充放電制御回路及びバッテリ装置
【課題】バッテリの充電不足をより防止できる充放電制御回路及びバッテリ装置を提供する。
【解決手段】充放電制御回路１０の大量生産時の製造ばらつきにより、ある充放電制御回路の過充電検出電圧がセルバランス（ＣＢ）時期検出電圧よりも低くなっても、ＣＢ時期の検出が各バッテリの充電の停止よりも先に行われる。つまり、ＣＢ制御の後、各バッテリの充電が停止する。よって、各バッテリの充電不足をより防止できる。
【解決手段】充放電制御回路１０の大量生産時の製造ばらつきにより、ある充放電制御回路の過充電検出電圧がセルバランス（ＣＢ）時期検出電圧よりも低くなっても、ＣＢ時期の検出が各バッテリの充電の停止よりも先に行われる。つまり、ＣＢ制御の後、各バッテリの充電が停止する。よって、各バッテリの充電不足をより防止できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリの充放電を制御する充放電制御回路及びバッテリ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、様々な携帯型電子機器が普及している。
【０００３】
携帯型電子機器は、携帯型電子機器に電源電圧を供給するバッテリ装置を有し、バッテリ装置はバッテリ及びバッテリの充放電を制御する充放電制御回路を備える。
【０００４】
充放電制御回路では、バッテリが充電され、バッテリの電池電圧が高くなり、電池電圧が過充電検出電圧よりも高くなると、バッテリの過充電状態が検出される。その後、充電停止の制御が行われる。バッテリが充電され、バッテリの電池電圧が高くなり、電池電圧がセルバランス（ＣＢ）時期検出電圧よりも高くなると、バッテリのＣＢ時期が検出される。その後、ＣＢ制御が行われる。すると、充電時に一のバッテリの電池電圧が高くなって過充電状態になって他のバッテリが充電不足になることが、緩和される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−０８８８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、充放電制御回路の大量生産時の製造ばらつきにより、ある充放電制御回路の過充電検出電圧がＣＢ時期検出電圧よりも低くなってしまうことがある。すると、各バッテリの充電の停止がＣＢ時期の検出よりも先に行われてしまう。つまり、各バッテリの電池電圧がそれぞれ異なったまま、各バッテリの充電が停止してしまう。
【０００６】
よって、ＣＢ制御を確実に行い、各バッテリの充電不足をより防止できる充放電制御回路及びバッテリ装置が求められている。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、バッテリの充電不足をより防止できる充放電制御回路及びバッテリ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するため、バッテリの充放電を制御する充放電制御回路において、前記バッテリの過充電状態を検出する過充電検出回路と、前記バッテリの充電速度を遅く制御するセルバランス制御を行うセルバランス時期を検出するセルバランス時期検出回路と、前記セルバランス時期が検出されている時に前記バッテリの過充電状態が検出されると、前記バッテリの充電が停止するように、前記バッテリの充電経路に設けられる充電停止用スイッチをオフに制御する制御回路と、を備えることを特徴とする充放電制御回路を提供する。
【０００９】
また、本発明は、上記課題を解決するため、複数のバッテリ、及び、複数の前記バッテリの充放電をそれぞれ制御する複数の充放電制御回路を備えるバッテリ装置において、前記バッテリの過充電状態を検出する過充電検出回路と、セルバランス制御用スイッチをオンさせて前記バッテリを放電させることによって前記バッテリの充電速度を遅く制御するセルバランス制御を行うセルバランス時期を検出するセルバランス時期検出回路と、前記セルバランス時期が検出されている時に前記バッテリの過充電状態が検出されると、充電停止用スイッチがオフして前記バッテリの充電が停止するように、前記充電停止用スイッチをオフに制御する制御回路と、を有する複数の前記充放電制御回路と、さらに、複数の前記バッテリと、前記バッテリに並列接続する複数の前記セルバランス制御用スイッチと、前記バッテリの充電経路に設けられる前記充電停止用スイッチと、を備えることを特徴とするバッテリ装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、充放電制御回路の大量生産時の製造ばらつきにより、ある充放電制御回路の過充電検出電圧がセルバランス時期検出電圧よりも低くなっても、セルバランス時期の検出が各バッテリの充電の停止よりも先に行われる。つまり、セルバランス制御の後、各バッテリの充電が停止する。よって、各バッテリの充電不足をより防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１２】
まず、バッテリ装置の構成について説明する。図１は、バッテリ装置を示すブロック図である。
【００１３】
バッテリ装置は、充放電制御回路１０、ＮＭＯＳトランジスタ（セルバランス（ＣＢ）制御用スイッチ）１１、抵抗１２及びバッテリ１３を備える。バッテリ装置は、充放電制御回路２０、ＮＭＯＳトランジスタ（ＣＢ制御用スイッチ）２１、抵抗２２及びバッテリ２３を備える。バッテリ装置は、充放電制御回路３０、ＮＭＯＳトランジスタ（ＣＢ制御用スイッチ）３１、抵抗３２、バッテリ３３及び容量３４を備える。バッテリ装置は、ＰＮＰバイポーラトランジスタ４０、ＰＮＰバイポーラトランジスタ５０、ＮＭＯＳトランジスタ（充電停止用スイッチ）６０、ＮＭＯＳトランジスタ（放電停止用スイッチ）７０、抵抗８０及び抵抗９０を備える。また、バッテリ装置は、端子ＥＢ＋及び端子ＥＢ−を備える。
【００１４】
ＮＭＯＳトランジスタ６０及びＮＭＯＳトランジスタ７０は、バッテリ１３の負極端子と端子ＥＢ−との間に順番に設けられる。つまり、ＮＭＯＳトランジスタ６０及びＮＭＯＳトランジスタ７０は、バッテリ３３とバッテリ２３とバッテリ１３との充放電経路に設けられる。バッテリ３３とバッテリ２３とバッテリ１３とは、端子ＥＢ＋と端子ＥＢ−との間に順番に設けられる。充電時に、端子ＥＢ＋と端子ＥＢ−との間に充電器（図示せず）が接続される。放電時に、端子ＥＢ＋と端子ＥＢ−との間に負荷（図示せず）が接続される。
