課題
を解決し、簡単な回路で電池電圧モニター回路を構成
し、かつ簡単な方法で電池電圧をモニターして、バッテ
リー状態監視回路及びバッテリーパックを安価に提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで本発明では上記課
題を解決するために、従来の電池電圧モニター回路の代
わりに、直列に接続された複数の二次電池の合計電圧お
よび各接続点の電圧をそれぞれ任意の値に分圧して出力
できるような分圧電池電圧モニター回路を設けた構成と
した。分圧電池電圧モニター回路は簡単な回路構成で実
現し小型化した。さらに、バッテリー状態監視回路の一
構成要素であるマイコンを使って、分圧電池電圧値の組
み合わせから各電池電圧を計算処理させるような電池電
圧モニター方法とした。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明のバッテリー状態監
視回路及びそれを用いたバッテリー装置の実施の形態を
示した図である。以下にこの発明の実施の形態を図１に
基づいて説明する。バッテリー装置とは二次電池（例え
ばリチウムイオン二次電池）が複数個直列もしくは並列
に接続されたものにバッテリー状態監視回路と充放電電
流制御のスイッチ素子などを設けたものである。図１の
例では二次電池７，８，９，１０が直列に４個接続さ
れ、二次電池１０の負極はセンス抵抗１１に接続されて
いる。また、センス抵抗１１はバッテリー装置２２の−
端子１７に接続されている。二次電池７の正極は、ＦＥ
Ｔ（Field Effect Transistor）等で構成されたスイッ
チ素子１３に接続されている。

【００１０】スイッチ素子１２とスイッチ素子１３は直
列に接続されており、スイッチ素子１２はバッテリー装
置２２の＋端子１５に直列に接続されている。スイッチ
素子１２，１３は充電器２１からの充電や二次電池７，
８，９，１０からの放電を制御するために使われてい
る。二次電池７，８，９，１０への充電を禁止する時に
はスイッチ素子１２をオフにすれば良い。また二次電池
７，８，９，１０からの放電を禁止する時にはスイッチ
素子１３をオフにすれば良い。スイッチ素子１２，１３
は、二次電池１０の負極とセンス抵抗１１の間に接続さ
れても構わない。この時、スイッチ素子（例えばＦＥ
Ｔ）の種類(Ｎｃｈ,Ｐｃｈ)等をそれにあわせて適当に
変更することが必要である。同じようにセンス抵抗１１
もバッテリー装置２２の＋端子１５側に接続されても構
わない。

【００１１】バッテリー状態監視回路１４はレギュレー
タ１、電圧検出回路２、電流モニター回路３、分圧電池
電圧モニター回路４、制御回路５、マイコン６等で構成
されている。レギュレータ１は入力電圧Ｅ３が変動して
も出力電圧Ｅ４が常に一定（例えば３．３Ｖや５Ｖ）と
なるように働いている。また制御信号Ｂ１によりレギュ
レータ１の出力のオン／オフを制御することができる。

【００１２】レギュレータ１の出力には電圧検出回路２
が接続されている。電圧検出回路２は、例えば図１の点
線四角内のようにコンパレータと基準電圧からなるもの
であり、入力された電圧がある設定電圧になった時に出
力電圧が変化するものである。図１では、レギュレータ
１の出力電圧Ｅ４がある設定電圧（リセット検出電圧）
以下になると電圧検出回路２の出力ＲＳがＨｉｇｈから
Ｌｏｗへ変化する。マイコン６はこの出力変化が起こっ
た場合に動作を停止することで、誤動作を未然に防ぐこ
とができる。通常、このような制御方法は‘リセット’
と呼ばれる。マイコンのリセット検出電圧とは、マイコ
ンが誤動作（暴走）しない最低動作電圧であり、通常５
Ｖ入力のマイコンならリセット検出電圧は４．６Ｖ程度
の値である。

