WO2011102338A1

WO2011102338A1 - 保護監視回路、及び電池パック

Info

Publication number: WO2011102338A1
Application number: PCT/JP2011/053128
Authority: WO
Inventors: 亮池内; 秀憲田中; 一樹中野
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2011-02-15
Publication date: 2011-08-25
Anticipated expiration: 2012-08-22
Also published as: CN102782977B; JP5598623B2; US8773830B2; US9293930B2; US20140217990A1; JP2011172458A; JP2014143914A; CN102782977A; JP5504964B2; US20120300351A1

Abstract

　保護監視回路は、充電可能な二次電池の過充電、過放電、及び過電流のうち少なくとも一つを検出して、制御トランジスタをオン／オフ制御することにより前記二次電池を保護する保護回路と、前記二次電池の電池電圧未満の耐圧を有し、前記二次電池の状態を検出する微細化された二次電池監視回路とを含み、前記保護回路は、前記二次電池の出力電圧に応じた前記二次電池監視回路の耐圧範囲内の電圧を生成し、前記二次電池監視回路は、前記保護回路から供給される前記生成された電圧に応じた検出値を生成し、前記検出値は前記二次電池の出力電圧を示す。

Description

保護監視回路、及び電池パック

　本願開示は、保護監視回路、及び該保護監視回路を備えた電池パックに関する。

　近年では、充電可能な二次電池としてリチウムイオン電池がデジタルカメラや携帯電話等の携帯機器に搭載されている。リチウムイオン電池は、一般的に過充電、過電流、及び過放電等に弱く、過充電、過電流、及び過放電等を検出してリチウムイオン電池を保護する保護回路を備えた電池パックの形態で使用される。このような電池パックには、リチウムイオン電池の電池残量等の状態を検出する二次電池監視回路等が搭載される場合がある。

　なお、二次電池の電池電圧を直接入力して二次電池の電圧を検出する二次電池監視回路を備えた電池パック等がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９－１５３２３８号公報

　しかしながら、上述した電池パックでは、二次電池監視回路において、チップ面積の縮小等を目的とした微細化を行うと、微細化に伴う耐圧低下により、二次電池監視回路に入力できる電圧が低下する。この場合、二次電池監視回路に二次電池の電池電圧を直接入力するのが困難となる場合があった。

　また、二次電池監視回路は、二次電池の電池電圧を検出する電圧センサを備える。携帯機器等と接続するための外部端子に接続される経路を介して、二次電池監視回路に外部端子から静電気放電（ＥＳＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｓｔａｔｉｃ　Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）が印加される場合がある。この場合に、二次電池監視回路の電圧センサ部分における静電耐量の向上が難しいという問題があった。

　従って、回路の微細化に伴い耐圧が低下した二次電池監視回路による二次電池の出力電圧の検出を可能とし、更に、静電耐量を向上させた保護監視回路が望まれる。また、該保護監視回路を備えた電池パックを提供することが望まれる。

　ある実施例によれば、保護監視回路は、充電可能な二次電池の過充電、過放電、及び過電流のうち少なくとも一つを検出して、制御トランジスタをオン／オフ制御することにより前記二次電池を保護する保護回路と、前記二次電池の電池電圧未満の耐圧を有し、前記二次電池の状態を検出する微細化された二次電池監視回路とを含み、前記保護回路は、前記二次電池の出力電圧に応じた前記二次電池監視回路の耐圧範囲内の電圧を生成し、前記二次電池監視回路は、前記保護回路から供給される前記生成された電圧に応じた検出値を生成し、前記検出値は前記二次電池の出力電圧を示すことを特徴とする。

　ある実施例によれば、電池パックは、二次電池と、保護監視回路とを含み、前記保護監視回路は、充電可能な二次電池の過充電、過放電、及び過電流のうち少なくとも一つを検出して、制御トランジスタをオン／オフ制御することにより前記二次電池を保護する保護回路と、前記二次電池の電池電圧未満の耐圧を有し、前記二次電池の状態を検出する微細化された二次電池監視回路とを含み、前記保護回路は、前記二次電池の出力電圧に応じた前記二次電池監視回路の耐圧範囲内の電圧を生成し、前記二次電池監視回路は、前記保護回路から供給される前記生成された電圧に応じた検出値を生成し、前記検出値は前記二次電池の出力電圧を示すことを特徴とする。

