TW201027103A - Battery state monitoring circuit and battery device - Google Patents

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201027103 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關檢測鎳氫電池或鋰離子電池等二次電池 的電壓或異常之電池狀態監視電路，特別是有關在串聯複 數的二次電池的電池包中，可控制充電與放電的電池狀態 監視電路。 φ 【先前技術】 目前在行動電話、筆記型電腦、攜帶型遊戲機器等的 攜帶型電子機器中使用二次電池作爲其電源。在二次電池 中，鋰離子二次電池因爲量輕具有高能量密度，所以成爲 主流。此二次電池在過度的充電（過充電）下電池的膨脹 結果，會有電解液洩漏等的危險性。並且，在過度的放電 (過放電）下電池本身的特性會劣化。因此，使用由過充 電或過放電來保護二次電池的保護電路。特別是鋰離子二 Ο 次電池因爲不耐於過充電或過放電，所以不可欠缺需要使 用保護電路。 在攜帶型電子機器中，筆記型電腦等有使用電池包， 其係並聯複數的電池，且予以串聯。在電池包使用鋰離子 二次電池時，需要以保護電路來監視所被串聯的全部電池 。筆記型電腦大部分是使用串聯3個（3直列）或4個（4直 列）二次電池的電池包。因此，有具備分別監視4個電池 的保護電路之4直列用的保護1C在市場上出售。 更有在高電壓下驅動的電動工具中使用鋰離子二次電 -5- 201027103 池的製品被發售。在電動工具也被檢討使用8直列的電池 包。 在如此的應用中，以一個的電池狀態監視電路來進行 充放電的控制時，電池狀態監視電路需要高的耐電壓特性 。爲此，取一在每個二次電池配置電池狀態監視電路，耐 電壓特性以上的電壓不會被施加於電池狀態監視電路之構 成（例如參照專利文獻1 )。 圖5是表示以往的電池裝置的電路之一例。以往的電 池裝置是在每個二次電池具備具有輸入端子DCHI及CHGI 的電池狀態監視電路，各個電池狀態監視電路會傳達監視 資訊，藉此進行被多數串聯的二次電池之充放電的控制。 [先行技術文献] [專利文獻] [專利文獻1]特開2 00 7-2 18680號公報 【發明內容】 (發明所欲解決的課題） 然而，以往的電池狀態監視電路是將所被傳達的監視 資訊及檢測出的監視資訊經由AND電路510或51 6來輸出至 輸出端子DCHO或DCGO，而傳達至其次的電池狀態監視電 路或驅動器605或606。因此，當二次電池的電壓未滿邏輯 電路的最低動作電壓時，會有輸出端子的電壓不被保證’ 無法禁止充電的課題。 -6- 201027103 本發明的電池狀態監視電路及電池裝置是爲了解決上 述課題而設計者，在使用串聯連接的電池狀態監視電路的 電池裝置中，在未滿邏輯電路的最低動作電壓的電壓也可 確實地禁止充電。 (用以解決課題的手段） 爲了解決以往的課題，使用本發明的串聯連接的電池 φ .狀態監視電路之電池裝置的電池狀態監視電路是設置：在 未滿邏輯電路的最低動作電壓的電壓，對於設在用以傳送 過充電檢出信號的端子之信號輸出電晶體的閘極供給關閉 信號輸出電晶體的電位之電路。 因此，在電路不動作那樣的電源電壓以下，可確實地 關閉充電控制用的電晶體，可禁止充電。 [發明的效果] ❹ 若根據具備本發明的電池狀態監視電路的電池裝置， 則在使用串聯連接的電池狀態監視電路的電池裝置中，具 有在未滿邏輯電路的最低動作電壓的電源電壓下也可確實 地進行充電禁止的效果。 【實施方式】 圖1是表示本發明的電池裝置的電路圖。圖1的電池裝 置是串聯連接複數個電池狀態監視電路的構成。