【００１３】電流モニター回路３は、充放電電流によっ
てセンス抵抗１１の両端に生ずる電圧をマイコン６が読
み取り可能な電圧に増幅して制御回路５へ送っている。
一般的にセンス抵抗１１の抵抗値は数十ｍΩと小さいの
で、電流モニター回路３はセンス抵抗１１の両端の電圧
を数十から数百倍に増幅して制御回路５へ供給してい
る。

【００１４】制御回路５は、「電源電圧の切換え機能」
と「マイコンとの通信機能ならびに各回路ブロックの制
御機能」と「アナログ信号の切換え機能」と「データリ
セット機能」を有している。制御回路５の「電源電圧の
切換え機能」は、充電器の電圧Ｅ１と二次電池の合計電
池電圧Ｅ２を比較して、どちらか高いほうの電圧をＥ３
へ出力し、レギュレータ１の電源電圧とする機能のこと
である。制御回路５の「マイコンとの通信機能ならびに
各回路ブロックの制御機能」は、マイコン６からのシリ
アルデータ信号ＤＡを各回路ブロックへの制御信号Ｂ
１，Ｂ３，Ｂ４，Ｆ１，Ｆ２に変換する機能のことであ
る。制御回路５の「アナログ信号の切換え機能」は、図
１の電流モニター回路３の出力信号Ａ３と複数電池電圧
モニター回路４の出力信号Ａ４を順次選択処理して、マ
イコン６へアナログ信号ＡＮとして送る機能のことであ
る。

【００１５】アナログ信号ＡＮの出力はマイコン６から
の信号ＴＫ，ＤＡにより充電電流もしくは放電電流もし
くは各電池電圧のどれかを選択するようになっている。
制御回路５の「データリセット機能」は、図１のレギュ
レータ１の出力電圧Ｅ４がマイコン６のリセット検出電
圧を下回った時に変化する信号ＲＳによって、充放電を
制御するスイッチ素子１２，１３がオフにして、充放電
を禁止する機能のことである。

【００１６】マイコン６とは、二次電池７，８，９，１
０の電池電圧と充電電流と放電電流を監視する機能とそ
れらの情報から二次電池７，８，９，１０の残量を計算
する機能を有するものである。マイコン６はＡ／Ｄ変換
及び演算機能および通信機能等を有しており、制御回路
５に命令信号ＴＫ，ＤＡを送って、電流モニター回路３
や複数電池電圧モニター回路４からのアナログ信号Ａ
３，Ａ４を制御回路５のアナログ信号ＡＮとして順次選
択出力し、マイコン６でＡ／Ｄ変換を行った後、充電電
流および放電電流を積算し、各電池電圧を考慮して二次
電池の残量を計算する。

【００１７】さらにマイコン６は二次電池７，８，９，
１０の各電池電圧や放電電流を監視して、各二次電池の
電圧や放電電流に応じてスイッチ素子１２，１３のオン
／オフを制御することによってバッテリー装置２２を保
護している。マイコン６はバッテリー装置２２における
保護機能（過充電保護、過放電保護、過電流保護）に対
する安全性を担っているので、マイコン６が停止した
り、故障したりして保護機能が働かなくなれば最悪バッ
テリー装置２２が爆発する可能性がある。そこで、たと
えマイコン６が停止したり、故障したりしたとしてもバ
ッテリー装置２２が安全であるために、マイコン６が停
止するような低い電源電圧の場合やマイコン６の電源電
圧が低い電圧から立ち上がった場合（例えば、一度リセ
ット検出電圧を下回った状態から復帰する場合や、マイ
コン６の電源を０Ｖから立ちあげる場合など）は電圧検
出回路２でリセットをかけてスイッチ素子１２，１３を
オフしておき、充電器２１が接続されてマイコン６の電
源電圧Ｅ４が高くなってマイコン６が正常に動作する電
圧以上になってからマイコン６から制御回路５へ命令信
号を送ってスイッチ素子１２，１３をオンするようにす
る。

