JP7828255B2 - 半導体装置、バッテリパック、半導体装置の制御方法、及び、制御プログラム - Google Patents

半導体装置、バッテリパック、半導体装置の制御方法、及び、制御プログラム

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Description

本開示は、半導体装置、バッテリパック、半導体装置の制御方法、及び、制御プログラムに関し、例えば、バッテリの残容量を精度良く測定するのに適した半導体装置、バッテリパック、半導体装置の制御方法、及び、制御プログラムに関する。
ノートパソコンやスマートフォン等の負荷に接続されるバッテリパックは、負荷に電力を供給するバッテリと、当該バッテリの管理を行うバッテリ管理装置と、によって構成されている。バッテリパックに関する技術は、例えば特許文献１に開示されている。
特許第６２９８６１６号公報
ところで、バッテリ管理装置は、バッテリの残容量を算出する機能を有する。バッテリの残容量は、バッテリの満充電容量（バッテリが満充電された状態から完全に放電されるまでの間に当該バッテリから放電された容量）から、バッテリの使用容量（バッテリの放電開始から放電終了までの間に当該バッテリから放電された容量）を減算することによって算出される。そのため、バッテリ管理装置には、バッテリの満充電容量を精度良く測定することによって、バッテリの残容量を精度良く測定することが求められている。
ここで、負荷の低消費電力化が進む前では、バッテリ管理装置の消費電流は、負荷の消費電流に対して無視できる程度に小さかったため、バッテリの満充電容量の測定において考慮されていなかった。しかしながら、近年では、負荷の低消費電力化に伴って、バッテリ管理装置の消費電流が負荷の消費電流に対して無視できない程度に大きくなっているため、負荷の消費電流のみを考慮するだけでは、バッテリ管理装置は、バッテリの満充電容量を精度良く測定することができず、その結果、バッテリの残容量を精度良く測定することができない、という課題があった。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
本開示にかかる半導体装置は、バッテリから自装置である半導体装置に供給される第１電流の電流値と、前記バッテリから負荷に供給される第２電流の電流値と、を測定する電流測定回路と、前記バッテリによる放電開始から放電終了までの、前記第１電流の積算値と、前記第２電流の積算値と、に基づいて、前記バッテリの残容量を算出する、演算処理回路と、を備える。
本開示にかかる半導体装置の制御方法は、バッテリから自装置である半導体装置に供給される第１電流の電流値と、前記バッテリから負荷に供給される第２電流の電流値と、を測定し、前記バッテリによる放電開始から放電終了までの、前記第１電流の積算値と、前記第２電流の積算値と、に基づいて、前記バッテリの残容量を算出する。
本開示にかかる制御プログラムは、バッテリから自装置である半導体装置に供給される第１電流の電流値と、前記バッテリから負荷に供給される第２電流の電流値と、を測定する処理と、前記バッテリによる放電開始から放電終了までの、前記第１電流の積算値と、前記第２電流の積算値と、に基づいて、前記バッテリの残容量を算出する処理と、をコンピュータに実行させる。
本開示は、バッテリの残容量を精度良く測定することが可能な半導体装置、バッテリパック、半導体装置の制御方法、及び、制御プログラムを提供することができる。
実施の形態１にかかるバッテリ管理装置を備えたバッテリパックの構成例を示すブロック図である。 図１に示すバッテリパックに設けられたバッテリ管理装置の基本部分の構成例を示すブロック図である。 実施の形態１にかかるバッテリ管理装置の一部の構成例を示す図である。 実施の形態１にかかるバッテリ管理装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１にかかるバッテリ管理装置に設けられた演算処理回路の動作を説明するためのブロック線図である。 実施の形態１にかかるバッテリ管理装置の第１の変形例を示す図である。 実施の形態１にかかるバッテリ管理装置の第２の変形例を示す図である。 図７に示すバッテリ管理装置による自己消費電流の測定動作を示すフローチャートである。 実施の形態１にかかるバッテリ管理装置の第３の変形例を示す図である。 図９に示すバッテリ管理装置の動作モードを説明するための図である。 図９に示すバッテリ管理装置の負荷未接続モード時の状態を示す図である。 図９に示すバッテリ管理装置の重負荷接続モード時の状態を示す図である。 図９に示すバッテリ管理装置の軽負荷接続モード時の状態を示す図である。 図９に示すバッテリ管理装置の軽負荷接続モードでの動作の一例を示すタイミングチャートである。 図９に示すバッテリ管理装置の軽負荷接続モードでの動作の他の例を示すタイミングチャートである。 図９に示すバッテリ管理装置の軽負荷接続モードでの動作の他の例を示すタイミングチャートである。 図９に示すバッテリ管理装置の軽負荷接続モードでの動作を示すフローチャートである。 実施の形態１にかかるバッテリ管理装置の第４の変形例を示す図である。 実施の形態１にかかるバッテリ管理装置の第５の変形例を示す図である。 実施の形態２にかかるバッテリ管理装置の一部の構成例を示す図である。 実施の形態３にかかるバッテリ管理装置の一部の構成例を示す図である。 実施の形態３にかかるバッテリ管理装置の変形例を示す図である。 実施の形態４にかかるバッテリ管理装置の一部の構成例を示す図である。
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について説明する。なお、図面は簡略的なものであるから、この図面の記載を根拠として実施の形態の技術的範囲を狭く解釈してはならない。また、同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明する。ただし、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、応用例、詳細説明、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（動作ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数等（個数、数値、量、範囲等を含む）についても同様である。
＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１にかかるバッテリ管理装置１２を備えたバッテリパック１の構成例を示すブロック図である。なお、図１には、バッテリパック１に接続された負荷５０も示されている。負荷５０は、例えば、ノートパソコンやスマートフォン等である。
図１に示すように、バッテリパック１は、負荷に電力を供給するバッテリ１１と、バッテリ１１の管理を行うバッテリ管理装置（半導体装置）１２と、抵抗素子（第２抵抗素子）Ｒｓと、充放電ＦＥＴ１４と、温度センサ１５と、を備える。
バッテリ１１は、例えばリチウムイオン型バッテリであって、直列接続されたｍ（ｍは１以上の整数）のバッテリセルによって構成されている。
充放電ＦＥＴ１４は、バッテリ１１と負荷５０とを接続する電流経路上に設けられている。充放電ＦＥＴ１４は、バッテリ管理装置１２によってバッテリ１１と負荷５０との間に流れる電流に異常が検出された場合、当該電流経路を流れる充放電電流を遮断する。
