TWI768005B - 充放電控制電路以及電池裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明的充放電控制電路具備放電控制輸出電路、放電 控制輸出端子、控制電路、放電控制輸入電路、及放電控制輸入端子。放電控制輸入電路包括：第1導電型的第1金屬氧化物半導體電晶體，源極端子連接於放電控制輸入端子，於閘極端子中接收二次電池的第1電源電壓；第2導電型的第2金屬氧化物半導體電晶體，汲極端子與閘極端子連接於第1金屬氧化物半導體電晶體的汲極端子，於源極端子中接收二次電池的第2電源電壓；及第2導電型的第3金屬氧化物半導體電晶體，與第2金屬氧化物半導體電晶體電流鏡連接，從汲極端子輸出放電控制輸入信號。

Description

充放電控制電路以及電池裝置
本發明是有關於一種充放電控制電路以及電池裝置。
先前，已知如下的電池裝置，即，包括：充放電控制電路(電池保護積體電路(Integrated Circuit，IC))；與充放電控制電路級聯(cascade)連接的其他充放電控制電路(其他電池保護IC)；二次電池(電池(battery))；控制來自二次電池的放電的放電控制金屬氧化物半導體(Metal Oxide Semiconductor，MOS)電晶體(放電控制場效電晶體(Field-Effect Transistor，FET))；控制對二次電池的充電的充電控制MOS電晶體(充電控制FET)；將充放電控制電路的放電控制輸入端子與其他充放電控制電路的放電控制輸出端子連接的電阻；以及將充放電控制電路的充電控制輸入端子與其他充放電控制電路的充電控制輸出端子連接的電阻(例如參照專利文獻1)。
專利文獻1記載的電池裝置中，多個二次電池串聯連接。為了使充放電控制電路(電池保護IC)不會耐受電壓不足，而將多個充放電控制電路級聯連接。一個充放電控制電路的放電控制輸出端子連接於放電控制MOS電晶體，該充放電控制電路的充電控制輸出端子連接於充電控制MOS電晶體。該充放電控制電路的放電控制輸入端子中連接著其他充放電控制電路的放電控制 輸出端子。而且，該充放電控制電路的充電控制輸入端子中連接著其他充放電控制電路的充電控制輸出端子。
其結果，專利文獻1記載的電池裝置可一邊保持住多個充放電控制電路的耐受電壓，一邊進行二次電池的充放電控制。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利第5524311號公報
且說，專利文獻1的圖1記載的電池裝置中，在包含定電流源115b與箝位電路(clamp circuit)121的電流路徑、以及包含定電流源115c與N型金屬氧化物半導體(N-channel metal oxide semiconductor，NMOS)電晶體120的電流路徑中一直流動電流。因此，專利文獻1記載的電池裝置中，要求減少充放電控制電路的消耗電力。
因此，本發明的目的在於提供一種可減少充放電控制電路的消耗電力的充放電控制電路以及電池裝置。
本發明的一實施形態是一種充放電控制電路，對二次電池的充放電進行控制，在所述二次電池的第1電源電壓與第2電源電壓之間進行動作，與其他充放電控制電路級聯連接而使用，所述其他充放電控制電路對與所述二次電池串聯連接的其他二次 電池的充放電進行控制，且在所述其他二次電池的第1電源電壓與第2電源電壓之間進行動作；所述充放電控制電路包括：放電控制輸出電路，輸出對放電控制MOS電晶體進行控制的所述二次電池的第1電源電壓的放電控制信號；放電控制輸出端子，連接於所述放電控制輸出電路的輸出；控制電路，對所述放電控制輸出電路進行控制；放電控制輸入電路，將放電控制輸入信號輸出至所述控制電路；以及放電控制輸入端子，連接於所述放電控制輸入電路，且連接於所述其他充放電控制電路的放電控制輸出端子；所述放電控制輸入電路包括：第1導電型的第1MOS電晶體，源極端子連接於所述放電控制輸入端子，於閘極端子中接收所述二次電池的第1電源電壓；第2導電型的第2MOS電晶體，汲極端子與閘極端子連接於所述第1MOS電晶體的汲極端子，於源極端子中接收所述二次電池的第2電源電壓；以及第2導電型的第3MOS電晶體，與所述第2MOS電晶體電流鏡(current mirror)連接，從汲極端子輸出所述放電控制輸入信號。