【００１８】こうすることによって、マイコン６がスイ
ッチ素子１２，１３をオンする命令を送らない限りスイ
ッチ素子１２，１３はオフしたままとなるので、例えば
マイコン６が停止したり、故障したりしてコントロ−ル
が効かなくなったりしても、スイッチ素子１２，１３を
オンする命令を送らない限り、充電も放電も出来ないの
でマイコン６が停止した場合や故障した場合でもバッテ
リー装置２２の安全性を確保することができる。

【００１９】また、マイコン６がリセット状態から復帰
する時、スイッチ素子１２，１３がオフから始まり、マ
イコン６が完全に安定動作してからスイッチ素子１２，
１３をオンするので、計測できない充電電流や放電電流
が無くなり、二次電池の残量計算の精度が向上する。マ
イコン6は任意の複数電池を選択するための信号Ｂ４を
制御回路５を通して分圧電池電圧モニター回路４に送信
している。信号Ｂ４を受けて、分圧電池電圧モニター回
路４は選択された任意の複数電池の合計電圧値を所定の
値に抵抗分割してモニターし、間接的な電池電圧Ａ４と
して制御回路５を通してマイコン６に送信している。マ
イコン６は間接的な電池電圧Ａ４の組み合わせから、各
電池電圧を計算処理する。

【００２０】図３は本発明のバッテリー状態監視回路及
びそれを用いたバッテリー装置に用いられている分圧電
池電圧モニター回路の実施の形態を示した図である。図
３の分圧電池電圧モニター回路４はスイッチ回路３３で
構成されており、スイッチ回路３３は分割抵抗３３０
１、３３０２、３３０３、３３０４が直列に接続されて
いる。これらの分割抵抗と二次電池７、８、９、１０を
１対１で対応させるようにスイッチ３３１１、３３１
２、３３１３、３３１４が接続されている。

【００２１】例えば、二次電池７、８、９、１０の電圧
値をそれぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４とし、分割抵抗３
３０１、３３０２、３３０３、３３０４の抵抗値をそれ
ぞれＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４とすると、例えば、スイッ
チ３３１４のみをＯＮした場合のＡ４出力電圧ＶＡ４は
（１）式となる。

【００２２】ＶＡ４＝Ｖ４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1) 次に、スイッチ３３１３のみをＯＮした場合のＡ４出力
電圧ＶＡ４は（２）式となる。ＶＡ４＝Ｒ４（Ｖ３＋Ｖ４）／（Ｒ３＋Ｒ４）・・・・・・・・(2) 次に、スイッチ３３１２のみをＯＮした場合のＡ４出力
電圧ＶＡ４は（3）式となる。

【００２３】ＶＡ４＝Ｒ４（Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４）／（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）・・・(3) 次に、スイッチ３３１１のみをＯＮした場合のＡ４出力
電圧ＶＡ４は（４）式となる。ＶＡ４＝Ｒ４（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４）／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）・・・・ (4) ここで、Ｒ１〜Ｒ４の抵抗比は自由に設定でき既知であ
るので、（１）式を（２）式に代入することでＶ３の値
が算出できる。同様にして、（２）式を（３）式にま
た、（３）式を（４）式に代入することで、それぞれＶ
２、Ｖ１の値が算出できる。

【００２４】前記二次電池電圧Ｖ１〜Ｖ４の算出はバッ
テリー状態監視回路にもともと組み込まれているマイコ
ン６で簡単に行なうことができる。つまり本発明のよう
に電池電圧の間接情報を出力しても、マイコン6の計算
処理方法を変更だけで新たな回路や付属部品を追加する
必要は一切ないままに、従来と同様に各電池電圧を知る
ことができる。

【００２５】さらに、図６に示した従来の電池電圧モニ
ター回路４Ａと図3に示した本発明の分圧電池電圧モニ
ター回路４とを比較すると、本発明の分圧電池電圧モニ
ター回路４の回路構成が大幅に簡素化されていることが
わかる。まず、本発明のスイッチ回路３３は従来のスイ
ッチ回路３３Ａと比較して回路が簡素化されスイッチ数
が少なくなっている。これはスイッチを制御する制御回
路および信号パターンの簡素化にも貢献している。

