JP3975585B2

JP3975585B2 - 二次電池保護回路

Info

Publication number: JP3975585B2
Application number: JP31125198A
Authority: JP
Inventors: 祐司山中; 泰久東島
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 1998-10-30
Filing date: 1998-10-30
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2018-10-30
Also published as: JP2000139038A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次電池保護回路に係り、特に、高効率かつ高精度の充電制御を行う二次電池保護回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
二次電池の一つであるリチウムイオン電池は、ニカド電池やニッケル水素蓄電池と比較し、約３倍の作動電圧であり、重量エネルギー密度で約２倍のエネルギー密度を有し、体積エネルギー密度も大きい。従って、同一のエネルギーを有する他の二次電池と比較して、小型でしかも軽い電池である。この軽いということから、ビデオカメラ、携帯電話、ＰＨＳ、ノート型パソコン等の携帯用電気機器に多く使用されている。
【０００３】
このように、リチウムイオン電池は、携帯用電気機器に多く用いられ、かつ出力エネルギーも大きいことから、安全性を確保し、性能を十分に引き出すために、保護回路が使用されている（特許文献１参照）。図５に従来のリチウム電池等の充電制御を行う二次電池充電制御保護回路のブロック構成図の一例を示す。
【０００４】
二次電池充電制御保護回路３は、二次電池１とＡＣアダプタ２との間に接続され、ＡＣアダプタ２で生成された電源電圧により二次電池１を充電する。二次電池保護回路３は、充電制御トランジスタＱ１、充電制御ＩＣ１０、保護ＩＣ２０、放電制御ＦＥＴ１、充電制御ＦＥＴ２、トランジスタＱ２、コンデンサＣ１及び抵抗Ｒ１〜Ｒ３を有する。
【０００５】
保護ＩＣ２０は、Ｖｃｃ2 、ＧＮＤ２の電位を検出して、二次電池の過放電状態又は過充電状態についての判断を行う。その検出の結果、電位が所定電位より下がり、過放電であることを保護ＩＣ２０が検出すると、放電制御ＦＥＴ１をオフとする。また、Ｖｃｃ2 の電位が所定電位より上がり、保護ＩＣ２０が過充電であることを検出すると、端子ＯＣ２をハイレベルにして、トランジスタＱ２を導通させ、その結果、充電制御ＦＥＴ２をオフとする。
【０００６】
保護ＩＣ２０は、電池電圧Ｖｃｃ2 に応じて、充電制御ＦＥＴ２及び放電制御ＦＥＴ１のオン・オフの制御を行うことにより、ＡＣアダプタ２と二次電池１間の接続を制御して、充放電の制御を行い、二次電池１に対する過大な充電及び過大な放電を防いでいる。
一方、充電制御トランジスタＱ１は、エミッターコレクタがＡＣアダプタ２と二次電池１との間に接続され、充電制御ＩＣ１０から印加される制御信号に応じてＡＣアダプタ２から二次電池１に供給する充電電流を制御する。充電制御ＩＣ１０は、ＡＣアダプタ２で生成される電源電圧Ｖｃｃ1 により駆動され、二次電池１の電池電圧ＢＡＴ、ＧＮＤ１間を検出して、二次電池１の電池電圧に応じて充電制御トランジスタＱ１を制御する。
【０００７】
図６は、従来の充電制御ＩＣのブロック構成図の一例を示す。
充電制御ＩＣ１０は、基準電圧回路１０１、比較回路１０２、電流検知回路１０３を有する。
