JP4657943B2 - 充電制御用半導体集積回路及びその充電制御用半導体集積回路を使用した２次電池の充電装置 - Google Patents

充電制御用半導体集積回路及びその充電制御用半導体集積回路を使用した２次電池の充電装置 Download PDF

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Description

本発明は、充電制御用半導体集積回路及びその充電制御用半導体集積回路を使用した２次電池の充電装置に関し、特に、複数のパワートランジスタを用いて大電流で充電を行う、充電制御用半導体集積回路及びその充電制御用半導体集積回路を使用した２次電池の充電装置に関する。
近年、携帯電話等のような２次電池を電源とした携帯機器が広く普及している。２次電池としては軽量で容量の大きいリチウムイオン電池が多く用いられている。リチウムイオン電池の充電では、充電電圧が高くなりすぎると電池性能を著しく劣化させてしまうため、充電電圧が所定の電圧を超えないように十分注意する必要がある。このことから、一般的に定電流−定電圧充電方式が使用される。このような充電方式では、充電初期に定電流による充電を行い、２次電池が所定の電圧に達してからは定電圧で引き続き充電を行い、充電電流が暫減して所定値まで低下した時点を満充電とし２次電池への充電を完了する。
このような方式の利点は、前半の定電流充電の際に、充電電流を大きくすることで急速充電が可能となり、充電時間の短縮を図ることができると共に、所定の電圧に達してからは定電圧充電に移行するため、２次電池を劣化させてしまうような高電圧が２次電池に印加されることがないことにあり、広く用いられている。
図１１は、定電流−定電圧方式の充電回路における従来例を示した図である（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
図１１において、２次電池１０２の電圧が低く、２次電池１０２の電圧検出を行う電池電圧検出回路１１７の出力信号Ｖｂａｔが基準電圧Ｖｒ２以下の場合は、演算増幅回路１１２の出力信号ＣＶはハイレベルになり、ＮＭＯＳトランジスタＭ１１２はオンする。
充電電流検出回路１１５は充電電流検出用抵抗Ｒ１０１の電圧降下を接地電圧基準の電圧に変換して出力する。演算増幅回路１１１は、充電電流検出回路１１５の出力信号Ｖｉ１が基準電圧Ｖｒ１と同電圧になるように、ＮＭＯＳトランジスタＭ１１１を介してパワートランジスタＱ１０１のコレクタ電流ｉ１０１を制御して定電流充電を行う。
２次電池１０２の電圧が上昇し、電池電圧検出回路１１７の出力信号Ｖｂａｔが基準電圧Ｖｒ２になると、演算増幅回路１１２の出力信号ＣＶが低下し、演算増幅回路１１２は、ＮＭＯＳトランジスタＭ１１２を介してパワートランジスタＱ１０１のコレクタ電流ｉ１０１を減少させ、電池電圧検出回路１１７の出力信号Ｖｂａｔが基準電圧Ｖｒ２と同電圧になるように制御して、２次電池２の電圧を一定にした定電圧充電を行う。
なお、パワートランジスタＱ１０１のコレクタ電流ｉ１０１が減少すると、充電電流検出回路１１５の出力信号Ｖｉ１が基準電圧Ｖｒ１よりも低下するため、演算増幅回路１１１の出力信号ＣＣはハイレベルになり、ＮＭＯＳトランジスタＭ１１１をオンさせて導通状態にすることから、定電流充電の機能は働かなくなる。このようにして、定電流充電から定電圧充電に自動的に切り替わる。
充電時間の短縮には定電流充電時の電流値を大きくする必要があるが、該電流値を大きくするとパワートランジスタＱ１０１に大型のものを使用する必要がある。パワートランジスタの実装形態によっては、大型のパワートランジスタを１つ使用するよりも、小型のトランジスタを複数個使用して充電電流を分散させた方が機器を小型化することができる場合がある。特に、実装スペースの高さを低く抑えなければならない場合や、パワートランジスタの発熱を分散させて放熱する場合等では、複数のトランジスタを用いて１つのパワートランジスタを形成するようにした方が有利である。
図１２は、図１１のパワートランジスタＱ１０１を複数のトランジスタで形成した場合を示した図である。図１２では、２つのパワートランジスタＱ１０１ａ，Ｑ１０１ｂを並列に接続して、１つのパワートランジスタとして制御するようにしている。
特開２０００−１８２６７７号公報 特開２００４−３２０９１４号公報
しかし、図１２のようにパワートランジスタＱ１０１ａとＱ１０１ｂを並列に接続した場合、トランジスタのバラツキからパワートランジスタＱ１０１ａとＱ１０１ｂのコレクタ電流に差が生じていた。このため、流れる電流が最大定格値ぎりぎりになるようなトランジスタを使用した場合、定電流充電時に一方のトランジスタに流れる電流が最大絶対定格値を超えてしまう場合があるため、使用するトランジスタの定格には余裕を待たせなければならなかった。このことは、実装スペースの増加と、コスト上昇を招く要因となっていた。
コレクタ電流のバラツキを抑制する方法としては、図１３に示すように、パワートランジスタＱ１０１ａとＱ１０１ｂの各エミッタに抵抗Ｒ１０３とＲ１０４を対応させて接続する方法もあるが、パワートランジスタＱ１０１ａとＱ１０１ｂに流れる電流のバラツキを小さくするには、抵抗Ｒ１０３とＲ１０４の抵抗値を大きくする必要があり、該抵抗値を大きくすると電源の使用効率を悪化させるという問題が発生する。
更に、図１２や図１３のような構成では、各パワートランジスタＱ１０１ａ，Ｑ１０１ｂのコレクタ電流が同じになり、例えば、メインのパワートランジスタの充電電流を１Ａ、サブのパワートランジスタの充電電流を０.５Ａにして、定格の異なるパワートランジスタを組み合わせて使用することができなかった。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、２次電池を充電するためのパワートランジスタを複数使用することができると共に、定格の異なるパワートランジスタとの組合せも可能にした充電制御用半導体集積回路及びその充電制御用半導体集積回路を使用した２次電池の充電装置を得ることを目的とする。
この発明に係る充電制御用半導体集積回路は、第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタから、対応する第１充電電流検出用抵抗及び第２充電電流検出用抵抗を介して２次電池に充電電流をそれぞれ供給し、該２次電池に対して定電流充電又は定電圧充電を行う充電装置における、前記各充電用トランジスタの動作制御を行う充電制御用半導体集積回路において、
前記第１充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第１充電用トランジスタから出力された第１充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第１充電電流検出回路部と、
前記第２充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第２充電用トランジスタから出力された第２充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第２充電電流検出回路部と、
前記２次電池の電圧である電池電圧の検出を行い、該検出した電池電圧の電圧値を示す信号を生成して出力する電池電圧検出回路部と、
前記第１充電電流検出回路部及び電池電圧検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して、所定の第１充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第１充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第１充電制御回路部と、
前記第１充電電流検出回路部及び第２充電電流検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して、所定の第２充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第２充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第２充電制御回路部と、
前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタへの各制御信号を対応して出力する各端子と、
を備え、
前記第２充電制御回路部は、前記第２充電電流検出回路部から入力された信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して所定の第２充電電流を出力させる第２定電流充電制御回路を備えて、前記第１充電電流に比例した第２充電電流を生成して出力し、
前記第２定電流充電制御回路は、
前記第１充電電流検出回路部からの出力信号と前記第２充電電流検出回路部からの出力信号との差電圧を増幅して出力する第３演算増幅回路と、
該第３演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第３トランジスタと、
を備え、
前記第３トランジスタは、前記第２充電用トランジスタの制御電極と、該第２充電用トランジスタをオンさせる電圧値をなす所定の電圧との間に接続されるものである。
また、この発明に係る充電制御用半導体集積回路は、第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタから、対応する第１充電電流検出用抵抗及び第２充電電流検出用抵抗を介して２次電池に充電電流をそれぞれ供給し、該２次電池に対して定電流充電又は定電圧充電を行う充電装置における、前記各充電用トランジスタの動作制御を行う充電制御用半導体集積回路において、
前記第１充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第１充電用トランジスタから出力された第１充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第１充電電流検出回路部と、
前記第２充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第２充電用トランジスタから出力された第２充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第２充電電流検出回路部と、
前記２次電池の電圧である電池電圧の検出を行い、該検出した電池電圧の電圧値を示す信号を生成して出力する電池電圧検出回路部と、
前記第１充電電流検出回路部及び電池電圧検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して、所定の第１充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第１充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第１充電制御回路部と、
前記第１充電電流検出回路部及び第２充電電流検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して、所定の第２充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第２充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第２充電制御回路部と、
前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタへの各制御信号を対応して出力する各端子と、
を備え、
前記第２充電制御回路部は、前記第２充電電流検出回路部から入力された信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して所定の第２充電電流を出力させる第２定電流充電制御回路を備え、
前記第２定電流充電制御回路は、
前記第２充電電流検出回路部からの出力信号と所定の第１基準電圧との差電圧を増幅して出力する第３演算増幅回路と、
該第３演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第３トランジスタと、
前記第１充電電流検出回路部からの出力信号に応じて前記第３演算増幅回路の駆動制御を行う駆動制御回路と、
を備え、
前記第３トランジスタは、前記第２充電用トランジスタの制御電極と、該第２充電用トランジスタをオンさせる電圧値をなす所定の電圧との間に接続され、前記駆動制御回路は、第１充電電流が所定値以下になると前記第３演算増幅回路の動作を停止させることにより、第３トランジスタを介して第２充電用トランジスタをオフさせて遮断状態にするものである。
また、この発明に係る充電制御用半導体集積回路は、第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタから、対応する第１充電電流検出用抵抗及び第２充電電流検出用抵抗を介して２次電池に充電電流をそれぞれ供給し、該２次電池に対して定電流充電又は定電圧充電を行う充電装置における、前記各充電用トランジスタの動作制御を行う充電制御用半導体集積回路において、
前記第１充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第１充電用トランジスタから出力された第１充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第１充電電流検出回路部と、
前記第２充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第２充電用トランジスタから出力された第２充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第２充電電流検出回路部と、
前記２次電池の電圧である電池電圧の検出を行い、該検出した電池電圧の電圧値を示す信号を生成して出力する電池電圧検出回路部と、
前記第１充電電流検出回路部及び電池電圧検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して、所定の第１充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第１充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第１充電制御回路部と、