【００２６】次に、従来の電池電圧モニターアンプ３４
Ａは、それぞれの電圧値を出力するために差動増幅アン
プであること、かつ最低でも二次電池７Ａ，８Ａ，９
Ａ，１０Ａの合計電圧以上の耐圧が必要であること、か
つ入力電圧レベルに応じて発生するオフセット電圧を出
力またはキャンセルできること、などの性能を備えたも
のが必要であったが、本発明では電池電圧モニターアン
プ３４Ａそのものが不要となった。したがって複雑な回
路や高耐圧プロセスが不要となり、製造コストを下げる
ことができる。

【００２７】図４は本発明のバッテリー状態監視回路及
びそれを用いたバッテリー装置に用いられている分圧電
池電圧モニター回路の他の実施の形態を示した図であ
る。図４では図３に対してボルテージ・フォロワ回路３
４が追加された構成となっている。信号Ａ４への出力イ
ンピーダンスを下げたい場合に有効である。その他の効
果は図３の回路と同様である。ボルテージ・フォロワ回
路３４の構成は簡単であり、スイッチ回路３３の分圧抵
抗比を適当にすれば低耐圧プロセスにて構成できるの
で、従来の電池電圧モニターアンプ３４Ａより回路面積
を縮小することができる。

【００２８】図５は本発明のバッテリー状態監視回路及
びそれを用いたバッテリー装置に用いられている分圧電
池電圧モニター回路の他の実施の形態を示した図であ
る。図５では、図４のスイッチ回路３３の中の分割抵抗
３３０１、３３０２、３３０３、３３０４の代わりに、
抵抗値の等しい分割抵抗３３０９が使用されている。こ
うすることによって、前記電池電圧の算出方法を簡略化
することができる。

【００２９】例えば、スイッチ３３１４のみをＯＮした
場合のＡ４出力電圧ＶＡ４は（５）式となる。ＶＡ４＝Ｖ４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5) 次に、スイッチ３３１３のみをＯＮした場合のＡ４出力
電圧ＶＡ４は（６）式となる。

【００３０】ＶＡ４＝Ｒ４（Ｖ３＋Ｖ４）／（Ｒ３＋Ｒ４）＝（Ｖ３＋Ｖ４）／２・・・・・・・・・・・(6) 次に、スイッチ３３１２のみをＯＮした場合のＡ４出力
電圧ＶＡ４は（7）式となる。ＶＡ＝Ｒ４（Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４）／（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）＝（Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４）／３・・・・・・・・(7) 次に、スイッチ３３１１のみをＯＮした場合のＡ４出力
電圧ＶＡ４は（8）式となる。

【００３１】ＶＡ＝Ｒ４（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４）／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）＝（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４）／４・・・・・・(8) 上式より、図５の分圧電池電圧モニター回路４は電池電
圧の平均値を出力していることになるため、言い換えれ
ば平均電池電圧モニター回路である。この時ボルテージ
・フォロワ回路３４はおおよそ二次電池１本分の耐圧を
満足すれば良い。例えば二次電池１本の電圧が最大４．
５Ｖであった場合、従来の電池電圧モニターアンプ３４
Ａは１８Ｖ耐圧のプロセスが必要であったのに対し、本
発明のボルテージ・フォロワ回路３４は４．５Ｖ耐圧の
プロセスであれば良い。したがって、本発明では回路を
小さく構成することができる。

【００３２】以上のような分圧電池電圧モニター回路４
を用いた本発明では、回路構成が大幅に簡素化されかつ
小型になったため、製造コストを下げることができ、バ
ッテリー状態監視回路及びバッテリーパックを安価に提
供できるようになった。一方、電池性能や制御回路が向
上して電池電圧バラツキが小さくなり、各電池電圧を知
る必要がなくなった場合でも、本発明は容易に適用でき
る。例えば平均電池電圧のみで簡易的に制御すれば十分
なアプリケーションでは、本発明の前記(8)式のみを使
用するようにマイコン６の計算処理方法を変更すれば良
い。

