JP7471266B2 - マスク制御回路並びに該マスク制御回路を備えるコントローラ、充放電制御回路及びバッテリ装置 - Google Patents

Description

本発明は、マスク制御回路並びに該マスク制御回路を備えるコントローラ、充放電制御回路及びバッテリ装置に関する。

例えば、バッテリ装置等の電気機器は、状態に応じて動作を制御する制御回路を備えている。一般に、バッテリ装置は、過充電状態、過放電状態などを検出し、二次電池の充放電を制御する充放電制御回路を備え、これにより、二次電池を保護するように構成されている。充放電制御回路は、過充電状態、過放電状態などを検出し、二次電池の充放電を制御するため、二次電池の電圧を監視するための正電源端子及び負電源端子と、二次電池の充電を制御する充電制御ＦＥＴ（Field Effective Transistor）のゲートに接続される充電制御端子と、二次電池の放電を制御する放電制御ＦＥＴのゲートに接続される放電制御端子と、二次電池の充電器又は外部負荷が接続される外部端子のうち負極端子（以下、「外部負極端子」とする）の電圧が入力される外部負電圧入力端子と、を有している。

また、充放電制御回路は、過放電状態を検出した場合に、負荷への放電を禁止するとともに、充放電制御回路の内部の消費電流を低減するパワーダウン機能を有している（例えば、特許文献１参照）。

パワーダウン機能を有する充放電制御回路は、パワーダウン機能の「オン」と「オフ」とを切り替えることで、充放電制御回路の内部の消費電流を低減するパワーダウン状態と、充放電制御回路の内部の消費電流を低減しないパワーダウン解除状態と、を切り替えることができる。パワーダウン機能をオンするか否かは、例えば、二次電池が過放電状態であるか否か及び外部負電圧入力端子の電圧が予め設定される電圧（以下、「判定電圧」とする）以上であるかに応じて判定される。

特開２００５－２２９７７４号公報

上述した充放電制御回路及びバッテリ装置において、判定電圧を低く、すなわち負電源端子に供給される電圧に近い電圧に設定すれば、パワーダウン状態への遷移を高速化する観点では有利になる。

しかしながら、判定電圧を低く設定した場合、後述するように、パワーダウン機能の「オン」と「オフ」とが繰り返されるパワーダウン機能の発振動作が起こり得る。すなわち、判定電圧を低く設定すると、状態の遷移速度の面では有利であるが、充放電制御回路の動作安定性の面では不利になる。

続いて、パワーダウン機能の発振動作について説明する。充放電制御回路が過放電状態かつパワーダウン状態においては、放電制御端子の電圧はロー（以下、単に「Ｌ」とする）レベルである。また、パワーダウン状態における充電制御端子の電圧は、ハイ（以下、単に「Ｈ」とする）レベル及びＬレベルの何れもとり得るが、ここでは、Ｌレベルをとるものとして説明する。

充放電制御回路が過放電状態かつパワーダウン状態において、充電制御ＦＥＴはオフ状態、放電制御ＦＥＴはオフ状態である。外部端子に充電器が接続されると、充放電制御回路は、次の（ｉ）～（ｖｉ）の動作を繰り返す。

（ｉ）充電器が接続されているので、外部負電圧入力端子の電圧が低下して、判定電圧を上から下に超える。
（ｉｉ）充放電制御回路は、パワーダウン状態からパワーダウン解除状態へ遷移する。パワーダウン解除状態では、充電制御ＦＥＴをオフする必要性がなくなるので、ＦＥＴ制御回路は、充電制御端子の電圧をＬレベルからＨレベルへ遷移させる。充放電制御回路が過放電状態かつパワーダウン解除状態では、充電制御端子の電圧がＨレベル、放電制御端子の電圧がＬレベルなので、充電制御ＦＥＴはオン状態、放電制御ＦＥＴはオフ状態である。
（ｉｉｉ）充放電制御回路が過放電状態かつパワーダウン解除状態のまま、温度保護状態や過充電状態（複数のセルを含む（いわゆる多セルの）二次電池の場合）等、充電制御ＦＥＴをオフさせる必要が生じた場合、ＦＥＴ制御回路は、充電制御端子の電圧をＨレベルからＬレベルへ遷移させる。
（ｉｖ）充電制御端子の電圧がＨレベルからＬレベルへ遷移すると、充電制御ＦＥＴがオン状態からオフ状態に遷移する。
（ｖ）充電制御ＦＥＴがオフ状態にある場合、充放電制御回路の内部回路では、充電制御端子と外部負電圧入力端子とが導通している。そのため、充電制御ＦＥＴがオン状態からオフ状態に遷移すると、充電制御ＦＥＴのゲートと外部負電圧入力端子とが導通し、充電制御ＦＥＴのゲート容量が外部負電圧入力端子を通して放電される。この結果、外部負電圧入力端子の電圧が一時的に持ち上がる。
（ｖｉ）持ち上げられた外部負電圧入力端子の電圧が、判定電圧よりも低い電圧から判定電圧以上になると、現状、過放電状態が継続しているため、パワーダウン解除状態から再びパワーダウン状態に遷移する。すなわち、充放電制御回路は、過放電状態かつパワーダウン状態に遷移する。また、充放電制御回路は、パワーダウン状態に遷移する際に、充電制御端子の電圧をＨレベルからＬレベルへ遷移させる。外部端子には充電器が接続されたままなので、充放電制御回路が過放電状態かつパワーダウン状態に遷移した直後において、充放電制御回路は、上記（ｉ）の動作開始前と同じ状態になる。従って、充放電制御回路がパワーダウン状態に遷移すると、続いて（ｉ）の動作が行われる。

上述したように、パワーダウン機能の発振動作では、（ｉ）～（ｖｉ）の動作が繰り返されるため、外部負電圧入力端子の電圧及び充電制御端子の電圧が上下に振動する。

具体的に説明すれば、まず（ｉ）の動作時に外部負電圧入力端子の電圧が下降する。続いて（ｉｉ）の動作時に充電制御端子の電圧がＬレベルからＨレベルへ遷移する（上昇する）。続いて（ｉｉｉ）の動作時に充電制御端子の電圧がＨレベルからＬレベルへ遷移する（下降する）。続いて（ｖ）の動作時に外部負電圧入力端子の電圧が持ち上げられる（上昇する）。以降、外部負電圧入力端子の電圧が下降→充電制御端子の電圧がＬレベルからＨレベルへ遷移→充電制御端子の電圧がＨレベルからＬレベルへ遷移→外部負電圧入力端子の電圧が上昇、が繰り返される。このような外部負電圧入力端子の電圧及び充電制御端子の電圧の振動（以下、この電圧の振動現象を「発振」とする）は、充放電制御回路の動作の安定性を低下させてしまう。充電制御端子の電圧をＨレベルからＬレベルへ遷移させる。

なお、上述した発振動作の事例は、充放電制御回路におけるパワーダウン機能の発振動作を例に説明したが、充放電制御回路及びパワーダウン機能に限られた話ではない。異なる端子間での発振は、一の端子の電圧レベルの遷移を伴う、「入」と「切」とが切り替えられる又は異なる状態に遷移させるあらゆる機能を有する制御回路及び該制御回路を備える回路、機器、装置又はシステムを対象として起こり得る。また、異なる端子間での発振が生じないまでも、一の端子の電圧レベルの遷移が異なる端子の電圧に影響を及ぼして動作が不安定化し得る。

本発明は、上述した事情を考慮してなされたものであり、状態の遷移速度を損なうことなく、動作の不安定化を防止するマスク制御回路並びに該マスク制御回路を備えるコントローラ、充放電制御回路及びバッテリ装置を提供することを目的とする。

本発明に係るマスク制御回路は、監視対象となる監視対象端子の電圧レベルが遷移している期間に制御信号をマスクするマスク信号を生成する回路であって、前記監視対象端子に供給される信号が入力される第１入力端子と、前記監視対象端子の電圧レベルを表す信号が入力される第２入力端子と、前記第１入力端子及び前記第２入力端子から入力される信号に基づいて、前記監視対象端子の電圧レベルが遷移中であるか否かを判定する論理回路と、前記監視対象端子の電圧レベルが遷移中であるか否かの判定結果を示す信号を、前記マスク信号として出力する出力端子と、を備えることを特徴とする。