前記第１充電電流検出回路部及び第２充電電流検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して、所定の第２充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第２充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第２充電制御回路部と、
前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタへの各制御信号を対応して出力する各端子と、
を備え、
前記第２充電制御回路部は、
前記第１充電電流検出回路部からの出力信号と第２充電電流検出回路部からの出力信号との差電圧を増幅して出力する第３演算増幅回路と、
該第３演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第３トランジスタと、
前記第１充電電流検出回路部からの出力信号と所定の第３基準電圧との差電圧を増幅して出力する第４演算増幅回路と、
該第４演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第４トランジスタと、
を備え、
前記第３トランジスタ及び第４トランジスタは、前記第２充電用トランジスタの制御電極と、該第２充電用トランジスタをオンさせる電圧値をなす所定の電圧との間に直列に接続されるものである。
また、この発明に係る充電制御用半導体集積回路は、第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタから、対応する第１充電電流検出用抵抗及び第２充電電流検出用抵抗を介して２次電池に充電電流をそれぞれ供給し、該２次電池に対して定電流充電又は定電圧充電を行う充電装置における、前記各充電用トランジスタの動作制御を行う充電制御用半導体集積回路において、
前記第１充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第１充電用トランジスタから出力された第１充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第１充電電流検出回路部と、
前記第２充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第２充電用トランジスタから出力された第２充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第２充電電流検出回路部と、
前記２次電池の電圧である電池電圧の検出を行い、該検出した電池電圧の電圧値を示す信号を生成して出力する電池電圧検出回路部と、
前記第１充電電流検出回路部及び電池電圧検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して、所定の第１充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第１充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第１充電制御回路部と、
前記第１充電電流検出回路部及び第２充電電流検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して、所定の第２充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第２充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第２充電制御回路部と、
前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタへの各制御信号を対応して出力する各端子と、
を備え、
前記第２充電制御回路部は、
前記第２充電電流検出回路部からの出力信号と所定の第４基準電圧との差電圧を増幅して出力する第３演算増幅回路と、
該第３演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第３トランジスタと、
前記第１充電電流検出回路部からの出力信号と所定の第３基準電圧との差電圧を増幅して出力する第４演算増幅回路と、
該第４演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第４トランジスタと、
を備え、
前記第３トランジスタ及び第４トランジスタは、前記第２充電用トランジスタの制御電極と、該第２充電用トランジスタをオンさせる電圧値をなす所定の電圧との間に直列に接続されるものである。
また、前記第３基準電圧及び第４基準電圧は、変更可能であるようにしてもよい。
また、前記第１充電制御回路部は、
前記第１充電電流検出回路部から入力された信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して所定の第１充電電流を出力させる第１定電流充電制御回路と、
前記電池電圧検出回路部から入力された信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して、前記電池電圧が所定値で一定になるように第１充電電流を出力させる第１定電圧充電制御回路と、
を備えるようにした。
この場合、前記第１定電流充電制御回路は、
前記第１充電電流検出回路部からの出力信号と所定の第１基準電圧との差電圧を増幅して出力する第１演算増幅回路と、
該第１演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第１トランジスタとを備え、
前記第１定電圧充電制御回路は、
前記電池電圧検出回路部からの出力信号と所定の第２基準電圧との差電圧を増幅して出力する第２演算増幅回路と、
該第２演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第２トランジスタと、
を備え、
前記第１トランジスタ及び第２トランジスタは、前記第１充電用トランジスタの制御電極と、該第１充電用トランジスタをオンさせる電圧値をなす所定の電圧との間に直列に接続されるようにした。
また、この発明に係る充電装置は、２次電池に対して定電流充電又は定電圧充電を行う充電装置において、
前記２次電池に第１充電電流を供給する第１充電用トランジスタと、
前記２次電池に第２充電電流を供給する第２充電用トランジスタと、
前記第１充電電流を電圧に変換する第１充電電流検出用抵抗と、
前記第２充電電流を電圧に変換する第２充電電流検出用抵抗と、
前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタへの制御信号を出力する端子を該第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタに対応してそれぞれ備え、前記第１充電電流検出用抵抗及び第２充電電流検出用抵抗の各両端電圧と前記２次電池の電圧から、前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタをそれぞれ個別に制御する充電制御用半導体集積回路と、
を備え、
前記充電制御用半導体集積回路は、
前記第１充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第１充電用トランジスタから出力された第１充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第１充電電流検出回路部と、
前記第２充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第２充電用トランジスタから出力された第２充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第２充電電流検出回路部と、
前記２次電池の電圧である電池電圧の検出を行い、該検出した電池電圧の電圧値を示す信号を生成して出力する電池電圧検出回路部と、
前記第１充電電流検出回路部及び電池電圧検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して、所定の第１充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第１充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第１充電制御回路部と、
前記第１充電電流検出回路部及び第２充電電流検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して、所定の第２充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第２充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第２充電制御回路部と、
を備え、
前記第２充電制御回路部は、前記第２充電電流検出回路部から入力された信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して所定の第２充電電流を出力させる第２定電流充電制御回路を備えて、前記第１充電電流に比例した第２充電電流を生成して出力し、
前記第２定電流充電制御回路は、
前記第１充電電流検出回路部からの出力信号と前記第２充電電流検出回路部からの出力信号との差電圧を増幅して出力する第３演算増幅回路と、
該第３演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第３トランジスタと、
を備え、
前記第３トランジスタは、前記第２充電用トランジスタの制御電極と、該第２充電用トランジスタをオンさせる電圧値をなす所定の電圧との間に接続されるものである。
また、この発明に係る充電装置は、２次電池に対して定電流充電又は定電圧充電を行う充電装置において、
前記２次電池に第１充電電流を供給する第１充電用トランジスタと、
前記２次電池に第２充電電流を供給する第２充電用トランジスタと、
前記第１充電電流を電圧に変換する第１充電電流検出用抵抗と、
前記第２充電電流を電圧に変換する第２充電電流検出用抵抗と、
前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタへの制御信号を出力する端子を該第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタに対応してそれぞれ備え、前記第１充電電流検出用抵抗及び第２充電電流検出用抵抗の各両端電圧と前記２次電池の電圧から、前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタをそれぞれ個別に制御する充電制御用半導体集積回路と、
を備え、
前記充電制御用半導体集積回路は、
前記第１充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第１充電用トランジスタから出力された第１充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第１充電電流検出回路部と、
前記第２充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第２充電用トランジスタから出力された第２充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第２充電電流検出回路部と、
前記２次電池の電圧である電池電圧の検出を行い、該検出した電池電圧の電圧値を示す信号を生成して出力する電池電圧検出回路部と、
前記第１充電電流検出回路部及び電池電圧検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して、所定の第１充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第１充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第１充電制御回路部と、
前記第１充電電流検出回路部及び第２充電電流検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して、所定の第２充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第２充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第２充電制御回路部と、
を備え、
前記第２充電制御回路部は、前記第２充電電流検出回路部から入力された信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して所定の第２充電電流を出力させる第２定電流充電制御回路を備え、
前記第２定電流充電制御回路は、
前記第２充電電流検出回路部からの出力信号と所定の第１基準電圧との差電圧を増幅して出力する第３演算増幅回路と、
該第３演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第３トランジスタと、
前記第１充電電流検出回路部からの出力信号に応じて前記第３演算増幅回路の駆動制御を行う駆動制御回路と、
を備え、
前記第３トランジスタは、前記第２充電用トランジスタの制御電極と、該第２充電用トランジスタをオンさせる電圧値をなす所定の電圧との間に接続され、前記駆動制御回路は、第１充電電流が所定値以下になると前記第３演算増幅回路の動作を停止させることにより、第３トランジスタを介して第２充電用トランジスタをオフさせて遮断状態にするものである。
また、この発明に係る充電装置は、２次電池に対して定電流充電又は定電圧充電を行う充電装置において、
前記２次電池に第１充電電流を供給する第１充電用トランジスタと、
前記２次電池に第２充電電流を供給する第２充電用トランジスタと、
前記第１充電電流を電圧に変換する第１充電電流検出用抵抗と、
前記第２充電電流を電圧に変換する第２充電電流検出用抵抗と、
前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタへの制御信号を出力する端子を該第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタに対応してそれぞれ備え、前記第１充電電流検出用抵抗及び第２充電電流検出用抵抗の各両端電圧と前記２次電池の電圧から、前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタをそれぞれ個別に制御する充電制御用半導体集積回路と、
