特許 6038377 二次電池保護回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6038377

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】二次電池保護回路

(51)【国際特許分類】

   H02H 7/18 20060101AFI20161128BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20161128BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   H02H7/18

   H02J7/00 S

   H01M10/44 P

【請求項の数】5

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2016-137100(P2016-137100)

(22)【出願日】2016年7月11日

【審査請求日】2016年7月11日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006220

【氏名又は名称】ミツミ電機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】516207827

【氏名又は名称】アイティーエム セミコンダクター カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】安部 修平

(72)【発明者】

【氏名】ナ ヒョク−フィ

(72)【発明者】

【氏名】ファン ホ−ソク

(72)【発明者】

【氏名】キム ヨン−ソク

(72)【発明者】

【氏名】アン サン−ホン

【審査官】 桑江 晃

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２１０１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８３７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１０８５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−６８５２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｈ ７／００

Ｈ０２Ｈ ７／１０ − ７／２０

Ｈ０１Ｍ １０／４４

Ｈ０２Ｊ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

二次電池と負荷との間の電源経路に挿入されたＭＯＳトランジスタを制御することによって前記二次電池を保護する二次電池保護回路であって、
前記二次電池と前記ＭＯＳトランジスタとの間で前記電源経路に接続される第１の端子と、
前記負荷と前記ＭＯＳトランジスタとの間で前記電源経路に接続される第２の端子と、
前記ＭＯＳトランジスタのゲートに接続される第３の端子と、
前記ＭＯＳトランジスタのバックゲートに接続される第４の端子と、
前記二次電池の異常を検出する異常検出回路と、
前記二次電池の異常検出結果に基づいてスイッチ制御信号を出力する制御回路と、
前記制御回路の出力に基づいて前記ＭＯＳトランジスタのゲートを制御するゲート制御信号を前記第３の端子に出力させ、且つ、前記制御回路の出力に基づいて前記ＭＯＳトランジスタのバックゲートの電位を制御するバックゲート制御信号を前記第４の端子に出力させるスイッチ制御回路とを有し、
前記スイッチ制御回路は、
前記二次電池の異常状態に応じて前記第４の端子と前記第１の端子とを接続する第１のスイッチと、前記二次電池の異常状態に応じて前記第４の端子と前記第２の端子とを接続する第２のスイッチとを備え、
前記第４の端子と前記第１の端子とが前記第１のスイッチを介して接続された状態での前記第４の端子と前記第１の端子との間の抵抗値、又は、前記第４の端子と前記第２の端子とが前記第２のスイッチを介して接続された状態での前記第４の端子と前記第２の端子との間の抵抗値は、前記ＭＯＳトランジスタのオン抵抗値よりも大きい、二次電池保護回路。

【請求項2】

前記第４の端子は、前記二次電池の充電異常が検出されている場合、前記第２の端子に接続され、前記二次電池の放電異常が検出されている場合、前記第１の端子に接続される、請求項１に記載の二次電池保護回路。

【請求項3】

前記二次電池の過充電が検出されている場合、前記二次電池の電荷を前記第４の端子に放電させる放電回路を備える、請求項１又は２に記載の二次電池保護回路。

【請求項4】

前記第４の端子は、前記第１の端子又は前記第２の端子と抵抗素子を介して接続される、請求項１から３のいずれか一項に記載の二次電池保護回路。

【請求項5】

集積化された、請求項１から４のいずれか一項に記載の二次電池保護回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、二次電池保護回路に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、二次電池と負荷との間の電源経路に挿入されたスイッチング素子をオフすることによって、前記二次電池を保護する保護回路が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

【0003】

図１は、特許文献１に開示された保護回路１２の構成を示す図である。二次電池１１が充電器１５に接続されるとき、制御回路１４は、スイッチング素子１３のゲート電圧をスイッチング素子１３のオン電圧とする。このとき、図１に示されるように、バックゲートコンタクト２１の電位は、ドレイン電位とする。

【0004】

二次電池１１の電圧が最高設定電圧よりも高くなると、制御回路１４は、スイッチング素子１３のゲート電圧をカットオフ電圧とする。これにより、充電電流は、スイッチング素子１３及び寄生ダイオード２６のダイオード２６Ｂにより遮断される一方で、二次電池１１が負荷１６に接続されると、放電電流は、ダイオード２６Ｂを介して流れる。

【0005】

一方、二次電池１１の電圧が最低設定電圧よりも低くなると、制御回路１４は、スイッチング素子１３のゲート電圧をカットオフ電圧とし、バックゲートコンタクト２１の電位をドレイン電位からソース電位に切り換える。これにより、放電電流は、スイッチング素子１３及び寄生ダイオード２６のダイオード２６Ａにより遮断される一方で、二次電池１１が充電器１５に接続されると、充電電流は、ダイオード２６Ａを介して流れる。

【0006】

制御回路１４は、切換スイッチＳＷを端子Ｖｓｓ側又は端子Ｖｍ１側に切り換えることで、バックゲートコンタクト２１の電位を、スイッチング素子１３のソース又はドレインと同電位とする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第４５２２３８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

図１に示される回路では、充電電流がスイッチング素子１３により遮断された状態での放電電流は、負荷１６のマイナス側の端子、Ｖｍ１端子、切換スイッチＳＷ、ＢＧ端子、バックゲートコンタクト２１、ダイオード２６Ｂ、二次電池１１の負極の順に流れる。一方、放電電流がスイッチング素子１３により遮断された状態での充電電流は、二次電池１１の負極、Ｖｓｓ端子、切換スイッチＳＷ、ＢＧ端子、バックゲートコンタクト２１、ダイオード２６Ａ、充電器１５のマイナス側の端子の順に流れる。

【0009】

しかしながら、オン抵抗値が数ｍΩのＦＥＴ（電界効果トランジスタ）によって切換スイッチＳＷが構成されると、切換スイッチＳＷだけで数ｍｍ四方のチップ面積が必要となり、回路面積が増大する場合がある。なぜなら、ＦＥＴのサイズは、そのオン抵抗値が小さくなるほど大きくなるからである。

