JP4982274B2 - バッテリ状態監視回路及びバッテリ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、バッテリの状態を監視するバッテリ状態監視回路、及び、その回路を複数個搭載するバッテリ装置に関する。
例えば、下記特許文献１には、直列接続された複数の電池の電圧を監視する保護ＩＣが開示されている。図１５（ａ）に、この特許文献１に記載された保護ＩＣの一例を示す。図１５（ａ）において、符号３１ａ、３１ｂ、３１ｃが保護ＩＣである。保護ＩＣ３１ａは電池１ａ〜１ｃの電圧を監視し、保護ＩＣ３１ｂは電池１ｄ〜１ｆの電圧を監視し、保護ＩＣ３１ｃは電池１ｇ〜１ｉの電圧を監視する。通常時、つまり電池１ａ〜１ｉの電圧に異常がない場合、各保護ＩＣ３１ａ、３１ｂ、３１ｃのＦＥＴ５１、５５、５３は全てオンとなるため、抵抗８１を介して電流が流れ、監視出力端子４２はハイレベルとなる。一方、例えば電池１ａ〜１ｃのいずれかの電圧が過電圧（過充電状態）となった場合、保護ＩＣ３１ａに設けられた過電圧検出回路３４ａ’からハイレベルの信号が出力され、ＦＥＴ７３はオンとなりＦＥＴ７５はオンとなる。この時、ＦＥＴ５１はオフとなるため抵抗８１に電流が流れなくなり、監視出力端子４２はローレベルとなる。過放電検出についても同様である。
特開２００５−１１７７８０号公報
上述したように、電池１ａ〜１ｃのいずれかの電圧が過電圧となると、ＦＥＴ７３はオン、ＦＥＴ７５はオン、ＦＥＴ５１はオフとなるため監視出力端子４２はローレベルとなるが、ＦＥＴ５１のドレイン端子とゲート端子との間には、アノード端子がドレイン端子に接続され、カソード端子がソース端子に接続された寄生ダイオードが存在するため、このような状態で外部端子４１、４４の間に負荷が接続された場合、図１５（ｂ）に示すような電流経路が形成され、電池１ｄ〜１ｉが放電されて放電漏れ電流が発生してしまうという問題がある。
このような放電漏れ電流の影響により、電池１ｄ〜１ｉの電圧は低下することになるが、一方の電池１ａ〜１ｃは過電圧近傍の高い電圧であるため、電池１ａ〜１ｉの電圧バランスが崩れることになる。この電圧バランスが崩れた状態が進行して、電池１ａ〜１ｃが過電圧に近い電圧となり、電池１ｄ〜１ｉが過放電に近い電圧になると、少しの充電で過電圧検出を行うようになってしまうため充電ができなくなり、また、アプリケーションを少し使用しただけで過放電検出を行うようになってしまうため電池を使用することができなくなってしまう。このようになってしまった電池は交換することになるが、従来の保護ＩＣを使用している限り放電漏れ電流の現象は繰り返されるため、ユーザにとって不便なだけでなく、電池交換に費やすコストや手間など大きな負担となってしまう。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、バッテリからの放電漏れ電流を防止して、従来発生していたユーザの負担を解消することのできるバッテリ状態監視回路及びバッテリ装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、バッテリ状態監視回路に係る第１の解決手段として、バッテリの電圧に基づいて前記バッテリの状態を検出するバッテリ状態検出回路と、前記バッテリの状態を示すバッテリ状態情報を外部に送信するための送信端子と、外部から他のバッテリのバッテリ状態情報を受信するための受信端子と、前記バッテリ状態情報の送信のために用いられると共に制御端子を除く他の２端子の内のいずれか一方の端子が前記送信端子と接続されたトランジスタを備えるバッテリ状態監視回路であって、前記送信端子と前記トランジスタの一方の端子との間に、前記トランジスタの２端子間における寄生ダイオードに対して逆向きに接続されたダイオードを備える、ことを特徴とする。
また、バッテリ状態監視回路に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、１つのバッテリの正極端子との接続に用いられると共に内部の正極側共通電源線と接続された第１電圧監視端子と、前記バッテリの負極端子との接続に用いられると共に内部の負極側共通電源線第２電圧監視端子と、第１送信端子と、第２送信端子と、第１受信端子と、第２受信端子と、セルバランス制御端子と、アノード端子が前記第１送信端子と接続された前記ダイオードと、前記バッテリ状態検出回路として、前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリが過充電状態か否かを検出し、当該検出結果を示す過充電検出信号を出力する過充電検出回路と、前記バッテリ状態検出回路として、前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリが過放電状態か否かを検出し、当該検出結果を示す過放電検出信号を出力する過放電検出回路と、前記バッテリ状態検出回路として、前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリをセルバランス制御する必要があるか否かを検出し、当該検出結果を示すセルバランス信号を前記セルバランス制御端子に出力するセルバランス回路と、第１論理反転回路と、出力端子が前記第１論理反転回路の入力端子と接続され、入力端子が前記第１受信端子と接続された第２論理反転回路と、入力端子が前記正極側共通電源線と接続され、出力端子が前記第１受信端子と接続された第１電流源と、前記過充電検出信号と前記第１論理反転回路の出力信号とを入力とし、これら両信号の否定論理和信号を出力する第１否定論理和回路と、前記否定論理和信号をゲート端子の入力とし、ドレイン端子が前記ダイオードのカソード端子と接続され、ソース端子が前記負極側共通電源線と接続されたｎチャネル型の第１トランジスタと、第３論理反転回路と、出力端子が前記第３論理反転回路の入力端子と接続され、入力端子が前記第２受信端子と接続された第４論理反転回路と、入力端子が前記正極側共通電源線と接続され、出力端子が前記第２受信端子と接続された第２電流源と、前記過放電検出信号と前記第３論理反転回路の出力信号とを入力とし、これら両信号の否定論理和信号を出力する第２否定論理和回路と、前記否定論理和信号をゲート端子の入力とし、ドレイン端子が前記第２送信端子と接続され、ソース端子が前記負極側共通電源線と接続されたｎチャネル型の第２トランジスタと、を備え、１つの半導体装置として構成されていることを特徴とする。
また、バッテリ状態監視回路に係る第３の解決手段として、上記第１の解決手段において、１つのバッテリの正極端子との接続に用いられると共に内部の正極側共通電源線と接続された第１電圧監視端子と、前記バッテリの負極端子との接続に用いられると共に内部の負極側共通電源線第２電圧監視端子と、第１送信端子と、第２送信端子と、第１受信端子と、第２受信端子と、セルバランス制御端子と、カソード端子が前記第１送信端子と接続された前記ダイオードと、前記バッテリ状態検出回路として、前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリが過充電状態か否かを検出し、当該検出結果を示す過充電検出信号を出力する過充電検出回路と、前記バッテリ状態検出回路として、前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリが過放電状態か否かを検出し、当該検出結果を示す過放電検出信号を出力する過放電検出回路と、前記バッテリ状態検出回路として、前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリをセルバランス制御する必要があるか否かを検出し、当該検出結果を示すセルバランス信号を前記セルバランス制御端子に出力するセルバランス回路と、第１論理反転回路と、前記第１論理反転回路の出力信号をゲート端子の入力とし、ドレイン端子が前記ダイオードのアノード端子と接続され、ソース端子が前記正極側共通電源線と接続されたｐチャネル型の第１トランジスタと、入力端子が前記第１受信端子と接続され、出力端子が前記負極側共通電源線と接続された第１電流源と、入力端子が前記第１受信端子と接続された第２論理反転回路と、前記過充電検出信号と前記第２論理反転回路の出力信号とを入力とし、これら両信号の否定論理和信号を前記第１論理反転回路に出力する第１否定論理和回路と、第３論理反転回路と、前記第３論理反転回路の出力信号をゲート端子の入力とし、ドレイン端子が前記第２送信端子と接続され、ソース端子が前記正極側共通電源線と接続されたｐチャネル型の第２トランジスタと、入力端子が前記第２受信端子と接続され、出力端子が前記負極側共通電源線と接続された第２電流源と、入力端子が前記第２受信端子と接続された第４論理反転回路と、前記過放電検出信号と前記第４論理反転回路の出力信号とを入力とし、これら両信号の否定論理和信号を前記第３論理反転回路に出力する第２否定論理和回路と、を備え、１つの半導体装置として構成されていることを特徴とする。
また、バッテリ状態監視回路に係る第４の解決手段として、上記第２の解決手段において、アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第１トランジスタのドレイン端子と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第１クランプ用ダイオードと、アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第１電流源の出力端子と接続された第２クランプ用ダイオードと、アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第２トランジスタのドレイン端子と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第３クランプ用ダイオードと、アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第２電流源の出力端子と接続された第４クランプ用ダイオードと、を備えることを特徴とする。
また、バッテリ状態監視回路に係る第５の解決手段として、上記第３の解決手段において、アノード端子が前記第１トランジスタのドレイン端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第１クランプ用ダイオードと、アノード端子が前記第１電流源の入力端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続された第２クランプ用ダイオードと、アノード端子が前記第２トランジスタのドレイン端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第３クランプ用ダイオードと、アノード端子が前記第２電流源の入力端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続された第４クランプ用ダイオードと、を備えることを特徴とする。
また、バッテリ状態監視回路に係る第６の解決手段として、上記第４の解決手段において、前記第２クランプ用ダイオードのカソード端子と前記第１受信端子との間に接続された第１抵抗素子と、前記第４クランプ用ダイオードのカソード端子と前記第２受信端子との間に接続された第２抵抗素子と、を備えることを特徴とする。
また、バッテリ状態監視回路に係る第７の解決手段として、上記第５の解決手段において、前記第１クランプ用ダイオードのアノード端子と前記第１送信端子との間に接続された第１抵抗素子と、前記第３クランプ用ダイオードのアノード端子と前記第２送信端子との間に接続された第２抵抗素子と、を備えることを特徴とする。
一方、バッテリ装置に係る第１の解決手段として、直列接続された複数のバッテリと、
前記複数のバッテリの各々に対応して設けられた上記第１の解決手段を有するバッテリ状態監視回路と、前記複数のバッテリの充電及び放電の許可または禁止を切り替えるスイッチ回路と、を備え、前記バッテリ状態監視回路の前記第送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の受信端子と接続され、前記受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の送信端子と接続されており、前記スイッチ回路は、直列接続されたバッテリの内の一端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の送信端子から送信されるバッテリ状態情報に基づいて充電及び放電の許可または禁止を切り替える、ことを特徴とする。
また、バッテリ装置に係る第２の解決手段として、直列接続された複数のバッテリと、
前記複数のバッテリの各々に対応して設けられた上記第２または第６の解決手段を有するバッテリ状態監視回路と、前記複数のバッテリの各々に並列接続され、各バッテリに対応する前記バッテリ状態監視回路のセルバランス制御端子から出力されるセルバランス信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替えるセルバランス用スイッチ回路と、第１外部端子と、第２外部端子と、充電用ｐチャネル型トランジスタと、放電用ｐチャネル型トランジスタと、一端が前記充電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記充電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第１バイアス用抵抗素子と、一端が前記放電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記放電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第２バイアス用抵抗素子と、を備え、前記バッテリ状態監視回路の第１電圧監視端子は各々に対応するバッテリの正極端子と接続され、前記第２電圧監視端子は各々に対応するバッテリの負極端子と接続され、前記第１送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第１受信端子と接続され、第２送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第２受信端子と接続され、前記第１受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第１送信端子と接続され、第２受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第２送信端子と接続されており、直列接続されたバッテリの内の一端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１送信端子は前記充電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、第２送信端子は前記放電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、前記放電電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子は前記一端のバッテリの正極端子と接続され、ドレイン端子は前記充電電用ｐチャネル型トランジスタのドレイン端子と接続され、前記充電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子は前記第１外部端子と接続され、直列接続されたバッテリの内の他端のバッテリの負極端子は前記第２外部端子と接続され、前記他端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１受信端子及び第２受信端子は前記他端のバッテリの負極端子と接続されている、ことを特徴とする。
また、バッテリ装置に係る第３の解決手段として、直列接続された複数のバッテリと、
前記複数のバッテリの各々に対応して設けられた上記第３または第７の解決手段を有するバッテリ状態監視回路と、前記複数のバッテリの各々に並列接続され、各バッテリに対応する前記バッテリ状態監視回路のセルバランス制御端子から出力されるセルバランス信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替えるセルバランス用スイッチ回路と、第１外部端子と、第２外部端子と、充電用ｎチャネル型トランジスタと、放電用ｎチャネル型トランジスタと、一端が前記充電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記充電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第１バイアス用抵抗素子と、一端が前記放電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記放電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第２バイアス用抵抗素子と、を備え、前記バッテリ状態監視回路の第１電圧監視端子は各々に対応するバッテリの正極端子と接続され、前記第２電圧監視端子は各々に対応するバッテリの負極端子と接続され、前記第１送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第１受信端子と接続され、第２送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第２受信端子と接続され、前記第１受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第１送信端子と接続され、第２受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第２送信端子と接続されており、直列接続されたバッテリの内の一端のバッテリの正極端子は前記第１外部端子と接続され、前記一端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１受信端子及び第２受信端子は前記一端のバッテリの正極端子と接続され、直列接続されたバッテリの内の他端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１送信端子は前記充電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、第２送信端子は前記放電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、前記放電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子は前記他端のバッテリの負極端子と接続され、ドレイン端子は前記充電用ｎチャネル型トランジスタのドレイン端子と接続され、前記充電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子は前記第２外部端子と接続されている、ことを特徴とする