を備え、
前記充電制御用半導体集積回路は、
前記第１充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第１充電用トランジスタから出力された第１充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第１充電電流検出回路部と、
前記第２充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第２充電用トランジスタから出力された第２充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第２充電電流検出回路部と、
前記２次電池の電圧である電池電圧の検出を行い、該検出した電池電圧の電圧値を示す信号を生成して出力する電池電圧検出回路部と、
前記第１充電電流検出回路部及び電池電圧検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して、所定の第１充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第１充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第１充電制御回路部と、
前記第１充電電流検出回路部及び第２充電電流検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して、所定の第２充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第２充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第２充電制御回路部と、
を備え、
前記第２充電制御回路部は、
前記第１充電電流検出回路部からの出力信号と第２充電電流検出回路部からの出力信号との差電圧を増幅して出力する第３演算増幅回路と、
該第３演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第３トランジスタと、
前記第１充電電流検出回路部からの出力信号と所定の第３基準電圧との差電圧を増幅して出力する第４演算増幅回路と、
該第４演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第４トランジスタと、
を備え、
前記第３トランジスタ及び第４トランジスタは、前記第２充電用トランジスタの制御電極と、該第２充電用トランジスタをオンさせる電圧値をなす所定の電圧との間に直列に接続されるものである。
また、この発明に係る充電装置は、２次電池に対して定電流充電又は定電圧充電を行う充電装置において、
前記２次電池に第１充電電流を供給する第１充電用トランジスタと、
前記２次電池に第２充電電流を供給する第２充電用トランジスタと、
前記第１充電電流を電圧に変換する第１充電電流検出用抵抗と、
前記第２充電電流を電圧に変換する第２充電電流検出用抵抗と、
前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタへの制御信号を出力する端子を該第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタに対応してそれぞれ備え、前記第１充電電流検出用抵抗及び第２充電電流検出用抵抗の各両端電圧と前記２次電池の電圧から、前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタをそれぞれ個別に制御する充電制御用半導体集積回路と、
を備え、
前記充電制御用半導体集積回路は、
前記第１充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第１充電用トランジスタから出力された第１充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第１充電電流検出回路部と、
前記第２充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第２充電用トランジスタから出力された第２充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第２充電電流検出回路部と、
前記２次電池の電圧である電池電圧の検出を行い、該検出した電池電圧の電圧値を示す信号を生成して出力する電池電圧検出回路部と、
前記第１充電電流検出回路部及び電池電圧検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して、所定の第１充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第１充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第１充電制御回路部と、
前記第１充電電流検出回路部及び第２充電電流検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して、所定の第２充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第２充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第２充電制御回路部と、
を備え、
前記第２充電制御回路部は、
前記第２充電電流検出回路部からの出力信号と所定の第４基準電圧との差電圧を増幅して出力する第３演算増幅回路と、
該第３演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第３トランジスタと、
前記第１充電電流検出回路部からの出力信号と所定の第３基準電圧との差電圧を増幅して出力する第４演算増幅回路と、
該第４演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第４トランジスタと、を備え、
前記第３トランジスタ及び第４トランジスタは、前記第２充電用トランジスタの制御電極と、該第２充電用トランジスタをオンさせる電圧値をなす所定の電圧との間に直列に接続されるものである。
また、前記第３基準電圧及び第４基準電圧は、変更可能であるようにしてもよい。
また、前記第１充電制御回路部は、
前記第１充電電流検出回路部から入力された信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して所定の第１充電電流を出力させる第１定電流充電制御回路と、
前記電池電圧検出回路部から入力された信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して、前記電池電圧が所定値で一定になるように第１充電電流を出力させる第１定電圧充電制御回路と、
を備えるようにした。
この場合、前記第１定電流充電制御回路は、
前記第１充電電流検出回路部からの出力信号と所定の第１基準電圧との差電圧を増幅して出力する第１演算増幅回路と、
該第１演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第１トランジスタとを備え、
前記第１定電圧充電制御回路は、
前記電池電圧検出回路部からの出力信号と所定の第２基準電圧との差電圧を増幅して出力する第２演算増幅回路と、
該第２演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第２トランジスタと、
を備え、
前記第１トランジスタ及び第２トランジスタは、前記第１充電用トランジスタの制御電極と、該第１充電用トランジスタをオンさせる電圧値をなす所定の電圧との間に直列に接続されるようにした。
本発明の充電制御用半導体集積回路及びその充電制御用半導体集積回路を使用した２次電池の充電装置よれば、２次電池を充電するために備えた２つの充電用トランジスタを個別に制御するようにしたことから、各充電用トランジスタが負担する充電電流を高精度に設定することができるため、定格ぎりぎりのトランジスタを用いることができ、大電流充電を行う機器の小型化を図ることができる。
また、定格の異なる充電用トランジスタを使用しても、各充電用トランジスタの仕様を満足する制御を行うことができが、充電用トランジスタの選択範囲を広げることができる。
更に、従来と同じように片方の充電用トランジスタのみを使用して定電流充電又は定電圧充電を行うことができる。
また、定電流充電から定電圧充電に移行した後で、第１充電用トランジスタの定格内で充電電流を制御することができるようになった場合は、第１充電制御回路部と第１充電用トランジスタのみで定電圧充電を行うようにしたことから、充電の精度を向上させることができる。
また、充電電流が少ない場合は、従来と同じように片方の充電用トランジスタのみを使用して定電流充電又は定電圧充電を行うことができる。
次に、図面に示す実施の形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
第１の実施の形態．
図１は、本発明の第１の実施の形態における２次電池の充電装置の構成例を示した図である。
図１において、充電装置１は、ＡＣアダプタ等のような直流電源５を電源にし、リチウムイオン電池等からなる２次電池６に対して、定電流充電又は定電圧充電を行って充電を行う。
充電装置１は、ベースに入力された信号に応じた電流を２次電池６に供給するＰＮＰトランジスタからなる充電用のパワートランジスタＱ１，Ｑ２と、該パワートランジスタＱ１から２次電池６に供給される第１充電電流ｉ１の電流値検出を行うための抵抗Ｒ１と、該パワートランジスタＱ２から２次電池６に供給される第２充電電流ｉ２の電流値検出を行うための抵抗Ｒ２とを備えている。更に、充電装置１は、前記２次電池６の電圧である電池電圧Ｖｂ、並びに抵抗Ｒ１及びＲ２の各両端電圧から得られた第１充電電流ｉ１及び第２充電電流ｉ２の各電流値情報から、２次電池６に対して定電流充電又は定電圧充電を行うようにパワートランジスタＱ１，Ｑ２の動作制御を行う充電制御回路２とを備えている。２次電池６は、第１充電電流ｉ１と第２充電電流ｉ２を加算した充電電流ｉ３が供給される。
充電制御回路２は、１つのＩＣに集積されており、端子ＣＨＧ１，ＣＨＧ２，ｉＳＥＮ１，ｉＳＥＮ２，ＶＭＯＮＩ，ＧＮＤを備え、端子ＧＮＤは接地電圧に接続されている。また、充電制御回路２は、抵抗Ｒ１の両端電圧から第１充電電流ｉ１の検出を行う第１充電電流検出回路１１と、抵抗Ｒ２の両端電圧から第２充電電流ｉ２の検出を行う第２充電電流検出回路１２と、電池電圧Ｖｂの検出を行い該検出した電池電圧Ｖｂに比例した電圧Ｖｂ１を生成して出力する電池電圧検出回路１３とを備えている。なお、電池電圧検出回路１３は、入力された電池電圧Ｖｂをそのまま比例電圧Ｖｂ１として出力するようにしてもよい。更に、充電制御回路２は、所定の第１基準電圧Ｖｒｅｆ１を生成して出力する第１基準電圧発生回路１４と、所定の第２基準電圧Ｖｒｅｆ２を生成して出力する第２基準電圧発生回路１５と、演算増幅回路１６〜１８と、ＮＭＯＳトランジスタＭ１１〜Ｍ１４とを備えている。
なお、パワートランジスタＱ１は第１充電用トランジスタを、パワートランジスタＱ２は第２充電用トランジスタを、抵抗Ｒ１は第１充電電流検出用抵抗を、抵抗Ｒ２は第２充電電流検出用抵抗を、充電制御回路２は充電制御用半導体集積回路をそれぞれなす。また、第１充電電流検出回路１１は第１充電電流検出回路部を、第２充電電流検出回路１２は第２充電電流検出回路部を、電池電圧検出回路１３は電池電圧検出回路部を、第１基準電圧発生回路１４、第２基準電圧発生回路１５、演算増幅回路１６，１７及びＮＭＯＳトランジスタＭ１１，Ｍ１２は第１充電制御回路部を、第１基準電圧発生回路１４、演算増幅回路１８及びＮＭＯＳトランジスタＭ１３，Ｍ１４は第２充電制御回路部をそれぞれなす。
また、第１基準電圧発生回路１４、演算増幅回路１６及びＮＭＯＳトランジスタＭ１１は第１定電流充電制御回路を、第２基準電圧発生回路１５、演算増幅回路１７及びＮＭＯＳトランジスタＭ１２は第１定電圧充電制御回路をそれぞれなす。また、第１基準電圧発生回路１４、演算増幅回路１８及びＮＭＯＳトランジスタＭ１３は第２定電流充電制御回路を、第２基準電圧発生回路１５、演算増幅回路１７及びＮＭＯＳトランジスタＭ１４は第２定電圧充電制御回路をそれぞれなす。また、演算増幅回路１６は第１演算増幅回路を、ＮＭＯＳトランジスタＭ１１は第１トランジスタを、演算増幅回路１７は第２演算増幅回路を、ＮＭＯＳトランジスタＭ１２は第２トランジスタを、演算増幅回路１８は第３演算増幅回路を、ＮＭＯＳトランジスタＭ１３は第３トランジスタを、ＮＭＯＳトランジスタＭ１４は第４トランジスタをそれぞれなす。
パワートランジスタＱ１のベースは端子ＣＨＧ１に接続され、端子ＣＨＧ１と接地電圧との間には、ＮＭＯＳトランジスタＭ１１及びＭ１２が直列に接続されている。また、パワートランジスタＱ２のベースは端子ＣＨＧ２に接続され、端子ＣＨＧ２と接地電圧との間には、ＮＭＯＳトランジスタＭ１３及びＭ１４が直列に接続されている。演算増幅回路１６において、非反転入力端には第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が、反転入力端には第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１がそれぞれ入力され、出力端はＮＭＯＳトランジスタＭ１１のゲートに接続されている。また、演算増幅回路１７において、非反転入力端には第２基準電圧Ｖｒｅｆ２が、反転入力端には電池電圧検出回路１３の出力信号Ｖｂ１がそれぞれ入力され、出力端はＮＭＯＳトランジスタＭ１２及びＭ１４の各ゲートに接続されている。また、演算増幅回路１８において、非反転入力端には第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が、反転入力端には第２充電電流検出回路１２の出力信号Ｖｉ２がそれぞれ入力され、出力端はＮＭＯＳトランジスタＭ１３のゲートに接続されている。
図２は、第１充電電流検出回路１１及び第２充電電流検出回路１２の回路例を示した図である。なお、第１充電電流検出回路１１及び第２充電電流検出回路１２は同じ回路構成であり、括弧内の符号は第２充電電流検出回路１２の場合を示している。ここでは、第１充電電流検出回路１１を例にして説明する。
