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JP7220264B1 - Cell balance circuit, cell balance device, charge/discharge control circuit, charge/discharge control device, and battery device - Google Patents

Cell balance circuit, cell balance device, charge/discharge control circuit, charge/discharge control device, and battery device Download PDF

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JP7220264B1 JP2021149059A JP2021149059A JP7220264B1 JP 7220264 B1 JP7220264 B1 JP 7220264B1 JP 2021149059 A JP2021149059 A JP 2021149059A JP 2021149059 A JP2021149059 A JP 2021149059A JP 7220264 B1 JP7220264 B1 JP 7220264B1
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Abstract

【課題】セルバランス動作に伴うエネルギロスを低減したセルバランス回路等を提供する。【解決手段】セルバランス回路15は、正極から負極に向かって第1セルから第n(nは複数)セルまでが順に直列に接続された組電池を含む二次電池に並列に接続され、n個のセルの個々の電圧を調整する回路であって、n個のセルと各々接続される経路をそれぞれ開閉可能なスイッチ回路16と、スイッチ回路16を介して第1セルから第nセルとそれぞれ接続されるセル放電抵抗としてのデプレッション型FET17とを備える。スイッチ回路16は、充電器が外部端子に接続されていない充電器非接続状態であること及び二次電池から負荷となる機器へ放電されていることの少なくとも一方が検出されると、第1セルから第nセルの各々をデプレッション型FET17と非接続なセルバランス停止状態に切り替える。【選択図】図3A cell balance circuit and the like in which energy loss associated with cell balance operation is reduced is provided. A cell balance circuit (15) is connected in parallel to a secondary battery including an assembled battery in which a first cell to an nth (n is a plurality) cells are connected in series from a positive electrode to a negative electrode, and n cells are connected in parallel. a switch circuit 16 that can open and close paths connected to each of the n cells; and a depletion type FET 17 as a connected cell discharge resistor. The switch circuit 16 switches the first cell when at least one of the charger non-connected state in which the charger is not connected to the external terminal and the discharge from the secondary battery to the load device is detected. to n-th cells are switched to a cell balance stop state in which they are not connected to the depletion type FET 17 . [Selection drawing] Fig. 3

Description

本発明は、セルバランス回路、セルバランス装置、充放電制御回路、充放電制御装置及びバッテリ装置に関する。 The present invention relates to a cell balance circuit, a cell balance device, a charge/discharge control circuit, a charge/discharge control device, and a battery device.

充放電可能な二次電池の電池セルを複数個直列に接続されて構成される組電池がある。二次電池としての組電池は、何度も充放電を繰り返すうちに、その各電池セルの電圧にズレが生じてくる。組電池において、各電池セルの電圧が大きく異なっていると、組電池を充電した際に電圧の高い電池セルがすぐに過充電となり充電停止、放電した際に電圧の低い電池セルがすぐに過放電となり放電停止し充電も放電も少ししかできなくなってしまうおそれがある。そのため、組電池においては、各電池セルの電圧が略均一となるように調整されることが好ましい。 There is an assembled battery configured by connecting a plurality of rechargeable secondary battery cells in series. In the assembled battery as a secondary battery, the voltage of each battery cell becomes different as the charging and discharging are repeated many times. In an assembled battery, if the voltages of each battery cell are significantly different, when the assembled battery is charged, the battery cell with the higher voltage will be overcharged and charging will stop, and when the battery is discharged, the battery cell with the lower voltage will be overcharged. There is a risk that the battery will discharge and stop discharging, and that charging and discharging will only be possible for a short period of time. Therefore, in the assembled battery, it is preferable that the voltage of each battery cell is adjusted to be substantially uniform.

そこで、電池セル間の電圧のズレを所定範囲内に抑える観点から、組電池内の電池セル間の電圧を揃えるように動作(以下、「セルバランス動作」とする)させるセルバランス技術がある(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, from the viewpoint of suppressing the voltage deviation between battery cells within a predetermined range, there is a cell balancing technology that operates (hereinafter referred to as "cell balancing operation") to equalize the voltages between battery cells in the assembled battery ( For example, see Patent Document 1).

特許文献1に開示されるセルバランス動作は、相対的に電圧の高い電池セルから放電経路を通して電流を流す動作である。このセルバランス動作では、相対的に電圧の高い電池セルを放電させることによって、他の相対的に電圧の低い電池セルの電圧に電圧を揃えている。特許文献1に開示される充放電制御回路では、最大電圧の電池セルと最小電圧の電池セルとの電圧差が所定範囲内に収まるまでセルバランス動作が行われる。 The cell balance operation disclosed in Patent Literature 1 is an operation in which a current flows through a discharge path from a battery cell with a relatively high voltage. In this cell balancing operation, by discharging a battery cell with a relatively high voltage, the voltage is aligned with the voltage of other battery cells with a relatively low voltage. In the charge/discharge control circuit disclosed in Patent Document 1, the cell balancing operation is performed until the voltage difference between the battery cell with the maximum voltage and the battery cell with the minimum voltage falls within a predetermined range.

特開2020-124094号公報JP 2020-124094 A

しかしながら、上述したセルバランス動作をする従来のセルバランス装置では、最大電圧の電池セルと最小電圧の電池セルとの電圧差が所定範囲内に収まっていない場合はセルバランス動作を行い続け、個々の電池セルが過充電であるか否か等の電池の状態や充電器が接続されているか否か、組電池から機器への放電がなされているか否か、については考慮されていない。従って、上述した従来のセルバランス装置では、電池の状態又は充電器や負荷となる機器との接続の如何に応じたセルバランス動作をすることができず、省エネルギの観点から改善の余地がある。 However, in the above-described conventional cell balancing device that performs the cell balancing operation, if the voltage difference between the battery cell with the maximum voltage and the battery cell with the minimum voltage is not within a predetermined range, the cell balancing operation is continued and the individual No consideration is given to the state of the battery, such as whether the battery cell is overcharged, whether the charger is connected, or whether the assembled battery is discharging to the device. Therefore, in the conventional cell balancing device described above, the cell balancing operation cannot be performed according to the state of the battery or the connection with the charger or the load device, and there is room for improvement from the viewpoint of energy saving. .

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、セルバランス動作に伴うエネルギロスを低減したセルバランス回路、セルバランス装置、充放電制御回路、充放電制御装置及びバッテリ装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a cell balancing circuit, a cell balancing device, a charging/discharging control circuit, a charging/discharging control device, and a battery device that reduce the energy loss accompanying the cell balancing operation. With the goal.

本発明に係るセルバランス回路は、上述した課題を解決するため、2以上の自然数nを直列に接続される個数として、正極から負極に向かって第1セルから第nセルまでが順に直列に接続された組電池を含む二次電池に並列に接続され、前記第1セルから第nセルまでのn個のセルの個々の電圧を調整する回路であって、n個の前記セルについて、それぞれ、自己の正極端子と自己の負極端子とを接続する経路内に少なくとも1個のスイッチを含み、前記少なくとも1個のスイッチに供給される制御信号に基づいてn個の経路をそれぞれ開閉可能なスイッチ回路と、前記スイッチ回路を介して前記第1セルから第nセルまでのn個のセルとそれぞれ接続されるセル放電抵抗と、を備え、n以下の自然数であるkを、前記正極から前記負極に向かって直列に接続されるセルの順番とする場合、前記スイッチ回路は、前記二次電池から外部正極端子及び外部負極端子に接続された負荷となる機器へ放電されていることが検出されると、供給される前記制御信号に基づいて、前記第1セルから前記第nセルの各々を前記セル放電抵抗と非接続なセルバランス停止状態に切り替わるとともに、前記正極から前記負極に向かってk番目のセルである第kセルの電圧が過充電保護の動作を開始する過充電検出電圧以上であること及び前記二次電池を充電する充電器が前記外部正極端子及び前記外部負極端子に接続されている充電器接続状態であること並びに前記過充電検出電圧以上であること及び前記二次電池から前記負荷となる機器へ放電が開始されていないことの何れか一方が検出されると、供給される前記制御信号に基づいて、前記第kセルを前記セル放電抵抗を介して放電させる第kセル放電状態に切り替わることを特徴とする。
また、本発明に係るセルバランス装置、充放電制御回路、充放電制御装置及びバッテリ装置は、上述した課題を解決するため、前記セルバランス回路を備える。
In the cell balance circuit according to the present invention, in order to solve the above-described problems, the first cell to the n-th cell are connected in series from the positive electrode to the negative electrode, where n is a natural number of 2 or more, and the number of cells to be connected in series is n. A circuit that is connected in parallel to a secondary battery including a assembled battery and adjusts the individual voltages of n cells from the first cell to the n-th cell, wherein each of the n cells: A switch circuit including at least one switch in a path connecting its own positive terminal and its own negative terminal, and capable of opening and closing each of the n paths based on a control signal supplied to the at least one switch and cell discharge resistors respectively connected to the n cells from the first cell to the n-th cell via the switch circuit, and k, which is a natural number equal to or less than n, is connected from the positive electrode to the negative electrode. In the case where the cells are connected in series toward each other, the switch circuit detects that the secondary battery is discharging to the load device connected to the external positive electrode terminal and the external negative electrode terminal. , based on the supplied control signal, each of the first cell to the n-th cell is switched to a cell balance stop state in which the cell discharge resistor is not connected, and the k-th cell is switched from the positive electrode to the negative electrode. The voltage of the k-th cell, which is a cell, is equal to or higher than the overcharge detection voltage at which the overcharge protection operation is started, and the charger for charging the secondary battery is connected to the external positive terminal and the external negative terminal. When any one of the charger connected state, the overcharge detection voltage or higher, and the discharge from the secondary battery to the load device being not started is detected, the It is characterized by switching to a k-th cell discharge state in which the k-th cell is discharged through the cell discharge resistor based on a control signal.
Further, a cell balance device, a charge/discharge control circuit, a charge/discharge control device, and a battery device according to the present invention include the cell balance circuit in order to solve the above-described problems.

本発明によれば、セルバランス動作に伴うエネルギロスを低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the energy loss accompanying cell balance operation|movement can be reduced.

本発明の第1の実施形態に係るセルバランス回路、充放電制御回路、充放電制御装置及びバッテリ装置の構成例を示す概略図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the schematic which shows the structural example of the cell balance circuit, charge/discharge control circuit, charge/discharge control apparatus, and battery apparatus which concern on the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施形態に係る充放電制御回路の詳細な構成例を示す概略図である。2 is a schematic diagram showing a detailed configuration example of a charge/discharge control circuit according to the first embodiment; FIG. 第1の実施形態に係るセルバランス回路の詳細な構成例を示す概略図である。3 is a schematic diagram showing a detailed configuration example of a cell balance circuit according to the first embodiment; FIG. 本発明の第2の実施形態に係るセルバランス回路、セルバランス装置、充放電制御回路、充放電制御装置及びバッテリ装置の構成例を示す概略図である。It is a schematic diagram showing an example of composition of a cell balance circuit, a cell balance device, a charge and discharge control circuit, a charge and discharge control device, and a battery device concerning a 2nd embodiment of the present invention. 第2の実施形態に係る充放電制御回路の詳細な構成例を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a detailed configuration example of a charge/discharge control circuit according to a second embodiment; 第2の実施形態に係るセルバランス回路及びセルバランス装置の詳細な構成例を示す概略図である。It is a schematic diagram showing a detailed configuration example of a cell balance circuit and a cell balance device according to the second embodiment.

以下、本発明の実施形態に係るセルバランス回路、セルバランス装置、充放電制御回路、充放電制御装置及びバッテリ装置を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a cell balance circuit, a cell balance device, a charge/discharge control circuit, a charge/discharge control device, and a battery device according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
図1は第1の実施形態に係るセルバランス回路、充放電制御回路、充放電制御装置及びバッテリ装置の構成例を示す概略図である。
[First embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a cell balance circuit, a charge/discharge control circuit, a charge/discharge control device, and a battery device according to the first embodiment.

バッテリ装置1及び充放電制御回路10は、それぞれ、第1の実施形態に係るバッテリ装置及び充放電制御回路の一実施例である。バッテリ装置1は、いわゆる多セル構成の組電池を含む二次電池2と、外部正極端子P+及び外部負極端子P-と、放電制御FET(Field Effect Transistor)3と、充電制御FET4と、二次電池2の充放電を制御するための充放電制御回路10と、を備えている。なお、説明を簡便化する観点から、以下の説明において、外部正極端子P+及び外部負極端子P-を、まとめて「外部端子」と称することがある。 The battery device 1 and the charge/discharge control circuit 10 are examples of the battery device and the charge/discharge control circuit according to the first embodiment, respectively. The battery device 1 includes a secondary battery 2 including a so-called multi-cell assembled battery, an external positive terminal P+ and an external negative terminal P-, a discharge control FET (Field Effect Transistor) 3, a charge control FET 4, a secondary and a charge/discharge control circuit 10 for controlling charge/discharge of the battery 2 . From the viewpoint of simplifying the description, the external positive terminal P+ and the external negative terminal P- may be collectively referred to as "external terminals" in the following description.