　少なくとも１つの実施例によれば、回路の微細化に伴い耐圧が低下した場合であっても、二次電池監視回路による二次電池の出力電圧の検出を可能とし、更に、静電耐量を向上させることができる。

関連技術の電池パックの回路図の一例を示す図である。関連技術における二次電池の出力電圧を検出するためのブロック図である。本実施形態の保護監視回路を備えた電池パックの回路図の一例を示す図である。本実施形態における二次電池の出力電圧を検出するためのブロック図である。二次電池監視ＩＣのＡＤコンバータの出力について説明するための図である。二次電池監視ＩＣの二次電池出力電圧の検出における補正方法を説明するための図である。本実施形態の保護監視回路を備えた電池パック、及び該電池パックを搭載した携帯機器の一例を示す図である。

　次に、本願開示の技術を実施するための形態について説明する。その前にまず、本実施形態と従来技術とを明確にするため、関連技術の電池パックの回路図について図面と共に説明する。

　＜関連技術の電池パックの回路図＞
　図１は、関連技術の電池パックの回路図の一例を示す図である。図１に示すように、電池パック１００は、保護監視回路１０１と、リチウムイオン電池等の充電可能な二次電池１１０と、二次電池接続正極端子１１２と、二次電池負極端子１１３と、外部端子としての正極端子１１４と、負極端子１１５とを含む。

　電池パック１００は、正極端子１１４及び負極端子１１５を介して携帯機器や充電装置等と接続して用いられる。保護監視回路１０１と、二次電池１１０とは、二次電池接続正極端子１１２及び二次電池負極端子１１３により接続されている。

　保護監視回路１０１は、保護ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）１２０と、二次電池監視ＩＣ１３０とを有するように構成される、また、保護監視回路１０１は、抵抗Ｒ１～Ｒ５と、コンデンサＣ１～Ｃ４と、寄生ダイオードＤ１を有するＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタＭ１１と、寄生ダイオードＤ２を有するＭＯＳトランジスタＭ１２と、正極端子１１４、負極端子１１５、外部端子１１６とを含む。保護監視回路１０１は、これら各構成要素を同一の基板上に配設し、保護モジュール又はＣＯＢ（Ｃｈｉｐ　ｏｎ　Ｂｏａｒｄ）として構成される。

　保護ＩＣ１２０は、過充電検出回路、過放電検出回路、及び過電流検出回路等を内蔵して、二次電池１１０の過充電、過電流、過放電等を検出し、携帯機器等又は充電装置と二次電池１１０との間に設けられた制御トランジスタをオン／オフ制御する。

　また、保護ＩＣ１２０は、電源端子であるＶＤＤ１と、基準電位端子であるＶＳＳ１と、電源電圧供給端子であるＶＲＥＧＯＵＴと、電圧検知端子ＶＳＥＮＳＥと、通信端子であるＳＩＯＩ及びＳＩＯＥと、負極端子１１５に接続されるＶ－と、ＤＯＵＴ端子と、ＣＯＵＴ端子とを含む。

　図１に示すように、保護ＩＣ１２０は、二次電池１１０の正極に接続されたＶＤＤ１から電源電圧が供給される。保護ＩＣ１２０は、供給された電源電圧をレギュレートして、レギュレートされた電源電圧をＶＲＥＧＯＵＴから二次電池監視ＩＣ１３０のＶＤＤ２に出力し、二次電池監視ＩＣ１３０に対して電源電圧を供給する。

　また、保護ＩＣ１２０は、二次電池１１０の正極に接続されたＶＳＥＮＳＥによって二次電池１１０の電圧を検出し、例えば過充電、過放電等を検出する。ここで、保護ＩＣ１２０は、電池パック１００の充放電を遮断するＭＯＳトランジスタＭ１１、Ｍ１２のゲートにそれぞれ接続されるＤＯＵＴ端子、ＣＯＵＴ端子にそれぞれＭＯＳトランジスタＭ１１、Ｍ１２を制御する制御信号を出力する。

