JP7127453B2 - charge control circuit - Google Patents

charge control circuit Download PDF

Info

Publication number
JP7127453B2
JP7127453B2 JP2018178256A JP2018178256A JP7127453B2 JP 7127453 B2 JP7127453 B2 JP 7127453B2 JP 2018178256 A JP2018178256 A JP 2018178256A JP 2018178256 A JP2018178256 A JP 2018178256A JP 7127453 B2 JP7127453 B2 JP 7127453B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
battery
charging
reverse connection
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018178256A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020054024A (en
Inventor
宏之 中西
健悟 辻本
悠介 石野
雅和 高木
健 笠原
洋平 原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2018178256A priority Critical patent/JP7127453B2/en
Publication of JP2020054024A publication Critical patent/JP2020054024A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7127453B2 publication Critical patent/JP7127453B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

本発明は、電源装置からバッテリへの充電動作を制御する充電制御回路に関するものである。 The present invention relates to a charging control circuit that controls charging operation from a power supply device to a battery.

この種の充電制御回路として、下記特許文献1に開示された充電装置の制御回路(充電制御回路)が知られている。この充電制御回路は、充電装置と二次電池(バッテリ)とを接続する一対の接続線のうちの一方の接続線に配設された2つのFETと、2つのFETのオン・オフを制御する制御回路とを備えている。この2つのFETは、pチャネル・エンハンスメント型の電界効果トランジスタで構成されて、ソース端子同士が接続されるバック・ツー・バック接続状態で一方の接続線に配設されている。また、各FETには、カソード端子がソース端子に接続され、かつアノード端子がドレイン端子に接続された状態でダイオードが並列接続されている。また、二次電池側に配設されたFETおよびダイオードの一方の並列回路は、二次電池の充電制御に使用され、FETおよびダイオードの他方の並列回路は、二次電池の放電防止に使用される。この充電制御回路では、制御回路は、充電装置から出力される電圧(2つのFETを介して二次電池に印加される充電電圧)と二次電池の電池端子電圧とを測定して比較すると共に、比較結果に応じて、充電処理を継続するか(2つのFETをオン状態に制御するか)、または充電処理を終了するか(2つのFETをオフ状態に制御するか)を決定する。 As a charging control circuit of this type, a control circuit (charging control circuit) for a charging device disclosed in Patent Document 1 below is known. This charge control circuit controls on/off of two FETs arranged in one of a pair of connection lines connecting a charging device and a secondary battery (battery), and the two FETs. and a control circuit. These two FETs are composed of p-channel enhancement type field effect transistors and are arranged on one connection line in a back-to-back connection state in which the source terminals are connected to each other. A diode is connected in parallel to each FET with the cathode terminal connected to the source terminal and the anode terminal connected to the drain terminal. One of the parallel circuits of the FET and the diode provided on the secondary battery side is used for charging control of the secondary battery, and the other parallel circuit of the FET and the diode is used for preventing discharge of the secondary battery. be. In this charging control circuit, the control circuit measures and compares the voltage output from the charging device (the charging voltage applied to the secondary battery via two FETs) and the battery terminal voltage of the secondary battery, and , determines whether to continue the charging process (control the two FETs to the ON state) or terminate the charging process (control the two FETs to the OFF state) according to the comparison result.

特開平9-275639号公報(第6-10頁、第1図)Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-275639 (pp. 6-10, FIG. 1)

ところが、上記した従来の充電制御回路には、以下のような課題が存在している。具体的には、この充電制御回路では、制御回路が、電池端子電圧の測定のために、二次電池の陽極に接続される出力端子に電圧検出用の接続ラインを介して直接接続される構成(つまり、制御回路が二次電池に接続ラインを介して常時接続される構成)となっている。このことから、この充電制御回路では、2つのFETをオフ状態に制御している状態においても、二次電池から上記の接続ラインを介して制御回路に微少な電流(暗電流)が常時流れ込む。したがって、この充電制御回路には、この電圧検出用の接続ラインを介して制御回路に流れ込む電流により、二次電池が無駄に放電されるという解決すべき課題が存在している。 However, the conventional charging control circuit described above has the following problems. Specifically, in this charging control circuit, the control circuit is directly connected to the output terminal connected to the anode of the secondary battery through a connection line for voltage detection in order to measure the battery terminal voltage. (That is, the configuration is such that the control circuit is always connected to the secondary battery via the connection line). Therefore, in this charge control circuit, even when the two FETs are controlled to be off, a small current (dark current) constantly flows from the secondary battery to the control circuit through the connection line. Therefore, this charge control circuit has a problem to be solved that the secondary battery is wastedly discharged by the current flowing into the control circuit via the connection line for voltage detection.

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、充電動作を停止している状態におけるバッテリの無駄な放電を防止し得る充電制御回路を提供することを主目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and a main object of the present invention is to provide a charge control circuit capable of preventing wasteful discharge of a battery while the charging operation is stopped.

上記目的を達成すべく、本発明に係る充電制御回路は、電源装置とバッテリとを接続するプラス側の電源ラインに直列接続された状態で配設された逆接保護素子および電流制御素子と、前記バッテリから前記電源ラインを経由して前記電源装置に向かう放電電流の大きさを検出すると共に検出結果に基づいて検出信号を出力する電流検出部と、当該電流検出部からの前記検出信号の出力を検出したときに、電流の双方向での通過を許容するオン状態に駆動していた前記逆接保護素子および前記電流制御素子のうちの少なくとも当該電流制御素子を、前記放電電流の通過を阻止するオフ状態に駆動する制御部とを備えている充電制御回路であって、前記逆接保護素子および前記電流制御素子は、当該逆接保護素子に対して当該電流制御素子が前記バッテリ側に位置する状態で配設され、前記電流検出部は、前記逆接保護素子の一端および他端に接続された一対の検出ラインを介して検出される当該逆接保護素子の両端間の電位差に基づいて前記放電電流の大きさを検出すると共に、前記電源装置から前記電源ラインを経由して前記バッテリに充電電流が供給される充電状態において、前記放電電流の大きさが予め規定された低側電流閾値以上であるとの前記検出結果のときに前記検出信号を出力する。 In order to achieve the above object, a charge control circuit according to the present invention comprises a reverse connection protection element and a current control element arranged in series with a plus side power supply line connecting a power supply device and a battery, and a current detection unit that detects the magnitude of discharge current from the battery to the power supply device via the power supply line and outputs a detection signal based on the detection result; and an output of the detection signal from the current detection unit. At least the current control element out of the reverse connection protection element and the current control element driven to the ON state allowing the bidirectional passage of the current when the current is detected is turned off to prevent the passage of the discharge current. wherein the reverse connection protection element and the current control element are arranged such that the current control element is located on the battery side with respect to the reverse connection protection element. The current detection unit detects the magnitude of the discharge current based on the potential difference across the reverse connection protection element detected through a pair of detection lines connected to one end and the other end of the reverse connection protection element. is detected, and in a charging state in which a charging current is supplied from the power supply device to the battery via the power supply line, the magnitude of the discharging current is equal to or greater than a predetermined low-side current threshold. The detection signal is output when the detection result is obtained.

本発明に係る充電制御回路は、電源装置とバッテリとを接続するプラス側およびマイナス側の各電源ラインのうちのプラス側の電源ラインに配設された電流制御素子と、前記マイナス側の電源ラインに配設された逆接保護素子と、前記バッテリから前記電源ラインを経由して前記電源装置に向かう放電電流の大きさを検出すると共に検出結果に基づいて検出信号を出力する電流検出部と、当該電流検出部からの前記検出信号の出力を検出したときに、電流の双方向での通過を許容するオン状態に駆動していた前記逆接保護素子および前記電流制御素子のうちの少なくとも当該電流制御素子を、前記放電電流の通過を阻止するオフ状態に駆動する制御部とを備えている充電制御回路であって、前記電流検出部は、前記逆接保護素子の一端および他端に接続された一対の検出ラインを介して検出される当該逆接保護素子の両端間の電位差に基づいて前記放電電流の大きさを検出すると共に、前記電源装置から前記電源ラインを経由して前記バッテリに充電電流が供給される充電状態において、前記放電電流の大きさが予め規定された低側電流閾値以上であるとの前記検出結果のときに前記検出信号を出力する。 A charging control circuit according to the present invention includes a current control element disposed on a positive power line of positive and negative power lines connecting a power supply device and a battery, and the negative power line. a current detection unit that detects the magnitude of a discharge current from the battery to the power supply device via the power supply line and outputs a detection signal based on the detection result; At least the current control element out of the reverse connection protection element and the current control element driven to an ON state allowing bidirectional passage of current when the output of the detection signal from the current detection unit is detected and a control unit that drives the discharge current to an OFF state that prevents passage of the discharge current, wherein the current detection unit includes a pair of terminals connected to one end and the other end of the reverse connection protection element. The magnitude of the discharge current is detected based on the potential difference across the reverse connection protection element detected via the detection line, and the charging current is supplied from the power supply device to the battery via the power supply line. The detection signal is output when the detection result indicates that the magnitude of the discharge current is equal to or greater than a predetermined low-side current threshold in the charged state.

これらの充電制御回路によれば、電源装置が正常動作していて、電源装置から出力される直流電圧がバッテリの充電電圧よりも高い電圧であるときには、逆接保護素子および電流制御素子をオン状態に駆動して、電源装置からバッテリに充電電流を供給し(バッテリに対する充電動作を実行し)、電源装置側にトラブルが発生して、出力される直流電圧がバッテリの充電電圧よりも低くなり、放電電流が発生したときには、逆接保護素子および電流制御素子をオフ状態に駆動して、バッテリから電源装置への放電を迅速に阻止することができる。また、充電制御回路では、電流検出部が逆接保護素子の一端および他端に接続された一対の検出ラインを介して検出される逆接保護素子の両端間の電位差に基づいて放電電流の大きさを検出する構成であることから、電流検出部および制御部のいずれも、プラス側の電源ラインにおけるバッテリと電流制御素子との間の部位に配線を介して直接接続されない構成となっている。したがって、この充電制御回路によれば、逆接保護素子および電流制御素子をオフ状態に駆動して、バッテリから電源装置への放電を阻止している状態において、バッテリから充電制御回路(具体的には電流検出部および制御部)に流れ込む微少な電流(暗電流)の発生を回避できるため、バッテリの放電を完全に防止(阻止)することができる。 According to these charge control circuits, when the power supply is operating normally and the DC voltage output from the power supply is higher than the charging voltage of the battery, the reverse connection protection element and the current control element are turned on. The power supply supplies charging current to the battery from the power supply (performs the charging operation to the battery), and trouble occurs on the power supply side, and the output DC voltage becomes lower than the battery charging voltage, causing discharge. When current occurs, the reverse connection protection device and the current control device can be driven into an off state to quickly prevent discharge from the battery to the power supply. In the charging control circuit, the current detector detects the magnitude of the discharge current based on the potential difference across the reverse connection protection element detected through a pair of detection lines connected to one end and the other end of the reverse connection protection element. Since the configuration is for detection, neither the current detection section nor the control section is directly connected via a wire to a portion between the battery and the current control element on the plus side power supply line. Therefore, according to this charge control circuit, in a state in which the reverse connection protection element and the current control element are driven to the OFF state to prevent discharge from the battery to the power supply, the charge control circuit (specifically, Since generation of a very small current (dark current) flowing into the current detection unit and control unit) can be avoided, it is possible to completely prevent (prevent) battery discharge.