而且，本發明的一實施形態是一種電池裝置，包括：所述充放電控制電路；所述其他充放電控制電路；所述二次電池；放電控制開關，控制從所述二次電池的放電；以及充電控制開關，控制對所述二次電池的充電。
根據本發明，在輸出了用以禁止從其他充放電控制電路的放電控制輸出端子放電的信號即其他二次電池的第2電源電壓 的信號的情況下，因於源極端子中接收到該信號的放電控制輸入電路內的第1MOS電晶體斷開，而放電控制輸入電路內的電流路徑被阻斷，因而可減少充放電控制電路的消耗電力。
1-1、1-2:充放電控制電路
1A-1、1A-2:放電控制輸出端子
1a-1、1a-2:放電控制輸出電路
1a1-1、1a2-1、1b1-1、1b2-1、1b3-1:MOS電晶體
1B-1、1B-2:放電控制輸入端子
1b-1、1b-2:放電控制輸入電路
1b4-1:定電流源
1b4a-1:空乏型的N型MOS電晶體
1C-1、1C-2:充電控制輸出端子
1c-1、1c-2:電壓檢測電路
1D-1、1D-2:充電控制輸入端子
1d-1、1d-2:邏輯電路
1E-1、1E-2:第1電源端子
1e-1、1e-2:充電控制輸出電路
1F-1、1F-2:第2電源端子
1f-1、1f-2:充電控制輸入電路
1g-1、1g-2:電壓檢測電路
1h-1、1h-2:邏輯電路
1i-1、1i-2:控制電路
2-1、2-2:二次電池
2a-1、2a-2:第1電極
2b-1、2b-2:第2電極
3a、3b:電阻
4:放電控制MOS電晶體
5:充電控制MOS電晶體
10:電池裝置
P+、P-:外部端子
RT+、RT-:充放電路徑
VDD1、VDD2:高位側電源電壓
VSS1、VSS2:低位側電源電壓
圖1是表示具備本發明的實施形態的充放電控制電路的電池裝置的一例的圖。
圖2是表示圖1所示的放電控制輸出電路、放電控制輸入電路的詳細情況的一例的圖。
圖3是表示圖2所示的定電流源的具體例的圖。
圖4是表示具備本發明的實施形態的充放電控制電路的電池裝置的變形例的圖。
圖5是表示圖4所示的放電控制輸出電路、放電控制輸入電路的詳細情況的一例的圖。
以下，參照圖對本發明的實施形態進行說明。
圖1是表示具備本發明的實施形態的充放電控制電路1-1的電池裝置10的一例的圖。
圖1所示的例子中，電池裝置10具備充放電控制電路1-1、充放電控制電路1-2、二次電池2-1、二次電池2-2、充放電路徑RT+、充放電路徑RT-、外部端子P+、外部端子P-、電阻3a、電阻3b、放電控制MOS電晶體4、以及充電控制MOS電晶體5。 放電控制MOS電晶體4控制從二次電池2-1、二次電池2-2的放電。充電控制MOS電晶體5控制對二次電池2-1、二次電池2-2的充電。
充放電路徑RT+連接於二次電池2-2的第1電極2a-2。外部端子P+設置於充放電路徑RT+。充放電路徑RT-連接於二次電池2-1的第2電極2b-1。外部端子P-設置於充放電路徑RT-。二次電池2-2的第2電極2b-2連接於二次電池2-1的第1電極2a-1。外部端子P+與外部端子P-之間連接著充電器以及負載(未圖示)。
放電控制MOS電晶體4以及充電控制MOS電晶體5配置於充放電路徑RT-。放電控制MOS電晶體4的源極端子連接於二次電池2-1的第2電極2b-1。放電控制MOS電晶體4的汲極端子連接於充電控制MOS電晶體5的汲極端子。充電控制MOS電晶體5的源極端子連接於外部端子P-。
圖1所示的例中，充放電控制電路1-1具備放電控制輸出端子1A-1、放電控制輸入端子1B-1、充電控制輸出端子1C-1、充電控制輸入端子1D-1、第1電源端子1E-1、第2電源端子1F-1、放電控制輸出電路1a-1、放電控制輸入電路1b-1、電壓檢測電路1c-1、邏輯電路1d-1、充電控制輸出電路1e-1、充電控制輸入電路1f-1、電壓檢測電路1g-1、邏輯電路1h-1、以及控制電路1i-1。