【0010】

そこで、本開示の一態様は、二次電池保護回路の回路面積の増大を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するため、本開示の一態様では、
二次電池と負荷との間の電源経路に挿入されたＭＯＳトランジスタを制御することによって前記二次電池を保護する二次電池保護回路であって、
前記二次電池と前記ＭＯＳトランジスタとの間で前記電源経路に接続される第１の端子と、
前記負荷と前記ＭＯＳトランジスタとの間で前記電源経路に接続される第２の端子と、
前記ＭＯＳトランジスタのゲートに接続される第３の端子と、
前記ＭＯＳトランジスタのバックゲートに接続される第４の端子と、
前記二次電池の異常を検出する異常検出回路と、
前記二次電池の異常検出結果に基づいてスイッチ制御信号を出力する制御回路と、
前記制御回路の出力に基づいて前記ＭＯＳトランジスタのゲートを制御するゲート制御信号を前記第３の端子に出力させ、且つ、前記制御回路の出力に基づいて前記ＭＯＳトランジスタのバックゲートの電位を制御するバックゲート制御信号を前記第４の端子に出力させるスイッチ制御回路とを有し、
前記スイッチ制御回路は、
前記二次電池の異常状態に応じて前記第４の端子と前記第１の端子とを接続する第１のスイッチと、前記二次電池の異常状態に応じて前記第４の端子と前記第２の端子とを接続する第２のスイッチとを備え、
前記第４の端子と前記第１の端子とが前記第１のスイッチを介して接続された状態での前記第４の端子と前記第１の端子との間の抵抗値、又は、前記第４の端子と前記第２の端子とが前記第２のスイッチを介して接続された状態での前記第４の端子と前記第２の端子との間の抵抗値は、前記ＭＯＳトランジスタのオン抵抗値よりも大きい、二次電池保護回路が提供される。

【発明の効果】

【0012】

本開示の一態様によれば、二次電池保護回路の回路面積の増大を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】特許文献１に開示された保護回路の構成を示す図である。

【図2】電池パックの第１の構成例を示す図である。

【図3】電池パックの第２の構成例を示す図である。

【図4】電池パックの第３の構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本開示の実施形態を図面に従って説明する。なお、本実施形態において、二次電池と負荷との間の電源経路に挿入されたＭＯＳトランジスタにおけるソースとドレインは、相互に同様な構造を備え、ソース又はドレインと単に呼称されているだけである。したがって、当該ＭＯＳトランジスタにおいて、ソースとドレインの呼称が相互に置換されてもよい。

【0015】

図２は、電池パックの第１の例である電池パック１００の構成例を示す図である。電池パック１００は、二次電池２００と、二次電池保護装置１１０とを内蔵して備える。

【0016】

二次電池２００は、充放電可能な電池の一例である。二次電池２００は、プラス端子５（Ｐ＋端子）とマイナス端子６（Ｐ−端子）に接続された負荷１３０に電力を供給できる。二次電池２００は、プラス端子５とマイナス端子６に接続された充電器１５０によって充電されることが可能である。二次電池２００の具体例として、リチウムイオン電池やリチウムポリマ電池などが挙げられる。電池パック１００は、負荷１３０に内蔵されてもよいし、外付けされてもよい。

【0017】

負荷１３０は、電池パック１００の二次電池２００を電源とする負荷の一例である。負荷１３０の具体例として、携帯可能な携帯端末装置などの電子機器が挙げられる。携帯端末装置の具体例として、携帯電話、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、ゲーム機、テレビ、音楽や映像のプレーヤー、カメラなどの電子機器が挙げられる。

【0018】

二次電池保護装置１１０は、二次電池２００を電源として動作し、二次電池２００の充放電を制御することによって二次電池２００を過放電等から保護する二次電池保護装置の一例である。二次電池保護装置１１０は、充放電制御回路１４０と、電池正極接続端子３（Ｂ＋端子）と、電池負極接続端子４（Ｂ−端子）と、プラス端子５と、マイナス端子６とを備える。

【0019】

充放電制御回路１４０は、二次電池２００の充放電を制御することによって二次電池２００を過放電等から保護する充放電制御回路の一例である。充放電制御回路１４０は、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ１７と、二次電池保護集積回路１２０と、抵抗１と、キャパシタ２と、抵抗９とを備える。

【0020】

電池正極接続端子３は、二次電池２００の正極２０１に接続される端子の一例である。電池負極接続端子４は、二次電池２００の負極２０２に接続される端子の一例である。プラス端子５は、負荷１３０又は充電器１５０のプラス側端子に接続される端子の一例である。マイナス端子６は、負荷１３０又は充電器１５０のマイナス側端子に接続される端子の一例である。

【0021】

電池正極接続端子３とプラス端子５とは、プラス側電源経路８によって接続され、電池負極接続端子４とマイナス端子６とは、マイナス側電源経路７によって接続される。プラス側電源経路８は、電池正極接続端子３とプラス端子５との間の充放電電流経路の一例であり、マイナス側電源経路７は、電池負極接続端子４とマイナス端子６との間の充放電電流経路の一例である。

【0022】

二次電池保護装置１１０は、ＭＯＳトランジスタ１７を備える。ＭＯＳトランジスタ１７は、第１のマイナス側接続点７ａと第２のマイナス側接続点７ｂとの間でマイナス側電源経路７に直列に挿入されたＭＯＳ電界効果トランジスタの一例である。ＭＯＳトランジスタ１７のオフにより、二次電池２００の充電電流又は放電電流が流れるマイナス側電源経路７が遮断される。ＭＯＳトランジスタ１７は、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタの一例である。

【0023】

二次電池保護装置１１０は、二次電池保護集積回路１２０を備える。二次電池保護集積回路１２０は、二次電池２００を電源として動作し、二次電池２００の充放電を制御することによって二次電池２００を過電流等から保護する二次電池保護回路の一例である。二次電池保護集積回路１２０は、二次電池２００から給電されて二次電池２００を保護する。

【0024】

二次電池保護集積回路１２０は、例えば、電源端子９１と、グランド端子９２と、ゲート制御端子９３と、バイアス出力端子９４と、検出端子９５とを備える保護ＩＣ（Integrated Circuit）の一例である。

【0025】

電源端子９１は、プラス側接続点８ａ及び電池正極接続端子３を介して二次電池２００の正極２０１に接続される正極側電源端子であり、ＶＤＤ端子と呼ばれることがある。電源端子９１は、例えば、プラス側電源経路８に一端が接続される抵抗１の他端と、マイナス側電源経路７に一端が接続されるキャパシタ２の他端との接続点に接続される。キャパシタ２の一端は、電池負極接続端子４とＭＯＳトランジスタ１７との間の第１のマイナス側接続点７ａでマイナス側電源経路７に接続される。

【0026】

グランド端子９２は、第１のマイナス側接続点７ａ及び電池負極接続端子４を介して二次電池２００の負極２０２に接続される負極側電源端子であり、ＶＳＳ端子と呼ばれることがある。グランド端子９２は、電池負極接続端子４とＭＯＳトランジスタ１７との間の第１のマイナス側接続点７ａでマイナス側電源経路７に接続される。グランド端子９２は、第１の端子の一例である。

【0027】

ゲート制御端子９３は、ＭＯＳトランジスタ１７のゲートＧに接続され、ＭＯＳトランジスタ１７のゲートＧを制御する制御信号を出力する端子である。ゲート制御端子９３は、第３の端子の一例である。