基準電圧回路１０１は、ＡＣアダプタ２で生成された直流の電源電圧Ｖｃｃ1 から基準電圧を生成する。基準電圧回路１０１で生成された基準電圧は、比較回路１０２の反転入力端子に印加される。また、比較回路１０２の非反転入力端子には、二次電池１の電池電圧ＢＡＴが印加される。
【０００８】
比較回路１０２は、基準電圧と電池電圧ＢＡＴとの差電圧に応じて、充電制御トランジスタＱ１のベース電流を制御し、電池電圧ＢＡＴが基準電圧となるように定電圧充電を行う。一方、電流検知回路１０３は、充電制御トランジスタＱ１のベース電流を検出し、ベース電流が一定、すなわち、充電電流が一定になるように比較回路１０２を制御する。
【０００９】
ところで、充電制御ＩＣ１０は、定電圧充電と定電流充電とを行うが。充電制御ＩＣ１０は、電池電圧ＢＡＴを検出して、その電池電圧に応じて上記電流検知回路１０３による定電流充電と上記基準電圧回路１０１及び比較回路１０２による定電圧充電とを切り換えている。すなわち、二次電池１の電池電圧が低いときには、定電流充電により効率よく充電を行い、二次電池１の電池電圧が所定値を超えると、正確な充電が行えるように、定電圧充電により充電制御を行う。
【００１０】
定電流充電から定電圧充電に切り替えられると、充電電流が減少し、電池のインピーダンスにより電池電圧は下がる。電池のインピーダンスが大きく、この電池電圧の下がりが、大きいと、充電の効率化を図るために、再度定電流充電に切り替わるように設定されている。以上のように従来の二次電池１の充電制御は充電制御ＩＣ１０により電池電圧に応じて定電流充電から定電圧充電への切換を行い、目的の電圧まで充電していた。
【特許文献１】
特開平９−２８５０３３号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、充電制御ＩＣ１０は、電位ＢＡＴと電位ＧＮＤ１間の電圧を監視して、定電流充電と定電圧充電との切換を制御していた。ところで、電位ＢＡＴと電位ＧＮＤ１間の電圧は、二次電池、配線及び充電制御ＦＥＴ２及び放電制御ＦＥＴ１を含む間の電圧である。
【００１２】
そのため、電位ＢＡＴと電位ＧＮＤ１間の電圧は、実際の電池電圧以外に、充電制御ＦＥＴ２及び放電制御ＦＥＴ１のオン抵抗分や配線抵抗分による電圧降下分の電圧を含むことになる。従って、その電圧降下分の電圧だけ、実際の電池電圧より大きくなっている。その結果、実際の電池電圧と比して大きな電圧を電池電圧としており、正確な電池電圧により、定電流充電と定電圧充電との切換が行われていないという問題がある。
【００１３】
また、保護ＩＣ２０で行う充電制御ＩＣ１０の切替に際しての不感応時間の設定と過充電制御の不感応時間の設定を個別に設定することができなかった。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、充電制御ＩＣにおける定電流充電と定電圧充電の切替を正確な電池電圧の検出により行うことができ、しかも、充電制御ＩＣの不感応時間の設定と過充電制御の不感応時間の設定とを個別に設定可能とした二次電池保護回路を提供することを目的とする。
【００１４】
請求項１に記載された発明は、電池電圧に応じて該電池への充電を制御する充電制御手段と該電池を過充電から保護する保護手段とを有する二次電池保護回路において、前記電池の充電状態により変化する前記電池の電圧を検出する充電電圧検出部と、前記充電電圧検出部の検出結果により充電制御を行う充電制御部と、前記充電制御部により駆動する充電制御出力部と、前記充電電圧検出部の検出結果により過充電制御を行う過充電制御部と、
前記過充電制御部により駆動する過充電制御出力部とを有し、前記充電制御出力部は前記充電電圧検出部の検出結果に応じて前記充電制御手段を制御し、前記過充電制御出力部も前記充電電圧検出部の検出結果に応じて前記過充電制御手段を制御することを特徴とする。