充放電制御装置20は、第1の実施形態に係る充放電制御装置の一実施例である。充放電制御装置20は、外部正極端子P+及び外部負極端子P-と、放電制御FET3と、充電制御FET4と、充放電制御回路10と、を備えている。すなわち、充放電制御装置20は、バッテリ装置1から二次電池2を省略した装置である。 The charge/discharge control device 20 is an example of the charge/discharge control device according to the first embodiment. The charge/discharge control device 20 includes an external positive terminal P+, an external negative terminal P−, a discharge control FET3, a charge control FET4, and a charge/discharge control circuit . That is, the charge/discharge control device 20 is a device obtained by omitting the secondary battery 2 from the battery device 1 .

二次電池2は、複数個の電池セル(以下、単に「セル」とする)が直列に接続された組電池を含む、いわゆる多セル電池である。すなわち、直列に接続されるセルの個数を「n」とすると、nは2以上の自然数、すなわち複数である。二次電池2内のn個のセル2_1,…,2_nは、二次電池2の正極2aから二次電池2の負極2bに向かって、この順番に直列に接続されている。 The secondary battery 2 is a so-called multi-cell battery including an assembled battery in which a plurality of battery cells (hereinafter simply referred to as "cells") are connected in series. That is, if the number of cells connected in series is "n", n is a natural number of 2 or more, that is, plural. n cells 2_1, .

外部正極端子P+及び外部負極端子P-は、例えば、充電器及び負荷等の外部機器(図示省略)に接続するための端子である。バッテリ装置1内において、外部正極端子P+と外部負極端子P-とを接続する経路(以下、「外部端子間経路」とする)には、例えば、外部正極端子P+側から順に、二次電池2、過電流検出用抵抗5、放電制御FET3及び充電制御FET4が接続されている。 The external positive terminal P+ and the external negative terminal P- are terminals for connecting to external devices (not shown) such as a charger and a load. In the battery device 1, a path connecting the external positive terminal P+ and the external negative terminal P- (hereinafter referred to as "path between external terminals") includes, for example, the secondary battery 2 in order from the external positive terminal P+ side. , an overcurrent detection resistor 5, a discharge control FET3 and a charge control FET4 are connected.

バッテリ装置1及び充放電制御装置20は、外部負極端子P-側、すなわちローサイドに、放電制御FET3及び充電制御FET4を備えている。放電制御FET3及び充電制御FET4は、何れもNMOSトランジスタであり、互いのドレインが接続されている。 The battery device 1 and the charge/discharge control device 20 are provided with a discharge control FET3 and a charge control FET4 on the external negative terminal P- side, that is, on the low side. Both the discharge control FET3 and the charge control FET4 are NMOS transistors, and their drains are connected to each other.

放電制御FET3は、放電制御信号出力端子DOに接続されるゲートと、充電制御FET4のドレインと接続される一端としてのドレインと、過電流検出用抵抗5の一端と接続される他端としてのソースと、を含んでいる。 The discharge control FET3 has a gate connected to the discharge control signal output terminal DO, a drain as one end connected to the drain of the charge control FET4, and a source as the other end connected to one end of the overcurrent detection resistor 5. and includes

充電制御FET4は、充電制御信号出力端子COに接続されるゲートと、外部負極端子P-に接続される一端としてのソースと、放電制御FET3のドレインと接続される他端としてのドレインと、を含んでいる。 The charge control FET4 has a gate connected to the charge control signal output terminal CO, a source connected to the external negative terminal P−, and a drain connected to the drain of the discharge control FET3. contains.

充放電制御回路10は、例えば1個の半導体チップ、すなわち半導体集積回路で構成されている。充放電制御回路10は、正極電源端子VDD及びVDD2、負極電源端子VSS、セル接続端子VC1a,・・・,VC(n-1)a及びVC1b,・・・,VC(n-1)b、充電制御信号出力端子CO、放電制御信号出力端子DO、外部負電圧入力端子VM並びに過電流検出端子VINIを備えている。 The charge/discharge control circuit 10 is composed of, for example, one semiconductor chip, that is, a semiconductor integrated circuit. The charge/discharge control circuit 10 includes positive power supply terminals VDD and VDD2, a negative power supply terminal VSS, cell connection terminals VC1a, . It has a charge control signal output terminal CO, a discharge control signal output terminal DO, an external negative voltage input terminal VM, and an overcurrent detection terminal VINI.

正極電源端子VDDは、正極2aと抵抗R1を介して接続されており、二次電池2の正極2aからの電圧が供給されている。正極電源端子VDD2は、外部正極端子P+及び正極2aに接続されており、二次電池2の正極2aからの電圧が供給されている。負極電源端子VSSは、負極2bに接続されており、負極2bからの電圧が供給されている。 The positive power supply terminal VDD is connected to the positive electrode 2a via a resistor R1, and is supplied with voltage from the positive electrode 2a of the secondary battery 2. As shown in FIG. The positive power supply terminal VDD2 is connected to the external positive terminal P+ and the positive electrode 2a, and is supplied with the voltage from the positive electrode 2a of the secondary battery 2. The negative power supply terminal VSS is connected to the negative electrode 2b and supplied with voltage from the negative electrode 2b.

セル接続端子VC1aは、抵抗R2を介して、隣接する第1セル2_1及び第2セル2_2の接点、すなわち第1セル2_1の負極端子及び第2セル2_2の正極端子と接続されている。以下、セル接続端子VC1aと同様にして、セル接続端子VC2a,・・・,VC(n-1)aは、それぞれ、抵抗R3,・・・,Rnを介して、第2セル2_2の負極端子及び第3セル2_3の正極端子,・・・,第n-1セル2_(n-1)の負極端子及び第nセル2_nの正極端子と接続されている。 The cell connection terminal VC1a is connected to the contact points of the adjacent first cell 2_1 and second cell 2_2, that is, the negative terminal of the first cell 2_1 and the positive terminal of the second cell 2_2 via a resistor R2. , VC(n-1)a are connected to the negative terminal of the second cell 2_2 via resistors R3, . and the positive terminal of the third cell 2_3, .

ここで、抵抗R1,・・・,Rnの第1セル2_1から第nセル2_nと接続される端(図1における左側の端)を第1端と称し、正極電源端子VDD、セル接続端子VC1a,・・・,VC(n-1)a及び負極電源端子VSSと接続される端、すなわち、第1端と逆方向の端を第2端(図1における右側の端)と称する。 Here, the ends (left ends in FIG. 1) of the resistors R1, . , . . , VC(n−1)a and the negative power supply terminal VSS, that is, the end opposite to the first end is referred to as the second end (the right end in FIG. 1).

抵抗R1の第2端と正極電源端子VDDとの接点と、負極2bと負極電源端子VSSとの接点との間には、電圧変動抑制のための容量C1が接続されている。以下、容量C1と同様にして、容量C2,・・・,Cnが、それぞれ、抵抗R2,・・・,Rnの第2端とセル接続端子VC1a,・・・,VC(n-1)aとの接点と、負極2bと負極電源端子VSSとの接点との間に接続されている。 A capacitor C1 for suppressing voltage fluctuation is connected between the contact point between the second end of the resistor R1 and the positive power supply terminal VDD and the contact point between the negative electrode 2b and the negative power supply terminal VSS. , Cn connect the second terminals of the resistors R2, . . . , Rn and the cell connection terminals VC1a, . and a contact between the negative electrode 2b and the negative power supply terminal VSS.

充電制御信号出力端子COは、充放電制御回路10内で生成された二次電池2の充電の停止及び許可を制御する充電制御信号を、充放電制御回路10の外部へ出力する端子である。充電制御信号出力端子COは、充電制御FET4のゲートに接続されている。 The charge control signal output terminal CO is a terminal for outputting to the outside of the charge/discharge control circuit 10 a charge control signal that is generated in the charge/discharge control circuit 10 and controls the stop and permission of charging of the secondary battery 2 . A charge control signal output terminal CO is connected to the gate of the charge control FET4.

放電制御信号出力端子DOは、充放電制御回路10内で生成された二次電池2の放電を停止及び許可を制御する放電制御信号を、充放電制御回路10の外部へ出力する端子である。放電制御信号出力端子DOは、放電制御FET3のゲートに接続されている。 The discharge control signal output terminal DO is a terminal for outputting to the outside of the charge/discharge control circuit 10 a discharge control signal that is generated within the charge/discharge control circuit 10 and controls whether to stop or permit the discharge of the secondary battery 2 . A discharge control signal output terminal DO is connected to the gate of the discharge control FET3.

外部負電圧入力端子VMは、抵抗6を介して外部負極端子P-及び充電制御FET4のソースと接続されている。 The external negative voltage input terminal VM is connected via a resistor 6 to the external negative terminal P− and the source of the charge control FET4.

過電流検出端子VINIは、過電流検出用抵抗5の一端及び放電制御FET3のソースと接続されている。 The overcurrent detection terminal VINI is connected to one end of the overcurrent detection resistor 5 and the source of the discharge control FET3.

図2は第1の実施形態に係る充放電制御回路としての充放電制御回路10のより詳細な構成例を示す概略図である。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a more detailed configuration example of the charge/discharge control circuit 10 as the charge/discharge control circuit according to the first embodiment.

充放電制御回路10は、正極電源端子VDD及びVDD2、負極電源端子VSS、セル接続端子VC1a,・・・,VC(n-1)a及びVC1b,・・・,VC(n-1)b、充電制御信号出力端子CO、放電制御信号出力端子DO、外部負電圧入力端子VM並びに過電流検出端子VINIに加えて、さらに、電池電圧検出回路11と、過電流検出及び解除回路12と、制御回路13と、セルバランス回路15と、を備えている。 The charge/discharge control circuit 10 includes positive power supply terminals VDD and VDD2, a negative power supply terminal VSS, cell connection terminals VC1a, . In addition to the charge control signal output terminal CO, the discharge control signal output terminal DO, the external negative voltage input terminal VM, and the overcurrent detection terminal VINI, a battery voltage detection circuit 11, an overcurrent detection and cancellation circuit 12, and a control circuit. 13 and a cell balance circuit 15 .

電池電圧検出回路11は、二次電池2に含まれる端子間の電圧を検出する回路である。電池電圧検出回路11は、正極電源端子VDDと接続される端子と、負極電源端子VSSと接続される端子と、セル接続端子VC1a,・・・,VC(n-1)aにそれぞれ接続される端子と、制御回路13と接続される端子とを有している。 The battery voltage detection circuit 11 is a circuit that detects the voltage between terminals included in the secondary battery 2 . The battery voltage detection circuit 11 is connected to a terminal connected to the positive power supply terminal VDD, a terminal connected to the negative power supply terminal VSS, and cell connection terminals VC1a, . . . , VC(n−1)a. and a terminal connected to the control circuit 13 .

過電流検出及び解除回路12は、過電流状態を検出するための過電流検出回路と、過電流状態を解除して過電流状態から通常状態へ遷移させるための過電流解除回路とを有している。また、過電流検出及び解除回路12は、正極電源端子VDDと接続される端子と、過電流検出端子VINIと接続される端子と、外部負電圧入力端子VMと接続される端子と、制御回路13と接続される端子とを有している。 The overcurrent detection and release circuit 12 has an overcurrent detection circuit for detecting an overcurrent state and an overcurrent release circuit for releasing the overcurrent state and transitioning from the overcurrent state to the normal state. there is The overcurrent detection and cancellation circuit 12 includes a terminal connected to the positive power supply terminal VDD, a terminal connected to the overcurrent detection terminal VINI, a terminal connected to the external negative voltage input terminal VM, and the control circuit 13. and a terminal connected to the

制御回路13は、正極電源端子VDDと接続される端子と、負極電源端子VSSと接続される端子と、充電制御信号出力端子COと接続される端子と、放電制御信号出力端子DOと接続される端子と、外部負電圧入力端子VMと接続される端子と、電池電圧検出回路11と接続される端子と、過電流検出及び解除回路12と接続される端子と、セルバランス回路15と接続される端子と、を有している。 The control circuit 13 is connected to a terminal connected to the positive power supply terminal VDD, a terminal connected to the negative power supply terminal VSS, a terminal connected to the charge control signal output terminal CO, and a discharge control signal output terminal DO. a terminal connected to the external negative voltage input terminal VM; a terminal connected to the battery voltage detection circuit 11; a terminal connected to the overcurrent detection and cancellation circuit 12; a terminal;

また、制御回路13は、電池電圧検出回路11からの二次電池2の電圧及び各セル2_1,・・・,2_nの電圧の検出信号に基づいて二次電池2の充放電を制御するための制御信号を生成し、充電制御信号出力端子CO及び放電制御信号出力端子DOへ供給する第1制御回路(図2において図示省略)と、電池電圧検出回路11からの二次電池2の電圧及び各セル2_1,・・・,2_nの電圧の検出信号、前記負極電源端子の電圧、並びに外部負電圧入力端子の電圧に基づいて第1セル2_1から第nセル2_nの個々の電圧を調整するための制御信号を生成し、セルバランス回路15へ供給する第2制御回路(図2において図示省略)と、を有している。 Further, the control circuit 13 controls charging and discharging of the secondary battery 2 based on detection signals of the voltage of the secondary battery 2 from the battery voltage detection circuit 11 and the voltages of the cells 2_1, . A first control circuit (not shown in FIG. 2) that generates a control signal and supplies it to the charge control signal output terminal CO and the discharge control signal output terminal DO, and the voltage of the secondary battery 2 from the battery voltage detection circuit 11 and each . . , 2_n, the voltage of the negative power supply terminal, and the voltage of the external negative voltage input terminal. and a second control circuit (not shown in FIG. 2) that generates a control signal and supplies it to the cell balance circuit 15 .