在圖1爲 了簡略化説明而爲串聯4個的電池裝置圖。在此，即使在 201027103 串聯5個以上的電池裝置中也是串聯連接複數個的電池狀 態監視電路，形成同樣的電路構成。 圖1的電池裝置是具備：被串聯的4個電池l〇3a〜103d 、對應於各電池103 a〜103d來個別設置的4個電池狀態監視 電路106a~106d、通信端子連接用的電阻l〇7a〜107c及 108 a〜108c、第1電晶體（充電用P通道型電晶體）109、第 2電晶體（放電用P通道型電晶體）11 1、第1電阻元件（第 1偏壓用電阻元件）110、第2電阻元件（第2偏壓用電阻元 件）112、第1外部端子101及第2外部端子102。 第1電晶體109及第2電晶體111與電池103 a〜103d是被 串聯於第1外部端子1〇1與第2外部端子102之間。在電池 103a〜103d分別設有電池狀態監視電路106a~106d。而且， 電池103 a〜103 d的正極端子與負極端子是分別被連接至電 池狀態監視電路106 a〜10 6d的第1電壓監視端子VDD與第2 電壓監視端子VSS。第1電阻元件110是被連接至第1電晶體 109的閛極端子與第1外部端子101。第2電阻元件112是被 連接至第2電晶體111的閘極端子與電池103 a的正極端子。 最高電位側的電池狀態監視電路1 〇6a是將第1送信端 子CO連接至第1電晶體109的閘極端子，將第2送信端子DO 連接至第2電晶體1 1 1的閘極端子。電池狀態監視電路 106b〜106d是將第1送信端子CO與第2送信端子DO連接至高 電位側的電池狀態監視電路的第1受信端子CTLC與第2受 信端子CTLD。然後，電池狀態監視電路l〇6d是將第1受信 端子CTLC與第2受信端子CTLD連接至電池103d的負極端 201027103 子。 電池狀態監視電路l〇6a~106d是全部形成同一電路構 成。因此，將電路構設爲共通的電池狀態監視電路106, 利用圖3來説明。 電池狀態監視電路106是具備：過充電檢出電路304、 第1NOR電路306、第1輸出電晶體307、第1電流源308、耗 盡型電晶體309、電阻310、過放電檢出電路305、第2NOR ❹ 電路311、第2輸出電晶體312、第2電流源313、第1電壓監 視端子VDD、第2電壓監視端子VSS、第1送信端子CO、第

2送信端子DO、第1受信端子CTLC、及第2受信端子CTLD 〇 過充電檢出電路304是一端會與第1電壓監視端子VDD 連接，他端會與第2電壓監視端子VSS連接。第1NOR電路 306是輸入端子會與過充電檢出電路304的輸出端子及第1 受信端子CTLC連接，輸出端子會與第1輸出電晶體307的 # 閘極端子連接。第1輸出電晶體307是η通道型MOS電晶體 ，汲極端子會與第1送信端子CO連接，源極端子會與第2電 壓監視端子VSS連接。第1電流源308是在第1電壓監視端子 VDD與第1受信端子CTLC之間連接。耗盡型電晶體309是 將汲極端子連接至第1輸出電晶體307的閘極端子，以電阻 310來飽和結線閘極端子與源極端子，與第2電壓監視端子 VSS連接。 過放電檢出電路3 05是一端會與第1電壓監視端子VDD 連接，他端會與第2電壓監視端子VSS連接。第2NOR電路 201027103 311是輸入端子會與過放電檢出電路305的輸出端子及第2 受信端子CTLD連接，輸出端子會與第2輸出電晶體312的 閘極端子連接。第2輸出電晶體312是η通道型MOS電晶體 ，汲極端子會與第2送信端子DO連接，源極端子會與第2 電壓監視端子VSS連接。第2電流源313是在第1電壓監視端 子VDD與第2受信端子CTLD之間連接。 具備如此構成要素的電池狀態監視電路1 06是爲1晶片 的1C (半導體裝置）所構成。