【0028】

バイアス出力端子９４は、ＭＯＳトランジスタ１７のバックゲートＢＧに接続され、バックゲートＢＧの電位を決定するための端子である。バイアス出力端子９４は、第４の端子の一例である。

【0029】

検出端子９５は、負荷１３０のグランド側端子に接続されるマイナス端子６に接続される端子であり、Ｖ−端子と呼ばれることがある。検出端子９５は、マイナス端子６とＭＯＳトランジスタ１７との間の第２のマイナス側接続点７ｂでマイナス側電源経路７に抵抗９を介して接続される。検出端子９５は、第２の端子の一例である。

【0030】

二次電池保護集積回路１２０は、ＭＯＳトランジスタ１７を制御することで二次電池２００の保護動作を行う。二次電池保護集積回路１２０は、第１の異常検出回路２２と、第２の異常検出回路２３と、スイッチ４１〜４６と、抵抗素子３１〜３４と、制御回路９８とを備える。

【0031】

第１の異常検出回路２２及び第２の異常検出回路２３は、二次電池２００の充電又は放電の異常を検出する手段であり、例えば当該異常を検出するコンパレータを有する。

【0032】

制御回路９８は、第１の異常検出回路２２と第２の異常検出回路２３の少なくとも一方による異常検出結果に基づいて、スイッチ制御回路４０を制御するスイッチ制御信号を出力し、ＭＯＳトランジスタ１７のオン又はオフをスイッチ制御回路４０により制御する。制御回路９８は、例えば、二次電池２００の充電又は放電の異常を検出するコンパレータの出力を遅延回路を通してラッチする。制御回路９８は、例えば、論理回路によって構成される。図２において、スイッチ制御回路４０は、スイッチ４１〜４５と、抵抗素子３１〜３４とを含む。

【0033】

スイッチ４１及び抵抗素子３１は、バイアス出力端子９４とグランド端子９２とを二次電池保護集積回路１２０内で結ぶ電流経路に直列に挿入されている。スイッチ４２及び抵抗素子３２は、バイアス出力端子９４と検出端子９５とを二次電池保護集積回路１２０内で結ぶ電流経路に直列に挿入されている。バイアス出力端子９４は、スイッチ４１とスイッチ４２との間の電流経路に二次電池保護集積回路１２０内で接続されている。

【0034】

スイッチ４３及び抵抗素子３３は、ゲート制御端子９３とグランド端子９２とを二次電池保護集積回路１２０内で結ぶ電流経路に直列に挿入されている。スイッチ４４及び抵抗素子３４は、ゲート制御端子９３と検出端子９５とを二次電池保護集積回路１２０内で結ぶ電流経路に直列に挿入されている。ゲート制御端子９３は、スイッチ４３とスイッチ４４との間の電流経路に二次電池保護集積回路１２０内で接続され、且つ、スイッチ４５を介して電源端子９１の電位に二次電池保護集積回路１２０内で接続されている。

【0035】

スイッチ４６は、検出端子９５と電源端子９１とを二次電池保護集積回路１２０内で結ぶ電流経路に直列に挿入されている。スイッチ４６のオンにより、検出端子９５は電源端子９１の電位にプルアップされる。

【0036】

第１の異常検出回路２２は、例えば、電源端子９１とグランド端子９２との間の電圧を検出することによって、二次電池２００の電池電圧（セル電圧）を監視する。

【0037】

第１の異常検出回路２２は、所定の過充電検出電圧Ｖｄｅｔ１以上のセル電圧をコンパレータによって検知することにより、二次電池２００の過充電が検出されたとして、過充電検出信号を出力する。二次電池２００の過充電は、二次電池２００が過剰に充電された異常状態（二次電池２００の充電異常状態の一例）を表す。

【0038】

第１の異常検出回路２２は、所定の過放電検出電圧Ｖｄｅｔ２以下のセル電圧をコンパレータによって検知することにより、二次電池２００の過放電が検出されたとして、過放電検出信号を出力する。二次電池２００の過放電は、二次電池２００が過剰に放電された異常状態（二次電池２００の放電異常状態の一例）を表す。

【0039】

第２の異常検出回路２３は、例えば、検出端子９５とグランド端子９２との間の電圧を検出することによって、マイナス端子６と電池負極接続端子４との間の電圧（センス電圧）を監視する。

【0040】

第２の異常検出回路２３は、ＭＯＳトランジスタ１７のオン状態で所定の放電過電流検出電圧Ｖｄｅｔ３以上のセンス電圧をコンパレータによって検知することにより、二次電池２００の放電過電流が検出されたとして、放電過電流検出信号を出力する。二次電池２００の放電過電流は、二次電池２００を放電する方向に過剰な放電電流が流れる異常状態（二次電池２００の放電異常状態の一例）を表す。

【0041】

第２の異常検出回路２３は、ＭＯＳトランジスタ１７のオン状態で所定の充電過電流検出電圧Ｖｄｅｔ４以下のセンス電圧をコンパレータによって検知することにより、二次電池２００の充電過電流が検出されたとして、充電過電流検出信号を出力する。二次電池２００の充電過電流は、二次電池２００を充電する方向に過剰な充電電流が流れる異常状態（二次電池２００の充電異常状態の一例）を表す。

【0042】

制御回路９８は、二次電池２００の充電異常状態及び放電異常状態が第１の異常検出回路２２及び第２の異常検出回路２３により検出されていない場合、スイッチ制御信号を出力することによって、スイッチ４１をオン、スイッチ４２をオフ、スイッチ４３をオフ、スイッチ４４をオフ、スイッチ４５をオン、スイッチ４６をオフさせる。これにより、制御回路９８は、スイッチ４５をオンにしてＭＯＳトランジスタ１７をオンさせる論理のゲート制御信号をスイッチ制御回路４０を介してゲート制御端子９３から出力させ、且つ、バイアス出力端子９４を検出端子９５と接続させずにグランド端子９２と二次電池保護集積回路１２０内で接続させる。

【0043】

つまり、制御回路９８は、二次電池２００の充電異常状態及び放電異常状態が第１の異常検出回路２２及び第２の異常検出回路２３により検出されていない場合、ＭＯＳトランジスタ１７をオンさせる論理のゲート制御信号をスイッチ制御回路４０を介してゲート制御端子９３から出力させ、且つ、グランド端子９２の電位のバックゲート制御信号をスイッチ制御回路４０を介してバイアス出力端子９４から出力させる。これにより、ＭＯＳトランジスタ１７はオンされ、且つ、ＭＯＳトランジスタ１７のバックゲートＢＧは、スイッチ４１及びグランド端子９２を介してＭＯＳトランジスタ１７のドレインＤと接続される。