充放電控制電路1-2與充放電控制電路1-1同樣地構成。詳細而言，充放電控制電路1-2具備放電控制輸出端子1A-2、放電控制輸入端子1B-2、充電控制輸出端子1C-2、充電控制輸入端子 1D-2、第1電源端子1E-2、第2電源端子1F-2、放電控制輸出電路1a-2、放電控制輸入電路1b-2、電壓檢測電路1c-2、邏輯電路1d-2、充電控制輸出電路1e-2、充電控制輸入電路1f-2、電壓檢測電路1g-2、邏輯電路1h-2、以及控制電路1i-2。
圖1所示的例中，使用同一構成的充放電控制電路來作為充放電控制電路1-1以及充放電控制電路1-2，其他例中，亦可例如將從充放電控制電路1-2中削除了充電控制輸入電路1f-2、電壓檢測電路1g-2、邏輯電路1h-2、放電控制輸入電路1b-2、電壓檢測電路1c-2以及邏輯電路1d-2的構成的充放電控制電路用作充放電控制電路1-2。
圖1所示的例中，充放電控制電路1-1的第1電源端子1E-1連接於二次電池2-1的第1電極2a-1。第1電源端子1E-1的電壓為充放電控制電路1-1中的高位側電源電壓VDD1。另外，高位側電源電壓VDD1也稱作二次電池2-1的第1電源電壓。第2電源端子1F-1連接於二次電池2-1的第2電極2b-1。第2電源端子1F-1的電壓為充放電控制電路1-1中的低位側電源電壓VSS1。另外，低位側電源電壓VSS1也稱作二次電池2-1的第2電源電壓。充放電控制電路1-1在電源電壓VDD1與電源電壓VSS1之間進行動作。
放電控制輸出端子1A-1連接於放電控制MOS電晶體4的閘極端子。而且，放電控制輸出端子1A-1連接於放電控制輸出電路1a-1。放電控制輸出電路1a-1連接於控制電路1i-1。
放電控制輸入端子1B-1經由電阻3a而連接於充放電控制電路1-2的放電控制輸出端子1A-2。而且，放電控制輸入端子1B-1連接於放電控制輸入電路1b-1以及電壓檢測電路1c-1。放電控制輸入電路1b-1以及電壓檢測電路1c-1連接於邏輯電路1d-1。邏輯電路1d-1連接於控制電路1i-1。
充電控制輸出端子1C-1連接於充電控制MOS電晶體5的閘極端子。而且，充電控制輸出端子1C-1連接於充電控制輸出電路1e-1。充電控制輸出電路1e-1連接於控制電路1i-1。
充電控制輸入端子1D-1經由電阻3b而連接於充放電控制電路1-2的充電控制輸出端子1C-2。而且，充電控制輸入端子1D-1連接於充電控制輸入電路1f-1以及電壓檢測電路1g-1。充電控制輸入電路1f-1以及電壓檢測電路1g-1連接於邏輯電路1h-1。邏輯電路1h-1連接於控制電路1i-1。
第1電源端子1E-1以及第2電源端子1F-1連接於控制電路1i-1。
圖1所示的例中，充放電控制電路1-2的第1電源端子1E-2連接於二次電池2-2的第1電極2a-2。第1電源端子1E-2的電壓成為充放電控制電路1-2中的高位側電源電壓VDD2。另外，高位側電源電壓VDD2也稱作二次電池2-2的第1電源電壓。第2電源端子1F-2連接於二次電池2-2的第2電極2b-2。第2電源端子1F-2的電壓成為充放電控制電路1-2中的低位側電源電壓VSS2。另外，低位側電源電壓VSS2也稱作二次電池2-2的第2 電源電壓。電源電壓VSS2與電源電壓VDD1相等。充放電控制電路1-2在電源電壓VDD2與電源電壓VSS2之間進行動作。
放電控制輸出端子1A-2連接於放電控制輸出電路1a-2。放電控制輸出電路1a-2連接於控制電路1i-2。
放電控制輸入端子1B-2中輸入有電源電壓VSS2。而且，放電控制輸入端子1B-2連接於放電控制輸入電路1b-2以及電壓檢測電路1c-2。放電控制輸入電路1b-2以及電壓檢測電路1c-2連接於邏輯電路1d-2。邏輯電路1d-2連接於控制電路1i-2。
充電控制輸出端子1C-2連接於充電控制輸出電路1e-2。充電控制輸出電路1e-2連接於控制電路1i-2。
充電控制輸入端子1D-2中輸入有電源電壓VSS2。充電控制輸入端子1D-2連接於充電控制輸入電路1f-2以及電壓檢測電路1g-2。充電控制輸入電路1f-2以及電壓檢測電路1g-2連接於邏輯電路1h-2。邏輯電路1h-2連接於控制電路1i-2。
第1電源端子1E-2以及第2電源端子1F-2連接於控制電路1i-2。