また、バッテリ装置に係る第４の解決手段として、直列接続された複数のバッテリと、前記複数のバッテリの各々に対応して設けられた上記第４の解決手段を有するバッテリ状態監視回路と、前記複数のバッテリの各々に並列接続され、各バッテリに対応する前記バッテリ状態監視回路のセルバランス制御端子から出力されるセルバランス信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替えるセルバランス用スイッチ回路と、第１外部端子と、第２外部端子と、充電用ｐチャネル型トランジスタと、放電用ｐチャネル型トランジスタと、一端が前記充電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記充電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第１バイアス用抵抗素子と、一端が前記放電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記放電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第２バイアス用抵抗素子と、を備え、前記バッテリ状態監視回路の第１電圧監視端子は各々に対応するバッテリの正極端子と接続され、前記第２電圧監視端子は各々に対応するバッテリの負極端子と接続され、前記第１送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第１受信端子と抵抗素子を介して接続され、第２送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第２受信端子と抵抗素子を介して接続され、前記第１受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第１送信端子と抵抗素子を介して接続され、第２受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第２送信端子と抵抗素子を介して接続されており、直列接続されたバッテリの内の一端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１送信端子は前記充電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、第２送信端子は前記放電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、前記放電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子は前記一端のバッテリの正極端子と接続され、ドレイン端子は前記充電用ｐチャネル型トランジスタのドレイン端子と接続され、前記充電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子は前記第１外部端子と接続され、直列接続されたバッテリの内の他端のバッテリの負極端子は前記第２外部端子と接続され、前記他端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１受信端子及び第２受信端子は前記他端のバッテリの負極端子と接続されている、ことを特徴とする。
また、バッテリ装置に係る第５の解決手段として、直列接続された複数のバッテリと、前記複数のバッテリの各々に対応して設けられた上記第５の解決手段を有するバッテリ状態監視回路と、前記複数のバッテリの各々に並列接続され、各バッテリに対応する前記バッテリ状態監視回路のセルバランス制御端子から出力されるセルバランス信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替えるセルバランス用スイッチ回路と、第１外部端子と、第２外部端子と、充電用ｎチャネル型トランジスタと、放電用ｎチャネル型トランジスタと、一端が前記充電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記充電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第１バイアス用抵抗素子と、一端が前記放電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記放電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第２バイアス用抵抗素子と、を備え、前記バッテリ状態監視回路の第１電圧監視端子は各々に対応するバッテリの正極端子と接続され、前記第２電圧監視端子は各々に対応するバッテリの負極端子と接続され、前記第１送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第１受信端子と抵抗素子を介して接続され、第２送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第２受信端子と抵抗素子を介して接続され、前記第１受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第１送信端子と抵抗素子を介して接続され、第２受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第２送信端子と抵抗素子を介して接続されており、直列接続されたバッテリの内の一端のバッテリの正極端子は前記第１外部端子と接続され、前記一端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１受信端子及び第２受信端子は前記一端のバッテリの正極端子と接続され、直列接続されたバッテリの内の他端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１送信端子は前記充電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、第２送信端子は前記放電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、前記放電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子は前記他端のバッテリの負極端子と接続され、ドレイン端子は前記充電用ｎチャネル型トランジスタのドレイン端子と接続され、前記充電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子は前記第２外部端子と接続されている、ことを特徴とする。
また、バッテリ装置に係る第６の解決手段として、直列接続された複数のバッテリと、
前記複数のバッテリの各々に対応して設けられ、対応するバッテリの電圧に基づいて当該バッテリが過充電状態か否かを検出する過充電検出回路と、前記バッテリの電圧に基づいて前記バッテリが過放電状態か否かを検出する過放電検出回路と、前記過充電状態を示す過充電情報を外部に送信するための第１送信端子と、外部から他のバッテリの過充電情報を受信するための第１受信端子と、前記過放電状態を示す過放電情報を外部に送信するための第２送信端子と、外部から他のバッテリの過放電情報を受信するための第２受信端子と、前記過充電情報の送信のために用いられると共に制御端子を除く他の２端子の内のいずれか一方の端子が前記第１送信端子と接続された第１トランジスタと、前記過放電情報の送信のために用いられると共に制御端子を除く他の２端子の内のいずれか一方の端子が前記第２送信端子と接続された第２トランジスタと、を備えるバッテリ状態監視回路と、直列接続されたバッテリの内の一端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１送信端子から送信される過充電情報を制御端子の入力とし、当該過充電情報に基づいて前記複数のバッテリの充電の許可または禁止を切り替える充電用スイッチ回路と、前記充電用スイッチ回路よりバッテリ側に設けられ、前記一端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第２送信端子から送信される過放電情報を制御端子の入力とし、当該過放電情報に基づいて前記複数のバッテリの放電の許可または禁止を切り替える放電用スイッチ回路と、前記第１送信端子と前記充電用スイッチ回路の制御端子との間に、前記第１トランジスタの２端子間における寄生ダイオードに対して逆向きに接続されたダイオードと、を備え、前記バッテリ状態監視回路の前記第１送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第１受信端子と接続され、前記第２送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第２受信端子と接続され、前記第１受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第１送信端子と接続され、第２受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第２送信端子と接続されている、ことを特徴とする。
また、バッテリ装置に係る第７の解決手段として、直列接続された複数のバッテリと、
前記複数のバッテリの各々に対応して設けられ、１つのバッテリの正極端子との接続に用いられると共に内部の正極側共通電源線と接続された第１電圧監視端子と、前記バッテリの負極端子との接続に用いられると共に内部の負極側共通電源線第２電圧監視端子と、第１送信端子と、第２送信端子と、第１受信端子と、第２受信端子と、セルバランス制御端子と、前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリが過充電状態か否かを検出し、当該検出結果を示す過充電検出信号を出力する過充電検出回路と、前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリが過放電状態か否かを検出し、当該検出結果を示す過放電検出信号を出力する過放電検出回路と、前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリをセルバランス制御する必要があるか否かを検出し、当該検出結果を示すセルバランス信号を前記セルバランス制御端子に出力するセルバランス回路と、第１論理反転回路と、出力端子が前記第１論理反転回路の入力端子と接続され、入力端子が前記第１受信端子と接続された第２論理反転回路と、入力端子が前記正極側共通電源線と接続され、出力端子が前記第１受信端子と接続された第１電流源と、前記過充電検出信号と前記第１論理反転回路の出力信号とを入力とし、これら両信号の否定論理和信号を出力する第１否定論理和回路と、前記否定論理和信号をゲート端子の入力とし、ドレイン端子が前記第１送信端子と接続され、ソース端子が前記負極側共通電源線と接続されたｎチャネル型の第１トランジスタと、第３論理反転回路と、出力端子が前記第３論理反転回路の入力端子と接続され、入力端子が前記第２受信端子と接続された第４論理反転回路と、入力端子が前記正極側共通電源線と接続され、出力端子が前記第２受信端子と接続された第２電流源と、前記過放電検出信号と前記第３論理反転回路の出力信号とを入力とし、これら両信号の否定論理和信号を出力する第２否定論理和回路と、前記否定論理和信号をゲート端子の入力とし、ドレイン端子が前記第２送信端子と接続され、ソース端子が前記負極側共通電源線と接続されたｎチャネル型の第２トランジスタと、を備えるバッテリ状態監視回路と、前記複数のバッテリの各々に並列接続され、各バッテリに対応する前記バッテリ状態監視回路のセルバランス制御端子から出力されるセルバランス信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替えるセルバランス用スイッチ回路と、第１外部端子と、第２外部端子と、充電用ｐチャネル型トランジスタと、放電用ｐチャネル型トランジスタと、一端が前記充電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記充電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第１バイアス用抵抗素子と、一端が前記放電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記放電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第２バイアス用抵抗素子と、アノード端子が前記充電用チャネル型トランジスタのゲート端子と接続されたダイオードと、を備え、前記バッテリ状態監視回路の第１電圧監視端子は各々に対応するバッテリの正極端子と接続され、前記第２電圧監視端子は各々に対応するバッテリの負極端子と接続され、前記第１送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第１受信端子と接続され、第２送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第２受信端子と接続され、前記第１受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第１送信端子と接続され、第２受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第２送信端子と接続されており、直列接続されたバッテリの内の一端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１送信端子は前記ダイオードのカソード端子と接続され、第２送信端子は前記放電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、前記放電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子は前記一端のバッテリの正極端子と接続され、ドレイン端子は前記充電用ｐチャネル型トランジスタのドレイン端子と接続され、前記充電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子は前記第１外部端子と接続され、直列接続されたバッテリの内の他端のバッテリの負極端子は前記第２外部端子と接続され、前記他端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１受信端子及び第２受信端子は前記他端のバッテリの負極端子と接続されている、ことを特徴とする。
また、バッテリ装置に係る第８の解決手段として、直列接続された複数のバッテリと、
前記複数のバッテリの各々に対応して設けられ、１つのバッテリの正極端子との接続に用いられると共に内部の正極側共通電源線と接続された第１電圧監視端子と、前記バッテリの負極端子との接続に用いられると共に内部の負極側共通電源線第２電圧監視端子と、第１送信端子と、第２送信端子と、第１受信端子と、第２受信端子と、セルバランス制御端子と、前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリが過充電状態か否かを検出し、当該検出結果を示す過充電検出信号を出力する過充電検出回路と、前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリが過放電状態か否かを検出し、当該検出結果を示す過放電検出信号を出力する過放電検出回路と、前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリをセルバランス制御する必要があるか否かを検出し、当該検出結果を示すセルバランス信号を前記セルバランス制御端子に出力するセルバランス回路と、第１論理反転回路と、前記第１論理反転回路の出力信号をゲート端子の入力とし、ドレイン端子が前記第１送信端子と接続され、ソース端子が前記正極側共通電源線と接続されたｐチャネル型の第１トランジスタと、入力端子が前記第１受信端子と接続され、出力端子が前記負極側共通電源線と接続された第１電流源と、入力端子が前記第１受信端子と接続された第２論理反転回路と、前記過充電検出信号と前記第２論理反転回路の出力信号とを入力とし、これら両信号の否定論理和信号を前記第１論理反転回路に出力する第１否定論理和回路と、第３論理反転回路と、前記第３論理反転回路の出力信号をゲート端子の入力とし、ドレイン端子が前記第２送信端子と接続され、ソース端子が前記正極側共通電源線と接続されたｐチャネル型の第２トランジスタと、入力端子が前記第２受信端子と接続され、出力端子が前記負極側共通電源線と接続された第２電流源と、入力端子が前記第２受信端子と接続された第４論理反転回路と、前記過放電検出信号と前記第４論理反転回路の出力信号とを入力とし、これら両信号の否定論理和信号を前記第３論理反転回路に出力する第２否定論理和回路と、を備えるバッテリ状態監視回路と、前記複数のバッテリの各々に並列接続され、各バッテリに対応する前記バッテリ状態監視回路の制御端子から出力されるセルバランス信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替えるセルバランス用スイッチ回路と、第１外部端子と、第２外部端子と、充電用ｎチャネル型トランジスタと、放電用ｎチャネル型トランジスタと、一端が前記充電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記充電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第１バイアス用抵抗素子と、一端が前記放電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記放電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第２バイアス用抵抗素子と、カソード端子が前記充電用チャネル型トランジスタのゲート端子と接続されたダイオードと、を備え、前記バッテリ状態監視回路の第１電圧監視端子は各々に対応するバッテリの正極端子と接続され、前記第２電圧監視端子は各々に対応するバッテリの負極端子と接続され、前記第１送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第１受信端子と接続され、第２送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第２受信端子と接続され、前記第１受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第１送信端子と接続され、第２受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第２送信端子と接続されており、直列接続されたバッテリの内の一端のバッテリの正極端子は前記第１外部端子と接続され、前記一端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１受信端子及び第２受信端子は前記一端のバッテリの正極端子と接続され、直列接続されたバッテリの内の他端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１送信端子は前記ダイオードのアノード端子と接続され、第２送信端子は前記放電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、前記放電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子は前記他端のバッテリの負極端子と接続され、ドレイン端子は前記充電用ｎチャネル型トランジスタのドレイン端子と接続され、前記充電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子は前記第２外部端子と接続されている、ことを特徴とする。