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、電池電圧に応じて電池の充電状態を検出する一の充電電圧検出部２２の検出結果に応じて、充電制御手段１１及び過充電制御手段の両者を制御することにより、充電制御ＩＣにおける定電流充電と定電圧充電の切替を正確な検出電圧により行うことができる。
また、従来は、充電制御手段及び過充電制御手段の電池電圧検出部を異にしており、それらの間で検出電圧調整が必要であったが、請求項１記載の発明では、その調整を不要とすることができる。
【００１６】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載の二次電池保護回路において、前記充電制御及び過充電制御部２９は、不感応時間設定部２３を有し、該不感応時間設定部は、充電電圧検出部２２の検出結果を受けて、前記充電制御出力部及び前記過充電制御出力部に対して出力信号を出力するに際して、所定時間だけ不感応状態とし、所定時間経過した後に出力を行うことを特徴とする。
【００１７】
請求項２記載の発明によれば、不感応時間設定部は、充電制御出力部及び過充電制御出力部に対して出力信号を出力するに際して、所定時間だけ不感応状態とし、所定時間経過した後に出力を行うことにより、充電制御及び過充電制御を一定時間だけ遅延させることができる。
請求項３に記載された発明は、請求項２記載の二次電池保護回路において、前記不感応時間設定部２３は、前記充電制御出力部２４及び過充電制御出力部２５に対する不感応時間を、個別に設定することを特徴とする。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、充電制御出力部２４及び過充電制御出力部２５に対する不感応時間を個別に設定することにより、充電制御及び過充電制御の個々の不感応時間を、必要な時間だけ任意に設定することができる。
請求項４に記載された発明は、請求項２又は３記載の二次電池保護回路において、前記不感応時間設定部２３及び前記充電電圧検出部２２は、基準電圧発生部を有し、前記不感応時間設定部の基準電圧発生部（定電流源ＣＳ１、ツェナーダイオードＤ１）と前記充電電圧検出部の基準電圧発生部（定電流源ＣＳ３、ツェナーダイオードＤ２）の全部又は一部を共用することを特徴とする。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、不感応時間設定部の基準電圧発生部を充電電圧検出部の基準電圧発生部として共用することにより、回路構成を簡素化できる。請求項５に記載された発明は、請求項１ないし４いずれか一項記載の二次電池保護回路において、前記充電制御手段１１は、前記充電電圧検出部２２の検出結果に応じて前記電池への充電方式を定電流充電から定電圧充電に切り換えることを特徴とする。
【００２０】
請求項５記載の発明によれば、充電制御手段１１は、前記充電電圧検出部２２の検出結果に応じて前記電池への充電方式を定電流充電から定電圧充電に切り換えることにより、充電当初は効率の良い定電流充電を行い、一定電圧を充電した後は、定電圧充電を行い正確な充電を行うことができる。請求項６に記載された発明は、請求項１ないし５いずれか一項記載の二次電池保護回路において、前記充電電圧検出部２２は、前記保護手段に設けられたことを特徴とする。
【００２１】
請求項６記載の発明によれば、充電電圧検出部２２は、前記保護手段に設けることにより、正確な電池電圧により、定電流充電と定電圧充電との切換を行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例のブロック構成図を示す。同図中、図５と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施例の二次電池保護回路４は、充電制御ＩＣ１１及び保護ＩＣ２１の構成が図５とは相違する。