另外，第1N0R電路306、第 ❹ 1輸出電晶體307、第1電流源308是構成本發明的過充電資 訊通信電路。又，第2NOR電路311、第2輸出電晶體312、 第2電流源313是構成本發明的過放電資訊通信電路。 其次，說明電池狀態監視電路106的動作。 過充電檢出電路3 04是在電池103的電壓形成過充電電 壓以上時，輸出高電平的信號（過充電檢出信號），電池 103的電壓未滿過充電電壓時，輸出低電平的信號。在此 ，所謂的過充電電壓是意指充電可能的上限電壓。另外， 〇 過充電檢出電路3 04是具有從過放電檢出電路305輸入高電 平的過放電檢出信號時停止動作的機能。 第1NOR電路306是輸入過充電檢出電路3 04的過充電 檢出信號、及來自第1受信端子CTLC的信號，將該等兩信 號的否定邏輯和信號輸出至第1輸出電晶體3〇7的閘極端子 〇 過放電檢出電路305是在電池103的電壓未滿過放電電 壓時，輸出高電平的信號（過放電檢出信號）’電池1〇3 -10- 201027103 的電壓未滿過放電電壓以上時，輸出低電平的信號。在此 ，所謂的過放電電壓是意指放電可能的下限電壓。 第2NOR電路311是輸入過放電檢出電路305的過放電 檢出信號、及來自第2受信端子CTLD的信號，將該等兩信 號的否定邏輯和信號輸出至第2輸出電晶體312的閘極端子 〇 如此構成的電池裝置是在第1外部端子101與第2外部 φ 端子102之間連接負荷或充電器，藉此進行放電或充電。 具備上述電池狀態監視電路106的電池裝置是如以下 那樣動作，控制電池103 a〜103 d的充放電。 針對通常狀態時，亦即電池l〇3a〜 103d的全部電壓爲 未滿過充電電壓且過放電電壓以上的範圍時進行說明。在 如此的通常狀態時，電池狀態監視電路1 06a的過充電檢出 電路304是將低電平的過充電檢出信號輸出至第1 NOR電路 306 ° φ 此時，因爲電池狀態監視電路106b的第1輸出電晶體 3 07是形成開啓（有關其理由會在往後敘述），所以電池 狀態監視電路106a的第1受信端子CTLC是形成低電平。因 此’第1NOR電路3 06會將高電平的信號輸出至第1輸出電 晶體307的閘極端子。藉此，因爲第1輸出電晶體3 07是形 成開啓’所以第1送信端子CO是形成低電平，第1電晶體 109形成開啓。 在此，說明有關電池狀態監視電路106b的第1輸出電 晶體307形成開啓的理由。最下段的電池狀態監視電路 -11 - 201027103 106d的第1受信端子CTLC是與電池103d的負極端子連接， 所以第1NOR電路3 06的輸入端子是經常爲低電平。過充電 檢出電路3〇4會將低電平的過充電檢出信號輸出至第1NOR 電路306。藉此，第1NOR電路306會將高電平的信號輸出 至第1輸出電晶體307的閘極端子，第1輸出電晶體307形成 開啓。電池狀態監視電路106d的第1送信端子CO是形成低 電平。此信號會依序傳播，電池狀態監視電路106b的第1 輸出電晶體30 7會形成開啓。 並且，電池狀態監視電路106a的過放電檢出電路305 會將低電平的過放電檢出信號輸出至第2NOR電路311。此 時，電池狀態監視電路l〇6b的第2輸出電晶體312也形成開 啓，所以電池狀態監視電路106a的第2受信端子CTLD是形 成低電平。因此’第2NOR電路311會將高電平的信號輸出 至第2輸出電晶體312的閘極端子。藉此，因爲第2輸出電 晶體312是形成開啓，所以第2送信端子DO是形成低電平 ，第2電晶體111形成開啓。 如以上那樣在通常狀態時，因爲第1電晶體109及第2 電晶體1 1 1形成開啓，所以電池裝置是形成充電及放電可 能的狀態。 