図２において、第１充電電流検出回路１１は、演算増幅回路２１、ＰＭＯＳトランジスタＭ２１及び抵抗Ｒ２１，Ｒ２２で構成されている。
端子ｉＳＥＮ１と接地電圧との間には、抵抗Ｒ２１、ＰＭＯＳトランジスタＭ２１及び抵抗Ｒ２２が直列に接続され、ＰＭＯＳトランジスタＭ２１のゲートは演算増幅回路２１の出力端に接続されている。演算増幅回路２１において、非反転入力端は端子ＶＭＯＮＩに接続され、反転入力端は抵抗Ｒ２１とＰＭＯＳトランジスタＭ２１との接続部に接続されている。端子ｉＳＥＮ１と端子ＶＭＯＮＩとの間に接続された抵抗Ｒ１の電圧降下が入力され、抵抗Ｒ２１と抵抗Ｒ２２の比で決まる増幅率で増幅し、更に接地電圧基準の電圧に変換して得られた信号Ｖｉ１が、ＰＭＯＳトランジスタＭ２１と抵抗Ｒ２２との接続部から出力される。
このような構成において、２次電池６の電池電圧Ｖｂが小さく、電池電圧検出回路１３の出力信号Ｖｂ１が第２基準電圧Ｖｒｅｆ２より小さい場合は、演算増幅回路１７の出力信号ＣＶは演算増幅回路１７の電源電圧近傍まで上昇し、ＮＭＯＳトランジスタＭ１２及びＭ１４は共にオンする。演算増幅回路１６は、第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１が第１基準電圧Ｖｒｅｆ１と同電圧になるように、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流である第１充電電流ｉ１を制御する。演算増幅回路１８は、第２充電電流検出回路１２の出力信号Ｖｉ２が第１基準電圧Ｖｒｅｆ１と同電圧になるように、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流である第２充電電流ｉ２を制御する。すなわち、２次電池６に対して、パワートランジスタＱ１及びＱ２の各コレクタ電流ｉ１及びｉ２による定電流充電が行われる。
電池電圧検出回路１３からの信号Ｖｂ１の電圧が第２基準電圧Ｖｒｅｆ２以上になると、演算増幅回路１７の出力信号ＣＶの電圧は低下し、演算増幅回路１７は、電池電圧検出回路１３の出力信号Ｖｂ１が第２基準電圧Ｖｒｅｆ２と同電圧になるように、ＮＭＯＳトランジスタＭ１２とＭ１４を介してパワートランジスタＱ１及びＱ２をそれぞれ制御するようになり、定電圧充電が行われるようになる。なお、定電圧充電状態になると、パワートランジスタＱ１，Ｑ２の各コレクタ電流ｉ１，ｉ２は定電流充電時よりも減少するため、第１充電電流検出回路１１及び第２充電電流検出回路１２からの各信号Ｖｉ１，Ｖｉ２は、共に第１基準電圧Ｖｒｅｆ１よりも小さくなる。このことから、演算増幅回路１６，１８の各出力信号ＣＣ１及びＣＣ２は、演算増幅回路１６，１８の各電源電圧近傍までそれぞれ上昇し、ＮＭＯＳトランジスタＭ１１及びＭ１３が共にオンして定電流充電は終了し、パワートランジスタＱ１及びＱ２の各コレクタ電流ｉ１及びｉ２による定電圧充電が行われる。
図３は、図１で示した充電装置１における電池電圧Ｖｂと充電電流ｉ３との関係例を示した図である。電池電圧Ｖｂが４.２Ｖ未満では定電流充電を行い電池電圧Ｖｂが上昇する。電池電圧Ｖｂが４.２Ｖになると定電圧充電に移行し、充電電流ｉ３が減少する。図３（ａ）は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２を同じ抵抗値にして、第１充電電流検出回路１１と第２充電電流検出回路１６に同じ回路を使用し、パワートランジスタＱ１及びＱ２の各コレクタ電流ｉ１及びｉ２を同じ電流値に設定した場合を示している。
図３（ａ）では、定電流充電時の充電電流ｉ３は１.２Ａであり、該電流をパワートランジスタＱ１とＱ２の各コレクタ電流ｉ１とｉ２が０.６Ａづつ負担している。また、定電圧充電中の充電電流ｉ３においても、パワートランジスタＱ１とＱ２の各コレクタ電流ｉ１，ｉ２で均等に分割されている。
図３（ｂ）は、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１よりも、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２が小さくなるようにした場合を示しており、図３（ｂ）では、抵抗Ｒ２の抵抗値を抵抗Ｒ１の抵抗値の１.５倍に設定した場合を例にして示している。
抵抗Ｒ２の抵抗値を抵抗Ｒ１よりも大きくすることにより、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２を小さくすることができる。定電流充電時の充電電流ｉ３は１Ａであり、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１が０.６Ａであり、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２が０.４Ａである。また、定電圧充電中の充電電流ｉ３においても、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１とパワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２の各電流値が同じ比率になる。
このように、本第１の実施の形態における充電装置は、各パワートランジスタＱ１及びＱ２を個別に制御する制御回路を備えるようにしたことから、各パワートランジスタが負担する充電電流を高精度に設定することができるようになり、定格値ぎりぎりのトランジスタを使用することができるようになった。この結果、大電流充電を行う機器の小型化を図ることができ、定格値の異なるパワートランジスタを用いても、各パワートランジスタの仕様を満足する制御を行うことができ、パワートランジスタの選択範囲を広げることができる。更に、マスタとなる充電制御回路だけを使用して、従来と同じ１つのパワートランジスタによる定電流−定電圧充電も行うことができ、汎用性の向上を図ることができる。
第２の実施の形態．
前記第１の実施の形態では、ＮＭＯＳトランジスタＭ１２とＭ１４の各特性が揃っていないとパワートランジスタＱ１及びＱ２のコレクタ電流ｉ１及びｉ２がばらついてしまうという問題があった。そこで、パワートランジスタＱ２に対して、パワートランジスタＱ１からのドレイン電流ｉ１に追従したドレイン電流ｉ２を出力させるようにしてもよく、このようにしたものを本発明の第２の実施の形態とする。
図４は、本発明の第２の実施の形態における２次電池の充電装置の構成例を示した図である。なお、図４では、図１と同じもの又は同様のものは同じ符号で示し、ここではその説明を省略すると共に図１との相違点のみ説明する。
図４における図１との相違点は、図１のＮＭＯＳトランジスタＭ１４をなくし、図１の演算増幅回路１８の非反転入力端に、第１充電電流検出回路１１からの信号Ｖｉ１を入力するようにしたことにあり。これに伴って、図１の充電制御回路２を充電制御回路２ａに、図１の充電装置１を充電装置１ａにした。
図４において、充電装置１ａは、直流電源５を電源にし、２次電池６に対して、定電流充電又は定電圧充電を行って充電を行う。
充電装置１ａは、パワートランジスタＱ１，Ｑ２と、抵抗Ｒ１，Ｒ２と、２次電池６の電圧である電池電圧Ｖｂ、並びに抵抗Ｒ１及びＲ２の各両端電圧から得られた第１充電電流ｉ１及び第２充電電流ｉ２の各電流値情報から、２次電池６に対して定電流充電又は定電圧充電を行うようにパワートランジスタＱ１，Ｑ２の動作制御を行う充電制御回路２ａとを備えている。
充電制御回路２ａは、１つのＩＣに集積されており、端子ＣＨＧ１，ＣＨＧ２，ｉＳＥＮ１，ｉＳＥＮ２，ＶＭＯＮＩ，ＧＮＤを備え、端子ＧＮＤは接地電圧に接続されている。また、充電制御回路２ａは、第１充電電流検出回路１１と、第２充電電流検出回路１２と、電池電圧検出回路１３と、第１基準電圧発生回路１４と、第２基準電圧発生回路１５と、演算増幅回路１６〜１８と、ＮＭＯＳトランジスタＭ１１〜Ｍ１３とを備えている。
演算増幅回路１８において、非反転入力端には第１充電電流検出回路１１からの信号Ｖｉ１が入力され、反転入力端には第２充電電流検出回路１２からの信号Ｖｉ２が入力されている。端子ＣＨＧ２と接地電圧との間には、ＮＭＯＳトランジスタＭ１３が接続されている。なお、充電制御回路２ａは充電制御用半導体集積回路をなす。
このような構成において、パワートランジスタＱ１に対する動作制御は図１と同様であるのでその説明を省略する。
演算増幅回路１８において、非反転入力端には第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１が、反転入力端には第２充電電流検出回路１２の出力信号Ｖｉ２がそれぞれ入力されている。このことから、演算増幅回路１８は、第２充電電流検出回路１２の出力信号Ｖｉ２が、第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１と同じ電圧になるように、ＮＭＯＳトランジスタＭ１３を介してパワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２を制御する。
このように、本第２の実施の形態における充電装置は、前記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができると共に、抵抗Ｒ１とＲ２の抵抗値を同じにすることにより、図３（ａ）に示したような、定電流充電領域と定電圧充電領域の両領域でも、精度良くパワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１にパワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２を一致させることができる。また、図１の充電装置１と同様、抵抗Ｒ２の抵抗値を抵抗Ｒ１の抵抗値よりも大きくすることにより、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２を小さくすることができる。図１の場合と同様、抵抗Ｒ２の抵抗値を抵抗Ｒ１の１.５倍にすると、図３（ｂ）のようなグラフになる。
第３の実施の形態．
前記第２の実施の形態では、定電流充電のみを行うパワートランジスタＱ２に対してコレクタ電流ｉ２の電流値をアナログ的に変えるようにしたが、定電流充電動作のみを行うパワートランジスタＱ２に対して所定の定電流を出力するか又は出力を停止するかのいずれかの動作をさせるようにしてもよく、このようにしたものを本発明の第３の実施の形態とする。
図５は、本発明の第３の実施の形態における２次電池の充電装置の構成例を示した図である。なお、図５では、図４と同じもの又は同様のものは同じ符号で示し、ここではその説明を省略すると共に図４との相違点のみ説明する。
図５における図４との相違点は、第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１から第１充電電流ｉ１が０Ａになったことを検出すると、演算増幅回路１８の動作を停止させてＮＭＯＳトランジスタＭ１３をオフさせ第２充電電流ｉ２を０Ａにする論理回路２１を追加したことにある。これに伴って、図４の充電制御回路２ａを充電制御回路２ｂに、図４の充電装置１ａを充電装置１ｂにそれぞれした。
図５において、充電装置１ｂは、直流電源５を電源にし、２次電池６に対して、定電流充電又は定電圧充電を行って充電を行う。
充電装置１ｂは、パワートランジスタＱ１，Ｑ２と、抵抗Ｒ１，Ｒ２と、２次電池６の電圧である電池電圧Ｖｂ、並びに抵抗Ｒ１及びＲ２の各両端電圧から得られた第１充電電流ｉ１及び第２充電電流ｉ２の各電流値情報から、２次電池６に対して定電流充電又は定電圧充電を行うようにパワートランジスタＱ１，Ｑ２の動作制御を行う充電制御回路２ｂとを備えている。
充電制御回路２ｂは、１つのＩＣに集積されており、端子ＣＨＧ１，ＣＨＧ２，ｉＳＥＮ１，ｉＳＥＮ２，ＶＭＯＮＩ，ＧＮＤを備え、端子ＧＮＤは接地電圧に接続されている。また、充電制御回路２ｂは、第１充電電流検出回路１１と、第２充電電流検出回路１２と、電池電圧検出回路１３と、第１基準電圧発生回路１４と、第２基準電圧発生回路１５と、演算増幅回路１６〜１８と、ＮＭＯＳトランジスタＭ１１〜Ｍ１３と、論理回路２１とを備えている。
演算増幅回路１８において、非反転入力端には第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が入力され、反転入力端には第２充電電流検出回路１２からの信号Ｖｉ２が入力されている。また、論理回路２１には、第１充電電流検出回路１１からの信号Ｖｉ１が入力されており、論理回路２１は、信号Ｖｉ１が示す第１充電電流ｉ１の電流値が０Ａか否かに応じて演算増幅回路１８の駆動制御を行う。なお、充電制御回路２ｂは充電制御用半導体集積回路をなし、第１基準電圧発生回路１４、演算増幅回路１８、ＮＭＯＳトランジスタＭ１３及び論理回路２１は第２定電流充電制御回路をなす。また、論理回路２１は駆動制御回路をなす。
このような構成において、パワートランジスタＱ１に対する動作制御は図４と同様であるのでその説明を省略する。
演算増幅回路１８において、非反転入力端に第１基準電圧Ｖｒｅｆ１が、反転入力端には第２充電電流検出回路１２の出力信号Ｖｉ２が入力されていることから、演算増幅回路１８は、第２充電電流検出回路１２の出力信号Ｖｉ２が、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１と同電圧になるようにＮＭＯＳトランジスタＭ１３を介してパワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２を制御して、定電流充電を行う。
一方、論理回路２１は、第１充電電流検出回路１１からの信号Ｖｉ１が示す第１充電電流ｉ１の電流値が０Ａを超えている場合は、演算増幅回路１８へのイネーブル信号ＥＮをアサートして演算増幅回路１８を作動させ、第１充電電流検出回路１１からの信号Ｖｉ１が示す第１充電電流ｉ１の電流値が０Ａ以下である場合は、演算増幅回路１８へのイネーブル信号ＥＮをネゲートして演算増幅回路１８の動作を停止させる。演算増幅回路１８の動作が停止すると、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２は０Ａになる。
図６は、図５で示した充電装置１ｂにおける電池電圧Ｖｂと充電電流ｉ３との関係例を示した図である。
図６（ａ）は、定電流充電時の充電電流ｉ３が１.２Ａであり、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の抵抗値が同じである場合を示している。