【0044】

ゲート制御信号は、ＭＯＳトランジスタのゲートを制御する。バックゲート制御信号は、バックゲートＢＧの電位を制御する。バックゲート制御信号により、バックゲートＢＧの電位は固定される。

【0045】

したがって、二次電池２００を充電する方向に流れる充電電流は、充電器１５０が接続されると、オン状態のＭＯＳトランジスタ１７を介して流れる。一方、二次電池２００を放電する方向に流れる放電電流は、負荷１３０が接続されると、オン状態のＭＯＳトランジスタ１７を介して流れる。

【0046】

一方、制御回路９８は、二次電池２００の充電異常状態が第１の異常検出回路２２又は第２の異常検出回路２３により検出されている場合、スイッチ制御信号を出力することによって、スイッチ４１をオフ、スイッチ４２をオン、スイッチ４３をオフ、スイッチ４４をオン、スイッチ４５をオフさせる。これにより、制御回路９８は、ＭＯＳトランジスタ１７をオフさせる論理のゲート制御信号をスイッチ制御回路４０を介してゲート制御端子９３から出力させ、且つ、バイアス出力端子９４をグランド端子９２と接続させずに検出端子９５と二次電池保護集積回路１２０内で接続させる。

【0047】

つまり、制御回路９８は、二次電池２００の充電異常状態が第１の異常検出回路２２又は第２の異常検出回路２３により検出されている場合、ＭＯＳトランジスタ１７をオフさせる論理のゲート制御信号をスイッチ制御回路４０を介してゲート制御端子９３から出力させ、且つ、検出端子９５の電位のバックゲート制御信号をスイッチ制御回路４０を介してバイアス出力端子９４から出力させる。これにより、ＭＯＳトランジスタ１７はオフされ、且つ、ＭＯＳトランジスタ１７のバックゲートＢＧは、スイッチ４２及び検出端子９５を介してＭＯＳトランジスタ１７のソースＳと接続される。

【0048】

したがって、二次電池２００の充電異常状態で二次電池２００を充電する方向に流れる充電電流は、充電器１５０が接続されても、オフ状態のＭＯＳトランジスタ１７及び寄生ダイオード１８により遮断される。一方、二次電池２００の充電異常状態で二次電池２００を放電する方向に流れる放電電流は、負荷１３０が接続されると、マイナス端子６、抵抗９、検出端子９５、抵抗素子３２、スイッチ４２、バイアス出力端子９４、バックゲートＢＧ、寄生ダイオード１８、電池負極接続端子４の順に流れる。寄生ダイオード１８は、ＭＯＳトランジスタ１７のバックゲートＢＧとドレインＤとの間に形成される。

【0049】

ここで、二次電池２００の充電異常状態での放電電流の電流値は、スイッチ４２のオン抵抗、抵抗素子３２及び抵抗９により制限される。しかしながら、ＭＯＳトランジスタ１７のオン抵抗値よりも第１の制御ライン（具体的には、バイアス出力端子９４と検出端子９５との間の電流経路）のインピーダンスを上げることによって、チップ面積の増大を抑制することができる。また、スイッチ４２を駆動するためのドライバ回路を容易に設計することが可能となる。例えば、ＭＯＳトランジスタ１７の数ｍΩオーダのオン抵抗値よりも大きな数ｋΩオーダのオン抵抗値を有するＦＥＴによってスイッチ４２が構成されることによって、スイッチ４２の実装に必要なチップ面積を０．１ｍｍ四方程度に抑制することができる。

【0050】

このように、二次電池保護集積回路１２０において、バイアス出力端子９４と検出端子９５とがスイッチ４２を介して接続された状態でのバイアス出力端子９４と検出端子９５との間の抵抗値は、ＭＯＳトランジスタ１７のオン抵抗値よりも大きい。したがって、二次電池保護集積回路１２０の回路面積の増大を抑制することができる。

【0051】

また、抵抗素子３２がバイアス出力端子９４と検出端子９５との間の電流経路に直列に挿入されている。したがって、バイアス出力端子９４と検出端子９５とがスイッチ４２を介して接続された状態でのバイアス出力端子９４と検出端子９５との間の抵抗値を大きく設定することが、抵抗素子３２の抵抗値によって容易になる。

【0052】

また、制御回路９８は、二次電池２００の過充電が第１の異常検出回路２２により検出されている場合、スイッチ４６をオンさせてもよい。これにより、過充電状態の二次電池２００の電荷は、電源端子９１、オン状態のスイッチ４６、抵抗素子３２、オン状態のスイッチ４２、バイアス出力端子９４、バックゲートＢＧ、寄生ダイオード１８を介して、電池負極接続端子４に放電される。よって、二次電池２００を過充電状態から速やかに抜け出すことが可能となる。なお、スイッチ４６は、二次電池２００の過充電が検出されている場合、二次電池２００の電荷を検出端子９５に放電させる放電回路の一例である。

【0053】

他方、制御回路９８は、二次電池２００の放電異常状態が第１の異常検出回路２２又は第２の異常検出回路２３により検出されている場合、スイッチ制御信号を出力することによって、スイッチ４１をオン、スイッチ４２をオフ、スイッチ４３をオン、スイッチ４４をオフ、スイッチ４５をオフさせる。これにより、制御回路９８は、ＭＯＳトランジスタ１７をオフさせる論理の制御信号をスイッチ制御回路４０を介してゲート制御端子９３から出力させ、且つ、バイアス出力端子９４を検出端子９５と接続させずにグランド端子９２と二次電池保護集積回路１２０内で接続させる。

【0054】

つまり、制御回路９８は、二次電池２００の放電異常状態が第１の異常検出回路２２又は第２の異常検出回路２３により検出されている場合、ＭＯＳトランジスタ１７をオフさせる論理のゲート制御信号をスイッチ制御回路４０を介してゲート制御端子９３から出力させ、且つ、グランド端子９２の電位のバックゲート制御信号をバイアス出力端子９４から出力させる。これにより、ＭＯＳトランジスタ１７はオフされ、且つ、ＭＯＳトランジスタ１７のバックゲートＢＧは、スイッチ４１及びグランド端子９２を介してＭＯＳトランジスタ１７のドレインＤと接続される。

【0055】

したがって、二次電池２００の放電異常状態で二次電池２００を放電する方向に流れる放電電流は、負荷１３０が接続されても、オフ状態のＭＯＳトランジスタ１７及び寄生ダイオード１９により遮断される。一方、二次電池２００の放電異常状態で二次電池２００を充電する方向に流れる充電電流は、充電器１５０が接続されると、電池負極接続端子４、グランド端子９２、抵抗素子３１、スイッチ４１、バイアス出力端子９４、バックゲートＢＧ、寄生ダイオード１９、マイナス端子６の順に流れる。寄生ダイオード１９は、ＭＯＳトランジスタ１７のバックゲートＢＧとソースＳとの間に形成される。