セルバランス回路15は、第1セル2_1から第nセル2_nの個々の電圧を調整するセルバランス動作を行う回路である。セルバランス回路15は、正極電源端子VDD2と接続される端子と、負極電源端子VSSと接続される端子と、制御回路13と接続される端子と、セル接続端子VC1b,・・・,VC(n-1)bにそれぞれ接続される端子と、を有している。 The cell balance circuit 15 is a circuit that performs a cell balance operation to adjust individual voltages of the first cell 2_1 to the n-th cell 2_n. The cell balance circuit 15 includes a terminal connected to the positive power supply terminal VDD2, a terminal connected to the negative power supply terminal VSS, a terminal connected to the control circuit 13, and cell connection terminals VC1b, . -1) terminals respectively connected to b;

図3は、第1の実施形態に係るセルバランス回路としてのセルバランス回路15のより詳細な構成例を示す概略図である。 FIG. 3 is a schematic diagram showing a more detailed configuration example of the cell balance circuit 15 as the cell balance circuit according to the first embodiment.

セルバランス回路15は、スイッチ回路16と、セル放電抵抗としてのデプレッション型FET17と、を備えている。 The cell balance circuit 15 includes a switch circuit 16 and a depletion type FET 17 as a cell discharge resistor.

スイッチ回路16は、正極電源端子VDD2、負極電源端子VSS及びセル接続端子VC1b,・・・,VC(n-1)bの各端子と、デプレッション型FET17との間に設けられている。 The switch circuit 16 is provided between the positive power supply terminal VDD2, the negative power supply terminal VSS, the cell connection terminals VC1b, .

スイッチ回路16は、セル2_1,・・・,2_nの自己の正極端子と自己の負極端子とを接続するn個の経路内に、それぞれ、少なくとも1個である2個、すなわち二次電池2のセル数に対して2倍の数量となる2n個のスイッチ16_1,16_2,・・・,16_(2n-1),16_2nを有している。スイッチ回路16は、スイッチ16_1,16_2,・・・,16_(2n-1),16_2nを有することで、セル2_1,・・・,2_nの自己の正極端子と自己の負極端子とを接続するn個の経路を開閉可能に構成されている。 The switch circuit 16 has at least one switch in each of the n paths connecting the positive terminal and the negative terminal of the cells 2_1, . . . , 2_n. It has 2n switches 16_1, 16_2, . The switch circuit 16 includes switches 16_1, 16_2, . It is configured to be able to open and close individual paths.

ここで、スイッチ16_1,16_2,・・・,16_(2n-1),16_2nにおいて、正極電源端子VDD2、負極電源端子VSS及びセル接続端子VC1b,・・・,VC(n-1)bの各端子、すなわちセル2_1,・・・,2_nの正極端子と接続される端を第1端と称する。また、デプレッション型FET17のドレイン又はソースに接続される端を第2端と称する。 Here, in the switches 16_1, 16_2, . Terminals, that is, ends connected to the positive terminals of the cells 2_1, . . . , 2_n are referred to as first ends. An end connected to the drain or source of the depletion type FET 17 is called a second end.

スイッチ16_1,16_2,・・・,16_(2n-1),16_2nは、それぞれ、第1端及び第2端と、制御端とを含んでいる。各スイッチ16_1,16_2,・・・,16_(2n-1),16_2nは、制御端に入力される制御信号に応じて、第1端及び第2端の短絡(閉状態)及び開放(開状態)を切替可能に構成されている。 The switches 16_1, 16_2, . . . , 16_(2n-1), 16_2n each include a first end, a second end, and a control end. Each of the switches 16_1, 16_2, . ) can be switched.

スイッチ16_1,16_2,・・・,16_(2n-1),16_2nのうち、その半分(n個)であるスイッチ16_1及びスイッチ16_2,・・・,16_(2n-2)は、その第2端がデプレッション型FET17のドレインに接続されている。残りの半分(n個)であるスイッチ16_3,・・・,16_(2n-1)及びスイッチ16_2nは、その第2端がデプレッション型FET17のソースに接続されている。 Among the switches 16_1, 16_2, . is connected to the drain of the depletion type FET 17 . The remaining half (n pieces) of switches 16_3, .

ここで、第2端が、セル放電抵抗としての一端(第1端)としてのデプレッション型FET17のドレインに接続されているスイッチ16_1及びスイッチ16_2,・・・,16_(2n-2)の群を第1スイッチ群と称する。また、第2端が、セル放電抵抗としての他端(第2端)としてのデプレッション型FET17のソースに接続されているスイッチ16_3,・・・,16_(2n-1)及びスイッチ16_2nの群を第2スイッチ群と称する。 Here, a group of switches 16_1 and switches 16_2, . It is called a first switch group. Also, a group of switches 16_3, . It is called a second switch group.

第1スイッチ群を成すn個のスイッチ16_1及びスイッチ16_2,・・・,16_(2n-2)は、第1セル2_1から第nセル2_nの正極端子とそれぞれ接続及び非接続を切り替えるスイッチである。第2スイッチ群を成すn個のスイッチ16_3,・・・,16_(2n-1)及びスイッチ16_2nは、第1セル2_1から第nセル2_nの負極端子とそれぞれ接続及び非接続を切り替えるスイッチである。 The n switches 16_1 and switches 16_2, . . The n switches 16_3, . .

セル放電抵抗としてのデプレッション型FET17は、例えば、N型のデプレッション型MOSFETである。デプレッション型FET17は、ゲートとソースとが接続(短絡)されている。 The depletion type FET 17 as a cell discharge resistor is, for example, an N-type depletion type MOSFET. The depletion type FET 17 has its gate and source connected (short-circuited).

次に、上述したように構成されるセルバランス回路15、充放電制御回路10、充放電制御装置20及びバッテリ装置1の動作について説明する。 Next, operations of the cell balance circuit 15, the charge/discharge control circuit 10, the charge/discharge control device 20, and the battery device 1 configured as described above will be described.

充放電制御回路10、充放電制御装置20及びバッテリ装置1は、従前の充放電制御回路、充放電制御装置及びバッテリ装置と同様に、通常状態、放電禁止状態、充電禁止状態及び過電流検出状態への切替動作、すなわち二次電池2の充放電制御動作を行う。過電流検出状態には、二次電池2の放電時に過電流が検出された放電過電流検出状態と、二次電池2の充電時に過電流が検出された充電過電流検出状態とが含まれる。また、充放電制御回路10、充放電制御装置20及びバッテリ装置1は、第1セル2_1から第nセル2_nの個々の電圧を調整するセルバランス動作を行う。 The charge/discharge control circuit 10, the charge/discharge control device 20, and the battery device 1 are in a normal state, a discharge prohibited state, a charge prohibited state, and an overcurrent detection state, similarly to the conventional charge/discharge control circuit, charge/discharge control device, and battery device. , that is, the charging/discharging control operation of the secondary battery 2 is performed. The overcurrent detection state includes a discharge overcurrent detection state in which an overcurrent is detected during discharging of the secondary battery 2 and a charge overcurrent detection state in which an overcurrent is detected during charging of the secondary battery 2 . In addition, the charge/discharge control circuit 10, the charge/discharge control device 20, and the battery device 1 perform a cell balance operation for adjusting individual voltages of the first cell 2_1 to the n-th cell 2_n.

また、充放電制御回路10では、電源電圧、すなわち正極電源端子VDD2の電圧Vddと負極電源端子VSSの電圧Vssとの電圧差に相当する電圧領域がn+1個の電圧領域に分割されている。ここで、n+1個の電圧領域を、それぞれ、電圧Vdd側から順に、第1電圧領域、第2電圧領域、・・・、第n電圧領域及び第n+1電圧領域と称する。 In the charge/discharge control circuit 10, the power supply voltage, that is, the voltage domain corresponding to the voltage difference between the voltage Vdd of the positive power supply terminal VDD2 and the voltage Vss of the negative power supply terminal VSS is divided into n+1 voltage domains. Here, the n+1 voltage regions are referred to as a first voltage region, a second voltage region, .

さらに、充放電制御回路10(より詳細には、制御回路13)には、第1セル2_1から第nセル2_nの各々に対して、過充電保護の動作を開始する過充電検出電圧及び過充電保護の動作を解除(停止)する過充電解除電圧が設定されている。また、充放電制御回路10(より詳細には、制御回路13)には、過充電保護の動作を解除する条件として、二次電池2の電圧が過充電解除電圧以下になること及び二次電池2から外部端子間に接続された負荷への放電が開始されることの条件が設定されている。 Further, the charge/discharge control circuit 10 (more specifically, the control circuit 13) has an overcharge detection voltage and an overcharge detection voltage for starting an overcharge protection operation for each of the first cell 2_1 to the n-th cell 2_n. An overcharge release voltage is set to release (stop) the protection operation. In addition, the charging/discharging control circuit 10 (more specifically, the control circuit 13) has the following conditions for canceling the overcharge protection operation: 2 to start discharge to the load connected between the external terminals.

先ず、二次電池2の充放電制御動作について説明する。充放電制御回路10、充放電制御装置20及びバッテリ装置1において、電池電圧検出回路11は、自己の端子間の電圧を検出し、検出した電圧を示す信号を制御回路13へ供給する。 First, the charge/discharge control operation of the secondary battery 2 will be described. In the charge/discharge control circuit 10 , the charge/discharge control device 20 and the battery device 1 , the battery voltage detection circuit 11 detects the voltage between its terminals and supplies a signal indicating the detected voltage to the control circuit 13 .

過電流検出及び解除回路12は、過電流検出端子VINIから入力される電圧に基づいて、過電流の有無を検出し、過電流検出状態又は過電流解除状態を示す信号を制御回路13へ供給する。過電流検出及び解除回路12は、過電流を検出しており、過電流非検出状態から過電流検出状態へ遷移した時点から所定時間が経過している場合、過電流検出信号を出力する。 The overcurrent detection and release circuit 12 detects the presence or absence of overcurrent based on the voltage input from the overcurrent detection terminal VINI, and supplies a signal indicating the overcurrent detection state or overcurrent release state to the control circuit 13. . The overcurrent detection and cancellation circuit 12 detects an overcurrent, and outputs an overcurrent detection signal when a predetermined time has passed since the transition from the overcurrent non-detection state to the overcurrent detection state.

一方、過電流検出及び解除回路12は、過電流検出状態にて外部負電圧入力端子VMから入力される電圧に基づいて過電流状態を解除させる信号を出力する。過電流検出及び解除回路12による判定結果を示す信号は、制御回路13へ供給される。 On the other hand, the overcurrent detection and release circuit 12 outputs a signal for releasing the overcurrent state based on the voltage input from the external negative voltage input terminal VM in the overcurrent detection state. A signal indicating the determination result by the overcurrent detection and release circuit 12 is supplied to the control circuit 13 .

制御回路13は、電池電圧検出回路11が出力した信号、過電流検出及び解除回路12が判定した判定結果及び外部負電圧入力端子VMの電圧Vmの少なくとも一つに基づいて放電制御FET3及び充電制御FET4のオン/オフを制御する充放電制御信号を生成し、生成した充放電制御信号を放電制御信号出力端子DO及び充電制御信号出力端子COへ供給することで、放電制御FET3及び充電制御FET4のオン/オフを制御する。充放電制御信号の生成は、制御回路13の第1制御回路によって行われる。 The control circuit 13 controls the discharge control FET 3 and the charge control based on at least one of the signal output from the battery voltage detection circuit 11, the determination result determined by the overcurrent detection and release circuit 12, and the voltage Vm of the external negative voltage input terminal VM. By generating a charge/discharge control signal for controlling ON/OFF of the FET4 and supplying the generated charge/discharge control signal to the discharge control signal output terminal DO and the charge control signal output terminal CO, the discharge control FET3 and the charge control FET4 are controlled. Control on/off. Generation of the charge/discharge control signal is performed by the first control circuit of the control circuit 13 .