図６（ａ）で示しているように、２次電池６の電圧Ｖｂが４.２Ｖに達するとパワートランジスタＱ１により２次電池６に対して定電圧充電が行われ、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１は暫減するが、パワートランジスタＱ２により２次電池６に対して定電流充電が継続されているため、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２は一定である。
パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１が０Ａになると、論理回路２１は、演算増幅回路１８の動作を停止させ、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２は０Ａになる。すると、パワートランジスタＱ１の動作制御を行う回路は、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１を、パワートランジスタＱ２により行われていた定電流充電の第２充電電流ｉ２と同じ電流値に設定してからパワートランジスタＱ１を用いて定電圧充電を行う。
図６（ａ）では、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２が同じ場合で、定電流充電時のパワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１とパワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２は共に０.６Ａであり、定電圧充電に移行後も、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１が０Ａになるまでは、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２は０.６Ａを維持している。
パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１が０Ａになると、論理回路２１からのイネーブル信号ＥＮがネゲートされるため、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２が０Ａになる。すると、パワートランジスタＱ１の動作制御を行う回路によって、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１を０.６Ａから定電圧充電が行われる。
次に、図６（ｂ）のグラフは、抵抗Ｒ２の抵抗値を抵抗Ｒ１の抵抗値の１.５倍に設定した場合を示している。定電流充電期間のパワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２は０.４Ａと、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１の２／３の電流値になっており、定電圧充電に移行しても変化しない。しかし、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１が０Ａになると、論理回路２１が作動して演算増幅回路１８の動作を停止させ、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２を０Ａにする。すると、パワートランジスタＱ１の動作制御を行う回路によって、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１をパワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２と同じ０.４Ａから定電圧充電が再開される。
このように、本第３の実施の形態における充電装置は、前記第２の実施の形態と同様の効果を得ることができると共に、パワートランジスタＱ２による定電流充電をデジタル的に行うようにすることができ、回路動作の簡素化を図ることができると共に設計効率を向上させることができるため、コストの低減を図ることができる。
第４の実施の形態．
定電圧充電時に、２次電池６の充電完了を第１充電電流ｉ１で検出するために第２充電電流ｉ２を第１充電電流ｉ１よりも速く停止させるようにしてもよく、このようにしたものを本発明の第４の実施の形態とする。
図７は、本発明の第４の実施の形態における２次電池の充電装置の構成例を示した図である。なお、図７では、図１と同じもの又は同様のものは同じ符号で示し、ここではその説明を省略すると共に図１との相違点のみ説明する。
図７における図１との相違点は、演算増幅回路３１及び所定の第３基準電圧Ｖｒｅｆ３を生成して出力する第３基準電圧発生回路３２を追加したことにある。これに伴って、図１の充電制御回路２を充電制御回路２ｃに、図１の充電装置１を充電装置１ｃにそれぞれした。
図７において、充電装置１ｃは、直流電源５を電源にし、２次電池６に対して、定電流充電又は定電圧充電を行って充電を行う。
充電装置１ｃは、パワートランジスタＱ１，Ｑ２と、抵抗Ｒ１，Ｒ２と、２次電池６の電圧である電池電圧Ｖｂ、並びに抵抗Ｒ１及びＲ２の各両端電圧から得られた第１充電電流ｉ１及び第２充電電流ｉ２の各電流値情報から、２次電池６に対して定電流充電又は定電圧充電を行うようにパワートランジスタＱ１，Ｑ２の動作制御を行う充電制御回路２ｃと備えている。
充電制御回路２ｃは、１つのＩＣに集積されており、端子ＣＨＧ１，ＣＨＧ２，ｉＳＥＮ１，ｉＳＥＮ２，ＶＭＯＮＩ，ＧＮＤを備え、端子ＧＮＤは接地電圧に接続されている。また、充電制御回路２ｃは、第１充電電流検出回路１１と、第２充電電流検出回路１２と、電池電圧検出回路１３と、第１基準電圧発生回路１４と、第２基準電圧発生回路１５と、第３基準電圧発生回路３２と、演算増幅回路１６〜１８，３１と、ＮＭＯＳトランジスタＭ１１〜Ｍ１４とを備えている。
演算増幅回路１８において、非反転入力端には第１充電電流検出回路１１からの信号Ｖｉ１が入力され、反転入力端には第２充電電流検出回路１２からの信号Ｖｉ２が入力されている。このことから、演算増幅回路１８は、第２充電電流検出回路１２の出力信号Ｖｉ２が、第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１と同じ電圧になるように、ＮＭＯＳトランジスタＭ１３を介してパワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２を制御する。また、演算増幅回路３１において、非反転入力端には第１充電電流検出回路１１からの信号Ｖｉ１が入力され、反転入力端には第３基準電圧Ｖｒｅｆ３が入力されている。演算増幅回路３１の出力端は、ＮＭＯＳトランジスタＭ１４のゲートに接続されている。なお、充電制御回路２ｃは充電制御用半導体集積回路をなし、第３基準電圧発生回路３２、演算増幅回路１８，３１及びＮＭＯＳトランジスタＭ１３，Ｍ１４は第２充電制御回路部をなす。また、演算増幅回路１８及びＮＭＯＳトランジスタＭ１３は第２定電流充電制御回路を、第３基準電圧発生回路３２、演算増幅回路３１及びＮＭＯＳトランジスタＭ１４は第２定電圧充電制御回路をそれぞれなす。また、演算増幅回路３１は第４演算増幅回路をなす。
このような構成において、パワートランジスタＱ１に対する動作制御は図１と同様であるのでその説明を省略する。
第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１が第３基準電圧Ｖｒｅｆ３よりも大きい場合は、演算増幅回路３１力信号ＣＶ２は演算増幅回路３１の電源電圧近傍まで上昇するため、ＮＭＯＳトランジスタＭ１４はオンする。また、演算増幅回路１８は、第２充電電流検出回路１２の出力信号Ｖｉ２が、第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１と同電圧になるように、ＮＭＯＳトランジスタＭ１３を介してパワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２を制御する。
定電圧充電になって、第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１が第３基準電圧Ｖｒｅｆ３まで低下すると、演算増幅回路１８は、第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１が第３基準電圧Ｖｒｅｆ３と同電圧になるように、ＮＭＯＳトランジスタＭ１３を介してパワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２を制御するため、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２だけが減少する。
更に、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２が０Ａに達すると、パワートランジスタＱ１の動作制御を行う回路が、定電圧充電を行うようにパワートランジスタＱ１の動作制御を行う。このことにより、パワートランジスタＱ１の動作制御を行う回路が、パワートランジスタＱ１に対して、電池電圧検出回路１３の出力信号Ｖｂ１が第２基準電圧Ｖｒｅｆ２と同電圧になるように定電圧充電を行うことから、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１が減少し始める。
図８は、図７で示した充電装置１ｃにおける電池電圧Ｖｂと充電電流ｉ３との関係例を示した図である。
図８（ａ）は、定電流充電時の充電電流ｉ３が１.２Ａであり、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の抵抗値が同じであり、更に、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１が０.５Ａまで低下したときに、第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１が、第３基準電圧Ｖｒｅｆ３と同電圧になるように設定した場合を示している。
パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１が０.５Ａ以上の場合、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２は、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１と同じ電流値であるが、この後は、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１が０.５Ａを維持するように、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２を暫減させて定電圧充電を行う。パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２が０Ａになると、パワートランジスタＱ１の動作制御を行う回路だけで定電圧充電を継続するため、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１が暫減する。
図８（ｂ）は、抵抗Ｒ２の抵抗値を抵抗Ｒ１の抵抗値の１.５倍に設定し、更に、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１が０.３Ａのときに、第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１が、第３基準電圧Ｖｒｅｆ３と同電圧になるように設定した場合を示している。
パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１が０.３Ａ以上の場合、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２は、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１の２／３の電流値であるが、この後は、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１が０.３Ａを維持するように、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２を減少させて定電圧充電を行う。パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２が０Ａになると、パワートランジスタＱ１の動作制御を行う回路だけで定電圧充電を継続するので、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１が減少する。
このように、本第４の実施の形態における充電装置は、前記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができると共に、定電圧充電時に、第２充電電流ｉ２を第１充電電流ｉ１よりも速く０Ａに低下させるようにしたことから、２次電池６の充電完了を第１充電電流ｉ１のみから検出することができ、精度よく２次電池６の充電完了を検出することができる。
第５の実施の形態．
図９は、本発明の第５の実施の形態における２次電池の充電装置の構成例を示した図である。なお、図９では、図７と同じもの又は同様のものは同じ符号で示し、ここではその説明を省略すると共に図７との相違点のみ説明する。
図９における図７との相違点は、所定の第４基準電圧Ｖｒｅｆ４を生成して出力する第４基準電圧発生回路３５を追加し、演算増幅回路１８の非反転入力端に第４基準電圧Ｖｒｅｆ４を入力するようにしたことにある。これに伴って、図７の充電制御回路２ｃを充電制御回路２ｄに、図７の充電装置１ｃを充電装置１ｄにそれぞれした。
図９において、充電装置１ｄは、直流電源５を電源にし、２次電池６に対して、定電流充電又は定電圧充電を行って充電を行う。
充電装置１ｄは、パワートランジスタＱ１，Ｑ２と、抵抗Ｒ１，Ｒ２と、２次電池６の電圧である電池電圧Ｖｂ、並びに抵抗Ｒ１及びＲ２の各両端電圧から得られた第１充電電流ｉ１及び第２充電電流ｉ２の各電流値情報から、２次電池６に対して定電流充電又は定電圧充電を行うようにパワートランジスタＱ１，Ｑ２の動作制御を行う充電制御回路２ｄと備えている。