【００１５】
充放電制御回路１０は、電源端子ＶＤＤをバッテリ１３の正極端子に接続され、接地端子ＶＳＳをバッテリ１３の負極端子に接続され、制御端子ＣＣＢをＮＭＯＳトランジスタ１１のゲートに接続され、制御端子ＣＯを充放電制御回路２０の制御端子ＣＣＯに接続され、制御端子ＤＯを充放電制御回路２０の制御端子ＣＤＯに接続される。また、充放電制御回路１０は、制御端子ＣＣＯ及び制御端子ＣＤＯをバッテリ１３の負極端子に設けられる。充放電制御回路２０は、電源端子ＶＤＤをバッテリ２３の正極端子に接続され、接地端子ＶＳＳをバッテリ２３の負極端子に接続され、制御端子ＣＣＢをＮＭＯＳトランジスタ２１のゲートに接続され、制御端子ＣＯを充放電制御回路３０の制御端子ＣＣＯに接続され、制御端子ＤＯを充放電制御回路３０の制御端子ＣＤＯに接続される。充放電制御回路３０は、電源端子ＶＤＤをバッテリ３３の正極端子に接続され、接地端子ＶＳＳをバッテリ３３の負極端子に接続され、制御端子ＣＣＢをＮＭＯＳトランジスタ３１のゲートに接続され、制御端子ＣＯをＰＮＰバイポーラトランジスタ４０のベースに設けられ、制御端子ＤＯをＰＮＰバイポーラトランジスタ５０のベースに設けられる。また、充放電制御回路３０は、制御端子ＣＴをバッテリ３３の負極端子に容量３４を介して接続される。
【００１６】
ＮＭＯＳトランジスタ１１は、ソースをバッテリ１３の負極端子に接続され、ドレインをバッテリ１３の正極端子に抵抗１２を介して接続される。つまり、ＮＭＯＳトランジスタ１１は、バッテリ１３に並列接続する。ＮＭＯＳトランジスタ２１は、ソースをバッテリ２３の負極端子に接続され、ドレインをバッテリ２３の正極端子に抵抗２２を介して接続される。つまり、ＮＭＯＳトランジスタ２１は、バッテリ２３に並列接続する。ＮＭＯＳトランジスタ３１は、ソースをバッテリ３３の負極端子に接続され、ドレインをバッテリ３３の正極端子に抵抗３２を介して接続される。つまり、ＮＭＯＳトランジスタ３１は、バッテリ３３に並列接続する。
【００１７】
ＰＮＰバイポーラトランジスタ４０は、エミッタを端子ＥＢ＋に接続され、コレクタをＮＭＯＳトランジスタ６０のゲートに接続され、さらに、コレクタを端子ＥＢ−に抵抗８０を介して接続される。ＰＮＰバイポーラトランジスタ５０は、エミッタを端子ＥＢ＋に接続され、コレクタをＮＭＯＳトランジスタ７０のゲートに接続され、さらに、コレクタをバッテリ１３の負極端子に抵抗９０を介して接続される。
【００１８】
次に、充放電制御回路１０の構成について説明する。図２は、充放電制御回路を示すブロック図である。
【００１９】
充放電制御回路１０は、分圧回路１０１ａ〜１０３ａ、基準電圧回路１０１ｂ〜１０３ｂ、過充電検出コンパレータ１０１、ＣＢ時期検出コンパレータ１０２、過放電検出コンパレータ１０３、ＡＮＤ回路１０４、ＯＲ回路１０５〜１０６及び論理回路１０７を備える。また、充放電制御回路１０は、制御端子ＤＯ、制御端子ＣＯ、制御端子ＣＣＢ、制御端子ＣＤＯ、制御端子ＣＣＯ、制御端子ＣＴ、電源端子ＶＤＤ及び接地端子ＶＳＳを備える。
【００２０】
ここで、分圧回路１０１ａと基準電圧回路１０１ｂと過充電検出コンパレータ１０１とは、過充電検出回路を構成する。分圧回路１０２ａと基準電圧回路１０２ｂとＣＢ時期検出コンパレータ１０２とは、ＣＢ時期検出回路を構成する。分圧回路１０３ａと基準電圧回路１０３ｂと過放電検出コンパレータ１０３とは、過放電検出回路を構成する。ＡＮＤ回路１０４とＯＲ回路１０５〜１０６と論理回路１０７とは、制御回路を構成する。
【００２１】
過充電検出回路は、バッテリ１３の過充電状態を検出する。ＣＢ時期検出回路は、ＮＭＯＳトランジスタ１１をオンさせてバッテリ１３を放電させることによってバッテリ１３の充電速度を遅く制御するＣＢ制御を行うＣＢ時期を検出する。過放電検出回路は、バッテリ１３の過放電状態を検出する。制御回路は、ＣＢ時期が検出されている時にバッテリ１３の過充電状態が検出されると、ＮＭＯＳトランジスタ６０がオフしてバッテリ１３の充電が停止するように、ＮＭＯＳトランジスタ６０をオフに制御する。
【００２２】
分圧回路１０１ａ〜１０３ａは、電源端子ＶＤＤと接地端子ＶＳＳとの間に設けられる。基準電圧回路１０１ｂは、過充電検出コンパレータ１０１の反転入力端子と接地端子ＶＳＳとの間に設けられる。基準電圧回路１０２ｂは、ＣＢ時期検出コンパレータ１０２の反転入力端子と接地端子ＶＳＳとの間に設けられる。基準電圧回路１０３ｂは、過放電検出コンパレータ１０３の非反転入力端子と接地端子ＶＳＳとの間に設けられる。過充電検出コンパレータ１０１は、非反転入力端子を分圧回路１０１ａの出力端子に接続され、出力端子をＡＮＤ回路１０４の第一入力端子に接続される。ＣＢ時期検出コンパレータ１０２は、非反転入力端子を分圧回路１０２ａの出力端子に接続され、出力端子をＡＮＤ回路１０４の第二入力端子及び論理回路１０７の第二入力端子に接続される。過放電検出コンパレータ１０３は、反転入力端子を分圧回路１０３ａの出力端子に接続され、出力端子をＯＲ回路１０６の第一入力端子に接続される。ＡＮＤ回路１０４は、出力端子をＯＲ回路１０５の第一入力端子に接続される。ＯＲ回路１０５は、第二入力端子を制御端子ＣＣＯに接続され、出力端子を論理回路１０７の第一入力端子に接続される。ＯＲ回路１０６は、第二入力端子を制御端子ＣＤＯに接続され、出力端子を論理回路１０７の第三入力端子に接続される。論理回路１０７は、第四入力端子を制御端子ＣＴに接続され、第一出力端子を制御端子ＣＯに接続され、第二出力端子を制御端子ＣＣＢに接続され、第三出力端子を制御端子ＤＯに接続される。
【００２３】
次に、バッテリ装置の動作について説明する。
【００２４】