本発明に係る充電制御回路は、前記逆接保護素子の温度を検出すると共に当該温度を示す温度検出信号を出力する温度検出部と、前記温度検出信号で示される前記温度が予め決められた温度よりも低いときには、前記低側電流閾値を低下させる補正部とを備えている。 A charging control circuit according to the present invention includes a temperature detection unit that detects the temperature of the reverse connection protection element and outputs a temperature detection signal indicating the temperature, and and a correction unit that lowers the low-side current threshold when the current is low.

低側電流閾値を逆接保護素子の温度の変化に拘わらず一定とする構成では、逆接保護素子(通常はMOSFET)のオン抵抗が温度の低下に伴い低くなったときに放電電流の検出感度が低下するという問題が生じるが、この充電制御回路によれば、逆接保護素子の温度が予め決められた温度よりも低いときには、補正部が低側電流閾値を低下させる構成のため、放電電流の検出感度の低下を防止することができる。 In a configuration where the low-side current threshold is constant regardless of changes in the temperature of the reverse connection protection element, the discharge current detection sensitivity decreases when the on-resistance of the reverse connection protection element (usually a MOSFET) decreases as the temperature drops. However, according to this charge control circuit, when the temperature of the reverse connection protection element is lower than a predetermined temperature, the correction unit lowers the low-side current threshold, so the discharge current detection sensitivity is reduced. can be prevented from decreasing.

本発明に係る充電制御回路は、前記補正部は、前記温度検出信号で示される前記温度が前記予め決められた温度よりも高いときには、前記低側電流閾値を上昇させる。 In the charging control circuit according to the present invention, the correction section increases the low-side current threshold when the temperature indicated by the temperature detection signal is higher than the predetermined temperature.

この充電制御回路によれば、さらに、逆接保護素子の温度が予め決められた温度よりも高いときには、補正部が低側電流閾値を上昇させる構成のため、逆接保護素子の温度変動に伴って、放電電流の発生の検出感度がばらつくことを大幅に低減することができる。 According to this charging control circuit, when the temperature of the reverse connection protection element is higher than a predetermined temperature, the correction unit increases the low-side current threshold. Variation in the detection sensitivity of discharge current generation can be greatly reduced.

本発明に係る充電制御回路は、前記電流検出部は、前記バッテリから前記電源ラインを経由して前記電源装置に前記放電電流が供給される放電状態において、当該放電電流の大きさが前記低側電流閾値よりも高く予め規定された高側電流閾値以上であるとの前記検出結果のときに前記検出信号を出力する。 In the charging control circuit according to the present invention, the current detection unit detects that the magnitude of the discharge current is on the low side in a discharge state in which the discharge current is supplied from the battery to the power supply device via the power supply line. Outputting the detection signal when the detection result is equal to or higher than a predetermined high-side current threshold higher than the current threshold.

この充電制御回路によれば、電源装置が双方向コンバータであるときのように、バッテリへの充電とバッテリからの放電を行うものであるときに、電源装置が正常動作(バッテリ側への電流出力動作)している状態において、出力される直流電圧がバッテリの充電電圧よりも高い電圧であるときには、逆接保護素子および電流制御素子をオン状態に駆動して、電源装置からバッテリに充電電流を供給し(バッテリに対する充電動作を実行し)、電源装置側にトラブルが発生して、出力される直流電圧がバッテリの充電電圧よりも低くなり、放電電流が発生したときには、逆接保護素子および電流制御素子をオフ状態に駆動して、バッテリから電源装置への放電を迅速に阻止することができる。また、電源装置が正常動作(バッテリからの電流入力動作)している状態においては、逆接保護素子および電流制御素子をオン状態に駆動して、バッテリから電源装置に放電電流を供給し(バッテリに対する放電動作を実行し)、電源装置側にトラブルが発生して、放電電流が高側電流閾値(例えばバッテリの最大放電電流値)に達したときには、逆接保護素子および電流制御素子をオフ状態に駆動して、バッテリから電源装置への放電を停止することができる。 According to this charge control circuit, the power supply operates normally (current output to the battery side) when the power supply is a bidirectional converter that charges the battery and discharges the battery. When the output DC voltage is higher than the charging voltage of the battery in the operating state, the reverse connection protection element and the current control element are driven to the ON state to supply the charging current from the power supply to the battery. (charging the battery), a problem occurs on the power supply side, the output DC voltage becomes lower than the charging voltage of the battery, and a discharge current occurs, the reverse connection protection element and current control element can be driven off to quickly prevent discharge from the battery to the power supply. In addition, when the power supply is operating normally (current input operation from the battery), the reverse connection protection element and the current control element are driven to the ON state to supply discharge current from the battery to the power supply ( discharge operation), and when a problem occurs on the power supply side and the discharge current reaches the high side current threshold (e.g., the maximum discharge current value of the battery), the reverse connection protection device and current control device are driven to the OFF state. to stop discharging the battery to the power supply.

本発明によれば、逆接保護素子および電流制御素子をオフ状態に駆動して、バッテリから電源装置への放電を阻止している状態において、バッテリから充電制御回路に流れ込む微少な電流(暗電流)の発生を回避できるため、バッテリの無駄な放電を完全に防止することができる。 According to the present invention, a minute current (dark current) flows from the battery to the charge control circuit in a state in which the reverse connection protection element and the current control element are driven to the off state to prevent discharge from the battery to the power supply device. can be avoided, completely preventing wasteful discharge of the battery.

充電制御回路1Aの構成を示す構成図である。2 is a configuration diagram showing the configuration of a charging control circuit 1A; FIG. 温度検出部31を備えた充電制御回路1Bの構成を示す構成図である。3 is a configuration diagram showing a configuration of a charging control circuit 1B including a temperature detection section 31; FIG. コンバータ41が双方向コンバータのときの充電制御回路1Cの構成を示す構成図である。4 is a configuration diagram showing the configuration of charging control circuit 1C when converter 41 is a bidirectional converter; FIG. 充電制御回路1Dの構成を示す構成図である。3 is a configuration diagram showing the configuration of a charging control circuit 1D; FIG.

以下、充電制御回路の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。本例では、一例として、電源装置としてのコンバータとバッテリとを接続する電源ラインに接続されて、コンバータによるバッテリの充電を制御する充電制御回路を例に挙げて説明する。 Embodiments of a charging control circuit will be described below with reference to the accompanying drawings. In this example, as an example, a charge control circuit connected to a power supply line connecting a converter as a power supply device and a battery to control charging of the battery by the converter will be described.

最初に、充電制御回路としての充電制御回路1Aの構成について図面を参照して説明する。 First, the configuration of the charge control circuit 1A as a charge control circuit will be described with reference to the drawings.

充電制御回路1Aは、図1に示すように、一対の第1端子2a,2b(特に区別しないときには、「第1端子2」ともいう)、一対の第2端子3a,3b(特に区別しないときには、「第2端子3」ともいう)、逆接保護素子4、電流制御素子5、電流検出部6、および制御部7を備えて、第1端子2に接続されたコンバータ41から出力される直流電圧V1に基づいて、第2端子3に接続されたバッテリ42に充電電流I1を出力(供給)してバッテリ42を充電する充電動作を実行する。 As shown in FIG. 1, the charging control circuit 1A includes a pair of first terminals 2a and 2b (also referred to as "first terminals 2" when not distinguished), a pair of second terminals 3a and 3b (when not distinguished). , also referred to as “second terminal 3”), reverse connection protection element 4, current control element 5, current detection unit 6, and control unit 7, DC voltage output from converter 41 connected to first terminal 2 Based on V1, the charging operation of outputting (supplying) the charging current I1 to the battery 42 connected to the second terminal 3 to charge the battery 42 is executed.

具体的には、第1端子2a,2bのうちの第1端子2aは、コンバータ41の一対の出力端子のうちの一方の出力端子(プラス端子)に接続され、第1端子2bは、コンバータ41の他方の出力端子(マイナス端子)に接続される。第2端子3a,3bのうちの第2端子3aは、バッテリ42の陽極に接続され、第2端子3bは、バッテリ42の陰極に接続される。 Specifically, the first terminal 2a of the first terminals 2a and 2b is connected to one output terminal (plus terminal) of the pair of output terminals of the converter 41, and the first terminal 2b is connected to the converter 41. is connected to the other output terminal (negative terminal) of the The second terminal 3 a of the second terminals 3 a and 3 b is connected to the anode of the battery 42 and the second terminal 3 b is connected to the cathode of the battery 42 .

逆接保護素子4および電流制御素子5は、コンバータ41とバッテリ42とを接続する電源ライン(本例ではコンバータ41に接続される第1端子2aとバッテリ42に接続される第2端子3aとを接続するプラス側の電源ラインLa)に、直列接続された状態で配設されている。また、本例では、逆接保護素子4は、n型MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor )4aと、これに並列接続されたダイオード4bとの並列回路で構成され、電流制御素子5は、n型MOSFET5aと、これに並列接続されたダイオード5bとの並列回路で構成されている。この場合、各ダイオード4b,5bは、アノード端子が対応するn型MOSFETのソース端子に接続され、かつカソード端子が対応するn型MOSFETのドレイン端子に接続された状態で対応するn型MOSFETに並列接続されている。 The reverse connection protection element 4 and the current control element 5 connect the power supply line connecting the converter 41 and the battery 42 (in this example, the first terminal 2a connected to the converter 41 and the second terminal 3a connected to the battery 42). are connected in series to the plus side power supply line La). In this example, the reverse connection protection element 4 is composed of a parallel circuit of an n-type MOSFET (metal-oxide-semiconductor field-effect transistor) 4a and a diode 4b connected in parallel thereto, and the current control element 5 is , an n-type MOSFET 5a and a parallel circuit of a diode 5b connected in parallel thereto. In this case, each diode 4b, 5b is connected in parallel with the corresponding n-type MOSFET with the anode terminal connected to the source terminal of the corresponding n-type MOSFET and the cathode terminal connected to the drain terminal of the corresponding n-type MOSFET. It is connected.

また、逆接保護素子4および電流制御素子5は、逆接保護素子4に対して電流制御素子5がバッテリ42側(第2端子3側)に位置する状態で、かつ逆接保護素子4および電流制御素子5の各n型MOSFET4a,5aのソース端子同士が互いに接続された状態(バック・ツー・バック接続された状態)で配設されている。なお、各ダイオード4b,5bは、対応するn型MOSFETのボディダイオードで代用することができ、この場合には、逆接保護素子4および電流制御素子5は、n型MOSFET単体で構成することが可能となる。 Further, the reverse connection protection element 4 and the current control element 5 are arranged in a state where the current control element 5 is located on the battery 42 side (the second terminal 3 side) with respect to the reverse connection protection element 4 and the reverse connection protection element 4 and the current control element 5, the source terminals of the n-type MOSFETs 4a and 5a are connected to each other (back-to-back connection). In addition, each diode 4b, 5b can be substituted with the body diode of the corresponding n-type MOSFET. becomes.

また、逆接保護素子4は、充電制御回路1Aの停止状態において(つまり、逆接保護素子4のn型MOSFET4aがオフ状態のとき)に、第2端子3間にバッテリ42が逆極性で接続されたときのバッテリ42の放電を防止する機能を有すると共に、逆接保護素子4がオン状態(逆接保護素子4のn型MOSFET4aがオン状態)のときに、流れる放電電流I2の大きさ(電流値)に応じた電位差Vdsを両端間(ドレイン-ソース端子間)に生じさせる機能(電流検出機能)を有している。 In addition, the reverse connection protection element 4 is in a state where the charging control circuit 1A is stopped (that is, when the n-type MOSFET 4a of the reverse connection protection element 4 is in an off state), and the battery 42 is connected between the second terminals 3 in reverse polarity. When the reverse connection protection element 4 is in the ON state (the n-type MOSFET 4a of the reverse connection protection element 4 is in the ON state), the magnitude (current value) of the discharge current I2 flowing It has a function (current detection function) to generate a corresponding potential difference Vds between both ends (between drain and source terminals).