充電制御回路２ｄは、１つのＩＣに集積されており、端子ＣＨＧ１，ＣＨＧ２，ｉＳＥＮ１，ｉＳＥＮ２，ＶＭＯＮＩ，ＧＮＤを備え、端子ＧＮＤは接地電圧に接続されている。また、充電制御回路２ｄは、第１充電電流検出回路１１と、第２充電電流検出回路１２と、電池電圧検出回路１３と、第１基準電圧発生回路１４と、第２基準電圧発生回路１５と、第３基準電圧発生回路３２と、第４基準電圧発生回路３５と、演算増幅回路１６〜１８，３１と、ＮＭＯＳトランジスタＭ１１〜Ｍ１４とを備えている。
なお、充電制御回路２ｄは充電制御用半導体集積回路をなし、第３基準電圧発生回路３２、第４基準電圧発生回路３５、演算増幅回路１８，３１及びＮＭＯＳトランジスタＭ１３，Ｍ１４は第２充電制御回路部をなす。また、第４基準電圧発生回路３５、演算増幅回路１８及びＮＭＯＳトランジスタＭ１３は第２定電流充電制御回路を、第３基準電圧発生回路３２、演算増幅回路３１及びＮＭＯＳトランジスタＭ１４は第２定電圧充電制御回路をそれぞれなす。
演算増幅回路１８において、非反転入力端には第４基準電圧Ｖｒｅｆ４が入力され、反転入力端には第２充電電流検出回路１２からの信号Ｖｉ２が入力されている。このことから、演算増幅回路１８は、第２充電電流検出回路１２の出力信号Ｖｉ２が、第４基準電圧Ｖｒｅｆ４と同じ電圧になるように、ＮＭＯＳトランジスタＭ１３を介してパワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２を制御する。
このような構成において、パワートランジスタＱ１に対する動作制御は図１と同様であるのでその説明を省略する。
演算増幅回路３１において、反転入力端には第３基準電圧Ｖｒｅｆ３が、非反転入力端には第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１が入力されている。第３基準電圧Ｖｒｅｆ３の電圧は、定電流充電時の第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１よりも小さい電圧に設定されている。
第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１が第３基準電圧Ｖｒｅｆ３よりも大きい場合は、演算増幅回路３１は、出力信号を演算増幅回路３１の電源電圧近傍まで上昇させてＮＭＯＳトランジスタＭ１４をオンさせる。この状態では、演算増幅回路１８は、充電電流検出回路１２の出力信号Ｖｉ２が第４基準電圧Ｖｒｅｆ４と同電圧になるように、ＮＭＯＳトランジスタＭ１３を介してパワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２を制御するため、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２は定電流となる。
次に、第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１が第４基準電圧Ｖｒｅｆ４まで低下すると、演算増幅回路３１は、第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１が第３基準電圧Ｖｒｅｆ３と同電圧になるように、ＮＭＯＳトランジスタＭ１４を介してパワートランジスタＱ２を制御するため、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２は減少する。パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２が減少している間は、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１は第３基準電圧Ｖｒｅｆ３で決まる定電流になる。
更に、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２が０Ａになると、パワートランジスタＱ１の動作制御を行う回路による定電圧充電制御によって、電池電圧検出回路１３の出力信号Ｖｂ１が第２基準電圧Ｖｒｅｆ２と同電圧になるようにパワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１を制御して定電圧充電を行う。
図１０は、図９で示した充電装置１ｄにおける電池電圧Ｖｂと充電電流ｉ３との関係例を示した図である。
図１０（ａ）は、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１と第４基準電圧Ｖｒｅｆ４を同電圧にして、定電流充電時の充電電流ｉ３を１.２Ａに設定すると共に、パワートランジスタＱ１及びＱ２のコレクタ電流ｉ１及びｉ２をそれぞれ０.６Ａに設定し、第３基準電圧Ｖｒｅｆ３を、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１が０.４Ａの時の第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１と同電圧になるように設定した場合の動作を示している。
電池電圧Ｖｂが４.２Ｖ未満のときは、パワートランジスタＱ１及びＱ２のコレクタ電流ｉ１及びｉ２は共に０.６Ａとなり、定電流充電が行われる。
電池電圧Ｖｂが４.２Ｖになると、定電圧充電に移行され、電池電圧Ｖｂを一定に保つために、まず、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１が減少する。パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１が、第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１が第３基準電圧Ｖｒｅｆ３と同じ電圧になる０.４Ａまで低下すると、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２が減少を始め、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１は０.４Ａで一定になる。パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２が０Ａになると、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１は再び減少を始める。
次に、図１０（ｂ）は、第４基準電圧Ｖｒｅｆ４の電圧を、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２が０.２Ａの時の第２充電電流検出回路１２の出力信号Ｖｉ２の電圧と等しくなるように設定し、更に、定電流充電時の充電電流ｉ３を０.８Ａ、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１を０.６Ａに、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２を０.２Ａにそれぞれ設定し、第３基準電圧Ｖｒｅｆ３を、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１が０.４Ａの時の第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１と同電圧になるように設定した場合の動作を示している。
電池電圧Ｖｂが４.２Ｖ未満のときは、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１は０.６Ａで、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２は０.２Ａでそれぞれ定電流充電が行われている。電池電圧Ｖｂが４.２Ｖになると、定電圧充電に移行し、電池電圧Ｖｂを一定に保つために、まず、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１が減少する。パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１が、第１充電電流検出回路１１の出力信号Ｖｉ１が第３基準電圧Ｖｒｅｆ３と同じになる０.４Ａまで低下すると、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２が減少を始め、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１は０.４Ａのまま一定になる。パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２が０Ａになると、パワートランジスタＱ１のコレクタ電流ｉ１は再び減少し始める。
このように、本第５の実施の形態における充電装置は、前記第４の実施の形態と同様の効果を得ることができると共に、第３基準電圧Ｖｒｅｆ３と第４基準電圧Ｖｒｅｆ４の各電圧を可変することにより、パワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２の最大電流値と、コレクタ電流ｉ２を減少させ始めるパワートランジスタＱ２のコレクタ電流ｉ２の電流値を自由に設定することができる。
なお、前記第１から第５の各実施の形態において、充電用のパワートランジスタとしてＰＮＰトランジスタを使用した場合を例にして説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、ＰＮＰトランジスタをＰＭＯＳトランジスタに置き換えてもよく、また、充電用のパワートランジスタとしてＮＰＮトランジスタやＮＭＯＳトランジスタを使用するようにしてもよい。
本発明の第１の実施の形態における２次電池の充電装置の構成例を示した図である。 第１充電電流検出回路１１及び第２充電電流検出回路１２の回路例を示した図である。 図１で示した充電装置１における電池電圧Ｖｂと充電電流ｉ３との関係例を示した図である。 本発明の第２の実施の形態における２次電池の充電装置の構成例を示した図である。 本発明の第３の実施の形態における２次電池の充電装置の構成例を示した図である。 図５で示した充電装置１ｂにおける電池電圧Ｖｂと充電電流ｉ３との関係例を示した図である。 本発明の第４の実施の形態における２次電池の充電装置の構成例を示した図である。 図７で示した充電装置１ｃにおける電池電圧Ｖｂと充電電流ｉ３との関係例を示した図である。 本発明の第５の実施の形態における２次電池の充電装置の構成例を示した図である。 図９で示した充電装置１ｄにおける電池電圧Ｖｂと充電電流ｉ３との関係例を示した図である。 定電流−定電圧方式の充電回路における従来例を示した図である。 図１１のパワートランジスタＱ１０１を複数のトランジスタで形成した場合を示した図である。 図１１のパワートランジスタＱ１０１を複数のトランジスタで形成した他の場合を示した図である。
符号の説明
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 充電装置
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 充電制御回路
５ 直流電源
６ ２次電池
１１ 第１充電電流検出回路
１２ 第２充電電流検出回路
１３ 電池電圧検出回路
１４ 第１基準電圧発生回路
１５ 第２基準電圧発生回路
１６〜１８，３１ 演算増幅回路
２１ 論理回路
３２ 第３基準電圧発生回路
３５ 第４基準電圧発生回路
Ｑ１，Ｑ２ パワートランジスタ
Ｒ１，Ｒ２ 抵抗
Ｍ１１〜Ｍ１４ ＮＭＯＳトランジスタ

Claims (14)

  1. 第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタから、対応する第１充電電流検出用抵抗及び第２充電電流検出用抵抗を介して２次電池に充電電流をそれぞれ供給し、該２次電池に対して定電流充電又は定電圧充電を行う充電装置における、前記各充電用トランジスタの動作制御を行う充電制御用半導体集積回路において、
    前記第１充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第１充電用トランジスタから出力された第１充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第１充電電流検出回路部と、
    前記第２充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第２充電用トランジスタから出力された第２充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第２充電電流検出回路部と、
    前記２次電池の電圧である電池電圧の検出を行い、該検出した電池電圧の電圧値を示す信号を生成して出力する電池電圧検出回路部と、
    前記第１充電電流検出回路部及び電池電圧検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して、所定の第１充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第１充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第１充電制御回路部と、
    前記第１充電電流検出回路部及び第２充電電流検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して、所定の第２充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第２充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第２充電制御回路部と、
    前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタへの各制御信号を対応して出力する各端子と、
    を備え、
    前記第２充電制御回路部は、前記第２充電電流検出回路部から入力された信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して所定の第２充電電流を出力させる第２定電流充電制御回路を備えて、前記第１充電電流に比例した第２充電電流を生成して出力し、
    前記第２定電流充電制御回路は、
    前記第１充電電流検出回路部からの出力信号と前記第２充電電流検出回路部からの出力信号との差電圧を増幅して出力する第３演算増幅回路と、
    該第３演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第３トランジスタと、
    を備え、