＜バッテリ１３の過充電検出における動作＞ＣＢ制御が行われていて、バッテリ１３が過充電状態になり、遅延時間ΔＴＣが経過すると、充放電制御回路１０の制御端子ＣＯの電圧はハイになる。すると、充放電制御回路２０の制御端子ＣＯの電圧もハイになり、充放電制御回路３０の制御端子ＣＯの電圧もハイになる。すると、ＰＮＰバイポーラトランジスタ４０がオフし、ＮＭＯＳトランジスタ６０のゲート電圧Ｖｇ６０が抵抗８０によってプルダウンされてローになり、ＮＭＯＳトランジスタ６０がオフする。よって、ＮＭＯＳトランジスタ６０の寄生ダイオードによって放電電流は流れるが、充電電流は流れなくなる。つまり、充電停止の制御が行われる。
【００２５】
＜バッテリ１３のＣＢ時期検出における動作＞バッテリ１３がＣＢ時期になると、充放電制御回路１０の制御端子ＣＣＢの電圧はハイになる。すると、ＮＭＯＳトランジスタ１１がオンする。よって、バッテリ１３は、抵抗１２及びＮＭＯＳトランジスタ１１を介して放電する。つまり、ＣＢ制御が行われる。すると、充電時にバッテリ１３の電池電圧Ｖ１３が高くなって過充電状態になって他のバッテリが充電不足になることが、緩和される。
【００２６】
＜バッテリ１３の過放電検出における動作＞バッテリ１３が過放電状態になり、遅延時間が経過すると、充放電制御回路１０の制御端子ＤＯの電圧はハイになる。すると、充放電制御回路２０の制御端子ＤＯの電圧もハイになり、充放電制御回路３０の制御端子ＤＯの電圧もハイになる。すると、ＰＮＰバイポーラトランジスタ５０がオフし、ＮＭＯＳトランジスタ７０のゲート電圧が抵抗９０によってプルダウンされてローになり、ＮＭＯＳトランジスタ７０がオフする。よって、ＮＭＯＳトランジスタ７０の寄生ダイオードによって充電電流は流れるが、放電電流は流れなくなる。つまり、放電停止の制御が行われる。
【００２７】
次に、充放電制御回路１０の動作について説明する。
【００２８】
＜バッテリ１３の過充電検出における動作＞バッテリ１３が充電され、電源端子ＶＤＤの電圧が高くなる。これに従い、分圧回路１０１ａの出力電圧も高くなって基準電圧回路１０１ｂの基準電圧よりも高くなると（電池電圧Ｖ１３が過充電検出電圧よりも高くなると）、過充電検出コンパレータ１０１の出力電圧はハイになり、バッテリ１３の過充電状態が検出される。この時、ＣＢ時期検出コンパレータ１０２の出力電圧がハイであり、ＣＢ制御が行われている場合のみ、ＡＮＤ回路１０４の出力電圧がハイになり、ＯＲ回路１０５の出力電圧もハイになる。容量３４及び論理回路１０７による遅延時間ΔＴＣが経過すると、制御端子ＣＯの電圧もハイになる。つまり、ＣＢ制御が行われている場合のみ、制御端子ＣＯの電圧はハイになる。
【００２９】
また、制御端子ＣＣＯの出力電圧がハイになると、他のバッテリでバッテリの過充電状態が検出されている。この時、ＣＢ時期検出コンパレータ１０２の出力電圧がハイであり、ＣＢ制御が行われている場合のみ、ＡＮＤ回路１０４の出力電圧がハイになり、ＯＲ回路１０５の出力電圧もハイになる。容量３４及び論理回路１０７による遅延時間ΔＴＣが経過すると、制御端子ＣＯの電圧もハイになる。つまり、ＣＢ制御が行われている場合のみ、制御端子ＣＯの電圧はハイになる。
【００３０】
＜バッテリ１３のＣＢ時期検出における動作＞ここで、ＣＢ時期検出電圧は、過充電検出電圧よりも低くなっている。
【００３１】
バッテリ１３が充電され、電源端子ＶＤＤの電圧が高くなる。これに従い、分圧回路１０２ａの出力電圧も高くなって基準電圧回路１０２ｂの基準電圧よりも高くなると（電池電圧Ｖ１３がＣＢ時期検出電圧よりも高くなると）、ＣＢ時期検出コンパレータ１０２の出力電圧はハイになり、バッテリ１３のＣＢ時期が検出される。論理回路１０７により、制御端子ＣＣＢの電圧もハイになる。
【００３２】
＜バッテリ１３の過放電検出における動作＞ここで、過放電検出電圧は、ＣＢ時期検出電圧よりも低くなっている。
【００３３】
バッテリ１３が放電し、電源端子ＶＤＤの電圧が低くなる。これに従い、分圧回路１０３ａの出力電圧も低くなって基準電圧回路１０３ｂの基準電圧よりも低くなると（電池電圧Ｖ１３が過放電検出電圧よりも低くなると）、過放電検出コンパレータ１０３の出力電圧はハイになり、バッテリ１３の過放電状態が検出される。すると、ＯＲ回路１０６の出力電圧もハイになる。容量３４及び論理回路１０７による遅延時間が経過すると、制御端子ＤＯの電圧もハイになる。
【００３４】
また、制御端子ＣＤＯの出力電圧がハイになると、他のバッテリでバッテリの過放電状態が検出されている。すると、ＯＲ回路１０６の出力電圧もハイになる。容量３４及び論理回路１０７による遅延時間が経過すると、制御端子ＤＯの電圧もハイになる。
【００３５】
次に、バッテリ１３とバッテリ２３とバッテリ３３との過充電検出電圧が等しく、バッテリ１３とバッテリ２３とバッテリ３３とのＣＢ時期検出電圧が等しく、前者の電圧が後者の電圧よりも高い場合のバッテリ装置の動作について説明する。図３は、時間に対する各バッテリの電圧を示すタイムチャートである。
【００３６】
＜時間Ｔ０＞充電器（図示せず）が端子ＥＢ＋と端子ＥＢ−との間に接続され、充電器がバッテリ１３とバッテリ２３とバッテリ３３とを充電し始める。よって、電池電圧Ｖ１３と電池電圧Ｖ２３と電池電圧Ｖ３３とが高くなる。
【００３７】
＜時間Ｔ１＞電池電圧Ｖ２３がバッテリ２３のＣＢ時期検出電圧以上になり、電圧Ｖｃｂ２０がハイになり、ＮＭＯＳトランジスタ２１がオンし、バッテリ２３は抵抗２２及びＮＭＯＳトランジスタ２１を介して放電する。つまり、バッテリ２３の充電速度が遅くなる。
【００３８】
＜時間Ｔ２＞上記と同様に、バッテリ１３の充電速度が遅くなる。
【００３９】
＜時間Ｔ３＞上記と同様に、バッテリ３３の充電速度が遅くなる。
【００４０】
＜時間Ｔ４＞電池電圧Ｖ２３がバッテリ２３の過充電検出電圧以上になる。
【００４１】
＜時間Ｔ５＞遅延時間ΔＴＣが、時間Ｔ４から時間Ｔ５までに経過する。充放電制御回路２０の制御端子ＣＯの電圧がハイになり、充放電制御回路３０の制御端子ＣＯの電圧もハイになる。すると、ＰＮＰバイポーラトランジスタ４０がオフし、ＮＭＯＳトランジスタ６０のゲート電圧Ｖｇ６０がローになり、ＮＭＯＳトランジスタ６０がオフする。よって、バッテリ１３は抵抗１２及びＮＭＯＳトランジスタ１１を介して放電し、バッテリ２３は抵抗２２及びＮＭＯＳトランジスタ２１を介して放電し、バッテリ３３は抵抗３２及びＮＭＯＳトランジスタ３１を介して放電していて、ＮＭＯＳトランジスタ６０の寄生ダイオードによって放電電流は流れるが、充電電流は流れなくなるので、電池電圧Ｖ１３と電池電圧Ｖ２３と電池電圧Ｖ３３とは低くなる。