其次’針對過充電狀態時，亦即在第1外部端子101與 第2外部端子102之間連接充電器，將電池1〇3 a〜i〇3d充電 ’該等電池103 a〜103d的至少1個電壓形成過充電電壓以上 時進行説明。另外’在以下是說明電池l〇3b的電壓形成過 充電電壓以上。 -12- 201027103 此情況，電池狀態監視電路1 〇6b的過充電檢出電路 3 04是將高電平的過充電檢出信號輸出至第1 NOR電路3 06 。因此，第1NOR電路3 06會將低電平的信號輸出至第1輸 出電晶體307的閘極端子。藉此，第1輸出電晶體307關閉 ，第1送信端子CO形成高阻抗。 此時，電池狀態監視電路l〇6a的第1受信端子CTLC是 藉由第1電流源308來上拉成高電平，在第1NOR電路306輸 φ 入高電平的信號。因此，第1 NOR電路3 06會將低電平的信 號輸出至第1輸出電晶體307的閘極端子。然後，第1輸出 電晶體307關閉。 一旦第1輸出電晶體3 07關閉，則第1電晶體1〇9的閘極 端子會藉由第1電阻元件11〇來形成高電平，第1電晶體109 會關閉，禁止來自充電器的充電。 如以上説明，來自電池狀態監視電路（對應於形成過 充電狀態的電池）的過充電檢出信號會到達最上段的電池 # 狀態監視電路l〇6a，藉此第1電晶體109會關閉，禁止來自 充電器的充電。 其次，針對過放電狀態時，亦即在第1外部端子101與 第2外部端子102之間連接負荷，將電池103a〜103d放電， 該等電池103 a~ 103d的至少1個電壓形成未滿過放電電壓時 進行説明。另外，在以下是說明電池l〇3b的電壓爲形成未 滿過放電電壓。 此情況，電池狀態監視電路1 〇 6 b的過放電檢出電路 3 〇5是將高電平的過放電檢出信號輸出至第2NOR電路311 -13- 201027103 。因此，第2NOR電路311會將低電平的信號輸出至第2輸 出電晶體312的閘極端子。藉此，第2輸出電晶體312關閉 ，第2送信端子DO形成高阻抗。 此時，電池狀態監視電路l〇6a的第2受信端子CTLD是 藉由第2電流源313來上拉成高電平，在第2NOR電路3 1 1輸 入高電平的信號。因此，第2NOR電路311會將低電平的信 號輸出至第2輸出電晶體312的閘極端子。然後，第2輸出 電晶體3 1 2關閉。 一旦第2輸出電晶體312關閉，則第2電晶體1 11的閘極 端子會藉由第2電阻元件112來成爲高電平，第2電晶體111 會關閉，往負荷的放電會被禁止。 如以上説明，來自電池狀態監視電路（對應於形成過 放電狀態的電池）的過放電檢出信號會到達最上段的電池 狀態監視電路l〇6a，藉此第2電晶體1 11會關閉，往負荷的 放電會被禁止。 以上是電池電壓爲電路的動作電壓以上時的動作。 其次，說明電池電壓爲未滿邏輯電路的動作可能的電 壓時，確實地進行充電禁止時的動作。在如此的電路構成 中，一旦電源電壓下降至電晶體的驅動能力未能充分取得 那樣的電壓，則由電路輸出的信號會形成不定。其結果， 第1輸出電晶體307的輸出信號也會形成不定。 於是，如圖3所示般，以第1輸出電晶體307能夠形成 關閉的方式控制的控制電路，在第1輸出電晶體307的閘極 端子連接飽和結線的耗盡型電晶體309的源極端子。如此 201027103 一來，在電源電壓爲未滿邏輯電路的動作可能的電壓時， 可將第1輸出電晶體307的閘極端子形成低電平。因此，可 將第1輸出電晶體307確實地關閉。 當然，電路爲正常動作時，爲了控制第1輸出電晶體 307的閘極端子’必須將第1NOR電路306的輸出段的驅動 能力設定成比耗盡型電晶體309更高。 另外，雖未圖示，但即使設置電阻元件，取代藉由電 φ 阻310來飽和結線的耗盡型電晶體3 09，也可期待同樣的效 果。 