電流検出部6は、一例として図1に示すように、電位差検出部21および比較部22を備えて構成されて、バッテリ42から電源ラインLa,Lbを経由してコンバータ41に向かう放電電流I2の大きさを検出すると共にこの検出の結果(検出結果)に基づいて検出信号S1を生成して制御部7に出力する。 As shown in FIG. 1 as an example, the current detection unit 6 includes a potential difference detection unit 21 and a comparison unit 22, and detects a discharge current I2 from the battery 42 to the converter 41 via the power supply lines La and Lb. Along with detecting the size, based on the result of this detection (detection result), a detection signal S1 is generated and output to the control section 7 .

具体的には、電位差検出部21は、不図示の演算増幅器などで構成されて、逆接保護素子4の一端(n型MOSFET4aのドレイン端子)および他端(n型MOSFET4aのソース端子)に一対の検出ラインLs1,Ls2を介して接続されている。また、電位差検出部21は、逆接保護素子4の両端間(n型MOSFET4aのドレイン-ソース端子間)の電位差Vdsを増幅して出力することにより、電位差Vdsに比例して電圧値が変化する電流検出信号Viを出力する。なお、この電位差Vdsは、逆接保護素子4の一端(ドレイン端子)の電位に対して他端(ソース端子)が高電位のときには正(プラス)電圧となり、逆接保護素子4の一端(ドレイン端子)の電位に対して他端(ソース端子)が低電位のときには負(マイナス)電圧となる。 Specifically, the potential difference detection unit 21 is composed of an operational amplifier (not shown) or the like, and a pair of They are connected via detection lines Ls1 and Ls2. In addition, the potential difference detection unit 21 amplifies the potential difference Vds between both ends of the reverse connection protection element 4 (between the drain and source terminals of the n-type MOSFET 4a) and outputs a current whose voltage value changes in proportion to the potential difference Vds. It outputs the detection signal Vi. This potential difference Vds becomes a positive (plus) voltage when the potential of the other end (source terminal) of the reverse connection protection element 4 is higher than the potential of one end (drain terminal) of the reverse connection protection element 4. When the other terminal (source terminal) is at a low potential with respect to the potential of , it becomes a negative (negative) voltage.

通常、n型MOSFETは、オン状態(飽和領域での動作状態)では、そのオン抵抗は十分に低い一定値であり、また電流の双方向での通過を許容(ドレイン端子からソース端子に向かう方向での通過、およびソース端子からドレイン端子に向かう方向での通過の双方を許容)する状態となっている。このため、このオン状態のときにソース端子からドレイン端子に向けて流れる電流に起因してn型MOSFET4aの両端間(ドレイン-ソース端子間)に発生する電位差Vds(電圧降下)は、ダイオード4bの順方向電圧よりも低い状態で、かつ電流の大きさに比例して変化する正電圧となる。したがって、電位差検出部21は、実質的に、電位差Vdsに基づいて、放電電流I2(充電電流I1とは逆に、バッテリ42からコンバータ41に向けて流れる電流)の大きさを検出すると共に、検出した大きさに比例して電圧値が変化する電流検出信号Vi(放電電流I2の大きさを示す信号)を出力する。 Normally, in the ON state (operating state in the saturation region), the on-resistance of an n-type MOSFET is a sufficiently low constant value, and it allows current to pass in both directions (direction from the drain terminal to the source terminal). , and in the direction from the source terminal to the drain terminal). Therefore, the potential difference Vds (voltage drop) generated across the terminals of the n-type MOSFET 4a (between the drain and the source terminal) due to the current flowing from the source terminal to the drain terminal in the ON state is the voltage drop of the diode 4b. It becomes a positive voltage that is lower than the forward voltage and that changes in proportion to the magnitude of the current. Therefore, the potential difference detection unit 21 substantially detects the magnitude of the discharge current I2 (the current flowing from the battery 42 toward the converter 41, which is the opposite of the charge current I1) based on the potential difference Vds. A current detection signal Vi (a signal indicating the magnitude of the discharge current I2) whose voltage value changes in proportion to the magnitude of the discharge current I2 is output.

比較部22は、例えば、コンパレータで構成されて、電位差検出部21から出力される電流検出信号Viと、予め規定された電流閾値Vth(予め規定された電流値の放電電流I2がオン状態の逆接保護素子4に流れたときに発生する電位差Vdsに対応する電圧値)とを比較して、電流検出信号Viの大きさがこの電流閾値以上(つまり、放電電流I2の大きさがこの予め規定された電流値以上)であるとの比較結果(検出結果)のときに、この比較結果を示す検出信号S1を制御部7に出力する。 The comparison unit 22 is composed of, for example, a comparator, and compares the current detection signal Vi output from the potential difference detection unit 21 with a predetermined current threshold value Vth (predetermined current value discharge current I2 is in an on-state reverse connection). voltage value corresponding to the potential difference Vds generated when flowing through the protective element 4), and the magnitude of the current detection signal Vi is equal to or greater than this current threshold value (that is, the magnitude of the discharge current I2 is defined in advance). When the comparison result (detection result) indicates that the current value is greater than or equal to the current value, a detection signal S1 indicating this comparison result is output to the control unit 7 .

本例では、この電流閾値Vthの一例として、コンバータ41から電源ラインLa,Lbを経由してバッテリ42に充電電流I1が供給される充電状態において、例えば、コンバータ41側(コンバータ41自体またはコンバータ41に電力を供給する外部電力源)に何らかのトラブルが発生することによって直流電圧V1がバッテリ42の充電電圧V2よりも低下した際に発生する放電電流I2を、低い電流値の状態から電流検出部6で検出し得るように、低電圧値(ゼロボルトまたはゼロボルトに近い低電圧値)の電流閾値(低側電流閾値Vth1)が規定されている。 In this example, as an example of the current threshold Vth, in a charging state in which the charging current I1 is supplied from the converter 41 to the battery 42 via the power supply lines La and Lb, for example, the converter 41 side (the converter 41 itself or the converter 41 The discharge current I2 generated when the DC voltage V1 drops below the charging voltage V2 of the battery 42 due to some trouble occurring in the external power supply that supplies power to the battery 42 is detected by the current detection unit 6 from a state of a low current value. A current threshold (low-side current threshold Vth1) for a low voltage value (zero volts or a low voltage value close to zero volts) is defined so that it can be detected by .

制御部7は、例えば、CPUおよびメモリなどで構成された処理回路と、n型MOSFET4a,5aを駆動するための駆動回路(いずれも図示せず)とを備えて構成されている。本例では一例として、制御部7は、充電制御回路1Aの内部または外部に配設された不図示の入力部(キーボードや操作パネルなど)から入力される動作指示Ssの内容が、充電動作を示すものであるときには、充電制御回路1Aを充電状態で動作させる。 The control unit 7 includes, for example, a processing circuit including a CPU and memory, and a drive circuit (both not shown) for driving the n-type MOSFETs 4a and 5a. In this example, as an example, the control unit 7 determines that the content of the operation instruction Ss input from an input unit (keyboard, operation panel, etc.) (not shown) disposed inside or outside the charging control circuit 1A indicates that the charging operation is to be performed. When it indicates, the charging control circuit 1A is operated in the charging state.

また、制御部7は、この充電状態において、電流検出部6からの検出信号S1の出力を検出したときに、電流の双方向での通過を許容(つまり、充電電流I1および放電電流I2のいずれについても通過を許容)するオン状態に駆動していた逆接保護素子4および電流制御素子5の各n型MOSFET4a,5aのうちの少なくとも電流制御素子5のn型MOSFET5a(本例では、逆接保護素子4および電流制御素子5双方のn型MOSFET4a,5a)を、放電電流I2の通過を阻止するオフ状態に駆動する。 Further, in this charging state, the control unit 7 permits current to pass in both directions when detecting the output of the detection signal S1 from the current detection unit 6 (that is, either the charging current I1 or the discharging current I2 Of the n-type MOSFETs 4a and 5a of the reverse connection protection element 4 and the current control element 5, which were driven to the ON state, at least the n-type MOSFET 5a of the current control element 5 (in this example, the reverse connection protection element The n-type MOSFETs 4a, 5a) of both 4 and current control element 5 are driven to the off state preventing the passage of discharge current I2.

また、制御部7では、駆動回路は、図1に示すように、逆接保護素子4および電流制御素子5を構成する各n型MOSFET4a,5aのソース端子と共通の1本の駆動ラインLd1を介して接続されると共に、各n型MOSFET4a,5aのゲート端子と共通の1本の駆動ラインLd2を介して接続されている。また、駆動回路は、処理回路によって制御されることにより、逆接保護素子4および電流制御素子5を構成する各n型MOSFET4a,5aをオン状態(飽和領域での動作状態)に移行させるときには、ゲート閾値電圧値を超える電圧値の駆動電圧Vdvを駆動ラインLd1,Ld2間に出力し、各n型MOSFET4a,5aをオフ状態に移行させるときには、駆動電圧Vdvの出力を停止する(駆動電圧Vdvの電圧値をゲート閾値電圧値未満にする)。 In addition, in the control unit 7, as shown in FIG. 1, the drive circuit is connected to the source terminals of the respective n-type MOSFETs 4a and 5a constituting the reverse connection protection element 4 and the current control element 5 via one common drive line Ld1. , and connected to the gate terminals of the n-type MOSFETs 4a and 5a through one common drive line Ld2. Further, the drive circuit is controlled by the processing circuit, and when each of the n-type MOSFETs 4a and 5a constituting the reverse connection protection element 4 and the current control element 5 is shifted to the ON state (operation state in the saturation region), the gate When the drive voltage Vdv having a voltage value exceeding the threshold voltage value is output between the drive lines Ld1 and Ld2 and the respective n-type MOSFETs 4a and 5a are shifted to the off state, the output of the drive voltage Vdv is stopped (the voltage of the drive voltage Vdv value below the gate threshold voltage value).

また、以上のことから、充電制御回路1Aでは、電流検出部6および制御部7のいずれも、電源ラインLaにおける第2端子3aと電流制御素子5を構成するn型MOSFET5aのドレイン端子との間の部位に配線を介して直接接続されない構成となっている。 From the above, in the charging control circuit 1A, both the current detection unit 6 and the control unit 7 have a current between the second terminal 3a in the power supply line La and the drain terminal of the n-type MOSFET 5a that constitutes the current control element 5. It is configured so that it is not directly connected to the part of through the wiring.

次いで、充電制御回路1Aの動作について、添付図面を参照して説明する。なお、第1端子2には、コンバータ41が接続され、第2端子3には、バッテリ42が接続されているものとする。また、正常動作時にコンバータ41から出力される直流電圧V1は、満充電状態におけるバッテリ42の充電電圧V2よりも高い電圧に規定されているものとする。 Next, the operation of the charging control circuit 1A will be described with reference to the accompanying drawings. It is assumed that the converter 41 is connected to the first terminal 2 and the battery 42 is connected to the second terminal 3 . It is also assumed that the DC voltage V1 output from the converter 41 during normal operation is set to a voltage higher than the charging voltage V2 of the battery 42 in the fully charged state.

