JP4836183B2 - 充放電監視装置及び半導体集積回路 - Google Patents
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Description
21〜25 充放電監視回路
51〜55 充放電監視IC
60 充放電制御回路
71 正極側端子
72 負極側端子
607,608 スイッチ素子
605,606 ドライバ
Claims (11)
- 複数の電池セルが多段に結合されて成る電池の充放電を監視するための充放電監視装置であって、
上記電池における過放電電圧及び過充電電圧を検知可能な複数の監視回路と、上記複数の監視回路の監視結果に応じて、上記電池の充放電を制御するための制御回路と、を含み、上記監視回路のそれぞれは、第1入力端子と、第2入力端子と、第1出力端子と、第2出力端子と、第1論理回路と、第2論理回路と、を備えてなり、
上記第1論理回路は、上記過放電電圧を検知する過放電電圧検知手段と、上記第1入力端子を介して伝達される隣接する他の監視回路における過放電電圧検知結果が入力されるゲート電極を含むデプレッションタイプの第1MOSトランジスタと、上記過放電電圧検知手段からの信号と上記第1MOSトランジスタからの出力信号との論理演算結果を上記第1出力端子から出力する第1論理演算手段と、を備えてなり、
上記第2論理回路は、上記過充電電圧を検知する過充電電圧検知手段と、上記第2入力端子を介して伝達される上記隣接する他の監視回路での過充電電圧検知結果が入力されるゲート電極を含むデプレッションタイプの第2MOSトランジスタと、上記過充電電圧検知手段からの信号と上記第2MOSトランジスタからの出力信号との論理演算結果を上記第2出力端子から出力する第2論理演算手段と、を備えてなり、
上記複数の監視回路は、一の監視回路が隣接する監視回路から伝達される過放電電圧若しくは過充電電圧の検知結果を対応する上記MOSトランジスタのゲート電極にそれぞれ入力し、隣接する監視回路から伝達された検知結果と当該一の監視回路での検知結果との論理演算結果を次段の監視回路に順次伝達し、最終段に位置する監視回路の出力を上記制御回路に伝達する構成であることを特徴とする充放電監視装置。 - 複数の電池セルが多段に結合されて成る電池の充放電を監視するための充放電監視装置であって、
上記多段に結合された電池セルの1個ごとにそれぞれ対応する電池セルに並列接続して配置され、且つ、対応する上記電池セルそれぞれの過放電電圧及び過充電電圧を個別に検知可能に構成された監視回路であって、上記監視回路のそれぞれは第1入力端子と第2入力端子と第1出力端子と第2出力端子とを備え、一の監視回路の第1入力端子と隣接する監視回路の第1出力端子とを接続する第1接続部を介して、さらに当該一の監視回路の第2入力端子と隣接する上記監視回路の第2出力端子とを接続する第2接続部を介して、順次それぞれ接続して配置された複数の監視回路と、
上記接続配列の最終段に位置する監視回路の第1出力端子及び第2出力端子から得られる監視結果に応じて、上記多段接続された電池セルで構成された電池の充放電を制御するための制御回路と、を含み、
上記監視回路のそれぞれは、自己が監視する電池セルの過放電電圧検知結果と上記第1接続部を介して取り込まれた過放電電圧検知結果とを合成する第1論理回路と、自己が監視する過充電電圧検知結果と上記第2接続部を介して取り込まれた過充電電圧検知結果とを合成する第2論理回路と、を含み、
上記第1論理回路での合成結果を上記第1出力端子から、さらに上記第2論理回路での合成結果を上記第2出力端子から、順次隣接する監視回路にそれぞれ出力し、上記接続配列の最終段に位置する監視回路にあっては上記制御回路に出力することを特徴とする充放電監視装置。 - 上記制御回路は、上記多段接続された電池セルで構成された電池の一方の電極に結合された第1スイッチと、上記第1スイッチに直列接続された第2スイッチと、上記複数の監視回路のうち最終段に位置する回路における上記第1出力端子からの出力信号に基づいて上記第1スイッチの開閉動作を制御するための第1ドライバと、上記最終段に位置する上記監視回路における上記第2出力端子からの出力信号に基づいて上記第2スイッチの開閉動作を制御するための第2ドライバと、を含んで成る請求項1又は2記載の充放電監視装置。
- 多段結合された電池セルで構成された電池における過放電電圧及び過充電電圧を検知可能に構成された複数の監視回路が半導体基板上に形成された半導体集積回路であって、
上記監視回路のそれぞれは、第1入力端子と、第2入力端子と、第1出力端子と、第2出力端子と、第1論理回路と、第2論理回路と、を備え、