また、バッテリ装置に係る第９の解決手段として、上記第７の解決手段において、前記バッテリ状態監視回路は、アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第１トランジスタのドレイン端子と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第１クランプ用ダイオードと、アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第１電流源の出力端子と接続された第２クランプ用ダイオードと、アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第２トランジスタのドレイン端子と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第３クランプ用ダイオードと、アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第２電流源の出力端子と接続された第４クランプ用ダイオードと、を備え、前記バッテリ状態監視回路における前記第１送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第１受信端子と抵抗素子を介して接続され、第２送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第２受信端子と抵抗素子を介して接続され、前記第１受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第１送信端子と抵抗素子を介して接続され、第２受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第２送信端子と抵抗素子を介して接続されていることを特徴とする。
また、バッテリ装置に係る第１０の解決手段として、上記第８の解決手段において、前記バッテリ状態監視回路は、アノード端子が前記第１トランジスタのドレイン端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第１クランプ用ダイオードと、アノード端子が前記第１電流源の入力端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続された第２クランプ用ダイオードと、アノード端子が前記第２トランジスタのドレイン端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第３クランプ用ダイオードと、アノード端子が前記第２電流源の入力端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続された第４クランプ用ダイオードと、を備え、前記バッテリ状態監視回路における前記第１送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第１受信端子と抵抗素子を介して接続され、第２送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第２受信端子と抵抗素子を介して接続され、前記第１受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第１送信端子と抵抗素子を介して接続され、第２受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第２送信端子と抵抗素子を介して接続されていることを特徴とする。
また、バッテリ装置に係る第１１の解決手段として、上記第７の解決手段において、前記バッテリ状態監視回路は、アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第１トランジスタのドレイン端子と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第１クランプ用ダイオードと、アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第１電流源の出力端子と接続された第２クランプ用ダイオードと、アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第２トランジスタのドレイン端子と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第３クランプ用ダイオードと、アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第２電流源の出力端子と接続された第４クランプ用ダイオードと前記第２クランプ用ダイオードのカソード端子と前記第１受信端子との間に接続された第１抵抗素子と、前記第４クランプ用ダイオードのカソード端子と前記第２受信端子との間に接続された第２抵抗素子と、を備えることを特徴とする。
また、バッテリ装置に係る第１２の解決手段として、上記第８の解決手段において、前記バッテリ状態監視回路は、アノード端子が前記第１トランジスタのドレイン端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第１クランプ用ダイオードと、アノード端子が前記第１電流源の入力端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続された第２クランプ用ダイオードと、アノード端子が前記第２トランジスタのドレイン端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第３クランプ用ダイオードと、アノード端子が前記第２電流源の入力端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続された第４クランプ用ダイオードと、前記第１クランプ用ダイオードのアノード端子と前記第１送信端子との間に接続された第１抵抗素子と、前記第３クランプ用ダイオードのアノード端子と前記第２送信端子との間に接続された第２抵抗素子と、を備えることを特徴とする。
本発明では、バッテリの電圧に基づいて前記バッテリの状態を検出するバッテリ状態検出回路と、前記バッテリの状態を示すバッテリ状態情報を外部に送信するための送信端子と、外部から他のバッテリのバッテリ状態情報を受信するための受信端子と、前記バッテリ状態情報の送信のために用いられると共に制御端子を除く他の２端子の内のいずれか一方の端子が前記送信端子と接続されたトランジスタを備えるバッテリ状態監視回路において、前記送信端子と前記トランジスタの一方の端子との間に、前記トランジスタの２端子間における寄生ダイオードに対して逆向きに接続されたダイオードを備える。これにより、トランジスタがオフ状態の場合に、寄生ダイオードを介してトランジスタの一方の端子と送信端子との間に流れる放電漏れ電流を防止することができる。すなわち、従来のようにバッテリ同士の電圧バランスの崩れは発生しないため、バッテリ交換に費やすコストや手間などのユーザの負担を解消することが可能である。
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。
〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。図１に示すように、第１実施形態に係るバッテリ装置は、直列接続されたｎ個のバッテリＢＴ1〜ＢＴn、各バッテリＢＴ1〜ＢＴn毎に並列接続されたｎ個のスイッチ（セルバランス用スイッチ回路）ＳＷ1〜ＳＷn、各バッテリＢＴ1〜ＢＴnに対応して個別に設けられたｎ個のバッテリ状態監視回路ＢＭ1〜ＢＭn、第１トランジスタ（充電用ｐチャネル型トランジスタ）１０、第２トランジスタ（放電用ｐチャネル型トランジスタ）１１、第１抵抗素子（第１バイアス用抵抗素子）２０、第２抵抗素子（第２バイアス用抵抗素子）２１、第１外部端子３０及び第２外部端子３１から構成されている。
バッテリ状態監視回路ＢＭ1は、過充電検出回路Ａ1、第１ＮＯＲ回路Ｂ1、第１出力トランジスタＣ1、ダイオードＤｏ1、第１インバータＤ1、第２インバータＥ1、第１電流源Ｆ1、過放電検出回路Ｇ1、第２ＮＯＲ回路Ｈ1、第２出力トランジスタＩ1、第３インバータＪ1、第４インバータＫ1、第２電流源Ｌ1、セルバランス回路Ｍ1、第１電圧監視端子ＰＡ1、第２電圧監視端子ＰＢ1、第１送信端子ＰＣ1、第２送信端子ＰＤ1、第１受信端子ＰＥ1、第２受信端子ＰＦ1及び制御端子ＰＧ1を備えている。また、このような構成要素を備えるバッテリ状態監視回路ＢＭ1は、１チップのＩＣ（半導体装置）として構成されている。
他のバッテリ状態監視回路ＢＭ2〜ＢＭnは、バッテリ状態監視回路ＢＭ1と同一の構成要素を備えているので符号のみを変えて図示する。例えば、バッテリ状態監視回路ＢＭ2における過充電検出回路の符号はＡ2とし、バッテリ状態監視回路ＢＭnにおける過充電検出回路の符号はＡnとする。他の構成要素についても同様である。
このようにバッテリ状態監視回路ＢＭ1〜ＢＭnは全て同一の回路構成となっているので、以下ではバッテリＢＴ1に対応するバッテリ状態監視回路ＢＭ1を代表的に用いて説明する。
バッテリ状態監視回路ＢＭ1において、第１電圧監視端子ＰＡ1は、バッテリＢＴ1の正極端子、スイッチＳＷ1の一方の端子と接続されている。また、この第１電圧監視端子ＰＡ1は、バッテリ状態監視回路ＢＭ1内の正極側共通電源線と接続されている。第２電圧監視端子ＰＢ1は、バッテリＢＴ1の負極端子、スイッチＳＷ1の他方の端子と接続されている。また、この第２電圧監視端子ＰＢ1は、バッテリ状態監視回路ＢＭ1内の負極側共通電源線と接続されている。以下では、バッテリ状態監視回路ＢＭ1内の正極側共通電源線をＶＤＤ1、負極側共通電源線をＶＳＳ1とし、バッテリ状態監視回路ＢＭ2内の正極側共通電源線をＶＤＤ2、負極側共通電源線をＶＳＳ2とし、以下同様に、バッテリ状態監視回路ＢＭn内の正極側共通電源線をＶＤＤn、負極側共通電源線をＶＳＳnとする。
過充電検出回路Ａ1は、一端が第１電圧監視端子ＰＡ1と接続され、他端が第２電圧監視端子ＰＢ1と接続されており、第１電圧監視端子ＰＡ1と第２電圧監視端子ＰＢ1との間の電圧（つまりバッテリＢＴ1の電圧）を検出し、バッテリＢＴ1の電圧が過充電電圧以上となった場合に、ハイレベルの過充電検出信号を第１ＮＯＲ回路Ｂ1の一方の入力端子に出力する。また、この過充電検出回路Ａ1は、バッテリＢＴ1の電圧が過充電電圧未満の場合に、ローレベルの過充電検出信号を第１ＮＯＲ回路Ｂ1に出力する。ここで、過充電電圧とは、充電可能な上限電圧を指す。なお、過充電検出回路Ａ1は、過放電検出回路Ｇ1からハイレベルの過放電検出信号が入力された場合に動作を停止する機能を有する。
第１ＮＯＲ回路Ｂ1は、上記過充電検出信号と第１インバータＤ1の出力信号とを入力とし、これら両信号の否定論理和信号を第１出力トランジスタＣ1のゲート端子に出力する。第１出力トランジスタＣ1は、ｎチャネル型ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタであり、ゲート端子は第１ＮＯＲ回路Ｂ1の出力端子と接続され、ドレイン端子はダイオードＤｏ1のカソード端子と接続され、ソース端子はＶＳＳ1と接続されている。ダイオードＤｏ1は、放電漏れ電流防止用のダイオードであり、カソード端子は第１出力トランジスタＣ1のドレイン端子と接続され、アノード端子は第１送信端子ＰＣ1と接続されている。
第１インバータＤ1は、第２インバータＥ1の出力信号の論理反転信号を第１ＮＯＲ回路Ｂ1に出力する。第２インバータＥ1は、入力端が第１受信端子ＰＥ1及び第１電流源Ｆ1の出力端と接続されており、当該入力端への入力信号の論理反転信号を第１インバータＤ1に出力する。第１電流源Ｆ1は、入力端がＶＤＤ1と接続され、出力端が第２インバータＥ1の入力端及び第１受信端子ＰＥ1と接続された電流源である。
過放電検出回路Ｇ1は、一端が第１電圧監視端子ＰＡ1と接続され、他端が第２電圧監視端子ＰＢ1と接続されており、第１電圧監視端子ＰＡ1と第２電圧監視端子ＰＢ1との間の電圧（つまりバッテリＢＴ1の電圧）を検出し、バッテリＢＴ1の電圧が過放電電圧未満となった場合に、ハイレベルの過放電検出信号を第２ＮＯＲ回路Ｈ1の一方の入力端子、過充電検出回路Ａ1及びセルバランス回路Ｍ1に出力する。また、この過放電検出回路Ｇ1は、バッテリＢＴ1の電圧が過放電電圧以上の場合に、ローレベルの過放電検出信号を出力する。ここで、過放電電圧とは、放電可能な下限電圧を指す。
第２ＮＯＲ回路Ｈ1は、上記過放電検出信号と第３インバータＪ1の出力信号とを入力とし、これら両信号の否定論理和信号を第２出力トランジスタＩ1のゲート端子に出力する。第２出力トランジスタＩ1は、ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタであり、ゲート端子は第２ＮＯＲ回路Ｈ1の出力端子と接続され、ドレイン端子は第２送信端子ＰＤ1と接続され、ソース端子はＶＳＳ1と接続されている。
第３インバータＪ1は、第４インバータＫ1の出力信号の論理反転信号を第２ＮＯＲ回路Ｈ1出力する。第４インバータＫ1は、入力端が第２受信端子ＰＦ1及び第２電流源Ｌ1の出力端と接続されており、当該入力端への入力信号の論理反転信号を第４インバータＫ1に出力する。第２電流源Ｌ1は、入力端がＶＤＤ1と接続され、出力端が第４インバータＬ1の入力端及び第２受信端子ＰＦ1と接続された電流源である。
セルバランス回路Ｍ1は、一端が第１電圧監視端子ＰＡ1と接続され、他端が第２電圧監視端子ＰＢ1と接続されており、第１電圧監視端子ＰＡ1と第２電圧監視端子ＰＢ1との間の電圧（つまりバッテリＢＴ1の電圧）を検出し、バッテリＢＴ1の電圧がセルバランス電圧以上となった場合に、セルバランス信号を制御端子ＰＧ1を介してスイッチＳＷ1に出力する。また、このセルバランス回路Ｍ1は、バッテリＢＴ1の電圧がセルバランス電圧未満の場合、ローレベルのセルバランス信号を制御端子ＰＧ1を介してスイッチＳＷ1に出力する。ここで、セルバランス電圧とは、バッテリＢＴ1が過充電状態に近い状態となる時の過充電電圧以下の電圧（バッテリＢＴ1の電圧を他のバッテリの電圧に揃えてセルバランスをとり始める時の電圧）を指す。なお、このセルバランス回路Ｍ1は、過放電検出回路Ｇ1からハイレベルの過放電検出信号が入力された場合に動作を停止する機能を有する。
第１送信端子ＰＣ1は、第１トランジスタ１０のゲート端子及び第１抵抗素子２０の一端と接続されている。第２送信端子ＰＤ1は、第２トランジスタ１１のゲート端子及び第２抵抗素子２１の一端と接続されている。第１受信端子ＰＥ1は、バッテリ状態監視回路ＢＭ2の第１送信端子ＰＣ2と接続されている。第２受信端子ＰＦ1は、バッテリ状態監視回路ＢＭ2の第２送信端子ＰＤ2と接続されている。
また、バッテリ状態監視回路ＢＭ2の第１受信端子ＰＥ2は、バッテリ状態監視回路ＢＭ3の第１送信端子ＰＣ3と接続され、バッテリ状態監視回路ＢＭ2の第２受信端子ＰＦ2は、バッテリ状態監視回路ＢＭ3の第２送信端子ＰＤ3と接続されている。以下同様に、バッテリ状態監視回路ＢＭ3〜ＢＭnにおいて、上段側（バッテリＢＴ1側）のバッテリ状態監視回路の第１受信端子と下段側（バッテリＢＴn側）のバッテリ状態監視回路の第１送信端子とが接続され、上段側のバッテリ状態監視回路の第２受信端子と下段側のバッテリ状態監視回路の第２送信端子とが接続されている。なお、最下段であるバッテリ状態監視回路ＢＭnの第１受信端子ＰＥn及び第２受信端子ＰＦnはバッテリＢＴnの負極端子と接続されている。
スイッチＳＷ1は、バッテリＢＴ1と並列に接続されており、制御端子ＰＧ1を介して入力されるセルバランス信号に応じて、２端子間（つまりバッテリＢＴ1の正極端子と負極端子との間）の接続／非接続を切り替えるものである。なお、このスイッチＳＷ1は、セルバランス信号が入力された場合にオン、つまり２端子間を接続状態に切り替える。他のスイッチＳＷ2〜ＳＷnについても同様である。
第１トランジスタ１０は、ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタであり、ゲート端子はバッテリ状態監視回路ＢＭ1の第１送信端子ＰＣ1及び第１抵抗素子２０の一端と接続され、ドレイン端子は第２トランジスタ１１のドレイン端子と接続され、ソース端子は第１抵抗素子２０の他端及び第１外部端子３０と接続されている。第２トランジスタ１１は、ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタであり、ゲート端子はバッテリ状態監視回路ＢＭ1の第２送信端子ＰＤ1及び第２抵抗素子２１の一端と接続され、ドレイン端子は第１トランジスタ１０のドレイン端子と接続され、ソース端子は第２抵抗素子２１の他端及びバッテリＢＴ1の正極端子と接続されている。一方、第２外部端子３１は、最下段のバッテリＢＴnの負極端子と接続されている。
このように構成された本バッテリ装置は、第１外部端子３０と第２外部端子３１との間に負荷または充電器を接続することにより、放電または充電を行うものである。
次に、上記のように構成された第１実施形態に係るバッテリ装置の動作について説明する。
（通常状態時）
まず、通常状態時、つまりバッテリＢＴ1〜ＢＴnの全ての電圧が、過充電電圧未満且つ過放電電圧以上の範囲に含まれている場合について説明する。このような通常状態時において、バッテリ状態監視回路ＢＭ1の過充電検出回路Ａ1は、ローレベルの過充電検出信号を第１ＮＯＲ回路Ｂ1に出力する。
この時、バッテリ状態監視回路ＢＭ2の第１出力トランジスタＣ2はオンとなっているため（この理由については後述する）、バッテリ状態監視回路ＢＭ1の第２インバータＥ1の入力端子はローレベルとなり、第１インバータＤ1からローレベルの出力信号が第１ＮＯＲ回路Ｂ1に出力される。第１ＮＯＲ回路Ｂ1は、ローレベルの過充電検出信号とローレベルの第１インバータＤ1の出力信号が入力されるため、ハイレベルの否定論理和信号を第１出力トランジスタＣ1のゲート端子に出力する。これにより、第１出力トランジスタＣ1はオンとなるため、第１送信端子ＰＣ1はローレベルとなり、第１トランジスタ１０はオンとなる。
ここで、バッテリ状態監視回路ＢＭ2の第１出力トランジスタＣ2がオンとなっている理由について説明する。最下段のバッテリ状態監視回路ＢＭnの第１受信端子ＰＥnはバッテリＢＴnの負極端子と接続されているため、第２インバータＥnの入力端子は常にローレベルとなっている。従って、第１インバータＤnは、常にローレベルの出力信号を第１ＮＯＲ回路Ｂnに出力し、過充電検出回路Ａnは、ローレベルの過充電検出信号を第１ＮＯＲ回路Ｂnに出力する。これにより、第１ＮＯＲ回路Ｂnは、ハイレベルの否定論理和信号を第１出力トランジスタＣnのゲート端子に出力し、バッテリ状態監視回路ＢＭnの第１出力トランジスタＣnはオンとなる。
これにより、バッテリ状態監視回路ＢＭn-1の第２インバータＥn-1の入力端子はローレベルとなり、第１インバータＤn-1からローレベルの出力信号が第１ＮＯＲ回路Ｂn-1に出力される。一方、過充電検出回路Ａn-1は、ローレベルの過充電検出信号を第１ＮＯＲ回路Ｂn-1に出力するので、第１ＮＯＲ回路Ｂn-1は、ハイレベルの否定論理和信号を第１出力トランジスタＣn-1のゲート端子に出力する。これにより、バッテリ状態監視回路ＢＭn-1の第１出力トランジスタＣn-1はオンとなる。
上記のような動作が上段側のバッテリ状態監視回路と下段側のバッテリ状態監視回路とで繰り返され、バッテリ状態監視回路ＢＭ2の第１出力トランジスタＣ2がオンとなるのである。