この状態において、充電動作を示す動作指示Ssが入力されたときには、制御部7では、処理回路が、駆動回路に対する制御を実行して、ゲート閾値電圧値を超える電圧値の駆動電圧Vdvを駆動ラインLd1,Ld2間に出力させる。これにより、逆接保護素子4および電流制御素子5(を構成する各n型MOSFET4a,5a)は、共にオン状態(電流の双方向での通過を許容する状態)に移行する。 In this state, when an operation instruction Ss indicating a charging operation is input, in the control unit 7, the processing circuit controls the driving circuit to apply the driving voltage Vdv having a voltage value exceeding the gate threshold voltage value to the driving line. Output between Ld1 and Ld2. As a result, the reverse connection protection element 4 and the current control element 5 (each of the n-type MOSFETs 4a and 5a constituting them) are both turned on (a state in which bidirectional passage of current is allowed).

したがって、コンバータ41が正常動作しているときには、出力される直流電圧V1がバッテリ42の充電電圧V2よりも高い電圧であることから、充電制御回路1Aは、オン状態の逆接保護素子4および電流制御素子5の各n型MOSFET4a,5aを経由して、コンバータ41からバッテリ42に充電電流I1を供給する(バッテリ42に対する充電動作を実行する)。この場合、電流検出部6の電位差検出部21が検出する電位差Vdsは負電圧となり、これにより、電流検出信号Viも、負電圧となる(低側電流閾値Vth1未満となる)。このため、比較部22は、制御部7への検出信号S1の出力を停止した状態となっている。したがって、制御部7は、逆接保護素子4および電流制御素子5のn型MOSFET4a,5aに対する駆動電圧Vdvの出力を継続することから、バッテリ42に対する充電動作が継続される。 Therefore, when the converter 41 is operating normally, the output DC voltage V1 is higher than the charging voltage V2 of the battery 42. Therefore, the charging control circuit 1A controls the reverse connection protection element 4 in the ON state and the current control circuit 1A. A charging current I1 is supplied from the converter 41 to the battery 42 via the n-type MOSFETs 4a and 5a of the element 5 (the battery 42 is charged). In this case, the potential difference Vds detected by the potential difference detection unit 21 of the current detection unit 6 becomes a negative voltage, so that the current detection signal Vi also becomes a negative voltage (less than the low-side current threshold Vth1). Therefore, the comparator 22 stops outputting the detection signal S1 to the controller 7 . Therefore, control unit 7 continues to output drive voltage Vdv to n-type MOSFETs 4a and 5a of reverse connection protection element 4 and current control element 5, so that the operation of charging battery 42 continues.

また、この充電状態において、コンバータ41側に何らかのトラブルが発生して、直流電圧V1がバッテリ42の充電電圧V2よりも低下した際には、オン状態の逆接保護素子4および電流制御素子5の各n型MOSFET4a,5aには、バッテリ42からコンバータ41に向かう放電電流I2が流れる(発生する)。この場合、電流検出部6の電位差検出部21が検出する電位差Vdsは正電圧となり、これにより、電流検出信号Viも正電圧となる。 In this charging state, if some trouble occurs on the converter 41 side and the DC voltage V1 drops below the charging voltage V2 of the battery 42, the reverse connection protection element 4 and the current control element 5 in the on state A discharge current I2 flowing from the battery 42 to the converter 41 flows (is generated) in the n-type MOSFETs 4a and 5a. In this case, the potential difference Vds detected by the potential difference detection section 21 of the current detection section 6 becomes a positive voltage, so that the current detection signal Vi also becomes a positive voltage.

本例では、上記したように、この放電電流I2の発生を、低い電流値の状態から電流検出部6で検出し得るように、低電圧値の電流閾値(低側電流閾値Vth1)が規定されている。このため、低い電流値の放電電流I2が発生した時点で、正電圧の電流検出信号Viは低側電流閾値Vth1に達する。これにより、比較部22は、制御部7へ検出信号S1を出力する。また、制御部7は、電流検出部6(の比較部22)からの検出信号S1の出力を検出して、逆接保護素子4および電流制御素子5の各n型MOSFET4a,5aに対する駆動電圧Vdvの出力を停止すると共に、この停止状態を継続させる。したがって、電流の双方向での通過を許容(つまり、充電電流I1および放電電流I2のいずれについても通過を許容)するオン状態に駆動されていた逆接保護素子4および電流制御素子5の各n型MOSFET4a,5aは、電流の双方向での通過を阻止するオフ状態に駆動される。これにより、トラブルの発生下での、バッテリ42からコンバータ41への放電が阻止される。 In this example, as described above, the current threshold value of the low voltage value (low side current threshold value Vth1) is defined so that the current detection unit 6 can detect the generation of the discharge current I2 from the state of the low current value. ing. Therefore, when the discharge current I2 with a low current value is generated, the positive voltage current detection signal Vi reaches the low-side current threshold Vth1. Thereby, the comparator 22 outputs the detection signal S1 to the controller 7 . Further, the control unit 7 detects the output of the detection signal S1 from (the comparison unit 22 of) the current detection unit 6, and determines the drive voltage Vdv for each of the n-type MOSFETs 4a and 5a of the reverse connection protection element 4 and the current control element 5. The output is stopped and this stopped state is continued. Therefore, each n-type of the reverse connection protection element 4 and the current control element 5 that have been driven in an ON state that allows bidirectional passage of current (that is, allows passage of both the charging current I1 and the discharging current I2) MOSFETs 4a and 5a are driven to an off state preventing the passage of current in both directions. This prevents discharge from battery 42 to converter 41 when trouble occurs.

このように、この充電制御回路1Aによれば、コンバータ41が正常動作していて、出力される直流電圧V1がバッテリ42の充電電圧V2よりも高い電圧であるときには、逆接保護素子4および電流制御素子5をオン状態に駆動して、コンバータ41からバッテリ42に充電電流I1を供給し(バッテリ42に対する充電動作を実行し)、コンバータ41側にトラブルが発生して、出力される直流電圧V1がバッテリ42の充電電圧V2よりも低くなり、放電電流I2が発生したときには、逆接保護素子4および電流制御素子5をオフ状態に駆動して、バッテリ42からコンバータ41への放電を迅速に阻止することができる。また、充電制御回路1Aでは、上記したように、電流検出部6および制御部7のいずれも、プラス側の電源ラインLaにおける第2端子3aと電流制御素子5を構成するn型MOSFET5aのドレイン端子との間の部位に配線を介して直接接続されない構成となっている。したがって、この充電制御回路1Aによれば、逆接保護素子4および電流制御素子5をオフ状態に駆動して、バッテリ42からコンバータ41への放電を阻止している状態において、バッテリ42から充電制御回路1A(具体的には電流検出部6および制御部7)に流れ込む微少な電流(暗電流)の発生を回避できるため、バッテリ42の無駄な放電を完全に防止(阻止)することができる。 As described above, according to the charging control circuit 1A, when the converter 41 is operating normally and the output DC voltage V1 is higher than the charging voltage V2 of the battery 42, the reverse connection protection element 4 and the current control The element 5 is driven to the ON state, the charging current I1 is supplied from the converter 41 to the battery 42 (the battery 42 is charged), trouble occurs on the converter 41 side, and the output DC voltage V1 becomes When the charging voltage V2 of the battery 42 becomes lower than the discharge current I2 and the discharge current I2 is generated, the reverse connection protection element 4 and the current control element 5 are driven to the OFF state to quickly prevent discharge from the battery 42 to the converter 41. can be done. In addition, in the charge control circuit 1A, as described above, both the current detection unit 6 and the control unit 7 connect the second terminal 3a in the power supply line La on the positive side and the drain terminal of the n-type MOSFET 5a constituting the current control element 5. and are not directly connected via wiring to the part between them. Therefore, according to this charge control circuit 1A, in a state in which the reverse connection protection element 4 and the current control element 5 are driven to the OFF state to prevent discharge from the battery 42 to the converter 41, the charge control circuit Since generation of a minute current (dark current) flowing into 1A (specifically, the current detection unit 6 and the control unit 7) can be avoided, useless discharge of the battery 42 can be completely prevented (prevented).

なお、この充電制御回路1Aでは、放電電流I2の大きさを、逆接保護素子4の両端間(n型MOSFET4aのドレイン-ソース端子間)に発生する電位差Vds(飽和領域でのオン抵抗と放電電流I2の電流値とで決定される電圧)で検出する構成を採用しているが、MOSFETのオン抵抗は、MOSFETの温度で変化するという温度特性(具体的には、温度係数が正の温度特性)を有している。このため、MOSFETの温度が標準的な温度(例えば、30°~40°程度)よりも高いときには、オン抵抗がより高くなることから、放電電流I2の検出感度が向上する(より低い電流値の放電電流I2において、電流検出信号Viが低側電流閾値Vth1を上回る)ので問題は生じないが、MOSFETの温度が標準的な温度よりも低いときには、オン抵抗がより低くなることから、放電電流I2の検出感度が低下する(より高い電流値の放電電流I2が発生しなければ、電流検出信号Viが低側電流閾値Vth1を上回らない)ことから問題が生じる。 In this charging control circuit 1A, the magnitude of the discharge current I2 is determined by the potential difference Vds generated across the reverse connection protection element 4 (between the drain and source terminals of the n-type MOSFET 4a). A voltage determined by the current value of I2) is adopted, but the on-resistance of the MOSFET changes with the temperature of the MOSFET (specifically, the temperature characteristic with a positive temperature coefficient )have. Therefore, when the temperature of the MOSFET is higher than the standard temperature (for example, about 30° to 40°), the on-resistance becomes higher, which improves the detection sensitivity of the discharge current I2 (lower current value). At the discharge current I2, the current detection signal Vi exceeds the low-side current threshold Vth1), so no problem occurs. (The current detection signal Vi does not exceed the low-side current threshold Vth1 unless the discharge current I2 having a higher current value is generated).

そこで、この問題の発生を回避するため、図2に示す充電制御回路1Bでは、逆接保護素子4の温度を検出すると共にこの温度を示す温度検出信号Vtpを出力する温度検出部31と、温度検出信号Vtpで示される温度が標準的な温度(予め決められた温度:例えば30°)よりも高いときには、低側電流閾値Vth1を変えずに、温度検出信号Vtpで示される温度が標準的な温度よりも低いときには、標準的な温度からの温度低下分だけ低側電流閾値Vth1を標準的な温度のときの値から低下させる補正部(本例では、制御部7が補正部を兼ねる構成であるが、制御部7と別体とする構成であってもよい)とを備える構成を採用している。なお、図1に示す充電制御回路1Aと同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。 In order to avoid this problem, the charging control circuit 1B shown in FIG. When the temperature indicated by the signal Vtp is higher than the standard temperature (predetermined temperature: 30°, for example), the temperature indicated by the temperature detection signal Vtp is set to the standard temperature without changing the low-side current threshold Vth1. When the temperature is lower than the standard temperature, the correction unit (in this example, the control unit 7 is configured to also serve as the correction unit) that lowers the low-side current threshold Vth1 from the value at the standard temperature by the temperature drop from the standard temperature. but may be separate from the control unit 7). The same components as those of the charging control circuit 1A shown in FIG.

この構成の充電制御回路1Bによれば、逆接保護素子4の温度が標準的な温度よりも低くなって、n型MOSFET4aのオン抵抗がより低くなり、標準的な温度のときと同じ電流値の放電電流I2が流れたときの電位差Vdsも低くなる状態では、低側電流閾値Vth1がその分だけ低下させられていることから、逆接保護素子4の温度が標準的な温度よりも低下したときに生じる上記の問題(放電電流I2の検出感度が低下する(より高い電流値の放電電流I2が発生しなければ、電流検出信号Viが低側電流閾値Vth1を上回らない)という問題)の発生を防止することができる。 According to the charging control circuit 1B with this configuration, the temperature of the reverse connection protection element 4 is lower than the standard temperature, the on-resistance of the n-type MOSFET 4a is lower, and the current value is the same as at the standard temperature. When the potential difference Vds when the discharge current I2 flows is also low, the low-side current threshold Vth1 is lowered by that amount, so when the temperature of the reverse connection protection element 4 drops below the standard temperature Prevents the above-mentioned problem (problem that the detection sensitivity of the discharge current I2 is lowered (the current detection signal Vi does not exceed the low-side current threshold Vth1 unless the discharge current I2 with a higher current value is generated)). can do.