【００４２】
＜時間Ｔ６＞電池電圧Ｖ３３がバッテリ３３のＣＢ時期検出解除電圧未満になり、電圧Ｖｃｂ３０がローになり、ＮＭＯＳトランジスタ３１がオフし、バッテリ３３は抵抗３２及びＮＭＯＳトランジスタ３１を介して放電しなくなる。よって、電池電圧Ｖ３３は、バッテリ３３のＣＢ時期検出解除電圧で一定になる。
【００４３】
＜時間Ｔ７＞上記と同様に、電池電圧Ｖ１３は、バッテリ１３のＣＢ時期検出解除電圧で一定になる。
【００４４】
＜時間Ｔ８＞上記と同様に、電池電圧Ｖ２３は、バッテリ２３のＣＢ時期検出解除電圧で一定になる。
【００４５】
次に、バッテリ１３とバッテリ３３との過充電検出電圧がバッテリ２３のＣＢ時期検出電圧と等しく、バッテリ１３とバッテリ３３とのＣＢ時期検出電圧がバッテリ２３の過充電検出電圧と等しく、前者の電圧が後者の電圧よりも高い場合のバッテリ装置の動作について説明する。図４は、時間に対する各バッテリの電圧を示すタイムチャートである。
【００４６】
＜時間Ｔ０＞充電器（図示せず）が端子ＥＢ＋と端子ＥＢ−との間に接続され、充電器がバッテリ１３とバッテリ２３とバッテリ３３とを充電し始める。よって、電池電圧Ｖ１３と電池電圧Ｖ２３と電池電圧Ｖ３３とが高くなる。
【００４７】
＜時間Ｔ１＞電池電圧Ｖ２３がバッテリ２３の過充電検出電圧以上になる。しかし、ＣＢ制御が行われていないので、充電停止の制御は行われない。
【００４８】
＜時間Ｔ２＞電池電圧Ｖ１３がバッテリ１３のＣＢ時期検出電圧以上になり、電圧Ｖｃｂ１０がハイになり、ＮＭＯＳトランジスタ１１がオンし、バッテリ１３は抵抗１２及びＮＭＯＳトランジスタ１１を介して放電する。つまり、バッテリ１３の充電速度が遅くなる。
【００４９】
＜時間Ｔ３＞上記と同様に、バッテリ２３の充電速度が遅くなる。なお、この時、電池電圧Ｖ２３がバッテリ２３の過充電検出電圧以上になったとみなされる。
【００５０】
＜時間Ｔ４＞上記と同様に、バッテリ３３の充電速度が遅くなる。
【００５１】
＜時間Ｔ５＞遅延時間ΔＴＣが、時間Ｔ４から時間Ｔ５までに経過する。充放電制御回路２０の制御端子ＣＯの電圧がハイになり、充放電制御回路３０の制御端子ＣＯの電圧もハイになる。すると、ＰＮＰバイポーラトランジスタ４０がオフし、ＮＭＯＳトランジスタ６０のゲート電圧Ｖｇ６０がローになり、ＮＭＯＳトランジスタ６０がオフする。よって、バッテリ１３は抵抗１２及びＮＭＯＳトランジスタ１１を介して放電し、バッテリ２３は抵抗２２及びＮＭＯＳトランジスタ２１を介して放電し、バッテリ３３は抵抗３２及びＮＭＯＳトランジスタ３１を介して放電していて、ＮＭＯＳトランジスタ６０の寄生ダイオードによって放電電流は流れるが、充電電流は流れなくなるので、電池電圧Ｖ１３と電池電圧Ｖ２３と電池電圧Ｖ３３とは低くなる。
【００５２】
＜時間Ｔ６＞電池電圧Ｖ３３がバッテリ３３のＣＢ時期検出解除電圧未満になり、電圧Ｖｃｂ３０がローになり、ＮＭＯＳトランジスタ３１がオフし、バッテリ３３は抵抗３２及びＮＭＯＳトランジスタ３１を介して放電しなくなる。よって、電池電圧Ｖ３３は、バッテリ３３のＣＢ時期検出解除電圧で一定になる。
【００５３】
＜時間Ｔ７＞上記と同様に、電池電圧Ｖ１３は、バッテリ１３のＣＢ時期検出解除電圧で一定になる。
【００５４】
＜時間Ｔ８＞上記と同様に、電池電圧Ｖ２３は、バッテリ２３のＣＢ時期検出解除電圧で一定になる。
【００５５】
このようにすると、充放電制御回路１０の大量生産時の製造ばらつきにより、ある充放電制御回路の過充電検出電圧がＣＢ時期検出電圧よりも低くなっても、ＣＢ時期の検出が各バッテリの充電の停止よりも先に行われる。つまり、ＣＢ制御の後、各バッテリの充電が停止する。よって、各バッテリの充電不足をより防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】バッテリ装置を示すブロック図である。
【図２】充放電制御回路を示すブロック図である。
【図３】時間に対する各バッテリの電圧を示すタイムチャートである。
【図４】時間に対する各バッテリの電圧を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１０……充放電制御回路 １０１……過充電検出コンパレータ
１０２……ＣＢ時期検出コンパレータ １０３……過放電検出コンパレータ
１０４……ＡＮＤ回路 １０５〜１０６……ＯＲ回路
１０７……論理回路 ＤＯ、ＣＯ、ＣＣＢ、ＣＤＯ、ＣＣＯ、ＣＴ……制御端子
ＶＤＤ……電源端子 ＶＳＳ……接地端子
１０１ａ〜１０３ａ……分圧回路 １０１ｂ〜１０３ｂ……基準電圧回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリの充放電を制御する充放電制御回路及びバッテリ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、様々な携帯型電子機器が普及している。
【０００３】
携帯型電子機器は、携帯型電子機器に電源電圧を供給するバッテリ装置を有し、バッテリ装置はバッテリ及びバッテリの充放電を制御する充放電制御回路を備える。
【０００４】
充放電制御回路では、バッテリが充電され、バッテリの電池電圧が高くなり、電池電圧が過充電検出電圧よりも高くなると、バッテリの過充電状態が検出される。その後、充電停止の制御が行われる。バッテリが充電され、バッテリの電池電圧が高くなり、電池電圧がセルバランス（ＣＢ）時期検出電圧よりも高くなると、バッテリのＣＢ時期が検出される。その後、ＣＢ制御が行われる。すると、充電時に一のバッテリの電池電圧が高くなって過充電状態になって他のバッテリが充電不足になることが、緩和される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−０８８８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、充放電制御回路の大量生産時の製造ばらつきにより、ある充放電制御回路の過充電検出電圧がＣＢ時期検出電圧よりも低くなってしまうことがある。すると、各バッテリの充電の停止がＣＢ時期の検出よりも先に行われてしまう。つまり、各バッテリの電池電圧がそれぞれ異なったまま、各バッテリの充電が停止してしまう。
