JPH08154341A - 二次電池の保護回路装置 - Google Patents
二次電池の保護回路装置Info
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- JPH08154341A JPH08154341A JP29492394A JP29492394A JPH08154341A JP H08154341 A JPH08154341 A JP H08154341A JP 29492394 A JP29492394 A JP 29492394A JP 29492394 A JP29492394 A JP 29492394A JP H08154341 A JPH08154341 A JP H08154341A
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- secondary battery
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 比較的大電流で充放電を行ってもスイッチ素
子や電池の破損を起こすことなく電池を確実に保護でき
る二次電池の保護回路装置を提供する。 【構成】 外部接続端子６，７間に二次電池１と直列に
接続されたスイッチ素子２，３と、電池１の放電方向に
順方向が一致するようにスイッチ素子２に並列に接続さ
れたダイオード４と、電池１の充電方向に順方向が一致
するようにスイッチ素子３に並列に接続されたダイオー
ド５と、電池１の端子電圧が第１の設定電圧Ｖ１より上
昇したときスイッチ素子１を非導通状態にせしめ、外部
接続端子６，７間の電圧が第２の設定電圧より下降した
ときスイッチ素子１を導通状態にせしめ、電池１の端子
電圧が第３の設定電圧より下降したときスイッチ素子３
を非導通状態にせしめ、外部接続端子６，７間の電圧が
第４の設定電圧より上昇したときスイッチ素子３を導通
状態にせしめる制御回路８とを有する。
子や電池の破損を起こすことなく電池を確実に保護でき
る二次電池の保護回路装置を提供する。 【構成】 外部接続端子６，７間に二次電池１と直列に
接続されたスイッチ素子２，３と、電池１の放電方向に
順方向が一致するようにスイッチ素子２に並列に接続さ
れたダイオード４と、電池１の充電方向に順方向が一致
するようにスイッチ素子３に並列に接続されたダイオー
ド５と、電池１の端子電圧が第１の設定電圧Ｖ１より上
昇したときスイッチ素子１を非導通状態にせしめ、外部
接続端子６，７間の電圧が第２の設定電圧より下降した
ときスイッチ素子１を導通状態にせしめ、電池１の端子
電圧が第３の設定電圧より下降したときスイッチ素子３
を非導通状態にせしめ、外部接続端子６，７間の電圧が
第４の設定電圧より上昇したときスイッチ素子３を導通
状態にせしめる制御回路８とを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二次電池の保護回路装
置に係り、特に二次電池や充放電制御のためのスイッチ
素子を充放電に対して保護するための保護回路装置に関
する。
置に係り、特に二次電池や充放電制御のためのスイッチ
素子を充放電に対して保護するための保護回路装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】充電可能な電池、つまり二次電池には多
くの種類があるが、その種類によって最適な充電方式が
ある。例えば、リチウム二次電池などの非水溶媒系二次
電池や鉛蓄電池は、端子間電圧を一定に保って充電を行
う定電圧充電方式を用いることが多い。
くの種類があるが、その種類によって最適な充電方式が
ある。例えば、リチウム二次電池などの非水溶媒系二次
電池や鉛蓄電池は、端子間電圧を一定に保って充電を行
う定電圧充電方式を用いることが多い。
【０００３】このような定電圧充電方式に適した電池
は、充電時に適正な電圧（充電禁止電圧）を越えて充電
すると、電解液が分解しガスが発生して、性能劣化、電
極の損傷、電池内部の短絡などが起こり、また特に密閉
型電池の場合は電池が破裂に至ることもある。さらに、
このような電池は放電時に適正な電圧（放電禁止電圧）
以下になっても放電を続けると、著しく電池性能が劣化
し、非回復放電電圧（例えば、電池１個当たり１Ｖ）ま
で放電すると、その後充電しても場合によっては全く使
用できなくなることがあった。
は、充電時に適正な電圧（充電禁止電圧）を越えて充電
すると、電解液が分解しガスが発生して、性能劣化、電
極の損傷、電池内部の短絡などが起こり、また特に密閉
型電池の場合は電池が破裂に至ることもある。さらに、
このような電池は放電時に適正な電圧（放電禁止電圧）
以下になっても放電を続けると、著しく電池性能が劣化
し、非回復放電電圧（例えば、電池１個当たり１Ｖ）ま
で放電すると、その後充電しても場合によっては全く使
用できなくなることがあった。
【０００４】このような不具合を避けるための電池保護
手段として、電池に直列にＦＥＴなどのスイッチ素子を
接続し、電池の端子電圧（電池電圧）を監視する制御回
路により該スイッチ素子を制御して、充電時には電池電
圧が充電禁止電圧を越えたとき充電を停止し、充電禁止
電圧よりやや低い充電開始電圧より下がると充電を開始
し、また放電時には電池電圧が放電禁止電圧より下がっ
たとき放電を停止し、放電禁止電圧よりやや高い放電開
始電圧より上がると充電を開始するようにした充電式電
源装置が特開平４−７５４３０に開示されている。
手段として、電池に直列にＦＥＴなどのスイッチ素子を
接続し、電池の端子電圧（電池電圧）を監視する制御回
路により該スイッチ素子を制御して、充電時には電池電
圧が充電禁止電圧を越えたとき充電を停止し、充電禁止
電圧よりやや低い充電開始電圧より下がると充電を開始
し、また放電時には電池電圧が放電禁止電圧より下がっ
たとき放電を停止し、放電禁止電圧よりやや高い放電開
始電圧より上がると充電を開始するようにした充電式電
源装置が特開平４−７５４３０に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の技術では、比較的大きい電流で電池に充電を行った場
合には、電池の内部抵抗による電圧降下が大きいため、
電池電圧が充電禁止電圧に達して充電電流が遮断された
瞬間に電池電圧が充電開始電圧まで低下し、充電が再開
する、という動作を高速で繰り返して発振状態となるこ
とがある。このため、充放電路に挿入されたスイッチ素
子が高速で導通・非導通を繰り返すことによって、スイ
ッチ素子が発熱し破損する危険がある。
の技術では、比較的大きい電流で電池に充電を行った場
合には、電池の内部抵抗による電圧降下が大きいため、
電池電圧が充電禁止電圧に達して充電電流が遮断された
瞬間に電池電圧が充電開始電圧まで低下し、充電が再開
する、という動作を高速で繰り返して発振状態となるこ
とがある。このため、充放電路に挿入されたスイッチ素
子が高速で導通・非導通を繰り返すことによって、スイ