さらに、この充電制御回路1Bにおいて、温度検出信号Vtpで示される温度が標準的な温度(予め決められた温度:この例では30°)よりも高いときには、補正部が、標準的な温度からの温度上昇分だけ低側電流閾値Vth1を標準的な温度のときの値から上昇させる構成を採用することもできる。この構成の充電制御回路1Bによれば、比較部22が検出信号S1の制御部7への出力を開始する放電電流I2の電流値について、逆接保護素子4の温度変動に伴ってばらつく(放電電流I2の発生の検出感度がばらつく)ことを大幅に低減することができる。 Furthermore, in this charge control circuit 1B, when the temperature indicated by the temperature detection signal Vtp is higher than the standard temperature (predetermined temperature: 30° in this example), the correction unit It is also possible to employ a configuration in which the low-side current threshold Vth1 is raised from the value at the standard temperature by the temperature rise. According to the charge control circuit 1B having this configuration, the current value of the discharge current I2 at which the comparison unit 22 starts outputting the detection signal S1 to the control unit 7 varies (discharge current variation in the detection sensitivity of I2 generation) can be greatly reduced.

また、上記のコンバータ41が、外部電力源から供給される電力を直流電圧V1に変換してバッテリ42に出力する機能に加えて、バッテリ42の充電電圧V2を直流電圧に変換して不図示の外部機器に出力する機能を有する構成(コンバータ41が双方向コンバータの構成)では、充電制御回路1A,1Bは、コンバータ41からバッテリ42に充電電流I1を供給する充電動作を、バッテリ42からコンバータ41への放電電流I2の発生の有無を検出しつつ実行する上記の構成に加えて、バッテリ42からコンバータ41に放電電流I2を供給する放電動作を、放電電流I2の電流値が予め規定された電流値以上になる事態(放電電流I2が大きくなり過ぎる事態)の発生を検出しつつ実行する新たな構成を備えるのが好ましい。 In addition to the function of converting the power supplied from the external power source into a DC voltage V1 and outputting it to the battery 42, the converter 41 converts the charging voltage V2 of the battery 42 into a DC voltage and converts it into a DC voltage (not shown). In a configuration having a function of outputting to an external device (a configuration in which converter 41 is a bi-directional converter), charging control circuits 1A and 1B perform a charging operation of supplying charging current I1 from converter 41 to battery 42 from battery 42 to converter 41. In addition to the above-described configuration in which the discharge current I2 is detected and executed while detecting whether or not the discharge current I2 is generated, the discharge operation of supplying the discharge current I2 from the battery 42 to the converter 41 is performed with a predetermined current value of the discharge current I2. It is preferable to provide a new configuration that detects the occurrence of the discharge current I2 exceeding the value (discharge current I2 becomes too large).

この2つの構成を備えた充電制御回路1Cについて、図3を参照して説明する。なお、充電制御回路1Cは、一例として、図2に示す充電制御回路1Bをベースとする構成を採用しているが、図示はしないが、図1に示す充電制御回路1Aをベースとする構成を採用することもできる。また、充電制御回路1Bと同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略し、主として異なる構成について説明する。 A charging control circuit 1C having these two configurations will be described with reference to FIG. As an example, the charging control circuit 1C adopts a configuration based on the charging control circuit 1B shown in FIG. 2. Although not shown, a configuration based on the charging control circuit 1A shown in FIG. can also be adopted. Also, the same reference numerals are assigned to the same configurations as those of the charge control circuit 1B, and overlapping descriptions are omitted, and different configurations will be mainly described.

制御部7は、不図示の入力部から入力される動作指示Ssの内容が、充電動作を示すものであるときには、充電制御回路1Cを充電状態で動作させる。この際には、制御部7は、比較部22で使用する電流閾値Vthとして、上記の低側電流閾値Vth1を規定する。また、入力される動作指示Ssの内容が、放電動作を示すものであるときには、充電制御回路1Cを放電状態で動作させる。この際には、制御部7は、比較部22で使用する電流閾値Vthとして、上記の低側電流閾値Vth1に代えて、低側電流閾値Vth1よりも高電圧値の電流閾値(高側電流閾値Vth2)を規定する。なお、制御部7には、低側電流閾値Vth1および高側電流閾値Vth2が予め記憶されている。 The controller 7 operates the charging control circuit 1C in the charging state when the content of the operation instruction Ss input from the input section (not shown) indicates the charging operation. At this time, the controller 7 defines the low-side current threshold Vth<b>1 as the current threshold Vth used in the comparator 22 . Further, when the content of the input operation instruction Ss indicates a discharging operation, the charging control circuit 1C is operated in a discharging state. In this case, the control unit 7 sets the current threshold Vth used in the comparison unit 22 to a current threshold having a voltage value higher than the low-side current threshold Vth1 (high-side current threshold) instead of the low-side current threshold Vth1. Vth2). The controller 7 stores in advance the low-side current threshold Vth1 and the high-side current threshold Vth2.

バッテリ42には、最大放電電流値が製品仕様で規定されている場合があることから、放電電流I2は、この電流値以下に抑える必要がある。このため、この高側電流閾値Vth2については、この電流値の放電電流I2が逆接保護素子4に流れたときに電位差検出部21から出力される電流検出信号Viの電圧値と同じになるように予め規定されている。 Since the battery 42 may have a maximum discharge current value defined in the product specifications, the discharge current I2 must be suppressed to this current value or less. Therefore, the high-side current threshold value Vth2 is set to be the same as the voltage value of the current detection signal Vi output from the potential difference detection section 21 when the discharge current I2 of this current value flows through the reverse connection protection element 4. Predefined.

次に、この充電制御回路1Cの動作について説明する。 Next, the operation of this charging control circuit 1C will be described.

まず、充電制御回路1Cに充電動作させる場合には、充電動作を示す動作指示Ssを制御部7に入力する。この際には、制御部7は、比較部22で使用する電流閾値Vthとして、低側電流閾値Vth1を比較部22に対して規定する。これにより、制御部7は、充電制御回路1Aと同様にして、充電制御回路1Cを充電状態で動作させる。つまり、充電制御回路1Cは、コンバータ41からバッテリ42に充電電流I1を供給する充電動作を、バッテリ42からコンバータ41への放電電流I2の発生の有無を検出しつつ実行する。 First, when the charging control circuit 1</b>C is caused to perform the charging operation, an operation instruction Ss indicating the charging operation is input to the control section 7 . At this time, the control unit 7 defines the low-side current threshold value Vth1 for the comparison unit 22 as the current threshold value Vth used in the comparison unit 22 . As a result, the controller 7 causes the charging control circuit 1C to operate in the charging state in the same manner as the charging control circuit 1A. That is, the charging control circuit 1</b>C performs the charging operation of supplying the charging current I<b>1 from the converter 41 to the battery 42 while detecting whether or not the discharging current I<b>2 is generated from the battery 42 to the converter 41 .

次いで、充電制御回路1Cに放電動作させる場合には、放電動作を示す動作指示Ssを制御部7に入力する。この際には、制御部7は、比較部22で使用する電流閾値Vthとして、高側電流閾値Vth2を比較部22に対して規定して、充電制御回路1Cを放電状態で動作させる。つまり、充電制御回路1Cは、バッテリ42からコンバータ41に放電電流I2を供給する放電動作を、放電電流I2がバッテリ42の最大放電電流値に達したか否かを検出しつつ実行する。 Next, when the charging control circuit 1</b>C is to perform a discharging operation, an operation instruction Ss indicating a discharging operation is input to the control section 7 . At this time, the control unit 7 specifies the high-side current threshold Vth2 for the comparison unit 22 as the current threshold Vth used in the comparison unit 22, and operates the charging control circuit 1C in the discharging state. That is, the charge control circuit 1C performs the discharge operation of supplying the discharge current I2 from the battery 42 to the converter 41 while detecting whether or not the discharge current I2 has reached the maximum discharge current value of the battery 42 .

この状態において、放電電流I2の電流値がバッテリ42の最大放電電流値未満のときには、電流検出部6の電位差検出部21が検出する電位差Vdsは正電圧であるが、この最大放電電流値の放電電流I2が流れたときの電位差Vdsよりも低いことから、電位差検出部21が出力する電流検出信号Viも高側電流閾値Vth2未満の正電圧となっている。このため、比較部22は、制御部7への検出信号S1の出力を停止した状態となっている。したがって、制御部7は、逆接保護素子4および電流制御素子5の各n型MOSFET4a,5aに対する駆動電圧Vdvの出力を継続することから、バッテリ42からの放電動作が継続される。 In this state, when the current value of the discharge current I2 is less than the maximum discharge current value of the battery 42, the potential difference Vds detected by the potential difference detection portion 21 of the current detection portion 6 is a positive voltage. Since it is lower than the potential difference Vds when the current I2 flows, the current detection signal Vi output from the potential difference detector 21 is also a positive voltage less than the high-side current threshold Vth2. Therefore, the comparator 22 stops outputting the detection signal S1 to the controller 7 . Therefore, control unit 7 continues to output drive voltage Vdv to each of n-type MOSFETs 4a and 5a of reverse connection protection element 4 and current control element 5, so that battery 42 continues to discharge.

この放電動作中に、例えばコンバータ41側に何らかのトラブルが発生することによって放電電流I2が増加してバッテリ42の最大放電電流値に達したときには、電位差検出部21が検出する電位差Vdsは、この最大放電電流値の放電電流I2が流れたときの電位差Vdsに達する。また、電位差検出部21が出力する電流検出信号Viも高側電流閾値Vth2に達する。このため、比較部22は、制御部7への検出信号S1の出力を開始する。したがって、制御部7は、電流検出部6(の比較部22)からの検出信号S1の出力を検出して、逆接保護素子4および電流制御素子5の各n型MOSFET4a,5aに対する駆動電圧Vdvの出力を停止すると共に、この停止状態を継続させる。これにより、トラブルの発生下での、バッテリ42からの放電が停止される。 During this discharge operation, if the discharge current I2 increases and reaches the maximum discharge current value of the battery 42 due to some trouble occurring on the converter 41 side, for example, the potential difference Vds detected by the potential difference detection unit 21 reaches this maximum value. It reaches the potential difference Vds when the discharge current I2 of the discharge current value flows. Further, the current detection signal Vi output from the potential difference detection section 21 also reaches the high side current threshold Vth2. Therefore, the comparator 22 starts outputting the detection signal S1 to the controller 7 . Therefore, the control unit 7 detects the output of the detection signal S1 from (the comparison unit 22 of) the current detection unit 6, and determines the drive voltage Vdv for each of the n-type MOSFETs 4a and 5a of the reverse connection protection element 4 and the current control element 5. The output is stopped and this stopped state is continued. This stops the discharge from the battery 42 when trouble occurs.