【００２３】
本実施例の保護ＩＣ２１は、二次電池１の電池電圧Ｖｃｃ2 を検出して、二次電池１の電池電圧に応じて放電制御ＦＥＴ１及び充電制御ＦＥＴ２を制御するとともに、充電制御ＩＣ１１の定電流、定電圧充電を切り換える。図２は本発明の一実施例の保護ＩＣの回路構成図を示す。保護ＩＣ２１は、充電電圧検出部２２、充電制御及び過充電制御部２９を有する。
【００２４】
充電電圧検出部２２は、電池電圧入力回路部２６、基準電圧回路部２７、比較回路ＶＳ１、ＶＳ２、出力回路部２８から構成される。電池電圧入力回路部２６は、抵抗Ｒ１０〜Ｒ１４、スイッチＳＷから構成される。電池電圧入力回路部２６には、二次電池１の電池電圧Ｖｃｃ２が抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１４間に印加され、電池電圧Ｖｃｃ2 を抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４により分圧して比較回路ＶＳ１、ＶＳ２の非反転入力端子に供給する。
【００２５】
このとき、抵抗Ｒ１０は、スイッチＳＷのオン・オフにより抵抗Ｒ１１に並列に接続又は非接続状態となる。スイッチＳＷは、過充電制御出力部２５の出力制御信号に応じてオン・オフされる。
また、基準電圧回路部２７は、定電流源ＣＳ１及びツェナーダイオードＤ１から構成される。基準電圧回路部２７には、電池電圧Ｖｃｃ2 が印加され、電池電圧から基準電圧ＶＺ１を生成し、比較回路ＶＳ１、ＶＳ２の反転入力端子に供給する。
【００２６】
比較回路ＶＳ１は、電池電圧入力回路部２６で分圧された電池電圧Ｖｃｃ２１（Ｖｃｃ２１= Ｖｃｃ2 ＊（Ｒ１３＋Ｒ１４）／（Ｒ１１＋Ｒ１２＋Ｒ１３＋Ｒ１４））と基準電圧回路部２７で生成された基準電圧ＶＺ１とを比較し、電池電圧Ｖｃｃ２１が基準電圧ＶＺ１より大きいときにはハイレベル、電池電圧Ｖｃｃ２１が基準電圧ＶＺ１より小さいときにはローレベルの出力信号を出力する。比較回路ＶＳ１の出力信号は、出力回路部２８のトランジスタＱ３のベースに印加される。比較回路ＶＳ１が反転する時の電池電圧Ｖｃｃ２の電圧をＶ_S1とする。
【００２７】
比較回路ＶＳ２は、電池電圧入力回路部２６で分圧された電池電圧Ｖｃｃ２２（Ｖｃｃ２２= Ｖｃｃ2 ＊Ｒ１４／（Ｒ１１＋Ｒ１２＋Ｒ１３＋Ｒ１４）、Ｖｃｃ２２＜Ｖｃｃ２１）と基準電圧回路部２７で生成された基準電圧ＶＺ１とを比較し、電池電圧Ｖｃｃ２２が基準電圧ＶＺ１より大きいときにはハイレベル、電池電圧Ｖｃｃ２２が基準電圧ＶＺ１より小さいときにはローレベルの出力信号を出力する。比較回路ＶＳ２の出力信号は、出力回路部２８のトランジスタＱ４のベースに印加される。比較回路ＶＳ２が反転する時の電池電圧Ｖｃｃ２の電圧をＶ_S2とする。
【００２８】
比較回路ＶＳ１、ＶＳ２の反転入力端子には、共通の基準電圧ＶＺ１が印加されており、非反転入力端子に印加される電圧は、比較回路ＶＳ１に印加される電圧の方が高いので、比較回路ＶＳ１から先に、ハイレベルの出力信号が得られることとなる。
出力回路部２８は、クランプ回路を構成するトランジスタＱ７及びトランジスタＱ８、第１のカレントミラー回路を構成するトランジスタＱ３、トランジスタＱ６及びトランジスタＱ９、第２のカレントミラー回路を構成する定電流源ＣＳ２、トランジスタＱ５及びトランジスタＱ１７並びにトランジスタＱ５に並列接続されたトランジスタＱ４から構成される。
【００２９】