ッチ素子が発熱し破損する危険がある。
【０００６】また、比較的大きい電流で電池を放電させ
た場合には、電池電圧が放電禁止電圧に達し放電電流が
遮断された後、電池電圧が徐々に上昇し、再び放電開始
電圧に達して放電が再開する、という動作を放電電流が
遮断された後に電池電圧が放電開始電圧に達しなくなる
まで繰り返すことがある。これにより電池容量が減少す
るため、電池電圧が低下して放電電流遮断後から非回復
放電電圧に達するまでの時間が短くなり、電池を破損さ
せる危険がある。
た場合には、電池電圧が放電禁止電圧に達し放電電流が
遮断された後、電池電圧が徐々に上昇し、再び放電開始
電圧に達して放電が再開する、という動作を放電電流が
遮断された後に電池電圧が放電開始電圧に達しなくなる
まで繰り返すことがある。これにより電池容量が減少す
るため、電池電圧が低下して放電電流遮断後から非回復
放電電圧に達するまでの時間が短くなり、電池を破損さ
せる危険がある。
【０００７】このように従来の技術では、二次電池を比
較的大きい電流で充放電した場合、スイッチ素子や電池
を破損させる危険があった。本発明は、比較的大電流で
充放電を行ってもスイッチ素子や電池の破損を起こすこ
となく電池を確実に保護することができる二次電池の保
護回路装置を提供することを目的とする。
較的大きい電流で充放電した場合、スイッチ素子や電池
を破損させる危険があった。本発明は、比較的大電流で
充放電を行ってもスイッチ素子や電池の破損を起こすこ
となく電池を確実に保護することができる二次電池の保
護回路装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、第１の発明に係る二次電池の保護回路装置は、第１
および第２の外部接続端子間に二次電池と直列に接続さ
れた第１のスイッチ素子と、二次電池の放電方向に順方
向が一致するように第１のスイッチ素子に並列に接続さ
れた第１のダイオードと、二次電池の端子電圧が第１の
設定電圧より上昇したとき第１のスイッチ素子を非導通
状態にせしめ、第１および第２の外部接続端子間の電圧
が第２の設定電圧より下降したとき第１のスイッチ素子
を導通状態にせしめる制御手段とを備えたことを特徴と
する。
め、第１の発明に係る二次電池の保護回路装置は、第１
および第２の外部接続端子間に二次電池と直列に接続さ
れた第１のスイッチ素子と、二次電池の放電方向に順方
向が一致するように第１のスイッチ素子に並列に接続さ
れた第１のダイオードと、二次電池の端子電圧が第１の
設定電圧より上昇したとき第１のスイッチ素子を非導通
状態にせしめ、第１および第２の外部接続端子間の電圧
が第２の設定電圧より下降したとき第１のスイッチ素子
を導通状態にせしめる制御手段とを備えたことを特徴と
する。
【０００９】また、第２の発明に係る二次電池の保護回
路装置は、第１および第２の外部接続端子間に二次電池
と直列に接続された第２のスイッチ素子と、二次電池の
充電方向に順方向が一致するように第２のスイッチ素子
に並列に接続された第２のダイオードと、二次電池の端
子電圧が第３の設定電圧より下降したとき第２のスイッ
チ素子を非導通状態にせしめ、第１および第２の外部接
続端子間の電圧が第４の設定電圧より上昇したとき第２
のスイッチ素子を導通状態にせしめる制御手段とを備え
たことを特徴とする。
路装置は、第１および第２の外部接続端子間に二次電池
と直列に接続された第２のスイッチ素子と、二次電池の
充電方向に順方向が一致するように第２のスイッチ素子
に並列に接続された第２のダイオードと、二次電池の端
子電圧が第３の設定電圧より下降したとき第２のスイッ
チ素子を非導通状態にせしめ、第１および第２の外部接
続端子間の電圧が第４の設定電圧より上昇したとき第２
のスイッチ素子を導通状態にせしめる制御手段とを備え
たことを特徴とする。
【００１０】さらに、第３の発明に係る二次電池の保護
回路装置は、第１および第２の外部接続端子間に二次電
池と直列に接続された第１および第２のスイッチ素子
と、二次電池の放電方向に順方向が一致するように前記
第１のスイッチ素子に並列に接続された第１のダイオー
ドと、二次電池の充電方向に順方向が一致するように第
２のスイッチ素子に並列に接続された第２のダイオード
と、二次電池の端子電圧が第１の設定電圧より上昇した
とき第１のスイッチ素子を非導通状態にせしめ、第１お
よび第２の外部接続端子間の電圧が第２の設定電圧より
下降したとき第１のスイッチ素子を導通状態にせしめ、
二次電池の端子電圧が第３の設定電圧より下降したとき
第２のスイッチ素子を非導通状態にせしめ、第１および
第２の外部接続端子間の電圧が第４の設定電圧より上昇
したとき第２のスイッチ素子を導通状態にせしめる制御
手段とを備えたことを特徴とする。
回路装置は、第１および第２の外部接続端子間に二次電
池と直列に接続された第１および第２のスイッチ素子
と、二次電池の放電方向に順方向が一致するように前記
第１のスイッチ素子に並列に接続された第１のダイオー
ドと、二次電池の充電方向に順方向が一致するように第
２のスイッチ素子に並列に接続された第２のダイオード
と、二次電池の端子電圧が第１の設定電圧より上昇した
とき第１のスイッチ素子を非導通状態にせしめ、第１お
よび第２の外部接続端子間の電圧が第２の設定電圧より
下降したとき第１のスイッチ素子を導通状態にせしめ、
二次電池の端子電圧が第３の設定電圧より下降したとき
第２のスイッチ素子を非導通状態にせしめ、第１および
第２の外部接続端子間の電圧が第４の設定電圧より上昇
したとき第２のスイッチ素子を導通状態にせしめる制御
手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
【作用】第１の発明では、二次電池の充電時に電池の端
子電圧が第１の設定電圧に達すると、第１のスイッチ素
子が非導通状態となって充電電流が遮断されるが、その
後は電池が放電して第１および第２の外部接続端子間の
電圧が第２の設定電圧まで下がらない限り、スイッチ素
子が導通状態となって次の充電が開始することはない。
従って、電池の端子電圧のみを監視して充電電流のオン
・オフを制御する従来技術において比較的大電流で充電
を行った場合のようにスイッチ素子が高速で導通・非導
通を繰り返すことはないので、スイッチ素子が発熱して
破損するおそれはない。
子電圧が第１の設定電圧に達すると、第１のスイッチ素
子が非導通状態となって充電電流が遮断されるが、その
後は電池が放電して第１および第２の外部接続端子間の
電圧が第２の設定電圧まで下がらない限り、スイッチ素
子が導通状態となって次の充電が開始することはない。
従って、電池の端子電圧のみを監視して充電電流のオン
・オフを制御する従来技術において比較的大電流で充電
を行った場合のようにスイッチ素子が高速で導通・非導
通を繰り返すことはないので、スイッチ素子が発熱して
破損するおそれはない。
【００１２】第２の発明では、二次電池の放電時には電
池の端子電圧が第３の設定電圧より下がると、第２のス