このように、この充電制御回路1Cによれば、双方向コンバータとしてのコンバータ41が正常動作(バッテリ42側への電流出力動作)している状態において、出力される直流電圧V1がバッテリ42の充電電圧V2よりも高い電圧であるときには、逆接保護素子4および電流制御素子5をオン状態に駆動して、コンバータ41からバッテリ42に充電電流I1を供給し(バッテリ42に対する充電動作を実行し)、コンバータ41側にトラブルが発生して、出力される直流電圧V1がバッテリ42の充電電圧V2よりも低くなり、放電電流I2が発生したときには、逆接保護素子4および電流制御素子5をオフ状態に駆動して、バッテリ42からコンバータ41への放電を迅速に阻止することができる。 Thus, according to the charging control circuit 1C, the output DC voltage V1 charges the battery 42 when the converter 41 as a bi-directional converter is normally operating (current output operation to the battery 42 side). When the voltage is higher than voltage V2, reverse connection protection element 4 and current control element 5 are turned on to supply charging current I1 from converter 41 to battery 42 (perform charging operation for battery 42), When a problem occurs on the converter 41 side, the output DC voltage V1 becomes lower than the charging voltage V2 of the battery 42, and a discharge current I2 is generated, the reverse connection protection element 4 and the current control element 5 are driven to the OFF state. As a result, discharging from the battery 42 to the converter 41 can be quickly prevented.

また、この充電制御回路1Cによれば、双方向コンバータとしてのコンバータ41が正常動作(バッテリ42からの電流入力動作)している状態においては、逆接保護素子4および電流制御素子5をオン状態に駆動して、バッテリ42からコンバータ41に放電電流I2を供給し(バッテリ42に対する放電動作を実行し)、コンバータ41側にトラブルが発生して、放電電流I2がバッテリ42の最大放電電流値に達したときには、逆接保護素子4および電流制御素子5をオフ状態に駆動して、バッテリ42からコンバータ41への放電を停止することができる。 Further, according to the charge control circuit 1C, the reverse connection protection element 4 and the current control element 5 are turned on when the converter 41 as a bi-directional converter is in a normal operation (current input operation from the battery 42). When the battery 42 is driven, the discharge current I2 is supplied from the battery 42 to the converter 41 (the battery 42 is discharged), trouble occurs on the converter 41 side, and the discharge current I2 reaches the maximum discharge current value of the battery 42. When this occurs, reverse connection protection element 4 and current control element 5 can be driven to the OFF state to stop discharging from battery 42 to converter 41 .

また、充電制御回路1Cにおいても、電流検出部6および制御部7のいずれも、プラス側の電源ラインLaにおける第2端子3aと電流制御素子5を構成するn型MOSFET5aのドレイン端子との間の部位に配線を介して直接接続されない構成となっている。したがって、この充電制御回路1Cによっても、逆接保護素子4および電流制御素子5をオフ状態に駆動して、バッテリ42からコンバータ41への放電を停止している状態において、バッテリ42から充電制御回路1C(具体的には電流検出部6および制御部7)に流れ込む微少な電流(暗電流)の発生を回避できるため、バッテリ42の無駄な放電を完全に防止することができる。 Also in the charge control circuit 1C, both the current detection unit 6 and the control unit 7 provide a current between the second terminal 3a in the plus side power supply line La and the drain terminal of the n-type MOSFET 5a forming the current control element 5. It is configured so that it is not directly connected to the part via wiring. Therefore, even with the charging control circuit 1C, the reverse connection protection element 4 and the current control element 5 are driven to the OFF state, and in a state where the discharging from the battery 42 to the converter 41 is stopped, the charging control circuit 1C from the battery 42 Since generation of a minute current (dark current) flowing into (specifically, the current detection unit 6 and the control unit 7) can be avoided, useless discharge of the battery 42 can be completely prevented.

また、この充電制御回路1Cにおいても、充電制御回路1Bと同等の構成(温度検出部31と補正部とを備えた構成)であることから、上記した充電制御回路1Bの効果と同等の効果を奏することができる。 Also, since this charging control circuit 1C has the same configuration as the charging control circuit 1B (configuration including the temperature detecting section 31 and the correcting section), the same effects as those of the charging control circuit 1B can be obtained. can play.

また、上記の充電制御回路1A,1B,1Cでは、コンバータ41の一方の出力端子(プラス端子)に接続される第1端子2aと、バッテリ42の陽極に接続される第2端子3aとを接続するプラス側の電源ラインLaに、逆接保護素子4および電流制御素子5を直列接続した状態で配設する構成を採用しているが、この構成に限定されるものではない。例えば、図4に示す充電制御回路1Dのように、逆接保護素子4については、コンバータ41の他方の出力端子(マイナス端子)に接続される第1端子2bと、バッテリ42の陰極に接続される第2端子3bとを接続するマイナス側の電源ラインLbに配設する構成を採用することもできる。 In the charging control circuits 1A, 1B, and 1C, the first terminal 2a connected to one output terminal (positive terminal) of the converter 41 and the second terminal 3a connected to the anode of the battery 42 are connected. Although a configuration is employed in which the reverse connection protection element 4 and the current control element 5 are connected in series to the power supply line La on the positive side, the configuration is not limited to this configuration. For example, as in the charging control circuit 1D shown in FIG. It is also possible to employ a configuration in which it is arranged in the negative power supply line Lb that connects to the second terminal 3b.

この充電制御回路1Dについて、図4を参照して説明する。なお、充電制御回路1Dは、一例として、図1に示す充電制御回路1Aをベースとする構成を採用しているが、図示はしないが、図2,3に示す充電制御回路1B,1Cをベースとする構成を採用することもできる。また、充電制御回路1Aと同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略し、主として異なる構成について説明する。 This charging control circuit 1D will be described with reference to FIG. The charging control circuit 1D employs, as an example, a configuration based on the charging control circuit 1A shown in FIG. A configuration can also be adopted. Also, the same reference numerals are assigned to the same configurations as those of the charge control circuit 1A, and overlapping descriptions are omitted, and different configurations are mainly described.

充電制御回路1Dは、一対の第1端子2a,2b、一対の第2端子3a,3b、逆接保護素子4、電流制御素子5、電流検出部6、および制御部7Aを備えて、第1端子2に接続されたコンバータ41から出力される直流電圧V1に基づいて、第2端子3に接続されたバッテリ42に充電電流I1を出力(供給)してバッテリ42を充電する充電動作を実行する。 The charging control circuit 1D includes a pair of first terminals 2a and 2b, a pair of second terminals 3a and 3b, a reverse connection protection element 4, a current control element 5, a current detection section 6, and a control section 7A. 2, a charging current I1 is output (supplied) to the battery 42 connected to the second terminal 3 based on the DC voltage V1 output from the converter 41 connected to the second terminal 3 to charge the battery 42.

逆接保護素子4は、電源ラインLbに配設され、電流制御素子5は、電源ラインLaに配設されている。また、本例では、逆接保護素子4は、n型MOSFET4aと、これに並列接続されたダイオード4bとの並列回路で構成されて、n型MOSFET4aのドレイン端子が電源ラインLbを介して第2端子3bに接続され、ソース端子が電源ラインLbを介して第1端子1bに接続された状態で、電源ラインLbに配設されている。また、電流制御素子5は、n型MOSFET5aと、これに並列接続されたダイオード5bとの並列回路で構成されて、n型MOSFET5aのドレイン端子が電源ラインLaを介して第2端子3aに接続され、ソース端子が電源ラインLaを介して第1端子1aに接続された状態で、電源ラインLaに配設されている。 The reverse connection protection element 4 is arranged on the power supply line Lb, and the current control element 5 is arranged on the power supply line La. In this example, the reverse connection protection element 4 is configured by a parallel circuit of an n-type MOSFET 4a and a diode 4b connected in parallel thereto, and the drain terminal of the n-type MOSFET 4a is connected to the second terminal through the power supply line Lb. 3b, and the source terminal is connected to the first terminal 1b via the power line Lb. Further, the current control element 5 is composed of a parallel circuit of an n-type MOSFET 5a and a diode 5b connected in parallel thereto. , the source terminal is connected to the first terminal 1a via the power line La.

電流検出部6の電位差検出部21は、逆接保護素子4の一端(n型MOSFET4aのドレイン端子)および他端(n型MOSFET4aのソース端子)に一対の検出ラインLs1,Ls2を介して接続されている。また、電位差検出部21は、逆接保護素子4の両端間(n型MOSFET4aのドレイン-ソース端子間)の電位差Vdsを増幅して出力することにより、電位差Vdsに比例して電圧値が変化する電流検出信号Viを出力する。この電位差Vdsは、逆接保護素子4の一端(ドレイン端子)の電位に対して他端(ソース端子)が高電位のときには正(プラス)電圧となり、逆接保護素子4の一端(ドレイン端子)の電位に対して他端(ソース端子)が低電位のときには負(マイナス)電圧となる。これにより、電位差検出部21は、この電位差Vdsに基づいて、放電電流I2の大きさを検出すると共に、検出した大きさに比例して電圧値が変化する電流検出信号Vi(放電電流I2の大きさを示す信号)を出力する。 The potential difference detection unit 21 of the current detection unit 6 is connected to one end (drain terminal of the n-type MOSFET 4a) and the other end (source terminal of the n-type MOSFET 4a) of the reverse connection protection element 4 via a pair of detection lines Ls1 and Ls2. there is In addition, the potential difference detection unit 21 amplifies the potential difference Vds between both ends of the reverse connection protection element 4 (between the drain and source terminals of the n-type MOSFET 4a) and outputs a current whose voltage value changes in proportion to the potential difference Vds. It outputs the detection signal Vi. This potential difference Vds becomes a positive (plus) voltage when the potential of one end (drain terminal) of the reverse connection protection element 4 is higher than the potential of the other end (source terminal) of the reverse connection protection element 4, and the potential of one end (drain terminal) of the reverse connection protection element 4 On the other hand, when the other end (source terminal) is at a low potential, it becomes a negative (negative) voltage. As a result, the potential difference detection unit 21 detects the magnitude of the discharge current I2 based on the potential difference Vds, and also detects the current detection signal Vi (the magnitude of the discharge current I2) whose voltage value changes in proportion to the detected magnitude. signal) is output.

比較部22は、この電流検出信号Viと上記の電流閾値Vthとを比較して、電流検出信号Viの大きさがこの電流閾値以上(つまり、放電電流I2の大きさがこの予め規定された電流値以上)であるとの比較結果(検出結果)のときに、この比較結果を示す検出信号S1を制御部7Aに出力する。 The comparison unit 22 compares the current detection signal Vi with the current threshold value Vth to determine if the magnitude of the current detection signal Vi is equal to or greater than the current threshold value (that is, if the magnitude of the discharge current I2 is equal to or greater than the predetermined current value). value or more), a detection signal S1 indicating this comparison result is output to the control unit 7A.

制御部7Aは、例えば、CPUおよびメモリなどで構成された処理回路51と、n型MOSFET4aを駆動するための第1駆動回路52と、n型MOSFET5aを駆動するための第2駆動回路53とを備えて構成されている。本例では一例として、制御部7Aは、充電制御回路1Dの内部または外部に配設された不図示の入力部から入力される動作指示Ssの内容が、充電動作を示すものであるときには、充電制御回路1Dを充電状態で動作させる。 The control unit 7A includes, for example, a processing circuit 51 composed of a CPU and memory, a first drive circuit 52 for driving the n-type MOSFET 4a, and a second drive circuit 53 for driving the n-type MOSFET 5a. configured with. In this example, as an example, the control unit 7A, when the content of the operation instruction Ss input from an input unit (not shown) provided inside or outside the charging control circuit 1D indicates a charging operation, performs a charging operation. The control circuit 1D is operated in the charging state.