温度センサ１５は、バッテリ１１の近傍に設けられ、バッテリ１１の温度を検知する。より具体的には、温度センサ１５は、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタを有し、当該サーミスタの両端の電位差を出力する。この電位差に応じた温度を温度抵抗特性表などからから抽出することにより、温度センサ１５の周辺（即ち、バッテリ１１）の温度が求められる。
抵抗素子Ｒｓは、バッテリ１１と負荷５０とを接続する電流経路上に設けられている。したがって、抵抗素子Ｒｓには、バッテリ１１から負荷５０に供給される電流が流れる。
バッテリ管理装置１２は、ＦＧＩＣ（Ｆｕｅｌ Ｇａｕｇｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）とも呼ばれており、バッテリ１１の残量を測定したり、バッテリ１１を過電圧や過電流から保護したりする。
図２は、バッテリ管理装置１２の基本部分の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、バッテリ管理装置１２は、セレクタ１２１と、電圧測定回路１２２と、電流測定回路１２３と、演算処理回路１２４と、充放電制御回路１２５と、通信回路１２６と、記憶回路１２７と、電源回路１２８と、を少なくとも備える。
なお、バッテリ管理装置１２には、外部端子ＶＣＣ、ＧＮＤ、ＶＩＮ＿０～ＶＩＮ＿ｍ－１、ＶＩＮ＿ｔｏｐ、ＴＩＮ、ＩＳＥＮＳ０、ＩＳＥＮＳ１、ＦＯＵＴ、ＤＴが少なくとも設けられている。外部端子ＶＣＣには、バッテリ管理装置１２の外部からバッテリ１１の出力電圧（バッテリ１１の正極側端子の電圧）が供給される。外部端子ＧＮＤには、バッテリ管理装置１２の外部からバッテリ１１の基準電圧（バッテリ１１の負極側端子の電圧）が供給される。本実施の形態では、バッテリ１１の基準電圧が０Ｖである場合を例に説明する。外部端子ＶＩＮ＿０には、バッテリ管理装置１２の外部からバッテリ１１の負極側端子の電圧が供給される。外部端子ＶＩＮ＿１～ＶＩＮ＿ｍ－１には、バッテリ管理装置１２の外部から、バッテリ１１を構成するｍ個のバッテリセル間のそれぞれのノードの電圧が供給される。外部端子ＶＩＮ＿ｔｏｐには、バッテリ管理装置１２の外部からバッテリ１１の正極側端子の電圧が供給される。外部端子ＴＩＮには、バッテリ管理装置１２の外部から温度センサ１５の出力電圧（温度センサ１５によって検知された温度に応じた電圧）が供給される。外部端子ＩＳＥＮＳ０，ＩＳＥＮＳ１には、バッテリ管理装置１２の外部から抵抗素子Ｒｓの両端の電圧が供給される。バッテリ管理装置１２は、外部端子ＦＯＵＴを介して、充放電ＦＥＴ１４に向けて制御信号を出力する。また、バッテリ管理装置１２は、外部端子ＤＴを介して、負荷５０との間でデータの受け渡しを行う。
セレクタ１２１は、バッテリ１１の正極側端子、負極側端子、バッテリ１１を構成するｍ個のバッテリセル間のそれぞれのノードの電圧、及び、温度センサ１５の出力電圧、の少なくとも何れかを、演算処理回路１２４による演算結果などに基づいて選択して出力する。例えば、セレクタ１２１は、バッテリ１１の正極側端子及び負極側端子間の電位差（即ち、バッテリ１１の正極側端子及び負極側端子のそれぞれの電圧）を選択して出力することもできる。
電圧測定回路１２２は、セレクタ１２１によって選択された電圧を測定する。なお、セレクタ１２１によってバッテリ１１の正極側端子及び負極側端子間の電位差が選択された場合、電圧測定回路１２２は、バッテリ１１の正極側端子及び負極側端子間の電位差を測定する。バッテリ１１の正極側端子及び負極側端子間の電位差は、バッテリ１１の出力電圧に相当する。
電流測定回路１２３は、抵抗素子Ｒｓに流れる電流（第２電流）の電流値Ｉｓｅｎｓｅを測定する。換言すると、電流測定回路１２３は、バッテリ１１から負荷５０に供給される電流の電流値Ｉｓｅｎｓｅを測定する。例えば、電流測定回路１２３は、抵抗素子Ｒｓの両端の電位差を検出するＡＤ変換器を有し、抵抗素子Ｒｓの抵抗値と、ＡＤ変換器によって検出された抵抗素子Ｒｓの両端の電位差と、に基づいて、抵抗素子Ｒｓに流れる電流の電流値Ｉｓｅｎｓｅを算出する。
演算処理回路１２４は、電圧測定回路１２２による測定結果、電流測定回路１２３による測定結果、及び、後述する電流測定回路１２９による測定結果などに対して、所定の演算処理を実行した後、その演算処理結果に基づいて、バッテリ管理装置１２の各機能ブロックに対して所定の動作を行うように指示する。例えば、演算処理回路１２４は、通信回路１２６に対して、演算処理回路１２４による処理によって得られたデータを負荷５０に送信するように指示したり、負荷５０から送信されたデータを受信するように指示したりする。また、演算処理回路１２４は、バッテリ１１と負荷５０の間に流れる電流に異常があることを検出した場合、充放電制御回路１２５に対して、当該電流経路を流れる充放電電流を遮断するように指示する。
記憶回路１２７には、演算処理回路１２４による演算処理結果や、演算処理の途中に生成される中間データなどが記憶される。また、記憶回路１２７には、バッテリ１１の出力電圧（バッテリ１１の両端の電位差）に応じた当該バッテリの充電率の情報が記憶されている。例えば、記憶回路１２７には、バッテリ１１の出力電圧が最大値を示す場合にバッテリ１１の充電率が１００％を示す情報が記憶され、バッテリ１１の出力電圧が最小値を示す場合にバッテリ１１の充電率が０％を示す情報が記憶されている。
電源回路１２８は、外部端子ＶＣＣ，ＧＮＤ間に設けられ、バッテリ管理装置１２の内部回路（各機能ブロック）の動作電圧を生成する。換言すると、電源回路１２８は、バッテリ１１の出力電圧を、バッテリ管理装置１２の内部回路の動作に適した電圧に変換して出力する。バッテリ管理装置１２の内部回路は、電源回路１２８によって生成された電圧によって駆動される。
ここで、バッテリ管理装置１２は、バッテリ１１からバッテリ管理装置１２に供給される電流（第１電流）の電流値Ｉｉｃを測定する電流測定回路１２９（図２において不図示）をさらに備える。
図３は、バッテリ管理装置１２の一部の構成例を示す図である。図３に示すように、バッテリ管理装置１２は、電流測定回路１２９をさらに備える。電流測定回路１２９は、例えば、抵抗素子（第１抵抗素子）Ｒ１と、ＡＤ変換器１２９１と、を少なくとも有する。
抵抗素子Ｒ１は、外部端子ＶＣＣと、電源回路１２８の高電位側端子と、の間に設けられている。外部端子ＶＣＣには、バッテリ管理装置１２の外部からバッテリ１１の出力電圧が供給されているため、抵抗素子Ｒ１には、バッテリ１１からバッテリ管理装置１２に供給される電流が流れることになる。ＡＤ変換器１２９１は、抵抗素子Ｒ１の両端の電位差を検出する。より具体的には、ＡＤ変換器１２９１は、抵抗素子Ｒ１の両端の電位差をデジタル信号に変換して出力する。ここで、抵抗素子Ｒ１の抵抗値は予め決まっているため、ＡＤ変換器１２９１によって検出された抵抗素子Ｒ１の両端の電位差から、抵抗素子Ｒ１に流れる電流の電流値Ｉｉｃの算出が可能である。そのため、ＡＤ変換器１２９１による検出結果は、抵抗素子Ｒ１に流れる電流の電流値Ｉｉｃの測定結果として用いられてもよい。
演算処理回路１２４は、バッテリ１１の放電開始から放電終了までの、抵抗素子Ｒ１に流れる電流（即ち、バッテリ１１からバッテリ管理装置１２に供給される電流）の電流値Ｉｉｃの積算値、及び、抵抗素子Ｒｓに流れる電流（即ち、バッテリ１１から負荷５０に供給される電流）の電流値Ｉｓｅｎｓｅの積算値、に基づいて、バッテリ１１の使用容量Ｑｕｓｅを算出する。使用容量Ｑｕｓｅとは、バッテリ１１の放電開始から放電終了までの間に当該バッテリ１１から放電された容量のことである。使用容量Ｑｕｓｅは、以下の式（１）のように表すことができる。