続いて、第1セル2_1から第nセル2_nのセルバランス動作について説明する。制御回路13には、セルバランス動作の動作開始条件及び動作停止条件が設定されている。充放電制御回路10では、動作開始条件を満たすとセルバランス動作が開始されるとともに、動作停止条件を満たすとセルバランス動作が停止する。 Next, the cell balance operation of the first cell 2_1 to the n-th cell 2_n will be described. An operation start condition and an operation stop condition for the cell balance operation are set in the control circuit 13 . In the charge/discharge control circuit 10, the cell balance operation is started when the operation start condition is satisfied, and the cell balance operation is stopped when the operation stop condition is satisfied.

セルバランス動作の動作開始条件は、外部正極端子P+及び外部負極端子P-に充電器が接続されて二次電池2の充電が開始され、第1セル2_1から第nセル2_nの何れかで過充電検出電圧以上に電圧が上昇している過充電状態にあることに加え、次の条件
(I)充電器が外部正極端子P+及び外部負極端子P-に接続されている状態(以下、「充電器接続状態」とする)のままであること、又は
(II)充電器が外部正極端子P+及び外部負極端子P-から外され、外部正極端子P+及び外部負極端子P-に接続されていない状態(以下、「充電器非接続状態」とする)となっているが、二次電池2から外部正極端子P+及び外部負極端子P-に接続された負荷への放電が開始されていないこと、
を満たすことである。
The operation start condition of the cell balance operation is that a charger is connected to the external positive terminal P+ and the external negative terminal P-, charging of the secondary battery 2 is started, and any of the first cell 2_1 to the n-th cell 2_n is overcharged. In addition to being in an overcharge state in which the voltage is higher than the charge detection voltage, the following condition (I) is a state in which the charger is connected to the external positive terminal P+ and the external negative terminal P- (hereinafter referred to as "charging or (II) the charger is disconnected from the external positive terminal P+ and the external negative terminal P- and is not connected to the external positive terminal P+ and the external negative terminal P-. (hereinafter referred to as "charger disconnected state"), but the discharge from the secondary battery 2 to the load connected to the external positive terminal P+ and the external negative terminal P- has not started,
is to satisfy

過充電状態にあるか否か及び条件(I)又は(II)を満たすか否かは、制御回路13が、電池電圧検出回路11が検出した電圧、過電流検出及び解除回路12が判定した判定結果、負極電源端子VSSの電圧Vss及び外部負電圧入力端子VMの電圧Vmの少なくとも一つに基づいて判定する。 Whether or not the overcharge state exists and whether or not the condition (I) or (II) is satisfied is determined by the control circuit 13 based on the voltage detected by the battery voltage detection circuit 11 and the determination made by the overcurrent detection and cancellation circuit 12. As a result, determination is made based on at least one of the voltage Vss of the negative power supply terminal VSS and the voltage Vm of the external negative voltage input terminal VM.

充放電制御回路10において、過充電状態が検出されると、充電制御FET4がオンからオフされて、二次電池2への充電が停止する。さらに、条件(I)又は(II)のセルバランス動作の動作開始条件を満たしていれば、セルバランス動作状態への遷移が許可される。 When the charge/discharge control circuit 10 detects an overcharge state, the charge control FET 4 is turned off to stop charging the secondary battery 2 . Furthermore, if the condition (I) or (II) for starting the cell balance operation is satisfied, transition to the cell balance operation state is permitted.

すなわち、充放電制御回路10は、セルバランス動作の動作開始条件を満たした後は、電池電圧検出回路11によって検出される二次電池2の電圧が、第1電圧領域から第n+1電圧領域の何れの電圧領域に存在するかに応じて、第1セル2_1から第nセル2_nの何れか一つと並列にデプレッション型FET17が接続されるセルバランス動作状態と、第1セル2_1から第nセル2_nの何れともデプレッション型FET17が接続されないセルバランス停止状態とを遷移する。 That is, the charge/discharge control circuit 10 determines that the voltage of the secondary battery 2 detected by the battery voltage detection circuit 11 is any of the first voltage region to the (n+1)th voltage region after the condition for starting the cell balance operation is satisfied. depending on whether the voltage region of In either case, the state transitions to the cell balance stop state in which the depletion type FET 17 is not connected.

ここで、正極2aから負極2bに向かう第1セル2_1から第nセル2_nの順番を「k」とすると、kは1≦k≦nを満たす自然数、すなわちn以下の自然数になる。このkを用いて、分割されたn+1個の電圧領域とセルバランス動作状態及びセルバランス停止状態との関係を、より具体的に説明する。 Here, if the order of the first cell 2_1 to the n-th cell 2_n from the positive electrode 2a to the negative electrode 2b is "k", k is a natural number that satisfies 1≤k≤n, that is, a natural number equal to or less than n. Using this k, the relationship between the divided n+1 voltage regions and the cell balance operating state and cell balance stopped state will be described more specifically.

二次電池2の電圧が第k電圧領域に存在する場合、k番目の第kセル2_kと並列にデプレッション型FET17が接続される状態(以下、「第kセル放電状態」とする)となる。すなわち、セルバランス動作状態は、第1セル放電状態から第nセル放電状態までのn個のセル放電状態を含んでいる。また、二次電池2の電圧が第n+1電圧領域に存在する場合、セルバランス停止状態となる。 When the voltage of the secondary battery 2 is in the k-th voltage region, the depletion type FET 17 is connected in parallel with the k-th cell 2_k (hereinafter referred to as "k-th cell discharge state"). That is, the cell balance operation state includes n cell discharge states from the first cell discharge state to the nth cell discharge state. Moreover, when the voltage of the secondary battery 2 exists in the (n+1)-th voltage region, the cell balance is stopped.

セルバランス動作状態とセルバランス停止状態とを遷移させる制御信号、すなわち第1セル2_1から第nセル2_nの個々の電圧を調整するための制御信号の生成は、制御回路13の第2制御回路によって行われる。 The control signal for transitioning between the cell balancing operating state and the cell balancing stopped state, that is, the control signal for adjusting the individual voltages of the first cell 2_1 to the n-th cell 2_n is generated by the second control circuit of the control circuit 13. done.

セルバランス動作の動作開始条件を満たした後に、第kセル2_kの電圧が過充電解除電圧を超えている場合、制御回路13の第2制御回路が、充放電制御回路10を第kセル放電状態とするための制御信号を生成し、スイッチ16_1,16_2,・・・,16_(2n-1),16_2nの各制御端へ供給する。 When the voltage of the k-th cell 2_k exceeds the overcharge release voltage after satisfying the operation start condition of the cell balancing operation, the second control circuit of the control circuit 13 puts the charge/discharge control circuit 10 into the k-th cell discharge state. , 16_(2n-1), and 16_2n.

充放電制御回路10を第kセル放電状態とするための制御信号を受信したスイッチ16_1,16_2,・・・,16_(2n-1),16_2nが開閉(開放又は短絡)制御されることによって、スイッチ回路16内の経路が切替制御され、第kセル2_kと並列にデプレッション型FET17が接続される。第kセル2_kと並列にデプレッション型FET17が接続されると、第kセル2_kの電圧を低下させるようにセルバランス電流が流れる。 Switches 16_1, 16_2, . A path in the switch circuit 16 is switch-controlled, and the depletion type FET 17 is connected in parallel with the k-th cell 2_k. When the depletion type FET 17 is connected in parallel with the k-th cell 2_k, a cell balance current flows so as to lower the voltage of the k-th cell 2_k.

第kセル放電状態では、2n個のスイッチ16_1,16_2,・・・,16_(2n-1),16_2nのうち、第kセル2_kとデプレッション型FET17とを並列に接続する2個が閉じられる一方、残り2n-2個が開かれる。このようなスイッチ16_1~16_2nの開閉制御によって、第1セル2_1から第nセル2_nの何れか1個とデプレッション型FET17とが並列に接続される。 In the k-th cell discharging state, two of the 2n switches 16_1, 16_2, . , the remaining 2n−2 are opened. Any one of the first cell 2_1 to the n-th cell 2_n and the depletion type FET 17 are connected in parallel by such open/close control of the switches 16_1 to 16_2n.

例えば、充放電制御回路10を第1セル放電状態に遷移させる場合(k=1の場合)、スイッチ16_1,16_3が閉じられる一方、残りのスイッチ16_2,16_4,・・・,16_2nが開かれる。このスイッチ16_1,・・・,16_2nの開閉制御によって、セルバランス回路15は、正極電源端子VDD2とセル接続端子VC1bとを介して第1セル2_1と接続される。すなわち、第1セル2_1と並列にデプレッション型FET17が接続される。 For example, when the charge/discharge control circuit 10 is caused to transition to the first cell discharge state (when k=1), the switches 16_1 and 16_3 are closed while the remaining switches 16_2, 16_4, . . . , 16_2n are opened. . . , 16_2n, the cell balance circuit 15 is connected to the first cell 2_1 via the positive power supply terminal VDD2 and the cell connection terminal VC1b. That is, the depletion type FET 17 is connected in parallel with the first cell 2_1.

充放電制御回路10を第nセル放電状態に遷移させる場合(k=nの場合)、スイッチ16_1~16_2nのうちの2個であるスイッチ16_(2n-2),16_2nが閉じられる一方、残りのn-2個のスイッチ16_1,・・・,16_(2n-3),16_(2n-1)が開かれる。このようなスイッチ16_1~16_2nの開閉制御によって、第nセル2_nと並列にデプレッション型FET17が接続される。 When the charge/discharge control circuit 10 transitions to the n-th cell discharge state (when k=n), two switches 16_(2n−2) and 16_2n out of the switches 16_1 to 16_2n are closed, while the remaining switches 16_(2n−2) and 16_2n are closed. n-2 switches 16_1, . . . , 16_(2n-3), 16_(2n-1) are opened. The depletion type FET 17 is connected in parallel with the n-th cell 2_n by such open/close control of the switches 16_1 to 16_2n.

二次電池2の電圧が第n+1電圧領域に存在する場合、充放電制御回路10はセルバランス停止状態となるが、次のセルバランス動作の動作停止条件
(i)過充電検出電圧以上に上昇していた電圧が過充電解除電圧以下に低下したこと、又は
(ii)(a)二次電池2からの負荷となる機器への放電が開始されていること及び(b)充電器非接続状態であることの少なくとも一方
を満たす場合には、二次電池2の電圧に関わらず、充放電制御回路10はセルバランス停止状態となる。
When the voltage of the secondary battery 2 is in the (n+1)th voltage region, the charge/discharge control circuit 10 enters the cell balance stop state, but the next cell balance operation stop condition (i) does not exceed the overcharge detection voltage. or (ii) (a) discharge from the secondary battery 2 to the load device has started and (b) the charger is not connected. If at least one of the conditions is satisfied, regardless of the voltage of the secondary battery 2, the charge/discharge control circuit 10 enters the cell balance stop state.

条件(i)及び条件(ii)は、セル2_1~2_nの放電を抑えることが好ましいタイミングの一例である。充放電制御回路10は、このようなセル2_1~2_nの放電を抑えることが好ましいタイミングにおいて、セルバランス停止状態になるように構成されている。条件(i)又は(ii)を満たすか否かは、制御回路13が、電池電圧検出回路11が検出した電圧、負極電源端子VSSの電圧Vss及び外部負電圧入力端子VMの電圧Vmの少なくとも一つに基づいて判定する。 Condition (i) and condition (ii) are examples of timing when it is preferable to suppress the discharge of the cells 2_1 to 2_n. The charge/discharge control circuit 10 is configured to enter the cell balance stop state at the timing when it is preferable to suppress the discharge of the cells 2_1 to 2_n. Whether the condition (i) or (ii) is satisfied is determined by the control circuit 13 based on at least one of the voltage detected by the battery voltage detection circuit 11, the voltage Vss of the negative power supply terminal VSS, and the voltage Vm of the external negative voltage input terminal VM. decision based on

充放電制御回路10がセルバランス停止状態となる場合、第1セル2_1から第nセル2_nの何れからもセルバランス電流が流れないように、スイッチ16_1,16_2,・・・,16_(2n-1),16_2nの開閉が制御される。例えば、第1セル2_1から第nセル2_nの何れに対しても開放され、かつセルバランス回路15が負極電源端子VSSに接続されるように、スイッチ16_2nが閉じられる一方、残りのスイッチ16_1,・・・,16_(2n-1)は開かれる。 When the charge/discharge control circuit 10 is in the cell balance stop state, the switches 16_1, 16_2, . ), 16_2n are controlled. For example, while the switch 16_2n is closed, the remaining switches 16_1, . . . , 16_(2n-1) are opened.