トランジスタＱ７及びトランジスタＱ８から構成されるクランプ回路により、Ｂ点の電位は、Ａ点の電位にクランプされる。第１のカレントミラー回路は、比較回路ＶＳ１の出力信号により駆動されて、Ｂ点に出力信号を出力する。また、第２のカレントミラー回路は、比較回路ＶＳ２の出力信号により駆動されるトランジスタＱ４により制御されて、Ｂ点に出力信号を出力する。
【００３０】
充電制御及び過充電制御部２９は、不感応時間設定部２３、充電制御出力部２４及び過充電制御出力部２５を有する。不感応時間設定部２３においては、定電流源ＣＳ３とツェナーダイオードＤ２により、基準電圧ＶＺ２が生成され、その基準電圧ＶＺ２が比較回路ＴＤ２の反転入力端子に印加される。また、比較回路ＴＤ１の反転入力端子には、基準電圧ＶＺ２の分圧された電圧ＶＺ２３（ＶＺ２３＝ＶＺ２＊Ｒ１６／（Ｒ１５＋Ｒ１６））が印加される。比較回路ＴＤ１、ＴＤ２の非反転入力端子には、Ｂ点の電圧が印加される。比較回路ＴＤ１の出力信号は、充電制御出力部２４のトランジスタＱ１０のベースに印加される。また、比較回路ＴＤ２の出力信号は、充電制御出力部２４のトランジスタＱ１５のベースに印加される。
【００３１】
比較回路ＴＤ１、ＴＤ２の非反転入力端子には、共通のＢ点の電位が印加されており、反転入力端子に印加される電圧は、比較回路ＴＤ２に印加される電圧の方が高いので、比較回路ＴＤ１から先に、ハイレベルの出力信号が得られることとなる。充電制御出力部２４は、第３のカレントミラー回路を構成するトランジスタＱ１０、Ｑ１１及びＱ１２から構成される。充電制御出力部２４の出力信号は、充電制御端子ＯＣ１を介して充電制御ＩＣに印加され、充電制御ＩＣの定電流充電と定電圧充電を切り換える。
【００３２】
過充電制御出力部２５は、第４のカレントミラー回路を構成するトランジスタＱ１３〜Ｑ１６から構成される。過充電制御出力部２５の出力信号は、トランジスタＱ１４及びトランジスタＱ１６から得られる。トランジスタＱ１４からの出力は、ＦＥＴ２制御端子ＯＣ２を介して、充電制御ＦＥＴ２のオン・オフを制御する。また、トランジスタＱ１６からの出力は、スイッチＳＷのオン・オフを制御する。
【００３３】
コンデンサＣ２は、不感応時間設定用コンデンサである。
図２の保護ＩＣの動作を、図３のタイミングチャートを用いて説明する。当初スイッチＳＷは、開いている。
時刻ｔ１で定電流充電が開始される。充電とともに、二次電池の電池電圧Ｖｃｃ２の電位が上昇する。二次電池の電池電圧Ｖｃｃ２が、時刻ｔ２でＶ_S1となると、比較回路ＶＳ１が反転し、トランジスタＱ３のベースに正の信号が印加される。その結果、トランジスタＱ３及びトランジスタＱ６に電流が流れる。トランジスタＱ６に電流が流れると、トランジスタＱ６に流れる電流に対応した電流がトランジスタＱ９に流れる。そのトランジスタＱ９に流れる電流により、コンデンサＣ２が充電される。
【００３４】
不感応時間（ｔ２からｔ３）経過後、時刻ｔ３で、コンデンサＣ２の電池電圧が、比較回路ＴＤ１のスレッショルド電圧を超えると比較回路ＴＤ１が反転し、トランジスタＱ１０のベースに正の信号が印加される。その結果、トランジスタＱ１０及びトランジスタＱ１１に電流が流れる。トランジスタＱ１１に電流が流れると、トランジスタＱ１１に流れる電流に対応した電流がトランジスタＱ１２に流れる。その結果、端子ＯＣ１を介して、充電制御ＩＣ１０に制御信号が印加され、充電制御ＩＣ１０を制御し、定電流充電から定電圧充電に切り替える。
【００３５】