また、バッテリ１１の満充電容量Ｑｍａｘは、以下の式（２）のように表すことができる。なお、満充電容量Ｑｍａｘとは、バッテリが満充電された状態から完全に放電されるまでの間に当該バッテリから放電された容量のことである。ＳＯＣａは、バッテリ１１の放電開始時における当該バッテリ１１の充電率を示し、ＳＯＣｂは、バッテリ１１の放電終了時における当該バッテリの充電率を示している。
ここで、バッテリ１１の残容量Ｑｒｅｍは、満充電容量Ｑｍａｘから使用容量Ｑｕｓｅを減算することによって求められる。したがって、演算処理回路１２４は、使用容量Ｑｕｓｅ及び満充電容量Ｑｍａｘのそれぞれの測定結果に基づいて、残容量Ｑｒｅｍを算出することができる。
（バッテリ管理装置１２の動作）
続いて、図４及び図５を用いて、バッテリ管理装置１２の動作を説明する。図４は、バッテリ管理装置１２の動作を示すフローチャートである。図５は、バッテリ管理装置１２に設けられた演算処理回路１２４の動作を説明するためのブロック線図である。図５に示すように、バッテリ管理装置１２は、ハードウェア（ＨＷ）における動作と、ファームウェア（ＦＷ）における動作と、に分けられる。なお、図５に示すＳ１０１～Ｓ１０６の処理は、図４に示すステップＳ１０１～Ｓ１０６の処理に対応する。
まず、バッテリ１１の放電が開始される。このとき、バッテリ管理装置１２は、バッテリ１１の放電開始時における当該バッテリ１１の出力電圧を測定する。ここで、記憶回路１２７には、バッテリ１１の出力電圧に対応するバッテリ１１の充電率の情報が記憶されている。そのため、バッテリ管理装置１２は、バッテリ１１の放電開始時における当該バッテリ１１の出力電圧から、バッテリ１１の放電開始時における当該バッテリ１１の充電率ＳＯＣａを抽出することができる（ステップＳ１０１）。
その後、バッテリ管理装置１２は、バッテリ１１の放電開始から放電終了まで、抵抗素子Ｒｓに流れる電流（即ち、バッテリ１１から負荷５０に供給される電流）の電流値Ｉｓｅｎｓｅを測定する（ステップＳ１０２）。
また、バッテリ管理装置１２は、バッテリ１１の放電開始から放電終了まで、抵抗素子Ｒ１に流れる電流（即ち、バッテリ１１からバッテリ管理装置１２に供給される電流）の電流値Ｉｉｃを測定する（ステップＳ１０３）。
その後、バッテリ管理装置１２は、バッテリ１１の放電開始から放電終了までの、電流値Ｉｓｅｎｓｅの積算値、及び、電流値Ｉｉｃの積算値、に基づいて、バッテリ１１の使用容量Ｑｕｓｅを算出する（ステップＳ１０４）。具体的には、バッテリ管理装置１２は、上記の式（１）を用いて、バッテリ１１の使用容量Ｑｕｓｅを算出する。
また、バッテリ管理装置１２は、バッテリ１１の放電終了時における当該バッテリ１１の出力電圧を測定する。ここで、記憶回路１２７には、バッテリ１１の出力電圧に対応するバッテリ１１の充電率の情報が記憶されている。そのため、バッテリ管理装置１２は、バッテリ１１の放電終了時における当該バッテリ１１の出力電圧から、バッテリ１１の放電終了時における当該バッテリ１１の充電率ＳＯＣｂを抽出することができる（ステップＳ１０５）。
ここで、バッテリ管理装置１２は、放電開始時のバッテリ充電率ＳＯＣａと、放電終了時のバッテリ充電率ＳＯＣｂと、バッテリ１１の使用容量Ｑｕｓｅと、に基づいて、バッテリの満充電容量Ｑｍａｘを算出する（ステップＳ１０６）。具体的には、バッテリ管理装置１２は、上記の式（２）を用いて、バッテリ１１の満充電容量Ｑｍａｘを算出する。バッテリ管理装置１２は、バッテリ１１の使用容量Ｑｕｓｅ及び満充電容量Ｑｍａｘから、バッテリ１１の残容量Ｑｒｅｍを算出することができる。
このように、バッテリ管理装置１２は、バッテリ１１の放電開始から放電終了までの、負荷５０の消費電流の電流値Ｉｓｅｎｓｅの積算値だけでなく、自己消費電流の電流値Ｉｉｃの積算値に基づいて、バッテリ１１の使用容量Ｑｕｓｅ及び満充電容量Ｑｍａｘを測定し、その測定結果に基づいて、バッテリ１１の残容量Ｑｒｅｍを算出している。それにより、バッテリ管理装置１２は、自己消費電流の電流値Ｉｉｃを考慮せずにバッテリ１１の残容量Ｑｒｅｍを算出する場合よりも、精度良くバッテリ１１の残容量Ｑｒｅｍを算出することができる。それにより、バッテリ管理装置１２は、例えば、製品輸送時など長期間保管された後の起動時においても、バッテリ１１の残容量Ｑｒｅｍを精度良く算出することができる。
＜バッテリ管理装置１２の第１の変形例＞
図６は、バッテリ管理装置１２の第１の変形例をバッテリ管理装置１２ａとして示す図である。バッテリ管理装置１２ａは、外部端子ＣＡＬをさらに備える。外部端子ＣＡＬは、電源回路１２８の高電位側端子とともに、抵抗素子Ｒ１の一方の端子及び他方の端子のうち、外部端子ＶＣＣに接続される一方の端子とは別の他方の端子、に接続されている。
バッテリ管理装置１２ａの外部において、外部端子ＣＡＬ，ＶＣＣ間には定電流源１７が設けられ、外部端子ＣＡＬ，ＧＮＤ間にはバッテリ１６が設けられている。なお、外部端子ＣＡＬの代わりに、既存の外部端子が用いられてもよい。
なお、バッテリ管理装置１２ａの動作モードには、少なくとも、通常動作が行われる通常動作モードと、キャリブレーションが行われるキャリブレーションモードと、が含まれる。バッテリ管理装置１２ａは、動作モードがキャリブレーションモードである場合、外部端子ＶＣＣから抵抗素子Ｒ１を介して外部端子ＣＡＬにかけて、定電流源１７により生成されたリファレンス電流が流れるように構成されている。このとき、バッテリ管理装置１２ａでは、例えば、ＡＤ変換器１２９１が、抵抗素子Ｒ１の抵抗値とリファレンス電流の電流値とによって決まる抵抗素子Ｒ１の両端の電位差を正確に検出するように調整される。バッテリ管理装置１２ａのその他の構成については、バッテリ管理装置１２の場合と同様であるため、その説明を省略する。
＜バッテリ管理装置１２の第２の変形例＞
図７は、バッテリ管理装置１２の第２の変形例をバッテリ管理装置１２ｂとして示す図である。バッテリ管理装置１２ｂは、バッテリ管理装置１２と比較して、抵抗素子Ｒ１及びＡＤ変換器１２９１を備えず、スイッチ素子ＳＷ１１，ＳＷ１２と、切替制御回路１３０と、を備える。なお、抵抗素子Ｒ１の代わりに、バッテリ管理装置１２の外部に抵抗素子Ｒ４が設けられている。また、ＡＤ変換器１２９１の代わりに、既存の電圧測定回路１２２が用いられている。
スイッチ素子（第１スイッチ素子）ＳＷ１１は、外部端子ＶＣＣと、電源回路１２８の高電位側端子と、の間に設けられている。スイッチ素子（第２スイッチ素子）ＳＷ１２は、外部端子ＶＢＡＴと、電源回路１２８の高電位側端子と、の間に設けられている。切替制御回路１３０は、例えば演算処理回路１２４による指示にしたがって、スイッチ素子ＳＷ１１，ＳＷ１２のオンオフを切り替える。
バッテリ管理装置１２ｂの外部において、外部端子ＶＢＡＴとバッテリ１１の正極側端子との間には、外部端子ＶＣＣとバッテリ１１の正極側端子との間の電流経路上の抵抗成分Ｒ３よりも大きな抵抗値の抵抗素子Ｒ４が設けられている。例えば、抵抗成分Ｒ３の抵抗値が１０Ω程度であるのに対し、抵抗素子Ｒ４の抵抗値は１ｋΩ程度と大きい。
バッテリ管理装置１２ｂのその他の構成については、バッテリ管理装置１２の場合と同様であるため、その説明を省略する。
図８は、バッテリ管理装置１２ｂによる自己消費電流の測定動作を示すフローチャートである。なお、バッテリ管理装置１２ｂの動作モードには、少なくとも、自己消費電流の測定が行われる自己消費電流測定モードと、自己消費電流の測定が行われずに通常動作が行われる通常動作モードと、が含まれる。
まず、バッテリ管理装置１２ｂは、動作モードが通常動作モードである場合、スイッチ素子ＳＷ１１をオンし、且つ、スイッチ素子ＳＷ１２をオフにしている。それにより、電源回路１２８には、バッテリ１１の出力電圧が外部端子ＶＣＣを介して供給される。