【0056】

ここで、二次電池２００の放電異常状態での充電電流の電流値は、スイッチ４１のオン抵抗及び抵抗素子３１により制限される。しかしながら、ＭＯＳトランジスタ１７のオン抵抗値よりも第２の制御ライン（具体的には、バイアス出力端子９４とグランド端子９２との間の電流経路）のインピーダンスを上げることによって、チップ面積の増大を抑制することができる。また、スイッチ４１を駆動するためのドライバ回路を容易に設計することが可能となる。例えば、ＭＯＳトランジスタ１７の数ｍΩオーダのオン抵抗値よりも大きな数ｋΩオーダのオン抵抗値を有するＦＥＴによってスイッチ４１が構成されることによって、スイッチ４１の実装に必要なチップ面積を０．１ｍｍ四方程度に抑制することができる。

【0057】

このように、二次電池保護集積回路１２０において、バイアス出力端子９４とグランド端子９２とがスイッチ４１を介して接続された状態でのバイアス出力端子９４とグランド端子９２との間の抵抗値は、ＭＯＳトランジスタ１７のオン抵抗値よりも大きい。したがって、二次電池保護集積回路１２０の回路面積の増大を抑制することができる。

【0058】

また、抵抗素子３１がバイアス出力端子９４とグランド端子９２との間の電流経路に直列に挿入されている。したがって、バイアス出力端子９４とグランド端子９２とがスイッチ４１を介して接続された状態でのバイアス出力端子９４とグランド端子９２との間の抵抗値を大きく設定することが、抵抗素子３１の抵抗値によって容易になる。

【0059】

図３は、電池パックの第２の例である電池パック１０１の構成例を示す図である。図２と同様の構成及び効果の説明については、図２についての上述の説明を援用して、省略又は簡略する。図３の構成は、プラス側電源経路８に直列に挿入されたＰチャネル型ＭＯＳトランジスタで二次電池を保護する点で、図２の構成と異なる。

【0060】

電池パック１０１は、二次電池２００と、二次電池保護装置１１１とを内蔵して備える。二次電池保護装置１１１は、二次電池２００を電源として動作し、二次電池２００の充放電を制御することによって二次電池２００を過放電等から保護する二次電池保護装置の一例である。二次電池保護装置１１１は、充放電制御回路１４１と、電池正極接続端子３（Ｂ＋端子）と、電池負極接続端子４（Ｂ−端子）と、プラス端子５と、マイナス端子６とを備える。充放電制御回路１４１は、ＭＯＳトランジスタ５７と、二次電池保護集積回路１２１と、抵抗１と、キャパシタ２と、抵抗１０とを備える。

【0061】

二次電池保護装置１１１は、ＭＯＳトランジスタ５７を備える。ＭＯＳトランジスタ５７は、第１のプラス側接続点８ａと第２のプラス側接続点８ｂとの間でプラス側電源経路８に直列に挿入されたＭＯＳ電界効果トランジスタの一例である。ＭＯＳトランジスタ５７のオフにより、二次電池２００の充電電流又は放電電流が流れるプラス側電源経路８が遮断される。ＭＯＳトランジスタ５７は、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタの一例である。

【0062】

二次電池保護集積回路１２１は、例えば、電源端子９１と、グランド端子９２と、ゲート制御端子９３と、バイアス出力端子９４と、検出端子９６とを備えるＩＣの一例である。

【0063】

検出端子９６は、負荷１３０のプラス側端子に接続されるプラス端子５に接続される端子であり、Ｖ＋端子と呼ばれることがある。検出端子９６は、プラス端子５とＭＯＳトランジスタ５７との間の第２のプラス側接続点８ｂでプラス側電源経路８に抵抗１０を介して接続される。検出端子９６は、第２の端子の一例である。

【0064】

二次電池保護集積回路１２１は、ＭＯＳトランジスタ５７を制御することで二次電池２００の保護動作を行う。二次電池保護集積回路１２１は、第１の異常検出回路２２と、第２の異常検出回路２３と、スイッチ６１〜６５と、抵抗素子５１〜５４と、制御回路９８とを備える。

【0065】

制御回路９８は、第１の異常検出回路２２と第２の異常検出回路２３の少なくとも一方による異常検出結果に基づいて、スイッチ制御回路６０を制御するスイッチ制御信号を出力し、ＭＯＳトランジスタ５７のオン又はオフをスイッチ制御回路６０により制御する。制御回路９８は、例えば、二次電池２００の充電又は放電の異常を検出するコンパレータの出力を遅延回路を通してラッチする。制御回路９８は、例えば、論理回路によって構成される。図３において、スイッチ制御回路６０は、スイッチ６１〜６５と、抵抗素子５１〜５４とを含む。

【0066】

スイッチ６１及び抵抗素子５１は、バイアス出力端子９４と電源端子９１とを二次電池保護集積回路１２１内で結ぶ電流経路に直列に挿入されている。スイッチ６２及び抵抗素子５２は、バイアス出力端子９４と検出端子９６とを二次電池保護集積回路１２１内で結ぶ電流経路に直列に挿入されている。バイアス出力端子９４は、スイッチ６１とスイッチ６２との間の電流経路に二次電池保護集積回路１２１内で接続されている。

【0067】

スイッチ６３及び抵抗素子５３は、ゲート制御端子９３と電源端子９１とを二次電池保護集積回路１２１内で結ぶ電流経路に直列に挿入されている。スイッチ６４及び抵抗素子５４は、ゲート制御端子９３と検出端子９６とを二次電池保護集積回路１２１内で結ぶ電流経路に直列に挿入されている。ゲート制御端子９３は、スイッチ６３とスイッチ６４との間の電流経路に二次電池保護集積回路１２１内で接続され、且つ、スイッチ６５を介してグランド端子９２の電位に二次電池保護集積回路１２１内で接続されている。

【0068】

第１の異常検出回路２２は、図２の場合と同様に、電源端子９１とグランド端子９２との間の電圧を検出することによって、二次電池２００の過充電又は過放電を検出する。

【0069】

第２の異常検出回路２３は、例えば、検出端子９６と電源端子９１との間の電圧を検出することによって、図２の場合と同様に、二次電池２００の放電過電流又は充電過電流を検出する。

【0070】

制御回路９８は、二次電池２００の充電異常状態及び放電異常状態が第１の異常検出回路２２及び第２の異常検出回路２３により検出されていない場合、スイッチ制御信号を出力することによって、スイッチ６１をオン、スイッチ６２をオフ、スイッチ６３をオフ、スイッチ６４をオフ、スイッチ６５をオンさせる。これにより、制御回路９８は、スイッチ６５をオンにしてＭＯＳトランジスタ５７をオンさせる論理のゲート制御信号をスイッチ制御回路６０を介してゲート制御端子９３から出力させ、且つ、バイアス出力端子９４を検出端子９６と接続させずに電源端子９１と二次電池保護集積回路１２１内で接続させる。