其次，說明在控制充放電的第1電晶體及第2電晶體使 用η通道型電晶體的電池裝置之例。圖2是本發明的其他例 的電池裝置的電路圖。在圖2爲了簡略化説明而爲串聯4個 的電池裝置圖。在此，在串聯4個以上的電池裝置中也是 串聯連接複數個的電池狀態監視電路，形成同様的電路構 成。 φ 圖2的電池裝置是具備：被串聯的4個電池203 a~203 d 、對應於各電池203a~203d而個別設置的4個電池狀態監視 電路206a~206d、通信端子連接用的電阻207a〜207c及 208a〜208c、第1電晶體（充電用N通道型電晶體）209、第 2電晶體（放電用N通道型電晶體）211、第1電阻元件（第 1偏壓用電阻元件）210、第2電阻元件（第2偏壓用電阻元 件）212、第1外部端子201及第2外部端子2 02。 第1電晶體209及第2電晶體211與電池203 a~2 03d是被 串聯於第1外部端子201與第2外部端子202之間。在電池 201027103 203a~203d分別設有電池狀態監視電路206a~206d。而且， 電池203 a〜2 03d的正極端子與負極端子是分別被連接至電 池狀態監視電路206a~206d的第1電壓監視端子VDD與第2 電壓監視端子VSS。第1電阻元件210是連接至第1電晶體 2 09的閘極端子與第2外部端子202。第2電阻元件212是連 接至第2電晶體21 1的閘極端子與電池203d的負極端子。 最低電位側的電池狀態監視電路206d是將第1送信端 子CO連接至第1電晶體209的閘極端子，將第2送信端子DO 鏖 連接至第2電晶體2 1 1的閘極端子。電池狀態監視電路 206&~2 06<;是將第1送信端子（：〇與第2送信端子〇〇連接至低 電位側的電池狀態監視電路的第1受信端子CTLC與第2受 信端子CTLD。而且，電池狀態監視電路206a是將第1受信 端子〇1^(：與第2受信端子0：1^0連接至電池203&的正極端子 〇 電池狀態監視電路206 a〜206d是全部形成同一電路構 成。因此，將電路構設爲共通的電池狀態監視電路2〇6， Q 利用圖4來説明。 電池狀態監視電路206是具備：過充電檢出電路404、 第1 OR電路406、第1輸出電晶體407、第1電流源4〇8、第 1INV電路414、耗盡型電晶體409、電阻410、過放電檢出 電路405、第20R電路411、第2輸出電晶體412、第2電流源 413、第2INV電路415、第1電壓監視端子VDD、第2電壓監 視端子VSS、第1送信端子CO、第2送信端子DO、第1受信 端子CTLC、及第2受信端子CTLD。 -16- 201027103 過充電檢出電路4〇4是一端會與第1電壓監視端子VDD 連接，他端會與第2電壓監視端子VSS連接。第10R電路 406是輸入端子會經由過充電檢出電路404的輸出端子及第 1INV電路414來與第1受信端子CTLC連接，輸出端子會與 第1輸出電晶體407的閘極端子連接。第1輸出電晶體407是 p通道型MOS電晶體，汲極端子會與第1送信端子CO連接， 源極端子會與第1電壓監視端子VDD連接。第1電流源408 φ 是在第2電壓監視端子VSS與第1受信端子CTLC之間連接。 耗盡型電晶體4 09是將汲極端子連接至第1電壓監視端子 VDD，以電阻410來飽和結線閘極端子與源極端子，與第1 輸出電晶體407的閘極端子連接。 過放電檢出電路40 5是一端會與第1電壓監視端子VDD 連接，他端會與第2電壓監視端子VSS連接。第20R電路 411是輸入端子會經由過放電檢出電路405的輸出端子及第 2INV電路415來與第2受信端子CTLD連接，輸出端子會與 〇 第2輸出電晶體412的閘極端子連接。