イッチ素子が非導通状態となって放電電流が遮断される
が、その後は電池が充電されて第１および第２の外部接
続端子間の電圧が第４の設定電圧まで上がらない限り、
次の放電が開始することはない。従って、電池の端子電
圧のみを監視して放電電流のオン・オフを制御する従来
技術のように電池が頻繁に放電と放電電流の遮断を繰り
返すことはない。従って、比較的大電流で電池を放電さ
せても、電池の残容量が低下して非回復放電電圧に低下
するまでの時間が短くなることがなく、電池を破損させ
るおそれはない。第３の発明では、第１の発明による充
電時の保護機能と第２の発明による放電時の保護機能を
兼ね備えることができる。
池の端子電圧が第３の設定電圧より下がると、第２のス
イッチ素子が非導通状態となって放電電流が遮断される
が、その後は電池が充電されて第１および第２の外部接
続端子間の電圧が第４の設定電圧まで上がらない限り、
次の放電が開始することはない。従って、電池の端子電
圧のみを監視して放電電流のオン・オフを制御する従来
技術のように電池が頻繁に放電と放電電流の遮断を繰り
返すことはない。従って、比較的大電流で電池を放電さ
せても、電池の残容量が低下して非回復放電電圧に低下
するまでの時間が短くなることがなく、電池を破損させ
るおそれはない。第３の発明では、第１の発明による充
電時の保護機能と第２の発明による放電時の保護機能を
兼ね備えることができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の一実施例に係る二次電池の保護
回路装置の構成を示すブロック図である。この保護回路
装置は、二次電池（以下、単に電池という）１を保護す
るためのものであり、ここでは保護対象の電池１がリチ
ウム二次電池のような非水溶媒系二次電池や鉛蓄電池な
どの、定電圧充電方式で充電するのに適した電池である
場合について説明する。
する。図１は、本発明の一実施例に係る二次電池の保護
回路装置の構成を示すブロック図である。この保護回路
装置は、二次電池（以下、単に電池という）１を保護す
るためのものであり、ここでは保護対象の電池１がリチ
ウム二次電池のような非水溶媒系二次電池や鉛蓄電池な
どの、定電圧充電方式で充電するのに適した電池である
場合について説明する。
【００１４】図１に示すように、電池１と第１および第
２のスイッチ素子であるＮチャネル電界効果トランジス
タ（以下、ＦＥＴという）２，３が第１および第２の外
部接続端子６，７の間に直列に接続されている。外部接
続端子端子６，７は、充電時には充電器に接続され、放
電時には負荷に接続される。第１のＦＥＴ２には、電池
１の放電方向にその順方向が一致するように第１のダイ
オード４が並列に接続されている。第２のＦＥＴ３に
は、電池１の充電方向にその順方向が一致するように第
２のダイオード５が並列に接続されている。すなわち、
第１のＦＥＴ２のソースは第１の外部接続端子６に接続
され、第１のＦＥＴ２のドレインは第２のＦＥＴ３のド
レインに接続され、第２のＦＥＴ３のソースは電池１の
負極端子に接続され、電池１の正極端子は第２の外部接
続端子７に接続されている。なお、ダイオード４，５と
しては、ＦＥＴ２，３の寄生ダイオードを利用すること
ができる。
２のスイッチ素子であるＮチャネル電界効果トランジス
タ（以下、ＦＥＴという）２，３が第１および第２の外
部接続端子６，７の間に直列に接続されている。外部接
続端子端子６，７は、充電時には充電器に接続され、放
電時には負荷に接続される。第１のＦＥＴ２には、電池
１の放電方向にその順方向が一致するように第１のダイ
オード４が並列に接続されている。第２のＦＥＴ３に
は、電池１の充電方向にその順方向が一致するように第
２のダイオード５が並列に接続されている。すなわち、
第１のＦＥＴ２のソースは第１の外部接続端子６に接続
され、第１のＦＥＴ２のドレインは第２のＦＥＴ３のド
レインに接続され、第２のＦＥＴ３のソースは電池１の
負極端子に接続され、電池１の正極端子は第２の外部接
続端子７に接続されている。なお、ダイオード４，５と
しては、ＦＥＴ２，３の寄生ダイオードを利用すること
ができる。
【００１５】第１の外部接続端子６（ＦＥＴ２のソー
ス）、ＦＥＴ２のゲート、ＦＥＴ３のゲート、電池１の
負極端子（ＦＥＴ３のソース）、および第２の外部接続
端子７（電池１の正極端子）には、制御回路８が接続さ
れている。制御回路８は、電池１の端子電圧ＶＢ＝ＶＢ
+ −ＶＢ- と、第１の外部接続端子６と第２の外部接続
端子７間の電圧ＶBT＝ＶＢ+ −ＶＴ- を監視しており、
それに基づいてＦＥＴ２のゲートに印加する制御電圧Ｖ
ｏｕｔ１およびＦＥＴ３のゲートに印加する制御電圧Ｖ
ｏｕｔ２を表１に示されるように変化させる。なお、表
１においてＨは高レベル、Ｌは低レベルを表わす。後に
説明する表２および表３も同様である。
ス）、ＦＥＴ２のゲート、ＦＥＴ３のゲート、電池１の
負極端子（ＦＥＴ３のソース）、および第２の外部接続
端子７（電池１の正極端子）には、制御回路８が接続さ
れている。制御回路８は、電池１の端子電圧ＶＢ＝ＶＢ
+ −ＶＢ- と、第１の外部接続端子６と第２の外部接続
端子７間の電圧ＶBT＝ＶＢ+ −ＶＴ- を監視しており、
それに基づいてＦＥＴ２のゲートに印加する制御電圧Ｖ
ｏｕｔ１およびＦＥＴ３のゲートに印加する制御電圧Ｖ
ｏｕｔ２を表１に示されるように変化させる。なお、表
１においてＨは高レベル、Ｌは低レベルを表わす。後に
説明する表２および表３も同様である。
【００１６】
【表１】
【００１７】次に、本実施例の動作を説明する。 ＜充電時＞電池１が図示しない充電器にセットされる
と、外部接続端子６，７に充電器の充電端子が接続さ
れ、電池１の充電が開始される。なお、充電器としては
電池１の端子電圧ＶＢが最大充電電圧Ｖ５を越えないよ
うに充電電流を制御する定電圧充電方式の充電器が用い
られる。ここで、Ｖ５は Ｖ１＞Ｖ５＞Ｖ３ のように設定される。Ｖ１は第１の設定電圧、Ｖ３は第
３の設定電圧である。また、Ｖ５は例えば電池１個当た
り４．２Ｖに設定される。
と、外部接続端子６，７に充電器の充電端子が接続さ
れ、電池１の充電が開始される。なお、充電器としては
電池１の端子電圧ＶＢが最大充電電圧Ｖ５を越えないよ
うに充電電流を制御する定電圧充電方式の充電器が用い
られる。ここで、Ｖ５は Ｖ１＞Ｖ５＞Ｖ３ のように設定される。Ｖ１は第１の設定電圧、Ｖ３は第
３の設定電圧である。また、Ｖ５は例えば電池１個当た
り４．２Ｖに設定される。
【００１８】今、初期状態として電池１の端子電圧ＶＢ
が第１の設定電圧Ｖ１と第３の設定電圧Ｖ３との間にあ
るとすると、制御回路８から出力される制御電圧Ｖｏｕ
ｔ１，Ｖｏｕｔ２は共に高レベルにある（状態１）。従
って、ＦＥＴ２およびＦＥＴ３は共に導通状態となり、
充電器→端子７→電池１→ＦＥＴ３→ＦＥＴ２→端子６
→充電器の経路で充電電流が流れる。この場合、充電器
の定電圧動作により電池電圧ＶＢは最大充電電圧Ｖ５よ