【0071】

つまり、制御回路９８は、二次電池２００の充電異常状態及び放電異常状態が第１の異常検出回路２２及び第２の異常検出回路２３により検出されていない場合、ＭＯＳトランジスタ５７をオンさせる論理のゲート制御信号をスイッチ制御回路６０を介してゲート制御端子９３から出力させ、且つ、電源端子９１の電位のバックゲート制御信号をスイッチ制御回路６０を介してバイアス出力端子９４から出力させる。これにより、ＭＯＳトランジスタ５７はオンされ、且つ、ＭＯＳトランジスタ５７のバックゲートＢＧは、スイッチ６１及び電源端子９１を介してＭＯＳトランジスタ５７のドレインＤと接続される。

【0072】

したがって、二次電池２００を充電する方向に流れる充電電流は、充電器１５０が接続されると、オン状態のＭＯＳトランジスタ５７を介して流れる。一方、二次電池２００を放電する方向に流れる放電電流は、負荷１３０が接続されると、オン状態のＭＯＳトランジスタ５７を介して流れる。

【0073】

一方、制御回路９８は、二次電池２００の充電異常状態が第１の異常検出回路２２又は第２の異常検出回路２３により検出されている場合、スイッチ制御信号を出力することによって、スイッチ６１をオフ、スイッチ６２をオン、スイッチ６３をオフ、スイッチ６４をオン、スイッチ６５をオフさせる。これにより、制御回路９８は、ＭＯＳトランジスタ５７をオフさせる論理のゲート制御信号をスイッチ制御回路６０を介してゲート制御端子９３から出力させ、且つ、バイアス出力端子９４を電源端子９１と接続させずに検出端子９６と二次電池保護集積回路１２１内で接続させる。

【0074】

つまり、制御回路９８は、二次電池２００の充電異常状態が第１の異常検出回路２２又は第２の異常検出回路２３により検出されている場合、ＭＯＳトランジスタ５７をオフさせる論理のゲート制御信号をスイッチ制御回路６０を介してゲート制御端子９３から出力させ、且つ、検出端子９６の電位のバックゲート制御信号をスイッチ制御回路６０を介してバイアス出力端子９４から出力させる。これにより、ＭＯＳトランジスタ５７はオフされ、且つ、ＭＯＳトランジスタ５７のバックゲートＢＧは、スイッチ６２及び検出端子９６を介してＭＯＳトランジスタ５７のソースＳと接続される。

【0075】

したがって、二次電池２００の充電異常状態で二次電池２００を充電する方向に流れる充電電流は、充電器１５０が接続されても、オフ状態のＭＯＳトランジスタ５７及び寄生ダイオード５９により遮断される。一方、二次電池２００の充電異常状態で二次電池２００を放電する方向に流れる放電電流は、負荷１３０が接続されると、電池正極接続端子３、寄生ダイオード５９、バックゲートＢＧ、バイアス出力端子９４、スイッチ６２、抵抗素子５２、検出端子９６、抵抗１０、プラス端子５の順に流れる。寄生ダイオード５９は、ＭＯＳトランジスタ５７のバックゲートＢＧとドレインＤとの間に形成される。

【0076】

ここで、二次電池２００の充電異常状態での放電電流の電流値は、スイッチ６２のオン抵抗、抵抗素子５２及び抵抗１０により制限される。しかしながら、ＭＯＳトランジスタ５７のオン抵抗値よりも第３の制御ライン（具体的には、バイアス出力端子９４と検出端子９６との間の電流経路）のインピーダンスを上げることによって、チップ面積の増大を抑制することができる。また、スイッチ６２を駆動するためのドライバ回路を容易に設計することが可能となる。例えば、ＭＯＳトランジスタ５７の数ｍΩオーダのオン抵抗値よりも大きな数ｋΩオーダのオン抵抗値を有するＦＥＴによってスイッチ６２が構成されることによって、スイッチ６２の実装に必要なチップ面積を０．１ｍｍ四方程度に抑制することができる。

【0077】

このように、二次電池保護集積回路１２１において、バイアス出力端子９４と検出端子９６とがスイッチ６２を介して接続された状態でのバイアス出力端子９４と検出端子９６との間の抵抗値は、ＭＯＳトランジスタ５７のオン抵抗値よりも大きい。したがって、二次電池保護集積回路１２１の回路面積の増大を抑制することができる。

【0078】

また、抵抗素子５２がバイアス出力端子９４と検出端子９６との間の電流経路に直列に挿入されている。したがって、バイアス出力端子９４と検出端子９６とがスイッチ６２を介して接続された状態でのバイアス出力端子９４と検出端子９６との間の抵抗値を大きく設定することが、抵抗素子５２の抵抗値によって容易になる。

【0079】

他方、制御回路９８は、二次電池２００の放電異常状態が第１の異常検出回路２２又は第２の異常検出回路２３により検出されている場合、スイッチ制御信号を出力することによって、スイッチ６１をオン、スイッチ６２をオフ、スイッチ６３をオン、スイッチ６４をオフ、スイッチ６５をオフさせる。これにより、制御回路９８は、ＭＯＳトランジスタ５７をオフさせる論理の制御信号をスイッチ制御回路６０を介してゲート制御端子９３から出力させ、且つ、バイアス出力端子９４を検出端子９６と接続させずに電源端子９１と二次電池保護集積回路１２０内で接続させる。

【0080】

つまり、制御回路９８は、二次電池２００の放電異常状態が第１の異常検出回路２２又は第２の異常検出回路２３により検出されている場合、ＭＯＳトランジスタ５７をオフさせる論理のゲート制御信号をスイッチ制御回路６０を介してゲート制御端子９３から出力させ、且つ、電源端子９１の電位のバックゲート制御信号をバイアス出力端子９４から出力させる。これにより、ＭＯＳトランジスタ５７はオフされ、且つ、ＭＯＳトランジスタ５７のバックゲートＢＧは、スイッチ６１及び電源端子９１を介してＭＯＳトランジスタ５７のドレインＤと接続される。

【0081】

したがって、二次電池２００の放電異常状態で二次電池２００を放電する方向に流れる放電電流は、負荷１３０が接続されても、オフ状態のＭＯＳトランジスタ５７及び寄生ダイオード５８により遮断される。一方、二次電池２００の放電異常状態で二次電池２００を充電する方向に流れる充電電流は、充電器１５０が接続されると、プラス端子５、寄生ダイオード５８、バックゲートＢＧ、バイアス出力端子９４、スイッチ６１、抵抗素子５１、電源端子９１、抵抗１、電池正極接続端子３の順に流れる。寄生ダイオード５８は、ＭＯＳトランジスタ５７のバックゲートＢＧとソースＳとの間に形成される。