　保護ＩＣ１２０は、例えば過放電、及び放電過電流等を検出したとき、ＤＯＵＴ端子の出力をＬｏｗレベルとしてＭＯＳトランジスタＭ１１を遮断（オフ）する。また、保護ＩＣ１２０は、過充電、及び充電過電流を検出したとき、ＣＯＵＴ端子の出力をＬｏｗレベルとしてＭＯＳトランジスタＭ１２を遮断（オフ）する。

　また、保護ＩＣ１２０は、携帯機器等との通信を行う通信端子１１６に接続されたＳＩＯＥ、ＳＩＯＩから二次電池監視ＩＣ１３０と携帯機器等との通信情報を通過させる。

　一方、二次電池監視ＩＣ１３０は、二次電池１１０の出力電圧等を検出し、二次電池１１０の電池残量等の状態を検出する。二次電池監視ＩＣ１３０は、電源端子であるＶＤＤ２と、電圧検知端子であるＶＢＡＴと、基準電位端子であるＶＳＳ２と、一組の電圧検出端子であるＶＲＳＰ及びＶＲＳＭと、通信端子ＳＩＯとを有するように構成される。

　図１に示すように、二次電池監視ＩＣ１３０は、保護ＩＣ１２０のＶＲＥＧＯＵＴに接続されたＶＤＤ２から電源電圧が供給される。また、二次電池監視ＩＣ１３０は、電圧検出端子であるＶＲＳＭ端子と、ＶＲＳＰ端子とによって、二次電池監視ＩＣ１３０の外部で抵抗Ｒ３の両端の電圧を検出し、抵抗Ｒ３を流れる電流を検出することで、二次電池１１０の充放電電流を検出する。また、二次電池監視ＩＣ１３０は、携帯機器等の通信端子１１６と、保護ＩＣ１２０を介して接続されたＳＩＯから携帯機器等との通信を行う。

　また、二次電池監視ＩＣ１３０は、二次電池１１０の正極と抵抗Ｒ１を介して接続されたＶＢＡＴにより二次電池１１０の出力電圧を直接入力して検知する。この状態では、二次電池監視ＩＣ１３０は、抵抗Ｒ１を介して正極端子１１４に接続されている。このため、二次電池監視ＩＣ１３０には、図１の矢印に示す経路から静電気放電（ＥＳＤ）が流れ込み、静電耐量の向上に対して制限を受けていた。

　＜関連技術における二次電池の出力電圧を検出するためのブロック図＞
　次に、図２を用いて、関連技術における二次電池の出力電圧を検出するためのブロック図について説明する。図２は、関連技術における二次電池の出力電圧を検出するためのブロック図である。

　図２に示すように、二次電池監視ＩＣ１３０は、ＡＤコンバータ１３１と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）１３２と、通信回路１３３とを含む。また、二次電池監視ＩＣ１３０は、二次電池１１０の正極に接続された電圧検知端子であるＶＢＡＴと、二次電池１１０の負極に接続された基準電位端子であるＶＳＳ２と、通信端子であるＳＩＯとを有している。

　また、二次電池監視ＩＣ１３０は、ＶＢＡＴとＶＳＳ２との間に直列に接続された分割抵抗Ｒ６、Ｒ７を有し、抵抗Ｒ６、Ｒ７の接続点から二次電池１１０の出力電圧の分圧電圧がＡＤコンバータ１３１に出力される。出力された分圧電圧は、ＡＤコンバータ１３１に入力されてＡＤ変換され、ＣＰＵ１３２に出力される。

　ＣＰＵ１３２は、入力されたデジタル値に基づいて二次電池１１０の電池電圧を検出する。また、ＣＰＵ１３２によって検出された二次電池１１０の電池電圧の情報は、通信回路１３３を介して通信端子ＳＩＯから携帯機器等へ出力される。

　上述したように、関連技術では二次電池監視ＩＣ１３０に対してチップ面積の縮小を目的とした微細化を行う場合、微細化に伴い、二次電池監視ＩＣ１３０の耐圧が低下する。その結果、二次電池監視ＩＣ１３０に入力できる電圧が低下するため、二次電池１１０の電池電圧を直接入力することができないという問題が生じた。