また、このような通常状態時において、バッテリ状態監視回路ＢＭ1の過放電検出回路Ｇ1は、ローレベルの過放電検出信号を第２ＮＯＲ回路Ｈ1に出力する。この時、バッテリ状態監視回路ＢＭ2の第２出力トランジスタＩ2もオンとなっているため、バッテリ状態監視回路ＢＭ1の第４インバータＫ1の入力端子はローレベルとなり、第３インバータＪ1からローレベルの出力信号が第２ＮＯＲ回路Ｈ1に出力される。第２ＮＯＲ回路Ｈ1は、ローレベルの過放電検出信号とローレベルの第３インバータＪ1の出力信号が入力されるため、ハイレベルの否定論理和信号を第２出力トランジスタＩ1のゲート端子に出力する。これにより、第２出力トランジスタＩ1はオンとなるため、第２送信端子ＰＤ1はローレベルとなり、第２トランジスタ１１はオンとなる。
以上のように通常状態時においては、第１トランジスタ１０及び第２トランジスタ１１がオンとなるため、バッテリ装置は充電及び放電可能な状態となる。
（過充電状態時）
次に、過充電状態時、つまり、第１外部端子３０と第２外部端子３１との間に充電器が接続されてバッテリＢＴ1〜ＢＴnが充電され、これらバッテリＢＴ1〜ＢＴnの少なくとも１つの電圧が過充電電圧以上となった場合について説明する。なお、以下では、バッテリＢＴ2の電圧が過充電電圧以上となった場合を想定して説明する。
この場合、バッテリ状態監視回路ＢＭ2の過充電検出回路Ａ2は、ハイレベルの過充電検出信号を第１ＮＯＲ回路Ｂ2に出力する。この時、第１インバータＤ2からはローレベルの出力信号が出力されているため、第１ＮＯＲ回路Ｂ2はローレベルの否定論理和信号を第１出力トランジスタＣ2のゲート端子に出力する。これにより、第１出力トランジスタＣ2はオフとなる。
つまり、第１電流源Ｆ1によって第２インバータＥ1の入力端子はハイレベルにプルアップされ、第１インバータＤ1からハイレベルの出力信号が第１ＮＯＲ回路Ｂ1に出力される。一方、過充電検出回路Ａ1は、ローレベルの過充電検出信号を第１ＮＯＲ回路Ｂ1に出力するため、第１ＮＯＲ回路Ｂ1は、ローレベルの否定論理和信号を第１出力トランジスタＣ1のゲート端子に出力する。これにより、第１出力トランジスタＣ1はオフとなる。
上記のように第１出力トランジスタＣ1がオフになると、第１トランジスタ１０のゲートは第１抵抗素子２０によってハイレベルとなり、第１トランジスタ１０はオフとなるので、充電器からの充電が禁止されることになる。
なお、上記の説明は、バッテリＢＴ2の電圧が過充電電圧以上となった場合を想定したものであるが、他のバッテリの電圧が過充電電圧以上となった場合も同様である。つまり、過充電状態となったバッテリに対応するバッテリ状態監視回路から過充電状態が生じたことを上段側のバッテリ状態監視回路に通信し、このような通信が最上段であるバッテリ状態監視回路ＢＭ1まで到達することにより、第１トランジスタ１０はオフとなり、充電器からの充電が禁止される。
（過放電状態時）
次に、過放電状態時、つまり、第１外部端子３０と第２外部端子３１との間に負荷が接続されてバッテリＢＴ1〜ＢＴnが放電し、これらバッテリＢＴ1〜ＢＴnの少なくとも１つの電圧が過放電電圧未満となった場合について説明する。なお、以下では、バッテリＢＴ2の電圧が過放電電圧未満となった場合を想定して説明する。
この場合、バッテリ状態監視回路ＢＭ2の過放電検出回路Ｇ2は、ハイレベルの過放電検出信号を第２ＮＯＲ回路Ｈ2に出力する。この時、第３インバータＪ2からはローレベルの出力信号が出力されているため、第２ＮＯＲ回路Ｈ2はローレベルの否定論理和信号を第２出力トランジスタＩ2のゲート端子に出力する。これにより、第２出力トランジスタＩ2はオフとなる。
つまり、第２電流源Ｌ1によって第４インバータＫ1の入力端子はハイレベルにプルアップされ、第３インバータＪ1からハイレベルの出力信号が第２ＮＯＲ回路Ｈ1に出力される。一方、過放電検出回路Ｇ1は、ローレベルの過放電検出信号を第２ＮＯＲ回路Ｈ1に出力するため、第２ＮＯＲ回路Ｈ1は、ローレベルの否定論理和信号を第２出力トランジスタＩ1のゲート端子に出力する。これにより、第２出力トランジスタＩ1はオフとなる。
上記のように第２出力トランジスタＩ1がオフになると、第２トランジスタ１１のゲートは第２抵抗素子２１によってハイレベルとなり、第２トランジスタ１１はオフとなるので、負荷への放電が禁止されることになる。
また、このような過放電状態時において、過放電状態を検出した過放電検出回路Ｇ2は、ハイレベルの過放電検出信号を過充電検出回路Ａ2及びセルバランス回路Ｍ2に出力する。これにより、過充電検出回路Ａ2及びセルバランス回路Ｍ2は動作を停止するため、消費電力の低減を図ることができる。また、第１電圧監視端子ＰＡ2はバッテリ状態監視回路ＢＭ2のＶＤＤ電源端子を兼ねており、バッテリ状態監視回路ＢＭ2はバッテリＢＴ2から電源が供給されているので、放電しすぎているバッテリＢＴ2の電圧が低くなり、その分、バッテリ状態監視回路ＢＭ2の消費電力も小さくなる。
ここで、各バッテリで特性バラツキが生じたことにより、放電中にバッテリＢＴ2の電圧が他のバッテリの電圧よりも早く低くなっている場合、バッテリ状態監視回路ＢＭ2の過放電検出回路Ｇ2が他のバッテリ状態監視回路よりも早く過放電検出信号を出力することになる。すると、第２トランジスタ１１がオフし、放電が禁止される。この時、バッテリ状態監視回路ＢＭ2は他のバッテリ状態監視回路よりも消費電力が小さくなる。消費電力が小さくなった分、バッテリＢＴ2は他のバッテリよりも放電スピードが遅くなり、他のバッテリは今まで通りに放電する。よって、放電しすぎているバッテリＢＴ2の放電スピードが遅くなるので、バッテリ装置は各バッテリの電圧を揃える（セルバランスをとる）ことができる。
なお、上記の説明は、バッテリＢＴ2の電圧が過放電電圧未満となった場合を想定したものであるが、他のバッテリの電圧が過放電電圧未満となった場合も同様である。つまり、過放電状態となったバッテリに対応するバッテリ状態監視回路から過放電状態が生じたことを上段側のバッテリ状態監視回路に通信し、このような通信が最上段であるバッテリ状態監視回路ＢＭ1まで到達することにより、第２トランジスタ１１はオフとなり、負荷への放電が禁止される。
（セルバランス状態時）
次に、セルバランス状態時、つまり、第１外部端子３０と第２外部端子３１との間に充電器が接続されてバッテリＢＴ1〜ＢＴnが充電され、これらバッテリＢＴ1〜ＢＴnの少なくとも１つの電圧がセルバランス電圧以上となった場合について説明する。なお、以下では、バッテリＢＴ2の電圧がセルバランス電圧以上となった場合を想定して説明する。
この場合、バッテリ状態監視回路ＢＭ2のセルバランス回路Ｍ2は、セルバランス信号を制御端子ＰＧ2を介してスイッチＳＷ2に出力する。これにより、スイッチＳＷ2はオンし、充電されているバッテリＢＴ2はスイッチＳＷ2を介して放電する。
ここで、各バッテリで特性バラツキが生じたことにより、充電中にバッテリＢＴ2の電圧が他のバッテリの電圧よりも早く高くなっている場合、バッテリ状態監視回路ＢＭ2が他のバッテリ状態監視回路よりも早くセルバランス信号を出力することになる。すると、スイッチＳＷ2が他のスイッチよりも早くオンし、バッテリＢＴ2は他のバッテリと充電量の変化が異なることになる。例えば、バッテリＢＴ2は他のバッテリよりも充電スピードが遅くなり、他のバッテリは今まで通りに充電される。または、バッテリＢＴ2は放電し、他のバッテリは今まで通りに充電される。よって、充電されすぎているバッテリＢＴ2の充電スピードが遅くなるので、または、充電されすぎているバッテリＢＴ2が放電するので、バッテリ装置はセルバランスをとることができる。
以下、上記のような動作を前提として、バッテリ状態監視回路ＢＭ1にダイオードＤｏ1を設けることにより放電漏れ電流を防ぐことのできる理由について説明する。図２は、ダイオードＤｏ1を設けなかった場合のバッテリ装置の回路構成を示している。例えば、図２において、負荷への放電中にバッテリＢＴ1が過放電状態となり、第２トランジスタ１１がオフとなった場合を想定する。この場合、最上段のバッテリ状態監視回路ＢＭ1の第１出力トランジスタＣ1はオフ状態となるが、第１出力トランジスタＣ1のドレイン・ゲート間にはカソード端子をドレイン側、アノード端子をソース側とする寄生ダイオードが存在するため、図２に示すような電流経路が形成される。これにより、バッテリＢＴ2〜ＢＴnの放電は停止せず、放電漏れ電流が生じてしまうことになる。一方、第１実施形態のバッテリ状態監視回路ＢＭ1によれば、第１出力トランジスタＣ1の寄生ダイオードに対して逆方向のダイオードＤｏ1を設けているため、図２に示すような放電漏れ電流の発生を防止することができる。
以上のように、第１実施形態に係るバッテリ装置では、放電漏れ電流の発生を防止することができ、従来のようにバッテリ同士の電圧バランスの崩れは発生しないため、バッテリ交換に費やすコストや手間などのユーザの負担を解消することが可能である。
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態に係るバッテリ装置について説明する。上記第１実施形態では、バッテリ状態監視回路における第１出力トランジスタ及び第２出力トランジスタとしてｎチャネル型ＭＯＳトランジスタを使用した場合を想定して説明した。これに対し、第２実施形態では、第１出力トランジスタ及び第２出力トランジスタとしてｐチャネル型ＭＯＳトランジスタを使用した場合のバッテリ装置について説明する。
図３は、第２実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。この図３において、図１と同様の構成要素には同一符号を付し説明を省略する。なお、図１と区別するために、バッテリ状態監視回路の符号をＢＭＡ1〜ＢＭＡnとし、第１トランジスタの符号を１２、第２トランジスタの符号を１３、第１抵抗素子の符号を２２、第２抵抗素子の符号を２３とする。また、これらバッテリ状態監視回路ＢＭＡ1〜ＢＭＡnの回路構成は同一であるので、最下段のバッテリ状態監視回路ＢＭＡnを代表的に用いて説明する。
第２実施形態におけるバッテリ状態監視回路ＢＭＡnは、過充電検出回路Ａn、第１ＮＯＲ回路Ｂn、第１インバータＱn、第１出力トランジスタＲn、ダイオードＤｏn、第２インバータＳn、第１電流源Ｔn、過放電検出回路Ｇn、第２ＮＯＲ回路Ｈn、第３インバータＵn、第２出力トランジスタＶn、第４インバータＷn、第２電流源Ｘn、セルバランス回路Ｍn、第１電圧監視端子ＰＡn、第２電圧監視端子ＰＢn、第１送信端子ＰＣn、第２送信端子ＰＤn、第１受信端子ＰＥn、第２受信端子ＰＦn及び制御端子ＰＧnを備えている。なお、このような構成要素を備えるバッテリ状態監視回路ＢＭＡnは、１チップのＩＣとして構成されている。
第１ＮＯＲ回路Ｂnは、過充電検出回路Ａnから出力される過充電検出信号と第２インバータＳnの出力信号とを入力とし、これら両信号の否定論理和信号を第１インバータＱnに出力する。第１インバータＱnは、上記第１ＮＯＲ回路Ｂnから入力される否定論理和信号の論理反転信号を第１出力トランジスタＲnのゲート端子に出力する。第１出力トランジスタＲnは、ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタであり、ゲート端子は第１インバータＱnの出力端子と接続され、ドレイン端子はダイオードＤｏnのアノード端子と接続され、
ソース端子はＶＤＤnと接続されている。ダイオードＤｏnは、放電漏れ電流防止用のダイオードであり、アノード端子は第１出力トランジスタＲnのドレイン端子と接続され、カソード端子は第１送信端子ＰＣnと接続されている。
第２インバータＳnは、入力端が第１受信端子ＰＥn及び第１電流源Ｔnの入力端と接続されており、当該入力端への入力信号の論理反転信号を第１ＮＯＲ回路Ｂnに出力する。第１電流源Ｔnは、入力端が第１受信端子ＰＥn及び第２インバータＳnの入力端と接続され、出力端がＶＳＳnと接続された電流源である。
第２ＮＯＲ回路Ｈnは、過放電検出回路Ｇnから出力される過放電検出信号と第４インバータＷnの出力信号とを入力とし、これら両信号の否定論理和信号を第３インバータＵnに出力する。第３インバータＵnは、上記第２ＮＯＲ回路Ｈnから入力される否定論理和信号の論理反転信号を第２出力トランジスタＶnのゲート端子に出力する。第２出力トランジスタＶnは、ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタであり、ゲート端子は第３インバータＵnの出力端子と接続され、ドレイン端子は第２送信端子ＰＤnと接続され、ソース端子はＶＤＤnと接続されている。
第４インバータＷnは、入力端が第２受信端子ＰＦn及び第２電流源Ｘnの入力端と接続されており、当該入力端への入力信号の論理反転信号を第２ＮＯＲ回路Ｈnに出力する。第２電流源Ｘnは、入力端が第２受信端子ＰＦn及び第４インバータＷnの入力端と接続され、出力端がＶＳＳnと接続された電流源である。
第１送信端子ＰＣnは、第１トランジスタ１２のゲート端子及び第１抵抗素子２２の一端と接続されている。第２送信端子ＰＤnは、第２トランジスタ１３のゲート端子及び第２抵抗素子２３の一端と接続されている。第１受信端子ＰＥnは、バッテリ状態監視回路ＢＭＡn-1の第１送信端子ＰＣn-1と接続されている。第２受信端子ＰＦnは、バッテリ状態監視回路ＢＭＡn-1の第２送信端子ＰＤn-1と接続されている。
同様に、他のバッテリ状態監視回路において、下段側（バッテリＢＴn側）のバッテリ状態監視回路の第１受信端子と上段側（バッテリＢＴ1側）のバッテリ状態監視回路の第１送信端子とが接続され、下段側のバッテリ状態監視回路の第２受信端子と上段側のバッテリ状態監視回路の第２送信端子とが接続されている。なお、最上段であるバッテリ状態監視回路ＢＭＡ1の第１受信端子ＰＥ1及び第２受信端子ＰＦ1はバッテリＢＴ1の正極端子と接続されている。
第１トランジスタ１２は、ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタであり、ゲート端子はバッテリ状態監視回路ＢＭＡnの第１送信端子ＰＣn及び第１抵抗素子２２の一端と接続され、ドレイン端子は第２トランジスタ１３のドレイン端子と接続され、ソース端子は第１抵抗素子２２の他端及びバッテリＢＴnの負極端子と接続されている。第２トランジスタ１３は、ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタであり、ゲート端子はバッテリ状態監視回路ＢＭＡnの第２送信端子ＰＤn及び第２抵抗素子２３の一端と接続され、ドレイン端子は第２トランジスタ１２のドレイン端子と接続され、ソース端子は第２抵抗素子２３の他端及び第２外部端子３１と接続されている。一方、第１外部端子３０は、最上段のバッテリＢＴ1の正極端子と接続されている。
次に、上記のように構成された第２実施形態に係るバッテリ装置の動作について説明する。なお、セルバランス状態時の動作は第１実施形態と同様なので説明を省略する。
（通常状態時）
まず、通常状態時、つまりバッテリＢＴ1〜ＢＴnの全ての電圧が、過充電電圧未満且つ過放電電圧以上の範囲に含まれている場合について説明する。このような通常状態時において、バッテリ状態監視回路ＢＭＡnの過充電検出回路Ａnは、ローレベルの過充電検出信号を第１ＮＯＲ回路Ｂnに出力する。
この時、バッテリ状態監視回路ＢＭＡn-1の第１出力トランジスタＲn-1はオンとなっているため（この理由については後述する）、バッテリ状態監視回路ＢＭＡnにおける第２インバータＳnの入力端はハイレベルとなり、第２インバータＳnからローレベルの出力信号が第１ＮＯＲ回路Ｂnに出力される。第１ＮＯＲ回路Ｂnは、ハイレベルの否定論理和信号を第１インバータＱnに出力し、第１インバータＱnはローレベルの論理反転信号を第１出力トランジスタＲnのゲート端子に出力する。これにより、第１出力トランジスタＲnはオンとなるため、第１送信端子ＰＣnはハイレベルとなり、第１トランジスタ１２はオンとなる。
ここで、バッテリ状態監視回路ＢＭＡn-1の第１出力トランジスタＲn-1がオンとなっている理由について説明する。最上段のバッテリ状態監視回路ＢＭＡ1の第１受信端子ＰＥ1はバッテリＢＴ1の正極端子と接続されているため、第２インバータＳ1の入力端は常にハイレベルとなっている。従って、第２インバータＳ1は、常にローレベルの出力信号を第１ＮＯＲ回路Ｂ1に出力し、過充電検出回路Ａ1は、ローレベルの過充電検出信号を第１ＮＯＲ回路Ｂ1に出力する。これにより、第１ＮＯＲ回路Ｂ1は、ハイレベルの否定論理和信号を第１インバータＱ1に出力し、第１インバータＱ1はローレベルの論理反転信号を第１出力トランジスタＲ1のゲート端子に出力する。これにより、バッテリ状態監視回路ＢＭＡ1の第１出力トランジスタＲ1はオンとなる。
この時、バッテリ状態監視回路ＢＭＡ1の下段側であるバッテリ状態監視回路ＢＭＡ2における第２インバータＳ2の入力端はハイレベルとなり、第２インバータＳ2からローレベルの出力信号が第１ＮＯＲ回路Ｂ2に出力される。過充電検出回路Ａ2は、ローレベルの過充電検出信号を出力するので、第１ＮＯＲ回路Ｂ2は、ハイレベルの否定論理和信号を第１インバータＱ2に出力し、第１インバータＱ2はローレベルの論理反転信号を第１出力トランジスタＲ2のゲート端子に出力する。これにより、第１出力トランジスタＲ2はオンとなる。
上記のような動作が上段側のバッテリ状態監視回路と下段側のバッテリ状態監視回路とで繰り返され、バッテリ状態監視回路ＢＭＡn-1の第１出力トランジスタＲn-1がオンとなるのである。
また、このような通常状態時において、バッテリ状態監視回路ＢＭＡnの過放電検出回路Ｇnは、ローレベルの過放電検出信号を第２ＮＯＲ回路Ｈnに出力する。この時、バッテリ状態監視回路ＢＭＡn-1の第２出力トランジスタＶn-1もオンとなっているため、バッテリ状態監視回路ＢＭＡnにおける第４インバータＷnの入力端はハイレベルとなり、第４インバータＷnからローレベルの出力信号が第２ＮＯＲ回路Ｈnに出力される。第２ＮＯＲ回路Ｈnは、ハイレベルの否定論理和信号を第３インバータＵnに出力し、第３インバータＵnはローレベルの論理反転信号を第２出力トランジスタＶnのゲート端子に出力する。これにより、第２出力トランジスタＶnはオンとなるため、第２送信端子ＰＤnはハイレベルとなり、第２トランジスタ１３はオンとなる。
以上のように通常状態時においては、第１トランジスタ１２及び第２トランジスタ１３がオンとなるため、バッテリ装置は充電及び放電可能な状態となる。
（過充電状態時）
次に、過充電状態時、つまり、第１外部端子３０と第２外部端子３１との間に充電器が接続されてバッテリＢＴ1〜ＢＴnが充電され、これらバッテリＢＴ1〜ＢＴnの少なくとも１つの電圧が過充電電圧以上となった場合について説明する。なお、以下では、バッテリＢＴn-1の電圧が過充電電圧以上となった場合を想定して説明する。
この場合、バッテリ状態監視回路ＢＭＡn-1の過充電検出回路Ａn-1は、ハイレベルの過充電検出信号を第１ＮＯＲ回路Ｂn-1に出力する。この時、第２インバータＳn-1からはローレベルの出力信号が出力されているため、第１ＮＯＲ回路Ｂn-1はローレベルの否定論理和信号を第１インバータＱn-1に出力し、第１インバータＱn-1はハイレベルの論理反転信号を第１出力トランジスタＲn-1のゲート端子に出力する。これにより、第１出力トランジスタＲn-1はオフとなる。
つまり、第１電流源Ｔnによって第２インバータＳnの入力端子はローレベルにプルダウンされ、第２インバータＳnからハイレベルの出力信号が第１ＮＯＲ回路Ｂnに出力される。一方、過充電検出回路Ａnは、ローレベルの過充電検出信号を第１ＮＯＲ回路Ｂnに出力するため、第１ＮＯＲ回路Ｂnは、ローレベルの否定論理和信号を第１インバータＱnに出力し、第１インバータＱnはハイレベルの論理反転信号を第１出力トランジスタＲnのゲート端子に出力する。これにより、第１出力トランジスタＲnはオフとなる。