圖1所示的例中，放電控制輸出電路1a-1輸出對放電控制MOS電晶體4進行控制的放電控制信號(電源電壓VDD1或電源電壓VSS1)。放電控制輸入電路1b-1輸出基於輸入至放電控制輸入端子1B-1的信號的放電控制輸入信號。電壓檢測電路1c-1在放電控制輸入端子1B-1的電壓為電源電壓VDD1以上時輸出H位準的信號(電源電壓VDD1)，在低於電源電壓VDD1時輸出L 位準的信號(電源電壓VSS1)。本例中，輸入至放電控制輸入端子1B-1的信號為電源電壓VDD2或電源電壓VSS2，任一者的電壓值均為電源電壓VDD1以上。因此，電壓檢測電路1c-1一直輸出H位準的信號(電源電壓VDD1)。邏輯電路1d-1將從電壓檢測電路1c-1輸出的輸出信號與從放電控制輸入電路1b-1輸出的放電控制輸入信號的邏輯積的信號輸出至控制電路1i-1。
充電控制輸出電路1e-1輸出對充電控制MOS電晶體5進行控制的充電控制信號(電源電壓VDD1或電源電壓VSS1)。充電控制輸入電路1f-1輸出充電控制輸入信號。電壓檢測電路1g-1在充電控制輸入端子1D-1的電壓為電源電壓VDD1以上時輸出H位準的信號(電源電壓VDD1)，在低於電源電壓VDD1時輸出L位準的信號(電源電壓VSS1)。本例中，輸入至充電控制輸入端子1D-1的信號為電源電壓VDD2或電源電壓VSS2，任一者的電壓值均為電源電壓VDD1以上。因此，電壓檢測電路1g-1與電壓檢測電路1c-1同樣地，一直輸出H位準的信號(電源電壓VDD1)。邏輯電路1h-1將從電壓檢測電路1g-1輸出的輸出信號與從充電控制輸入電路1f-1輸出的充電控制輸入信號的邏輯積的信號輸出至控制電路1i-1。
控制電路1i-1對放電控制輸出電路1a-1以及充電控制輸出電路1e-1進行控制。
圖1所示的例中，放電控制輸出電路1a-2輸出用以對放電控制MOS電晶體4進行控制的放電控制信號(電源電壓VDD2 或電源電壓VSS2)。從放電控制輸出電路1a-2輸出的信號被輸入至充放電控制電路1-1的放電控制輸入電路1b-1。
放電控制輸入電路1b-2輸出基於輸入至放電控制輸入端子1B-2的電源電壓VSS2的放電控制輸入信號。
電壓檢測電路1c-2在放電控制輸入端子1B-2的電壓為電源電壓VDD2以上時輸出H位準的信號(電源電壓VDD2)，在低於電源電壓VDD2時輸出L位準的信號(電源電壓VSS2)。本例中，由於放電控制輸入端子1B-2中輸入有電源電壓VSS2，故電壓檢測電路1c-2一直輸出L位準的信號(電源電壓VSS2)。邏輯電路1d-2將從電壓檢測電路1c-2輸出的輸出信號與從放電控制輸入電路1b-2輸出的放電控制輸入信號的邏輯積的信號輸出至控制電路1i-2。
充電控制輸出電路1e-2輸出用以對充電控制MOS電晶體5進行控制的充電控制信號(電源電壓VDD2或電源電壓VSS2)。從充電控制輸出電路1e-2輸出的信號被輸入至充放電控制電路1-1的充電控制輸入電路1f-1。
充電控制輸入電路1f-2輸出基於輸入至充電控制輸入端子1D-2的電源電壓VSS2的充電控制輸入信號。
電壓檢測電路1g-2在充電控制輸入端子1D-2的電壓為電源電壓VDD2以上時輸出H位準的信號(電源電壓VDD2)，在低於電源電壓VDD2時輸出L位準的信號(電源電壓VSS2)。本例中，由於充電控制輸入端子1D-2中輸入有電源電壓VSS2，故電壓檢 測電路1g-2與電壓檢測電路1c-2同樣地，一直輸出L位準的信號(電源電壓VSS2)。邏輯電路1h-2將從電壓檢測電路1g-2輸出的輸出信號與從充電控制輸入電路1f-2輸出的充電控制輸入信號的邏輯積的信號輸出至控制電路1i-2。
控制電路1i-2對放電控制輸出電路1a-2以及充電控制輸出電路1e-2進行控制。
圖1所示的例中，將充放電控制電路1-1與充放電控制電路1-2級聯連接而使用。充放電控制電路1-1以及充放電控制電路1-2分別對二次電池2-1、二次電池2-2的充放電進行控制。
圖1所示的例中，是將2個充放電控制電路1-1、充放電控制電路1-2級聯連接而使用，其他例中，亦可將3個以上的充放電控制電路級聯連接而使用。
圖2是表示圖1所示的放電控制輸出電路1a-1、放電控制輸入電路1b-1等的詳細情況的一例的圖。