第2輸出電晶體412是 P通道型MOS電晶體，汲極端子會與第2送信端子DO連接， 源極端子會與第1電壓監視端子VDD連接。第2電流源413 是在第2電壓監視端子VSS與第2受信端子CTLD之間連接。 具備如此構成要素的電池狀態監視電路206是構成爲1 晶片的1C (半導體裝置）。另外，第lOR電路406、第1輸 出電晶體407、第1電流源408是構成本發明的過充電資訊 通信電路。又，第20R電路411、第2輸出電晶體412、第2 電流源413是構成本發明的過放電資訊通信電路。 -17- 201027103 其次，說明電池狀態監視電路206的動作。 過充電檢出電路404是在電池203的電壓形成過充電電 壓以上時，輸出高電平的信號（過充電檢出信號），電池 2 03的電壓未滿過充電電壓時，輸出低電平的信號。在此 ，所謂過充電電壓是意指充電可能的上限電壓。另外，過 充電檢出電路404是具有在從過放電檢出電路405輸入高電 平的過放電檢出信號時停止動作的機能。 第10R電路4 06是輸入過充電檢出電路4 04的過充電檢 出信號、及經由第1INV電路414來自第1受信端子CTLC的 信號，且將該等兩信號的邏輯和信號輸出至第1輸出電晶 體407的閘極端子。 過放電檢出電路405是在電池2 03的電壓形成未滿過放 電電壓未満時，輸出高電平的信號（過放電檢出信號）， 電池203的電壓爲過放電電壓以上時，輸出低電平的信號 。在此，所謂過放電電壓是意指放電可能的下限電壓。 第20R電路411是輸入過放電檢出電路405的過放電檢 出信號、及經由第2 IN V電路415來自第2受信端子CTLD的 信號，且將該等兩信號的邏輯和信號輸出至第2輸出電晶 體412的閘極端子。 如此構成的電池裝置是在第1外部端子201與第2外部 端子202之間連接負荷或充電器，藉此進行放電或充電。 具備上述電池狀態監視電路206的電池裝置是如以下 那樣動作，控制電池203a〜203d的充放電。 針對通常狀態時，亦即電池203a〜203d的全部電壓爲 201027103 未滿過充電電壓且過放電電壓以上的範圍時進行説明。 在如此的通常狀態時’電池狀態監視電路2〇6d的過充 電檢出電路404是將低電平的過充電檢出信號輸出至第1 OR 電路406。 此時，因爲電池狀態監視電路206c的第1輸出電晶體 407是形成開啓（有關其理由會在往後敘述）’所以電池 狀態監視電路206d的第1受信端子CTLC是形成高電平。因 φ 此，第1 OR電路406會將低電平的信號輸出至第1輸出電晶 體407的閘極端子。藉此，因爲第1輸出電晶體407是形成 開啓，所以第1送信端子CO是形成高電平，第1電晶體209 是形成開啓。 在此，說明有關電池狀態監視電路206c的第1輸出電 晶體407形成開啓的理由。因爲最上段的電池狀態監視電 路206a的第1受信端子CTLC是與電池203a的正極端子連接 ，所以第10R電路406的輸入端子是經常爲低電平。過充電 φ 檢出電路404會將低電平的過充電檢出信號輸出至第1 OR電 路406。藉此，第lOR電路406會將低電平的信號輸出至第1 輸出電晶體407的閘極端子，第1輸出電晶體407形成開啓 。電池狀態監視電路206a的第1送信端子CO是形成低電平 。此信號會依序傳播，電池狀態監視電路206c的第1輸出 電晶體407會形成開啓。 並且，電池狀態監視電路206d的過放電檢出電路405 會將低電平的過放電檢出信號輸出至第2 0R電路411。此時 ，因爲電池狀態監視電路206c的第2輸出電晶體3 12也會形 -19 - 201027103 成開啓，所以電池狀態監視電路206d的第2受信端子CTLD 形成高電平。因此，第20R電路4 11會將低電平的信號輸出 至第2輸出電晶體412的閘極端子。