また、条件(i)及び条件(ii)のうち、条件(i)と条件(ii)(a)は、過充電保護の動作を解除する条件でもある。条件(i)及び条件(ii)(a)を満たす場合には、充電制御FET4がオフからオンに遷移するとともに、充放電制御回路10はセルバランス動作停止状態となる。また、条件(ii)(b)を満たす場合には、過充電保護の動作が解除されないまま、充放電制御回路10はセルバランス動作停止状態となる。 Of the conditions (i) and (ii), the conditions (i) and (ii)(a) are also conditions for canceling the operation of the overcharge protection. When condition (i) and condition (ii)(a) are satisfied, the charge control FET 4 transitions from off to on, and the charge/discharge control circuit 10 enters a cell balance operation stop state. In addition, when the conditions (ii) and (b) are satisfied, the charge/discharge control circuit 10 enters the cell balance operation stop state without canceling the overcharge protection operation.

上述したように、充放電制御回路10、充放電制御装置20及びバッテリ装置1では、スイッチ16_1,16_2,・・・,16_(2n-1),16_2nを開閉制御することによって、セルバランス動作状態(第1セル放電状態から第nセル放電状態)及びセルバランス停止状態の何れかの状態に切り替えられる。 As described above, in the charge/discharge control circuit 10, the charge/discharge control device 20, and the battery device 1, the cell balance operation state is controlled by controlling the opening/closing of the switches 16_1, 16_2, . (from the first cell discharge state to the nth cell discharge state) and the cell balance stop state.

また、セルバランス停止状態への切り替えに際して、例えば、二次電池2から負荷となる機器へ放電されている状態や充電器非接続状態であると判定する場合等のセル2_1~2_nの放電を抑えることが好ましいタイミングにおいては、最大電圧のセルと最小電圧のセルとの電圧差が当該所定範囲内に収まっていないとしても、セルバランス動作を中断してセルバランス動作を停止させる。 Also, when switching to the cell balance stop state, for example, when it is determined that the secondary battery 2 is discharging to the load device or the charger is not connected, discharge of the cells 2_1 to 2_n is suppressed. At the preferred timing, even if the voltage difference between the cell with the maximum voltage and the cell with the minimum voltage is not within the predetermined range, the cell balancing operation is interrupted to stop the cell balancing operation.

本実施形態によれば、セルバランス回路15が、二次電池2(第1セル2_1から第nセル2_n)の状態又は充電器との接続の如何に応じて、セルバランス動作状態とセルバランス停止状態とを切り替えることができる。これは、最大電圧のセルと最小電圧のセルとの電圧差が所定範囲内に収まっていない場合に最大電圧のセルと最小電圧のセルとの電圧差が当該所定範囲内に収まるまでセルバランス停止状態へ切り替えることができない従前のセルバランス装置と大きく異なる点である。 According to the present embodiment, the cell balance circuit 15 changes the state of the secondary battery 2 (the first cell 2_1 to the n-th cell 2_n) or the connection with the charger to determine the cell balance operation state and the cell balance stop state. You can switch between states. When the voltage difference between the maximum voltage cell and the minimum voltage cell is not within a predetermined range, the cell balance is stopped until the voltage difference between the maximum voltage cell and the minimum voltage cell is within the predetermined range. This is a major difference from the conventional cell balance device that cannot switch between states.

上述したように、セルバランス回路15及びセルバランス回路15を備える充放電制御回路10、充放電制御装置20及びバッテリ装置1は、セル2_1~2_nの放電を抑えたいタイミングにおいてセルバランス動作を停止させることができるスイッチ回路16を備えている。故に、本実施形態によれば、最大電圧のセルと最小電圧のセルとの電圧差が所定範囲内に収まっていない場合であっても、セル2_1~2_nの放電を抑えることが好ましいタイミングにおいてはセルバランス動作を停止させることができ、セルバランス動作に伴うエネルギロスを低減することができる。 As described above, the cell balance circuit 15, the charge/discharge control circuit 10 including the cell balance circuit 15, the charge/discharge control device 20, and the battery device 1 stop the cell balance operation at the timing when it is desired to suppress the discharge of the cells 2_1 to 2_n. It has a switch circuit 16 that can Therefore, according to the present embodiment, even when the voltage difference between the cell with the maximum voltage and the cell with the minimum voltage does not fall within a predetermined range, at the timing when it is preferable to suppress the discharge of the cells 2_1 to 2_n. The cell balance operation can be stopped, and the energy loss associated with the cell balance operation can be reduced.

一方、セルバランス回路15及びセルバランス回路15を備える充放電制御回路10、充放電制御装置20及びバッテリ装置1は、充電器接続状態や二次電池2の放電が開始されていない状態等のように、セル2_1~2_nの放電を抑える必要のないタイミングにおいて、セルバランス動作を容認、すなわちセルバランス動作を停止させずに実行する。例えば、充電器を接続したまま長時間放置、または充電後に外部端子に機器を接続せずに二次電池2のみを放置することで、セルバランス動作が実行されるので過剰なエネルギロスを抑えつつも最大電圧のセルと最小電圧のセルとの電圧差を小さくすることができる。 On the other hand, the cell balance circuit 15, the charge/discharge control circuit 10 including the cell balance circuit 15, the charge/discharge control device 20, and the battery device 1 are in a state such as a charger connection state or a state in which the secondary battery 2 has not started discharging. In addition, the cell balancing operation is permitted, that is, the cell balancing operation is executed without stopping at the timing when it is not necessary to suppress the discharge of the cells 2_1 to 2_n. For example, by leaving the charger connected for a long time, or by leaving only the secondary battery 2 without connecting the device to the external terminal after charging, the cell balance operation is executed, thereby suppressing excessive energy loss. can also reduce the voltage difference between the maximum voltage cell and the minimum voltage cell.

上述したように、セルバランス回路15及びセルバランス回路15を備える充放電制御回路10、充放電制御装置20及びバッテリ装置1は、第1セル2_1から第nセル2_nのn個の正極端子とスイッチ回路16を介して接続される第1端と、第1セル2_1から第nセル2_nのn個の負極端子とスイッチ回路16を介して接続される第2端とを含むデプレッション型FET17を備えている。セルバランス回路15及びセルバランス回路15を備える充放電制御回路10、充放電制御装置20及びバッテリ装置1では、1個のデプレッション型FET17があれば、スイッチ16_1~16_2nの開閉(開放又は短絡)を切り替えることによって、第1セル2_1から第nセル2_nの各々に対して、択一的に放電可能である。 As described above, the cell balance circuit 15, the charge/discharge control circuit 10 including the cell balance circuit 15, the charge/discharge control device 20, and the battery device 1 include the n positive terminals of the first cell 2_1 to the n-th cell 2_n and the switches. A depletion type FET 17 having a first end connected via a circuit 16 and a second end connected via a switch circuit 16 to n negative terminals of the first cell 2_1 to the n-th cell 2_n. there is In the cell balance circuit 15, the charge/discharge control circuit 10 including the cell balance circuit 15, the charge/discharge control device 20, and the battery device 1, if there is one depletion type FET 17, the switches 16_1 to 16_2n can be opened/closed (opened or shorted). By switching, each of the first cell 2_1 to the n-th cell 2_n can be alternatively discharged.

従って、セルバランス回路15及びセルバランス回路15を備える充放電制御回路10、充放電制御装置20及びバッテリ装置1では、セル放電抵抗の構成を簡素化できるとともに発熱箇所を一つの箇所に限定させることができる。 Therefore, in the cell balance circuit 15, the charge/discharge control circuit 10 including the cell balance circuit 15, the charge/discharge control device 20, and the battery device 1, the configuration of the cell discharge resistance can be simplified, and the heat generating portion can be limited to one portion. can be done.

[第2の実施形態]
図4は、第2の実施形態に係るセルバランス装置、充放電制御回路、充放電制御装置及びバッテリ装置の構成例を示す概略図である。
[Second embodiment]
FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration example of a cell balance device, a charge/discharge control circuit, a charge/discharge control device, and a battery device according to the second embodiment.

バッテリ装置61、充放電制御装置60及び充放電制御回路50は、それぞれ、第2の実施形態に係るバッテリ装置、充放電制御装置及び充放電制御回路の一実施例である。バッテリ装置61及び充放電制御装置60は、それぞれ、バッテリ装置1及び充放電制御装置20に対して、充放電制御回路10の代わりに充放電制御回路50を備える点で相違するが、その他の点は同様である。 The battery device 61, charge/discharge control device 60, and charge/discharge control circuit 50 are examples of the battery device, charge/discharge control device, and charge/discharge control circuit, respectively, according to the second embodiment. The battery device 61 and the charge/discharge control device 60 are different from the battery device 1 and the charge/discharge control device 20 in that they include a charge/discharge control circuit 50 instead of the charge/discharge control circuit 10, but other points are is similar.

また、充放電制御回路50は、充放電制御回路10に対して、第1制御回路とセルバランス回路15とが互いに異なる2個の半導体チップ30及び半導体チップ40に形成されている点と、第1制御回路及び第2制御回路を有する制御回路13の代わりに第1制御回路を有する制御回路33及び第2制御回路を有する制御回路43を備える点と、制御回路43及びセルバランス回路15が独立したセルバランス装置41として構成されている点と、制御回路33と制御回路43とを接続する出力回路34を半導体チップ30内にさらに備えている点とで相違しているものの、上記相違点以外は充放電制御回路10と同様に構成されている。 In contrast to the charge/discharge control circuit 10, the charge/discharge control circuit 50 has the first control circuit and the cell balance circuit 15 formed on two different semiconductor chips 30 and 40. The control circuit 33 having the first control circuit and the control circuit 43 having the second control circuit are provided instead of the control circuit 13 having the first control circuit and the second control circuit, and the control circuit 43 and the cell balance circuit 15 are independent. It is different in that it is configured as a cell balance device 41 and that an output circuit 34 that connects the control circuit 33 and the control circuit 43 is further provided in the semiconductor chip 30, except for the above differences. is configured in the same manner as the charge/discharge control circuit 10 .

そこで、本実施形態では、充放電制御回路50の充放電制御回路10に対する相違点を中心に説明し、セルバランス回路15、充放電制御回路10、充放電制御装置20及びバッテリ装置1と重複する説明については省略する。 Therefore, in the present embodiment, differences between the charge/discharge control circuit 50 and the charge/discharge control circuit 10 will be mainly described, and the cell balance circuit 15, the charge/discharge control circuit 10, the charge/discharge control device 20, and the battery device 1 will be described. Description is omitted.

充放電制御回路50は、例えば2個等の複数個の半導体チップ30,40上に分散して形成されている。すなわち、充放電制御回路50は、半導体チップ30に形成される回路(図5参照)と、半導体チップ40に形成される回路(図6参照)と、を備えている。 The charge/discharge control circuit 50 is dispersedly formed on a plurality of semiconductor chips 30 and 40, for example two. That is, the charge/discharge control circuit 50 includes a circuit formed on the semiconductor chip 30 (see FIG. 5) and a circuit formed on the semiconductor chip 40 (see FIG. 6).

第1半導体チップとしての半導体チップ30には、充放電制御回路10が備えている正極電源端子VDD、負極電源端子VSS、セル接続端子VC1a,・・・,VC(n-1)a、充電制御信号出力端子CO、放電制御信号出力端子DO、外部負電圧入力端子VM及び過電流検出端子VINIに加えて、セルバランス制御信号端子CB_CTLが設けられている。 A semiconductor chip 30 as a first semiconductor chip includes a positive power supply terminal VDD, a negative power supply terminal VSS, cell connection terminals VC1a, . In addition to the signal output terminal CO, discharge control signal output terminal DO, external negative voltage input terminal VM, and overcurrent detection terminal VINI, a cell balance control signal terminal CB_CTL is provided.

第2半導体チップとしての半導体チップ40には、充放電制御回路10における正極電源端子VDD2に相当する正極電源端子VDD、充放電制御回路10におけるセル接続端子VC1b,・・・,VC(n-1)bに相当するセル接続端子VC1,・・・,VC(n-1)、負極電源端子VSS及び信号入力端子CTLが設けられている。 A semiconductor chip 40 as a second semiconductor chip includes a positive power supply terminal VDD corresponding to the positive power supply terminal VDD2 in the charge/discharge control circuit 10, cell connection terminals VC1b, . )b, a negative power supply terminal VSS and a signal input terminal CTL are provided.

半導体チップ30において、正極電源端子VDD、負極電源端子VSS、セル接続端子VC1a,・・・,VC(n-1)a、充電制御信号出力端子CO、放電制御信号出力端子DO、外部負電圧入力端子VM及び過電流検出端子VINIの各端子の接続先は、充放電制御回路10と同様である。セルバランス制御信号端子CB_CTLは、信号入力端子CTLと接続されている。 In the semiconductor chip 30, a positive power supply terminal VDD, a negative power supply terminal VSS, cell connection terminals VC1a, . The connection destinations of the terminals VM and the overcurrent detection terminal VINI are the same as those of the charge/discharge control circuit 10 . The cell balance control signal terminal CB_CTL is connected to the signal input terminal CTL.