圖2所示的例中，放電控制輸出電路1a-1具備P型MOS電晶體1a1-1、N型MOS電晶體1a2-1。P型MOS電晶體1a1-1的閘極端子與N型MOS電晶體1a2-1的閘極端子連接於控制電路1i-1。P型MOS電晶體1a1-1的汲極端子與N型MOS電晶體1a2-1的汲極端子連接於放電控制輸出端子1A-1。
P型MOS電晶體1a1-1的源極端子中被供給有電源電壓VDD1。N型MOS電晶體1a2-1的源極端子中被供給有電源電壓VSS1。
圖2所示的例中，在充放電控制電路1-1允許放電的情況下(未檢測到二次電池2-1的過放電的情況下)，控制電路1i-1將L位準的信號(電源電壓VSS1)輸出至放電控制輸出電路1a-1。由此，放電控制輸出電路1a-1將H位準的信號(電源電壓VDD1)輸出至放電控制MOS電晶體4的閘極端子。其結果，放電控制MOS電晶體4導通。
而且，與充放電控制電路1-1的放電控制輸出電路1a-1同樣地構成的充放電控制電路1-2的放電控制輸出電路1a-2在充放電控制電路1-2允許放電的情況下(未檢測到二次電池2-2的過放電的情況下)，接收從控制電路1i-2輸出的L位準的信號(電源電壓VSS2)，並將H位準的信號(電源電壓VDD2)輸出至放電控制輸出端子1A-2。
另一方面，在充放電控制電路1-1禁止放電的情況下(檢測到二次電池2-1的過放電的情況下)，控制電路1i-1將H位準的信號(電源電壓VDD1)輸出至放電控制輸出電路1a-1。由此，放電控制輸出電路1a-1將L位準的信號(電源電壓VSS1)輸出至放電控制MOS電晶體4的閘極端子。其結果，放電控制MOS電晶體4斷開。
而且，充放電控制電路1-2的放電控制輸出電路1a-2在充放電控制電路1-2禁止放電的情況下(檢測到二次電池2-2的過放電的情況下)，接收從控制電路1i-2輸出的H位準的信號(電源電壓VDD2)，並將L位準的信號(電源電壓VSS2)輸出至放電控 制輸出端子1A-2。
圖2所示的例中，放電控制輸入電路1b-1具備P型MOS電晶體1b1-1、N型MOS電晶體1b2-1、與N型MOS電晶體1b2-1電流鏡連接的N型MOS電晶體1b3-1、以及定電流源1b4-1。
P型MOS電晶體1b1-1的源極端子連接於放電控制輸入端子1B-1。P型MOS電晶體1b1-1的汲極端子連接於N型MOS電晶體1b2-1的汲極端子、N型MOS電晶體1b2-1的閘極端子、N型MOS電晶體1b3-1的閘極端子。N型MOS電晶體1b3-1的汲極端子連接於定電流源1b4-1的一端。而且，N型MOS電晶體1b3-1的汲極端子經由邏輯電路1d-1而連接於控制電路1i-1。
P型MOS電晶體1b1-1的閘極端子中被供給有電源電壓VDD1。N型MOS電晶體1b2-1的源極端子中被供給有電源電壓VSS1。N型MOS電晶體1b3-1的源極端子中被供給有電源電壓VSS1。定電流源1b4-1的另一端中被供給有電源電壓VDD1。
圖2所示的例中，在充放電控制電路1-1以及充放電控制電路1-2均允許放電的情況下(未檢測到二次電池2-1的過放電亦未檢測到二次電池2-2的過放電的情況下)，如所述般，充放電控制電路1-2的放電控制輸出電路1a-2輸出電源電壓VDD2作為H位準的信號，因而P型MOS電晶體1b1-1導通。由此，N型MOS電晶體1b2-1以及N型MOS電晶體1b3-1亦導通。其結果，放電控制輸入電路1b-1將N型MOS電晶體1b3-1的源極端子的電壓即電源電壓VSS1作為L位準的信號而輸出至邏輯電路 1d-1。因此，控制電路1i-1中輸入有邏輯電路1d-1的輸出即L位準的信號。由此，藉由控制電路1i-1將L位準的信號(電源電壓VSS1)輸出至放電控制輸出電路1a-1而放電控制MOS電晶體4導通。
圖2所示的例中，在充放電控制電路1-1允許放電且充放電控制電路1-2禁止放電的情況下(未檢測到二次電池2-1的過放電而檢測到二次電池2-2的過放電的情況下)，如所述般，充放電控制電路1-2的放電控制輸出電路1a-2輸出電源電壓VSS2作為L位準的信號。電源電壓VSS2等於電源電壓VDD1，因而P型MOS電晶體1b1-1斷開。由此，N型MOS電晶體1b2-1以及N型MOS電晶體1b3-1亦斷開。其結果，放電控制輸入電路1b-1將H位準的信號(電源電壓VDD1)輸出至邏輯電路1d-1。因此，控制電路1i-1中輸入有邏輯電路1d-1的輸出即H位準的信號。由此，控制電路1i-1藉由將H位準的信號(電源電壓VDD1)輸出至放電控制輸出電路1a-1，而放電控制MOS電晶體4斷開。