本発明に係るコントローラは、マスクされた制御信号を出力するコントローラであって、監視対象となる監視対象端子に供給される信号が入力される第１入力端子と、前記監視対象端子の電圧レベルを表す信号が入力される第２入力端子と、前記第１入力端子及び前記第２入力端子から入力される信号に基づいて、前記監視対象端子の電圧レベルが遷移中であるか否かの判定結果を示す信号を出力する出力端子と、を有するマスク制御回路と、前記マスク制御回路の出力端子と接続される入力端子と、前記制御信号を出力する出力端子とを有し、複数の状態のうち１個の状態に切り替える状態遷移制御回路と、を備え、前記状態遷移制御回路は、前記監視対象端子の電圧レベルが遷移中であるか否かの判定結果を示す信号に基づいて、前記監視対象端子の電圧レベルが遷移している期間は前記マスクされた制御信号を出力することを特徴とする。

本発明に係る充放電制御回路は、二次電池の充放電を制御する充放電制御回路であって、前記二次電池の電圧を監視するための正電源端子及び負電源端子と、前記二次電池の充電を制御する充電制御ＦＥＴのゲートに接続される充電制御端子と、前記二次電池の放電を制御する放電制御ＦＥＴのゲートに接続される放電制御端子と、前記二次電池を充電する充電器及び前記二次電池を放電させる負荷の何れか一方の負極と接続される外部負極端子の電圧が入力される外部負電圧入力端子と、少なくとも前記充電制御端子及び前記外部負電圧入力端子の電圧を監視し、監視した結果に基づき、前記充電制御端子の電圧レベルを表す信号及び前記外部負電圧入力端子の電圧レベルを表す信号及び前記充放電制御回路の状態を表す信号を生成する監視回路と、上述したコントローラと、を備え、前記コントローラは、所定の機能が発揮されるオン状態と前記所定の機能が停止しているオフ状態とを遷移させる状態遷移機能と、前記充電制御ＦＥＴ及び前記放電制御ＦＥＴのオン状態とオフ状態とを切り替える充電制御ＦＥＴ入切制御機能及び放電制御ＦＥＴ入切制御機能と、を有し、前記監視した結果に基づき、前記充電制御ＦＥＴ及び前記放電制御ＦＥＴのオン状態とオフ状態とを切り替える一方、前記監視対象端子の電圧レベルを表す信号と前記監視対象に供給される信号とに基づいて、前記監視対象端子の電圧レベルが遷移中であるか否かを判定し、前記監視対象端子の電圧レベルが遷移中であると判定した場合に前記所定の機能のオン状態とオフ状態との状態遷移を一時的に禁止することを特徴とする。

本発明に係るバッテリ装置は、上述した充放電制御回路と、前記二次電池と、前記外部正極端子及び前記外部負極端子と、前記二次電池を介して前記外部正極端子及び前記外部負極端子を連絡する充放電経路に設けられる前記充電制御ＦＥＴと、前記充放電経路に設けられる前記放電制御ＦＥＴと、を備える。

本発明によれば、状態への遷移の速度を損なうことなく、動作の安定性を高めることができる。

本発明の実施形態に係る充放電制御回路及びバッテリ装置の一例を示す構成図である。 本実施形態に係るマスク制御回路及び該マスク制御回路を備えるコントローラの一例を示す構成図である。 本実施形態に係るマスク制御回路の一例を示す回路図である。 本実施形態に係るマスク制御回路の動作と信号レベル（Ｈレベル又はＬレベル）との対応関係（真理値表）の第１例を示す説明図である。 本実施形態に係るマスク制御回路の動作と信号レベル（Ｈレベル又はＬレベル）との対応関係（真理値表）の第２例を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態に係るマスク制御回路並びに該マスク制御回路を備えるコントローラ、充放電制御回路及びバッテリ装置について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る充放電制御回路及びバッテリ装置の一例である充放電制御回路１０及びバッテリ装置１の構成図である。

バッテリ装置１は、充放電制御装置２と、二次電池ＳＣと、充電器及び負荷（何れも図示省略）を接続可能な外部正極端子ＥＢ＋及び外部負極端子ＥＢ－を含む外部端子と、ＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）サーミスタ等の温度検出素子５と、を備えている。

充放電制御装置２は、充放電制御回路１０と、放電制御ＦＥＴ２１と、充電制御ＦＥＴ２２と、充放電経路２３と、抵抗２４と、を備えている。

充放電制御回路１０は、監視回路３０と、制御回路５０と、を備えている。また、充放電制御回路１０には、二次電池ＳＣの電圧を監視するための正電源端子ＶＤＤ及び負電源端子ＶＳＳと、放電制御端子ＤＯと、充電制御端子ＣＯと、外部負電圧入力端子ＶＭと、温度検出端子ＴＤと、が設けられている。

監視回路３０は、例えば、正電源端子ＶＤＤ、負電源端子ＶＳＳ、放電制御端子ＤＯ、充電制御端子ＣＯ、外部負電圧入力端子ＶＭ及び温度検出端子ＴＤ等の監視対象として設定される端子（以下、「監視対象端子」とする）とそれぞれ接続される入力端子と、制御回路５０の入力端子と接続される出力端子と、を有している。

また、監視回路３０は、監視機能を有し、監視対象端子の電圧レベルに基づいて、正電源端子ＶＤＤ、負電源端子ＶＳＳ、充電制御端子ＣＯ及び外部負電圧入力端子ＶＭの各電圧と、二次電池ＳＣの温度とを監視可能に構成されている。さらに、監視回路３０は、監視した結果に基づき、該結果を表す信号を生成可能に構成されている。該結果を表す信号には、例えば、充電制御端子ＣＯ及び外部負電圧入力端子ＶＭの電圧レベルを表す信号、二次電池ＳＣの温度が所定の温度範囲の内外にあるかに応じた保護の要否を表す温度保護信号及び充放電制御回路１０が過充電状態、過放電状態、充電過電流状態又は放電過電流状態である旨を検出したことを表す信号が含まれる。

充放電制御回路１０の状態には、過充電状態、過放電状態、充電過電流状態、放電過電流状態及び通常状態に加え、所定の機能を発揮して充放電制御回路１０に提供している所定の機能オン状態及び所定の機能を停止している所定の機能オフ状態が含まれる。

ここで、過充電状態、過放電状態、充電過電流状態、放電過電流状態及び通常状態については、一般的な充放電制御回路の状態として先行技術に開示されている状態と同様である。すなわち、過充電状態は二次電池ＳＣが所定の電圧値より高い状態である。過放電状態は二次電池ＳＣが所定の電圧値より低い状態である。充電過電流状態は、外部端子に異常な充電器（異常充電器）に接続されている状態かつ所定の電流値より大きい電流が放電制御ＦＥＴ２１及び充電制御ＦＥＴ２２に流れる過電流の状態である。放電過電流状態は、外部端子に負荷が接続されている状態かつ過電流の状態である。通常状態は、過充電状態、過放電状態、充電過電流状態及び放電過電流状態の何れの状態でもなく、二次電池ＳＣの充電と放電とがともに可能な状態である。

オン状態とオフ状態とが切り替えられる所定の機能としては、例えば、消費電流を低減するパワーダウン機能、充電制御ＦＥＴ２２の損傷を防止する充電制御ＦＥＴ保護機能、所定の温度範囲外での充電及び放電の少なくとも一方を停止する温度保護機能、遅延時間や判定値等の設定値を第１設定値と第１設定値とは異なる第２設定値とで切り替える設定値切替機能等がある。なお、所定の機能のオン状態又はオフ状態は、過充電状態、過放電状態、充電過電流状態、放電過電流状態及び通常状態の何れかの状態と独立した状態とは限らない。例えば、所定の機能が放電制御ＦＥＴ保護機能又は充電制御ＦＥＴ保護機能である場合、充放電制御回路１０において、放電制御ＦＥＴ保護機能のオフ状態かつ通常状態が成立する。