上記第1論理回路は、過放電電圧検知手段と、上記第1入力端子を介して隣接する監視回路から取り込まれた過放電電圧検知結果が伝達されるゲート電極を含むデプレッションタイプの第1pチャンネル型MOSトランジスタと、上記第1pチャンネル型MOSトランジスタのソース・ドレイン電流路に直列接続された第1定電流源と、上記第1pチャンネル型MOSトランジスタのドレイン電極からの出力と、上記過放電電圧検知手段における過放電電圧検知結果との論理演算結果を上記第1出力端子から出力する第1論理演算手段と、を含み、
上記第2論理回路は、過充電電圧検知手段と、上記第2入力端子を介して隣接する監視回路から取り込まれた過充電電圧検知結果が伝達されるゲート電極を含むデプレッションタイプの第2pチャンネル型MOSトランジスタと、上記第2pチャンネル型MOSトランジスタのソース・ドレイン電流路に直列接続された第2定電流源と、上記第2pチャンネル型MOSトランジスタのドレイン電極からの出力と、上記過充電電圧検知手段における過充電電圧検知結果との論理演算結果を上記第2出力端子から出力する第2論理演算手段と、を含み、
上記複数の監視回路は、一の監視回路の第1入力端子と隣接する監視回路の第1出力端子とを接続する第1接続部を介して、さらに上記一の監視回路の第2入力端子と隣接する上記監視回路の第2出力端子とを接続する第2接続部を介して、順次それぞれ接続して配置され、上記接続配列の最終段に位置する監視回路の第1出力端子及び第2出力端子が上記電池の充放電を制御するための制御回路に接続される構成を備えて成ることを特徴とする充放電監視装置用の半導体集積回路。 - 多段に結合された電池セルで構成された電池における過放電電圧及び過充電電圧を検知可能に構成された複数の監視回路が単一の半導体基板上に形成された半導体集積回路であって、
上記監視回路のそれぞれは、第1入力端子と、第2入力端子と、第1出力端子と、第2出力端子と、第1論理回路と、第2論理回路と、を備え、
上記第1論理回路は、過放電電圧検知手段と、上記第1入力端子を介して隣接する監視回路から取り込まれた過放電電圧検知結果が伝達されるゲート電極を含むデプレッションタイプの第1nチャンネル型MOSトランジスタと、上記第1nチャンネル型MOSトランジスタのソース・ドレイン電流路に直列接続された第1定電流源と、上記第1nチャンネル型MOSトランジスタのドレイン電極からの出力と、上記過放電電圧検知手段における過放電電圧検知結果との論理演算を行う第1論理演算手段と、を含み、
上記第2論理回路は、過充電電圧検知手段と、上記第2入力端子を介して隣接する監視回路から取り込まれた過充電電圧検知結果が伝達されるゲート電極を含むデプレッションタイプの第2nチャンネル型MOSトランジスタと、上記第2nチャンネル型MOSトランジスタのソース・ドレイン電流路に直列接続された第2定電流源と、上記第2nチャンネル型MOSトランジスタのドレイン電極からの出力と、上記過充電電圧検知手段における過充電電圧検知結果との論理演算結果を上記第2出力端子から出力する第2論理演算手段と、を含み、
上記複数の監視回路は、一の監視回路の第1入力端子と隣接する監視回路の第1出力端子とを接続する第1接続部を介して、さらに上記一の監視回路の第2入力端子と隣接する監視回路の第2出力端子とを接続する第2接続部を介して、順次それぞれ接続して配置され、上記接続配列の最終段に位置する監視回路の第1出力端子及び第2出力端子が上記電池の充放電を制御するための制御回路に接続される構成を備えて成ることを特徴とする充放電監視装置用の半導体集積回路。 - 多段に結合された電池セルで構成された電池における過放電電圧及び過充電電圧を検知可能に構成された複数の監視回路が半導体基板上に形成された半導体集積回路であって、
上記監視回路のそれぞれは、第1入力端子と、第2入力端子と、第1出力端子と、第2出力端子と、第1論理回路と、第2論理回路と、を備え、
上記第1論理回路は、過放電電圧検知手段と、第1定電流源と、ゲート電極が上記第1入力端子に接続されソース・ドレイン電流路が上記定電流源を介して当該監視回路の最高電位と最低電位の間に接続されたデプレッションタイプの第1MOSFETと、上記第1MOSFETと上記第1定電流源の接続点からの信号を一方の入力とし上記過放電電圧検知手段の検知結果を他方の入力とし当該一方の入力と他方の入力の論理演算結果を上記第1出力端子から出力する構成に接続された第1論理演算手段と、を備えてなり、