　そこで、以下に説明する実施形態では、保護回路は、二次電池の出力電圧に対応した二次電池監視回路の耐圧範囲内の二次電池対応電圧を生成し、二次電池監視回路は、保護回路から得られた二次電池対応電圧を用いて、二次電池の出力電圧を検出する。即ち、保護回路は、二次電池の出力電圧に応じた二次電池監視回路の耐圧範囲内の電圧を生成し、二次電池監視回路は、保護回路から供給される上記の生成された電圧に応じた検出値を生成する。この検出値は二次電池の出力電圧を示す。これにより、二次電池の電池電圧未満の耐圧を有し、微細化された二次電池監視回路であっても、回路の微細化に伴う耐圧低下に対して、二次電池の出力電圧の検出を可能とする。

　次に、本実施形態について図を用いて具体的に説明する。

　＜本実施形態の電池パックの回路図＞
　図３は、本実施形態の電池パックの回路図の一例を示す図である。上記図１の関連技術の電池パックの回路図とは、二次電池監視ＩＣ１３０の抵抗Ｒ１に接続されていたＶＢＡＴの代わりに、図３に示す保護ＩＣ２０にＶＢＡＴ１を設け、二次電池監視ＩＣ３０にＶＢＡＴ１と接続されたＶＢＡＴ２を設けている点で異なる。

　なお、図１と同一の構成要素については、同一の符号を付すことによりその説明を省略する。また、図１の二次電池１１０は、図３の二次電池１０と対応し、図１の端子１１２～１１６は、図３の端子１２～１６にそれぞれ対応する。

　図３に示すように、保護監視回路２は、保護回路としての保護ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）２０と、二次電池監視回路としての二次電池監視ＩＣ３０とを有している。

　＜保護ＩＣ２０について＞
　次に、図３における保護ＩＣ２０について説明する。保護ＩＣ２０は、過充電検出回路、過放電検出回路、及び過電流検出回路等を内蔵して、リチウムイオン電池等の二次電池１０の過充電、過電流、過放電等を検出し、携帯機器等又は二次電池に対して電源を供給する充電装置との間に設けられた制御トランジスタをオン／オフ制御する。これにより、保護ＩＣ２０は、二次電池１０を過充電、過電流、過放電等から保護する。

　図３に示すように、保護ＩＣ２０は、二次電池監視ＩＣ３０のＶＢＡＴ２に接続された端子であるＶＢＡＴ１を有するように構成される。

　また、保護ＩＣ２０は、後述するＶＳＥＮＳＥに接続される電圧分割回路２３を有し、ＶＳＥＮＳＥに入力された二次電池１０の電池電圧を分圧する。また、保護ＩＣ２０は、二次電池対応電圧となる分圧された二次電池１０の電池電圧をＶＢＡＴ１から二次電池監視ＩＣ３０のＶＢＡＴ２に出力する。これにより、保護ＩＣ２０は、二次電池１０の出力電圧に対応した二次電池監視ＩＣ３０の耐圧範囲内の二次電池対応電圧を生成する。

　＜二次電池監視ＩＣ３０について＞
　次に、図３における二次電池監視ＩＣ３０について説明する。二次電池監視ＩＣ３０は、微細化され、二次電池１０の電池電圧未満の耐圧となっている。また、二次電池監視ＩＣ３０は、二次電池１０の電池残量等の状態を検出する回路を含む。

　二次電池監視ＩＣ３０は、例えば携帯機器等から、二次電池１０の電池残量等の状態情報について参照要求を受け取ると、参照要求に応じた状態情報を携帯機器等へ提供する。

　二次電池監視ＩＣ３０は、保護ＩＣ２０のＶＢＡＴ１に接続された電圧検知端子であるＶＢＡＴ２を有するように構成される。

　二次電池監視ＩＣ３０は、ＶＢＡＴ２から、保護ＩＣ２０により生成された二次電池１０の出力電圧に対応した二次電池監視ＩＣ３０の耐圧範囲内の二次電池対応電圧を得て、二次電池１０の電圧を検出する。なお、二次電池監視ＩＣ３０における二次電池１０の電圧の検出方法については後述する。

　＜本実施形態における二次電池の出力電圧を検出するためのブロック図＞
　次に、図４を参照して、本実施形態における二次電池の出力電圧を検出するためのブロック図について説明する。図４は、本実施形態における二次電池の出力電圧を検出するためのブロック図である。