【０００６】
よって、ＣＢ制御を確実に行い、各バッテリの充電不足をより防止できる充放電制御回路及びバッテリ装置が求められている。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、バッテリの充電不足をより防止できる充放電制御回路及びバッテリ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するため、バッテリの充放電を制御する充放電制御回路において、前記バッテリの過充電状態を検出する過充電検出回路と、前記バッテリの充電速度を遅く制御するセルバランス制御を行うセルバランス時期を検出するセルバランス時期検出回路と、前記セルバランス時期が検出されている時に前記バッテリの過充電状態が検出されると、前記バッテリの充電が停止するように、前記バッテリの充電経路に設けられる充電停止用スイッチをオフに制御する制御回路と、を備えることを特徴とする充放電制御回路を提供する。
【０００９】
また、本発明は、上記課題を解決するため、複数のバッテリ、及び、複数の前記バッテリの充放電をそれぞれ制御する複数の充放電制御回路を備えるバッテリ装置において、前記バッテリの過充電状態を検出する過充電検出回路と、セルバランス制御用スイッチをオンさせて前記バッテリを放電させることによって前記バッテリの充電速度を遅く制御するセルバランス制御を行うセルバランス時期を検出するセルバランス時期検出回路と、前記セルバランス時期が検出されている時に前記バッテリの過充電状態が検出されると、充電停止用スイッチがオフして前記バッテリの充電が停止するように、前記充電停止用スイッチをオフに制御する制御回路と、を有する複数の前記充放電制御回路と、さらに、複数の前記バッテリと、前記バッテリに並列接続する複数の前記セルバランス制御用スイッチと、前記バッテリの充電経路に設けられる前記充電停止用スイッチと、を備えることを特徴とするバッテリ装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、充放電制御回路の大量生産時の製造ばらつきにより、ある充放電制御回路の過充電検出電圧がセルバランス時期検出電圧よりも低くなっても、セルバランス時期の検出が各バッテリの充電の停止よりも先に行われる。つまり、セルバランス制御の後、各バッテリの充電が停止する。よって、各バッテリの充電不足をより防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１２】
まず、バッテリ装置の構成について説明する。図１は、バッテリ装置を示すブロック図である。
【００１３】
バッテリ装置は、充放電制御回路１０、ＮＭＯＳトランジスタ（セルバランス（ＣＢ）制御用スイッチ）１１、抵抗１２及びバッテリ１３を備える。バッテリ装置は、充放電制御回路２０、ＮＭＯＳトランジスタ（ＣＢ制御用スイッチ）２１、抵抗２２及びバッテリ２３を備える。バッテリ装置は、充放電制御回路３０、ＮＭＯＳトランジスタ（ＣＢ制御用スイッチ）３１、抵抗３２、バッテリ３３及び容量３４を備える。バッテリ装置は、ＰＮＰバイポーラトランジスタ４０、ＰＮＰバイポーラトランジスタ５０、ＮＭＯＳトランジスタ（充電停止用スイッチ）６０、ＮＭＯＳトランジスタ（放電停止用スイッチ）７０、抵抗８０及び抵抗９０を備える。また、バッテリ装置は、端子ＥＢ＋及び端子ＥＢ−を備える。
【００１４】
ＮＭＯＳトランジスタ６０及びＮＭＯＳトランジスタ７０は、バッテリ１３の負極端子と端子ＥＢ−との間に順番に設けられる。つまり、ＮＭＯＳトランジスタ６０及びＮＭＯＳトランジスタ７０は、バッテリ３３とバッテリ２３とバッテリ１３との充放電経路に設けられる。バッテリ３３とバッテリ２３とバッテリ１３とは、端子ＥＢ＋と端子ＥＢ−との間に順番に設けられる。充電時に、端子ＥＢ＋と端子ＥＢ−との間に充電器（図示せず）が接続される。放電時に、端子ＥＢ＋と端子ＥＢ−との間に負荷（図示せず）が接続される。
【００１５】
充放電制御回路１０は、電源端子ＶＤＤをバッテリ１３の正極端子に接続され、接地端子ＶＳＳをバッテリ１３の負極端子に接続され、制御端子ＣＣＢをＮＭＯＳトランジスタ１１のゲートに接続され、制御端子ＣＯを充放電制御回路２０の制御端子ＣＣＯに接続され、制御端子ＤＯを充放電制御回路２０の制御端子ＣＤＯに接続される。また、充放電制御回路１０は、制御端子ＣＣＯ及び制御端子ＣＤＯをバッテリ１３の負極端子に設けられる。充放電制御回路２０は、電源端子ＶＤＤをバッテリ２３の正極端子に接続され、接地端子ＶＳＳをバッテリ２３の負極端子に接続され、制御端子ＣＣＢをＮＭＯＳトランジスタ２１のゲートに接続され、制御端子ＣＯを充放電制御回路３０の制御端子ＣＣＯに接続され、制御端子ＤＯを充放電制御回路３０の制御端子ＣＤＯに接続される。充放電制御回路３０は、電源端子ＶＤＤをバッテリ３３の正極端子に接続され、接地端子ＶＳＳをバッテリ３３の負極端子に接続され、制御端子ＣＣＢをＮＭＯＳトランジスタ３１のゲートに接続され、制御端子ＣＯをＰＮＰバイポーラトランジスタ４０のベースに設けられ、制御端子ＤＯをＰＮＰバイポーラトランジスタ５０のベースに設けられる。また、充放電制御回路３０は、制御端子ＣＴをバッテリ３３の負極端子に容量３４を介して接続される。
【００１６】
ＮＭＯＳトランジスタ１１は、ソースをバッテリ１３の負極端子に接続され、ドレインをバッテリ１３の正極端子に抵抗１２を介して接続される。つまり、ＮＭＯＳトランジスタ１１は、バッテリ１３に並列接続する。ＮＭＯＳトランジスタ２１は、ソースをバッテリ２３の負極端子に接続され、ドレインをバッテリ２３の正極端子に抵抗２２を介して接続される。つまり、ＮＭＯＳトランジスタ２１は、バッテリ２３に並列接続する。ＮＭＯＳトランジスタ３１は、ソースをバッテリ３３の負極端子に接続され、ドレインをバッテリ３３の正極端子に抵抗３２を介して接続される。つまり、ＮＭＯＳトランジスタ３１は、バッテリ３３に並列接続する。
【００１７】