    前記第３トランジスタは、前記第２充電用トランジスタの制御電極と、該第２充電用トランジスタをオンさせる電圧値をなす所定の電圧との間に接続されることを特徴とする充電制御用半導体集積回路。
  2. 第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタから、対応する第１充電電流検出用抵抗及び第２充電電流検出用抵抗を介して２次電池に充電電流をそれぞれ供給し、該２次電池に対して定電流充電又は定電圧充電を行う充電装置における、前記各充電用トランジスタの動作制御を行う充電制御用半導体集積回路において、
    前記第１充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第１充電用トランジスタから出力された第１充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第１充電電流検出回路部と、
    前記第２充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第２充電用トランジスタから出力された第２充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第２充電電流検出回路部と、
    前記２次電池の電圧である電池電圧の検出を行い、該検出した電池電圧の電圧値を示す信号を生成して出力する電池電圧検出回路部と、
    前記第１充電電流検出回路部及び電池電圧検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して、所定の第１充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第１充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第１充電制御回路部と、
    前記第１充電電流検出回路部及び第２充電電流検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して、所定の第２充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第２充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第２充電制御回路部と、
    前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタへの各制御信号を対応して出力する各端子と、
    を備え、
    前記第２充電制御回路部は、前記第２充電電流検出回路部から入力された信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して所定の第２充電電流を出力させる第２定電流充電制御回路を備え、
    前記第２定電流充電制御回路は、
    前記第２充電電流検出回路部からの出力信号と所定の第１基準電圧との差電圧を増幅して出力する第３演算増幅回路と、
    該第３演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第３トランジスタと、
    前記第１充電電流検出回路部からの出力信号に応じて前記第３演算増幅回路の駆動制御を行う駆動制御回路と、
    を備え、
    前記第３トランジスタは、前記第２充電用トランジスタの制御電極と、該第２充電用トランジスタをオンさせる電圧値をなす所定の電圧との間に接続され、前記駆動制御回路は、第１充電電流が所定値以下になると前記第３演算増幅回路の動作を停止させることにより、第３トランジスタを介して第２充電用トランジスタをオフさせて遮断状態にすることを特徴とする充電制御用半導体集積回路。
  3. 第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタから、対応する第１充電電流検出用抵抗及び第２充電電流検出用抵抗を介して２次電池に充電電流をそれぞれ供給し、該２次電池に対して定電流充電又は定電圧充電を行う充電装置における、前記各充電用トランジスタの動作制御を行う充電制御用半導体集積回路において、
    前記第１充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第１充電用トランジスタから出力された第１充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第１充電電流検出回路部と、
    前記第２充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第２充電用トランジスタから出力された第２充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第２充電電流検出回路部と、
    前記２次電池の電圧である電池電圧の検出を行い、該検出した電池電圧の電圧値を示す信号を生成して出力する電池電圧検出回路部と、
    前記第１充電電流検出回路部及び電池電圧検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して、所定の第１充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第１充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第１充電制御回路部と、
    前記第１充電電流検出回路部及び第２充電電流検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して、所定の第２充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第２充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第２充電制御回路部と、
    前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタへの各制御信号を対応して出力する各端子と、
    を備え、
    前記第２充電制御回路部は、
    前記第１充電電流検出回路部からの出力信号と第２充電電流検出回路部からの出力信号との差電圧を増幅して出力する第３演算増幅回路と、
    該第３演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第３トランジスタと、
    前記第１充電電流検出回路部からの出力信号と所定の第３基準電圧との差電圧を増幅して出力する第４演算増幅回路と、
    該第４演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第４トランジスタと、
    を備え、
    前記第３トランジスタ及び第４トランジスタは、前記第２充電用トランジスタの制御電極と、該第２充電用トランジスタをオンさせる電圧値をなす所定の電圧との間に直列に接続されることを特徴とする充電制御用半導体集積回路。
  4. 第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタから、対応する第１充電電流検出用抵抗及び第２充電電流検出用抵抗を介して２次電池に充電電流をそれぞれ供給し、該２次電池に対して定電流充電又は定電圧充電を行う充電装置における、前記各充電用トランジスタの動作制御を行う充電制御用半導体集積回路において、
    前記第１充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第１充電用トランジスタから出力された第１充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第１充電電流検出回路部と、
    前記第２充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第２充電用トランジスタから出力された第２充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第２充電電流検出回路部と、
    前記２次電池の電圧である電池電圧の検出を行い、該検出した電池電圧の電圧値を示す信号を生成して出力する電池電圧検出回路部と、
    前記第１充電電流検出回路部及び電池電圧検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して、所定の第１充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第１充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第１充電制御回路部と、
    前記第１充電電流検出回路部及び第２充電電流検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して、所定の第２充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第２充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第２充電制御回路部と、
    前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタへの各制御信号を対応して出力する各端子と、
    を備え、
    前記第２充電制御回路部は、
    前記第２充電電流検出回路部からの出力信号と所定の第４基準電圧との差電圧を増幅して出力する第３演算増幅回路と、
    該第３演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第３トランジスタと、
    前記第１充電電流検出回路部からの出力信号と所定の第３基準電圧との差電圧を増幅して出力する第４演算増幅回路と、
    該第４演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第４トランジスタと、
    を備え、
    前記第３トランジスタ及び第４トランジスタは、前記第２充電用トランジスタの制御電極と、該第２充電用トランジスタをオンさせる電圧値をなす所定の電圧との間に直列に接続されることを特徴とする充電制御用半導体集積回路。
  5. 前記第３基準電圧及び第４基準電圧は、変更可能であることを特徴とする請求項４記載の充電制御用半導体集積回路。
  6. 前記第１充電制御回路部は、
    前記第１充電電流検出回路部から入力された信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して所定の第１充電電流を出力させる第１定電流充電制御回路と、
    前記電池電圧検出回路部から入力された信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して、前記電池電圧が所定値で一定になるように第１充電電流を出力させる第１定電圧充電制御回路と、
    を備えることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の充電制御用半導体集積回路。
  7. 前記第１定電流充電制御回路は、
    前記第１充電電流検出回路部からの出力信号と所定の第１基準電圧との差電圧を増幅して出力する第１演算増幅回路と、
    該第１演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第１トランジスタと、
    を備え、
    前記第１定電圧充電制御回路は、
    前記電池電圧検出回路部からの出力信号と所定の第２基準電圧との差電圧を増幅して出力する第２演算増幅回路と、
    該第２演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第２トランジスタと、
    を備え、
    前記第１トランジスタ及び第２トランジスタは、前記第１充電用トランジスタの制御電極と、該第１充電用トランジスタをオンさせる電圧値をなす所定の電圧との間に直列に接続されることを特徴とする請求項６記載の充電制御用半導体集積回路。
  8. ２次電池に対して定電流充電又は定電圧充電を行う充電装置において、
    前記２次電池に第１充電電流を供給する第１充電用トランジスタと、
    前記２次電池に第２充電電流を供給する第２充電用トランジスタと、
    前記第１充電電流を電圧に変換する第１充電電流検出用抵抗と、
    前記第２充電電流を電圧に変換する第２充電電流検出用抵抗と、
    前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタへの制御信号を出力する端子を該第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタに対応してそれぞれ備え、前記第１充電電流検出用抵抗及び第２充電電流検出用抵抗の各両端電圧と前記２次電池の電圧から、前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタをそれぞれ個別に制御する充電制御用半導体集積回路と、
    を備え、
    前記充電制御用半導体集積回路は、
    前記第１充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第１充電用トランジスタから出力された第１充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第１充電電流検出回路部と、
    前記第２充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第２充電用トランジスタから出力された第２充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第２充電電流検出回路部と、
    前記２次電池の電圧である電池電圧の検出を行い、該検出した電池電圧の電圧値を示す信号を生成して出力する電池電圧検出回路部と、
    前記第１充電電流検出回路部及び電池電圧検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して、所定の第１充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第１充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第１充電制御回路部と、