即，在充放電控制電路1-2禁止放電的情況下，因P型MOS電晶體1b1-1、N型MOS電晶體1b2-1以及N型MOS電晶體1b3-1斷開，而經由P型MOS電晶體1b1-1以及N型MOS電晶體1b2-1的從電源電壓VDD1朝向電源電壓VSS1的電流路徑、與經由定電流源1b4-1以及N型MOS電晶體1b3-1的從電源電壓VDD1朝向電源電壓VSS1的電流路徑被阻斷。因此，可減少充放電控制電路1-1的消耗電力。
此處，圖1以及圖2所示的例中，對設置著電壓檢測電路1c-1、電壓檢測電路1c-2以及邏輯電路1d-1、邏輯電路1d-2(AND)的理由進行說明。
電池裝置10中，最高電壓為電源電壓VDD2。因此，充放電控制電路1-2的放電控制輸入端子1B-2，即，放電控制輸入電路1b-2中僅輸入有電源電壓VDD2以下的電壓。因此，放電控制輸入電路1b-2一直輸出H位準的信號(電源電壓VDD2)。在該輸出信號被直接輸入至控制電路1i-2的情況下，充放電控制電路1-2一直將用以禁止放電的L位準的信號(電源電壓VSS2)輸出至放電控制輸出端子1A-2，從而電池裝置10變得無法正常動作。
因此，圖1以及圖2所示的例中，放電控制輸入端子1B-2中例如輸入有電源電壓VSS2作為低於電源電壓VDD2的電壓，從而設置著：電壓檢測電路1c-2，當檢測到放電控制輸入端子1B-2中輸入有低於電源電壓VDD2的電壓時輸出L位準的信號(電源電壓VSS2)；以及邏輯電路1d-2，將從電壓檢測電路1c-2輸出的輸出信號與從放電控制輸入電路1b-2輸出的放電控制輸入信號的邏輯積的信號輸出至控制電路1i-2。
根據該構成，邏輯電路1d-2的輸出一直為L位準的信號(電源電壓VSS2)。因此，在充放電控制電路1-2允許放電的情況下(未檢測到二次電池2-2的過放電的情況下)，控制電路1i-2將L位準的信號(電源電壓VSS2)輸出至放電控制輸出電路1a-2，由此，放電控制輸出電路1a-2可將用以允許放電的H位準的信號(電 源電壓VDD2)輸出至放電控制輸出端子1A-2。
另一方面，充放電控制電路1-1中，輸入至放電控制輸入端子1B-1的電壓為電源電壓VDD2或電源電壓VSS2中的任一個。
在將作為用以允許放電的H位準的信號的電源電壓VDD2從充放電控制電路1-2的放電控制輸出電路1a-2，經由放電控制輸出端子1A-2以及放電控制輸入端子1B-1而輸入至放電控制輸入電路1b-1的情況下，放電控制輸入電路1b-1將L位準的信號(電源電壓VSS1)輸出至邏輯電路1d-1。
此時，電壓檢測電路1c-1由於接收比電源電壓VDD1高的電源電壓VDD2，故將H位準的信號(電源電壓VDD1)輸出至邏輯電路1d-1。
因此，邏輯電路1d-1將L位準的信號(電源電壓VSS1)輸出至控制電路1i-1。由此，在充放電控制電路1-1允許放電的情況下(未檢測到二次電池2-1的過放電的情況下)，控制電路1i-1將L位準的信號(電源電壓VSS1)輸出至放電控制輸出電路1a-1。其結果，從放電控制輸出端子1A-1輸出H位準的信號(電源電壓VDD1)，放電控制MOS電晶體4導通。
而且，在將作為用以禁止放電的L位準的信號的電源電壓VSS2從充放電控制電路1-2的放電控制輸出電路1a-2，經由放電控制輸出端子1A-2以及放電控制輸入端子1B-1而輸入至放電控制輸入電路1b-1的情況下，放電控制輸入電路1b-1將H位準的信號(電源電壓VDD1)輸出至邏輯電路1d-1。
此時，電壓檢測電路1c-1由於接收與電源電壓VDD1同樣高的電源電壓VSS2，所以將H位準的信號(電源電壓VDD1)輸出至邏輯電路1d-1。
因此，邏輯電路1d-1將H位準的信號(電源電壓VDD1)輸出至控制電路1i-1。由此，即便在充放電控制電路1-1允許放電的情況下(未檢測到二次電池2-1的過放電的情況下)，控制電路1i-1亦將H位準的信號(電源電壓VDD1)輸出至放電控制輸出電路1a-1。其結果，從放電控制輸出端子1A-1輸出L位準的信號(電源電壓VSS1)，放電控制MOS電晶體4斷開。