　図４に示すように、保護ＩＣ２０は、制御回路２１と、スイッチング素子２２と、電圧分割回路２３と、保護ダイオード２４～２５とを含む。また、保護ＩＣ２０は、二次電池１０の正極に接続されたＶＳＥＮＳＥと、二次電池１０の負極に接続されたＶＳＳ１と、二次電池監視ＩＣ３０のＶＢＡＴ２に接続されたＶＢＡＴ１とを含む。

　二次電池監視ＩＣ３０は、ＡＤコンバータ３１と、ＣＰＵ３２と、不揮発性メモリ３３と、通信回路３４と、保護ＩＣ２０のＶＢＡＴ１に接続されたＶＢＡＴ２と、二次電池１０の負極に接続されたＶＳＳ２と、通信端子ＳＩＯとを含む。

　保護ＩＣ２０は、ＶＳＥＮＳＥから入力された二次電池１０の出力電圧を、電圧分割回路２３により分割する。電圧分割回路２３は、分割抵抗Ｒ８～Ｒ９により構成され、分割抵抗Ｒ８～Ｒ９は、ＶＳＥＮＳＥとＶＳＳ１との間に直列に接続されている。

　保護ＩＣ２０は、ＶＳＥＮＳＥから入力された二次電池１０の出力電圧を、分割抵抗Ｒ８～Ｒ９によって分割することにより、分割抵抗Ｒ８と分割抵抗Ｒ９との接続点から二次電池１０の出力電圧に対応した二次電池監視ＩＣ３０の耐圧範囲内の二次電池対応電圧が二次電池監視ＩＣ３０へと出力される。

　なお、分割抵抗Ｒ８と分割抵抗Ｒ９との接続点で分割された二次電池１０の出力電圧に対応する二次電池対応電圧は、保護ＩＣ２０のＶＢＡＴ１から二次電池監視ＩＣ３０のＶＢＡＴ２へ出力される。

　また、図４に示すように、保護ＩＣ２０は、ＶＳＥＮＳＥと電圧分割回路２３との間にスイッチング素子２２を備える。ここで、制御回路２１は、スイッチング素子３２を構成する制御トランジスタのゲート電圧を制御し、二次電池１０の電圧測定を行う場合に、スイッチング素子３２のスイッチをオンする。

　スイッチング素子３２のスイッチがオンされると、電圧分割回路２３によって分割された二次電池１０の出力電圧に対応する二次電池対応電圧が、二次電池監視ＩＣ３０に出力される。制御回路２１は、二次電池１０の電圧測定を行わない場合、スイッチをオフしておくことで、消費電流を削減することが可能となる。

　二次電池監視ＩＣ３０は、ＶＢＡＴ２から二次電池１０の出力電圧に対応する二次電池対応電圧が入力されると、ＡＤコンバータ３１によって二次電池対応電圧をデジタル値に変換し、ＣＰＵ３２に出力する。ＣＰＵ３２は、入力された二次電池対応電圧のデジタル値に基づいて二次電池１０の電池電圧を検出する。また、ＣＰＵ３２によって検出された二次電池１０の電池電圧の情報は、通信回路３４を介して通信端子ＳＩＯから携帯機器等へ出力される。

　上述したように、二次電池監視ＩＣ３０は、保護ＩＣ２０から二次電池１０の出力電圧に対応した二次電池監視ＩＣ３０の耐圧範囲内の二次電池対応電圧を得て、二次電池１０の電圧を検出することが可能となる。

　＜ＡＤコンバータの出力について＞
　次に、二次電池監視ＩＣ３０のＡＤコンバータ３１の出力について説明をする。図５は、二次電池監視ＩＣのＡＤコンバータの出力について説明するための図である。

　図５に示すように、保護ＩＣ２０は、電圧分割回路２３を構成する分割抵抗Ｒ８と分割抵抗Ｒ９との抵抗比を例えば３：１とすることができる。このとき、二次電池１０の出力電圧は、電圧分割回路２３により１／４分割されて、１／４分割された二次電池１０の出力電圧（二次電池対応電圧）が二次電池監視ＩＣ３０のＡＤコンバータ３１に入力される。

　ＡＤコンバータ３１は、１／４分割された二次電池１０の出力電圧（二次電池対応電圧）と、内部の基準電圧と比較し、比較したときの差分をデジタル値として出力する。なお、基準電圧の値は、例えば８００ｍＶとし、またＡＤコンバータ３１の入力レンジを例えば８００±５１２ｍＶ（２８８～１３１２ｍＶ）等とすることができる。