り低い電圧となっている。充電が進んで、電池１の端子
電圧ＶＢが上昇し、最大充電電圧Ｖ５に達すると、充電
器は充電電流を減少させ、最大充電電圧Ｖ５を保持する
ように動作する。
が第１の設定電圧Ｖ１と第３の設定電圧Ｖ３との間にあ
るとすると、制御回路８から出力される制御電圧Ｖｏｕ
ｔ１，Ｖｏｕｔ２は共に高レベルにある（状態１）。従
って、ＦＥＴ２およびＦＥＴ３は共に導通状態となり、
充電器→端子７→電池１→ＦＥＴ３→ＦＥＴ２→端子６
→充電器の経路で充電電流が流れる。この場合、充電器
の定電圧動作により電池電圧ＶＢは最大充電電圧Ｖ５よ
り低い電圧となっている。充電が進んで、電池１の端子
電圧ＶＢが上昇し、最大充電電圧Ｖ５に達すると、充電
器は充電電流を減少させ、最大充電電圧Ｖ５を保持する
ように動作する。
【００１９】制御回路８は、電池１の端子電圧ＶＢ＝Ｖ
Ｂ+ −ＶＢ- を監視しており、例えば充電器が故障した
り、誤って電池１に適さない充電器に電池１をセットす
るなどの原因で端子電圧ＶＢが最大充電電圧Ｖ５を越
え、第１の設定電圧Ｖ１に達すると、制御電圧Ｖｏｕｔ
１を低レベルとする（状態２）。この結果、ＦＥＴ２は
非導通状態となって充電電流が遮断され、電池１を保護
する。なお、ＦＥＴ２には電池１の放電方向に順方向が
一致するように第１のダイオード４が並列に接続されて
いるため、ＦＥＴ２が非導通状態でも第１のダイオード
４を通って放電電流を流すことができる。
Ｂ+ −ＶＢ- を監視しており、例えば充電器が故障した
り、誤って電池１に適さない充電器に電池１をセットす
るなどの原因で端子電圧ＶＢが最大充電電圧Ｖ５を越
え、第１の設定電圧Ｖ１に達すると、制御電圧Ｖｏｕｔ
１を低レベルとする（状態２）。この結果、ＦＥＴ２は
非導通状態となって充電電流が遮断され、電池１を保護
する。なお、ＦＥＴ２には電池１の放電方向に順方向が
一致するように第１のダイオード４が並列に接続されて
いるため、ＦＥＴ２が非導通状態でも第１のダイオード
４を通って放電電流を流すことができる。
【００２０】この後は、電池１の端子電圧ＶＢが第１の
設定電圧Ｖ１より低下しても、制御電圧Ｖｏｕｔ１は低
レベルを維持し、充電電流遮断状態が継続する。すなわ
ち、制御回路８は外部制御端子６，７間の電圧ＶBT（こ
の場合は、電池１の端子電圧ＶＢとＦＥＴ２およびＦＥ
Ｔ３の電圧降下との合計の電圧に等しい）＝ＶＢ+ −Ｖ
Ｔ- を監視しており、充電器を外すか電池１を放電させ
るなどによりＶBTが第２の設定電圧Ｖ２より低下する
と、初めて制御電圧Ｖｏｕｔ１を高レベルに復帰させる
（状態３）。この結果、ＦＥＴ２が導通状態となり、再
び充電器をセットすると電池１に充電電流が流れ始め
る。
設定電圧Ｖ１より低下しても、制御電圧Ｖｏｕｔ１は低
レベルを維持し、充電電流遮断状態が継続する。すなわ
ち、制御回路８は外部制御端子６，７間の電圧ＶBT（こ
の場合は、電池１の端子電圧ＶＢとＦＥＴ２およびＦＥ
Ｔ３の電圧降下との合計の電圧に等しい）＝ＶＢ+ −Ｖ
Ｔ- を監視しており、充電器を外すか電池１を放電させ
るなどによりＶBTが第２の設定電圧Ｖ２より低下する
と、初めて制御電圧Ｖｏｕｔ１を高レベルに復帰させる
（状態３）。この結果、ＦＥＴ２が導通状態となり、再
び充電器をセットすると電池１に充電電流が流れ始め
る。
【００２１】このように電池１の充電時には、電池１の
端子電圧ＶＢが第１の設定電圧Ｖ１に達すると、ＦＥＴ
２が非導通状態となって充電電流が遮断されるが、その
後は電池１が放電して外部接続端子６，７間の電圧が第
２の設定電圧Ｖ２まで下がらない限り、ＦＥＴ２が導通
状態となって次の充電が開始することはない。従って、
比較的大電流で充電を行ってもＦＥＴ２が高速で導通・
非導通を繰り返すことはなく、ＦＥＴ２が発熱して破損
するおそれはない。
端子電圧ＶＢが第１の設定電圧Ｖ１に達すると、ＦＥＴ
２が非導通状態となって充電電流が遮断されるが、その
後は電池１が放電して外部接続端子６，７間の電圧が第
２の設定電圧Ｖ２まで下がらない限り、ＦＥＴ２が導通
状態となって次の充電が開始することはない。従って、
比較的大電流で充電を行ってもＦＥＴ２が高速で導通・
非導通を繰り返すことはなく、ＦＥＴ２が発熱して破損
するおそれはない。
【００２２】＜放電時＞次に、外部接続端子６，７間に
図示しない負荷が接続されると、電池１の放電が開始さ
れる。この場合も、初期状態として電池１の端子電圧Ｖ
Ｂが第１の設定電圧Ｖ１と第３の設定電圧Ｖ３との間に
あるとすると、制御回路８から出力される制御電圧Ｖｏ
ｕｔ１，Ｖｏｕｔ２は共に高レベルにある（状態１）。
従って、ＦＥＴ２およびＦＥＴ３は共に導通状態とな
り、端子７→負荷→端子６→ＦＥＴ２→ＦＥＴ３→電池
１→端子７の経路で放電電流が流れる。放電が進んで、
電池１の端子電圧ＶＢが第３の設定電圧Ｖ３より低下す
ると、制御回路８は制御電圧Ｖｏｕｔ２を低レベルとす
る（状態４）。この結果、ＦＥＴ３が非導通状態となっ
て放電電流が遮断され、電池１を保護する。なお、ＦＥ
Ｔ３には電池１の充電方向に順方向が一致するように第
２のダイオード５が並列に接続されているため、ＦＥＴ
３が非導通状態でも第２のダイオード５を通って充電電
流を流すことができる。
図示しない負荷が接続されると、電池１の放電が開始さ
れる。この場合も、初期状態として電池１の端子電圧Ｖ
Ｂが第１の設定電圧Ｖ１と第３の設定電圧Ｖ３との間に
あるとすると、制御回路８から出力される制御電圧Ｖｏ
ｕｔ１，Ｖｏｕｔ２は共に高レベルにある（状態１）。
従って、ＦＥＴ２およびＦＥＴ３は共に導通状態とな
り、端子７→負荷→端子６→ＦＥＴ２→ＦＥＴ３→電池
１→端子７の経路で放電電流が流れる。放電が進んで、
電池１の端子電圧ＶＢが第３の設定電圧Ｖ３より低下す
ると、制御回路８は制御電圧Ｖｏｕｔ２を低レベルとす
る（状態４）。この結果、ＦＥＴ３が非導通状態となっ
て放電電流が遮断され、電池１を保護する。なお、ＦＥ
Ｔ３には電池１の充電方向に順方向が一致するように第
２のダイオード５が並列に接続されているため、ＦＥＴ
３が非導通状態でも第２のダイオード５を通って充電電
流を流すことができる。
【００２３】この後は、電池１の端子電圧ＶＢが第３の
設定電圧Ｖ３まで上昇しても、制御電圧Ｖｏｕｔ２は低
レベルを維持し、放電電流遮断状態が継続する。すなわ
ち、制御回路８は外部制御端子６，７間の電圧ＶBTが第
４の設定電圧Ｖ４より上昇すると、初めて制御電圧Ｖｏ
ｕｔ２を高レベルに復帰させる（状態５）。この結果、
ＦＥＴ３が導通状態となり、再び電池１の放電が可能と
なる。
設定電圧Ｖ３まで上昇しても、制御電圧Ｖｏｕｔ２は低
レベルを維持し、放電電流遮断状態が継続する。すなわ
ち、制御回路８は外部制御端子６，７間の電圧ＶBTが第
４の設定電圧Ｖ４より上昇すると、初めて制御電圧Ｖｏ
ｕｔ２を高レベルに復帰させる（状態５）。この結果、
ＦＥＴ３が導通状態となり、再び電池１の放電が可能と
なる。
【００２４】このように電池１の放電時には、電池１の