定電流充電から定電圧充電に切り替えられると、その瞬間に充電電流が減少し、電池電圧Ｖｃｃ２は、図３に示すようにΔＶ下がる。その後、定電圧充電を開始し所定の充電を行い、充電を中止する。ところで、定電流充電から定電圧充電に切り替えられる時の、ディップ電圧ΔＶが大幅の場合、図３に示すように、一旦定電圧充電になるが、その後、定電流充電を行い充電速度を上げるようにしている（ｔ４〜ｔ６）。時刻ｔ４〜ｔ６においても、同様に、ｔ５で、二次電池の電池電圧Ｖｃｃ２が、Ｖ_S1となると、比較回路ＶＳ１が反転し、コンデンサＣ２を充電し、コンデンサＣ２の電池電圧が、比較回路ＴＤ１のスレッショルド電圧を超えると比較回路ＴＤ１が反転して、定電流充電から定電圧充電に切り替える。その後、定電圧充電により、所定の充電を行い、充電を中止する。
【００３６】
また、充電制御トランジスタＱ１がショートした場合等の、充電制御ＩＣが異常の場合について説明する。
この場合は、時刻ｔ９で、端子ＯＣ１が、ハイレベルとなり、充電制御ＩＣ１０に制御信号が印加され、定電流充電から定電圧充電に切り替えられても、電池電圧Ｖｃｃ２が下がらず、電池電圧が上昇し続ける。その結果、コンデンサＣ２の充電電圧は、図３（Ｂ）のように上昇する。しかし、Ｂ点の電位は、クランプ回路トランジスタＱ７及びＱ８により、時刻ｔ１０〜ｔ１１の間は、Ａ点の電位（＝ＶＺ１）に抑えられる。
【００３７】
時刻ｔ１１になると、電池電圧Ｖｃｃ２がＶ_S2を超える。電池電圧Ｖｃｃ２がＶ_S2を超えると、比較回路ＶＳ２が反転し、トランジスタＱ４のベースに正の出力信号を印加する。その結果、トランジスタＱ４に電流が流れる。トランジスタＱ４に電流が流れると、トランジスタＱ５及びトランジスタＱ１７に流れる電流が減少し、トランジスタＱ８のベース電位が上がり、図３（Ｂ）のように、トランジスタＱ８のエミッタ（Ｂ点）の電位を上げる。Ｂ点の電位が、ＶＺ２を超えると、比較回路ＴＤ２が反転する。比較回路ＴＤ２が反転すると、トランジスタＱ１５のベースに正の出力信号が印加される。その結果、トランジスタＱ１３に電流が流れ、さらに、トランジスタＱ１６及びトランジスタＱ１４に電流が流れる。
【００３８】
トランジスタＱ１６の電流は、スイッチＳＷを閉じ、抵抗Ｒ１１に抵抗Ｒ１０を並列に挿入し、電池電圧Ｖｃｃ２が多少下がっても、制御を継続するように、ヒステリシス特性を持たせる。
トランジスタＱ１４の電流は、ＯＣ２端子に印加され、充電を停止するように充電制御ＦＥＴ２をオフとする。
【００３９】
ここで、再び図１に戻って、この充電制御ＦＥＴ２の動作を説明する。抵抗Ｒ１，Ｒ２は、充電制御用出力端子ＯＣ２と接地との間に直列に接続され、充電制御用出力端子ＯＣ２から電流が供給されたときに電圧を発生する。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点にはトランジスタＱ２のべースが接続される。トランジスタＱ２は、エミッタが接地され、コレクタが充電制御ＦＥＴ２のゲートに接続される。なお、充電制御ＦＥＴ２のゲートは、抵抗Ｒ３を介して二次電池１の電池電圧が印加される。
【００４０】
トランジスタＱ２は、保護ＩＣ２１の充電制御用出力端子ＯＣ２がハイレベルのときにオンし、ローレベルのときにオフする。トランジスタＱ２がオンすると、充電制御ＦＥＴ２のゲート電位がローレベルとなるので、充電制御ＦＥＴ２がオフする。充電制御ＦＥＴ２がオフすると、ＡＣアダプタ２と二次電池１との接続が切断され、充電が停止される。
【００４１】
また、トランジスタＱ２がオフのときには、充電制御ＦＥＴ２のゲート電位がハイレベルとなるので、充電制御ＦＥＴ２がオンする。充電制御ＦＥＴ２がオンすると、ＡＣアダプタ２と二次電池１とが接続され、充電可能な状態とされる。
次に、充電制御ＩＣ１１について説明する。
図４は本発明の一実施例の充電制御ＩＣのブロック構成図を示す。同図中、図６と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００４２】