制御回路５０は、監視回路３０の出力端子と接続される入力端子と、充電制御端子ＣＯと接続される第１出力端子と、放電制御端子ＤＯと接続される第２出力端子と、を有している。

充放電制御回路１０の外部において、正電源端子ＶＤＤは、二次電池ＳＣの正極と接続されている。負電源端子ＶＳＳは、二次電池ＳＣの負極と接続されている。また、負電源端子ＶＳＳは、温度検出素子５を介して温度検出端子ＴＤと接続されている。すなわち、温度検出素子５は、負電源端子ＶＳＳ及び二次電池ＳＣの負極と接続される第１端と、温度検出端子ＴＤと接続される第２端とを有している。

放電制御ＦＥＴ２１及び充電制御ＦＥＴ２２は、例えば、ｎチャンネルのＭＯＳトランジスタ（ＮＭＯＳトランジスタ）である。放電制御ＦＥＴ２１のゲートは、放電制御端子ＤＯと接続されている。放電制御ＦＥＴ２１のソースは、例えば、二次電池ＳＣの負極に接続されている。放電制御ＦＥＴ２１のドレインは、充電制御ＦＥＴ２２のドレインと接続されている。充電制御ＦＥＴ２２のゲートは、充電制御端子ＣＯと接続されている。充電制御ＦＥＴ２２のソースは、外部負極端子ＥＢ－及び抵抗２４を介して外部負電圧入力端子ＶＭに接続されている。

すなわち、放電制御ＦＥＴ２１は、放電制御端子ＤＯと接続されるゲートと、二次電池ＳＣの負極に接続されるソースと、ドレインと、を有している。充電制御ＦＥＴ２２は、充電制御端子ＣＯと接続されるゲートと、外部負極端子ＥＢ－及び抵抗２４を介して外部負電圧入力端子ＶＭに接続されるソースと、放電制御ＦＥＴ２１のドレイン接続されるドレインと、を有している。

充放電経路２３は、二次電池ＳＣを介して、外部正極端子ＥＢ＋と外部負極端子ＥＢ－とを連絡する経路である。すなわち、外部正極端子ＥＢ＋と外部負極端子ＥＢ－との間には、二次電池ＳＣ、放電制御ＦＥＴ２１及び充電制御ＦＥＴ２２を介して、電気的に接続される充放電経路２３が形成されている。

続いて、コントローラとしての制御回路５０のより具体的な構成について説明する。
図２は、充放電制御回路１０における制御回路５０の構成図である。図２に例示される制御回路５０は、複数の状態間において状態の切り替えを制御する状態遷移制御回路又は所定の機能の「入」と「切」とを切替制御する所定機能入切制御回路として、パワーダウン制御回路（以下、「ＰＤ制御回路」とする）５１を備える一例である。この一例に則して制御回路５０を説明する。

制御回路５０は、状態遷移機能と、充電制御ＦＥＴ入切制御機能と、放電制御ＦＥＴ入切制御機能と、を有し、ＰＤ制御回路５１と、マスク制御回路５２と、ＦＥＴ制御回路５３と、を備えて構成されている。

ＰＤ制御回路５１は、状態遷移機能として、充放電制御回路１０の内部の消費電流を低減するパワーダウン機能のオン状態とオフ状態とを切替制御する機能を有している。過放電状態が検出され、かつ外部負電圧入力端子ＶＭの電圧が予め設定される判定電圧以上であることが検出されている場合には、パワーダウン機能のオン状態、すなわちパワーダウン状態に遷移する。また、所定の機能としてのパワーダウン機能は、外部負電圧入力端子ＶＭの電圧が判定電圧以上であることが検出されていない場合には、パワーダウン機能のオフ状態、すなわちパワーダウン解除状態に遷移する。

ＰＤ制御回路５１は、監視回路３０と接続される第１入力端子及び第２入力端子と、マスク制御回路５２の出力端子と接続される第３入力端子と、後述するＦＥＴ制御回路５３の第６入力端子と接続される出力端子と、を有している。

ＰＤ制御回路５１において、第１入力端子には、監視回路３０から過放電状態検出信号Ｓ１が入力される。第２入力端子には、監視回路３０からＶＭ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ２が入力される。第３入力端子には、マスク制御回路５２からマスク信号Ｓ７が入力される。また、ＰＤ制御回路５１の出力端子からは、パワーダウン信号Ｓ８がＦＥＴ制御回路５３へ供給される。

ここで、過放電状態検出信号Ｓ１は、例えば、Ｈレベルであれば過放電状態が検出されていることを表し、Ｌレベルであれば過放電状態が検出されていないことを表している。ＶＭ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ２は、Ｈレベルであれば外部負電圧入力端子ＶＭの電圧がＨレベルであると検出されていることを表し、Ｌレベルであれば外部負電圧入力端子ＶＭの電圧がＬレベルであると検出されていることを表している。例えば、外部負電圧入力端子ＶＭの電圧のＨレベル及びＬレベルが、それぞれ、予め設定される判定電圧以上であるか否かと対応付けられる場合、ＶＭ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ２がＨレベルであれば外部負電圧入力端子ＶＭの電圧が予め設定される判定電圧以上であることを表し、ＶＭ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ２がＬレベルであれば外部負電圧入力端子ＶＭの電圧が判定電圧を下回っていることを表している。

マスク信号Ｓ７は、例えば、Ｈレベルであれば後述するパワーダウン信号Ｓ８をマスクすることを表し、Ｌレベルであればパワーダウン信号Ｓ８をマスクしないことを表している。パワーダウン信号Ｓ８は、例えば、パワーダウン機能がオン状態であることを表し、Ｌレベルであればパワーダウン機能がオフ状態であることを表している。

マスク制御回路５２は、状態遷移中において、制御状態が変化することを防止する。マスク制御回路５２は、充電制御信号Ｓ９及びＣＯ＿ＳＣＨ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ３に基づき、充電制御端子ＣＯの電圧レベルが遷移中であるか否か判定する機能と、判定結果に対応した信号であって、パワーダウン機能のオン状態をマスクするか否かを表すマスク信号Ｓ７を生成する機能と、を有している。

ここで、充電制御信号Ｓ９は、充電制御ＦＥＴ２２のオンとオフとを切替制御する制御信号であり、ＦＥＴ制御回路５３から供給されている。ＣＯ＿ＳＣＨ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ３は、充電制御端子ＣＯの電圧レベルがＨレベルを検出しているかを表す信号である。ＣＯ＿ＳＣＨ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ３は、Ｈレベルであれば充電制御端子ＣＯの電圧レベルがＨレベルであることを表し、Ｌレベルであれば充電制御端子ＣＯの電圧レベルがＬレベルであることを表している。

マスク制御回路５２は、監視回路３０と接続され、ＣＯ＿ＳＣＨ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ３が入力される第１入力端子と、後述するＦＥＴ制御回路５３の第１出力端子と接続され、充電制御信号Ｓ９が入力される第２入力端子と、ＰＤ制御回路５１の第３入力端子と接続され、マスク信号Ｓ７が供給される出力端子と、を有している。

ＦＥＴ制御回路５３は、充電制御信号Ｓ９を生成する機能と、放電制御ＦＥＴ２１のオンとオフとを切替制御する放電制御信号Ｓ１０を生成する機能と、有している。ＦＥＴ制御回路５３から充電制御信号Ｓ９が充電制御ＦＥＴ２２のゲートに供給されることで、充電制御ＦＥＴ２２のオンとオフとが切替制御される。また、ＦＥＴ制御回路５３から放電制御信号Ｓ１０が放電制御ＦＥＴ２１のゲートに供給されることで、放電制御ＦＥＴ２１のオンとオフとが切替制御される。

ＦＥＴ制御回路５３は、監視回路３０と接続される第１入力端子から第５入力端子と、ＰＤ制御回路５１の出力端子と接続される第６入力端子と、充電制御端子ＣＯ及びマスク制御回路５２の第２入力端子と接続される第１出力端子と、放電制御端子ＤＯと接続される第２出力端子と、を有している。