　＜二次電池監視ＩＣ３０の二次電池出力電圧の検出における補正方法＞
　次に、二次電池監視ＩＣ３０の二次電池出力電圧の検出における補正方法について説明する。図６は、二次電池監視ＩＣの二次電池出力電圧の検出における補正方法を説明するための図である。

　上述したように、二次電池監視ＩＣ３０は、保護ＩＣ２０から得られる二次電池の出力電圧に対応する二次電池対応電圧を用いて、二次電池１０の出力電圧を検出する。このとき、保護ＩＣ２０は、複数の抵抗を有する電圧分割回路２３を備える。

　ここで、実際に用いられる抵抗値のばらつき、温度変化等により抵抗値に変動が生じ、分割値にばらつき又は変動が生じる場合がある。

　そこで、二次電池監視ＩＣ３０は、二次電池１０の正確な出力電圧を測定するため、二次電池対応電圧と直線関係にある二次電池の出力電圧のゲイン及びオフセット係数を予め算出し、算出したゲイン及びオフセット係数を用いて、二次電池対応電圧から二次電池の出力電圧を検出する。

　例えば、予めキャリブレーション用の入力電圧として、保護ＩＣ２０のＶＳＥＮＳＥに入力電圧１（例えば２７００ｍＶ）、入力電圧２（例えば４２００ｍＶ）を印加する。このとき、二次電池監視ＩＣ３０のＣＰＵ３２は、ＡＤコンバータ３１によって変換されたＡＤ変換結果を、それぞれＡＤ１、ＡＤ２として、入力電圧１及び２、ＡＤ変換結果であるＡＤ１及びＡＤ２を用いてゲインＧ及びオフセットＦの補正係数を求める。

　図６に示すように、入力電圧１に２７００ｍＶを印加したときのＡＤ変換結果をＡＤ１、入力電圧２に４２００ｍＶを印加したときのＡＤ変換結果をＡＤ２としたとき、ゲインＧ（直線の傾き）、オフセットＦ（ｙ軸と直線との交点）の補正係数を以下のように求めることができる。

　ゲインＧ＝（４２００－２７００）／（ＡＤ２－ＡＤ１）
　オフセットＦ＝－ゲインＧ×ＡＤ１＋２７００
　ＣＰＵ３２は、上述した方法で予めゲインＧ、オフセットＦの補正係数を求め、例えば不揮発性メモリ３３等に格納しておく。ＣＰＵ３２は、保護ＩＣ２０から二次電圧１０の出力電圧に対応する二次電池対応電圧が入力されたとき、ＡＤコンバータ３１によって変換されたデジタル値（例えばＡＤ変換結果Ｎ）に対して、ゲインＧ及びオフセットＦの補正係数を用いて以下のように演算処理を実行し、二次電池１０の出力電圧（例えば入力電圧Ｎ）を算出する。

　入力電圧Ｎ＝ＡＤ変換結果Ｎ×ゲインＧ＋オフセットＦ
　これにより、二次電池監視ＩＣ３０は、例えば保護ＩＣ２０の抵抗値にばらつきが生じた場合でも、このばらつきを補正して、保護ＩＣ２０から得た二次電池対応電圧から二次電池１０の正確な出力電圧を検出することが可能となる。

　＜保護監視回路を備えた電池パック、及び該電池パックを搭載した携帯機器の例＞
　次に、図７を参照して、本実施形態の保護監視回路２を備えた電池パック１、及び該電池パック１を搭載した携帯機器４０について説明する。図７は、本実施形態の保護監視回路を備えた電池パック、及び該電池パックを搭載した携帯機器の一例を示す図である。

　図７に示すように、本実施形態の保護監視回路２は、電池パック１内に備えられる。また、保護監視回路２を備えた電池パック１は、例えば携帯機器４０等に搭載されて用いられる。

　上述したように、本実施形態によれば、回路の微細化に伴う耐圧低下に対して二次電池監視回路による二次電池の出力電圧の検出を可能とし、静電耐量を向上させることを可能とする。