如此，充放電控制電路1-1中，即便設置著電壓檢測電路1c-1以及邏輯電路1d-1，亦不會對控制電路1i-1的動作造成影響。
因此，對於充放電控制電路1-1與充放電控制電路1-2，可設為分別具備電壓檢測電路1c-1以及邏輯電路1d-1、電壓檢測電路1c-2以及邏輯電路1d-2的同一構成，並且電池裝置10能夠正常地進行動作。
圖1所示的例中，充電控制輸出電路1e-1與所述放電控制輸出電路1a-1同樣地構成。充電控制輸入電路1f-1與所述放電控制輸入電路1b-1同樣地構成。電壓檢測電路1g-1與所述電壓檢測電路1c-1同樣地構成。邏輯電路1h-1與所述邏輯電路1d-1同樣地構成。
因此，在充電控制輸出電路1e-2輸出用以禁止充電的L位準的信號(電源電壓VSS2)的情況下，與所述放電控制輸入電 路1b-1同樣地，從充電控制輸入電路1f-1內的電源電壓VDD1朝向電源電壓VSS1的電流路徑被阻斷。因此，可減少充放電控制電路1-1的消耗電力。
圖3是表示圖2所示的定電流源1b4-1的具體例的圖。
圖3所示的例中，圖2所示的定電流源1b4-1包含空乏型(depletion)的N型MOS電晶體1b4a-1。空乏型的N型MOS電晶體1b4a-1的閘極端子以及源極端子經由邏輯電路1d-1而連接於控制電路1i-1。空乏型的N型MOS電晶體1b4a-1的汲極端子中被供給有電源電壓VDD1。
圖3所示的例中，使用空乏型的N型MOS電晶體1b4a-1作為定電流源1b4-1，因而可將流經N型MOS電晶體1b3-1的電流值正確地控制為所期望的值。
圖3所示的例中，使用的是空乏型的N型MOS電晶體1b4a-1，其他例中，也可取而代之而使用電阻。
圖4是表示具備本發明的實施形態的充放電控制電路1-1的電池裝置10的變形例的圖。圖5是表示圖4所示的放電控制輸出電路1a-1、放電控制輸入電路1b-1等的詳細情況的一例的圖。
圖1所示的例中，放電控制MOS電晶體4以及充電控制MOS電晶體5包含N型MOS電晶體，並且配置於低側(low side)的充放電路徑RT-。另一方面，圖4所示的例中，放電控制MOS電晶體4以及充電控制MOS電晶體5包含P型MOS電晶體，並且 配置於高側(high side)的充放電路徑RT+。
圖5所示的例中，放電控制輸入電路1b-1具備N型MOS電晶體1b1-1、P型MOS電晶體1b2-1、P型MOS電晶體1b3-1、以及定電流源1b4-1。
N型MOS電晶體1b1-1的源極端子連接於放電控制輸入端子1B-1。N型MOS電晶體1b1-1的汲極端子連接於P型MOS電晶體1b2-1的汲極端子、P型MOS電晶體1b2-1的閘極端子、以及P型MOS電晶體1b3-1的閘極端子。P型MOS電晶體1b3-1的汲極端子連接於定電流源1b4-1的一端。而且，P型MOS電晶體1b3-1的汲極端子經由邏輯電路1d-1而連接於控制電路1i-1。
N型MOS電晶體1b1-1的閘極端子中被供給有電源電壓VSS1。P型MOS電晶體1b2-1的源極端子中被供給有電源電壓VDD1。P型MOS電晶體1b3-1的源極端子中被供給有電源電壓VDD1。定電流源1b4-1的另一端中被供給有電源電壓VSS1。
以上，已對本發明的實施形態及其變形進行了說明，但該些實施形態及其變形是作為示例而提示，並不意圖限定發明的範圍。該些實施形態及其變形能夠以其他各種形態實施，在不脫離發明的主旨的範圍內能夠進行各種省略、置換、變更。該些實施形態及其變形包含於發明的範圍或主旨，同時，包含於專利申請範圍記載的發明及其均等的範圍。而且，所述各實施形態及其變形可彼此適當組合。
1-1、1-2:充放電控制電路
1A-1、1A-2:放電控制輸出端子
1a-1、1a-2:放電控制輸出電路
1a1-1、1a2-1、1b1-1、1b2-1、1b3-1:MOS電晶體
1B-1、1B-2:放電控制輸入端子
1b-1、1b-2:放電控制輸入電路
1b4-1:定電流源
1c-1、1c-2:電壓檢測電路
1d-1、1d-2:邏輯電路
1E-1、1E-2:第1電源端子
1F-1、1F-2:第2電源端子
1i-1、1i-2:控制電路
2-1、2-2:二次電池