半導体チップ40において、正極電源端子VDDは、正極2a及び外部正極端子P+に接続されている。セル接続端子VC1,・・・,VC(n-1)は、それぞれ、セル2_1の負極端子及びセル2_2の正極端子,・・・,セル2_(n-1)の負極端子及びセル2_nの正極端子に接続されている。負極電源端子VSSは、負極2bに接続されている。 In the semiconductor chip 40, the positive power supply terminal VDD is connected to the positive electrode 2a and the external positive terminal P+. The cell connection terminals VC1, . connected to the terminal. The negative power supply terminal VSS is connected to the negative electrode 2b.

図5は、第2の実施形態に係る充放電制御回路としての充放電制御回路50のうち、半導体チップ30内に形成される回路のより詳細な構成例を示す概略図である。 FIG. 5 is a schematic diagram showing a more detailed configuration example of a circuit formed in the semiconductor chip 30 in the charge/discharge control circuit 50 as the charge/discharge control circuit according to the second embodiment.

図6は、第2の実施形態に係る充放電制御回路としての充放電制御回路50のうち、半導体チップ40内に形成される回路、すなわち第2の実施形態に係るセルバランス回路及びセルバランス装置の詳細な構成例を示す概略図である。 FIG. 6 shows a circuit formed in a semiconductor chip 40 in a charge/discharge control circuit 50 as a charge/discharge control circuit according to the second embodiment, that is, a cell balance circuit and a cell balance device according to the second embodiment. is a schematic diagram showing a detailed configuration example of.

充放電制御回路50は、正極電源端子VDD、負極電源端子VSS、セル接続端子VC1a,・・・,VC(n-1)a、充電制御信号出力端子CO、放電制御信号出力端子DO、外部負電圧入力端子VM、過電流検出端子VINI及びセルバランス制御信号端子CB_CTLと、電池電圧検出回路11と、過電流検出及び解除回路12と、制御回路33と、出力回路34と、信号入力端子CTLと、制御回路43と、セルバランス回路15と、セル接続端子VC1,・・・,VC(n-1)と、を備えている。 The charge/discharge control circuit 50 includes a positive power supply terminal VDD, a negative power supply terminal VSS, cell connection terminals VC1a, . A voltage input terminal VM, an overcurrent detection terminal VINI, a cell balance control signal terminal CB_CTL, a battery voltage detection circuit 11, an overcurrent detection and release circuit 12, a control circuit 33, an output circuit 34, and a signal input terminal CTL. , a control circuit 43, a cell balance circuit 15, and cell connection terminals VC1, . . . , VC(n−1).

半導体チップ30には、充放電制御回路50のうち、正極電源端子VDD、負極電源端子VSS、セル接続端子VC1a,・・・,VC(n-1)a、充電制御信号出力端子CO、放電制御信号出力端子DO、外部負電圧入力端子VM、過電流検出端子VINI及びセルバランス制御信号端子CB_CTLと、電池電圧検出回路11と、過電流検出及び解除回路12と、制御回路33と、出力回路34とが形成されている。 In the charge/discharge control circuit 50, the semiconductor chip 30 includes a positive power supply terminal VDD, a negative power supply terminal VSS, cell connection terminals VC1a, . Signal output terminal DO, external negative voltage input terminal VM, overcurrent detection terminal VINI, cell balance control signal terminal CB_CTL, battery voltage detection circuit 11, overcurrent detection and release circuit 12, control circuit 33, and output circuit 34 and are formed.

制御回路33は、正極電源端子VDDと接続される端子と、負極電源端子VSSと接続される端子と、充電制御信号出力端子COと接続される端子と、放電制御信号出力端子DOと接続される端子と、外部負電圧入力端子VMと接続される端子と、電池電圧検出回路11と接続される端子と、過電流検出及び解除回路12と接続される端子と、出力回路34と接続される端子と、を有している。 The control circuit 33 is connected to a terminal connected to the positive power supply terminal VDD, a terminal connected to the negative power supply terminal VSS, a terminal connected to the charge control signal output terminal CO, and a discharge control signal output terminal DO. a terminal connected to the external negative voltage input terminal VM; a terminal connected to the battery voltage detection circuit 11; a terminal connected to the overcurrent detection and cancellation circuit 12; and have

また、制御回路33は、二次電池2の充放電を制御するための制御信号を生成し、充電制御信号出力端子CO及び放電制御信号出力端子DOへ供給する第1制御回路(図示省略)と、セルバランス回路15において接続する端子間の経路、すなわちスイッチ回路16内の経路を判定する判定回路(図示省略)と、を有している。 In addition, the control circuit 33 generates a control signal for controlling charging and discharging of the secondary battery 2 and supplies it to the charging control signal output terminal CO and the discharging control signal output terminal DO, and a first control circuit (not shown). , and a determination circuit (not shown) that determines a path between terminals connected in the cell balance circuit 15, that is, a path in the switch circuit 16. FIG.

出力回路34は、セルバランス回路15において接続する端子間の経路を表す信号を、半導体チップ30から半導体チップ40へ出力するための回路である。出力回路34は、正極電源端子VDDと接続される端子、負極電源端子VSSと接続される端子、セル接続端子VC1a,・・・,VC(n-1)aとそれぞれ接続される端子、制御回路33と接続される端子及びセルバランス制御信号端子CB_CTLと接続される端子と、を有している。 The output circuit 34 is a circuit for outputting a signal representing a path between terminals connected in the cell balance circuit 15 from the semiconductor chip 30 to the semiconductor chip 40 . The output circuit 34 includes a terminal connected to the positive power supply terminal VDD, a terminal connected to the negative power supply terminal VSS, terminals connected to the cell connection terminals VC1a, . 33 and a terminal connected to the cell balance control signal terminal CB_CTL.

一方、半導体チップ40には、セルバランス装置41が形成されている。セルバランス装置41は第2の実施形態に係るセルバランス装置の一実施例である。セルバランス装置41は、充放電制御回路50のうち、正極電源端子VDDと、負極電源端子VSSと、セルバランス回路15と、セル接続端子VC1,・・・,VC(n-1)と、信号入力端子CTLと、制御回路43と、を備えている。 On the other hand, a cell balance device 41 is formed in the semiconductor chip 40 . The cell balance device 41 is an example of the cell balance device according to the second embodiment. In the charge/discharge control circuit 50, the cell balance device 41 includes a positive power supply terminal VDD, a negative power supply terminal VSS, a cell balance circuit 15, cell connection terminals VC1, . It has an input terminal CTL and a control circuit 43 .

セルバランス装置41において、正極電源端子VDDは、スイッチ16_1を介してデプレッション型FET17のドレインに接続されている。スイッチ16_1を中心にして説明すれば、スイッチ16_1は、正極電源端子VDDに接続される第1端と、デプレッション型FET17のドレインに接続される第2端と、制御回路43と接続される制御端と、を含んでいる。 In the cell balance device 41, the positive power supply terminal VDD is connected to the drain of the depletion type FET 17 via the switch 16_1. Focusing on the switch 16_1, the switch 16_1 has a first end connected to the positive power supply terminal VDD, a second end connected to the drain of the depletion type FET 17, and a control end connected to the control circuit 43. and includes

負極電源端子VSSは、スイッチ16_2nを介してデプレッション型FET17のソースに接続されている。スイッチ16_2nを中心にして説明すれば、スイッチ16_2nは、負極電源端子VSSに接続される第1端と、デプレッション型FET17のソースに接続される第2端と、制御回路43と接続される制御端と、を含んでいる。 The negative power supply terminal VSS is connected to the source of the depletion type FET 17 via the switch 16_2n. Focusing on the switch 16_2n, the switch 16_2n has a first end connected to the negative power supply terminal VSS, a second end connected to the source of the depletion type FET 17, and a control end connected to the control circuit 43. and includes

セル接続端子VC1からセル接続端子VC(n-1)は、それぞれ、第1スイッチ群を成すスイッチを介してデプレッション型FET17のドレインに接続され、第2スイッチ群を成すスイッチを介してデプレッション型FET17のソースに接続されている。 The cell connection terminals VC1 to VC(n−1) are connected to the drain of the depletion type FET 17 through switches forming the first switch group, and are connected to the depletion type FET 17 through switches forming the second switch group. source.

例えば、セル接続端子VC1は、スイッチ16_2を介してデプレッション型FET17のドレインに接続され、スイッチ16_3を介してデプレッション型FET17のソースに接続されている。以下、セル接続端子VC(n-1)まで、セル接続端子VC1と同様にして、スイッチを介してデプレッション型FET17のドレイン及びソースに接続されている。セル接続端子VC(n-1)は、スイッチ16_(2n-1)を介してデプレッション型FET17のソースに接続されている。 For example, the cell connection terminal VC1 is connected to the drain of the depletion FET 17 via the switch 16_2 and to the source of the depletion FET 17 via the switch 16_3. Thereafter, the cells up to the cell connection terminal VC(n-1) are connected to the drain and source of the depletion type FET 17 via switches in the same manner as the cell connection terminal VC1. The cell connection terminal VC(n-1) is connected to the source of the depletion type FET 17 via the switch 16_(2n-1).

セルバランス制御回路又は第2制御回路としての制御回路43は、信号入力端子CTLに接続されている。また、制御回路43は、スイッチ16_1,16_2,・・・,16_(2n-1),16_2nの各制御端と接続されている。 A control circuit 43 as a cell balance control circuit or a second control circuit is connected to the signal input terminal CTL. Also, the control circuit 43 is connected to each control terminal of the switches 16_1, 16_2, .

セルバランス回路15は、第2の実施形態に係るセルバランス回路の一実施例である。充放電制御回路50におけるセルバランス回路15は、充放電制御回路10におけるセルバランス回路15に対して、第1制御回路が形成される半導体チップ30と異なる半導体チップ40に形成される点で異なるが、その他の点は同様であるので、本実施形態では同じ符号を付して説明を省略する。 The cell balance circuit 15 is an example of the cell balance circuit according to the second embodiment. The cell balance circuit 15 in the charge/discharge control circuit 50 differs from the cell balance circuit 15 in the charge/discharge control circuit 10 in that it is formed on the semiconductor chip 40 different from the semiconductor chip 30 on which the first control circuit is formed. , and other points are the same.

続いて、上述したように構成されるセルバランス装置41、充放電制御回路50、充放電制御装置60及びバッテリ装置61の動作について説明する。 Next, operations of the cell balance device 41, the charge/discharge control circuit 50, the charge/discharge control device 60, and the battery device 61 configured as described above will be described.

充放電制御回路50、充放電制御装置60及びバッテリ装置61は、充放電制御回路10、充放電制御装置20及びバッテリ装置1に対して、それぞれ、セルバランス動作をセルバランス装置41において行う点で異なるが、上述した二次電池2の充放電制御動作及びセルバランス動作を行う点では実質的な相違はない。そこで、本実施形態では、充放電制御回路50、充放電制御装置60及びバッテリ装置61におけるセルバランス動作を中心に説明し、二次電池2の充放電制御動作については、充放電制御回路10、充放電制御装置20及びバッテリ装置1における二次電池2の充放電制御動作の説明をもって省略する。 The charging/discharging control circuit 50, the charging/discharging control device 60, and the battery device 61 perform cell balancing operations in the cell balancing device 41 for the charging/discharging control circuit 10, the charging/discharging control device 20, and the battery device 1, respectively. Although different, there is no substantial difference in the charge/discharge control operation and the cell balance operation of the secondary battery 2 described above. Therefore, in the present embodiment, the cell balance operation in the charge/discharge control circuit 50, the charge/discharge control device 60, and the battery device 61 will be mainly described. The description of the charging/discharging control operation of the secondary battery 2 in the charging/discharging control device 20 and the battery device 1 is omitted.

充放電制御回路50、充放電制御装置60及びバッテリ装置61におけるセルバランス動作は、まず、制御回路33が、電池電圧検出回路11が検出した電圧、負極電源端子VSSの電圧Vss及び外部負電圧入力端子VMの電圧Vmに基づいて、第1セル放電状態から第nセル放電状態及びセルバランス停止状態の何れの状態とするかを判定し、判定結果を示す信号を出力回路34へ供給する。 In the cell balancing operation in the charge/discharge control circuit 50, the charge/discharge control device 60, and the battery device 61, first, the control circuit 33 detects the voltage detected by the battery voltage detection circuit 11, the voltage Vss of the negative power supply terminal VSS, and the external negative voltage input. Based on the voltage Vm of the terminal VM, it is determined which of the first cell discharge state to the nth cell discharge state and the cell balance stop state, and a signal indicating the determination result is supplied to the output circuit 34 .