その後、バッテリ管理装置１２ｂの動作モードが通常動作モードから自己消費電流測定モードに切り替わる。それに伴い、バッテリ管理装置１２ｂは、スイッチ素子ＳＷ１２をオフからオンに切り替え（ステップＳ２０１）、且つ、スイッチ素子ＳＷ１１をオンからオフに切り替える（ステップＳ２０２）。それにより、バッテリ１１から、大きな抵抗値の抵抗素子Ｒ４を介して、バッテリ管理装置１２ｂにかけて電流が流れる。また、このとき、セレクタ１２１は、外部端子ＶＢＡＴ，ＶＩＮ＿ｔｏｐのそれぞれの電位差を選択して出力する。つまり、このとき、セレクタ１２１は、抵抗素子Ｒ４の両端の電位差を選択して出力する。それにより、電圧測定回路１２２は、抵抗素子Ｒ４の両端の電位差を検出する。より具体的には、電圧測定回路１２２は、ＡＤ変換器であって、抵抗素子Ｒ４の両端の電位差をデジタル信号に変換して出力する（ステップＳ２０３）。ここで、抵抗素子Ｒ４の抵抗値は予め決まっているため、電圧測定回路１２２によって検出された抵抗素子Ｒ４の両端の電位差から、抵抗素子Ｒ４に流れる電流の電流値Ｉｉｃの算出が可能である。そのため、電圧測定回路１２２による測定結果は、抵抗素子Ｒ４に流れる電流の電流値Ｉｉｃの測定結果として用いられてもよい。なお、電圧測定回路１２２による測定結果（ＡＤ変換値）は、レジスタに格納され、使用容量の算出に用いられる。その後、バッテリ管理装置１２ｂは、スイッチ素子ＳＷ１１をオフからオンに切り替え（ステップＳ２０５）、且つ、スイッチ素子ＳＷ１２をオンからオフに切り替える（ステップＳ２０６）。それにより、バッテリ管理装置１２ｂの動作モードが自己消費電流測定モードから通常動作モードに切り替わる。
このように、バッテリ管理装置１２ｂは、バッテリ管理装置１２と同等程度の効果を奏することができる。また、バッテリ管理装置１２ｂは、大きな抵抗値の抵抗素子Ｒ４を用いることにより、より精度良く自己消費電流の電流値Ｉｉｃを測定することが可能になる。さらに、バッテリ管理装置１２ｂは、大きな抵抗値の抵抗素子Ｒ４を内部に設ける必要がないため、回路規模の小型化を実現することができる。
＜バッテリ管理装置１２の第３の変形例＞
図９は、バッテリ管理装置１２の第３の変形例をバッテリ管理装置１２ｃとして示す図である。バッテリ管理装置１２ｃは、バッテリ管理装置１２と比較して、スイッチ素子ＳＷ２１，ＳＷ２２と、比較回路１３１と、切替制御回路１３２と、をさらに備える。また、バッテリ管理装置１２ｃは、電流測定回路１２３を備えず、ＡＤ変換器１２９１が電流測定回路１２３の役割も果たしている。
スイッチ素子ＳＷ２１，ＳＷ２２は、抵抗素子Ｒ１の両端の電位差、及び、抵抗素子Ｒｓの両端の電位差の何れかを選択して出力するセレクタとしての役割を果たす。具体的には、スイッチ素子ＳＷ２１は、抵抗素子Ｒ１の一方の端子及び抵抗素子Ｒｓの一方の端子の何れかと、ＡＤ変換器１２９１の一方の入力端子と、を選択的に接続可能に設けられている。スイッチ素子ＳＷ２２は、抵抗素子Ｒ１の他方の端子及び抵抗素子Ｒｓの他方の端子の何れかと、ＡＤ変換器１２９１の他方の入力端子と、を選択的に接続可能に設けられている。比較回路１３１は、抵抗素子Ｒｓの両端の電位を比較する。切替制御回路１３２は、例えば演算処理回路１２４による指示に加えて、比較回路１３１による比較結果、及び、外部から外部端子ＳＹＳＩＮを介して取得した情報などに基づいて、スイッチ素子ＳＷ２１，ＳＷ２２のオンオフを切り替える。
バッテリ管理装置１２ｃのその他の構成については、バッテリ管理装置１２の場合と同様であるため、その説明を省略する。
図１０は、バッテリ管理装置１２ｃの動作モードを説明するための図である。図１０に示すように、バッテリ管理装置１２ｃの動作モードには、バッテリ１１が負荷５０に接続されていない負荷未接続モード（第１モード）と、バッテリ１１が通常動作中の負荷５０に接続されている重負荷接続モード（第２モード）と、バッテリ１１が動作停止中の負荷５０に接続されている軽負荷接続モード（第３モード）と、が含まれる。
まず、図１１を用いて、バッテリ管理装置１２ｃの動作モードが負荷未接続モードである場合のバッテリ管理装置１２ｃの動作について説明する。図１１は、バッテリ管理装置１２ｃの負荷未接続モード時の状態を示す図である。
負荷未接続モードでは、バッテリ１１が負荷５０に接続されていない。バッテリ１１が負荷５０に接続されていない場合、バッテリ１１から負荷５０に供給される電流の電流値Ｉｓｅｎｓｅは実質的に０Ａになる。それに対し、バッテリ管理装置１２ｃは動作し続けているため、バッテリ１１からバッテリ管理装置１２に供給される電流の電流値Ｉｉｃは、電流値Ｉｓｅｎｓｅに対して支配的になる。このとき、切替制御回路１３２は、例えば、外部端子ＳＹＳＩＮを介して、負荷５０がバッテリ１１に接続されていない旨の情報を受信したり、比較回路１３１から、抵抗素子Ｒｓの両端の電位差が０Ｖに近い（即ち、抵抗素子Ｒｓに電流が流れていない）、という比較結果を受信したりすることによって、動作モードが負荷未接続モードであると判断する。
この場合、切替制御回路１３２は、スイッチ素子ＳＷ２１，ＳＷ２２に、抵抗素子Ｒ１の両端の電位差を選択してＡＤ変換器１２９１に向けて出力させる。それにより、ＡＤ変換器１２９１は、抵抗素子Ｒ１の両端の電位差を検出する。より具体的には、ＡＤ変換器１２９１は、抵抗素子Ｒ１の両端の電位差をデジタル信号に変換する。ここで、抵抗素子Ｒ１の抵抗値は予め決まっているため、ＡＤ変換器１２９１によって検出された抵抗素子Ｒ１の両端の電位差から、抵抗素子Ｒ１に流れる電流の電流値Ｉｉｃの算出が可能である。そのため、ＡＤ変換器１２９１による検出結果は、抵抗素子Ｒ１に流れる電流の電流値Ｉｉｃの測定結果として用いられてもよい。
続いて、図１２を用いて、バッテリ管理装置１２ｃの動作モードが重負荷接続モードである場合のバッテリ管理装置１２ｃの動作について説明する。図１２は、バッテリ管理装置１２ｃの重負荷接続モード時の状態を示す図である。
重負荷接続モードでは、バッテリ１１が通常動作中の負荷５０に接続されている。この場合、負荷５０によって消費される電流が大きくなる。つまり、バッテリ１１から負荷５０に供給される電流の電流値Ｉｓｅｎｓｅが、バッテリ１１からバッテリ管理装置１２ｃに供給される電流値Ｉｉｃに対して支配的になる。このとき、切替制御回路１３２は、例えば、外部端子ＳＹＳＩＮを介して、負荷５０がバッテリ１１に接続されている旨の情報を受信したり、比較回路１３１から、抵抗素子Ｒｓの両端の電位差が所定値以上を示す（即ち、電流値Ｉｓｅｎｓｅが所定値以上を示す）、という比較結果を受信したりすることによって、動作モードが重負荷接続モードであると判断する。
この場合、切替制御回路１３２は、スイッチ素子ＳＷ２１，ＳＷ２２に、抵抗素子Ｒｓの両端の電位差を選択してＡＤ変換器１２９１に向けて出力させる。それにより、ＡＤ変換器１２９１は、抵抗素子Ｒｓの両端の電位差を検出する。より具体的には、ＡＤ変換器１２９１は、抵抗素子Ｒｓの両端の電位差をデジタル信号に変換する。ここで、抵抗素子Ｒｓの抵抗値は予め決まっているため、ＡＤ変換器１２９１によって検出された抵抗素子Ｒｓの両端の電位差から、抵抗素子Ｒｓに流れる電流の電流値Ｉｓｅｎｓｅの算出が可能である。そのため、ＡＤ変換器１２９１による検出結果は、抵抗素子Ｒｓに流れる電流の電流値Ｉｓｅｎｓｅの測定結果として用いられてもよい。
続いて、図１３を用いて、バッテリ管理装置１２ｃの動作モードが軽負荷接続モードである場合のバッテリ管理装置１２ｃの動作について説明する。図１３は、バッテリ管理装置１２ｃの軽負荷接続モード時の状態を示す図である。