【0082】

ここで、二次電池２００の放電異常状態での充電電流の電流値は、スイッチ６１のオン抵抗、抵抗素子５１及び抵抗１により制限される。しかしながら、ＭＯＳトランジスタ５７のオン抵抗値よりも第４の制御ライン（具体的には、バイアス出力端子９４と電源端子９１との間の電流経路）のインピーダンスを上げることによって、チップ面積の増大を抑制することができる。また、スイッチ６１を駆動するためのドライバ回路を容易に設計することが可能となる。例えば、ＭＯＳトランジスタ５７の数ｍΩオーダのオン抵抗値よりも大きな数ｋΩオーダのオン抵抗値を有するＦＥＴによってスイッチ６１が構成されることによって、スイッチ６１の実装に必要なチップ面積を０．１ｍｍ四方程度に抑制することができる。

【0083】

このように、二次電池保護集積回路１２１において、バイアス出力端子９４と電源端子９１とがスイッチ６１を介して接続された状態でのバイアス出力端子９４と電源端子９１との間の抵抗値は、ＭＯＳトランジスタ５７のオン抵抗値よりも大きい。したがって、二次電池保護集積回路１２１の回路面積の増大を抑制することができる。

【0084】

また、抵抗素子５１がバイアス出力端子９４と電源端子９１との間の電流経路に直列に挿入されている。したがって、バイアス出力端子９４と電源端子９１とがスイッチ６１を介して接続された状態でのバイアス出力端子９４と電源端子９１との間の抵抗値を大きく設定することが、抵抗素子５１の抵抗値によって容易になる。

【0085】

図４は、電池パックの第３の例である電池パック１０２の構成例を示す図である。図２及び図３と同様の構成及び効果の説明については、図２及び図３についての上述の説明を援用して、省略又は簡略する。図４の構成は、プラス側電源経路８に直列に挿入されたＮチャネル型ＭＯＳトランジスタで二次電池を保護する点で、図２及び図３の構成と異なる。

【0086】

電池パック１０２は、二次電池２００と、二次電池保護装置１１２とを内蔵して備える。二次電池保護装置１１２は、二次電池２００を電源として動作し、二次電池２００の充放電を制御することによって二次電池２００を過放電等から保護する二次電池保護装置の一例である。二次電池保護装置１１２は、充放電制御回路１４２と、電池正極接続端子３（Ｂ＋端子）と、電池負極接続端子４（Ｂ−端子）と、プラス端子５と、マイナス端子６とを備える。充放電制御回路１４２は、ＭＯＳトランジスタ１５７と、二次電池保護集積回路１２２と、抵抗１と、キャパシタ２と、抵抗１０とを備える。

【0087】

二次電池保護装置１１２は、ＭＯＳトランジスタ１５７を備える。ＭＯＳトランジスタ１５７は、第１のプラス側接続点８ａと第２のプラス側接続点８ｂとの間でプラス側電源経路８に直列に挿入されたＭＯＳ電界効果トランジスタの一例である。ＭＯＳトランジスタ１５７のオフにより、二次電池２００の充電電流又は放電電流が流れるプラス側電源経路８が遮断される。ＭＯＳトランジスタ１５７は、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタの一例である。

【0088】

二次電池保護集積回路１２２は、例えば、電源端子９１と、グランド端子９２と、ゲート制御端子９３と、バイアス出力端子９４と、検出端子９６と、容量接続端子９０，９７，９９とを備えるＩＣの一例である。容量接続端子９０，９７，９９は、それぞれ、Ｖｏｕｔ端子、ＣＮ端子、ＣＰ端子とも呼ばれる。容量接続端子９９と容量接続端子９７との間にはキャパシタ２５が接続され、容量接続端子９０とグランド端子９２との間にはキャパシタ２４が接続される。

【0089】

二次電池保護集積回路１２２は、ＭＯＳトランジスタ５７を制御することで二次電池２００の保護動作を行う。二次電池保護集積回路１２２は、第１の異常検出回路２２と、第２の異常検出回路２３と、スイッチ６１〜６４，６７と、抵抗素子５１〜５４と、昇圧回路２８と、ドライバ回路２７と、制御回路９８とを備える。図４において、スイッチ制御回路６０は、スイッチ６１〜６４，６７と、抵抗素子５１〜５４とを含む。

【0090】

昇圧回路２８は、キャパシタ２５とキャパシタ２４とによって電圧を昇圧するチャージポンプ回路である。昇圧回路２８は、電源端子９１とグランド端子９２との間の電圧よりも昇圧機能によって高く昇圧した電圧を、ドライバ回路２７の電源電圧として供給する。

【0091】

図３の場合、制御回路９８は、スイッチ６５をオンさせることにより、Ｐチャネル型のＭＯＳトランジスタ５７をオンさせるローレベルのゲート制御信号を出力する。これに対し、図４の場合、制御回路９８は、スイッチ６７をオンさせることにより、Ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタ１５７をオンさせるハイレベル（昇圧回路２８により昇圧された電圧レベル）のゲート制御信号を出力する。

【0092】

図４の制御回路９８は、二次電池２００の充電異常状態及び放電異常状態が第１の異常検出回路２２及び第２の異常検出回路２３により検出されていない場合、スイッチ制御信号を出力することによって、スイッチ６１をオン、スイッチ６２をオフ、スイッチ６３をオフ、スイッチ６４をオフ、スイッチ６７をオンさせる。これにより、制御回路９８は、ＭＯＳトランジスタ１５７をオンさせる論理のゲート制御信号をスイッチ制御回路６０を介してゲート制御端子９３から出力させ、且つ、バイアス出力端子９４を検出端子９６と接続させずに電源端子９１と二次電池保護集積回路１２１内で接続させる。

【0093】

つまり、制御回路９８は、二次電池２００の充電異常状態及び放電異常状態が第１の異常検出回路２２及び第２の異常検出回路２３により検出されていない場合、昇圧回路２８により昇圧された電圧レベルのゲート制御信号をスイッチ制御回路６０を介してゲート制御端子９３から出力させ、且つ、電源端子９１の電位のバックゲート制御信号をスイッチ制御回路６０を介してバイアス出力端子９４から出力させる。これにより、ＭＯＳトランジスタ１５７はオンされ、且つ、ＭＯＳトランジスタ１５７のバックゲートＢＧは、スイッチ６１及び電源端子９１を介してＭＯＳトランジスタ１５７のドレインＤと接続される。