ＦＥＴ制御回路５３において、第１入力端子には、過放電状態検出信号Ｓ１が入力される。第２入力端子には、ＶＭ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ２が入力される。第３入力端子には、過充電状態検出信号Ｓ４が入力される。第４入力端子には、温度保護信号Ｓ５が入力される。第５入力端子には、充電過電流状態検出信号Ｓ６が入力される。

ここで、過充電状態検出信号Ｓ４は、例えば、Ｈレベルであれば過充電状態が検出されていることを表し、Ｌレベルであれば過充電状態が検出されていないことを表している。温度保護信号Ｓ５は、例えば、Ｈレベルであれば二次電池ＳＣを所定の温度範囲外の使用から保護する温度保護機能のオン状態、すなわち温度保護状態が検出されていることを表し、Ｌレベルであれば温度保護機能のオフ状態、すなわち温度保護解除状態が検出されていることを表している。

また、ＦＥＴ制御回路５３において、第１出力端子からは、充電制御信号Ｓ９が、充電制御端子ＣＯ及びマスク制御回路５２へ供給される。第２出力端子からは、放電制御信号Ｓ１０が放電制御端子ＤＯへ供給される。

続いて、マスク制御回路５２のより具体的な構成について説明する。
図３は、マスク制御回路５２の一例を示す回路図である。

マスク制御回路５２は、ＣＯ＿ＳＣＨ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ３及び充電制御信号Ｓ９に基づいて、充電制御端子ＣＯの電圧レベルが遷移中であると判定した場合にパワーダウン機能のオン状態をマスクするマスク信号Ｓ７を出力端子５２ｃから供給する論理回路で構成されている。

マスク制御回路５２は、例えば、ＣＯ＿ＳＣＨ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ３が入力される第１入力端子５２ａと、充電制御信号Ｓ９が入力される第２入力端子５２ｂと、マスク信号Ｓ７を供給する出力端子５２ｃと、を有し、例えば、ＮＯＲ素子５２１，５２４、ＮＡＮＤ素子５２２及びインバータ５２３を含む２入力１出力の論理回路で構成されている。

ＮＯＲ素子５２１は、第１入力端子５２ａと接続される第１入力端子と、第２入力端子５２ｂと接続される第２入力端子と、ＣＯ＿ＳＣＨ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ３と充電制御信号Ｓ９との否定論理和（ＮＯＲ）を表す信号Ｓ１１を出力する出力端子と、を含んでいる。

ＮＡＮＤ素子５２２は、第１入力端子５２ａと接続される第１入力端子と、第２入力端子５２ｂと接続される第２入力端子と、ＣＯ＿ＳＣＨ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ３と充電制御信号Ｓ９との否定論理積（ＮＡＮＤ）を表す信号Ｓ１２を出力する出力端子と、を含んでいる。

インバータ５２３は、ＮＡＮＤ素子５２２の出力端子と接続される入力端子と、信号Ｓ１２の信号レベルを反転させた信号Ｓ１３を出力する出力端子と、を含んでいる。

ＮＯＲ素子５２４は、ＮＯＲ素子５２１の出力端子と接続され、信号Ｓ１１が入力される第１入力端子と、インバータ５２３の出力端子と接続され、信号Ｓ１３が入力される第２入力端子と、出力端子５２ｃと接続され、信号Ｓ１１と信号Ｓ１３との否定論理和（ＮＯＲ）であるマスク信号Ｓ７を出力する出力端子と、を含んでいる。

次に、充放電制御回路１０及びバッテリ装置１を例に、上述した図１～図３を参照して、本実施形態に係る充放電制御回路及びバッテリ装置の作用（動作）及び効果を説明する。

充放電制御回路１０では、監視回路３０が正電源端子ＶＤＤ、負電源端子ＶＳＳ、充電制御端子ＣＯ及び外部負電圧入力端子ＶＭの各電圧と、温度検出素子５の抵抗値に基づいて二次電池ＳＣの温度を監視し、監視結果を示す信号が制御回路５０へ供給されている。

制御回路５０は、監視結果を示す信号に基づいて、通常状態、過充電状態、過放電状態、充電過電流状態、放電過電流状態、温度保護状態、温度保護解除状態、パワーダウン状態、パワーダウン解除状態等の状態が判定され、各状態に応じて制御動作を行う。

通常状態では、充電制御ＦＥＴ２２及び放電制御ＦＥＴ２１は共にオン状態である。通常状態では、ＦＥＴ制御回路５３が、充電制御ＦＥＴ２２をオンさせる制御信号を充電制御端子ＣＯへ供給する一方、放電制御ＦＥＴ２１をオンさせる制御信号を放電制御端子ＤＯへ供給する。ＦＥＴ制御回路５３は、例えば、充電制御ＦＥＴ２２をオンさせる制御信号としてＨレベルの充電制御信号Ｓ９を充電制御端子ＣＯへ供給し、放電制御ＦＥＴ２１をオンさせる制御信号としてＨレベルの放電制御信号Ｓ１０を放電制御端子ＤＯへ供給する。

過充電状態では、充電制御ＦＥＴ２２はオフ状態、放電制御ＦＥＴ２１はオン状態である。過充電状態では、ＦＥＴ制御回路５３が、充電制御ＦＥＴ２２をオフさせる制御信号を充電制御端子ＣＯへ供給する一方、放電制御ＦＥＴ２１をオンさせる制御信号を放電制御端子ＤＯへ供給する。ＦＥＴ制御回路５３は、例えば、Ｌレベルの充電制御信号Ｓ９を充電制御端子ＣＯへ供給し、Ｈレベルの放電制御信号Ｓ１０を放電制御端子ＤＯへ供給する。過充電状態では、放電制御ＦＥＴ２１はオン状態、充電制御ＦＥＴ２２はオフ状態となる。

過放電状態では、充電制御ＦＥＴ２２はオン状態、放電制御ＦＥＴ２１はオフ状態である。過放電状態では、ＦＥＴ制御回路５３が、充電制御ＦＥＴ２２をオンさせる制御信号を充電制御端子ＣＯへ供給する一方、放電制御ＦＥＴ２１をオフさせる制御信号を放電制御端子ＤＯへ供給する。ＦＥＴ制御回路５３は、例えば、Ｈレベルの充電制御信号Ｓ９を充電制御端子ＣＯへ供給し、Ｌレベルの放電制御信号Ｓ１０を放電制御端子ＤＯへ供給する。

充電過電流状態では、充電制御ＦＥＴ２２はオフ状態、放電制御ＦＥＴ２１はオン状態である。充電過電流状態では、ＦＥＴ制御回路５３が、充電制御ＦＥＴ２２をオフさせる制御信号を充電制御端子ＣＯへ供給する一方、放電制御ＦＥＴ２１をオンさせる制御信号を放電制御端子ＤＯへ供給する。ＦＥＴ制御回路５３は、例えば、Ｌレベルの充電制御信号Ｓ９を充電制御端子ＣＯへ供給し、Ｈレベルの放電制御信号Ｓ１０を放電制御端子ＤＯへ供給する。また、充電過電流状態では、充電器が外部端子に接続されているため、外部負電圧入力端子ＶＭの電圧は判定電圧を下回っている。すなわち、ＬレベルのＶＭ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ２がＦＥＴ制御回路５３に供給されている。

放電過電流状態では、充電制御ＦＥＴ２２はオン状態、放電制御ＦＥＴ２１はオフ状態である。放電過電流状態では、ＦＥＴ制御回路５３が、充電制御ＦＥＴ２２をオンさせる制御信号を充電制御端子ＣＯへ供給する一方、放電制御ＦＥＴ２１をオフさせる制御信号を放電制御端子ＤＯへ供給する。ＦＥＴ制御回路５３は、例えば、Ｈレベルの充電制御信号Ｓ９を充電制御端子ＣＯへ供給し、Ｌレベルの放電制御信号Ｓ１０を放電制御端子ＤＯへ供給する。また、放電過電流状態では、負荷が外部端子に接続されているため、外部負電圧入力端子ＶＭの電圧は判定電圧以上となる。すなわち、ＨレベルのＶＭ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ２がＦＥＴ制御回路５３に供給されている。