軽負荷接続モードでは、バッテリ１１が動作停止中の負荷５０に接続されている。動作停止中の負荷５０とは、例えばスリープ状態やそれに相当する状態の負荷５０のことである。この場合、電流値Ｉｓｅｎｓｅ及び電流値Ｉｉｃのどちらも無視できないため、電流値Ｉｓｅｎｓｅ及び電流値Ｉｉｃの何れについても測定が行われる。ここで、軽負荷接続モードでは、負荷５０の動作が所定の定常的な動作に限定されるため、電流値Ｉｓｅｎｓｅ及び電流値Ｉｉｃのそれぞれの変動は小さくなる。そこで、バッテリ管理装置１２ｃは、電流値Ｉｓｅｎｓｅ及び電流値Ｉｉｃのそれぞれを交互に測定するとともに、電流値Ｉｓｅｎｓｅ測定中の電流値Ｉｉｃについては、電流値Ｉｉｃの測定値等から推定し、且つ、電流値Ｉｉｃ測定中の電流値Ｉｓｅｎｓｅについては、電流値Ｉｓｅｎｓｅの測定値等から推定したうえで、軽負荷接続モードの期間の電流値Ｉｓｅｎｓｅ，Ｉｉｃのそれぞれの積算値を算出する。
図１４は、バッテリ管理装置１２ｃの軽負荷接続モードでの動作の一例を示すタイミングチャートである。図１４において、“Ｖ”はバッテリ電圧の測定を表し、“Ｔ”はバッテリ温度の測定を表し、“Ｃｓ”は電流値Ｉｓｅｎｓｅの測定を表し、“Ｃｉ”は電流値Ｉｉｃの測定を表している。
図１４の例では、バッテリ管理装置１２ｃが、電流値Ｉｓｅｎｓｅの測定及び電流値Ｉｉｃの測定を１秒毎に切り替えて行っている。また、バッテリ管理装置１２ｃは、バッテリ電圧の測定及びバッテリ温度の測定を何れも１秒毎に行っている。なお、電流値Ｉｓｅｎｓｅの測定及び電流値Ｉｉｃの測定の切り替えは、１秒ごとに行われる場合に限られず、所定の時間ごとに行われてよい。
例えば、軽負荷接続モードが２０秒である場合、電流値Ｉｓｅｎｓｅの測定時間は１０秒、電流値Ｉｉｃの測定時間は１０秒になる。但し、電流値Ｉｓｅｎｓｅの測定中にも、バッテリ１１からバッテリ管理装置１２ｃに電流は供給されている。同様に、電流値Ｉｉｃの測定中にも、バッテリ１１から負荷５０に電流は供給されている。そこで、バッテリ管理装置１２ｃは、電流値Ｉｉｃの測定期間中の電流値Ｉｓｅｎｓｅについては、電流値Ｉｓｅｎｓｅの測定値等から推定したうえで、軽負荷接続モードの期間（ここでは２０秒）の電流値Ｉｓｅｎｓｅの積算値を算出する。同様に、バッテリ管理装置１２ｃは、電流値Ｉｓｅｎｓｅの測定期間中の電流値Ｉｉｃについては、電流値Ｉｉｃの測定値等から推定したうえで、軽負荷接続モードの期間（ここでは２０秒）の電流値Ｉｉｃの積算値を算出する。
図１５は、バッテリ管理装置１２ｃの軽負荷接続モードでの動作の他の例を示すタイミングチャートである。図１５において、“Ｖ”はバッテリ電圧の測定を表し、“Ｔ”はバッテリ温度の測定を表し、“Ｃｓ”は電流値Ｉｓｅｎｓｅの測定を表し、“Ｃｉ”は電流値Ｉｉｃの測定を表している。
図１５の例では、バッテリ管理装置１２ｃが、電流値Ｉｓｅｎｓｅの測定、電流値Ｉｉｃの測定、バッテリ電圧の測定、及び、バッテリ温度の測定を、所定の周期で（Ｘ秒毎に）行っている。より詳細には、バッテリ管理装置１２ｃは、第１測定パターンＰ１として、１周期内で、電流値Ｉｓｅｎｓｅの測定を行った後、電流値Ｉｉｃの測定を行い、その後、バッテリ電圧の測定及びバッテリ温度の測定を同時に行っている。電流値Ｉｓｅｎｓｅの積算値の算出、及び、電流値Ｉｉｃの積算値の算出、の仕方については、基本的には図１４の例と同様であるため、その説明を省略する。なお、電流値Ｉｓｅｎｓｅ，Ｉｉｃの測定は、所定の周期で行われる場合に限られず、電源回路１２８の消費電流は温度依存性が大きいことを考慮して、温度の変化度合いが閾値を超えたタイミングで行われてもよい。
図１６は、バッテリ管理装置１２ｃの軽負荷接続モードでの動作の他の例を示すタイミングチャートである。図１６において、“Ｖ”はバッテリ電圧の測定を表し、“Ｔ”はバッテリ温度の測定を表し、“Ｃｓ”は電流値Ｉｓｅｎｓｅの測定を表し、“Ｃｉ１”及び“Ｃｉ２”は電流値Ｉｉｃの測定を表している。ここで、“Ｃｉ１”は、単独で行われる電流値Ｉｉｃの測定を表し、“Ｃｉ２”は、バッテリ電圧の測定及びバッテリ温度の測定と同時に行われる電流値Ｉｉｃの測定を表している。
図１６の例では、バッテリ管理装置１２ｃが、電流値Ｉｓｅｎｓｅの測定、電流値Ｉｉｃの測定、バッテリ電圧の測定、及び、バッテリ温度の測定を、所定の周期で（Ｘ秒毎に）行っている。より詳細には、バッテリ管理装置１２ｃは、第２測定パターンＰ２として、１周期内で、電流値Ｉｓｅｎｓｅの測定を行った後、電流値Ｉｉｃの測定を行い、その後、電流値Ｉｉｃの測定、バッテリ電圧の測定、及び、バッテリ温度の測定を同時に行っている。それにより、バッテリ電圧の測定及びバッテリ温度の測定によって過渡的に消費電流が大きくなることも考慮して、電流値Ｉｉｃの積算値を算出することが可能になる。
この場合、軽負荷接続モードにおけるバッテリ１１の使用容量Ｑｕｓｅは、以下の式（３）のように表すことができる。なお、Ｉｉｃ１は、単独で測定された電流値Ｉｉｃの測定値を表し、Ｉｉｃ２は、バッテリ電圧の測定及びバッテリ温度の測定と同時に測定された電流値Ｉｓｅｎｓｅの測定値を表している。
図１７は、バッテリ管理装置１２ｃの軽負荷接続モードでの動作を示すフローチャートである。図１７の動作は、図１５の動作に対応している。
まず、バッテリ管理装置１２ｃは、動作モードが軽負荷接続モードになると（ステップＳ５０１のＹＥＳ）、スイッチ素子ＳＷ２１，ＳＷ２２に、抵抗素子Ｒｓの両端の電位差を選択してＡＤ変換器１２９１に向けて出力させる（ステップＳ５０２）。それにより、ＡＤ変換器１２９１は、抵抗素子Ｒｓの両端の電位差を検出する。より具体的には、ＡＤ変換器１２９１は、抵抗素子Ｒｓの両端の電位差をデジタル信号に変換する。ここで、抵抗素子Ｒｓの抵抗値は予め決まっているため、ＡＤ変換器１２９１によって検出された抵抗素子Ｒｓの両端の電位差から、抵抗素子Ｒｓに流れる電流の電流値Ｉｓｅｎｓｅの算出が可能である。そのため、ＡＤ変換器１２９１による検出結果は、抵抗素子Ｒｓに流れる電流の電流値Ｉｓｅｎｓｅの測定結果として用いられてもよい。測定された電流値Ｉｓｅｎｓｅは、積算され（ステップＳ５０３）、レジスタに格納される（ステップＳ５０４）。レジスタに格納された電流値Ｉｓｅｎｓｅの積算値は、軽負荷接続モードの終了後、軽負荷接続モードの期間中のバッテリ１１の使用容量Ｑｕｓｅの算出に用いられる。
その後（本例では１秒経過後）、バッテリ管理装置１２ｃは、スイッチ素子ＳＷ２１，ＳＷ２２に、抵抗素子Ｒ１の両端の電位差を選択してＡＤ変換器１２９１に向けて出力させる（ステップＳ５０５）。それにより、ＡＤ変換器１２９１は、抵抗素子Ｒ１の両端の電位差を検出する。より具体的には、ＡＤ変換器１２９１は、抵抗素子Ｒ１の両端の電位差をデジタル信号に変換する。ここで、抵抗素子Ｒ１の抵抗値は予め決まっているため、ＡＤ変換器１２９１によって検出された抵抗素子Ｒ１の両端の電位差から、抵抗素子Ｒ１に流れる電流の電流値Ｉｉｃの算出が可能である。そのため、ＡＤ変換器１２９１による検出結果は、抵抗素子Ｒ１に流れる電流の電流値Ｉｉｃの測定結果として用いられてもよい。測定された電流値Ｉｉｃは、積算され（ステップＳ５０６）、レジスタに格納される（ステップＳ５０７）。レジスタに格納された電流値Ｉｉｃの積算値は、軽負荷接続モードの終了後、軽負荷接続モードの期間中のバッテリ１１の使用容量Ｑｕｓｅの算出に用いられる。
その後（本例では２秒経過後）、Ｘ－２秒経過するまで待機する（ステップＳ５０８）。待機後、動作モードが軽負荷接続モードである場合には、次の周期で、ステップＳ５０２～Ｓ５０８の処理が行われる。そして、動作モードが軽負荷接続モードでなくなった場合（ステップＳ５０１のＮＯ）、バッテリ管理装置１２は、軽負荷接続モードの期間中のバッテリ１１の使用容量Ｑｕｓｅの算出を行って、動作を完了させる。