端子電圧ＶＢが第３の設定電圧Ｖ３より下がると、ＦＥ
Ｔ３が非導通状態となって放電電流が遮断されるが、そ
の後は電池１が充電されて外部接続端子６，７間の電圧
ＶBTが第４の設定電圧Ｖ４まで上がらない限り、次の放
電が開始することはない。従って、電池１が頻繁に放電
と放電電流の遮断を繰り返すことはないので、比較的大
電流で電池を放電させても、電池１の残容量が低下して
非回復放電電圧に低下するまでの時間が短くなることが
なく、電池１を破損させるおそれはない。
端子電圧ＶＢが第３の設定電圧Ｖ３より下がると、ＦＥ
Ｔ３が非導通状態となって放電電流が遮断されるが、そ
の後は電池１が充電されて外部接続端子６，７間の電圧
ＶBTが第４の設定電圧Ｖ４まで上がらない限り、次の放
電が開始することはない。従って、電池１が頻繁に放電
と放電電流の遮断を繰り返すことはないので、比較的大
電流で電池を放電させても、電池１の残容量が低下して
非回復放電電圧に低下するまでの時間が短くなることが
なく、電池１を破損させるおそれはない。
【００２５】次に、制御回路８の具体的な構成例を図２
を用いて説明する。この制御回路８は、電圧比較器１１
〜１４と基準電圧源２１〜２４およびＤタイプのフリッ
プフロップ回路（以下、単にフリップフロップ回路とい
う）３１，３２によって構成される。電圧比較器１１の
非反転入力端子、電圧比較器１２の反転入力端子、電圧
比較器１３の反転入力端子および電圧比較器１４の非反
転入力端子は、第２の外部接続端子７（電池１の正極端
子）に接続される入力端子４１に共通に接続される。一
方、電圧比較器１１の反転入力端子、電圧比較器１２の
非反転入力端子、電圧比較器１３の非反転入力端子およ
び電圧比較器１４の反転入力端子は、基準電圧源２１〜
２４の正極端子にそれぞれ接続される。電圧基準電圧源
２１，２３の負極端子は接地され、基準電圧源２２，２
４の負極端子は第１の外部接続端子６に接続される入力
端子４５に接続される。なお、電池１の負極端子に接続
される端子４２は、制御回路８の内部で接地される。基
準電圧源２１，２２，２３，２４は、第１、第２、第
３、第４の設定電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を基準電圧
としてそれぞれ発生する。
を用いて説明する。この制御回路８は、電圧比較器１１
〜１４と基準電圧源２１〜２４およびＤタイプのフリッ
プフロップ回路（以下、単にフリップフロップ回路とい
う）３１，３２によって構成される。電圧比較器１１の
非反転入力端子、電圧比較器１２の反転入力端子、電圧
比較器１３の反転入力端子および電圧比較器１４の非反
転入力端子は、第２の外部接続端子７（電池１の正極端
子）に接続される入力端子４１に共通に接続される。一
方、電圧比較器１１の反転入力端子、電圧比較器１２の
非反転入力端子、電圧比較器１３の非反転入力端子およ
び電圧比較器１４の反転入力端子は、基準電圧源２１〜
２４の正極端子にそれぞれ接続される。電圧基準電圧源
２１，２３の負極端子は接地され、基準電圧源２２，２
４の負極端子は第１の外部接続端子６に接続される入力
端子４５に接続される。なお、電池１の負極端子に接続
される端子４２は、制御回路８の内部で接地される。基
準電圧源２１，２２，２３，２４は、第１、第２、第
３、第４の設定電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を基準電圧
としてそれぞれ発生する。
【００２６】フリップフロップ回路３１，３２はデータ
入力端子Ｄ、セット端子Ｓ、クロック端子Ｃ、リセット
端子Ｒ、非反転出力端子Ｑおよび反転出力端子Ｐをそれ
ぞれ有し、リセット端子Ｒが高レベルになると、クロッ
ク端子Ｃおよびデータ入力端子Ｄの状態に関係なく非反
転出力端子Ｑが低レベル、反転出力端子Ｐが高レベルと
なり、またセット端子Ｓが高レベルになると、クロック
端子Ｃおよびデータ入力端子Ｄの状態に関係なく非反転
出力端子Ｑが高レベル、反転出力端子Ｐが低レベルとな
るように構成される。また、リセット端子Ｒおよびセッ
ト端子Ｓが共に低レベルの状態で、クロック端子Ｃの状
態が低レベルから高レベルに変化するとき、反転出力端
子Ｐのレベルはデータ入力端子Ｄの状態（この場合、低
レベル）とは逆の状態（この場合、高レベル）となる。
入力端子Ｄ、セット端子Ｓ、クロック端子Ｃ、リセット
端子Ｒ、非反転出力端子Ｑおよび反転出力端子Ｐをそれ
ぞれ有し、リセット端子Ｒが高レベルになると、クロッ
ク端子Ｃおよびデータ入力端子Ｄの状態に関係なく非反
転出力端子Ｑが低レベル、反転出力端子Ｐが高レベルと
なり、またセット端子Ｓが高レベルになると、クロック
端子Ｃおよびデータ入力端子Ｄの状態に関係なく非反転
出力端子Ｑが高レベル、反転出力端子Ｐが低レベルとな
るように構成される。また、リセット端子Ｒおよびセッ
ト端子Ｓが共に低レベルの状態で、クロック端子Ｃの状
態が低レベルから高レベルに変化するとき、反転出力端
子Ｐのレベルはデータ入力端子Ｄの状態（この場合、低
レベル）とは逆の状態（この場合、高レベル）となる。
【００２７】フリップフロップ回路３１およびフリップ
フロップ回路３２のセット端子Ｓは、それぞれ電圧比較
器１１，１３の出力端子に接続され、フリップフロップ
回路３１およびフリップフロップ回路３２のクロック端
子Ｃは、それぞれ電圧比較器１２，１４の出力端子に接
続される。また、フリップフロップ回路３１，３２のデ
ータ入力端子Ｄは、Ｌレベルに保持されている。フリッ
プフロップ回路３１の反転出力端子Ｐは制御電圧Ｖｏｕ
ｔ１を出力する出力端子４３に接続され、フリップフロ
ップ回路３２の反転出力端子Ｐは制御電圧Ｖｏｕｔ２を
出力する出力端子４４に接続される。フリップフロップ
回路３１，３２のリセット端子Ｒは、図示しないリセッ
ト回路に接続される。
フロップ回路３２のセット端子Ｓは、それぞれ電圧比較
器１１，１３の出力端子に接続され、フリップフロップ
回路３１およびフリップフロップ回路３２のクロック端
子Ｃは、それぞれ電圧比較器１２，１４の出力端子に接
続される。また、フリップフロップ回路３１，３２のデ
ータ入力端子Ｄは、Ｌレベルに保持されている。フリッ
プフロップ回路３１の反転出力端子Ｐは制御電圧Ｖｏｕ
ｔ１を出力する出力端子４３に接続され、フリップフロ
ップ回路３２の反転出力端子Ｐは制御電圧Ｖｏｕｔ２を
出力する出力端子４４に接続される。フリップフロップ
回路３１，３２のリセット端子Ｒは、図示しないリセッ
ト回路に接続される。
【００２８】次に、図２の構成の制御回路８の動作を先
の場合と同様、電池１の充電時と放電時に分けて説明す
る。 ＜充電時＞充電時の動作を表２に示す。
の場合と同様、電池１の充電時と放電時に分けて説明す
る。 ＜充電時＞充電時の動作を表２に示す。
【００２９】
【表２】
【００３０】電源投入時は、フリップフロップ回路３
１，３２は図示しないリセット回路によりリセットさ
れ、それぞれの反転出力端子Ｐの状態、つまり制御電圧