また、制御部7Aは、この充電状態において、電流検出部6からの検出信号S1の出力を検出したときに、電流の双方向での通過を許容(つまり、充電電流I1および放電電流I2のいずれについても通過を許容)するオン状態に駆動していた逆接保護素子4および電流制御素子5の各n型MOSFET4a,5aのうちの少なくとも電流制御素子5のn型MOSFET5a(本例では、逆接保護素子4および電流制御素子5双方のn型MOSFET4a,5a)を、放電電流I2の通過を阻止するオフ状態に駆動する。 In this charging state, the control unit 7A permits the current to flow in both directions when detecting the output of the detection signal S1 from the current detection unit 6 (that is, either the charging current I1 or the discharging current I2 Of the n-type MOSFETs 4a and 5a of the reverse connection protection element 4 and the current control element 5, which were driven to the ON state, at least the n-type MOSFET 5a of the current control element 5 (in this example, the reverse connection protection element The n-type MOSFETs 4a, 5a) of both 4 and current control element 5 are driven to the off state preventing the passage of discharge current I2.

また、制御部7Aでは、第1駆動回路52は、逆接保護素子4を構成するn型MOSFET4aのソース端子と1本の駆動ラインLd1を介して接続されると共に、ゲート端子と1本の駆動ラインLd2を介して接続されている。また、第1駆動回路52は、処理回路51によって制御されることにより、逆接保護素子4を構成するn型MOSFET4aをオン状態(飽和領域での動作状態)に移行させるときには、ゲート閾値電圧値を超える電圧値の駆動電圧Vdv1を駆動ラインLd1,Ld2間に出力し、n型MOSFET4aをオフ状態に移行させるときには、駆動電圧Vdv1の出力を停止する(駆動電圧Vdv1の電圧値をゲート閾値電圧値未満にする)。 In addition, in the control unit 7A, the first drive circuit 52 is connected to the source terminal of the n-type MOSFET 4a constituting the reverse connection protection element 4 via one drive line Ld1, and is connected to the gate terminal and one drive line. It is connected via Ld2. Further, the first drive circuit 52 is controlled by the processing circuit 51, and when the n-type MOSFET 4a constituting the reverse connection protection element 4 is shifted to the ON state (operation state in the saturation region), the gate threshold voltage value is When the drive voltage Vdv1 exceeding the voltage value is output between the drive lines Ld1 and Ld2 and the n-type MOSFET 4a is turned off, the output of the drive voltage Vdv1 is stopped (the voltage value of the drive voltage Vdv1 is set to be less than the gate threshold voltage value). to).

また、第2駆動回路53は、電流制御素子5を構成するn型MOSFET5aのソース端子と1本の駆動ラインLd3を介して接続されると共に、ゲート端子と1本の駆動ラインLd4を介して接続されている。また、第2駆動回路53は、処理回路51によって制御されることにより、電流制御素子5を構成するn型MOSFET5aをオン状態(飽和領域での動作状態)に移行させるときには、ゲート閾値電圧値を超える電圧値の駆動電圧Vdv2を駆動ラインLd3,Ld4間に出力し、n型MOSFET5aをオフ状態に移行させるときには、駆動電圧Vdv2の出力を停止する(駆動電圧Vdv2の電圧値をゲート閾値電圧値未満にする)。 The second drive circuit 53 is connected to the source terminal of the n-type MOSFET 5a constituting the current control element 5 via one drive line Ld3, and is connected to the gate terminal via one drive line Ld4. It is Further, the second drive circuit 53 is controlled by the processing circuit 51 to set the gate threshold voltage value to When the drive voltage Vdv2 exceeding the voltage value is output between the drive lines Ld3 and Ld4 and the n-type MOSFET 5a is shifted to the OFF state, the output of the drive voltage Vdv2 is stopped (the voltage value of the drive voltage Vdv2 is set to be less than the gate threshold voltage value). to).

また、以上のことから、充電制御回路1Dでは、電流検出部6および制御部7Aのいずれも、プラス側の電源ラインLaにおける第2端子3aと電流制御素子5を構成するn型MOSFET5aのドレイン端子との間の部位に配線を介して直接接続されない構成となっている。 From the above, in the charging control circuit 1D, both the current detection unit 6 and the control unit 7A connect the second terminal 3a in the power supply line La on the positive side and the drain terminal of the n-type MOSFET 5a that constitutes the current control element 5. and are not directly connected via wiring to the part between them.

次に、充電制御回路1Dの動作について、図4を参照して説明する。なお、第1端子2には、コンバータ41が接続され、第2端子3には、バッテリ42が接続されているものとする。また、正常動作時にコンバータ41から出力される直流電圧V1は、満充電状態におけるバッテリ42の充電電圧V2よりも高い電圧に規定されているものとする。 Next, operation of the charging control circuit 1D will be described with reference to FIG. It is assumed that the converter 41 is connected to the first terminal 2 and the battery 42 is connected to the second terminal 3 . It is also assumed that the DC voltage V1 output from the converter 41 during normal operation is set to a voltage higher than the charging voltage V2 of the battery 42 in the fully charged state.

この状態において、充電動作を示す動作指示Ssが入力されたときには、制御部7Aでは、処理回路51が、第1駆動回路52に対する制御を実行して、ゲート閾値電圧値を超える電圧値の駆動電圧Vdv1を駆動ラインLd1,Ld2間に出力させると共に、第2駆動回路53に対する制御を実行して、ゲート閾値電圧値を超える電圧値の駆動電圧Vdv1を駆動ラインLd3,Ld4間に出力させる。これにより、逆接保護素子4および電流制御素子5を構成する各n型MOSFET4a,5aは、共にオン状態(電流の双方向での通過を許容する状態)に移行する。 In this state, when an operation instruction Ss indicating a charging operation is input, in the control unit 7A, the processing circuit 51 controls the first driving circuit 52 to generate a driving voltage exceeding the gate threshold voltage value. Vdv1 is output between the drive lines Ld1 and Ld2, and the second drive circuit 53 is controlled to output the drive voltage Vdv1 having a voltage value exceeding the gate threshold voltage value between the drive lines Ld3 and Ld4. As a result, the n-type MOSFETs 4a and 5a constituting the reverse connection protection element 4 and the current control element 5 are both turned on (a state allowing current to pass in both directions).

したがって、コンバータ41が正常動作しているときには、出力される直流電圧V1がバッテリ42の充電電圧V2よりも高い電圧であることから、充電制御回路1Dは、オン状態の逆接保護素子4および電流制御素子5の各n型MOSFET4a,5aを経由して、コンバータ41からバッテリ42に充電電流I1を供給する(バッテリ42に対する充電動作を実行する)。この場合、電流検出部6の電位差検出部21が検出する電位差Vdsは負電圧となり、これにより、電流検出信号Viも、負電圧となる(低側電流閾値Vth1未満となる)。このため、比較部22は、制御部7Aへの検出信号S1の出力を停止した状態となっている。したがって、制御部7Aでは、処理回路51が、逆接保護素子4および電流制御素子5のn型MOSFET4a,5aに対する駆動電圧Vdv1,Vdv2の出力を継続させる制御を各駆動回路52,53に対して実行する。これにより、バッテリ42に対する充電動作が継続される。 Therefore, when the converter 41 is operating normally, the output DC voltage V1 is higher than the charging voltage V2 of the battery 42. Therefore, the charging control circuit 1D controls the reverse connection protection element 4 in the ON state and the current control circuit 1D. A charging current I1 is supplied from the converter 41 to the battery 42 via the n-type MOSFETs 4a and 5a of the element 5 (the battery 42 is charged). In this case, the potential difference Vds detected by the potential difference detection unit 21 of the current detection unit 6 becomes a negative voltage, so that the current detection signal Vi also becomes a negative voltage (less than the low-side current threshold Vth1). Therefore, the comparator 22 stops outputting the detection signal S1 to the controller 7A. Therefore, in the control unit 7A, the processing circuit 51 controls the drive circuits 52 and 53 to continue the output of the drive voltages Vdv1 and Vdv2 to the n-type MOSFETs 4a and 5a of the reverse connection protection element 4 and the current control element 5. do. Thereby, the charging operation for the battery 42 is continued.

また、この充電状態において、コンバータ41側に何らかのトラブルが発生して、直流電圧V1がバッテリ42の充電電圧V2よりも低下した際には、オン状態の逆接保護素子4および電流制御素子5の各n型MOSFET4a,5aには、バッテリ42からコンバータ41に向かう放電電流I2が流れる(発生する)。この場合、電流検出部6の電位差検出部21が検出する電位差Vdsは正電圧となり、これにより、電流検出信号Viも正電圧となる。 In this charging state, if some trouble occurs on the converter 41 side and the DC voltage V1 drops below the charging voltage V2 of the battery 42, the reverse connection protection element 4 and the current control element 5 in the on state A discharge current I2 flowing from the battery 42 to the converter 41 flows (is generated) in the n-type MOSFETs 4a and 5a. In this case, the potential difference Vds detected by the potential difference detection section 21 of the current detection section 6 becomes a positive voltage, so that the current detection signal Vi also becomes a positive voltage.

本例では、上記したように、この放電電流I2の発生を、低い電流値の状態から電流検出部6で検出し得るように、低電圧値の電流閾値(低側電流閾値Vth1)が規定されている。このため、低い電流値の放電電流I2が発生した時点で、正電圧の電流検出信号Viは低側電流閾値Vth1に達する。これにより、比較部22は、制御部7Aへ検出信号S1を出力する。また、制御部7Aでは、処理回路51が、電流検出部6(の比較部22)からの検出信号S1の出力を検出して、逆接保護素子4および電流制御素子5の各n型MOSFET4a,5aに対する駆動電圧Vdvの出力を停止させる制御を各駆動回路52,53に対して実行すると共に、この各駆動回路52,53に対する制御を継続する。したがって、電流の双方向での通過を許容(つまり、充電電流I1および放電電流I2のいずれについても通過を許容)するオン状態に駆動されていた逆接保護素子4および電流制御素子5の各n型MOSFET4a,5aは、電流の双方向での通過を阻止するオフ状態に駆動される。これにより、トラブルの発生下でのバッテリ42からコンバータ41への放電が阻止される。 In this example, as described above, the current threshold value of the low voltage value (low side current threshold value Vth1) is defined so that the current detection unit 6 can detect the generation of the discharge current I2 from the state of the low current value. ing. Therefore, when the discharge current I2 with a low current value is generated, the positive voltage current detection signal Vi reaches the low-side current threshold Vth1. As a result, the comparator 22 outputs the detection signal S1 to the controller 7A. Further, in the control unit 7A, the processing circuit 51 detects the output of the detection signal S1 from the current detection unit 6 (comparison unit 22 thereof) and The drive circuits 52 and 53 are controlled to stop the output of the drive voltage Vdv to , and the control of the drive circuits 52 and 53 is continued. Therefore, each n-type of the reverse connection protection element 4 and the current control element 5 that have been driven in an ON state that allows bidirectional passage of current (that is, allows passage of both the charging current I1 and the discharging current I2) MOSFETs 4a and 5a are driven to an off state preventing the passage of current in both directions. This prevents discharge from battery 42 to converter 41 when trouble occurs.