上記のように第１出力トランジスタＲnがオフとなると、第１トランジスタ１２のゲートは第１抵抗素子２２によりローレベルとなり、第１トランジスタ１２はオフとなるので、充電器からの充電が禁止されることになる。
なお、上記の説明は、バッテリＢＴn-1の電圧が過充電電圧以上となった場合を想定したものであるが、他のバッテリの電圧が過充電電圧以上となった場合も同様である。つまり、過充電状態となったバッテリに対応するバッテリ状態監視回路から過充電状態が生じたことを下段側のバッテリ状態監視回路に通信し、このような通信が最下段であるバッテリ状態監視回路ＢＭＡnまで到達することにより、第１トランジスタ１２はオフとなり、充電器からの充電が禁止される。
（過放電状態時）
次に、過放電状態時、つまり、第１外部端子３０と第２外部端子３１との間に負荷が接続されてバッテリＢＴ1〜ＢＴnが放電し、これらバッテリＢＴ1〜ＢＴnの少なくとも１つの電圧が過放電電圧未満となった場合について説明する。なお、以下では、バッテリＢＴn-1の電圧が過放電電圧未満となった場合を想定して説明する。
この場合、バッテリ状態監視回路ＢＭＡn-1の過放電検出回路Ｇn-1は、ハイレベルの過放電検出信号を第２ＮＯＲ回路Ｈn-1に出力する。この時、第４インバータＷn-1からはローレベルの出力信号が出力されているため、第２ＮＯＲ回路Ｈn-1はローレベルの否定論理和信号を第３インバータＵn-1に出力し、第３インバータＵn-1はハイレベルの論理反転信号を第２出力トランジスタＶn-1のゲート端子に出力する。これにより、第２出力トランジスタＶn-1はオフとなる。
つまり、第２電流源Ｘnによって第４インバータＷnの入力端子はローレベルにプルダウンされ、第４インバータＷnからハイレベルの出力信号が第２ＮＯＲ回路Ｈnに出力される。一方、過放電検出回路Ｇnは、ローレベルの過放電検出信号を第２ＮＯＲ回路Ｈnに出力するため、第２ＮＯＲ回路Ｈnは、ローレベルの否定論理和信号を第３インバータＵnに出力し、第３インバータＵnはハイレベルの論理反転信号を第２出力トランジスタＶnのゲート端子に出力する。これにより、第２出力トランジスタＶnはオフとなる。
上記のように第２出力トランジスタＶnがオフとなると、第２トランジスタ１３のゲートは第２抵抗素子２３によりローベルとなり、第２トランジスタ１３はオフとなるので、負荷への放電が禁止されることになる。
なお、上記の説明は、バッテリＢＴn-1の電圧が過放電電圧未満となった場合を想定したものであるが、他のバッテリの電圧が過放電電圧未満となった場合も同様である。つまり、過放電状態となったバッテリに対応するバッテリ状態監視回路から過放電状態が生じたことを下段側のバッテリ状態監視回路に通信し、このような通信が最下段であるバッテリ状態監視回路ＢＭＡnまで到達することにより、第２トランジスタ１３はオフとなり、負荷への放電が禁止される。
以下、上記のような動作を前提として、バッテリ状態監視回路ＢＭＡnにダイオードＤｏnを設けることにより放電漏れ電流を防ぐことのできる理由について説明する。図４は、ダイオードＤｏnを設けなかった場合のバッテリ装置の回路構成を示している。例えば、図４において、負荷への放電中にバッテリＢＴnが過放電状態となり、第２トランジスタ１３がオフとなった場合を想定する。この場合、バッテリ状態監視回路ＢＭＡnの第１出力トランジスタＲnはオフ状態となるが、第１出力トランジスタＲnのドレイン・ゲート間にはカソード端子をソース側、アノード端子をドレイン側とする寄生ダイオードが存在するため、図４に示すような電流経路が形成される。これにより、バッテリＢＴ1〜ＢＴnー1の放電は停止せず、放電漏れ電流が生じてしまうことになる。一方、第２実施形態にのバッテリ状態監視回路ＢＭＡnによれば、第１出力トランジスタＲnの寄生ダイオードに対して逆方向のダイオードＤｏnを設けているため、図４に示すような放電漏れ電流の発生を防止することができる。
以上のように、第２実施形態に係るバッテリ装置では、第１実施形態と同様に、放電漏れ電流の発生を防止することができ、従来のようにバッテリ同士の電圧バランスの崩れは発生しないため、バッテリ交換に費やすコストや手間などのユーザの負担を解消することが可能である。
〔第３実施形態〕
次に、第３実施形態に係るバッテリ装置について説明する。図５は、第３実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。この図に示すように、第３実施形態では、第１実施形態のバッテリ状態監視回路に、２つのダイオードを設けた構成となっている。すなわち、バッテリ状態監視回路の符号をＢＭＢ1〜ＢＭＢnとすると、バッテリ状態監視回路ＢＭＢ1は、第１実施形態の構成要素に加えて、第１ダイオード（第１クランプ用ダイオード）Ｄａ1、第２ダイオード（第２クランプ用ダイオード）Ｄｂ1、第３ダイオード（第３クランプ用ダイオード）Ｄｃ1及び第４ダイオード（第４クランプ用ダイオード）Ｄｄ1を新たに備えている。他のバッテリ状態監視回路も同様である。以下では、バッテリ状態監視回路ＢＭＢ1を代表的に用いて説明する。
第１ダイオードＤａ1は、アノード端子がＶＳＳ1と接続され、カソード端子が第１出力トランジスタＣ1のドレイン端子と接続されており、バッテリ状態監視回路の耐圧を越えるような電圧（例えば４．５Ｖ）に相当する逆方向電圧がアノード端子とカソード端子との間に印加された場合に逆方向電流を生じるような特性を有している。第２ダイオードＤｂ1は、アノード端子がＶＳＳ1と接続され、カソード端子が第２インバータＥ1の入力端と接続されている。なお、第２ダイオードＤｂ1の電圧降下分を０．７Ｖとする。
第３ダイオードＤｃ1は、アノード端子がＶＳＳ1と接続され、カソード端子が第２出力トランジスタＩ1のドレイン端子と接続されており、バッテリ状態監視回路の耐圧を越えるような電圧に相当する逆方向電圧がアノード端子とカソード端子との間に印加された場合に逆方向電流を生じるような特性を有している。第４ダイオードＤｄ1は、アノード端子がＶＳＳ1と接続され、カソード端子が第４インバータＫ1の入力端と接続されている。なお、第４ダイオードＤｄ1の電圧降下分を０．７Ｖとする。
また、下段側のバッテリ状態監視回路の第１送信端子と上段側のバッテリ状態監視回路の第１受信端子との間、さらに下段側のバッテリ状態監視回路の第２送信端子と上段側のバッテリ状態監視回路の第２受信端子との間に抵抗素子が接続されている。具体的には、バッテリ状態監視回路ＢＭＢ2の第１送信端子ＰＣ2とバッテリ状態監視回路ＢＭＢ1の第１受信端子ＰＥ1との間には抵抗素子Ｒａ1が接続されており、バッテリ状態監視回路ＢＭＢ2の第２送信端子ＰＤ2とバッテリ状態監視回路ＢＭＢ1の第２受信端子ＰＦ1との間には抵抗素子Ｒｂ1が接続されている。
次に、このように構成された第３実施形態に係るバッテリ装置の動作について説明する。なお、セルバランス状態時の動作は第１実施形態と同様なので説明を省略する。
（通常状態時）
まず、通常状態時、つまりバッテリＢＴ1〜ＢＴnの全ての電圧が、過充電電圧未満且つ過放電電圧以上の範囲に含まれている場合について説明する。このような通常状態時において、バッテリ状態監視回路ＢＭＢ1の過充電検出回路Ａ1は、ローレベルの過充電検出信号を第１ＮＯＲ回路Ｂ1に出力する。
この時、バッテリ状態監視回路ＢＭＢ2の第１出力トランジスタＣ2はオンとなっているため、バッテリ状態監視回路ＢＭＢ1の第２インバータＥ1の入力端はローレベルとなり、第１インバータＤ1からローレベルの出力信号が第１ＮＯＲ回路Ｂ1に出力される。第１ＮＯＲ回路Ｂ1は、ハイレベルの否定論理和信号を第１出力トランジスタＣ1のゲート端子に出力する。これにより、第１出力トランジスタＣ1はオンとなるため、第１送信端子ＰＣ1はローレベルとなり、第１トランジスタ１０はオンとなる。
ここで、バッテリ状態監視回路ＢＭＢ2の第１出力トランジスタＣ2がオンになっていると、バッテリ状態監視回路ＢＭＢ1の第１受信端子ＰＥ1は抵抗素子Ｒａ1を介してＶＳＳ2に接続されることになる。しかしながら、第１受信端子ＰＥ1には第２ダイオードＤｂ1を設けてあるので、その電圧はＶＳＳ1−０．７Ｖにクランプされ、それ以下に下がることはない。
また、このような通常状態時において、バッテリ状態監視回路ＢＭＢ1の過放電検出回路Ｇ1は、ローレベルの過放電検出信号を第２ＮＯＲ回路Ｈ1に出力する。この時、バッテリ状態監視回路ＢＭＢ2の第２出力トランジスタＩ2もオンとなっているため、バッテリ状態監視回路ＢＭＢ1の第４インバータＫ1の入力端子はローレベルとなり、第３インバータＪ1からローレベルの出力信号が第２ＮＯＲ回路Ｈ1に出力される。第２ＮＯＲ回路Ｈ1は、ハイレベルの否定論理和信号を第２出力トランジスタＩ1のゲート端子に出力する。これにより、第２出力トランジスタＩ1はオンとなるため、第２送信端子ＰＤ1はローレベルとなり、第２トランジスタ１１はオンとなる。
バッテリ状態監視回路ＢＭＢ1の第２受信端子ＰＦ1の電圧も同様に、ＶＳＳ1−０．７Ｖにクランプされる。
以上のように通常状態時においては、第１トランジスタ１０及び第２トランジスタ１１がオンとなるため、バッテリ装置は充電及び放電可能な状態となる。
（過充電状態時）
次に、過充電状態時、つまり、第１外部端子３０と第２外部端子３１との間に充電器が接続されてバッテリＢＴ1〜ＢＴnが充電され、これらバッテリＢＴ1〜ＢＴnの少なくとも１つの電圧が過充電電圧以上となった場合について説明する。なお、以下では、バッテリＢＴ2の電圧が過充電電圧以上となった場合を想定して説明する。
この場合、バッテリ状態監視回路ＢＭＢ2の過充電検出回路Ａ2は、ハイレベルの過充電検出信号を第１ＮＯＲ回路Ｂ2に出力する。この時、第１インバータＤ2からはローレベルの出力信号が出力されているため、第１ＮＯＲ回路Ｂ2はローレベルの否定論理和信号を第１出力トランジスタＣ2のゲート端子に出力する。これにより、第１出力トランジスタＣ2はオフとなる。
つまり、第１電流源Ｆ1によって第２インバータＥ1の入力端子はハイレベルにプルアップされる。これにより、第２インバータＥ1の入力端子にはハイレベルとして認識される電圧が印加され、第１インバータＤ1からハイレベルの出力信号が第１ＮＯＲ回路Ｂ1に出力される。一方、過充電検出回路Ａ1は、ローレベルの過充電検出信号を第１ＮＯＲ回路Ｂ1に出力するため、第１ＮＯＲ回路Ｂ1は、ローレベルの否定論理和信号を第１出力トランジスタＣ1のゲート端子に出力する。これにより、第１出力トランジスタＣ1はオフとなる。
この時、バッテリ状態監視回路ＢＭＢ2の第１送信端子ＰＣ2は抵抗素子Ｒａ1を介してＶＤＤ1にプルアップされる。しかしながら、第１送信端子ＰＣ2には第１ダイオードＤａ2が設けられているので、端子電圧は第１ダイオードＤａ2の逆方向電流を生じるような電圧（４．５Ｖ）によってＶＳＳ2＋４．５Ｖにクランプされる。また、抵抗素子Ｒａ1の抵抗値を、第２インバータＥ1の入力端子の電圧が第１電流源Ｆ1によってハイレベルまでプルアップされるような値に設定する。
上記のように第１出力トランジスタＣ1がオフとなると、第１トランジスタ１０のゲートは第１抵抗素子２０によりハイレベルとなり、第１トランジスタ１０はオフとなるので、充電器からの充電が禁止されることになる。
（過放電状態時）
次に、過放電状態時、つまり、第１外部端子３０と第２外部端子３１との間に負荷が接続されてバッテリＢＴ1〜ＢＴnが放電し、これらバッテリＢＴ1〜ＢＴnの少なくとも１つの電圧が過放電電圧未満となった場合について説明する。なお、以下では、バッテリＢＴ2の電圧が過放電電圧未満となった場合を想定して説明する。
この場合、バッテリ状態監視回路ＢＭＢ2の過放電検出回路Ｇ2は、ハイレベルの過放電検出信号を第２ＮＯＲ回路Ｈ2に出力する。この時、第３インバータＪ2からはローレベルの出力信号が出力されているため、第２ＮＯＲ回路Ｈ2はローレベルの否定論理和信号を第２出力トランジスタＩ2のゲート端子に出力する。これにより、第２出力トランジスタＩ2はオフとなる。
つまり、第２電流源Ｌ1によって第４インバータＫ1の入力端子はハイレベルにプルアップされる。これにより、第４インバータＫ1の入力端子にはハイレベルとして認識される電圧が印加され、第３インバータＪ1からハイレベルの出力信号が第２ＮＯＲ回路Ｈ1に出力される。一方、過放電検出回路Ｇ1は、ローレベルの過放電検出信号を第２ＮＯＲ回路Ｈ1に出力するため、第２ＮＯＲ回路Ｈ1は、ローレベルの否定論理和信号を第２出力トランジスタＩ1のゲート端子に出力する。これにより、第２出力トランジスタＩ1はオフとなる。
この時、バッテリ状態監視回路ＢＭＢ2の第２送信端子ＰＤ2は抵抗素子Ｒｂ1を介してＶＤＤ1にプルアップされる。しかしながら、第２送信端子ＰＤ2には第３ダイオードＤｃ2が設けられているので、端子電圧は第３ダイオードＤｃ2の逆方向電流が生じるような電圧（４．５Ｖ）によってＶＳＳ2＋４．５Ｖにクランプされる。また、抵抗素子Ｒｂ1の抵抗値を、第４インバータＫ1の入力端子の電圧が第２電流源Ｌ1によってハイレベルまでプルアップされるような値に設定する。
上記のように第２出力トランジスタＩ1がオフとなると、第２トランジスタ１１のゲートはハイレベルとなり、第２トランジスタ１１はオフとなるので、負荷への放電が禁止されることになる。
第１実施形態では、過充電状態または過放電状態を検出したバッテリ状態監視回路において、第１出力トランジスタまたは第２出力トランジスタはオフとなり、その上段側のバッテリ状態監視回路におけるプルアップ動作によって、オフとなった下段側の第１出力トランジスタまたは第２出力トランジスタには、２セル分（２つのバッテリ分）の電圧が印加されることになる。つまり、１つのバッテリ状態監視回路の耐圧は少なくとも２セル分の電圧以上あれば良いことになる。これに対し、第３実施形態では、過充電状態または過放電状態を検出したバッテリ状態監視回路において、第１出力トランジスタまたは第２出力トランジスタはオフとなり、その上段側のバッテリ状態監視回路におけるプルアップ動作によって、オフとなった下段側の第１出力トランジスタまたは第２出力トランジスタには、１セル分（１つのバッテリ分）の電圧が印加されることになる。つまり、１つのバッテリ状態監視回路の耐圧は少なくとも１セル分の電圧以上あれば良いことになる。従って、第３実施形態によれば、第１実施形態と比べてさらに低耐圧のバッテリ状態監視回路を作製することができ、使用できる製造プロセスの幅がさらに広がる。勿論、第１実施形態と同様に、放電漏れ電流の発生を防止することができ、従来のようにバッテリ同士の電圧バランスの崩れは発生しないため、バッテリ交換に費やすコストや手間などのユーザの負担を解消することが可能である。
〔第４実施形態〕
次に、第４実施形態に係るバッテリ装置について説明する。図６は、第４実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。この図に示すように、第４実施形態では、第２実施形態のバッテリ状態監視回路に、２つのダイオードを設けた構成となっている。すなわち、バッテリ状態監視回路の符号をＢＭＣ1〜ＢＭＣnとすると、バッテリ状態監視回路ＢＭＣnは、第２実施形態の構成要素に加えて、第１ダイオードＤｅn、第２ダイオードＤｆn、第３ダイオードＤｇn及び第４ダイオードＤｈnを新たに備えている。他のバッテリ状態監視回路も同様である。以下では、バッテリ状態監視回路ＢＭＣnを代表的に用いて説明する。
第１ダイオードＤｅnは、アノード端子が第１出力トランジスタＲnのドレイン端子と接続され、カソード端子がＶＤＤnと接続されており、バッテリ状態監視回路の耐圧を越えるような電圧（例えば４．５Ｖ）に相当する逆方向電圧がアノード端子とカソード端子との間に印加された場合に逆方向電流を生じるような特性を有している。第２ダイオードＤｆnは、アノード端子が第２インバータＳnの入力端子と接続され、カソード端子がＶＤＤnと接続されている。なお、第２ダイオードＤｆnによる電圧降下分を０．７Ｖとする。
第３ダイオードＤｇnは、アノード端子が第２出力トランジスタＶnのドレイン端子と接続され、カソード端子がＶＤＤnと接続されており、バッテリ状態監視回路の耐圧を越えるような電圧（例えば４．５Ｖ）に相当する逆方向電圧がアノード端子とカソード端子との間に印加された場合に逆方向電流を生じるような特性を有している。第４ダイオードＤｈnは、アノード端子が第４インバータＷnの入力端子と接続され、カソード端子がＶＤＤnと接続されている。なお、第４ダイオードＤｈnによる電圧降下分を０．７Ｖとする。
また、上段側のバッテリ状態監視回路の第１送信端子と下段側のバッテリ状態監視回路の第１受信端子との間、さらに上段側のバッテリ状態監視回路の第２送信端子と下段側のバッテリ状態監視回路の第２受信端子との間に抵抗素子が接続されている。具体的には、バッテリ状態監視回路ＢＭＣn-1の第１送信端子ＰＣn-1とバッテリ状態監視回路ＢＭＣnの第１受信端子ＰＥnとの間には抵抗素子Ｒａn-1が接続されており、バッテリ状態監視回路ＢＭＣn-1の第２送信端子ＰＤn-1とバッテリ状態監視回路ＢＭＣnの第２受信端子ＰＦn-1との間には抵抗素子Ｒｂn-1が接続されている。
次に、このように構成された第４実施形態に係るバッテリ装置の動作について説明する。なお、セルバランス状態時の動作は第１実施形態と同様なので説明を省略する。
（通常状態時）
まず、通常状態時、つまりバッテリＢＴ1〜ＢＴnの全ての電圧が、過充電電圧未満且つ過放電電圧以上の範囲に含まれている場合について説明する。このような通常状態時において、バッテリ状態監視回路ＢＭＣnの過充電検出回路Ａnは、ローレベルの過充電検出信号を第１ＮＯＲ回路Ｂnに出力する。
この時、バッテリ状態監視回路ＢＭＣn-1の第１出力トランジスタＲn-1はオンとなっているため、バッテリ状態監視回路ＢＭＣnにおける第２インバータＳnの入力端はハイレベルとなり、第２インバータＳnからローレベルの出力信号が第１ＮＯＲ回路Ｂnに出力される。第１ＮＯＲ回路Ｂnは、ハイレベルの否定論理和信号を第１インバータＱnに出力し、第１インバータＱnはローレベルの論理反転信号を第１出力トランジスタＲnのゲート端子に出力する。これにより、第１出力トランジスタＲnはオンとなるため、第１送信端子ＰＣnはハイレベルとなり、第１トランジスタ１２はオンとなる。
また、このような通常状態時において、バッテリ状態監視回路ＢＭＣnの過放電検出回路Ｇnは、ローレベルの過放電検出信号を第２ＮＯＲ回路Ｈnに出力する。この時、バッテリ状態監視回路ＢＭＣn-1の第２出力トランジスタＶn-1はオンとなっているため、バッテリ状態監視回路ＢＭＣnにおける第４インバータＷnの入力端はハイレベルとなり、第４インバータＷnからローレベルの出力信号が第２ＮＯＲ回路Ｈnに出力される。第２ＮＯＲ回路Ｈnは、ハイレベルの否定論理和信号を第３インバータＵnに出力し、第３インバータＵnはローレベルの論理反転信号を第２出力トランジスタＶnのゲート端子に出力する。これにより、第２出力トランジスタＶnはオンとなるため、第２送信端子ＰＤnはハイレベルとなり、第２トランジスタ１３はオンとなる。
以上のように通常状態時においては、第１トランジスタ１２及び第２トランジスタ１３がオンとなるため、バッテリ装置は充電及び放電可能な状態となる。
（過充電状態時）
次に、過充電状態時、つまり、第１外部端子３０と第２外部端子３１との間に充電器が接続されてバッテリＢＴ1〜ＢＴnが充電され、これらバッテリＢＴ1〜ＢＴnの少なくとも１つの電圧が過充電電圧以上となった場合について説明する。なお、以下では、バッテリＢＴn-1の電圧が過充電電圧以上となった場合を想定して説明する。