本実施例の充電制御ＩＣ１１には、保護ＩＣ２１の出力端子ＯＣ１が接続され、充電制御ＩＣ１１は出力端子ＯＣ１から印加される制御信号に応じて定電流充電と定電圧充電とを切り換える。定電流充電は、一定の電流で充電を行うように充電を制御する動作である。また、定電圧充電は、一定の電池電圧となるように充電を制御する動作である。
【００４３】
保護ＩＣ２１の出力端子ＯＣ１は、充電制御ＩＣ１１の制御端子Ｔcontに印加される。制御端子Ｔcontは、入力回路１３を介して電流検知回路１０３に接続される。入力回路１３は、トランジスタＱ３１、抵抗Ｒ３１，Ｒ３２から構成される。
抵抗Ｒ３１，Ｒ３２は、制御端子Ｔcontと接地との間に直列に接続される。抵抗Ｒ３１と抵抗Ｒ３２との接続点は、トランジスタＱ３１のベースに接続されている。トランジスタＱ３１は、エミッタが接地され、そのコレクタが電流検知回路１０３に接続される。
【００４４】
ＯＣ１に制御信号が現れると、トランジスタＱ３１が導通し、そのトランジスタＱ３１のコレクタ出力は、電流検知回路１０３を制御し、定電流充電から定電圧充電に切り替える。
ここで、充電制御ＩＣ制御の不感応時間の設定と過充電制御の不感応時間の設定について説明する。図３において、充電制御ＩＣ制御の不感応時間は、ｔ２とｔ３（又はｔ５とｔ６間）であり、過充電制御の不感応時間は、ｔ８とｔ１０の間とｔ１１とｔ１２の間である。
【００４５】
充電制御ＩＣ制御の不感応時間は、図３（Ｂ）の電圧の傾斜及び比較回路ＴＤ１のスレッショルド電圧で設定することができる。傾斜はコンデンサＣ２等で決まり、比較回路ＴＤ１のスレッショルド電圧は、ＶＺ２、Ｒ１５及びＲ１６を適宜設定することにより決めることができる。
過充電制御の不感応時間は、図３（Ｂ）の電圧の傾斜及び比較回路ＴＤ１のスレッショルド電圧で設定することができる。傾斜はコンデンサＣ２等で決まり、比較回路ＴＤ２のスレッショルド電圧は、ＶＺ２を適宜設定することにより決めることができる。
【００４６】
従って、コンデンサＣ２、ＶＺ２、Ｒ１５及びＲ１６の各値を適宜設定することにより、不感応時間の設定と過充電制御の不感応時間を個別に設定することができる。
なお、不感応時間設定部２３の定電流源ＣＳ３及びツェナーダイオードＤ２は、基準電圧回路部２７の定電流源ＣＳ１及びツェナーダイオードＤ１を用いてもよい。
【００４７】
以上、本実施例によれば、充電制御ＩＣ１１の定電流充電から定電圧充電への切り換えを保護ＩＣ２１での充電電圧検出部２２の検出結果により行うことにより、充電制御ＩＣ１１と保護ＩＣ２１との充電検出電圧を一致させることができ、充電制御ＩＣ１１と保護ＩＣ２１とでの充電検出電圧の調整を不要にできる。
【００４８】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、次に述べる種々の効果を実現することができる。請求項１記載の発明によれば、電池電圧に応じて電池の充電状態を検出する一の充電電圧検出部２２の検出結果に応じて、充電制御手段１１及び過充電制御手段の両者を制御することにより、充電制御ＩＣにおける定電流充電と定電圧充電の切替を正確な検出電圧により行うことができる。
【００４９】
また、従来は、充電制御手段及び過充電制御手段の電池電圧検出部を異にしており、それらの間で検出電圧調整が必要であったが、請求項１記載の発明では、その調整を不要とすることができる。
請求項２記載の発明によれば、不感応時間設定部は、充電制御出力部及び過充電制御出力部に対して出力信号を出力するに際して、所定時間だけ不感応状態とし、所定時間経過した後に出力を行うことにより、充電制御及び過充電制御を一定時間だけ遅延させることができる。
【００５０】