藉此，因爲第2輸出電 晶體412是形成開啓，所以第2送信端子DO形成高電平， 第2電晶體21 1形成開啓。 如以上那樣在通常狀態時，因爲第1電晶體2 09及第2 電晶體211形成開啓，所以電池裝置是形成充電及放電可 能的狀態。 _ 其次，針對過充電狀態時，亦即在第1外部端子201與 第2外部端子202之間連接充電器，將電池203a〜203d充電 ，該等電池203 a~203d的至少1個電壓形成過充電電壓以上 時進行説明。另外，在以下是說明電池203c的電壓爲形成 過充電電壓以上。 此情況，電池狀態監視電路206c的過充電檢出電路 4 04是將高電平的過充電檢出信號輸出至第1 OR電路406。 因此，第10R電路406會將高電平的信號輸出至第1輸出電 ❹ 晶體407的閘極端子。藉此’第1輸出電晶體407關閉，第1 送信端子CO形成高阻抗。 此時，電池狀態監視電路206d的第1受信端子CTLC是 藉由第1電流源408來下拉成低電平’在第10R電路406輸入 高電平的信號。因此，第10R電路406會將高電平的信號輸 出至第1輸出電晶體407的閘極端子。然後，第1輸出電晶 體407關閉。 一旦第1輸出電晶體407關閉’則第1電晶體209的閘極 -20- 201027103 端子會藉由第1電阻元件21 0來形成低電平，第1電晶體209 會關閉，禁止來自充電器的充電。 如以上説明，來自電池狀態監視電路（對應於形成過 充電狀態的電池）的過充電檢出信號會到達最下段的電池 狀態監視電路206d，藉此第1電晶體209會關閉，禁止來自 充電器的充電。 其次，針對過放電狀態時，亦即在第1外部端子201與 φ 第2外部端子202之間連接負荷，將電池203a~203d放電， 該等電池203 a~2 03d的至少1個電壓形成未滿過放電電壓時 進行説明。另外，在以下是說明電池203 c的電壓爲形成未 滿過放電電壓。 此情況，電池狀態監視電路206c的過放電檢出電路 405是將高電平的過放電檢出信號輸出至第2 OR電路411。 因此’第20R電路411會將高電平的信號輸出至第2輸出電 晶體412的閘極端子。藉此，第2輸出電晶體412關閉，第2 Φ 送信端子DO形成高阻抗。 此時，電池狀態監視電路206d的第2受信端子CTLD是 藉由第2電流源413來下拉成低電平，在第20R電路411輸入 高電平的信號。因此，第2 OR電路411會將高電平的信號輸 出至第2輸出電晶體412的閘極端子。然後，第2輸出電晶 體412關閉。 —旦第2輸出電晶體4 1 2關閉，則第2電晶體2 1 1的閘極 端子會藉由第2電阻元件21 2來形成低電平，第2電晶體21 1 會關閉，往負荷的放電會被禁止。 -21 - 201027103 如以上説明，來自電池狀態監視電路（對應於形成過 放電狀態的電池）的過放電檢出信號會到達最下段的電池 狀態監視電路206d，藉此第2電晶體211會關閉，往負荷的 放電會被禁止。 以上是電池電壓爲電路的動作電壓以上時的動作。 其次，說明電池電壓爲未滿邏輯電路的動作可能的電 壓時，確實地進行充電禁止時的動作。在如此的電路構成 中，一旦電源電壓下降至電晶體的驅動能力未能充分取得 _ 那樣的電壓，則由電路輸出的信號會形成不定。其結果， 第1輸出電晶體407的輸出信號也會形成不定。 於是，如圖4所示般，以第1輸出電晶體407能夠形成 關閉的方式控制的控制電路，在第1輸出電晶體407的閘極 端子連接飽和結線的耗盡型電晶體40 9的源極端子。如此 一來，在電源電壓爲未滿邏輯電路的動作可能的電壓時， 可將第1輸出電晶體407的閘極端子形成高電平。因此，可 將第1輸出電晶體407確實地關閉。 