2a-1、2a-2:第1電極
2b-1、2b-2:第2電極
3a:電阻
4:放電控制MOS電晶體
VDD1、VDD2:高位側電源電壓
VSS1、VSS2:低位側電源電壓

Claims (6)

  1. 一種充放電控制電路，對二次電池的充放電進行控制，在所述二次電池的第1電源電壓與第2電源電壓之間進行動作，與其他充放電控制電路級聯連接而使用，所述其他充放電控制電路對與所述二次電池串聯連接的其他二次電池的充放電進行控制，且在所述其他二次電池的第1電源電壓與第2電源電壓之間進行動作，所述充放電控制電路包括：放電控制輸出電路，輸出對放電控制金屬氧化物半導體電晶體進行控制的所述二次電池的第1電源電壓的放電控制信號；放電控制輸出端子，連接於所述放電控制輸出電路的輸出；控制電路，對所述放電控制輸出電路進行控制；放電控制輸入電路，將放電控制輸入信號輸出至所述控制電路；以及放電控制輸入端子，連接於所述放電控制輸入電路，且連接於所述其他充放電控制電路的放電控制輸出端子；所述放電控制輸入電路包括：第1導電型的第1金屬氧化物半導體電晶體，源極端子連接於所述放電控制輸入端子，於閘極端子中接收所述二次電池的第1電源電壓；第2導電型的第2金屬氧化物半導體電晶體，汲極端子與閘極端子連接於所述第1金屬氧化物半導體電晶體的汲極端子，於源極端子中接收所述二次電池的第2電源電壓；以及 第2導電型的第3金屬氧化物半導體電晶體，與所述第2金屬氧化物半導體電晶體進行電流鏡連接，從汲極端子輸出所述放電控制輸入信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的充放電控制電路，其中所述放電控制輸入電路進而包括定電流源，所述定電流源的一端部連接於所述第3金屬氧化物半導體電晶體的所述汲極端子，所述定電流源的另一端部接收所述二次電池的第1電源電壓。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的充放電控制電路，其中所述定電流源為空乏型的金屬氧化物半導體電晶體，所述空乏型的金屬氧化物半導體電晶體的源極端子與閘極端子連接於所述第3金屬氧化物半導體電晶體的汲極端子，所述空乏型的金屬氧化物半導體電晶體的汲極端子接收所述二次電池的第1電源電壓。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的充放電控制電路，其進而包括：電壓檢測電路，對所述放電控制輸入端子的電壓進行檢測；以及邏輯電路，將從所述電壓檢測電路輸出的輸出信號、與從所述放電控制輸入電路輸出的所述放電控制輸入信號的邏輯積的信號輸出至所述控制電路。
  5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的充放電控制電路，其包括：充電控制輸出電路，輸出控制充電控制金屬氧化物半導體電晶體的所述二次電池的第1電源電壓的充電控制信號；充電控制輸出端子，連接於所述充電控制輸出電路的輸出；充電控制輸入電路，將充電控制輸入信號輸出至所述控制電路；以及充電控制輸入端子，連接於所述充電控制輸入電路，且連接於所述其他充放電控制電路的充電控制輸出端子，所述控制電路對所述充電控制輸出電路進行控制，所述充電控制輸入電路包括：第1導電型的第4金屬氧化物半導體電晶體，源極端子連接於所述充電控制輸入端子，於閘極端子中接收所述二次電池的第1電源電壓；第2導電型的第5金屬氧化物半導體電晶體，汲極端子與閘極端子連接於所述第4金屬氧化物半導體電晶體的汲極端子，於源極端子中接收所述二次電池的第2電源電壓；以及第2導電型的第6金屬氧化物半導體電晶體，與所述第5金屬氧化物半導體電晶體進行電流鏡連接，從汲極端子輸出所述充電控制輸入信號。
  6. 一種電池裝置，包括：如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的充放電控制 電路；所述其他充放電控制電路；所述二次電池；放電控制開關，控制從所述二次電池的放電；以及充電控制開關，控制對所述二次電池的充電。
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