【0094】

したがって、二次電池２００を充電する方向に流れる充電電流は、充電器１５０が接続されると、オン状態のＭＯＳトランジスタ１５７を介して流れる。一方、二次電池２００を放電する方向に流れる放電電流は、負荷１３０が接続されると、オン状態のＭＯＳトランジスタ１５７を介して流れる。

【0095】

一方、制御回路９８は、二次電池２００の充電異常状態が第１の異常検出回路２２又は第２の異常検出回路２３により検出されている場合、スイッチ制御信号を出力することによって、スイッチ６１をオン、スイッチ６２をオフ、スイッチ６３をオン、スイッチ６４をオフ、スイッチ６７をオフさせる。これにより、制御回路９８は、ＭＯＳトランジスタ１５７をオフさせる論理のゲート制御信号をスイッチ制御回路６０を介してゲート制御端子９３から出力させ、且つ、バイアス出力端子９４を検出端子９６と接続させずに電源端子９１と二次電池保護集積回路１２２内で接続させる。

【0096】

つまり、制御回路９８は、二次電池２００の充電異常状態が第１の異常検出回路２２又は第２の異常検出回路２３により検出されている場合、ＭＯＳトランジスタ１５７をオフさせる論理のゲート制御信号をスイッチ制御回路６０を介してゲート制御端子９３から出力させ、且つ、電源端子９１の電位のバックゲート制御信号をスイッチ制御回路６０を介してバイアス出力端子９４から出力させる。これにより、ＭＯＳトランジスタ１５７はオフされ、且つ、ＭＯＳトランジスタ１５７のバックゲートＢＧは、スイッチ６１、電源端子９１及び抵抗１を介してＭＯＳトランジスタ１５７のドレインＤと接続される。

【0097】

したがって、二次電池２００の充電異常状態で二次電池２００を充電する方向に流れる充電電流は、充電器１５０が接続されても、オフ状態のＭＯＳトランジスタ１５７及び寄生ダイオード１５８により遮断される。一方、二次電池２００の充電異常状態で二次電池２００を放電する方向に流れる放電電流は、負荷１３０が接続されると、電池正極接続端子３、抵抗１、電源端子９１、抵抗素子５１、スイッチ６１、バイアス出力端子９４、バックゲートＢＧ、寄生ダイオード１５８、プラス端子５の順に流れる。寄生ダイオード１５８は、ＭＯＳトランジスタ１５７のバックゲートＢＧとソースＳとの間に形成される。

【0098】

他方、制御回路９８は、二次電池２００の放電異常状態が第１の異常検出回路２２又は第２の異常検出回路２３により検出されている場合、スイッチ制御信号を出力することによって、スイッチ６１をオフ、スイッチ６２をオン、スイッチ６３をオフ、スイッチ６４をオン、スイッチ６７をオフさせる。これにより、制御回路９８は、ＭＯＳトランジスタ１５７をオフさせる論理の制御信号をスイッチ制御回路６０を介してゲート制御端子９３から出力させ、且つ、バイアス出力端子９４を電源端子９１と接続させずに検出端子９６と二次電池保護集積回路１２２内で接続させる。

【0099】

つまり、制御回路９８は、二次電池２００の放電異常状態が第１の異常検出回路２２又は第２の異常検出回路２３により検出されている場合、ＭＯＳトランジスタ１５７をオフさせる論理のゲート制御信号をスイッチ制御回路６０を介してゲート制御端子９３から出力させ、且つ、検出端子９６の電位のバックゲート制御信号をバイアス出力端子９４から出力させる。これにより、ＭＯＳトランジスタ１５７はオフされ、且つ、ＭＯＳトランジスタ１５７のバックゲートＢＧは、スイッチ６２、検出端子９６及び抵抗１０を介してＭＯＳトランジスタ１５７のソースＳと接続される。

【0100】

したがって、二次電池２００の放電異常状態で二次電池２００を放電する方向に流れる放電電流は、負荷１３０が接続されても、オフ状態のＭＯＳトランジスタ１５７及び寄生ダイオード１５９により遮断される。一方、二次電池２００の放電異常状態で二次電池２００を充電する方向に流れる充電電流は、充電器１５０が接続されると、プラス端子５、抵抗１０、検出端子９６、抵抗素子５２、スイッチ６２、バイアス出力端子９４、バックゲートＢＧ、寄生ダイオード１５９、電池正極接続端子３の順に流れる。寄生ダイオード１５９は、ＭＯＳトランジスタ１５７のバックゲートＢＧとソースＳとの間に形成される。

【0101】

二次電池保護集積回路１２２において、バイアス出力端子９４と検出端子９６とがスイッチ６２を介して接続された状態でのバイアス出力端子９４と検出端子９６との間の抵抗値は、ＭＯＳトランジスタ１５７のオン抵抗値よりも大きい。バイアス出力端子９４と電源端子９１とがスイッチ６１を介して接続された状態でのバイアス出力端子９４と電源端子９１との間の抵抗値は、ＭＯＳトランジスタ１５７のオン抵抗値よりも大きい。したがって、図３の場合と同様、二次電池保護集積回路１２２の回路面積の増大を抑制することができる。

【0102】

以上、二次電池保護回路、二次電池保護装置及び電池パックを実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。

【符号の説明】

【0103】

５ プラス端子
６ マイナス端子
７ マイナス側電源経路
８ プラス側電源経路
２２ 第１の異常検出回路
２３ 第２の異常検出回路
９１ 電源端子
９２ グランド端子
９３ ゲート制御端子
９４ バイアス出力端子
９５，９６ 検出端子
９８ 制御回路
１００，１０１，１０２，１０３ 電池パック
１１０，１１１，１１２，１１３ 二次電池保護装置
１２０，１２１，１２２，１２３ 二次電池保護集積回路
２００ 二次電池

【要約】

【課題】二次電池保護回路の回路面積の増大を抑制すること。
【解決手段】二次電池とＭＯＳトランジスタとの間で電源経路に接続される第１の端子と、負荷と前記ＭＯＳトランジスタとの間で前記電源経路に接続される第２の端子と、前記ＭＯＳトランジスタのゲートに接続される第３の端子と、前記ＭＯＳトランジスタのバックゲートに接続される第４の端子と、前記二次電池の異常状態に応じて前記第４の端子と前記第１の端子とを接続する第１のスイッチと、前記二次電池の異常状態に応じて前記第４の端子と前記第２の端子とを接続する第２のスイッチとを備え、前記第１のスイッチを介して接続された前記第４の端子と前記第１の端子との間の抵抗値、及び、前記第２のスイッチを介して接続された前記第４の端子と前記第２の端子との間の抵抗値は、前記ＭＯＳトランジスタのオン抵抗値よりも大きい、二次電池保護回路。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】