このように、バッテリ管理装置１２ｃは、電流値Ｉｉｃ，Ｉｓｅｎｓｅを共通のＡＤ変換器１２９１を用いて測定することができるため、回路規模の増大を抑制することができる。また、バッテリ管理装置１２ｃは、電流値Ｉｉｃ，Ｉｓｅｎｓｅのそれぞれの測定を断続的に行っているため、電流値Ｉｉｃ，Ｉｓｅｎｓｅのそれぞれの測定を常に行っている場合よりも測定時間を低減させることができる。
＜バッテリ管理装置１２の第４の変形例＞
図１８は、バッテリ管理装置１２の第４の変形例をバッテリ管理装置１２ｄとして示す図である。バッテリ管理装置１２ｄは、バッテリ管理装置１２と比較して、加算回路１２９２をさらに備える。また、バッテリ管理装置１２ｄは、電流測定回路１２３を備えず、ＡＤ変換器１２９１が電流測定回路１２３の役割も果たしている。
加算回路１２９２は、抵抗素子Ｒ１の両端の電位差Ｖ１と、抵抗素子Ｒｓの両端の電位差Ｖ２と、を加算して出力する。ＡＤ変換器１２９１は、加算回路１２９２による加算結果Ｖ３（＝Ｖ１＋Ｖ２）を検出する。より具体的には、ＡＤ変換器１２９１は、加算回路１２９２による加算結果Ｖ３をデジタル信号に変換して出力する。ここで、抵抗素子Ｒ１，Ｒｓのそれぞれ抵抗値は予め決まっているため、ＡＤ変換器１２９１によって検出された電位差Ｖ３から、抵抗素子Ｒ１，Ｒｓのそれぞれに流れる電流の電流値Ｉｉｃ，Ｉｓｅｎｓｅの合計値の算出が可能である。そのため、ＡＤ変換器１２９１による検出結果は、抵抗素子Ｒ１，Ｒｓのそれぞれに流れる電流の電流値Ｉｉｃ，Ｉｓｅｎｓｅの合計値の測定結果として用いられてもよい。
バッテリ管理装置１２ｄは、抵抗素子Ｒ１，Ｒｓのそれぞれの抵抗値を略同一にするか、抵抗素子Ｒｓの両端の電位差を増幅させる必要があるものの、電流値Ｉｉｃ，Ｉｓｅｎｓｅを共通のＡＤ変換器１２９１を用いて測定することができるため、回路規模の増大を抑制することができる。また、バッテリ管理装置１２ｄは、電流値Ｉｉｃ，Ｉｓｅｎｓｅの測定結果を一つの測定結果として纏めているため、例えば電流値Ｉｓｅｎｓｅの測定結果のみを用いてバッテリ１１の残容量を算出する場合と同じファームウェアをそのまま用いることができる。
＜バッテリ管理装置１２の第５の変形例＞
図１９は、バッテリ管理装置１２の第５の変形例をバッテリ管理装置１２ｅとして示す図である。バッテリ管理装置１２ｅは、バッテリ管理装置１２と比較して、加算回路１２９４をさらに備える。
加算回路１２９４は、ＡＤ変換器１２９１による検出結果（抵抗素子Ｒ１の両端の電位差に対応するデジタル信号）と、ＡＤ変換器である電流測定回路１２３による検出結果（抵抗素子Ｒｓの両端の電位差に対応するデジタル信号）と、を加算して出力する。加算回路１２９４による加算結果は、抵抗素子Ｒ１，Ｒｓのそれぞれに流れる電流の電流値Ｉｉｃ，Ｉｓｅｎｓｅの合計値の測定結果として用いられてもよい。
バッテリ管理装置１２ｅは、電流値Ｉｉｃ，Ｉｓｅｎｓｅの測定結果を一つの測定結果として纏めているため、例えば電流値Ｉｓｅｎｓｅの測定結果のみを用いてバッテリ１１の残容量を算出する場合と同じファームウェアをそのまま用いることができる。
＜実施の形態２＞
図２０は、実施の形態２にかかるバッテリ管理装置２２の一部の構成例を示す図である。バッテリ管理装置１２では、抵抗素子Ｒ１が、外部端子ＶＣＣと電源回路１２８の高電位側端子との間に設けられていたのに対し、バッテリ管理装置２２では、抵抗素子Ｒ１が、外部端子ＧＮＤと電源回路１２８の低電位側電源端子との間に設けられている。バッテリ管理装置２２のその他の構成については、バッテリ管理装置１２の場合と同様であるため、その説明を省略する。
バッテリ管理装置２２は、バッテリ管理装置１２と同等程度の効果を奏することができる。なお、バッテリ管理装置１２ａ～１２ｅにおいても、電流測定回路１２９又はそれに相当する回路が、外部端子ＶＣＣと電源回路１２８の高電位側端子の間に設けられる代わりに、外部端子ＧＮＤと電源回路１２８の低電位側端子との間に設けられてもよい。
＜実施の形態３＞
図２１は、実施の形態３にかかるバッテリ管理装置３２の一部の構成例を示す図である。バッテリ管理装置１２では、抵抗素子Ｒ１が、外部端子ＶＣＣと電源回路１２８の高電位側端子との間に設けられていたのに対し、バッテリ管理装置３２では、ｎ（ｎは２以上の整数）個の抵抗素子Ｒ１＿１～Ｒ１＿ｎが、それぞれ、外部端子ＶＣＣとｎ個の機能ブロックＢ＿１～Ｂ＿ｎの高電位側外部端子との間に設けられている。なお、機能ブロックＢ＿１～Ｂ＿ｎは、バッテリ管理装置３２の内部回路であって、例えば、演算処理回路１２４、充放電制御回路１２５等を含む。
また、バッテリ管理装置３２は、ＡＤ変換器１２９１の代わりに、抵抗素子Ｒ１＿１～Ｒ１＿ｎのそれぞれの両端の電位差を検出するｎ個のＡＤ変換器１２９１＿１～１２９１＿ｎを備える。バッテリ管理装置３２のその他の構成については、バッテリ管理装置１２の場合と同様であるため、その説明を省略する。
ここで、抵抗素子Ｒ１＿１～Ｒ１＿ｎのそれぞれの抵抗値は予め決まっているため、ＡＤ変換器１２９１＿１～１２９１＿ｎのそれぞれによる検出結果から、抵抗素子Ｒ１＿１～Ｒ１＿ｎのそれぞれに流れる電流の電流値Ｉｉｃ＿１～Ｉｉｃ＿ｎの算出が可能である。そのため、ＡＤ変換器１２９１＿１～１２９１＿ｎのそれぞれによる検出結果は、抵抗素子Ｒ１＿１～Ｒ１＿ｎのそれぞれに流れる電流の電流値Ｉｉｃ＿１～Ｉｉｃ＿ｎの測定結果として用いられてもよい。なお、電流値Ｉｉｃ＿１～Ｉｉｃ＿ｎの合計値は、電流値Ｉｉｃに相当する。
バッテリ管理装置３２は、バッテリ管理装置１２と同等程度の効果を奏することができる。また、バッテリ管理装置３２は、各機能ブロックに供給される電流の電流値を検出することができるため、故障した機能ブロックを特定することができる。
＜バッテリ管理装置３２の変形例＞
図２２は、バッテリ管理装置３２の変形例をバッテリ管理装置３２ａとして示す図である。バッテリ管理装置３２ａは、複数のＡＤ変換器１２９１＿１～１２９１＿ｎを備える代わりに、セレクタ１２９５及び１つのＡＤ変換器１２９１を備える。セレクタ１２９５は、抵抗素子Ｒ１＿１～Ｒ１＿ｎのそれぞれの両端の電位差の何れかを選択的に出力する。ＡＤ変換器１２９１は、セレクタ１２９５によって選択された電位差を検出する。バッテリ管理装置３２のその他の構成については、バッテリ管理装置３２の場合と同様であるため、その説明を省略する。バッテリ管理装置３２ａは、バッテリ管理装置３２と同等程度の効果を奏することができる。
＜実施の形態４＞
図２３は、実施の形態４にかかるバッテリ管理装置４２の一部の構成例を示す図である。バッテリ管理装置４２は、抵抗素子Ｒ１の両端の電位を比較する比較回路１３３と、比較回路１３３から、抵抗素子Ｒ１の両端の電位差が閾値以上を示す、という比較結果が出力された場合に、バッテリ１１からバッテリ管理装置４２に供給される過電圧及び過電流の少なくとも何れかから当該バッテリ管理装置４２を保護する保護回路１３４と、をさらに備える。バッテリ管理装置４２のその他の構成については、バッテリ管理装置１２の場合と同様であるため、その説明を省略する。
バッテリ管理装置４２は、バッテリ管理装置１２と同等程度の効果を奏することができる。また、バッテリ管理装置４２は、バッテリ１１からバッテリ管理装置４２に供給される過電圧及び過電流の少なくとも何れかから当該バッテリ管理装置４２を保護することができる。
本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
また、本開示は、バッテリ管理装置１２の処理の一部又は全部を、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することが可能である。