温度保護解除状態から温度保護状態へ遷移する際は、外部端子に充電器が接続されている場合には充電が禁止され、外部端子に負荷が接続されている場合には放電が禁止される。従って、温度保護解除状態から温度保護状態へ遷移する際であって、外部端子に充電器が接続されている場合、ＦＥＴ制御回路５３は、Ｌレベルの充電制御信号Ｓ９を充電制御端子ＣＯへ供給する。また、温度保護解除状態から温度保護状態へ遷移する際であって、外部端子に負荷が接続されている場合、ＦＥＴ制御回路５３は、Ｌレベルの放電制御信号Ｓ１０を放電制御端子ＤＯへ供給する。

一方、温度保護状態から温度保護解除状態へ遷移する際は、外部端子に充電器が接続されている場合には充電が許可され、外部端子に負荷が接続されている場合には放電が許可される。従って、温度保護状態から温度保護解除状態へ遷移する際であって、外部端子に充電器が接続されている場合、ＦＥＴ制御回路５３は、Ｈレベルの充電制御信号Ｓ９を充電制御端子ＣＯへ供給する。また、温度保護状態から温度保護解除状態へ遷移する際であって、外部端子に負荷が接続されている場合、ＦＥＴ制御回路５３は、Ｈレベルの放電制御信号Ｓ１０を放電制御端子ＤＯへ供給する。

続いて、所定の機能の「入」と「切」とが切り替えられる又は異なる状態に遷移させる場合に監視対象端子の電圧レベルが遷移する回路動作の一例として、パワーダウン状態からパワーダウン解除状態へ遷移する場合及びパワーダウン解除状態からパワーダウン状態へ遷移する場合に充電制御端子ＣＯの電圧レベルが遷移する充放電制御回路１０を例に説明する。

なお、充放電制御回路では、パワーダウン状態において、充電制御端子ＣＯの電圧がＨレベル及びＬレベルの何れもとり得るが、ここでは、過放電状態かつパワーダウン状態において、充電制御端子ＣＯの電圧はＬレベルとなる充放電制御回路１０を例に説明する。

充放電制御回路１０において、過放電状態が検出され、かつ外部負電圧入力端子ＶＭの電圧が判定電圧以上であることが検出されている場合、ＰＤ制御回路５１は、充放電制御回路１０をパワーダウン解除状態からパワーダウン状態へ遷移させる。

パワーダウン状態において、ＰＤ制御回路５１は、Ｈレベルのパワーダウン信号Ｓ８をＦＥＴ制御回路５３へ供給する。また、過放電状態が検出されているので、ＦＥＴ制御回路５３は、Ｈレベルの過放電状態検出信号Ｓ１の供給を受けている。ＦＥＴ制御回路５３は、Ｈレベルのパワーダウン信号Ｓ８とともにＨレベルの過放電状態検出信号Ｓ１の供給を受けて、Ｌレベルの充電制御信号Ｓ９を充電制御端子ＣＯへ供給する。さらに、ＦＥＴ制御回路５３は、Ｌレベルの放電制御信号Ｓ１０を放電制御端子ＤＯへ供給している。

Ｌレベルの充電制御信号Ｓ９が充電制御端子ＣＯへ供給されると、充電制御端子ＣＯの電圧はＨレベルからＬレベルに遷移し、充電制御ＦＥＴ２２がオン状態からオフ状態に遷移する。充電制御端子ＣＯの電圧のＨレベルからＬレベルへのレベル遷移が完了するまでの期間において、外部負電圧入力端子ＶＭの電圧は、一時的に持ち上げられるが、その後、元の電圧、すなわち持ち上げられる前の電圧へ戻る。

制御回路５０では、マスク制御回路５２が、充電制御端子ＣＯの電圧のＨレベルからＬレベルへの遷移が完了するまでの期間は、状態の遷移を一時的に禁止するように、Ｈレベル（マスクあり）のマスク信号Ｓ７を出力する。すなわち、パワーダウン信号Ｓ８がマスクされる。従って、充電制御端子ＣＯの電圧のＨレベルからＬレベルへのレベル遷移が完了するまでの期間は、ＰＤ制御回路５１はＨレベルのマスク信号Ｓ７を受けて、充放電制御回路１０の状態の遷移が一時的に禁止され、パワーダウン解除状態が維持される。

また、ＰＤ制御回路５１は、マスクされたパワーダウン信号Ｓ８、すなわちＬレベルのパワーダウン信号Ｓ８をＦＥＴ制御回路５３へ供給する。ＦＥＴ制御回路５３は、Ｌレベルのパワーダウン信号Ｓ８の供給を受けて、引き続きＬレベルの充電制御信号Ｓ９を充電制御端子ＣＯへ供給する。従って、充電制御端子ＣＯの電圧レベルがＨレベルからＬレベルへの遷移している期間内に、外部負電圧入力端子ＶＭの電圧が一時的に持ち上げられて判定電圧以上になるにしても、充放電制御回路１０のパワーダウン解除状態は維持される。

充電制御端子ＣＯの電圧のＨレベルからＬレベルへの遷移が完了すると、マスク制御回路５２は、Ｌレベル（マスクなし）のマスク信号Ｓ７を出力する。すなわち、パワーダウン信号Ｓ８はマスクされず、充放電制御回路１０がパワーダウン解除状態からパワーダウン状態へ遷移する。また、パワーダウン状態では、ＰＤ制御回路５１からパワーダウン状態であることを示すＨレベルのパワーダウン信号Ｓ８がＦＥＴ制御回路５３へ供給される。ＦＥＴ制御回路５３は、Ｈレベルのパワーダウン信号Ｓ８の供給を受けて、引き続きＬレベルの充電制御信号Ｓ９を充電制御端子ＣＯへ供給する。

一方、パワーダウン状態からパワーダウン解除状態へ遷移するのは、外部端子に充電器が接続されることによって、外部負電圧入力端子ＶＭの電圧が低下して、判定電圧を上から下に超えた場合である。この場合、ＰＤ制御回路５１は、充放電制御回路１０をパワーダウン状態からパワーダウン解除状態へ遷移させる。

パワーダウン解除状態において、ＰＤ制御回路５１は、Ｌレベルのパワーダウン信号Ｓ８をＦＥＴ制御回路５３へ供給する。ＦＥＴ制御回路５３は、Ｌレベルのパワーダウン信号Ｓ８の供給を受けて、Ｈレベルの充電制御信号Ｓ９を充電制御端子ＣＯへ供給する。なお、パワーダウン解除状態への遷移直後は、過放電状態が引き続き検出されている。

制御回路５０では、マスク制御回路５２が、充電制御端子ＣＯの電圧のＬレベルからＨレベルへの遷移が完了するまでの期間は、状態の遷移を一時的に禁止するように、Ｈレベルのマスク信号Ｓ７を出力する。従って、充電制御端子ＣＯの電圧のＬレベルからＨレベルへのレベル遷移が完了するまでの期間は、ＰＤ制御回路５１はＨレベルのマスク信号Ｓ７を受けて、充放電制御回路１０の状態の遷移が一時的に禁止され、パワーダウン状態が維持される。

充電制御端子ＣＯの電圧のＬレベルからＨレベルへの遷移が完了すると、マスク制御回路５２は、Ｌレベルのマスク信号Ｓ７を出力する。すなわち、パワーダウン信号Ｓ８はマスクされず、充放電制御回路１０がパワーダウン状態からパワーダウン解除状態へ遷移する。

図４は、図３に例示される論理回路で構成されたマスク制御回路５２の動作と信号レベル（Ｈレベル又はＬレベル）との対応関係（真理値表）の第１例を示す説明図である。ここで、第１例は、充放電制御回路１０が、外部負電圧入力端子ＶＭの電圧に応じてパワーダウン状態及びパワーダウン解除状態を相互に遷移する場合の例である。また、図内のＳ３，Ｓ９，Ｓ１１，Ｓ１３，Ｓ７は、それぞれ、ＣＯ＿ＳＣＨ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ３、充電制御信号Ｓ９、信号Ｓ１１、信号Ｓ１３及びマスク信号Ｓ７を表しており、図３に示される信号の符号と対応している。