判定結果を示す信号は、セルバランス回路15において接続する端子間の経路を表す信号であり、例えば、スイッチ16_1,16_2,・・・,16_(2n-1),16_2n毎に遷移させる開閉状態を示す信号や遷移させる開閉状態にするために開閉状態の遷移が必要か否かを示す信号を適用できる。 The signal indicating the determination result is a signal representing the path between the terminals connected in the cell balance circuit 15. For example, the switch 16_1, 16_2, . A signal indicating whether or not a transition of the open/closed state is necessary to make the open/closed state to be transitioned can be applied.

出力回路34は、判定結果を示す信号、すなわちセルバランス回路15において接続する端子間の経路を表す信号を、セルバランス制御信号端子CB_CTLから半導体チップ40の信号入力端子CTLへ伝送可能な形式に変換し、セルバランス制御信号端子CB_CTLへ供給する。 The output circuit 34 converts the signal indicating the determination result, that is, the signal indicating the path between the terminals connected in the cell balance circuit 15, into a format that can be transmitted from the cell balance control signal terminal CB_CTL to the signal input terminal CTL of the semiconductor chip 40. and supplied to the cell balance control signal terminal CB_CTL.

半導体チップ30のセルバランス制御信号端子CB_CTLへ供給された信号は、半導体チップ40の信号入力端子CTLへ伝送され、信号入力端子CTLから制御回路43へ供給される。制御回路43は、供給された信号に基づいて、スイッチ16_1,16_2,・・・,16_(2n-1),16_2nの開閉を制御するための制御信号を生成する。制御回路43は、生成した制御信号を、スイッチ16_1,16_2,・・・,16_(2n-1),16_2nの各制御端へ供給する。スイッチ回路16は、制御回路43からの制御信号を受けて、セルバランス動作を実行する又は停止する。 The signal supplied to the cell balance control signal terminal CB_CTL of the semiconductor chip 30 is transmitted to the signal input terminal CTL of the semiconductor chip 40 and supplied to the control circuit 43 from the signal input terminal CTL. The control circuit 43 generates control signals for controlling opening/closing of the switches 16_1, 16_2, . The control circuit 43 supplies the generated control signal to each control terminal of the switches 16_1, 16_2, . The switch circuit 16 receives a control signal from the control circuit 43 to execute or stop the cell balancing operation.

このように、セルバランス回路15並びにセルバランス回路15を備えるセルバランス装置41、充放電制御回路50、充放電制御装置60及びバッテリ装置61によれば、充放電制御回路10における制御回路13が、制御回路33及び制御回路43と、制御回路33及び制御回路43を連絡する出力回路34とに分けて構成される相違点があるものの、その動作は実質的に同様である。従って、セルバランス回路15、セルバランス装置41、充放電制御回路50、充放電制御装置60及びバッテリ装置61によれば、充放電制御回路10、充放電制御装置20及びバッテリ装置1と同様の効果が得られる。 Thus, according to the cell balance circuit 15, the cell balance device 41 including the cell balance circuit 15, the charge/discharge control circuit 50, the charge/discharge control device 60, and the battery device 61, the control circuit 13 in the charge/discharge control circuit 10 is Although there is a difference that the control circuit 33 and the control circuit 43 and the output circuit 34 connecting the control circuit 33 and the control circuit 43 are separately configured, their operations are substantially the same. Therefore, according to the cell balance circuit 15, the cell balance device 41, the charge/discharge control circuit 50, the charge/discharge control device 60, and the battery device 61, the same effect as the charge/discharge control circuit 10, the charge/discharge control device 20, and the battery device 1 is obtained.

また、充放電制御回路50、充放電制御装置60及びバッテリ装置61では、セルバランス動作を行うセルバランス装置41が、二次電池2の充放電制御動作を担う半導体チップ30とは異なる半導体チップ40に形成されている。セルバランス動作に伴い発熱するデプレッション型FET17が、半導体チップ30の外部に配設されているため、セルバランス動作によって生じる熱の影響を受けにくい充放電制御回路50、充放電制御装置60及びバッテリ装置61を提供することができる。 In the charge/discharge control circuit 50, the charge/discharge control device 60, and the battery device 61, the cell balance device 41 that performs the cell balance operation is a semiconductor chip 40 different from the semiconductor chip 30 responsible for the charge/discharge control operation of the secondary battery 2. is formed in The charge/discharge control circuit 50, the charge/discharge control device 60, and the battery device are not easily affected by the heat generated by the cell balance operation because the depletion type FET 17 that generates heat due to the cell balance operation is arranged outside the semiconductor chip 30. 61 can be provided.

なお、本発明は、上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階では、上述した例以外にも様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更をすることができる。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and in the implementation stage, it is possible to implement it in various forms other than the above-described example, and within the scope of the invention, Various omissions, substitutions and alterations may be made.

上述した充放電制御装置20及びバッテリ装置1は、外部端子間経路における外部負極端子P-側、すなわちローサイドに、放電制御FET3及び充電制御FET4を備えている構成例であるが、この構成例に限定されない。実施形態に係る充放電制御装置及びバッテリ装置は、外部正極端子P+側、すなわちハイサイドに放電制御FET3及び充電制御FET4を備えていてもよい。 The charge/discharge control device 20 and the battery device 1 described above are configuration examples in which the discharge control FET 3 and the charge control FET 4 are provided on the external negative terminal P− side of the path between the external terminals, that is, on the low side. Not limited. The charge/discharge control device and the battery device according to the embodiment may include the discharge control FET3 and the charge control FET4 on the external positive terminal P+ side, that is, on the high side.

上述した充放電制御回路10は、過電流検出端子VINIを備える構成例であるが、この構成例に限定されない。また、上述した充放電制御装置20及びバッテリ装置1は、過電流検出用抵抗5及び過電流検出端子VINIを備える構成例であるが、この構成例に限定されない。実施形態に係る充放電制御回路において、過電流検出端子VINIは、任意の構成要素であって省略されていてもよい。実施形態に係る充放電制御装置及びバッテリ装置において、過電流検出用抵抗5及び過電流検出端子VINIは、任意の構成要素であって省略されていてもよい。 The charge/discharge control circuit 10 described above is a configuration example including the overcurrent detection terminal VINI, but is not limited to this configuration example. Also, the charge/discharge control device 20 and the battery device 1 described above are configuration examples including the overcurrent detection resistor 5 and the overcurrent detection terminal VINI, but are not limited to this configuration example. In the charge/discharge control circuit according to the embodiment, the overcurrent detection terminal VINI is an optional component and may be omitted. In the charge/discharge control device and the battery device according to the embodiment, the overcurrent detection resistor 5 and the overcurrent detection terminal VINI are arbitrary components and may be omitted.

上述した充放電制御回路10,50、充放電制御装置20,60及びバッテリ装置1,61は、セル放電抵抗としてデプレッション型FET17を備える構成例であるが、セル放電抵抗はデプレッション型FET17に限定されない。セル放電抵抗は電流制限機能を有する素子であればよく、例えば、トランジスタのオン抵抗、抵抗素子又はこれらの組み合わせでもよい。 The charge/discharge control circuits 10, 50, the charge/discharge control devices 20, 60, and the battery devices 1, 61 described above are configuration examples including the depletion type FET 17 as the cell discharge resistance, but the cell discharge resistance is not limited to the depletion type FET 17. . The cell discharge resistance may be any element that has a current limiting function, such as the on-resistance of a transistor, a resistive element, or a combination thereof.

本実施形態に係るセルバランス装置、充放電制御回路、充放電制御装置及びバッテリ装置を形成するに際して、充放電制御回路10を、セルバランス回路15と、その他の電池電圧検出回路11、過電流検出及び解除回路12及び制御回路13とに分けて、それぞれ、異なる半導体チップに形成してもよい。 When forming the cell balance device, the charge/discharge control circuit, the charge/discharge control device, and the battery device according to the present embodiment, the charge/discharge control circuit 10 is divided into the cell balance circuit 15, the other battery voltage detection circuit 11, and the overcurrent detection circuit. , and the release circuit 12 and the control circuit 13 may be separately formed on different semiconductor chips.

また、上述した充放電制御回路50、充放電制御装置60及びバッテリ装置61は、セルバランス装置41が制御回路43を備えている例であるが、この例に限定されない。本実施形態に係るセルバランス装置、充放電制御回路、充放電制御装置及びバッテリ装置を形成するに際して、制御回路43は、必ずしもセルバランス装置41に備えられていなくてもよい。セルバランス装置41内のスイッチ回路16に所望の制御信号を供給可能であれば、第2制御回路としての制御回路43は、例えば、半導体チップ30等のセルバランス装置41の外部に備えられていてもよい。 Moreover, although the charge/discharge control circuit 50, the charge/discharge control device 60, and the battery device 61 described above are examples in which the cell balance device 41 includes the control circuit 43, the present invention is not limited to this example. When forming the cell balance device, charge/discharge control circuit, charge/discharge control device, and battery device according to the present embodiment, the control circuit 43 does not necessarily have to be provided in the cell balance device 41 . If a desired control signal can be supplied to the switch circuit 16 in the cell balance device 41, the control circuit 43 as the second control circuit is provided outside the cell balance device 41 such as the semiconductor chip 30, for example. good too.

これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.

1,61 バッテリ装置
2 二次電池
2_1,・・・,2_n セル
2a (二次電池の)正極
2b (二次電池の)負極
3 放電制御FET
4 充電制御FET
10,50 充放電制御回路
13 制御回路(第1制御回路及び第2制御回路)
15 セルバランス回路
16 スイッチ回路
16_1,・・・,16_2n スイッチ
17 デプレッション型FET(セル放電抵抗)
20,60 充放電制御装置
30,40 半導体チップ
33 制御回路(第1制御回路)
34 出力回路
41 セルバランス装置
43 制御回路(セルバランス制御回路又は第2制御回路)
P+ 外部正極端子
P- 外部負極端子
1, 61 battery device 2 secondary battery 2_1, ..., 2_n cell 2a positive electrode 2b (of secondary battery) negative electrode 3 (of secondary battery) discharge control FET
4 charge control FET
10, 50 charge/discharge control circuit 13 control circuit (first control circuit and second control circuit)
15 cell balance circuit 16 switch circuit 16_1, . . . , 16_2n switch 17 depletion type FET (cell discharge resistance)
20, 60 charge/discharge control devices 30, 40 semiconductor chip 33 control circuit (first control circuit)
34 output circuit 41 cell balance device 43 control circuit (cell balance control circuit or second control circuit)
P+ External positive terminal P- External negative terminal

Claims (9)