ＰＮＰバイポーラトランジスタ４０は、エミッタを端子ＥＢ＋に接続され、コレクタをＮＭＯＳトランジスタ６０のゲートに接続され、さらに、コレクタを端子ＥＢ−に抵抗８０を介して接続される。ＰＮＰバイポーラトランジスタ５０は、エミッタを端子ＥＢ＋に接続され、コレクタをＮＭＯＳトランジスタ７０のゲートに接続され、さらに、コレクタをバッテリ１３の負極端子に抵抗９０を介して接続される。
【００１８】
次に、充放電制御回路１０の構成について説明する。図２は、充放電制御回路を示すブロック図である。
【００１９】
充放電制御回路１０は、分圧回路１０１ａ〜１０３ａ、基準電圧回路１０１ｂ〜１０３ｂ、過充電検出コンパレータ１０１、ＣＢ時期検出コンパレータ１０２、過放電検出コンパレータ１０３、ＡＮＤ回路１０４、ＯＲ回路１０５〜１０６及び論理回路１０７を備える。また、充放電制御回路１０は、制御端子ＤＯ、制御端子ＣＯ、制御端子ＣＣＢ、制御端子ＣＤＯ、制御端子ＣＣＯ、制御端子ＣＴ、電源端子ＶＤＤ及び接地端子ＶＳＳを備える。
【００２０】
ここで、分圧回路１０１ａと基準電圧回路１０１ｂと過充電検出コンパレータ１０１とは、過充電検出回路を構成する。分圧回路１０２ａと基準電圧回路１０２ｂとＣＢ時期検出コンパレータ１０２とは、ＣＢ時期検出回路を構成する。分圧回路１０３ａと基準電圧回路１０３ｂと過放電検出コンパレータ１０３とは、過放電検出回路を構成する。ＡＮＤ回路１０４とＯＲ回路１０５〜１０６と論理回路１０７とは、制御回路を構成する。
【００２１】
過充電検出回路は、バッテリ１３の過充電状態を検出する。ＣＢ時期検出回路は、ＮＭＯＳトランジスタ１１をオンさせてバッテリ１３を放電させることによってバッテリ１３の充電速度を遅く制御するＣＢ制御を行うＣＢ時期を検出する。過放電検出回路は、バッテリ１３の過放電状態を検出する。制御回路は、ＣＢ時期が検出されている時にバッテリ１３の過充電状態が検出されると、ＮＭＯＳトランジスタ６０がオフしてバッテリ１３の充電が停止するように、ＮＭＯＳトランジスタ６０をオフに制御する。
【００２２】
分圧回路１０１ａ〜１０３ａは、電源端子ＶＤＤと接地端子ＶＳＳとの間に設けられる。基準電圧回路１０１ｂは、過充電検出コンパレータ１０１の反転入力端子と接地端子ＶＳＳとの間に設けられる。基準電圧回路１０２ｂは、ＣＢ時期検出コンパレータ１０２の反転入力端子と接地端子ＶＳＳとの間に設けられる。基準電圧回路１０３ｂは、過放電検出コンパレータ１０３の非反転入力端子と接地端子ＶＳＳとの間に設けられる。過充電検出コンパレータ１０１は、非反転入力端子を分圧回路１０１ａの出力端子に接続され、出力端子をＡＮＤ回路１０４の第一入力端子に接続される。ＣＢ時期検出コンパレータ１０２は、非反転入力端子を分圧回路１０２ａの出力端子に接続され、出力端子をＡＮＤ回路１０４の第二入力端子及び論理回路１０７の第二入力端子に接続される。過放電検出コンパレータ１０３は、反転入力端子を分圧回路１０３ａの出力端子に接続され、出力端子をＯＲ回路１０６の第一入力端子に接続される。ＡＮＤ回路１０４は、出力端子をＯＲ回路１０５の第一入力端子に接続される。ＯＲ回路１０５は、第二入力端子を制御端子ＣＣＯに接続され、出力端子を論理回路１０７の第一入力端子に接続される。ＯＲ回路１０６は、第二入力端子を制御端子ＣＤＯに接続され、出力端子を論理回路１０７の第三入力端子に接続される。論理回路１０７は、第四入力端子を制御端子ＣＴに接続され、第一出力端子を制御端子ＣＯに接続され、第二出力端子を制御端子ＣＣＢに接続され、第三出力端子を制御端子ＤＯに接続される。
【００２３】
次に、バッテリ装置の動作について説明する。
【００２４】
＜バッテリ１３の過充電検出における動作＞ＣＢ制御が行われていて、バッテリ１３が過充電状態になり、遅延時間ΔＴＣが経過すると、充放電制御回路１０の制御端子ＣＯの電圧はハイになる。すると、充放電制御回路２０の制御端子ＣＯの電圧もハイになり、充放電制御回路３０の制御端子ＣＯの電圧もハイになる。すると、ＰＮＰバイポーラトランジスタ４０がオフし、ＮＭＯＳトランジスタ６０のゲート電圧Ｖｇ６０が抵抗８０によってプルダウンされてローになり、ＮＭＯＳトランジスタ６０がオフする。よって、ＮＭＯＳトランジスタ６０の寄生ダイオードによって放電電流は流れるが、充電電流は流れなくなる。つまり、充電停止の制御が行われる。
【００２５】
＜バッテリ１３のＣＢ時期検出における動作＞バッテリ１３がＣＢ時期になると、充放電制御回路１０の制御端子ＣＣＢの電圧はハイになる。すると、ＮＭＯＳトランジスタ１１がオンする。よって、バッテリ１３は、抵抗１２及びＮＭＯＳトランジスタ１１を介して放電する。つまり、ＣＢ制御が行われる。すると、充電時にバッテリ１３の電池電圧Ｖ１３が高くなって過充電状態になって他のバッテリが充電不足になることが、緩和される。
【００２６】
＜バッテリ１３の過放電検出における動作＞バッテリ１３が過放電状態になり、遅延時間が経過すると、充放電制御回路１０の制御端子ＤＯの電圧はハイになる。すると、充放電制御回路２０の制御端子ＤＯの電圧もハイになり、充放電制御回路３０の制御端子ＤＯの電圧もハイになる。すると、ＰＮＰバイポーラトランジスタ５０がオフし、ＮＭＯＳトランジスタ７０のゲート電圧が抵抗９０によってプルダウンされてローになり、ＮＭＯＳトランジスタ７０がオフする。よって、ＮＭＯＳトランジスタ７０の寄生ダイオードによって充電電流は流れるが、放電電流は流れなくなる。つまり、放電停止の制御が行われる。
【００２７】
次に、充放電制御回路１０の動作について説明する。
【００２８】
＜バッテリ１３の過充電検出における動作＞バッテリ１３が充電され、電源端子ＶＤＤの電圧が高くなる。これに従い、分圧回路１０１ａの出力電圧も高くなって基準電圧回路１０１ｂの基準電圧よりも高くなると（電池電圧Ｖ１３が過充電検出電圧よりも高くなると）、過充電検出コンパレータ１０１の出力電圧はハイになり、バッテリ１３の過充電状態が検出される。この時、ＣＢ時期検出コンパレータ１０２の出力電圧がハイであり、ＣＢ制御が行われている場合のみ、ＡＮＤ回路１０４の出力電圧がハイになり、ＯＲ回路１０５の出力電圧もハイになる。容量３４及び論理回路１０７による遅延時間ΔＴＣが経過すると、制御端子ＣＯの電圧もハイになる。つまり、ＣＢ制御が行われている場合のみ、制御端子ＣＯの電圧はハイになる。
【００２９】