（Ａ）上述したように、過放電状態であること及び外部負電圧入力端子ＶＭの電圧が判定電圧以上であることが検出されている場合、ＰＤ制御回路５１は、充放電制御回路１０をパワーダウン解除状態からパワーダウン状態へ遷移させる。このとき、充電制御端子ＣＯは、Ｌレベルの充電制御信号Ｓ９を受ける一方、充電制御端子ＣＯの電圧のＨレベルからＬレベルへの遷移が未完了な場合が起こり得る。充電制御端子ＣＯの電圧のＨレベルからＬレベルへの遷移が未完了な場合、ＣＯ＿ＳＣＨ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ３、充電制御信号Ｓ９、信号Ｓ１１、信号Ｓ１３及びマスク信号Ｓ７は、それぞれ、Ｈレベル、Ｌレベル、Ｌレベル、Ｌレベル、Ｈレベルである。すなわち、上記（Ａ）の場合、パワーダウン解除状態とパワーダウン状態との遷移が一時的に禁止される。

（Ｂ）充電制御端子ＣＯの電圧のＨレベルからＬレベルへの遷移が完了している場合、ＣＯ＿ＳＣＨ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ３、充電制御信号Ｓ９、信号Ｓ１１、信号Ｓ１３及びマスク信号Ｓ７は、それぞれ、Ｈレベル、Ｈレベル、Ｌレベル、Ｈレベル、Ｌレベルである。すなわち、上記（Ｂ）の場合、パワーダウン解除状態からパワーダウン状態へ遷移は一時的に禁止されずに許容される。

（Ｃ）上述したように、外部端子に充電器が接続されることによって、過放電状態であること及び外部負電圧入力端子ＶＭの電圧が判定電圧未満であることが検出されている場合、ＰＤ制御回路５１は、充放電制御回路１０をパワーダウン解除状態へ遷移させる。ここで、充電制御端子ＣＯの電圧のＬレベルからＨレベルへの遷移が未完了な場合、ＣＯ＿ＳＣＨ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ３、充電制御信号Ｓ９、信号Ｓ１１、信号Ｓ１３及びマスク信号Ｓ７は、それぞれ、Ｈレベル、Ｌレベル、Ｌレベル、Ｌレベル、Ｈレベルである。すなわち、上記（Ｃ）の場合、パワーダウン解除状態からパワーダウン状態へ遷移が一時的に禁止される。

（Ｄ）充電制御端子ＣＯの電圧のＬレベルからＨレベルへの遷移が完了している場合、ＣＯ＿ＳＣＨ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ３、充電制御信号Ｓ９、信号Ｓ１１、信号Ｓ１３及びマスク信号Ｓ７は、それぞれ、Ｌレベル、Ｌレベル、Ｈレベル、Ｌレベル、Ｌレベルである。すなわち、上記（Ｄ）の場合、パワーダウン解除状態とパワーダウン状態との遷移が一時的に禁止されず許容される。

温度保護機能を有する充放電制御回路１０では、温度保護機能が発揮されるオン状態にある温度保護状態と前記温度保護機能が停止しているオフ状態にある温度保護解除状態とを切り替える回路を状態遷移制御回路としてＰＤ制御回路５１に代えて適用することもできるが、ＰＤ制御回路５１と共に適用することもできる。より詳細に説明すれば、ＰＤ制御回路５１を、温度保護信号Ｓ５が供給される第４入力端子を有する構成とすれば、温度保護状態においてパワーダウン状態に遷移し、温度保護解除状態においてパワーダウン解除状態に遷移するように構成できる。

続いて、温度保護状態においてパワーダウン状態に遷移し、温度保護機能がオフしている温度保護解除状態においてパワーダウン解除状態に遷移する充放電制御回路１０を例に説明する。先ず、外部端子に充電器が接続され、過放電状態のまま、温度保護機能がオンする温度保護状態へ遷移する場合の動作を説明する。

過放電状態のまま、温度保護解除状態から温度保護状態へ遷移する場合、ＰＤ制御回路５１及びＦＥＴ制御回路５３にはＨレベルの温度保護信号Ｓ５が供給される。ＦＥＴ制御回路５３はＨレベルの温度保護信号Ｓ５を受けて、温度保護状態へ遷移させるべく、Ｌレベルの充電制御信号Ｓ９を充電制御端子ＣＯへ供給する。

ＦＥＴ制御回路５３が、Ｌレベルの充電制御信号Ｓ９を充電制御端子ＣＯへ供給すると、充電制御端子ＣＯの電圧がＨレベルからＬレベルに遷移し、充電制御ＦＥＴ２２がオン状態からオフ状態に遷移する。以降は、上述した過放電状態であること及び外部負電圧入力端子ＶＭの電圧が判定電圧以上であることが検出されている場合と同様である。すなわち、充電制御端子ＣＯの電圧のＨレベルからＬレベルへの遷移が完了するまでの期間は、マスク制御回路５２が、Ｈレベルのマスク信号Ｓ７を出力するため、パワーダウン解除状態からパワーダウン状態へ遷移が一時的に禁止される。

充電制御端子ＣＯの電圧のＨレベルからＬレベルへの遷移が完了すると、マスク制御回路５２は、Ｌレベルのマスク信号Ｓ７を出力する。すなわち、パワーダウン信号Ｓ８はマスクされず、パワーダウン解除状態からパワーダウン状態へ遷移する。

続いて、外部端子に充電器が接続され、過放電状態のまま、温度保護状態から温度保護解除状態へ遷移する場合の動作について説明する。外部端子に充電器が接続され、過放電状態のまま、温度保護機能がオフして温度保護解除状態へ遷移する場合、ＰＤ制御回路５１及びＦＥＴ制御回路５３はＬレベルの温度保護信号Ｓ５を受けるので、温度保護解除状態へ遷移させるべく、Ｈレベルの充電制御信号Ｓ９を充電制御端子ＣＯへ供給する。Ｈレベルの充電制御信号Ｓ９が充電制御端子ＣＯへ供給されると、充電制御端子ＣＯの電圧がＬレベルからＨレベルに遷移し、充電制御ＦＥＴ２２がオフ状態からオン状態に遷移する。以降は、上述した過放電状態であること及び外部負電圧入力端子ＶＭの電圧が低下して、判定電圧を上から下に超えた場合と同様である。

すなわち、充電制御端子ＣＯの電圧のＬレベルからＨレベルへの遷移が完了するまでの期間は、マスク制御回路５２が、Ｈレベルのマスク信号Ｓ７を出力するため、パワーダウン状態からパワーダウン解除状態への遷移が一時的に禁止される。

図５は、図３に例示される論理回路で構成されたマスク制御回路５２の動作と信号レベル（Ｈレベル又はＬレベル）との対応関係（真理値表）の第２例を示す説明図である。ここで、第２例は、充放電制御回路１０が、温度保護解除状態又は温度保護状態であるかに応じてパワーダウン状態及びパワーダウン解除状態を相互に遷移する場合の例である。また、図内のＳ３，Ｓ９，Ｓ１１，Ｓ１３，Ｓ７は、それぞれ、ＣＯ＿ＳＣＨ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ３、充電制御信号Ｓ９、信号Ｓ１１、信号Ｓ１３及びマスク信号Ｓ７を表しており、図３に示される信号の符号と対応している。

（Ａ）過放電状態のまま、温度保護機能がオンして温度保護解除状態から温度保護状態へ遷移している場合、すなわち、充電制御端子ＣＯの電圧のＨレベルからＬレベルへの遷移が未完了な場合、ＣＯ＿ＳＣＨ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ３、充電制御信号Ｓ９、信号Ｓ１１、信号Ｓ１３及びマスク信号Ｓ７は、それぞれ、Ｈレベル、Ｌレベル、Ｌレベル、Ｌレベル、Ｈレベルである。すなわち、上記（Ａ）の場合、パワーダウン解除状態とパワーダウン状態との遷移が一時的に禁止される。