【００３３】本発明は、たとえマイコン６がその他の回
路ブロックと一体化（１チップ化）していて他の回路ブ
ロックと識別が困難であったとしても、二次電池の電池
電圧と充電電流と放電電流を監視する機能とそれらの情
報から二次電池の残量を計算する機能を有する回路ブロ
ックをマイコンとみなして適用することができる。図７
は本発明の他の実施の形態を示したものである。図７は
電子機器であるノートパソコン９９にバッテリー装置２
２を電源として組み込んでいる。バッテリー装置２２に
はバッテリー状態監視回路１４が組み込まれている。

【００３４】現在のノートパソコンに多く搭載されてい
るリチウム二次電池バッテリーはリチウムの反応性の高
さから火災や爆発などの危険性が指摘されている。つま
りノートパソコンの安全性はバッテリー装置の安全性で
決まるところが大きく、ノートパソコンの安全性を高め
ようとすれば、バッテリー状態監視回路およびバッテリ
ー装置の安全性を高めることが不可欠である。一方、近
年のコストダウン競争の激化に伴い、バッテリー装置を
安全かつ安価に提供することが強く求められている。こ
こで本発明のバッテリー状態監視回路およびバッテリー
装置は前記説明のとおり安価に製造できるために、ノー
トパソコンのバッテリーとして最適である。したがって
本発明はバッテリー装置を組み込んだノートパソコンに
対しても適用される。

【００３５】また、本発明はマイコンの選択範囲が広い
という点において優れているために、例えば電池残量計
算機能の一部をノートパソコンのマイコンに行なわせる
ことも可能である。この点からも本発明のバッテリー装
置と、それを組み込んだ電子機器との結びつきは強く、
発明の適用範囲は広い。図７のノートパソコン９９は電
子機器としての一例に過ぎず、ノートパソコン以外の電
子機器に対しても同様の理由で本発明を適用することが
できる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明のバッテリー状態
監視回路およびバッテリー装置では、直列に接続された
複数の二次電池の合計電圧および各接続点の電圧をそれ
ぞれ任意の値に分圧して出力できるような分圧電池電圧
モニター回路を設け、バッテリー状態監視回路の一構成
要素であるマイコンを使って、分圧電池電圧値の組み合
わせから各電池電圧を計算処理させるような電池電圧モ
ニター方法としたため、回路構成が簡単かつ小型とな
り、バッテリー状態監視回路及びバッテリーパックを安
価に提供することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のバッテリー状態監視回路及び
それを用いたバッテリー装置の実施の形態を示した図で
ある。