請求項３記載の発明によれば、充電制御出力部２４及び過充電制御出力部２５に対する不感応時間を個別に設定することにより、充電制御及び過充電制御の個々の不感応時間を、必要な時間だけ任意に設定することができる。
請求項４記載の発明によれば、不感応時間設定部の基準電圧発生部を不感応時間設定部の基準電圧発生部として共用することにより、回路構成を簡素化できる。
【００５１】
請求項５記載の発明によれば、充電制御手段１１は、前記充電電圧検出部２２の検出結果に応じて前記電池への充電方式を定電流充電から定電圧充電に切り換えることにより、充電当初は効率の良い定電流充電を行い、一定電圧を充電した後は、定電圧充電を行い正確な充電を行うことができる。請求項６記載の発明によれば、充電電圧検出部２２は、前記保護手段に設けることにより、正確な電池電圧により、定電流充電と定電圧充電との切換を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施例の保護ＩＣのブロック構成図である。
【図３】図２の保護ＩＣの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】本発明の一実施例の充電制御ＩＣのブロック構成図である。
【図５】従来のブロック構成図である。
【図６】従来の充電制御ＩＣのブロック構成図の一例である。
【符号の説明】
１二次電池
２ＡＣアダプタ
１０，１１充電制御ＩＣ
２０、２１保護ＩＣ
２２充電電圧検出部
２３不感応時間設定部
２４充電制御出力部
２５過充電制御出力部
２６電池電圧入力回路部
２７基準電圧回路部
２８出力回路部
２９充電制御及び過充電制御部
１０１基準電圧回路
１０２比較回路
１０３電流検知回路
ＦＥＴ１放電制御ＦＥＴ
ＦＥＴ２充電制御ＦＥＴ（過充電制御手段）
Ｑ１充電制御トランジスタ
Ｃ２不感応時間設定用コンデンサ
ＶＳ１、ＶＳ２、ＴＤ１、ＴＤ２比較回路
ＳＷスイッチ

Claims

電池電圧に応じて該電池への充電を制御する充電制御手段と該電池を過充電から保護する保護手段とを有する二次電池保護回路において、
前記電池の充電状態により変化する前記電池の電圧を検出する充電電圧検出部と、
前記充電電圧検出部の検出結果により充電制御を行う充電制御部と、
前記充電制御部により駆動する充電制御出力部と、
前記充電電圧検出部の検出結果により過充電制御を行う過充電制御部と、
前記過充電制御部により駆動する過充電制御出力部とを有し、
前記充電制御出力部は前記充電電圧検出部の検出結果に応じて前記充電制御手段を制御し、
前記過充電制御出力部も前記充電電圧検出部の検出結果に応じて前記過充電制御手段を
制御する
ことを特徴とする二次電池保護回路。
前記充電制御及び過充電制御部は、不感応時間設定部を有し、不感応時間設定部は、前記充電電圧検出部の検出結果を受けて、前記充電制御出力部及び前記過充電制御出力部に対して出力信号を出力するに際して、所定時間だけ不感応状態とし、所定時間経過した後に出力を行うことを特徴とする請求項１記載の二次電池保護回路。
前記不感応時間設定部は、前記充電制御出力部及び過充電制御出力部に対する不感応時間を、個別に設定することを特徴とする請求項２記載の二次電池保護回路。
前記不感応時間設定部及び前記充電電圧検出部は、基準電圧発生部を有し、前記不感応時間設定部の基準電圧発生部と前記充電電圧検出部の基準電圧発生部の全部又は一部を共用することを特徴とする請求項２又は３記載の二次電池保護回路。
前記充電制御手段は、前記充電電圧検出部の検出結果に応じて前記電池への充電方式を定電流充電から定電圧充電に切り換えることを特徴とする請求項１ないし４いずれか一項記載の二次電池保護回路。
前記充電電圧検出部は、前記保護手段に設けられたことを特徴とする請求項１ないし５いずれか一項記載の二次電池保護回路。