[发明专利]信号发送-接收控制电路和蓄电池保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制在半导体设备之间发送和接收的信号的技术。更具体地，本发明涉及适合于控制在蓄电池保护电路的保护集成电路（下文中简称为“保护IC”）之间发送和接收的信号的技术，以保护其中具有多个串联连接的蓄电池的电池组（或单元组）免于过充电或者过放电。保护IC经配置来监测蓄电池组的输出电压波动以有效地发送和接收保护IC之间的信号。

背景技术

最近，存在对于移动电子设备的日益增长的需求。这种移动电子设备通常包括作为电源的蓄电池（即，电池单元）。在各种蓄电池中，锂离子源。在各种蓄电池中，锂离子蓄电池由于其轻重量和高能量密度而成为蓄电池的主流。由于过充电或过放电导致蓄电池劣化，所以它们通常包括保护蓄电池免于过充电或过放电的保护电路（或蓄电池保护电路）。锂离子蓄电池对过充电或过放电导致的劣化尤其敏感，因此优选为锂离子蓄电池提供保护电路。

在移动电子设备中，笔记本式个人计算机（或笔记本PC）包括电池组，所述电池组包括并联连接的模块，其中每个模块包括串联连接的电池。当在电池组使用锂离子蓄电池时，可能需要由保护电路监测所有的串联连接的电池。

例如，公开号2000-354335的日本专利申请（下文中称为“专利文献1”）公开了一种通过为串联连接的各个电池提供保护电路以及将保护电路并联连接来保护串联连接的电池免于过充电或过放电的技术。

然而，专利文献1所公开的技术，可能需要包括用于集成电池的所有保护电路的输出的光电耦合器或场效应晶体管（FET）。因此，电路结构可能是复杂的，因此，制造成本可能会增加。

此外，例如，4080408号日本专利（下文中称为“专利文献2”）公开了一种技术，以提供用于不论串联连接的电池的数量多少都能保护串联连接的电池的保护IC。

在专利文献2中公开的技术中，串联连接的电池分成块（block），使得有多个块，每块有多个串联连接的电池，并且为各块各自提供保护IC来监测所述块中的输出电压波动。此保护IC包括监测块中的电池的电压的检测电路、向外部输出从检测器电路接收到的信号的输出端、将保护IC连接到不同的保护IC的连接端、以及连接在输出端和连接端之间的输出电路。此外，此输出电路包括电流源、晶体管、基于来自检测器电路的输出结果来变更输出端和连接端之间的电气条件的变更设备、和通过不同的保护IC将供给到连接终端的信号发送到输出端的发送设备。在输出电路中，基于检测器电路的输出结果将电流源切换到开或关，并且将来自电流源的电流输出直接传输到输出端。此外，晶体管的源极和漏极之一连接到输出端，另一个连接到连接端以提供每个保护IC的检测结果输出端之间的级联连接。利用这个结构，能够基于保护IC的最终终端的输出结果来检测所有电池组的过充电或过放电。

然而，例如，在专利文献2公开的技术中，如果两个串联连接的电池单元由两个保护电路来保护，则电池单元之一的Cout/Dout端（即，充电/放电控制信号发送端）发送信号到另一个电池单元的CTLC/CTLD端（即，充电/放电控制信号接收端）。此时，施加到内部元件的电压量最大可以对应于两个电池单元的电压的总和。因此，内部的元件可能需要由耐高电压的元件来组成，以承受这样的电压量。这可能导致处理成本的增加或布局面积的增加。

例如，公开号2009-17732的日本专利申请（下文中称为“专利文献3”）和公开号2009-195100的日本专利申请（下文中称为“专利文献4”）中公开了承受大的电压量的技术。然而，不顾内部元件的性能，电流可能从电池单元之一的Cout/Dout端流入另一个电池单元的CTLC/CTLD端，以承受大的电压量。

因此，可能需要提供外部耐电压的元件或在IC内部提供耐高电压的元件，以降低从电池单元之一的Cout/Dout端到另一个电池单元的CTLC/CTLD端的电流。然而，提供外部耐电压的元件可能会导致元件成本的增加和安装面积的增加，此外，在IC内部提供的耐高电压元件可能会导致布局面积的增加。

因此，可能需要提供可以保护电池单元而无需耐高电压元件并且不引起电流在保护电路之间流动的保护电路。

更具体地，可能需要提供一种可以抑制处理成本、布局面积、元件成本或蓄电池保护电路的安装面积的增加的蓄电池保护电路。

发明内容