Ｖｏｕｔ１およびＶｏｕｔ２はいずれも高レベルであ
る。ここで、電池１の端子電圧ＶＢがＶＢ＜Ｖ１である
とすると、電圧比較器１１の出力Ｃ１１は低レベルとな
るため、フリップフロップ回路３１の反転出力端子Ｐの
状態（制御電圧Ｖｏｕｔ１）は高レベルを維持し、ＦＥ
Ｔ２は導通状態となる（表２の状態１）。
１，３２は図示しないリセット回路によりリセットさ
れ、それぞれの反転出力端子Ｐの状態、つまり制御電圧
Ｖｏｕｔ１およびＶｏｕｔ２はいずれも高レベルであ
る。ここで、電池１の端子電圧ＶＢがＶＢ＜Ｖ１である
とすると、電圧比較器１１の出力Ｃ１１は低レベルとな
るため、フリップフロップ回路３１の反転出力端子Ｐの
状態（制御電圧Ｖｏｕｔ１）は高レベルを維持し、ＦＥ
Ｔ２は導通状態となる（表２の状態１）。
【００３１】この状態で外部接続端子６，７間に図示し
ない充電器が接続されると、電池１の充電が開始される
（表２の状態２）。ここで、何らかの異常でＶＢ≧Ｖ１
となると、電圧比較器１１の出力Ｃ１１は高レベルとな
るため、フリップフロップ回路３１の反転出力端子Ｐの
状態（制御電圧Ｖｏｕｔ１）は低レベルとなる。この結
果、ＦＥＴ２は非導通状態となって充電電流が遮断さ
れ、電池１の過充電を防止する（表２の状態３）。
ない充電器が接続されると、電池１の充電が開始される
（表２の状態２）。ここで、何らかの異常でＶＢ≧Ｖ１
となると、電圧比較器１１の出力Ｃ１１は高レベルとな
るため、フリップフロップ回路３１の反転出力端子Ｐの
状態（制御電圧Ｖｏｕｔ１）は低レベルとなる。この結
果、ＦＥＴ２は非導通状態となって充電電流が遮断さ
れ、電池１の過充電を防止する（表２の状態３）。
【００３２】充電電流が遮断されると、電池１の端子電
圧ＶＢは低下して、やがてＶ１＞ＶＢとなり、電圧比較
器１１の出力Ｃ１１は低レベルとなる。一方、ＦＥＴ２
が非導通状態で、外部接続端子６，７間に充電器が接続
されている場合、制御回路８の端子４１と端子４５間に
は充電器の最大充電電圧が印加され、端子４１と端子４
５間の電圧ＶBTはＶBT＞Ｖ２となる。従って、電圧比較
器１２の出力Ｃ１２は高レベルから低レベルに変化する
が、フリップフロップ回路３１の反転出力端子Ｐの状態
は低レベルを保つ（表２の状態４）。
圧ＶＢは低下して、やがてＶ１＞ＶＢとなり、電圧比較
器１１の出力Ｃ１１は低レベルとなる。一方、ＦＥＴ２
が非導通状態で、外部接続端子６，７間に充電器が接続
されている場合、制御回路８の端子４１と端子４５間に
は充電器の最大充電電圧が印加され、端子４１と端子４
５間の電圧ＶBTはＶBT＞Ｖ２となる。従って、電圧比較
器１２の出力Ｃ１２は高レベルから低レベルに変化する
が、フリップフロップ回路３１の反転出力端子Ｐの状態
は低レベルを保つ（表２の状態４）。
【００３３】次に、電池１を充電器から外すか、または
電池１を放電させると、ＶBT＜Ｖ２となるため、電圧比
較器１２の出力Ｃ１２は低レベルから高レベルに変化す
る。従って、フリップフロップ回路３１の反転出力端子
Ｐの状態（制御電圧Ｖｏｕｔ１）は高レベルとなるた
め、ＦＥＴ２は導通状態となり、電池１は充電可能状態
となる（表２の状態５または状態６）。 ＜放電時＞放電時の動作を表３に示す。
電池１を放電させると、ＶBT＜Ｖ２となるため、電圧比
較器１２の出力Ｃ１２は低レベルから高レベルに変化す
る。従って、フリップフロップ回路３１の反転出力端子
Ｐの状態（制御電圧Ｖｏｕｔ１）は高レベルとなるた
め、ＦＥＴ２は導通状態となり、電池１は充電可能状態
となる（表２の状態５または状態６）。 ＜放電時＞放電時の動作を表３に示す。
【００３４】
【表３】
【００３５】電源投入時は、フリップフロップ回路３
１，３２はリセット回路によりリセットされ、その反転
出力端子Ｐの状態、つまり制御電圧Ｖｏｕｔ１およびＶ
ｏｕｔ２はいずれも高レベルである。ここで、電池１の
端子電圧ＶＢがＶＢ＞Ｖ３であるとすると、電圧比較器
１３の出力Ｃ１１は低レベルとなるため、フリップフロ
ップ回路３２の反転出力端子Ｐの状態（制御電圧Ｖｏｕ
ｔ２）は高レベルを維持し、ＦＥＴ３は導通状態となる
（表３の状態１）。
１，３２はリセット回路によりリセットされ、その反転
出力端子Ｐの状態、つまり制御電圧Ｖｏｕｔ１およびＶ
ｏｕｔ２はいずれも高レベルである。ここで、電池１の
端子電圧ＶＢがＶＢ＞Ｖ３であるとすると、電圧比較器
１３の出力Ｃ１１は低レベルとなるため、フリップフロ
ップ回路３２の反転出力端子Ｐの状態（制御電圧Ｖｏｕ
ｔ２）は高レベルを維持し、ＦＥＴ３は導通状態となる
（表３の状態１）。
【００３６】この状態で外部制御端子６，７間に図示し
ない負荷が接続されると、電池１の放電が開始される
（表３の状態２）。放電が進み、電池１の端子電圧ＶＢ
がＶ３≧ＶＢとなると、電圧比較器１３の出力Ｃ１３は
低レベルから高レベルに変化する。従って、フリップフ
ロップ回路３２の反転出力端子Ｐの状態（制御電極Ｖｏ
ｕｔ２）は低レベルとなるため、ＦＥＴ３は非導通状態
となって電池１の放電電流を遮断し、電池１の過放電を
防止する（表３の状態３）。
ない負荷が接続されると、電池１の放電が開始される
（表３の状態２）。放電が進み、電池１の端子電圧ＶＢ
がＶ３≧ＶＢとなると、電圧比較器１３の出力Ｃ１３は
低レベルから高レベルに変化する。従って、フリップフ
ロップ回路３２の反転出力端子Ｐの状態（制御電極Ｖｏ
ｕｔ２）は低レベルとなるため、ＦＥＴ３は非導通状態
となって電池１の放電電流を遮断し、電池１の過放電を
防止する（表３の状態３）。
【００３７】放電電流が遮断されると、電池１の端子電
圧ＶＢは上昇して、やがてＶ３＜ＶＢとなり、電圧比較
器１３の出力Ｖ１３は低レベルとなる。一方、外部接続
端子６，７間に負荷が接続されている場合、ＦＥＴ３は
非導通状態であるため、電池１の両端に接続されている
制御回路８の端子４１と端子４５間の電圧ＶBTは概略零
であり、ＶBT＜Ｖ４となる。従って、電圧比較器１４の
出力Ｃ１４は低レベルとなるため、フリップフロップ回
路３２の反転出力端子Ｐの状態（制御電圧Ｖｏｕｔ２）
は低レベルを維持する（表３の状態４）。
圧ＶＢは上昇して、やがてＶ３＜ＶＢとなり、電圧比較
器１３の出力Ｖ１３は低レベルとなる。一方、外部接続
端子６，７間に負荷が接続されている場合、ＦＥＴ３は
非導通状態であるため、電池１の両端に接続されている
制御回路８の端子４１と端子４５間の電圧ＶBTは概略零
であり、ＶBT＜Ｖ４となる。従って、電圧比較器１４の
出力Ｃ１４は低レベルとなるため、フリップフロップ回
路３２の反転出力端子Ｐの状態（制御電圧Ｖｏｕｔ２）
は低レベルを維持する（表３の状態４）。
【００３８】次に、外部接続端子６，７から負荷を外す
か、または電池１に充電を行うと、ＶBT＞Ｖ４となるた
め、電圧比較器１４の出力Ｃ１４は低レベルから高レベ
ルに変化する。従って、フリップフロップ回路３２の反
転出力端子Ｐの状態（制御電圧Ｖｏｕｔ２）は高レベル
となるため、ＦＥＴ３は導通状態となり、電池１は放電