この場合、バッテリ状態監視回路ＢＭＣn-1の過充電検出回路Ａn-1は、ハイレベルの過充電検出信号を第１ＮＯＲ回路Ｂn-1に出力する。この時、第２インバータＳn-1からはローレベルの出力信号が出力されているため、第１ＮＯＲ回路Ｂn-1はローレベルの否定論理和信号を第１インバータＱn-1に出力し、第１インバータＱn-1はハイレベルの論理反転信号を第１出力トランジスタＲn-1のゲート端子に出力する。これにより、第１出力トランジスタＲn-1はオフとなる。
つまり、第１電流源Ｔnによって第２インバータＳnの入力端子はローレベルにプルダウンされるが、そのプルダウン電圧がＶＤＤn−４．５Ｖ以下となった場合に、バッテリ状態監視回路ＢＭＣn-1の第１ダイオードＤｅn-1を介してＶＳＳnに電流が流れることになる。つまり、第２インバータＳnの入力端子はＶＤＤn−４．５Ｖにクランプされることになるが、その状態では第２インバータＳnの動作電圧（ローレベルとして認識する電圧）に満たないため、第２インバータＳnの入力端子の電圧が動作電圧に到達するように抵抗素子Ｒａn-1の抵抗値を設定する。
これにより、第２インバータＳnの入力端子にはローレベルとして認識される電圧が印加され、第２インバータＳnからハイレベルの出力信号が第１ＮＯＲ回路Ｂnに出力される。一方、過充電検出回路Ａnは、ローレベルの過充電検出信号を第１ＮＯＲ回路Ｂnに出力するため、第１ＮＯＲ回路Ｂnは、ローレベルの否定論理和信号を第１インバータＱnに出力し、第１インバータＱnはハイレベルの論理反転信号を第１出力トランジスタＲnのゲート端子に出力する。これにより、第１出力トランジスタＲnはオフとなる。
上記のように第１出力トランジスタＲnがオフとなると、第１トランジスタ１２のゲートはローレベルとなり、第１トランジスタ１２はオフとなるので、充電器からの充電が禁止されることになる。
（過放電状態時）
次に、過放電状態時、つまり、第１外部端子３０と第２外部端子３１との間に負荷が接続されてバッテリＢＴ1〜ＢＴnが放電し、これらバッテリＢＴ1〜ＢＴnの少なくとも１つの電圧が過放電電圧未満となった場合について説明する。なお、以下では、バッテリＢＴn-1の電圧が過放電電圧未満となった場合を想定して説明する。
この場合、バッテリ状態監視回路ＢＭＣn-1の過放電検出回路Ｇn-1は、ハイレベルの過放電検出信号を第２ＮＯＲ回路Ｈn-1に出力する。この時、第４インバータＷn-1からはローレベルの出力信号が出力されているため、第２ＮＯＲ回路Ｈn-1はローレベルの否定論理和信号を第３インバータＵn-1に出力し、第３インバータＵn-1はハイレベルの論理反転信号を第２出力トランジスタＶn-1のゲート端子に出力する。これにより、第２出力トランジスタＶn-1はオフとなる。
つまり、第２電流源Ｘnによって第４インバータＷnの入力端子はローレベルにプルダウンされるが、そのプルダウン電圧がＶＤＤn−４．５Ｖ以下となった場合に、バッテリ状態監視回路ＢＭＣn-1の第３ダイオードＤｇn-1を介してＶＳＳnに電流が流れることになる。つまり、第４インバータＷnの入力端子はＶＤＤn−４．５Ｖにクランプされることになるが、その状態では第４インバータＷnの動作電圧（ローレベルとして認識する電圧）に満たないため、第４インバータＷnの入力端子の電圧が動作電圧に到達するように抵抗素子Ｒｂn-1の抵抗値を設定する。
これにより、第４インバータＷnの入力端子にはローレベルとして認識される電圧が印加され、第４インバータＷnからハイレベルの出力信号が第２ＮＯＲ回路Ｈnに出力される。一方、過放電検出回路Ｇnは、ローレベルの過放電検出信号を第２ＮＯＲ回路Ｈnに出力するため、第２ＮＯＲ回路Ｈnは、ローレベルの否定論理和信号を第３インバータＵnに出力し、第３インバータＵnはハイレベルの論理反転信号を第２出力トランジスタＶnのゲート端子に出力する。これにより、第２出力トランジスタＶnはオフとなる。
上記のように第２出力トランジスタＶnがオフとなると、第２トランジスタ１３のゲートはローレベルとなり、第２トランジスタ１３はオフとなるので、負荷への放電が禁止されることになる。
以上のように、第４実施形態によれば、第３実施形態と同様に、１つのバッテリ状態監視回路の耐圧は少なくとも１セル分の電圧以上あれば良いことになる。従って、第４実施形態によれば、第２実施形態と比べてさらに低耐圧のバッテリ状態監視回路を作製することができ、使用できる製造プロセスの幅がさらに広がる。勿論、第２実施形態と同様に、放電漏れ電流の発生を防止することができ、従来のようにバッテリ同士の電圧バランスの崩れは発生しないため、バッテリ交換に費やすコストや手間などのユーザの負担を解消することが可能である。
〔第５実施形態〕
次に、第５実施形態に係るバッテリ装置について説明する。図７は、第５実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。この図に示すように、第５実施形態では、第３実施形態においてバッテリ状態監視回路の外部に設けていた抵抗素子をバッテリ状態監視回路の内部に設けた構成となっている。
バッテリ状態監視回路ＢＭＤ1を代表的に用いて説明すると、バッテリ状態監視回路ＢＭＤ1における第１受信端子ＰＥ1と第２ダイオードＤｂ1のカソード端子との間に抵抗素子Ｒａ1が接続されている。また、第２受信端子ＰＦ1と第４ダイオードＤｄ1のカソード端子との間に抵抗素子Ｒｂ1が接続されている。
なお、動作については第３実施形態と同様なので説明を省略する。
このような構成とすることにより、バッテリ装置の製造者は、バッテリ状態監視回路ＢＭＤ1をバッテリ数だけ用意し、抵抗素子を介さずに上段側と下段側のバッテリ状態監視回路を接続するだけで良く、製造工程の短縮に寄与することができる。なお、バッテリ状態監視回路の内部に抵抗素子を設けることは、バッテリ状態監視回路の大型化及びコスト増加を招く原因となるが、これを避けたい場合には第３実施形態を採用すれば良い。
〔第６実施形態〕
次に、第６実施形態に係るバッテリ装置について説明する。図８は、第６実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。この図に示すように、第６実施形態では、第４実施形態においてバッテリ状態監視回路の外部に設けていた抵抗素子をバッテリ状態監視回路の内部に設けた構成となっている。
バッテリ状態監視回路ＢＭＥnを代表的に用いて説明すると、バッテリ状態監視回路ＢＭＥnにおけるダイオードＤｏnのアノード端子と第１ダイオードＤｅnのアノード端子との間に抵抗素子Ｒａnが接続されている。また、第３ダイオードＤｇnのアノード端子と第２送信端子ＰＤnとの間に抵抗素子Ｒｂnが接続されている。
なお、動作については第４実施形態と同様なので説明を省略する。
このような構成とすることにより、バッテリ装置の製造者は、バッテリ状態監視回路ＢＭＥnをバッテリ数だけ用意し、抵抗素子を介さずに上段側と下段側のバッテリ状態監視回路を接続するだけで良く、製造工程の短縮に寄与することができる。なお、バッテリ状態監視回路の内部に抵抗素子を設けることは、バッテリ状態監視回路の大型化及びコスト増加を招く原因となるが、これを避けたい場合には第４実施形態を採用すれば良い。
また、抵抗素子Ｒａnを第２インバータＳnの入力端子と第１受信端子ＰＥnとの間に接続し、抵抗素子Ｒｂnを第４インバータＷnの入力端子と第２受信端子ＰＦnとの間に接続するような構成としても良い。また、抵抗素子Ｒａnを第２ダイオードＤｆnのアノード端子と第１受信端子ＰＥnとの間に接続し、抵抗素子Ｒｂnを第４ダイオードＤｈnのカソード端子と第２受信端子ＰＦnとの間に接続するような構成としても良い。
〔第７実施形態〕
次に、第７実施形態に係るバッテリ装置について説明する。図９は、第７実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。この図に示すように、第７実施形態は、第１実施形態の各バッテリ状態監視回路ＢＭ1〜ＢＭnに放電漏れ電流防止用のダイオードＤｏ1〜Ｄｏnを設けない場合のバッテリ装置である。なお、第１実施形態と区別するために、第７実施形態におけるバッテリ状態監視回路の符号をＢＭ1’〜ＢＭn’とする。第７実施形態では、放電漏れ電流防止用のダイオードＤｏを、バッテリ状態監視回路ＢＭ1’〜ＢＭn’の外部に設ける。具体的には、ダイオードＤｏのアノード端子は第１トランジスタ１０のゲート端子と接続され、カソード端子はバッテリ状態監視回路ＢＭ1の第１送信端子ＰＣ1と接続されている。
このような構成のバッテリ装置とすることにより、第１実施形態と同様に、放電漏れ電流の発生を防止することができ、従来のようにバッテリ同士の電圧バランスの崩れは発生しないため、バッテリ交換に費やすコストや手間などのユーザの負担を解消することが可能である。また、バッテリ状態監視回路内に放電漏れ電流防止用のダイオードを設ける必要がないため、コストの低減及び回路サイズの小型化を図ることができる。
〔第８実施形態〕
次に、第８実施形態に係るバッテリ装置について説明する。図１０は、第８実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。この図に示すように、第８実施形態は、第２実施形態の各バッテリ状態監視回路ＢＭＡ1〜ＢＭＡnに放電漏れ電流防止用のダイオードＤｏ1〜Ｄｏnを設けない場合のバッテリ装置である。なお、第２実施形態と区別するために、第８実施形態におけるバッテリ状態監視回路の符号をＢＭＡ1’〜ＢＭＡn’とする。第８実施形態では、放電漏れ電流防止用のダイオードＤｏを、バッテリ状態監視回路ＢＭＡ1’〜ＢＡＭn’の外部に設ける。具体的には、ダイオードＤｏのカソード端子は第１トランジスタ１２のゲート端子と接続され、アノード端子はバッテリ状態監視回路ＢＭＡnの第１送信端子ＰＣnと接続されている。
このような構成のバッテリ装置とすることにより、第２実施形態と同様に、放電漏れ電流の発生を防止することができ、従来のようにバッテリ同士の電圧バランスの崩れは発生しないため、バッテリ交換に費やすコストや手間などのユーザの負担を解消することが可能である。また、バッテリ状態監視回路内に放電漏れ電流防止用のダイオードを設ける必要がないため、コストの低減及び回路サイズの小型化を図ることができる。
〔第９実施形態〕
次に、第９実施形態に係るバッテリ装置について説明する。図１１は、第９実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。この図に示すように、第９実施形態は、第３実施形態の各バッテリ状態監視回路ＢＭＢ1〜ＢＭＢnに放電漏れ電流防止用のダイオードＤｏ1〜Ｄｏnを設けない場合のバッテリ装置である。なお、第３実施形態と区別するために、第９実施形態におけるバッテリ状態監視回路の符号をＢＭＢ1’〜ＢＭＢn’とする。第９実施形態では、放電漏れ電流防止用のダイオードＤｏを、バッテリ状態監視回路ＢＭＢ1’〜ＢＭＢn’の外部に設ける。具体的には、ダイオードＤｏのアノード端子は第１トランジスタ１０のゲート端子と接続され、カソード端子はバッテリ状態監視回路ＢＭＢ1の第１送信端子ＰＣ1と接続されている。
このような構成のバッテリ装置とすることにより、第３実施形態と同様に、放電漏れ電流の発生を防止することができ、従来のようにバッテリ同士の電圧バランスの崩れは発生しないため、バッテリ交換に費やすコストや手間などのユーザの負担を解消することが可能である。また、バッテリ状態監視回路内に放電漏れ電流防止用のダイオードを設ける必要がないため、コストの低減及び回路サイズの小型化を図ることができる。
〔第１０実施形態〕
次に、第１０実施形態に係るバッテリ装置について説明する。図１２は、第１０実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。この図に示すように、第１０実施形態は、第４実施形態の各バッテリ状態監視回路ＢＭＣ1〜ＢＭＣnに放電漏れ電流防止用のダイオードＤｏ1〜Ｄｏnを設けない場合のバッテリ装置である。なお、第４実施形態と区別するために、第１０実施形態におけるバッテリ状態監視回路の符号をＢＭＣ1’〜ＢＭＣn’とする。第１０実施形態では、放電漏れ電流防止用のダイオードＤｏを、バッテリ状態監視回路ＢＭＣ1’〜ＢＡＣn’の外部に設ける。具体的には、ダイオードＤｏのカソード端子は第１トランジスタ１２のゲート端子と接続され、アノード端子はバッテリ状態監視回路ＢＭＣnの第１送信端子ＰＣnと接続されている。
このような構成のバッテリ装置とすることにより、第４実施形態と同様に、放電漏れ電流の発生を防止することができ、従来のようにバッテリ同士の電圧バランスの崩れは発生しないため、バッテリ交換に費やすコストや手間などのユーザの負担を解消することが可能である。また、バッテリ状態監視回路内に放電漏れ電流防止用のダイオードを設ける必要がないため、コストの低減及び回路サイズの小型化を図ることができる。
〔第１１実施形態〕
次に、第１１実施形態に係るバッテリ装置について説明する。図１３は、第１１実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。この図に示すように、第１１実施形態は、第５実施形態の各バッテリ状態監視回路ＢＭＤ1〜ＢＭＤnに放電漏れ電流防止用のダイオードＤｏ1〜Ｄｏnを設けない場合のバッテリ装置である。なお、第５実施形態と区別するために、第１１実施形態におけるバッテリ状態監視回路の符号をＢＭＤ1’〜ＢＭＤn’とする。第１１実施形態では、放電漏れ電流防止用のダイオードＤｏを、バッテリ状態監視回路ＢＭＤ1’〜ＢＭＤn’の外部に設ける。具体的には、ダイオードＤｏのアノード端子は第１トランジスタ１０のゲート端子と接続され、カソード端子はバッテリ状態監視回路ＢＭＤ1の第１送信端子ＰＣ1と接続されている。
このような構成のバッテリ装置とすることにより、第５実施形態と同様に、放電漏れ電流の発生を防止することができ、従来のようにバッテリ同士の電圧バランスの崩れは発生しないため、バッテリ交換に費やすコストや手間などのユーザの負担を解消することが可能である。また、バッテリ状態監視回路内に放電漏れ電流防止用のダイオードを設ける必要がないため、コストの低減及び回路サイズの小型化を図ることができる。
〔第１２実施形態〕
次に、第１２実施形態に係るバッテリ装置について説明する。図１４は、第１２実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。この図に示すように、第１２実施形態は、第６実施形態の各バッテリ状態監視回路ＢＭＥ1〜ＢＭＥnに放電漏れ電流防止用のダイオードＤｏ1〜Ｄｏnを設けない場合のバッテリ装置である。なお、第６実施形態と区別するために、第１２実施形態におけるバッテリ状態監視回路の符号をＢＭＥ1’〜ＢＭＥn’とする。第１２実施形態では、放電漏れ電流防止用のダイオードＤｏを、バッテリ状態監視回路ＢＭＥ1’〜ＢＡＥn’の外部に設ける。具体的には、ダイオードＤｏのカソード端子は第１トランジスタ１２のゲート端子と接続され、アノード端子はバッテリ状態監視回路ＢＭＥnの第１送信端子ＰＣnと接続されている。
このような構成のバッテリ装置とすることにより、第６実施形態と同様に、放電漏れ電流の発生を防止することができ、従来のようにバッテリ同士の電圧バランスの崩れは発生しないため、バッテリ交換に費やすコストや手間などのユーザの負担を解消することが可能である。また、バッテリ状態監視回路内に放電漏れ電流防止用のダイオードを設ける必要がないため、コストの低減及び回路サイズの小型化を図ることができる。
本発明の第１実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。 本発明の第１実施形態に係るバッテリ装置において放電漏れ電流の防止原理に関する説明図である。 本発明の第２実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。 本発明の第２実施形態に係るバッテリ装置において放電漏れ電流の防止原理に関する説明図である。 本発明の第３実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。 本発明の第４実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。 本発明の第５実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。 本発明の第６実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。 本発明の第７実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。 本発明の第８実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。 本発明の第９実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。 本発明の第１０実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。 本発明の第１１実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。 本発明の第１２実施形態に係るバッテリ装置の回路構成図である。 従来技術の説明図である。
符号の説明
ＢＴ1〜ＢＴn…バッテリ、ＳＷ1〜ＳＷn…スイッチ、ＢＭ1〜ＢＭn…バッテリ状態監視回路、１０…第１トランジスタ、１１…第２トランジスタ、２０…第１抵抗素子、２１…第２抵抗素子、３０…第１外部端子、３１…第２外部端子、Ａ1…過充電検出回路、Ｂ1…第１ＮＯＲ回路、Ｃ1…第１出力トランジスタ、Ｄｏ1、Ｄｏ…ダイオード、Ｄ1…第１インバータ、Ｅ1…第２インバータ、Ｆ1…第１電流源、Ｇ1…過放電検出回路、Ｈ1…第２ＮＯＲ回路、Ｉ1…第２出力トランジスタ、Ｊ1…第３インバータ、Ｋ1…第４インバータ、Ｌ1…第２電流源、Ｍ1…セルバランス回路、ＰＡ1…第１電圧監視端子、ＰＢ1…第２電圧監視端子、ＰＣ1…第１送信端子、ＰＤ1…第２送信端子、ＰＥ1…第１受信端子、ＰＦ1…第２受信端子、ＰＧ1…制御端子

Claims (17)

  1. １つのバッテリの正極端子との接続に用いられると共に内部の正極側共通電源線と接続された第１電圧監視端子と、
    前記バッテリの負極端子との接続に用いられると共に内部の負極側共通電源線と接続された第２電圧監視端子と、
    第１送信端子と、
    第２送信端子と、
    第１受信端子と、
    第２受信端子と、
    セルバランス制御端子と、
    前記バッテリ状態検出回路として、前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリが過充電状態か否かを検出し、当該検出結果を示す過充電検出信号を出力する過充電検出回路と、
    前記バッテリ状態検出回路として、前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリが過放電状態か否かを検出し、当該検出結果を示す過放電検出信号を出力する過放電検出回路と、
    前記バッテリ状態検出回路として、前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリをセルバランス制御する必要があるか否かを検出し、当該検出結果を示すセルバランス信号を前記セルバランス制御端子に出力するセルバランス回路と、
    第一の入力が前記第１受信端子と接続され、第二の入力が前記過充電検出回路の出力に接続される第一論理回路と、