上述したプログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、実施形態で説明された１又はそれ以上の機能をコンピュータに行わせるための命令群（又はソフトウェアコード）を含む。プログラムは、非一時的なコンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体に格納されてもよい。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ－Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ－Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）又はその他のメモリ技術、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気ストレージデバイスを含む。プログラムは、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体上で送信されてもよい。限定ではなく例として、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体は、電気的、光学的、音響的、またはその他の形式の伝搬信号を含む。
１ バッテリパック
５０ 負荷
１１ バッテリ
１２ バッテリ管理装置
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ バッテリ管理装置
１４ 充放電ＦＥＴ
１５ 温度センサ
１６ バッテリ
１７ 定電流源
２２ バッテリ管理装置
３２ バッテリ管理装置
３２ａ バッテリ管理装置
４２ バッテリ管理装置
１２１ セレクタ
１２２ 電圧測定回路
１２３ 電流測定回路
１２４ 演算処理回路
１２５ 充放電制御回路
１２６ 通信回路
１２７ 記憶回路
１２８ 電源回路
１２９ 電流測定回路
１３０ 切替制御回路
１３１ 比較回路
１３２ 切替制御回路
１３３ 比較回路
１３４ 保護回路
１２９１ ＡＤ変換器
１２９１＿１～１２９１＿ｎ ＡＤ変換器
１２９２ 加算回路
１２９４ 加算回路
１２９５ セレクタ
Ｂ＿１～Ｂ＿ｎ 機能ブロック
Ｒ１ 抵抗素子
Ｒ１＿１～Ｒ１＿ｎ 抵抗素子
Ｒｓ 抵抗素子
Ｒ３ 抵抗成分
Ｒ４ 抵抗素子
ＳＷ１１，ＳＷ１２ スイッチ素子
ＳＷ２１，ＳＷ２２ スイッチ素子

Claims (14)

  1. バッテリから自装置である半導体装置に供給される第１電流の電流値と、前記バッテリから負荷に供給される第２電流の電流値と、を測定する電流測定回路と、
    前記バッテリによる放電開始から放電終了までの、前記第１電流の積算値と、前記第２電流の積算値と、に基づいて、前記バッテリの残容量を算出する、演算処理回路と、
    を備え、
    前記電流測定回路は、
    前記バッテリの出力電圧が供給される第１外部端子と、前記半導体装置の内部回路の動作電圧を生成する電源回路の高電位側端子と、の間に設けられた第１抵抗素子と、
    前記第１抵抗素子の両端の電位差を検出するＡＤ変換器と、
    を備え、
    前記ＡＤ変換器による検出結果に応じた電流値が、前記電流測定回路による前記第１電流の電流値を表す測定結果として用いられる、
    半導体装置。
  2. 前記第１抵抗素子の、前記第１外部端子に接続された一方の端子とは別の他方の端子、に前記電源回路の高電位側端子とともに接続された第２外部端子をさらに備え、
    動作モードが通常動作モード及びキャリブキャリブレーションモードのうちのキャリブレーションモードの場合に、前記第１外部端子から前記第１抵抗素子を介して前記第２外部端子にかけてリファレンス電流が流れるように構成されている、
    請求項１に記載の半導体装置。
  3. バッテリから自装置である半導体装置に供給される第１電流の電流値と、前記バッテリから負荷に供給される第２電流の電流値と、を測定する電流測定回路と、
    前記バッテリによる放電開始から放電終了までの、前記第１電流の積算値と、前記第２電流の積算値と、に基づいて、前記バッテリの残容量を算出する、演算処理回路と、
    を備え、
    前記バッテリの出力電圧が供給される第１外部端子と、前記半導体装置の内部回路の動作電圧を生成する電源回路の高電位側端子と、の間に設けられた第１スイッチ素子と、
    前記バッテリの出力電圧が、前記バッテリと前記負荷とを接続する電流経路上の抵抗成分よりも大きな抵抗値の第３抵抗素子を介して供給される第３外部端子と、前記電源回路の高電位側端子と、の間に設けられた第２スイッチ素子と、
    動作モードが通常動作モード及び自己消費電流測定モードのうちの通常動作モードの場合には、前記第１スイッチ素子をオンし、且つ、前記第２スイッチ素子をオフし、動作モードが自己消費電流測定モードの場合には、前記第１スイッチ素子をオフし、且つ、前記第２スイッチ素子をオンする、切替制御回路と、
    少なくとも動作モードが自己消費電流測定モードの場合に、前記バッテリの正極側端子と、前記第３外部端子と、の電位差を選択して出力する、セレクタと、
    前記セレクタによって選択された電位差を検出するＡＤ変換器と、
    を備え、
    動作モードが自己消費電流測定モードの場合における前記ＡＤ変換器による検出結果に応じた電流値が、前記電流測定回路による前記第１電流の電流値を表す測定結果として用いられる、
    半導体装置。
  4. バッテリから自装置である半導体装置に供給される第１電流の電流値と、前記バッテリから負荷に供給される第２電流の電流値と、を測定する電流測定回路と、
    前記バッテリによる放電開始から放電終了までの、前記第１電流の積算値と、前記第２電流の積算値と、に基づいて、前記バッテリの残容量を算出する、演算処理回路と、
    を備え、
    前記電流測定回路は、
    前記バッテリの出力電圧が供給される第１外部端子と、前記半導体装置の内部回路の動作電圧を生成する電源回路の高電位側端子と、の間に設けられた第１抵抗素子と、
    前記第１抵抗素子の両端の電位差と、前記バッテリと前記負荷とを接続する電流経路上に設けられ、前記バッテリから前記負荷に供給される前記第２電流が流れる第２抵抗素子、の両端の電位差と、を選択的に出力するセレクタと、
    動作モードに応じて前記セレクタによる選択を制御する切替制御回路と、
    前記セレクタによって選択された電位差を検出するＡＤ変換器と、
    を備え、
    前記ＡＤ変換器によって検出された前記第１抵抗素子の両端の電位差に応じた電流値が、前記電流測定回路による前記第１電流の電流値を表す測定結果として用いられ、且つ、前記ＡＤ変換器によって検出された前記第２抵抗素子の両端の電位差に応じた電流値が、前記電流測定回路による前記第２電流の電流値を表す測定結果として用いられる、
    半導体装置。
  5. 前記切替制御回路は、動作モードが、前記バッテリが前記負荷に接続されていない第１モードと、前記バッテリが通常動作中の前記負荷に接続されている第２モードと、前記バッテリが動作停止中の前記負荷に接続されている第３モードと、のうち、第１モードの場合には、前記セレクタに前記第１抵抗素子の両端の電位差を選択出力させ、第２モードの場合には、前記セレクタに前記第２抵抗素子の両端の電位差を選択出力させ、且つ、第３モードの場合には、前記セレクタに、前記第１抵抗素子の両端の電位差、及び、前記第２抵抗素子の両端の電位差を、周期的に切り替えて選択出力させる、
    請求項４に記載の半導体装置。
  6. バッテリから自装置である半導体装置に供給される第１電流の電流値と、前記バッテリから負荷に供給される第２電流の電流値と、を測定する電流測定回路と、