このように、この充電制御回路1Dによれば、コンバータ41が正常動作していて、出力される直流電圧V1がバッテリ42の充電電圧V2よりも高い電圧であるときには、逆接保護素子4および電流制御素子5をオン状態に駆動して、コンバータ41からバッテリ42に充電電流I1を供給し(バッテリ42に対する充電動作を実行し)、コンバータ41側にトラブルが発生して、出力される直流電圧V1がバッテリ42の充電電圧V2よりも低くなり、放電電流I2が発生したときには、逆接保護素子4および電流制御素子5をオフ状態に駆動して、バッテリ42からコンバータ41への放電を迅速に阻止することができる。また、充電制御回路1Dでは、上記したように、電流検出部6および制御部7Aのいずれも、プラス側の電源ラインLaにおける第2端子3aと電流制御素子5を構成するn型MOSFET5aのドレイン端子との間の部位に配線を介して直接接続されない構成となっている。したがって、この充電制御回路1Dによれば、逆接保護素子4および電流制御素子5をオフ状態に駆動して、バッテリ42からコンバータ41への放電を阻止している状態において、バッテリ42から充電制御回路1D(具体的には電流検出部6および制御部7A)に流れ込む微少な電流(暗電流)の発生を回避できるため、バッテリ42の無駄な放電を完全に防止(阻止)することができる。 As described above, according to the charge control circuit 1D, when the converter 41 is operating normally and the output DC voltage V1 is higher than the charging voltage V2 of the battery 42, the reverse connection protection element 4 and the current control The element 5 is driven to the ON state, the charging current I1 is supplied from the converter 41 to the battery 42 (the battery 42 is charged), trouble occurs on the converter 41 side, and the output DC voltage V1 becomes When the charging voltage V2 of the battery 42 becomes lower than the discharge current I2 and the discharge current I2 is generated, the reverse connection protection element 4 and the current control element 5 are driven to the OFF state to quickly prevent discharge from the battery 42 to the converter 41. can be done. In addition, in the charge control circuit 1D, as described above, both the current detection unit 6 and the control unit 7A connect the second terminal 3a in the power supply line La on the positive side and the drain terminal of the n-type MOSFET 5a constituting the current control element 5. and are not directly connected via wiring to the part between them. Therefore, according to this charge control circuit 1D, in a state in which the reverse connection protection element 4 and the current control element 5 are driven to the OFF state to prevent discharge from the battery 42 to the converter 41, the charge control circuit 1D from the battery 42 Since generation of a minute current (dark current) flowing into 1D (specifically, the current detection unit 6 and the control unit 7A) can be avoided, useless discharge of the battery 42 can be completely prevented (prevented).

なお、電源装置の一例としてコンバータ41を挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、電源装置はスイッチング電源装置や他のバッテリであってもよい。 Although the converter 41 has been described as an example of the power supply, the present invention is not limited to this, and the power supply may be a switching power supply or another battery.

1A,1B,1C,1D 充電制御回路
4 逆接保護素子
5 電流制御素子
6 電流検出部
7,7A 制御部
41 コンバータ
42 バッテリ
I1 充電電流
I2 放電電流
La,Lb 電源ライン
Ls1,Ls2 検出ライン
S1 検出信号
Vds 電位差
Vth1 低側電流閾値
1A, 1B, 1C, 1D charge control circuit
4 Reverse connection protection element
5 current control element
6 current detector
7, 7A control unit 41 converter 42 battery I1 charge current I2 discharge current La, Lb power supply line Ls1, Ls2 detection line S1 detection signal Vds potential difference Vth1 low-side current threshold

Claims (5)

電源装置とバッテリとを接続するプラス側の電源ラインに直列接続された状態で配設された逆接保護素子および電流制御素子と、前記バッテリから前記電源ラインを経由して前記電源装置に向かう放電電流の大きさを検出すると共に検出結果に基づいて検出信号を出力する電流検出部と、当該電流検出部からの前記検出信号の出力を検出したときに、電流の双方向での通過を許容するオン状態に駆動していた前記逆接保護素子および前記電流制御素子のうちの少なくとも当該電流制御素子を、前記放電電流の通過を阻止するオフ状態に駆動する制御部とを備えている充電制御回路であって、
前記逆接保護素子および前記電流制御素子は、当該逆接保護素子に対して当該電流制御素子が前記バッテリ側に位置する状態で配設され、
前記電流検出部は、前記逆接保護素子の一端および他端に接続された一対の検出ラインを介して検出される当該逆接保護素子の両端間の電位差に基づいて前記放電電流の大きさを検出すると共に、前記電源装置から前記電源ラインを経由して前記バッテリに充電電流が供給される充電状態において、前記放電電流の大きさが予め規定された低側電流閾値以上であるとの前記検出結果のときに前記検出信号を出力する充電制御回路。
A reverse connection protection element and a current control element connected in series to a plus side power supply line connecting a power supply device and a battery, and a discharge current from the battery to the power supply device via the power supply line. a current detection unit that detects the magnitude and outputs a detection signal based on the detection result; and a control unit for driving at least the current control element out of the reverse connection protection element and the current control element driven to the off state to block passage of the discharge current. hand,
the reverse connection protection element and the current control element are arranged in a state in which the current control element is located on the battery side with respect to the reverse connection protection element,
The current detection unit detects the magnitude of the discharge current based on a potential difference across the reverse connection protection element detected through a pair of detection lines connected to one end and the other end of the reverse connection protection element. Also, in a charging state in which a charging current is supplied from the power supply device to the battery via the power supply line, the detection result indicates that the magnitude of the discharging current is equal to or greater than a predetermined low-side current threshold. A charge control circuit that outputs the detection signal when the
電源装置とバッテリとを接続するプラス側およびマイナス側の各電源ラインのうちのプラス側の電源ラインに配設された電流制御素子と、前記マイナス側の電源ラインに配設された逆接保護素子と、前記バッテリから前記電源ラインを経由して前記電源装置に向かう放電電流の大きさを検出すると共に検出結果に基づいて検出信号を出力する電流検出部と、当該電流検出部からの前記検出信号の出力を検出したときに、電流の双方向での通過を許容するオン状態に駆動していた前記逆接保護素子および前記電流制御素子のうちの少なくとも当該電流制御素子を、前記放電電流の通過を阻止するオフ状態に駆動する制御部とを備えている充電制御回路であって、
前記電流検出部は、前記逆接保護素子の一端および他端に接続された一対の検出ラインを介して検出される当該逆接保護素子の両端間の電位差に基づいて前記放電電流の大きさを検出すると共に、前記電源装置から前記電源ラインを経由して前記バッテリに充電電流が供給される充電状態において、前記放電電流の大きさが予め規定された低側電流閾値以上であるとの前記検出結果のときに前記検出信号を出力する充電制御回路。
a current control element disposed on the positive side power line of the positive side power line and the negative side power line connecting the power supply device and the battery; and a reverse connection protection element disposed on the negative side power line. a current detection unit for detecting the magnitude of the discharge current from the battery to the power supply device via the power supply line and outputting a detection signal based on the detection result; When the output is detected, at least the current control element out of the reverse connection protection element and the current control element that has been driven to an ON state allowing bidirectional passage of current is prevented from passing the discharge current. A charging control circuit comprising a control unit that drives to an off state,
The current detection unit detects the magnitude of the discharge current based on a potential difference across the reverse connection protection element detected through a pair of detection lines connected to one end and the other end of the reverse connection protection element. Also, in a charging state in which a charging current is supplied from the power supply device to the battery via the power supply line, the detection result indicates that the magnitude of the discharging current is equal to or greater than a predetermined low-side current threshold. A charge control circuit that outputs the detection signal when the
前記逆接保護素子の温度を検出すると共に当該温度を示す温度検出信号を出力する温度検出部と、
前記温度検出信号で示される前記温度が予め決められた温度よりも低いときには、前記低側電流閾値を低下させる補正部とを備えている請求項1または2記載の充電制御回路。
a temperature detection unit that detects the temperature of the reverse connection protection element and outputs a temperature detection signal indicating the temperature;
3. The charging control circuit according to claim 1, further comprising a correction section that reduces the low-side current threshold when the temperature indicated by the temperature detection signal is lower than a predetermined temperature.
前記補正部は、前記温度検出信号で示される前記温度が前記予め決められた温度よりも高いときには、前記低側電流閾値を上昇させる請求項3記載の充電制御回路。 4. The charging control circuit according to claim 3, wherein said correction unit increases said low-side current threshold when said temperature indicated by said temperature detection signal is higher than said predetermined temperature. 前記電流検出部は、前記バッテリから前記電源ラインを経由して前記電源装置に前記放電電流が供給される放電状態において、当該放電電流の大きさが前記低側電流閾値よりも高く予め規定された高側電流閾値以上であるとの前記検出結果のときに前記検出信号を出力する請求項1から4のいずれかに記載の充電制御回路。 The current detection unit is configured such that, in a discharge state in which the discharge current is supplied from the battery to the power supply device via the power supply line, the magnitude of the discharge current is predetermined to be higher than the low-side current threshold. 5. The charge control circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein the detection signal is output when the detection result indicates that the current is equal to or higher than the high-side current threshold.
JP2018178256A 2018-09-25 2018-09-25 charge control circuit Active JP7127453B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018178256A JP7127453B2 (en) 2018-09-25 2018-09-25 charge control circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018178256A JP7127453B2 (en) 2018-09-25 2018-09-25 charge control circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020054024A JP2020054024A (en) 2020-04-02
JP7127453B2 true JP7127453B2 (en) 2022-08-30

Family

ID=69997792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018178256A Active JP7127453B2 (en) 2018-09-25 2018-09-25 charge control circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7127453B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002176731A (en) 2000-12-11 2002-06-21 Mitsumi Electric Co Ltd Protection method for secondary battery and protective circuit therefor
JP2002315202A (en) 2001-04-17 2002-10-25 Nec Tokin Tochigi Ltd Battery pack for multiple and series connection
JP2006217699A (en) 2005-02-02 2006-08-17 Yazaki Corp Fault detection device
JP2007336698A (en) 2006-06-15 2007-12-27 Mitsumi Electric Co Ltd Charging/discharging circuit for secondary battery, and battery pack

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002176731A (en) 2000-12-11 2002-06-21 Mitsumi Electric Co Ltd Protection method for secondary battery and protective circuit therefor
JP2002315202A (en) 2001-04-17 2002-10-25 Nec Tokin Tochigi Ltd Battery pack for multiple and series connection
JP2006217699A (en) 2005-02-02 2006-08-17 Yazaki Corp Fault detection device
JP2007336698A (en) 2006-06-15 2007-12-27 Mitsumi Electric Co Ltd Charging/discharging circuit for secondary battery, and battery pack

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020054024A (en) 2020-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8896268B2 (en) Charge/discharge control circuit and battery assembly
US7924542B2 (en) Power supply controller and semiconductor device
US8497728B2 (en) Electronic control apparatus having switching element and drive circuit
US9735767B2 (en) Electronic control apparatus having switching element and drive circuit
JP5958317B2 (en) Overcurrent detection device and semiconductor drive device including the same
JP5115346B2 (en) Semiconductor integrated circuit for power control
US9722593B2 (en) Gate driver circuit
US20080079410A1 (en) Power supply device
JP2005333691A (en) Overcurrent detection circuit and power supply having it
US7359171B2 (en) Current limiting circuit and output circuit including the same
US20120068740A1 (en) Voltage output circut
US20130188287A1 (en) Protection circuit, charge control circuit, and reverse current prevention method employing charge control circuit
US10666137B2 (en) Method and circuitry for sensing and controlling a current
US10826308B2 (en) Charge/discharge control device and battery apparatus
JP5900949B2 (en) Power failure detection circuit and power failure detection method
US10056896B2 (en) Switching element driving device
US20070064367A1 (en) Overcurrent detecting circuit and reference voltage generating circuit
US9093837B2 (en) Abnormal voltage detecting device
JP7127453B2 (en) charge control circuit
US11916544B2 (en) Short circuit detection and limiting channel current in transistor before turn off in short circuit condition
US12063031B2 (en) Semiconductor device
JP2017017688A (en) Power semiconductor circuit having field effect transistor
US10680509B2 (en) Current detection device for power semiconductor element
JP7135628B2 (en) charge control circuit
US11309705B2 (en) Semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210721

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220719

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220729

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220801

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7127453

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150