    入力端子が前記正極側共通電源線と接続され、出力端子が前記第１受信端子と接続された第１電流源と、
    前記第一論理回路の出力信号をゲート端子の入力とし、ソース端子が前記負極側共通電源線と接続されたｎチャネル型の第１トランジスタと、
    第一の入力が前記第２受信端子と接続され、第二の入力が前記過放電検出回路の出力に接続される第二論理回路と、
    入力端子が前記正極側共通電源線と接続され、出力端子が前記第２受信端子と接続された第２電流源と、
    前記第二論理回路の出力信号をゲート端子の入力とし、ドレイン端子が前記第２送信端子と接続され、ソース端子が前記負極側共通電源線と接続されたｎチャネル型の第２トランジスタと、を備え、
    前記第一送信端子と前記第１トランジスタのドレイン端子との間に、前記第１トランジスタの２端子間における寄生ダイオードに対して逆向きに接続されたダイオードを備える、ことを特徴とするバッテリ状態監視回路。
  2. １つのバッテリの正極端子との接続に用いられると共に内部の正極側共通電源線と接続された第１電圧監視端子と、
    前記バッテリの負極端子との接続に用いられると共に内部の負極側共通電源線と接続された第２電圧監視端子と、
    第１送信端子と、
    第２送信端子と、
    第１受信端子と、
    第２受信端子と、
    セルバランス制御端子と、
    前記バッテリ状態検出回路として、前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリが過充電状態か否かを検出し、当該検出結果を示す過充電検出信号を出力する過充電検出回路と、
    前記バッテリ状態検出回路として、前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリが過放電状態か否かを検出し、当該検出結果を示す過放電検出信号を出力する過放電検出回路と、
    前記バッテリ状態検出回路として、前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリをセルバランス制御する必要があるか否かを検出し、当該検出結果を示すセルバランス信号を前記セルバランス制御端子に出力するセルバランス回路と、
    第一の入力が前記第１受信端子と接続され、第二の入力が前記過充電検出回路の出力に接続される第一論理回路と、
    前記第一論理回路の出力信号をゲート端子の入力とし、ソース端子が前記正極側共通電源線と接続されたｐチャネル型の第１トランジスタと、
    入力端子が前記第１受信端子と接続され、出力端子が前記負極側共通電源線と接続された第１電流源と、
    第一の入力が前記第２受信端子と接続され、第二の入力が前記過放電検出回路の出力に接続される第二論理回路と、
    前記第二論理回路の出力信号をゲート端子の入力とし、ドレイン端子が前記第２送信端子と接続され、ソース端子が前記正極側共通電源線と接続されたｐチャネル型の第２トランジスタと、
    入力端子が前記第２受信端子と接続され、出力端子が前記負極側共通電源線と接続された第２電流源と、を備え、
    前記第一送信端子と前記第１トランジスタのドレイン端子との間に、前記第１トランジスタの２端子間における寄生ダイオードに対して逆向きに接続されたダイオードを備える、ことを特徴とするバッテリ状態監視回路。
  3. アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第１トランジスタのドレイン端子と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第１クランプ用ダイオードと、
    アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第１電流源の出力端子と接続された第２クランプ用ダイオードと、
    アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第２トランジスタのドレイン端子と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第３クランプ用ダイオードと、
    アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第２電流源の出力端子と接続された第４クランプ用ダイオードと、
    を備えることを特徴とする請求項１記載のバッテリ状態監視回路。
  4. アノード端子が前記第１トランジスタのドレイン端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第１クランプ用ダイオードと、
    アノード端子が前記第１電流源の入力端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続された第２クランプ用ダイオードと、
    アノード端子が前記第２トランジスタのドレイン端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第３クランプ用ダイオードと、
    アノード端子が前記第２電流源の入力端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続された第４クランプ用ダイオードと、
    を備えることを特徴とする請求項２記載のバッテリ状態監視回路。
  5. 前記第２クランプ用ダイオードのカソード端子と前記第１受信端子との間に接続された第１抵抗素子と、
    前記第４クランプ用ダイオードのカソード端子と前記第２受信端子との間に接続された第２抵抗素子と、
    を備えることを特徴とする請求項３記載のバッテリ状態監視回路。
  6. 前記第１クランプ用ダイオードのアノード端子と前記第１送信端子との間に接続された第１抵抗素子と、
    前記第３クランプ用ダイオードのアノード端子と前記第２送信端子との間に接続された第２抵抗素子と、
    を備えることを特徴とする請求項４記載のバッテリ状態監視回路。
  7. 直列接続された複数のバッテリと、
    前記複数のバッテリの各々に対応して設けられた請求項１または５に記載のバッテリ状態監視回路と、
    前記複数のバッテリの各々に並列接続され、各バッテリに対応する前記バッテリ状態監視回路のセルバランス制御端子から出力されるセルバランス信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替えるセルバランス用スイッチ回路と、
    第１外部端子と、
    第２外部端子と、
    充電用ｐチャネル型トランジスタと、
    放電用ｐチャネル型トランジスタと、
    一端が前記充電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記充電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第１バイアス用抵抗素子と、
    一端が前記放電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記放電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第２バイアス用抵抗素子と、
    を備え、
    前記バッテリ状態監視回路の第１電圧監視端子は各々に対応するバッテリの正極端子と接続され、前記第２電圧監視端子は各々に対応するバッテリの負極端子と接続され、前記第１送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第１受信端子と接続され、第２送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第２受信端子と接続され、前記第１受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第１送信端子と接続され、第２受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第２送信端子と接続されており、
    直列接続されたバッテリの内の一端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１送信端子は前記充電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、第２送信端子は前記放電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、
    前記放電電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子は前記一端のバッテリの正極端子と接続され、ドレイン端子は前記充電電用ｐチャネル型トランジスタのドレイン端子と接続され、前記充電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子は前記第１外部端子と接続され、
    直列接続されたバッテリの内の他端のバッテリの負極端子は前記第２外部端子と接続され、
    前記他端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１受信端子及び第２受信端子は前記他端のバッテリの負極端子と接続されている、
    ことを特徴とするバッテリ装置。
  8. 直列接続された複数のバッテリと、
    前記複数のバッテリの各々に対応して設けられた請求項２または６に記載のバッテリ状態監視回路と、
    前記複数のバッテリの各々に並列接続され、各バッテリに対応する前記バッテリ状態監視回路のセルバランス制御端子から出力されるセルバランス信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替えるセルバランス用スイッチ回路と、
    第１外部端子と、
    第２外部端子と、
    充電用ｎチャネル型トランジスタと、
    放電用ｎチャネル型トランジスタと、
    一端が前記充電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記充電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第１バイアス用抵抗素子と、
    一端が前記放電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記放電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第２バイアス用抵抗素子と、
    を備え、
    前記バッテリ状態監視回路の第１電圧監視端子は各々に対応するバッテリの正極端子と接続され、前記第２電圧監視端子は各々に対応するバッテリの負極端子と接続され、前記第１送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第１受信端子と接続され、第２送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第２受信端子と接続され、前記第１受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第１送信端子と接続され、第２受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第２送信端子と接続されており、
    直列接続されたバッテリの内の一端のバッテリの正極端子は前記第１外部端子と接続され、
    前記一端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１受信端子及び第２受信端子は前記一端のバッテリの正極端子と接続され、
    直列接続されたバッテリの内の他端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１送信端子は前記充電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、第２送信端子は前記放電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、
    前記放電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子は前記他端のバッテリの負極端子と接続され、ドレイン端子は前記充電用ｎチャネル型トランジスタのドレイン端子と接続され、前記充電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子は前記第２外部端子と接続されている、
    ことを特徴とするバッテリ装置。
  9. 直列接続された複数のバッテリと、
    前記複数のバッテリの各々に対応して設けられた請求項３記載のバッテリ状態監視回路と、
    前記複数のバッテリの各々に並列接続され、各バッテリに対応する前記バッテリ状態監視回路のセルバランス制御端子から出力されるセルバランス信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替えるセルバランス用スイッチ回路と、
    第１外部端子と、
    第２外部端子と、
    充電用ｐチャネル型トランジスタと、
    放電用ｐチャネル型トランジスタと、
    一端が前記充電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記充電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第１バイアス用抵抗素子と、
    一端が前記放電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記放電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第２バイアス用抵抗素子と、
    を備え、
    前記バッテリ状態監視回路の第１電圧監視端子は各々に対応するバッテリの正極端子と接続され、前記第２電圧監視端子は各々に対応するバッテリの負極端子と接続され、前記第１送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第１受信端子と抵抗素子を介して接続され、第２送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第２受信端子と抵抗素子を介して接続され、前記第１受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第１送信端子と抵抗素子を介して接続され、第２受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第２送信端子と抵抗素子を介して接続されており、
    直列接続されたバッテリの内の一端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１送信端子は前記充電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、第２送信端子は前記放電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、
    前記放電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子は前記一端のバッテリの正極端子と接続され、ドレイン端子は前記充電用ｐチャネル型トランジスタのドレイン端子と接続され、前記充電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子は前記第１外部端子と接続され、
    直列接続されたバッテリの内の他端のバッテリの負極端子は前記第２外部端子と接続され、
    前記他端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１受信端子及び第２受信端子は前記他端のバッテリの負極端子と接続されている、
    ことを特徴とするバッテリ装置。
  10. 直列接続された複数のバッテリと、
    前記複数のバッテリの各々に対応して設けられた請求項４記載のバッテリ状態監視回路と、
    前記複数のバッテリの各々に並列接続され、各バッテリに対応する前記バッテリ状態監視回路のセルバランス制御端子から出力されるセルバランス信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替えるセルバランス用スイッチ回路と、
    第１外部端子と、
    第２外部端子と、
    充電用ｎチャネル型トランジスタと、
    放電用ｎチャネル型トランジスタと、
    一端が前記充電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記充電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第１バイアス用抵抗素子と、
    一端が前記放電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記放電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第２バイアス用抵抗素子と、
    を備え、
    前記バッテリ状態監視回路の第１電圧監視端子は各々に対応するバッテリの正極端子と接続され、前記第２電圧監視端子は各々に対応するバッテリの負極端子と接続され、前記第１送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第１受信端子と抵抗素子を介して接続され、第２送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第２受信端子と抵抗素子を介して接続され、前記第１受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第１送信端子と抵抗素子を介して接続され、第２受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第２送信端子と抵抗素子を介して接続されており、
    直列接続されたバッテリの内の一端のバッテリの正極端子は前記第１外部端子と接続され、
    前記一端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１受信端子及び第２受信端子は前記一端のバッテリの正極端子と接続され、
    直列接続されたバッテリの内の他端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１送信端子は前記充電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、第２送信端子は前記放電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、
    前記放電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子は前記他端のバッテリの負極端子と接続され、ドレイン端子は前記充電用ｎチャネル型トランジスタのドレイン端子と接続され、前記充電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子は前記第２外部端子と接続されている、