2以上の自然数nを直列に接続される個数として、正極から負極に向かって第1セルから第nセルまでが順に直列に接続された組電池を含む二次電池に並列に接続され、前記第1セルから第nセルまでのn個のセルの個々の電圧を調整する回路であって、
n個の前記セルについて、それぞれ、自己の正極端子と自己の負極端子とを接続する経路内に少なくとも1個のスイッチを含み、前記少なくとも1個のスイッチに供給される制御信号に基づいてn個の経路をそれぞれ開閉可能なスイッチ回路と、
前記スイッチ回路を介して前記第1セルから第nセルまでのn個のセルとそれぞれ接続されるセル放電抵抗と、を備え、
n以下の自然数であるkを、前記正極から前記負極に向かって直列に接続されるセルの順番とする場合、
前記スイッチ回路は、前記二次電池から外部正極端子及び外部負極端子に接続された負荷となる機器へ放電されていることが検出されると、供給される前記制御信号に基づいて、前記第1セルから前記第nセルの各々を前記セル放電抵抗と非接続なセルバランス停止状態に切り替わるとともに、前記正極から前記負極に向かってk番目のセルである第kセルの電圧が過充電保護の動作を開始する過充電検出電圧以上であること及び前記二次電池を充電する充電器が前記外部正極端子及び前記外部負極端子に接続されている充電器接続状態であること並びに前記過充電検出電圧以上であること及び前記二次電池から前記負荷となる機器へ放電が開始されていないことの何れか一方が検出されると、供給される前記制御信号に基づいて、前記第kセルを前記セル放電抵抗を介して放電させる第kセル放電状態に切り替わる
ことを特徴とするセルバランス回路。
A secondary battery including an assembled battery in which a first cell to an n-th cell are connected in series in order from the positive electrode to the negative electrode, wherein n is a natural number of 2 or more, is connected in parallel to the secondary battery. A circuit for adjusting individual voltages of n cells from cell 1 to cell n, comprising:
Each of the n cells includes at least one switch in a path connecting its own positive terminal and its own negative terminal, and n based on a control signal supplied to the at least one switch a switch circuit capable of opening and closing the paths of
a cell discharge resistor connected to each of the n cells from the first cell to the n-th cell via the switch circuit;
When k, which is a natural number equal to or less than n, is the order of the cells connected in series from the positive electrode to the negative electrode,
When it is detected that the secondary battery is being discharged to a device serving as a load connected to the external positive electrode terminal and the external negative electrode terminal , the switch circuit controls the first switch circuit based on the supplied control signal. Each of the n-th cells is switched from the cell to the cell balance stop state in which the cell discharge resistor is not connected, and the voltage of the k-th cell, which is the k-th cell from the positive electrode to the negative electrode, operates for overcharge protection. and the charger for charging the secondary battery is connected to the external positive electrode terminal and the external negative electrode terminal, and the overcharge detection voltage or more and that discharge from the secondary battery to the load device is not started, the k-th cell is discharged based on the supplied control signal. A cell balance circuit characterized by switching to a k-th cell discharge state in which discharge is performed via a resistor.
前記スイッチ回路は、前記第kセルの電圧が前記過充電検出電圧以上から過充電解除電圧以下になっていることが検出されると、供給される前記制御信号に基づいて、前記第kセル放電状態から前記セルバランス停止状態に切り替わる請求項1に記載のセルバランス回路。 When it is detected that the voltage of the k-th cell has changed from the overcharge detection voltage or more to the overcharge release voltage or less, the switch circuit discharges the k-th cell based on the supplied control signal. 2. The cell balance circuit according to claim 1, wherein the cell balance circuit switches from a state to the cell balance stop state. n以下の自然数であるkを、前記正極から前記負極に向かって直列に接続されるセルの順番とする場合、k番目のセルである第kセルの正極端子と前記第kセルの負極端子とを接続する経路内に含まれる少なくとも1個のスイッチは、
供給される前記制御信号に基づいて前記第kセルの正極端子とそれぞれ接続及び非接続を切替可能な第k_1スイッチと、
供給される前記制御信号に基づいて前記第kセルの負極端子とそれぞれ接続及び非接続を切替可能な第k_2スイッチと、
を有し、
前記第k_1スイッチは、前記制御信号が供給される制御端と、前記第kセルの正極端子と接続される第1端と、前記セル放電抵抗と接続される第2端と、を含み、
前記第k_2スイッチは、前記制御信号が供給される制御端と、前記第kセルの負極端子と接続される第1端と、前記セル放電抵抗と接続される第2端と、を含み、
前記セル放電抵抗は、
前記第k_1スイッチを介して、前記第1セルから第nセルまでのn個のセルの各正極端子と接続される第1端と、
前記第k_2スイッチを介して、前記第1セルから第nセルまでのn個のセルの各負極端子と接続される第2端と、を含む請求項1又は2に記載のセルバランス回路。
When k, which is a natural number less than or equal to n, is the order of the cells connected in series from the positive electrode to the negative electrode, the positive terminal of the k-th cell and the negative terminal of the k-th cell are connected. at least one switch included in the path connecting the
a k_1-th switch capable of switching between connection and non-connection with the positive terminal of the k-th cell based on the supplied control signal;
a k_2-th switch capable of switching between connection and non-connection with the negative terminal of the k-th cell based on the supplied control signal;
has
the k_1-th switch includes a control terminal supplied with the control signal, a first terminal connected to the positive terminal of the k-th cell, and a second terminal connected to the cell discharge resistor;
the k_2 switch includes a control terminal supplied with the control signal, a first terminal connected to the negative terminal of the kth cell, and a second terminal connected to the cell discharge resistor;
The cell discharge resistance is
a first terminal connected to positive terminals of n cells from the first cell to the n-th cell through the k_1th switch;
3. The cell balancing circuit according to claim 1 or 2, further comprising a second end connected to each negative terminal of n cells from the first cell to the n-th cell through the k_2th switch.
n個の前記セルの何れの1個と前記セル放電抵抗とが接続されるセルバランス動作状態と、n個の前記セルの何れに対しても前記セル放電抵抗と非接続となるセルバランス停止状態とを切替制御するセルバランス制御回路をさらに備える請求項1からの何れか一項に記載のセルバランス回路。 A cell balance operation state in which any one of the n cells is connected to the cell discharge resistor, and a cell balance stop state in which the cell discharge resistor is disconnected from any of the n cells. The cell balance circuit according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a cell balance control circuit that controls switching between and. 2以上の自然数nを直列に接続される個数として、正極から負極に向かって第1セルから第nセルまでが順に直列に接続された組電池を含む二次電池に並列に接続され、前記第1セルから第nセルまでのn個のセルの個々の電圧を調整する装置であって、
n個の前記セルについて、それぞれ、自己の正極端子と自己の負極端子とを接続する経路内に少なくとも1個のスイッチを含み、前記少なくとも1個のスイッチに供給される制御信号に基づいてn個の経路をそれぞれ開閉可能なスイッチ回路と、
前記スイッチ回路を介して前記第1セルから第nセルまでのn個のセルとそれぞれ接続されるセル放電抵抗と、
n個の前記セルの何れの1個と前記セル放電抵抗とが接続されるセルバランス動作状態と、n個の前記セルの何れに対しても前記セル放電抵抗と非接続となるセルバランス停止状態とを切替制御するセルバランス制御回路と、
前記スイッチ回路を介して前記セル放電抵抗の第1端と接続される正極電源端子と、
前記スイッチ回路を介して前記セル放電抵抗の第2端と接続される負極電源端子と、
前記スイッチ回路を介して前記セル放電抵抗の第1端及び第2端にそれぞれ接続されるセル接続端子と、
前記セルバランス制御回路と接続される信号入力端子と、を備え、
n以下の自然数であるkを、前記正極から前記負極に向かって直列に接続されるセルの順番とする場合、
前記スイッチ回路は、前記二次電池から外部正極端子及び外部負極端子に接続された負荷となる機器へ放電されていることが検出されると、供給される前記制御信号に基づいて、前記第1セルから前記第nセルの各々を前記セル放電抵抗と非接続なセルバランス停止状態に切り替わるとともに、前記正極から前記負極に向かってk番目のセルである第kセルの電圧が過充電保護の動作を開始する過充電検出電圧以上であること及び前記二次電池を充電する充電器が前記外部正極端子及び前記外部負極端子に接続されている充電器接続状態であること並びに前記過充電検出電圧以上であること及び前記二次電池から前記負荷となる機器へ放電が開始されていないことの何れか一方が検出されると、供給される前記制御信号に基づいて、前記第kセルを前記セル放電抵抗を介して放電させる第kセル放電状態に切り替わることを特徴とするセルバランス装置。
A secondary battery including an assembled battery in which a first cell to an n-th cell are connected in series in order from the positive electrode to the negative electrode, wherein n is a natural number of 2 or more, is connected in parallel to the secondary battery. A device for adjusting the individual voltages of n cells, from cell 1 to cell n, comprising:
Each of the n cells includes at least one switch in a path connecting its own positive terminal and its own negative terminal, and n based on a control signal supplied to the at least one switch a switch circuit capable of opening and closing the paths of
a cell discharge resistor connected to each of the n cells from the first cell to the n-th cell via the switch circuit;
A cell balance operation state in which any one of the n cells is connected to the cell discharge resistor, and a cell balance stop state in which the cell discharge resistor is disconnected from any of the n cells. A cell balance control circuit for switching and controlling the
a positive power supply terminal connected to the first end of the cell discharge resistor via the switch circuit;
a negative power supply terminal connected to the second terminal of the cell discharge resistor via the switch circuit;
a cell connection terminal respectively connected to a first end and a second end of the cell discharge resistor via the switch circuit;
a signal input terminal connected to the cell balance control circuit,
When k, which is a natural number equal to or less than n, is the order of the cells connected in series from the positive electrode to the negative electrode,
When it is detected that the secondary battery is being discharged to a device serving as a load connected to the external positive electrode terminal and the external negative electrode terminal , the switch circuit controls the first switch circuit based on the supplied control signal. Each of the n-th cells is switched from the cell to the cell balance stop state in which the cell discharge resistor is not connected, and the voltage of the k-th cell, which is the k-th cell from the positive electrode to the negative electrode, operates for overcharge protection. and the charger for charging the secondary battery is connected to the external positive electrode terminal and the external negative electrode terminal, and the overcharge detection voltage or more and that discharge from the secondary battery to the load device is not started, the k-th cell is discharged based on the supplied control signal. A cell balance device characterized by switching to a k-th cell discharge state in which discharge is performed via a resistor.
前記二次電池の充放電を制御するための充放電制御回路であって、
前記二次電池の正極からの電圧が供給される正極電源端子と、
前記二次電池の負極からの電圧が供給される負極電源端子と、
隣接する2個のセルの接点からの電圧が供給されるセル接続端子と、
前記外部負極端子に接続される外部負電圧入力端子と、
前記二次電池の充電の停止及び許可を制御する充電制御信号が出力される充電制御信号出力端子と、
前記二次電池の放電を停止及び許可を制御する放電制御信号が出力される放電制御信号出力端子と、
前記正極電源端子、前記セル接続端子及び前記負極電源端子とそれぞれ接続されており、前記正極電源端子、前記セル接続端子及び前記負極電源端子から供給される電圧に基づいて前記二次電池の電圧及び各セルの電圧を検出する電池電圧検出回路と、
前記電池電圧検出回路からの前記二次電池の電圧及び各セルの電圧の検出信号に基づいて前記充電制御信号及び前記放電制御信号を生成する第1制御回路と、
前記二次電池の電圧及び各セルの電圧の検出信号と、前記負極電源端子の電圧及び前記外部負電圧入力端子の電圧とに基づいて前記少なくとも1個のスイッチに供給される制御信号を生成する第2制御回路と、
請求項1からの何れか1項に記載のセルバランス回路と、
前記セルバランス回路の出力端と接続される信号出力端子と、
を備えることを特徴とする充放電制御回路。
A charge/discharge control circuit for controlling charge/discharge of the secondary battery,
a positive electrode power supply terminal to which a voltage from the positive electrode of the secondary battery is supplied;
a negative power supply terminal to which a voltage from the negative electrode of the secondary battery is supplied;
a cell connection terminal supplied with voltage from contacts of two adjacent cells;
an external negative voltage input terminal connected to the external negative terminal;
a charging control signal output terminal for outputting a charging control signal for controlling suspension and permission of charging of the secondary battery;
a discharge control signal output terminal for outputting a discharge control signal for controlling discharge stop and permission of the secondary battery;
It is connected to the positive power terminal, the cell connection terminal, and the negative power terminal, respectively, and the voltage of the secondary battery and the voltage supplied from the positive power terminal, the cell connection terminal, and the negative power terminal a battery voltage detection circuit that detects the voltage of each cell;
a first control circuit that generates the charge control signal and the discharge control signal based on detection signals of the voltage of the secondary battery and the voltage of each cell from the battery voltage detection circuit;
A control signal to be supplied to the at least one switch is generated based on a detection signal of the voltage of the secondary battery and the voltage of each cell, and the voltage of the negative power supply terminal and the voltage of the external negative voltage input terminal. a second control circuit;
a cell balance circuit according to any one of claims 1 to 3 ;
a signal output terminal connected to the output terminal of the cell balance circuit;
A charge/discharge control circuit, comprising:
前記充放電制御回路は、複数の半導体チップ上に形成され、
前記セルバランス回路は、前記第1制御回路が形成される第1半導体チップとは異なる第2半導体チップに形成される請求項に記載の充放電制御回路。
The charge/discharge control circuit is formed on a plurality of semiconductor chips,
7. The charge/discharge control circuit according to claim 6 , wherein said cell balance circuit is formed on a second semiconductor chip different from a first semiconductor chip on which said first control circuit is formed.
請求項6又は7に記載の充放電制御回路と、
前記外部正極端子及び前記外部負極端子と、
前記充電制御信号出力端子に接続されるゲートと、前記外部負極端子に接続される一端とを含む充電制御FETと、
前記放電制御信号出力端子に接続されるゲートと、前記充電制御FETの他端に接続される一端とを含む放電制御FETと、を備えることを特徴とする充放電制御装置。
A charge/discharge control circuit according to claim 6 or 7 ,
the external positive terminal and the external negative terminal;
a charge control FET including a gate connected to the charge control signal output terminal and one end connected to the external negative terminal;
A charge/discharge control device comprising a discharge control FET including a gate connected to the discharge control signal output terminal and one end connected to the other end of the charge control FET.
請求項6又は7に記載の充放電制御回路と、
前記二次電池と、
前記外部正極端子及び前記外部負極端子と、
前記充電制御信号出力端子に接続されるゲートと、前記外部負極端子に接続される一端とを含む充電制御FETと、
前記放電制御信号出力端子に接続されるゲートと、前記充電制御FETの他端に接続される一端とを含む放電制御FETと、を備えることを特徴とするバッテリ装置。
A charge/discharge control circuit according to claim 6 or 7 ,
the secondary battery;
the external positive terminal and the external negative terminal;
a charge control FET including a gate connected to the charge control signal output terminal and one end connected to the external negative terminal;
A battery device comprising a discharge control FET including a gate connected to the discharge control signal output terminal and one end connected to the other end of the charge control FET.
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