上記第2論理回路は、過充電電圧検知手段と、第2定電流源と、ゲート電極が上記第2入力端子に接続されソース・ドレイン電流路が上記定電流源を介して当該監視回路の最高電位と最低電位の間に接続されたデプレッションタイプの第2MOSFETと、上記第2MOSFETと上記第2定電流源の接続点からの信号を一方の入力とし上記過充電電圧検知手段の検知結果を他方の入力とし当該一方の入力と他方の入力の論理演算結果を上記第2出力端子から出力する構成に接続された第2論理演算手段と、を備えてなり、
上記複数の監視回路は、一の監視回路の第1入力端子と隣接する監視回路の第1出力端子とを接続する第1接続部を介して、さらに上記一の監視回路の第2入力端子と隣接する上記監視回路の第2出力端子とを接続する第2接続部を介して、順次それぞれ接続して配置され、上記接続配列の最終段に位置する監視回路の第1出力端子及び第2出力端子が上記電池の充放電を制御するための制御回路に接続される構成を備えてなることを特徴とする半導体集積回路。 - 多段に結合された電池セルで構成された電池における過放電電圧及び過充電電圧を検知可能に構成された複数の監視回路を含む充放電監視装置で使用される半導体集績回路であって、
上記半導体集積回路に含まれる上記監視回路は、第1入力端子と、第2入力端子と、第1出力端子と、第2出力端子と、第1論理回路と、第2論理回路と、を備え、
上記第1論理回路は、過放電電圧検知手段と、第1定電流源と、ゲート電極が上記第1入力端子に接続されソース・ドレイン電流路が上記定電流源を介して当該監視回路の最高電位と最低電位の間に接続されたデプレッションタイプの第1MOSFETと、上記第1MOSFETと上記第1定電流源の接続点からの信号を一方の入力とし上記過放電電圧検知手段の検知結果を他方の入力とし当該一方の入力と他方の入力の論理演算を行い演算結果を上記第1出力端子から出力する構成に接続された第1論理演算手段と、を備え、上記第1入力端子に接続された上記ゲート電極に隣接する上記監視回路における第1論理演算手段の論理演算結果が入力されるように配置されてなり、
上記第2論理回路は、過充電電圧検知手段と、第2定電流源と、ゲート電極が上記第2入力端子に接続されソース・ドレイン電流路が上記定電流源を介して当該監視回路の最高電位と最低電位の間に接続されたデプレッションタイプの第2MOSFETと、上記第2MOSFETと上記第2定電流源の接続点からの信号を一方の入力とし上記過充電電圧検知手段の検知結果を他方の入力とし当該一方の入力と他方の入力の論理演算を行い演算結果を上記第2出力端子から出力する構成に接続された第2論理演算手段と、を備え、上記第2入力端子に接続された上記ゲート電極に隣接する上記監視回路における上記第2論理演算手段の論理演算結果が入力されるように配置されてなり、上記監視回路が最終段に位置するときは上記第1出力端子及び第2出力端子が上記電池の充放電を制御するための制御回路に接続される構成を備えてなることを特徴とする半導体集積回路。 - 上記複数の監視回路は、互いに同一構成でかつ上記電池セル1個の出力電圧に応じた耐圧で上記半導体基板上に形成されてなることを特徴とする請求項4乃至7のいずれかに記載の半導体集積回路。
- 複数の電池セルが多段に結合されて成る電池の充放電を制御する監視装置で使用される半導体集積回路であって、
上記半導体集積回路上に形成された監視回路は、定電流源と、ソース・ドレイン間電流路が上記定電流源を介して当該監視回路の最高電位と最低電位の間に接続されたデプレッションタイプのMOSFETと、二入力論理演算手段と、上記充放電における少なくとも過放電か過充電のいずれかを検知する検知手段と、を含み、上記監視装置に組み込まれたとき、前段の監視回路からの出力が上記MOSFETのゲート電極に入力され、上記二入力論理演算手段が上記MOSFETと上記定電流源の接続点からの信号と上記検知手段からの信号を論理演算し、当該演算結果を次段の監視回路に出力し、あるいは最終段に位置するときは上記電池の充放電を制御する制御回路に出力する構成を備えてなることを特徴とする電池の充放電を制御する監視装置に使用される半導体集積回路。 - 上記デプレッションタイプのMOSFET若しくはMOSトランジスタのゲート電極にはそれぞれ前段の論理演算手段の出力が直接入力される構成であることを特徴とする請求項1記載の充放電監視装置。
- 上記デプレッションタイプのMOSFET若しくはMOSトランジスタのゲート電極にはそれぞれ前段の論理演算手段の出力が直接入力される構成であることを特徴とする請求項4乃至9のいずれかに記載の半導体集積回路。
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