　なお、上述した保護ＩＣ２０、二次電池監視ＩＣ３０を構成する基板は、何らかの要因によって反りが発生することがある。この場合、チップサイズが大きいほど基板の反りの影響を受けやすく、チップにかかる応力は、チップの端の方ほど大きくなる傾向がある。

　保護ＩＣ２０と、二次電池監視ＩＣ３０とのチップサイズを比較すると、二次電池監視ＩＣ３０のチップサイズの方が大きい場合が多い。したがって、上述したように基板に反りが発生した場合には、二次電池監視ＩＣ３０の方が基板の反りに対する影響を受けやすくなる。

　また、二次電池監視ＩＣ３０に電圧分割回路を搭載しようとすると、ＣＰＵ、メモリ、ロジックのブロックの方がアナログブロックよりも大きいため、アナログブロックである電圧分割回路を中央には置きづらい。従って、電圧分割回路を応力の影響を受けやすいチップの端の方に置かざるを得ない状況が生じる。一方、保護ＩＣ２０は、規模の大きいブロックがないため、チップ中央へ電圧分割回路を配置することが比較的容易である。

　したがって、保護ＩＣ２０に電圧分割回路を搭載することで、上述した基板の反り、チップにかかる応力による電圧分割回路への影響を最小限に抑えることも可能となる。

　なお、上述した二次電池監視ＩＣ３０は、直接二次電池１０から電源を得ずに保護ＩＣ２０から得ることにより外部からの静電気放電の影響を更に少なくすることが可能である。

　以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
　なお本出願は、日本特許庁に2010年2月22日に出願された基礎出願第2010-036671号に基づくものであり、その全内容はここに参照により含まれる。

１，１００　電池パック
２，１０１　保護監視回路
１２，１１２　二次電池接続正極端子
１３，１１３　二次電池負極端子
１４，１１４　正極端子
１５，１１５　負極端子
１６,１１６　外部端子
２０,１２０　保護ＩＣ
２１　制御回路
２２　スイッチング素子
２３　電圧分割回路
２４,２５　保護ダイオード
３０,１３０　二次電池監視ＩＣ
３１,１３１　ＡＤコンバータ
３２,１３２　ＣＰＵ
３３　不揮発性メモリ
３４,１３３　通信回路
４０　携帯機器

Claims

　充電可能な二次電池の過充電、過放電、及び過電流のうち少なくとも一つを検出して、制御トランジスタをオン／オフ制御することにより前記二次電池を保護する保護回路と、
　前記二次電池の電池電圧未満の耐圧を有し、前記二次電池の状態を検出する微細化された二次電池監視回路と
を含み、
　前記保護回路は、前記二次電池の出力電圧に応じた前記二次電池監視回路の耐圧範囲内の電圧を生成し、
　前記二次電池監視回路は、前記保護回路から供給される前記生成された電圧に応じた検出値を生成し、前記検出値は前記二次電池の出力電圧を示すことを特徴とする保護監視回路。
　前記保護回路は、前記二次電池の出力電圧を受け取る電圧端子と、該電圧端子に接続される電圧分割回路とを有することを特徴とする請求項１に記載の保護監視回路。
　前記保護回路は、前記電圧端子と前記電圧分割回路との間にスイッチング素子を有することを特徴とする請求項２に記載の保護監視回路。
　前記二次電池監視回路は、前記生成された電圧と直線関係にある前記二次電池の出力電圧のゲイン及びオフセット係数を予め算出し、前記算出したゲイン及びオフセット係数を用いて、前記生成された電圧から前記検出値を生成することを特徴とする請求項１記載の保護監視回路。
　二次電池と、
　保護監視回路と
を含み、前記保護監視回路は、
　充電可能な二次電池の過充電、過放電、及び過電流のうち少なくとも一つを検出して、制御トランジスタをオン／オフ制御することにより前記二次電池を保護する保護回路と、
　前記二次電池の電池電圧未満の耐圧を有し、前記二次電池の状態を検出する微細化された二次電池監視回路と
を含み、
　前記保護回路は、前記二次電池の出力電圧に応じた前記二次電池監視回路の耐圧範囲内の電圧を生成し、
　前記二次電池監視回路は、前記保護回路から供給される前記生成された電圧に応じた検出値を生成し、前記検出値は前記二次電池の出力電圧を示すことを特徴とする電池パック。