（Ｂ）温度保護状態への遷移が完了している場合、すなわち温度保護状態である場合、ＣＯ＿ＳＣＨ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ３、充電制御信号Ｓ９、信号Ｓ１１、信号Ｓ１３及びマスク信号Ｓ７は、それぞれ、Ｈレベル、Ｈレベル、Ｌレベル、Ｈレベル、Ｌレベルである。すなわち、上記（Ｂ）の場合、パワーダウン解除状態からパワーダウン状態へ遷移は一時的に禁止されず許容される。

（Ｃ）温度保護機能がオフして温度保護状態から温度保護解除状態へ遷移している場合、すなわち、充電制御端子ＣＯの電圧のＬレベルからＨレベルへの遷移が未完了な場合、ＣＯ＿ＳＣＨ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ３、充電制御信号Ｓ９、信号Ｓ１１、信号Ｓ１３及びマスク信号Ｓ７は、それぞれ、Ｈレベル、Ｌレベル、Ｌレベル、Ｌレベル、Ｈレベルである。すなわち、上記（Ｃ）の場合、パワーダウン解除状態からパワーダウン状態へ遷移が一時的に禁止される。

（Ｄ）温度保護解除状態への遷移が完了している場合、すなわち温度保護解除状態である場合、ＣＯ＿ＳＣＨ＿ＨＤＥＴ信号Ｓ３、充電制御信号Ｓ９、信号Ｓ１１、信号Ｓ１３及びマスク信号Ｓ７は、それぞれ、Ｌレベル、Ｌレベル、Ｈレベル、Ｌレベル、Ｌレベルである。すなわち、上記（Ｄ）の場合、パワーダウン解除状態とパワーダウン状態との遷移が一時的に禁止されず許容される。

なお、温度保護状態においてパワーダウン状態に遷移し、温度保護解除状態においてパワーダウン解除状態に遷移する充放電制御回路１０の他にも、「入」と「切」とが切り替えられる又は異なる状態の遷移によってパワーダウン状態とパワーダウン解除状態とを遷移させる例としては、例えば、充電制御ＦＥＴ保護機能のオン状態である充電過電流状態（充電制御ＦＥＴ２２がオフ状態）と充電制御ＦＥＴ保護機能のオフ状態である通常状態等の充電制御ＦＥＴ２２がオン状態とを遷移させる場合等がある。充電制御ＦＥＴ保護機能を有する充放電制御回路１０の場合、温度保護機能を有する充放電制御回路１０と同様に、ＰＤ制御回路５１を、充電制御ＦＥＴ保護機能のオン又はオフを示す信号が供給される第５入力端子を有する構成とすればよい。

本実施形態に係るマスク制御回路は、監視対象端子の監視結果及び供給される信号の電圧レベルに基づいて、監視対象端子の電圧レベルがＨレベルからＬレベル又はＬレベルからＨレベルに遷移中であるか否かを判定し、監視対象端子の電圧レベルが遷移中である場合には、機能のオンとオフとの切り替え又は状態の遷移（切り替え）を一時的に禁止するマスク信号を生成する。また、本実施形態に係るコントローラ、充放電制御回路及びバッテリ装置は、本実施形態に係るマスク制御回路を備えている。この結果、本実施形態に係るコントローラ、充放電制御回路及びバッテリ装置において、監視対象端子の電圧レベルの遷移に起因して生じる信号レベルの変動の影響を受けることなく所定の機能のオンとオフとを遷移させることができる。

例えば、充放電制御回路１０において、充電制御ＦＥＴ２２がオン状態からオフ状態に遷移させる際に、一時的に持ち上げられる外部負電圧入力端子ＶＭの電圧の影響を受けることなく所定の機能のオンとオフとを安定的に遷移させることができる。

従って、本実施形態に係るマスク制御回路並びに該マスク制御回路を備えるコントローラ、充放電制御回路及びバッテリ装置によれば、所定の機能のオンとオフとが遷移する際の遷移速度を損なうことなく、所定の機能がオンとオフとを繰り返す発振状態を回避することができる。

すなわち、本実施形態に係るマスク制御回路並びに該マスク制御回路を備えるコントローラ、充放電制御回路及びバッテリ装置において、外部負電圧入力端子及び充電制御端子のような異なる端子間での発振を防止し、該マスク制御回路を備えるコントローラ、充放電制御回路及びこれを備えるバッテリ装置の動作が不安定化するのを防止することができる。

本実施形態に係るマスク制御回路並びに該マスク制御回路を備えるコントローラ、充放電制御回路及びバッテリ装置によれば、監視対象端子の電圧レベルが遷移中であるか否かに対応するマスク信号を生成し、例えば、ＰＤ制御回路等の所定機能入切制御回路又は状態遷移制御回路に供給するマスク制御回路を有している。従って、監視対象端子の電圧レベル遷移中において、パワーダウン機能等の所定の機能がオンになるのをマスクすることができる。

また、本実施形態に係るマスク制御回路並びに該マスク制御回路を備える充放電制御回路及びバッテリ装置によれば、パワーダウン状態下で情報を保持可能なラッチ回路を新たに設けることなく、外部負電圧入力端子及び充電制御端子の発振を防止することができる。従って、本実施形態に係るマスク制御回路並びに該マスク制御回路を備える充放電制御回路及びバッテリ装置によれば、パワーダウン状態下で情報を保持可能なラッチ回路を新たに設けた充放電制御回路及びバッテリ装置に対して、面積の増大を抑えつつ外部負電圧入力端子及び充電制御端子の発振を防止することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階では、上述した例以外にも様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更をすることができる。

例えば、上述したマスク制御回路５２及び制御回路５０は、１個の監視対象に対する構成を例示しているが、この例に限定されない。すなわち、監視対象は複数でもよい。例えば、異なる２個の監視対象に対して、４個の入力端子及び２個の出力端子を有する１個のマスク制御回路５２が形成されてもよい。また、それぞれ、２個の入力端子及び１個の出力端子を有するマスク制御回路５２を２個備える制御回路５０が形成されていてもよい。

また、マスク制御回路５２を適用可能な回路は、上述したＰＤ制御回路５１に限定されない。所定の機能の「入」と「切」とが切り替えられる又は異なる状態に遷移させる場合に監視対象端子の電圧レベルが遷移する所定機能入切制御回路又は状態遷移制御回路であれば、上述したＰＤ制御回路５１と同様にマスク制御回路５２を適用可能である。マスク制御回路５２の出力を、ＰＤ制御回路５１と共に又はＰＤ制御回路５１の代わりに、所定機能入切制御回路又は状態遷移制御回路へ出力する制御回路５０、充放電制御回路１０又はバッテリ装置１を形成してもよい。

例えば、上述した二次電池ＳＣは、１個のセル（いわゆる１セル）からなる二次電池ＳＣに限定されるものではなく、複数個のセル（いわゆる多セル）からなる二次電池ＳＣでもよい。すなわち、二次電池ＳＣは、少なくとも１個のセルを含んでいればよい。

多セルの二次電池ＳＣの充放電を制御する充放電制御回路１０では、１個のセルが過放電状態、他の１個のセルが過充電状態である旨を同じタイミングで検出することができる。従って、過放電状態と過充電状態とが同時に検出されることが起こり得る。過放電状態かつ過充電状態では、過放電状態かつ温度保護状態と同様に、ＦＥＴ制御回路５３が、Ｌレベルの充電制御信号Ｓ９を充電制御端子ＣＯへ供給する。その後の制御回路５０の動作は、過放電状態かつ温度保護状態の場合と同様である。

例えば、マスク制御回路５２を構成する論理回路は、図３に例示される構成に限定されない。図４に示される説明図に対応した動作が行われるのであれば、論理回路の構成は任意である。また、マスク制御回路５２は、Ｈレベルでアクティブ（マスク有効）に構成される例であるが、Ｌレベルでアクティブ（マスク有効）に構成されてもよい。