【図２】図２は、従来のバッテリー状態監視回路及びそ
れを用いたバッテリー装置を示した図である。

【図３】図３は、本発明のバッテリー状態監視回路及び
それを用いたバッテリー装置に用いられている分圧電池
電圧モニター回路の実施の形態を示した図である。

【図４】図４は、本発明のバッテリー状態監視回路及び
それを用いたバッテリー装置に用いられている分圧電池
電圧モニター回路の他の実施の形態を示した図である。

【図５】図５は、本発明のバッテリー状態監視回路及び
それを用いたバッテリー装置に用いられている分圧電池
電圧モニター回路の他の実施の形態を示した図である。

【図６】図６は、従来のバッテリー状態監視回路及びそ
れを用いたバッテリー装置に用いられている電池電圧モ
ニター回路の図である。

【図７】図７は、本発明の他の実施の形態を示した図で
ある。

【符号の説明】

１、１Ａ・・・レギュレータ２、２Ａ・・・電圧検出回路３、３Ａ・・・電流モニター回路４、・・・分圧電池電圧モニター回路４Ａ、・・・電池電圧モニター回路５・・・制御回路６、６Ａ・・・マイコン７、８、９、１０、７Ａ、８Ａ、９Ａ，１０Ａ・・
・二次電池１１、１１Ａ・・・センス抵抗１２、１３、１２Ａ、１３Ａ・・・スイッチ素子１４、１４Ａ・・・バッテリー状態監視回路１５、１５Ａ・・・＋端子１６、１６Ａ・・・通信端子１７、１７Ａ・・・−端子１８、１８Ａ・・・レギュレータ１９、１９Ａ・・・ＰＣマイコン２０、２０Ａ・・・負荷２１、２１Ａ・・・充電器２２、２２Ａ・・・バッテリー装置３３、３３Ａ・・・スイッチ回路３３０１〜３３０９・・・分割抵抗３３１１〜３３１４・・・スイッチ３４・・・ボルテージ・フォロワ回路３４Ａ・・・電池電圧モニター回路Ｅ１，Ｅ１Ａ・・・充電器電圧Ｅ２，Ｅ２Ａ・・・合計電池電圧Ｅ３・・・Ｅ１とＥ２のうち高いほうの電圧Ｅ４，Ｅ４Ａ・・・レギュレータの出力電圧（マイ
コンの電源電圧）Ｇ１，Ｇ１Ａ・・・二次電池１０のマイナス極電圧Ｇ２，Ｇ２Ａ・・・充電器のマイナス極電圧Ａ３，Ａ３Ａ・・・電流モニター回路の出力電圧Ａ４，Ａ４Ａ・・・電池電圧モニター回路の出力電
圧Ｂ１，Ｂ１Ａ・・・レギュレータの制御信号Ｂ３，Ｂ３Ａ・・・電流モニター回路の制御信号Ｂ４，Ｂ４Ａ・・・電池電圧モニター回路の制御信
号ＲＳ・・・電圧検出器の出力電圧ＡＮ・・・二次電池のアナログ信号ＴＫ・・・タイミングクロック信号ＤＡ・・・シリアルデータ信号Ｈ・・・アナログ信号の選択信号Ｆ１・・・スイッチ素子１２の制御信号Ｆ２・・・スイッチ素子１３の制御信号９９・・・ノートパソコン

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】充電と放電が可能である二次電池の電流
を調節する電流制限手段を制御できるとともに該二次電
池の電圧または電流またはその双方を監視できるバッテ
リー状態監視回路において、直列に接続された複数の前記二次電池の合計電圧および
各接続点の電圧をそれぞれ任意の値に分圧してモニター
する分圧電池電圧モニター回路を有し、前記分圧電池電圧モニター回路は、前記二次電池の電圧
をモニターした信号を出力するスイッチ回路を有し、前記スイッチ回路は、前記二次電池と一対一で対応するように、前記二次電池
と並列に接続された分圧抵抗と、前記分圧抵抗と前記二次電池の間に接続されたスイッチ
と、直列に接続された複数の前記二次電池に対応するよう
に、複数の前記分圧抵抗が直列に接続されており、前記
分圧抵抗間の接続点である出力端子と、を有し、直列に接続された複数の前記分圧抵抗により、直列に接
続された複数の前記二次電池の合計電圧および各接続点
の電圧をそれぞれの分圧値に分圧し、前記出力端子のうちの一つから前記二次電池の電圧をモ
ニターした信号を出力することを特徴とするバッテリー
状態監視回路。
【請求項２】前記分圧電池電圧モニター回路は、ボル
テージフォロア回路を有し、前記ボルテージフォロア回路の入力に、前記ボルテージ
フォロア回路の出力及び前記出力端子の出力信号が入力
されていることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ
ー状態監視回路。
【請求項３】外部端子である＋端子と-端子との間
に、充電と放電が可能である二次電池と、該二次電池の
電流を調節する電流制限手段と、該電流制限手段を制御
できるとともに該二次電池の電圧または電流またはその
双方を監視できるバッテリー状態監視回路とが具備され
ているバッテリー装置において、該バッテリー状態監視回路が請求項１又は２に記載のバ
ッテリー状態監視回路であることを特徴とするバッテリ
ー装置。
【請求項４】請求項３記載のバッテリー装置が具備さ
れている電子機器。