    前記第１充電電流検出回路部及び第２充電電流検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して、所定の第２充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第２充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第２充電制御回路部と、
    を備え、
    前記第２充電制御回路部は、前記第２充電電流検出回路部から入力された信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して所定の第２充電電流を出力させる第２定電流充電制御回路を備えて、前記第１充電電流に比例した第２充電電流を生成して出力し、
    前記第２定電流充電制御回路は、
    前記第１充電電流検出回路部からの出力信号と前記第２充電電流検出回路部からの出力信号との差電圧を増幅して出力する第３演算増幅回路と、
    該第３演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第３トランジスタと、
    を備え、
    前記第３トランジスタは、前記第２充電用トランジスタの制御電極と、該第２充電用トランジスタをオンさせる電圧値をなす所定の電圧との間に接続されることを特徴とする充電装置。
  9. ２次電池に対して定電流充電又は定電圧充電を行う充電装置において、
    前記２次電池に第１充電電流を供給する第１充電用トランジスタと、
    前記２次電池に第２充電電流を供給する第２充電用トランジスタと、
    前記第１充電電流を電圧に変換する第１充電電流検出用抵抗と、
    前記第２充電電流を電圧に変換する第２充電電流検出用抵抗と、
    前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタへの制御信号を出力する端子を該第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタに対応してそれぞれ備え、前記第１充電電流検出用抵抗及び第２充電電流検出用抵抗の各両端電圧と前記２次電池の電圧から、前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタをそれぞれ個別に制御する充電制御用半導体集積回路と、
    を備え、
    前記充電制御用半導体集積回路は、
    前記第１充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第１充電用トランジスタから出力された第１充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第１充電電流検出回路部と、
    前記第２充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第２充電用トランジスタから出力された第２充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第２充電電流検出回路部と、
    前記２次電池の電圧である電池電圧の検出を行い、該検出した電池電圧の電圧値を示す信号を生成して出力する電池電圧検出回路部と、
    前記第１充電電流検出回路部及び電池電圧検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して、所定の第１充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第１充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第１充電制御回路部と、
    前記第１充電電流検出回路部及び第２充電電流検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して、所定の第２充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第２充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第２充電制御回路部と、
    を備え、
    前記第２充電制御回路部は、前記第２充電電流検出回路部から入力された信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して所定の第２充電電流を出力させる第２定電流充電制御回路を備え、
    前記第２定電流充電制御回路は、
    前記第２充電電流検出回路部からの出力信号と所定の第１基準電圧との差電圧を増幅して出力する第３演算増幅回路と、
    該第３演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第３トランジスタと、
    前記第１充電電流検出回路部からの出力信号に応じて前記第３演算増幅回路の駆動制御を行う駆動制御回路と、
    を備え、
    前記第３トランジスタは、前記第２充電用トランジスタの制御電極と、該第２充電用トランジスタをオンさせる電圧値をなす所定の電圧との間に接続され、前記駆動制御回路は、第１充電電流が所定値以下になると前記第３演算増幅回路の動作を停止させることにより、第３トランジスタを介して第２充電用トランジスタをオフさせて遮断状態にすることを特徴とする充電装置。
  10. ２次電池に対して定電流充電又は定電圧充電を行う充電装置において、
    前記２次電池に第１充電電流を供給する第１充電用トランジスタと、
    前記２次電池に第２充電電流を供給する第２充電用トランジスタと、
    前記第１充電電流を電圧に変換する第１充電電流検出用抵抗と、
    前記第２充電電流を電圧に変換する第２充電電流検出用抵抗と、
    前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタへの制御信号を出力する端子を該第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタに対応してそれぞれ備え、前記第１充電電流検出用抵抗及び第２充電電流検出用抵抗の各両端電圧と前記２次電池の電圧から、前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタをそれぞれ個別に制御する充電制御用半導体集積回路と、
    を備え、
    前記充電制御用半導体集積回路は、
    前記第１充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第１充電用トランジスタから出力された第１充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第１充電電流検出回路部と、
    前記第２充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第２充電用トランジスタから出力された第２充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第２充電電流検出回路部と、
    前記２次電池の電圧である電池電圧の検出を行い、該検出した電池電圧の電圧値を示す信号を生成して出力する電池電圧検出回路部と、
    前記第１充電電流検出回路部及び電池電圧検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して、所定の第１充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第１充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第１充電制御回路部と、
    前記第１充電電流検出回路部及び第２充電電流検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して、所定の第２充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第２充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第２充電制御回路部と、
    を備え、
    前記第２充電制御回路部は、
    前記第１充電電流検出回路部からの出力信号と第２充電電流検出回路部からの出力信号との差電圧を増幅して出力する第３演算増幅回路と、
    該第３演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第３トランジスタと、
    前記第１充電電流検出回路部からの出力信号と所定の第３基準電圧との差電圧を増幅して出力する第４演算増幅回路と、
    該第４演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第４トランジスタと、
    を備え、
    前記第３トランジスタ及び第４トランジスタは、前記第２充電用トランジスタの制御電極と、該第２充電用トランジスタをオンさせる電圧値をなす所定の電圧との間に直列に接続されることを特徴とする充電装置。
  11. ２次電池に対して定電流充電又は定電圧充電を行う充電装置において、
    前記２次電池に第１充電電流を供給する第１充電用トランジスタと、
    前記２次電池に第２充電電流を供給する第２充電用トランジスタと、
    前記第１充電電流を電圧に変換する第１充電電流検出用抵抗と、
    前記第２充電電流を電圧に変換する第２充電電流検出用抵抗と、
    前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタへの制御信号を出力する端子を該第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタに対応してそれぞれ備え、前記第１充電電流検出用抵抗及び第２充電電流検出用抵抗の各両端電圧と前記２次電池の電圧から、前記第１充電用トランジスタ及び第２充電用トランジスタをそれぞれ個別に制御する充電制御用半導体集積回路と、
    を備え、
    前記充電制御用半導体集積回路は、
    前記第１充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第１充電用トランジスタから出力された第１充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第１充電電流検出回路部と、
    前記第２充電電流検出用抵抗の両端電圧から、前記第２充電用トランジスタから出力された第２充電電流の検出を行い、該検出した電流値を示す信号を生成して出力する第２充電電流検出回路部と、
    前記２次電池の電圧である電池電圧の検出を行い、該検出した電池電圧の電圧値を示す信号を生成して出力する電池電圧検出回路部と、
    前記第１充電電流検出回路部及び電池電圧検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して、所定の第１充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第１充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第１充電制御回路部と、
    前記第１充電電流検出回路部及び第２充電電流検出回路部から入力された各信号に基づいて、前記第２充電用トランジスタに対して、所定の第２充電電流を出力させる定電流充電、又は前記電池電圧が所定値で一定になるように第２充電電流を出力させる定電圧充電を行わせる第２充電制御回路部と、
    を備え、
    前記第２充電制御回路部は、
    前記第２充電電流検出回路部からの出力信号と所定の第４基準電圧との差電圧を増幅して出力する第３演算増幅回路と、
    該第３演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第３トランジスタと、
    前記第１充電電流検出回路部からの出力信号と所定の第３基準電圧との差電圧を増幅して出力する第４演算増幅回路と、
    該第４演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第４トランジスタと、
    を備え、
    前記第３トランジスタ及び第４トランジスタは、前記第２充電用トランジスタの制御電極と、該第２充電用トランジスタをオンさせる電圧値をなす所定の電圧との間に直列に接続されることを特徴とする充電装置。
  12. 前記第３基準電圧及び第４基準電圧は、変更可能であることを特徴とする請求項１１記載の充電装置。
  13. 前記第１充電制御回路部は、
    前記第１充電電流検出回路部から入力された信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して所定の第１充電電流を出力させる第１定電流充電制御回路と、
    前記電池電圧検出回路部から入力された信号に基づいて、前記第１充電用トランジスタに対して、前記電池電圧が所定値で一定になるように第１充電電流を出力させる第１定電圧充電制御回路と、
    を備えることを特徴とする請求項８、９、１０、１１又は１２記載の充電装置。
  14. 前記第１定電流充電制御回路は、
    前記第１充電電流検出回路部からの出力信号と所定の第１基準電圧との差電圧を増幅して出力する第１演算増幅回路と、
    該第１演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第１トランジスタと、
    を備え、
    前記第１定電圧充電制御回路は、
    前記電池電圧検出回路部からの出力信号と所定の第２基準電圧との差電圧を増幅して出力する第２演算増幅回路と、
    該第２演算増幅回路の出力信号が制御電極に入力された第２トランジスタと、
    を備え、
    前記第１トランジスタ及び第２トランジスタは、前記第１充電用トランジスタの制御電極と、該第１充電用トランジスタをオンさせる電圧値をなす所定の電圧との間に直列に接続されることを特徴とする請求項１３記載の充電装置。
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