上述した充放電制御回路１０及びバッテリ装置１は、温度保護機能を有している例であるが、必ずしも温度保護機能を有していなくてもよい。すなわち、充放電制御回路１０及びバッテリ装置１は、必ずしも温度検出素子５及び温度検出端子ＴＤを備えていなくてもよい。

また、上述したマスク制御回路５２は、監視対象端子が充電制御端子ＣＯである例を説明したが、この例に限定されない。端子の電圧レベルを検出した結果を表す信号と、該端子に供給される信号の電圧レベルを表す信号とを取得可能な端子であれば、該端子を監視対象端子として設定可能である。制御回路５０、充放電制御回路１０及びバッテリ装置１において、例えば、放電制御端子ＤＯを監視対象端子として設定し、放電制御端子ＤＯの電圧レベルが遷移中であるか否かを判定した結果に基づいて、状態遷移制御回路へマスク信号を供給する構成としてもよい。

なお、マスク制御回路５２及び状態遷移回路は、必ずしも充放電制御回路１０に適用が限定されるものではなく、状態遷移回路からの信号に応じて制御対象へ供給する制御信号又は該制御信号の電圧レベルを切替可能な各制御回路に対して適用が可能である。

上述した実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ バッテリ装置
２ 充放電制御装置
１０ 充放電制御回路
２１ 放電制御ＦＥＴ
２２ 充電制御ＦＥＴ
２３ 充放電経路
３０ 監視回路
５０ 制御回路（コントローラ）
５１ ＰＤ制御回路（状態遷移制御回路）
５２ マスク制御回路
５３ ＦＥＴ制御回路
ＳＣ 二次電池
ＶＤＤ 正電源端子
ＶＳＳ 負電源端子
ＤＯ 放電制御端子
ＣＯ 充電制御端子
ＶＭ 外部負電圧入力端子
ＴＤ 温度検出端子

Claims (8)

1. 監視対象となる監視対象端子の電圧レベルが遷移している期間に制御信号をマスクするマスク信号を生成する回路であって、
   前記監視対象端子に供給される信号が入力される第１入力端子と、
   前記監視対象端子の電圧レベルを表す信号が入力される第２入力端子と、
   前記第１入力端子及び前記第２入力端子から入力される信号に基づいて、前記監視対象端子の電圧レベルが遷移中であるか否かを判定する論理回路と、
   前記監視対象端子の電圧レベルが遷移中であるか否かの判定結果を示す信号を、前記マスク信号として出力する出力端子と、を備えることを特徴とするマスク制御回路。
2. マスクされた制御信号を出力するコントローラであって、
   監視対象となる監視対象端子に供給される信号が入力される第１入力端子と、前記監視対象端子の電圧レベルを表す信号が入力される第２入力端子と、前記第１入力端子及び前記第２入力端子から入力される信号に基づいて、前記監視対象端子の電圧レベルが遷移中であるか否かの判定結果を示す信号を出力する出力端子と、を有するマスク制御回路と、
   前記マスク制御回路の出力端子と接続される入力端子と、前記制御信号を出力する出力端子とを有し、複数の状態のうち１個の状態に切り替える状態遷移制御回路と、を備え、
   前記状態遷移制御回路は、前記監視対象端子の電圧レベルが遷移中であるか否かの判定結果を示す信号に基づいて、前記監視対象端子の電圧レベルが遷移している期間はマスクされた前記制御信号を出力することを特徴とするコントローラ。
3. 二次電池の充放電を制御する充放電制御回路であって、
   前記二次電池の電圧を監視するための正電源端子及び負電源端子と、
   前記二次電池の充電を制御する充電制御ＦＥＴのゲートに接続される充電制御端子と、
   前記二次電池の放電を制御する放電制御ＦＥＴのゲートに接続される放電制御端子と、
   前記二次電池を充電する充電器及び前記二次電池を放電させる負荷の何れか一方が接続される外部正極端子及び外部負極端子のうち、前記外部負極端子の電圧が入力される外部負電圧入力端子と、
   前記充放電制御回路が備える端子のうち、少なくとも前記充電制御端子及び前記外部負電圧入力端子を含む前記監視対象端子の電圧を監視し、監視した結果に基づき、前記監視対象端子の電圧レベルを表す信号及び前記充放電制御回路の状態を表す信号を生成する監視回路と、
   請求項２に記載のコントローラと、を備え、
   前記コントローラは、所定の機能が発揮されるオン状態と前記所定の機能が停止しているオフ状態とを遷移させる状態遷移機能と、前記充電制御ＦＥＴ及び前記放電制御ＦＥＴのオン状態とオフ状態とを切り替える充電制御ＦＥＴ入切制御機能及び放電制御ＦＥＴ入切制御機能と、を有し、前記監視した結果に基づき、前記充電制御ＦＥＴ及び前記放電制御ＦＥＴのオン状態とオフ状態とを切り替える一方、前記監視対象端子の電圧レベルを表す信号と前記監視対象端子に供給される信号とに基づいて、前記監視対象端子の電圧レベルが遷移中であるか否かを判定し、前記監視対象端子の電圧レベルが遷移中であると判定した場合に前記所定の機能のオン状態とオフ状態との状態遷移を一時的に禁止する充放電制御回路。
4. 前記監視対象端子は、前記充電制御端子及び前記放電制御端子の少なくとも一方を含む請求項３に記載の充放電制御回路。
5. 前記コントローラは、
   前記充電制御ＦＥＴのオンとオフを切替制御する充電制御信号及び前記放電制御ＦＥＴのオンとオフを切替制御する放電制御信号を生成し、前記充電制御信号を前記充電制御ＦＥＴのゲートに供給し、前記放電制御信号を前記放電制御ＦＥＴのゲートに供給するＦＥＴ制御回路を備え、
   前記状態遷移制御回路は、前記充放電制御回路の過放電状態が検出された場合に前記充放電制御回路の内部の消費電流を低減するパワーダウン機能が発揮されるパワーダウン状態と前記パワーダウン機能が停止しているパワーダウン解除状態とを遷移させる前記制御信号を前記ＦＥＴ制御回路へ供給するパワーダウン制御回路を有し、
   前記マスク制御回路は、前記充電制御信号及び前記充電制御端子の電圧レベルを表す信号に基づき、前記充電制御端子の電圧レベルが遷移中であるか否か判定し、その判定結果に対応した信号であって前記制御信号のオン状態をマスクするか否かを表すマスク信号を生成し、前記パワーダウン制御回路へ供給する請求項３に記載の充放電制御回路。
6. 前記パワーダウン制御回路は、所定の温度範囲外の充電及び放電の少なくとも一方を停止する温度保護機能が発揮される温度保護状態と前記温度保護機能が停止している温度保護解除状態とを表す信号が供給される入力端子を有し、前記温度保護状態ではパワーダウン状態に遷移させる一方、前記温度保護解除状態ではパワーダウン解除状態に遷移させる前記制御信号を前記ＦＥＴ制御回路へ供給する請求項５に記載の充放電制御回路。
7. 前記パワーダウン制御回路は、充電過電流状態で前記充電制御ＦＥＴをオフさせる充電制御ＦＥＴ保護機能が発揮される充電制御ＦＥＴ保護機能のオン状態と、前記充電制御ＦＥＴ保護機能が停止し前記充電制御ＦＥＴをオンさせる前記充電制御ＦＥＴ保護機能のオフ状態とを表す信号が供給される入力端子を有し、前記充電制御ＦＥＴ保護機能のオン状態ではパワーダウン状態に遷移させる一方、前記充電制御ＦＥＴ保護機能のオフ状態ではパワーダウン解除状態に遷移させる前記制御信号を前記ＦＥＴ制御回路へ供給する請求項５に記載の充放電制御回路。
8. 請求項３から５の何れか一項に記載の充放電制御回路と、
   前記二次電池と、
   前記外部正極端子及び前記外部負極端子と、
   前記二次電池を介して前記外部正極端子及び前記外部負極端子を連絡する充放電経路に設けられる前記充電制御ＦＥＴと、
   前記充放電経路に設けられる前記放電制御ＦＥＴと、を備えるバッテリ装置。

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