また、制御端子ＣＣＯの出力電圧がハイになると、他のバッテリでバッテリの過充電状態が検出されている。この時、ＣＢ時期検出コンパレータ１０２の出力電圧がハイであり、ＣＢ制御が行われている場合のみ、ＡＮＤ回路１０４の出力電圧がハイになり、ＯＲ回路１０５の出力電圧もハイになる。容量３４及び論理回路１０７による遅延時間ΔＴＣが経過すると、制御端子ＣＯの電圧もハイになる。つまり、ＣＢ制御が行われている場合のみ、制御端子ＣＯの電圧はハイになる。
【００３０】
＜バッテリ１３のＣＢ時期検出における動作＞ここで、ＣＢ時期検出電圧は、過充電検出電圧よりも低くなっている。
【００３１】
バッテリ１３が充電され、電源端子ＶＤＤの電圧が高くなる。これに従い、分圧回路１０２ａの出力電圧も高くなって基準電圧回路１０２ｂの基準電圧よりも高くなると（電池電圧Ｖ１３がＣＢ時期検出電圧よりも高くなると）、ＣＢ時期検出コンパレータ１０２の出力電圧はハイになり、バッテリ１３のＣＢ時期が検出される。論理回路１０７により、制御端子ＣＣＢの電圧もハイになる。
【００３２】
＜バッテリ１３の過放電検出における動作＞ここで、過放電検出電圧は、ＣＢ時期検出電圧よりも低くなっている。
【００３３】
バッテリ１３が放電し、電源端子ＶＤＤの電圧が低くなる。これに従い、分圧回路１０３ａの出力電圧も低くなって基準電圧回路１０３ｂの基準電圧よりも低くなると（電池電圧Ｖ１３が過放電検出電圧よりも低くなると）、過放電検出コンパレータ１０３の出力電圧はハイになり、バッテリ１３の過放電状態が検出される。すると、ＯＲ回路１０６の出力電圧もハイになる。容量３４及び論理回路１０７による遅延時間が経過すると、制御端子ＤＯの電圧もハイになる。
【００３４】
また、制御端子ＣＤＯの出力電圧がハイになると、他のバッテリでバッテリの過放電状態が検出されている。すると、ＯＲ回路１０６の出力電圧もハイになる。容量３４及び論理回路１０７による遅延時間が経過すると、制御端子ＤＯの電圧もハイになる。
【００３５】
次に、バッテリ１３とバッテリ２３とバッテリ３３との過充電検出電圧が等しく、バッテリ１３とバッテリ２３とバッテリ３３とのＣＢ時期検出電圧が等しく、前者の電圧が後者の電圧よりも高い場合のバッテリ装置の動作について説明する。図３は、時間に対する各バッテリの電圧を示すタイムチャートである。
【００３６】
＜時間Ｔ０＞充電器（図示せず）が端子ＥＢ＋と端子ＥＢ−との間に接続され、充電器がバッテリ１３とバッテリ２３とバッテリ３３とを充電し始める。よって、電池電圧Ｖ１３と電池電圧Ｖ２３と電池電圧Ｖ３３とが高くなる。
【００３７】
＜時間Ｔ１＞電池電圧Ｖ２３がバッテリ２３のＣＢ時期検出電圧以上になり、電圧Ｖｃｂ２０がハイになり、ＮＭＯＳトランジスタ２１がオンし、バッテリ２３は抵抗２２及びＮＭＯＳトランジスタ２１を介して放電する。つまり、バッテリ２３の充電速度が遅くなる。
【００３８】
＜時間Ｔ２＞上記と同様に、バッテリ１３の充電速度が遅くなる。
【００３９】
＜時間Ｔ３＞上記と同様に、バッテリ３３の充電速度が遅くなる。
【００４０】
＜時間Ｔ４＞電池電圧Ｖ２３がバッテリ２３の過充電検出電圧以上になる。
【００４１】
＜時間Ｔ５＞遅延時間ΔＴＣが、時間Ｔ４から時間Ｔ５までに経過する。充放電制御回路２０の制御端子ＣＯの電圧がハイになり、充放電制御回路３０の制御端子ＣＯの電圧もハイになる。すると、ＰＮＰバイポーラトランジスタ４０がオフし、ＮＭＯＳトランジスタ６０のゲート電圧Ｖｇ６０がローになり、ＮＭＯＳトランジスタ６０がオフする。よって、バッテリ１３は抵抗１２及びＮＭＯＳトランジスタ１１を介して放電し、バッテリ２３は抵抗２２及びＮＭＯＳトランジスタ２１を介して放電し、バッテリ３３は抵抗３２及びＮＭＯＳトランジスタ３１を介して放電していて、ＮＭＯＳトランジスタ６０の寄生ダイオードによって放電電流は流れるが、充電電流は流れなくなるので、電池電圧Ｖ１３と電池電圧Ｖ２３と電池電圧Ｖ３３とは低くなる。
【００４２】
＜時間Ｔ６＞電池電圧Ｖ３３がバッテリ３３のＣＢ時期検出解除電圧未満になり、電圧Ｖｃｂ３０がローになり、ＮＭＯＳトランジスタ３１がオフし、バッテリ３３は抵抗３２及びＮＭＯＳトランジスタ３１を介して放電しなくなる。よって、電池電圧Ｖ３３は、バッテリ３３のＣＢ時期検出解除電圧で一定になる。
【００４３】
＜時間Ｔ７＞上記と同様に、電池電圧Ｖ１３は、バッテリ１３のＣＢ時期検出解除電圧で一定になる。
【００４４】
＜時間Ｔ８＞上記と同様に、電池電圧Ｖ２３は、バッテリ２３のＣＢ時期検出解除電圧で一定になる。
【００４５】
次に、バッテリ１３とバッテリ３３との過充電検出電圧がバッテリ２３のＣＢ時期検出電圧と等しく、バッテリ１３とバッテリ３３とのＣＢ時期検出電圧がバッテリ２３の過充電検出電圧と等しく、前者の電圧が後者の電圧よりも高い場合のバッテリ装置の動作について説明する。図４は、時間に対する各バッテリの電圧を示すタイムチャートである。
【００４６】
＜時間Ｔ０＞充電器（図示せず）が端子ＥＢ＋と端子ＥＢ−との間に接続され、充電器がバッテリ１３とバッテリ２３とバッテリ３３とを充電し始める。よって、電池電圧Ｖ１３と電池電圧Ｖ２３と電池電圧Ｖ３３とが高くなる。
【００４７】
＜時間Ｔ１＞電池電圧Ｖ２３がバッテリ２３の過充電検出電圧以上になる。しかし、ＣＢ制御が行われていないので、充電停止の制御は行われない。
【００４８】
＜時間Ｔ２＞電池電圧Ｖ１３がバッテリ１３のＣＢ時期検出電圧以上になり、電圧Ｖｃｂ１０がハイになり、ＮＭＯＳトランジスタ１１がオンし、バッテリ１３は抵抗１２及びＮＭＯＳトランジスタ１１を介して放電する。つまり、バッテリ１３の充電速度が遅くなる。
【００４９】
＜時間Ｔ３＞上記と同様に、バッテリ２３の充電速度が遅くなる。なお、この時、電池電圧Ｖ２３がバッテリ２３の過充電検出電圧以上になったとみなされる。
【００５０】
＜時間Ｔ４＞上記と同様に、バッテリ３３の充電速度が遅くなる。
【００５１】