參 當然，電路爲正常動作時，爲了控制第1輸出電晶體 407的閘極端子，必須將第l〇R電路406的輸出段的驅動能 力設定成比耗盡型電晶體409更高。 另外’雖未圖示，但即使設置電阻元件，取代藉由電 阻410來飽和結線的耗盡型電晶體409，也可期待同樣的效 果。 【圖式簡單說明】 -22- 201027103 圖1是表示本發明的電池裝置的電路圖。 圖2是表示本發明的電池裝置的電路圖。 圖3是表示使用於本發明的圖1的電池裝置之電池狀態 監視電路的電路圖。 圖4是表示使用於本發明的圖2的電池裝置之電池狀態 監視電路的電路圖。 圖5是表示以往的電池裝置的電路圖。 μ e 【主要元件符號說明】 101、 201 :第1外部端子 102、 202 :第2外部端子 103a~103d、203 a〜203d:電池 106a〜106d、206a〜206d:電池狀態監視電路 304、404 :過充電檢出電路 3 05、405 :過放電檢出電路 -23-

Claims (1)

1. 201027103 七、申請專利範面： 1. 一種電池狀態監視電路，係分別設於被串聯的電池 ’監視前述電池的電壓，且具備送收監視結果的資料的機 能之電池狀態監視電路，其特徵係具備： 第1電壓監視端子及第2電壓監視端子，其係與前述電 池連接； 第1送信端子； 第2送信端子； _ 第1受信端子； 第2受信端子； 過充電檢出電路，其係根據前述第1電壓監視端子與 前述第2電壓監視端子之間的電壓，檢測出前述電池是否 爲過充電狀態，輸出顯示該檢出結果的過充電檢出信號； 過放電檢出電路，其係根據前述第1電壓監視端子與 前述第2電壓監視端子之間的電壓，檢測出前述電池是否 爲過放電狀態，輸出顯示該檢出結果的過放電檢出信號； @ 過充電資訊通信電路，其係經由前述第1受信端子來 接收之顯示其他的電池是否爲過充電狀態的過充電檢出信 號與前述過充電檢出電路的過充電檢出信號的至少一方爲 顯示過充電狀態時，將顯示過充電狀態的過充電信號從前 述第1送信端子送至外部；及 過放電資訊通信電路，其係經由前述第2受信端子來 接收之顯示其他的電池是否爲過放電狀態的過放電檢出信 號與前述過放電檢出電路的過放電檢出信號的至少一方爲 -24- 201027103 顯示過放電狀態時，將顯示過放電狀態的過放電信號從前 述第2送信端子送至外部， 又，前述過充電資訊通信電路係具有： 輸出電晶體，其係輸出前述過充電檢出信號至前述第 1送信端子；及 控制電路，其係於前述電池的電壓爲未滿邏輯電路的 動作可能的電壓時，控制成前述輸出電晶體會輸出前述過 ®充電信號， 作爲1個半導體裝置來構成。 2 .如申請專利範圍第1項之電池狀態監視電路，其中 ’前述輸出電晶體爲開啓汲極輸出的η通道型電晶體，前 述控制電路爲下拉電路（pull-down circuit)。 3.如申請專利範圍第2項之電池狀態監視電路，其中 ’前述下拉電路爲飽和結線閘極端子與源極端子的η通道 型耗盡電晶體。 ^ 4.如申請專利範圍第1項之電池狀態監視電路，其中 ’前述輸出電晶體爲開啓汲極輸出的P通道型電晶體’前 述控制電路爲上拉電路（pull-up circuit )。 5. 如申請專利範圍第4項之電池狀態監視電路，其中 ’前述上拉電路爲飽和結線閘極端子與源極端子的η通道 型耗盡電晶體。 6. —種電池裝置，其特徵係具備： 連接負荷或充電器的第1外部端子及第2外部端子； 被串聯的複數個電池； -25- 201027103 設於前述第1外部端子或前述第2外部端子與前述被串 聯的複數個電池之間的充放電控制開關；及 分別設於前述複數個電池之如申請專利範圔第1〜5項 中任一項所記載的電池狀態監視電路。 ❿

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