    ことを特徴とするバッテリ装置。
  11. 直列接続された複数のバッテリと、
    前記複数のバッテリの各々に対応して設けられ、対応するバッテリの電圧に基づいて当該バッテリが過充電状態か否かを検出する過充電検出回路と、前記バッテリの電圧に基づいて前記バッテリが過放電状態か否かを検出する過放電検出回路と、前記過充電状態を示す過充電情報を外部に送信するための第１送信端子と、外部から他のバッテリの過充電情報を受信するための第１受信端子と、前記過放電状態を示す過放電情報を外部に送信するための第２送信端子と、外部から他のバッテリの過放電情報を受信するための第２受信端子と、前記過充電情報の送信のために用いられると共に制御端子を除く他の２端子の内のいずれか一方の端子が前記第１送信端子と接続された第１トランジスタと、前記過放電情報の送信のために用いられると共に制御端子を除く他の２端子の内のいずれか一方の端子が前記第２送信端子と接続された第２トランジスタと、を備えるバッテリ状態監視回路と、
    直列接続されたバッテリの内の一端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１送信端子から送信される過充電情報を制御端子の入力とし、当該過充電情報に基づいて前記複数のバッテリの充電の許可または禁止を切り替える充電用スイッチ回路と、
    前記充電用スイッチ回路よりバッテリ側に設けられ、前記一端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第２送信端子から送信される過放電情報を制御端子の入力とし、当該過放電情報に基づいて前記複数のバッテリの放電の許可または禁止を切り替える放電用スイッチ回路と、
    前記第１送信端子と前記充電用スイッチ回路の制御端子との間に、前記第１トランジスタの２端子間における寄生ダイオードに対して逆向きに接続されたダイオードと、
    を備え、
    前記バッテリ状態監視回路の前記第１送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第１受信端子と接続され、前記第２送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第２受信端子と接続され、前記第１受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第１送信端子と接続され、第２受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第２送信端子と接続されている、
    ことを特徴とするバッテリ装置。
  12. 直列接続された複数のバッテリと、
    前記複数のバッテリの各々に対応して設けられ、
    １つのバッテリの正極端子との接続に用いられると共に内部の正極側共通電源線と接続された第１電圧監視端子と、
    前記バッテリの負極端子との接続に用いられると共に内部の負極側共通電源線と接続された第２電圧監視端子と、
    第１送信端子と、
    第２送信端子と、
    第１受信端子と、
    第２受信端子と、
    セルバランス制御端子と、
    前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリが過充電状態か否かを検出し、当該検出結果を示す過充電検出信号を出力する過充電検出回路と、
    前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリが過放電状態か否かを検出し、当該検出結果を示す過放電検出信号を出力する過放電検出回路と、
    前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリをセルバランス制御する必要があるか否かを検出し、当該検出結果を示すセルバランス信号を前記セルバランス制御端子に出力するセルバランス回路と、
    第一の入力が前記第１受信端子と接続され、第二の入力が前記過充電検出回路の出力に接続される第一論理回路と、
    入力端子が前記正極側共通電源線と接続され、出力端子が前記第１受信端子と接続された第１電流源と、
    前記第一論理回路の出力信号をゲート端子の入力とし、ドレイン端子が前記第１送信端子と接続され、ソース端子が前記負極側共通電源線と接続されたｎチャネル型の第１トランジスタと、
    第一の入力が前記第２受信端子と接続され、第二の入力が前記過放電検出回路の出力に接続される第二論理回路と、
    入力端子が前記正極側共通電源線と接続され、出力端子が前記第２受信端子と接続された第２電流源と、
    前記第二論理回路の出力信号をゲート端子の入力とし、ドレイン端子が前記第２送信端子と接続され、ソース端子が前記負極側共通電源線と接続されたｎチャネル型の第２トランジスタと、を備えるバッテリ状態監視回路と、
    前記複数のバッテリの各々に並列接続され、各バッテリに対応する前記バッテリ状態監視回路のセルバランス制御端子から出力されるセルバランス信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替えるセルバランス用スイッチ回路と、
    第１外部端子と、
    第２外部端子と、
    充電用ｐチャネル型トランジスタと、
    放電用ｐチャネル型トランジスタと、
    一端が前記充電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記充電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第１バイアス用抵抗素子と、
    一端が前記放電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記放電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第２バイアス用抵抗素子と、
    アノード端子が前記充電用チャネル型トランジスタのゲート端子と接続されたダイオードと、
    を備え、
    前記バッテリ状態監視回路の第１電圧監視端子は各々に対応するバッテリの正極端子と接続され、前記第２電圧監視端子は各々に対応するバッテリの負極端子と接続され、前記第１送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第１受信端子と接続され、第２送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第２受信端子と接続され、前記第１受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第１送信端子と接続され、第２受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第２送信端子と接続されており、
    直列接続されたバッテリの内の一端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１送信端子は前記ダイオードのカソード端子と接続され、第２送信端子は前記放電用ｐチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、
    前記放電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子は前記一端のバッテリの正極端子と接続され、ドレイン端子は前記充電用ｐチャネル型トランジスタのドレイン端子と接続され、前記充電用ｐチャネル型トランジスタのソース端子は前記第１外部端子と接続され、
    直列接続されたバッテリの内の他端のバッテリの負極端子は前記第２外部端子と接続され、
    前記他端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１受信端子及び第２受信端子は前記他端のバッテリの負極端子と接続されている、
    ことを特徴とするバッテリ装置。
  13. 直列接続された複数のバッテリと、
    前記複数のバッテリの各々に対応して設けられ、
    １つのバッテリの正極端子との接続に用いられると共に内部の正極側共通電源線と接続された第１電圧監視端子と、
    前記バッテリの負極端子との接続に用いられると共に内部の負極側共通電源線と接続された第２電圧監視端子と、
    第１送信端子と、
    第２送信端子と、
    第１受信端子と、
    第２受信端子と、
    セルバランス制御端子と、
    前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリが過充電状態か否かを検出し、当該検出結果を示す過充電検出信号を出力する過充電検出回路と、
    前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリが過放電状態か否かを検出し、当該検出結果を示す過放電検出信号を出力する過放電検出回路と、
    前記第１電圧監視端子と前記第２電圧監視端子との間の電圧に基づいて、前記バッテリをセルバランス制御する必要があるか否かを検出し、当該検出結果を示すセルバランス信号を前記セルバランス制御端子に出力するセルバランス回路と、
    第一の入力が前記第１受信端子と接続され、第二の入力が前記過充電検出回路の出力に接続される第一論理回路と、
    前記第一論理回路の出力信号をゲート端子の入力とし、ドレイン端子が前記第１送信端子と接続され、ソース端子が前記正極側共通電源線と接続されたｐチャネル型の第１トランジスタと、
    入力端子が前記第１受信端子と接続され、出力端子が前記負極側共通電源線と接続された第１電流源と、
    第一の入力が前記第２受信端子と接続され、第二の入力が前記過放電検出回路の出力に接続される第二論理回路と、
    前記第二論理回路の出力信号をゲート端子の入力とし、ドレイン端子が前記第２送信端子と接続され、ソース端子が前記正極側共通電源線と接続されたｐチャネル型の第２トランジスタと、
    入力端子が前記第２受信端子と接続され、出力端子が前記負極側共通電源線と接続された第２電流源と、を備えるバッテリ状態監視回路と、
    前記複数のバッテリの各々に並列接続され、各バッテリに対応する前記バッテリ状態監視回路の制御端子から出力されるセルバランス信号に応じて２端子間の接続／非接続を切り替えるセルバランス用スイッチ回路と、
    第１外部端子と、
    第２外部端子と、
    充電用ｎチャネル型トランジスタと、
    放電用ｎチャネル型トランジスタと、
    一端が前記充電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記充電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第１バイアス用抵抗素子と、
    一端が前記放電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、他端が前記放電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子と接続された第２バイアス用抵抗素子と、
    カソード端子が前記充電用チャネル型トランジスタのゲート端子と接続されたダイオードと、
    を備え、
    前記バッテリ状態監視回路の第１電圧監視端子は各々に対応するバッテリの正極端子と接続され、前記第２電圧監視端子は各々に対応するバッテリの負極端子と接続され、前記第１送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第１受信端子と接続され、第２送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第２受信端子と接続され、前記第１受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第１送信端子と接続され、第２受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第２送信端子と接続されており、
    直列接続されたバッテリの内の一端のバッテリの正極端子は前記第１外部端子と接続され、
    前記一端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１受信端子及び第２受信端子は前記一端のバッテリの正極端子と接続され、
    直列接続されたバッテリの内の他端のバッテリに対応するバッテリ状態監視回路の第１送信端子は前記ダイオードのアノード端子と接続され、第２送信端子は前記放電用ｎチャネル型トランジスタのゲート端子と接続され、
    前記放電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子は前記他端のバッテリの負極端子と接続され、ドレイン端子は前記充電用ｎチャネル型トランジスタのドレイン端子と接続され、前記充電用ｎチャネル型トランジスタのソース端子は前記第２外部端子と接続されている、
    ことを特徴とするバッテリ装置。
  14. 前記バッテリ状態監視回路は、
    アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第１トランジスタのドレイン端子と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第１クランプ用ダイオードと、
    アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第１電流源の出力端子と接続された第２クランプ用ダイオードと、
    アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第２トランジスタのドレイン端子と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第３クランプ用ダイオードと、
    アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第２電流源の出力端子と接続された第４クランプ用ダイオードと、
    を備え、
    前記バッテリ状態監視回路における前記第１送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第１受信端子と抵抗素子を介して接続され、第２送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第２受信端子と抵抗素子を介して接続され、前記第１受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第１送信端子と抵抗素子を介して接続され、第２受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第２送信端子と抵抗素子を介して接続されていることを特徴とする請求項１２記載のバッテリ装置。
  15. 前記バッテリ状態監視回路は、
    アノード端子が前記第１トランジスタのドレイン端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第１クランプ用ダイオードと、
    アノード端子が前記第１電流源の入力端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続された第２クランプ用ダイオードと、
    アノード端子が前記第２トランジスタのドレイン端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第３クランプ用ダイオードと、
    アノード端子が前記第２電流源の入力端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続された第４クランプ用ダイオードと、
    を備え、
    前記バッテリ状態監視回路における前記第１送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第１受信端子と抵抗素子を介して接続され、第２送信端子は隣接する一方のバッテリ状態監視回路の第２受信端子と抵抗素子を介して接続され、前記第１受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第１送信端子と抵抗素子を介して接続され、第２受信端子は隣接する他方のバッテリ状態監視回路の第２送信端子と抵抗素子を介して接続されていることを特徴とする請求項１３記載のバッテリ装置。
  16. 前記バッテリ状態監視回路は、
    アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第１トランジスタのドレイン端子と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第１クランプ用ダイオードと、
    アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第１電流源の出力端子と接続された第２クランプ用ダイオードと、
    アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第２トランジスタのドレイン端子と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第３クランプ用ダイオードと、
    アノード端子が前記負極側共通電源線と接続され、カソード端子が前記第２電流源の出力端子と接続された第４クランプ用ダイオードと
    前記第２クランプ用ダイオードのカソード端子と前記第１受信端子との間に接続された第１抵抗素子と、
    前記第４クランプ用ダイオードのカソード端子と前記第２受信端子との間に接続された第２抵抗素子と、
    を備えることを特徴とする請求項１２記載のバッテリ装置。
  17. 前記バッテリ状態監視回路は、
    アノード端子が前記第１トランジスタのドレイン端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第１クランプ用ダイオードと、
    アノード端子が前記第１電流源の入力端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続された第２クランプ用ダイオードと、
    アノード端子が前記第２トランジスタのドレイン端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続されており、前記バッテリ状態監視回路の耐圧を越える電圧に相当する逆方向電圧が印加された場合に逆方向電流を流す特性を有する第３クランプ用ダイオードと、
    アノード端子が前記第２電流源の入力端子と接続され、カソード端子が前記正極側共通電源線と接続された第４クランプ用ダイオードと、
    前記第１クランプ用ダイオードのアノード端子と前記第１送信端子との間に接続された第１抵抗素子と、
    前記第３クランプ用ダイオードのアノード端子と前記第２送信端子との間に接続された第２抵抗素子と、
    を備えることを特徴とする請求項１３記載のバッテリ装置。
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