＜時間Ｔ５＞遅延時間ΔＴＣが、時間Ｔ４から時間Ｔ５までに経過する。充放電制御回路２０の制御端子ＣＯの電圧がハイになり、充放電制御回路３０の制御端子ＣＯの電圧もハイになる。すると、ＰＮＰバイポーラトランジスタ４０がオフし、ＮＭＯＳトランジスタ６０のゲート電圧Ｖｇ６０がローになり、ＮＭＯＳトランジスタ６０がオフする。よって、バッテリ１３は抵抗１２及びＮＭＯＳトランジスタ１１を介して放電し、バッテリ２３は抵抗２２及びＮＭＯＳトランジスタ２１を介して放電し、バッテリ３３は抵抗３２及びＮＭＯＳトランジスタ３１を介して放電していて、ＮＭＯＳトランジスタ６０の寄生ダイオードによって放電電流は流れるが、充電電流は流れなくなるので、電池電圧Ｖ１３と電池電圧Ｖ２３と電池電圧Ｖ３３とは低くなる。
【００５２】
＜時間Ｔ６＞電池電圧Ｖ３３がバッテリ３３のＣＢ時期検出解除電圧未満になり、電圧Ｖｃｂ３０がローになり、ＮＭＯＳトランジスタ３１がオフし、バッテリ３３は抵抗３２及びＮＭＯＳトランジスタ３１を介して放電しなくなる。よって、電池電圧Ｖ３３は、バッテリ３３のＣＢ時期検出解除電圧で一定になる。
【００５３】
＜時間Ｔ７＞上記と同様に、電池電圧Ｖ１３は、バッテリ１３のＣＢ時期検出解除電圧で一定になる。
【００５４】
＜時間Ｔ８＞上記と同様に、電池電圧Ｖ２３は、バッテリ２３のＣＢ時期検出解除電圧で一定になる。
【００５５】
このようにすると、充放電制御回路１０の大量生産時の製造ばらつきにより、ある充放電制御回路の過充電検出電圧がＣＢ時期検出電圧よりも低くなっても、ＣＢ時期の検出が各バッテリの充電の停止よりも先に行われる。つまり、ＣＢ制御の後、各バッテリの充電が停止する。よって、各バッテリの充電不足をより防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】バッテリ装置を示すブロック図である。
【図２】充放電制御回路を示すブロック図である。
【図３】時間に対する各バッテリの電圧を示すタイムチャートである。
【図４】時間に対する各バッテリの電圧を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１０……充放電制御回路 １０１……過充電検出コンパレータ
１０２……ＣＢ時期検出コンパレータ １０３……過放電検出コンパレータ
１０４……ＡＮＤ回路 １０５〜１０６……ＯＲ回路
１０７……論理回路 ＤＯ、ＣＯ、ＣＣＢ、ＣＤＯ、ＣＣＯ、ＣＴ……制御端子
ＶＤＤ……電源端子 ＶＳＳ……接地端子
１０１ａ〜１０３ａ……分圧回路 １０１ｂ〜１０３ｂ……基準電圧回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリの充放電を制御する充放電制御回路において、
前記バッテリの過充電状態を検出する過充電検出回路と、
前記バッテリの充電速度を遅く制御するセルバランス制御を行うセルバランス時期を検出するセルバランス時期検出回路と、
前記セルバランス時期が検出されている時に前記バッテリの過充電状態が検出されると、前記バッテリの充電が停止するように、前記バッテリの充電経路に設けられる充電停止用スイッチをオフに制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする充放電制御回路。
【請求項２】
複数のバッテリ、及び、複数の前記バッテリの充放電をそれぞれ制御する複数の充放電制御回路を備えるバッテリ装置において、
前記バッテリの過充電状態を検出する過充電検出回路と、
セルバランス制御用スイッチをオンさせて前記バッテリを放電させることによって前記バッテリの充電速度を遅く制御するセルバランス制御を行うセルバランス時期を検出するセルバランス時期検出回路と、
前記セルバランス時期が検出されている時に前記バッテリの過充電状態が検出されると、充電停止用スイッチがオフして前記バッテリの充電が停止するように、前記充電停止用スイッチをオフに制御する制御回路と、を有する複数の前記充放電制御回路と、
さらに、
複数の前記バッテリと、
前記バッテリに並列接続する複数の前記セルバランス制御用スイッチと、
前記バッテリの充電経路に設けられる前記充電停止用スイッチと、
を備えることを特徴とするバッテリ装置。
【請求項１】
バッテリの充放電を制御する充放電制御回路において、
前記バッテリの過充電状態を検出する過充電検出回路と、
前記バッテリの充電速度を遅く制御するセルバランス制御を行うセルバランス時期を検出するセルバランス時期検出回路と、
前記セルバランス時期が検出されている時に前記バッテリの過充電状態が検出されると、前記バッテリの充電が停止するように、前記バッテリの充電経路に設けられる充電停止用スイッチをオフに制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする充放電制御回路。
【請求項２】
複数のバッテリ、及び、複数の前記バッテリの充放電をそれぞれ制御する複数の充放電制御回路を備えるバッテリ装置において、
前記バッテリの過充電状態を検出する過充電検出回路と、
セルバランス制御用スイッチをオンさせて前記バッテリを放電させることによって前記バッテリの充電速度を遅く制御するセルバランス制御を行うセルバランス時期を検出するセルバランス時期検出回路と、
前記セルバランス時期が検出されている時に前記バッテリの過充電状態が検出されると、充電停止用スイッチがオフして前記バッテリの充電が停止するように、前記充電停止用スイッチをオフに制御する制御回路と、を有する複数の前記充放電制御回路と、
さらに、
複数の前記バッテリと、
前記バッテリに並列接続する複数の前記セルバランス制御用スイッチと、
前記バッテリの充電経路に設けられる前記充電停止用スイッチと、
を備えることを特徴とするバッテリ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２５４００８（Ｐ２００９−２５４００８Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９４８８５（Ｐ２００８−９４８８５）
【出願日】平成２０年４月１日（２００８．４．１）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１日（２００８．４．１）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
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