可能状態となる（表３の状態５または状態６）。
か、または電池１に充電を行うと、ＶBT＞Ｖ４となるた
め、電圧比較器１４の出力Ｃ１４は低レベルから高レベ
ルに変化する。従って、フリップフロップ回路３２の反
転出力端子Ｐの状態（制御電圧Ｖｏｕｔ２）は高レベル
となるため、ＦＥＴ３は導通状態となり、電池１は放電
可能状態となる（表３の状態５または状態６）。
【００３９】以上、本発明の一実施例を説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、次のように種々
変形して実施することができる。 （１）実施例では、スイッチ素子として寄生ダイオード
を有するＮチャネルＦＥＴを用いたが、寄生ダイオード
を有するＰチャネルＦＥＴを用いてもよい。また、この
ように寄生ダイオードを有するＦＥＴに換えて、寄生ダ
イオードを有しないトランジスタその他のスイッチング
素子をスイッチ素子として用い、これに並列に個別素子
のダイオードを接続してもよい。また、第１のスイッチ
素子と第２のスイッチ素子の位置を入れ替えてもよい。
さらに、第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子を電
池１の負極端子側に接続したが、正極端子側に接続して
もよい。
発明はこれに限定されるものではなく、次のように種々
変形して実施することができる。 （１）実施例では、スイッチ素子として寄生ダイオード
を有するＮチャネルＦＥＴを用いたが、寄生ダイオード
を有するＰチャネルＦＥＴを用いてもよい。また、この
ように寄生ダイオードを有するＦＥＴに換えて、寄生ダ
イオードを有しないトランジスタその他のスイッチング
素子をスイッチ素子として用い、これに並列に個別素子
のダイオードを接続してもよい。また、第１のスイッチ
素子と第２のスイッチ素子の位置を入れ替えてもよい。
さらに、第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子を電
池１の負極端子側に接続したが、正極端子側に接続して
もよい。
【００４０】（２）実施例では、充電時の保護用の第１
のスイッチ素子と放電時の保護用の第２のスイッチ素子
を両方設けたが、用途によってはいずれか一方のみを設
けてもよい。その場合、制御回路の構成も第１のスイッ
チ素子または第２のスイッチ素子に対応する部分のみを
備えればよく、それだけ簡略化される。
のスイッチ素子と放電時の保護用の第２のスイッチ素子
を両方設けたが、用途によってはいずれか一方のみを設
けてもよい。その場合、制御回路の構成も第１のスイッ
チ素子または第２のスイッチ素子に対応する部分のみを
備えればよく、それだけ簡略化される。
【００４１】（３）実施例では、外部接続端子６，７の
間の充放電路に電池とスイッチ素子およびダイオードの
みを接続したが、ＰＴＣやサーモスタットあるいは温度
ヒューズなどの保護素子を充放電回路に挿入してもよ
い。その場合、第２、第４の設定電圧Ｖ２，Ｖ４につい
ては、これらの保護素子の電圧降下を含んだ値としても
よいし、含まない値であってもよい。
間の充放電路に電池とスイッチ素子およびダイオードの
みを接続したが、ＰＴＣやサーモスタットあるいは温度
ヒューズなどの保護素子を充放電回路に挿入してもよ
い。その場合、第２、第４の設定電圧Ｖ２，Ｖ４につい
ては、これらの保護素子の電圧降下を含んだ値としても
よいし、含まない値であってもよい。
【００４２】（４）実施例では、電池が１個の場合につ
いて説明したが、本発明は複数個の電池を直列または並
列あるいは直並列に接続した電池群のための保護回路装
置にも適用することができ、Ｖ１〜Ｖ５の各設定電圧を
変更することで容易に対応することが可能である。
いて説明したが、本発明は複数個の電池を直列または並
列あるいは直並列に接続した電池群のための保護回路装
置にも適用することができ、Ｖ１〜Ｖ５の各設定電圧を
変更することで容易に対応することが可能である。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば二
次電池の充電時に電池の端子電圧が第１の設定電圧に達
すると、第１のスイッチ素子が非導通状態となって充電
電流が遮断されるが、その後は電池が放電して第１およ
び第２の外部接続端子間の電圧が第２の設定電圧まで下
がらない限り、スイッチ素子が導通状態となって次の充
電が開始することはない。従って、電池の端子電圧のみ
を監視して充電電流のオン・オフを制御する従来技術に
おいて比較的大電流で充電を行った場合のようにスイッ
チ素子が高速で導通・非導通を繰り返すことはないの
で、スイッチ素子が発熱して破損するおそれはない。
次電池の充電時に電池の端子電圧が第１の設定電圧に達
すると、第１のスイッチ素子が非導通状態となって充電
電流が遮断されるが、その後は電池が放電して第１およ
び第２の外部接続端子間の電圧が第２の設定電圧まで下
がらない限り、スイッチ素子が導通状態となって次の充
電が開始することはない。従って、電池の端子電圧のみ
を監視して充電電流のオン・オフを制御する従来技術に
おいて比較的大電流で充電を行った場合のようにスイッ
チ素子が高速で導通・非導通を繰り返すことはないの
で、スイッチ素子が発熱して破損するおそれはない。
【００４４】また、本発明によれば、二次電池の放電時
には電池の端子電圧が第３の設定電圧より下がると、第
２のスイッチ素子が非導通状態となって放電電流が遮断
されるが、その後は電池が充電されて第１および第２の
外部接続端子間の電圧が第４の設定電圧まで上がらない
限り、次の放電が開始することはない。従って、電池の
端子電圧のみを監視して放電電流のオン・オフを制御す
る従来技術のように電池が頻繁に放電と放電電流の遮断
を繰り返すことはない。従って、比較的大電流で電池を
放電させても、電池の残容量が低下して非回復放電電圧
に低下するまでの時間が短くなることがなく、電池を破
損させるおそれはない。
には電池の端子電圧が第３の設定電圧より下がると、第
２のスイッチ素子が非導通状態となって放電電流が遮断
されるが、その後は電池が充電されて第１および第２の
外部接続端子間の電圧が第４の設定電圧まで上がらない
限り、次の放電が開始することはない。従って、電池の
端子電圧のみを監視して放電電流のオン・オフを制御す
る従来技術のように電池が頻繁に放電と放電電流の遮断
を繰り返すことはない。従って、比較的大電流で電池を
放電させても、電池の残容量が低下して非回復放電電圧
に低下するまでの時間が短くなることがなく、電池を破
損させるおそれはない。
【図１】本発明の一実施例に係る二次電池の保護回路装
置の構成を示すブロック図
置の構成を示すブロック図
【図２】図１における制御回路の具体的な構成例を示す
ブロック図
ブロック図
１…二次電池 ２…ＦＥＴ（第１
のスイッチ素子） ３…ＦＥＴ（第２のスイッチ素子） ４…第１のダイオ
ード ５…第２のダイオード ６…第１の外部接