    前記バッテリによる放電開始から放電終了までの、前記第１電流の積算値と、前記第２電流の積算値と、に基づいて、前記バッテリの残容量を算出する、演算処理回路と、
    を備え、
    前記電流測定回路は、
    前記バッテリの出力電圧が供給される第１外部端子と、前記半導体装置の内部回路の動作電圧を生成する電源回路の高電位側端子と、の間に設けられた第１抵抗素子と、
    前記第１抵抗素子の両端の電位差と、前記バッテリと前記負荷とを接続する電流経路上に設けられ、前記バッテリから前記負荷に供給される前記第２電流が流れる第２抵抗素子、の両端の電位差と、を加算する加算回路と、
    前記加算回路による加算結果を検出するＡＤ変換器と、
    を備え、
    前記ＡＤ変換器による検出結果に応じた電流値が、前記電流測定回路による前記第１電流の電流値及び前記第２電流の電流値の合計値を表す測定結果として用いられる、
    半導体装置。
  7. バッテリから自装置である半導体装置に供給される第１電流の電流値と、前記バッテリから負荷に供給される第２電流の電流値と、を測定する電流測定回路と、
    前記バッテリによる放電開始から放電終了までの、前記第１電流の積算値と、前記第２電流の積算値と、に基づいて、前記バッテリの残容量を算出する、演算処理回路と、
    を備え、
    前記電流測定回路は、
    前記バッテリの出力電圧が供給される第１外部端子と、前記半導体装置の内部回路の動作電圧を生成する電源回路の高電位側端子と、の間に設けられた第１抵抗素子と、
    前記第１抵抗素子の両端の電位差を検出する第１ＡＤ変換器と、
    前記バッテリと前記負荷とを接続する電流経路上に設けられ、前記バッテリから前記負荷に供給される前記第２電流が流れる第２抵抗素子、の両端の電位差を検出する第２ＡＤ変換器と、
    前記第１ＡＤ変換器による検出結果と、前記第２ＡＤ変換器による検出結果と、を加算する加算回路と、
    を備え、
    前記加算回路による加算結果に応じた電流値が、前記電流測定回路による前記第１電流の電流値及び前記第２電流の電流値の合計値を表す測定結果として用いられる、
    半導体装置。
  8. バッテリから自装置である半導体装置に供給される第１電流の電流値と、前記バッテリから負荷に供給される第２電流の電流値と、を測定する電流測定回路と、
    前記バッテリによる放電開始から放電終了までの、前記第１電流の積算値と、前記第２電流の積算値と、に基づいて、前記バッテリの残容量を算出する、演算処理回路と、
    を備え、
    前記電流測定回路は、
    前記バッテリの基準電圧が供給される第４外部端子と、前記半導体装置の内部回路の動作電圧を生成する電源回路の低電位側端子と、の間に設けられた第１抵抗素子と、
    前記第１抵抗素子の両端の電位差を検出するＡＤ変換器と、
    を備え、
    前記ＡＤ変換器による検出結果に応じた電流値が、前記電流測定回路による前記第１電流の電流値を表す測定結果として用いられる、
    半導体装置。
  9. バッテリから自装置である半導体装置に供給される第１電流の電流値と、前記バッテリから負荷に供給される第２電流の電流値と、を測定する電流測定回路と、
    前記バッテリによる放電開始から放電終了までの、前記第１電流の積算値と、前記第２電流の積算値と、に基づいて、前記バッテリの残容量を算出する、演算処理回路と、
    を備え、
    前記電流測定回路は、
    前記バッテリの出力電圧が供給される第１外部端子と、前記半導体装置に設けられた複数の機能ブロックのそれぞれの高電位側端子と、の間に設けられた複数の第１抵抗素子と、
    前記複数の第１抵抗素子のそれぞれの両端の電位差を検出する複数のＡＤ変換器と、
    を備え、
    前記複数のＡＤ変換器のそれぞれによる検出結果に応じた電流値が、前記電流測定回路による前記第１電流の電流値を表す測定結果として用いられる、
    半導体装置。
  10. バッテリから自装置である半導体装置に供給される第１電流の電流値と、前記バッテリから負荷に供給される第２電流の電流値と、を測定する電流測定回路と、
    前記バッテリによる放電開始から放電終了までの、前記第１電流の積算値と、前記第２電流の積算値と、に基づいて、前記バッテリの残容量を算出する、演算処理回路と、
    を備え、
    前記電流測定回路は、
    前記バッテリの出力電圧が供給される第１外部端子と、前記半導体装置に設けられた複数の機能ブロックのそれぞれの高電位側端子と、の間に設けられた複数の第１抵抗素子と、
    前記複数の第１抵抗素子のそれぞれの両端の電位差の何れかを選択的に出力するセレクタと、
    前記セレクタによって選択された電位差を検出するＡＤ変換器と、
    を備え、
    前記ＡＤ変換器により検出された前記複数の第１抵抗素子のそれぞれの両端の電位差に応じた電流値が、前記電流測定回路による前記第１電流の電流値を表す測定結果として用いられる、
    半導体装置。
  11. 前記第１抵抗素子の両端の電位を比較する比較回路と、
    前記比較回路から、前記第１抵抗素子の両端の電位差が閾値以上を示す、という比較結果が出力された場合、前記バッテリから供給される過電圧及び過電流の少なくとも何れかから前記半導体装置を保護する保護回路と、
    をさらに備えた、
    請求項１に記載の半導体装置。
  12. 請求項１に記載された半導体装置と、
    前記バッテリと、
    を備えた、バッテリパック。
  13. 半導体装置が、
    電流測定回路を用いて、バッテリから自装置である半導体装置に供給される第１電流の電流値と、前記バッテリから負荷に供給される第２電流の電流値と、を測定し、
    演算処理回路を用いて、前記バッテリによる放電開始から放電終了までの、前記第１電流の積算値と、前記第２電流の積算値と、に基づいて、前記バッテリの残容量を算出する、
    半導体装置の制御方法であって、
    前記電流測定回路は、
    前記バッテリの出力電圧が供給される第１外部端子と、前記半導体装置の内部回路の動作電圧を生成する電源回路の高電位側端子と、の間に設けられた第１抵抗素子と、
    前記第１抵抗素子の両端の電位差を検出するＡＤ変換器と、
    を備え、
    前記ＡＤ変換器による検出結果に応じた電流値が、前記電流測定回路による前記第１電流の電流値を表す測定結果として用いられる、
    半導体装置の制御方法。
  14. 電流測定回路を用いて、バッテリから自装置である半導体装置に供給される第１電流の電流値と、前記バッテリから負荷に供給される第２電流の電流値と、を測定する処理と、
    演算処理回路を用いて、前記バッテリによる放電開始から放電終了までの、前記第１電流の積算値と、前記第２電流の積算値と、に基づいて、前記バッテリの残容量を算出する処理と、
    をコンピュータに実行させる制御プログラムであって、
    前記電流測定回路は、
    前記バッテリの出力電圧が供給される第１外部端子と、前記半導体装置の内部回路の動作電圧を生成する電源回路の高電位側端子と、の間に設けられた第１抵抗素子と、
    前記第１抵抗素子の両端の電位差を検出するＡＤ変換器と、
    を備え、
    前記ＡＤ変換器による検出結果に応じた電流値が、前記電流測定回路による前記第１電流の電流値を表す測定結果として用いられる、
    制御プログラム。
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