続端子 ７…第２の外部接続端子 ８…制御回路 １１〜１４…電圧比較器 ２１…２４…基準
電圧源 ３１，３２…フリップフロップ回路
のスイッチ素子） ３…ＦＥＴ（第２のスイッチ素子） ４…第１のダイオ
ード ５…第２のダイオード ６…第１の外部接
続端子 ７…第２の外部接続端子 ８…制御回路 １１〜１４…電圧比較器 ２１…２４…基準
電圧源 ３１，３２…フリップフロップ回路
Claims (4)
- 【請求項１】第１および第２の外部接続端子間に二次電
池と直列に接続された第１のスイッチ素子と、 前記二次電池の放電方向に順方向が一致するように前記
第１のスイッチ素子に並列に接続された第１のダイオー
ドと、 前記二次電池の端子電圧が第１の設定電圧より上昇した
とき前記第１のスイッチ素子を非導通状態にせしめ、前
記第１および第２の外部接続端子間の電圧が第２の設定
電圧より下降したとき前記第１のスイッチ素子を導通状
態にせしめる制御手段とを備えたことを特徴とする二次
電池の保護回路装置。 - 【請求項２】第１および第２の外部接続端子間に二次電
池と直列に接続された第２のスイッチ素子と、 前記二次電池の充電方向に順方向が一致するように前記
第２のスイッチ素子に並列に接続された第２のダイオー
ドと、 前記二次電池の端子電圧が第３の設定電圧より下降した
とき前記第２のスイッチ素子を非導通状態にせしめ、前
記第１および第２の外部接続端子間の電圧が第４の設定
電圧より上昇したとき前記第２のスイッチ素子を導通状
態にせしめる制御手段とを備えたことを特徴とする二次
電池の保護回路装置。 - 【請求項３】第１および第２の外部接続端子間に二次電
池と直列に接続された第１および第２のスイッチ素子
と、 前記二次電池の放電方向に順方向が一致するように前記
第１のスイッチ素子に並列に接続された第１のダイオー
ドと、 前記二次電池の充電方向に順方向が一致するように前記
第２のスイッチ素子に並列に接続された第２のダイオー
ドと、 前記二次電池の端子電圧が第１の設定電圧より上昇した
とき前記第１のスイッチ素子を非導通状態にせしめ、前
記第１および第２の外部接続端子間の電圧が第２の設定
電圧より下降したとき前記第１のスイッチ素子を導通状
態にせしめ、前記二次電池の端子電圧が第３の設定電圧
より下降したとき前記第２のスイッチ素子を非導通状態
にせしめ、前記第１および第２の外部接続端子間の電圧
が第４の設定電圧より上昇したとき前記第２のスイッチ
素子を導通状態にせしめる制御手段とを備えたことを特
徴とする二次電池の保護回路装置。 - 【請求項４】前記ダイオードは該ダイオードが並列に接
続された前記スイッチ素子の寄生ダイオードであること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の二
次電池の保護回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29492394A JP3499311B2 (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 二次電池の保護回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29492394A JP3499311B2 (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 二次電池の保護回路装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08154341A true JPH08154341A (ja) | 1996-06-11 |
| JP3499311B2 JP3499311B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=17814017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29492394A Expired - Lifetime JP3499311B2 (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 二次電池の保護回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3499311B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0937472A (ja) * | 1995-07-20 | 1997-02-07 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 電池の充放電監視回路およびこれを用いたパック電池 |
| JPH104635A (ja) * | 1996-02-29 | 1998-01-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池装置 |
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| WO2015019633A1 (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-12 | 株式会社東芝 | 蓄電池装置 |
-
1994
- 1994-11-29 JP JP29492394A patent/JP3499311B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
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| JP2015035925A (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 株式会社東芝 | 蓄電池装置 |
| CN105453375A (zh) * | 2013-08-09 | 2016-03-30 | 株式会社东芝 | 蓄电池装置 |
| EP3032688A4 (en) * | 2013-08-09 | 2017-03-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba, Inc. | Storage battery device |
| CN105453375B (zh) * | 2013-08-09 | 2018-12-18 | 株式会社东芝 | 蓄电池装置 |
| US10177577B2 (en) | 2013-08-09 | 2019-01-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Storage battery device |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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