电源装置的制作方法

1.本发明涉及具备包含多个电池单元的电池模块的电源装置，特别涉及在电池模块连接能切换成低功耗模式的电池连接电路的电源装置。


背景技术：

2.将多个电池单元串联、并联连接的电源装置检测各个电池单元的状态，控制充电电流、放电电流来保护电池单元。该电源装置具备：电池连接电路，检测构成电池模块的电池单元的电压、温度、电流，对所检测的信号进行运算处理，来控制电池模块的充放电。该电源装置为了防止电池的过放电，在不使用装置的状态下，切换成使电池连接电路的电力消耗尽可能少的低功耗模式、例如关机状态。该电源装置需要将处于低功耗模式的电池连接电路再启动从而切换成动作模式的启动电路。
3.启动电路例如如专利文献1公开的那样，能设为按下手动操作开关的按钮来输出启动信号的电路结构。该启动电路中，在电源电路与接地线之间经由电流限制电阻连接开关，利用来自开关的接通信号来输出启动信号。但该电路结构的启动电路由于将开关从断开切换成接通，从负载电阻与开关的连接点输出启动信号，因此，在接通状态下，在开关中经由负载电阻而流过接点电流，在断开状态下产生接点间的电压上升到电源电压的弊病。该弊病能通过设为如下电路结构来消除：将开关与fet的栅极连接，利用开关的接通断开来控制fet的栅极电压，从而利用开关将fet切换成接通断开。
4.具体地，如图2所示那样，能实现为如下电路结构：将启动开关94连接在输入fet95的栅极与接地线99之间，利用启动开关94将输入fet95切换成接通断开。启动开关94主要使用常断的手动开关，其在按下按钮的状态下成为接通，在未按下的状态下成为断开状态。在启动处于低功耗模式的电池连接电路92的定时由用户按下按钮，从而启动开关94成为接通状态。常断的开关若按下按钮而成为接通状态，则将输入fet95从接通切换成断开，在未按下按钮的状态下，输入fet95保持在接通状态。接通状态的输入fet95经由负载电阻96与电源线98连接，在漏极-源极间，如箭头a所示那样流过漏极电流。进而，为了将输入fet95保持在接通状态，还通过为了将栅极电压保持在给定的电压而与栅极连接的偏置电阻97来流过箭头b所示的偏置电流。漏极电流、偏置电流虽然能通过增大负载电阻96、偏置电阻97的电阻来减少，但增大电阻成为阻碍动作的稳定性的要因。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：jp再表2006/059511


技术实现要素：

8.发明要解决的课题
9.本发明以进一步解决以上的课题为目的而开发，本发明的重要的目的在于，提供能减少低功耗模式下的启动电路的电力消耗从而进一步减少该状态下的电力消耗的电源
装置。
10.用于解决课题的手段
11.本发明的某方式所涉及的电源装置具备：具有多个能充电的电池单元的电池模块；与电池模块连接且具有低功耗模式的切换功能的电池连接电路；将电池连接电路启动的启动电路；和与启动电路连接并输出启动信号的启动开关。启动电路具备：输入晶体管，在基极与发射极间连接启动开关，并通过启动开关的接通信号切换成断开状态；和fet输出电路，与输入晶体管的输出侧连接，将输入晶体管从接通切换成断开，并对处于低功耗状态的电池连接电路输出启动信号。
12.发明效果
13.本发明的电源装置有能减小启动电路的电力消耗从而省电力化的特长。
附图说明
14.图1是本发明的一实施方式所涉及的电源装置的电路图。
15.图2是现有的电源装置的电路图。
具体实施方式
16.本发明的某实施方式的电源装置具备：电池模块，具有多个能充电的电池单元；电池连接电路，与电池模块连接，且具有低功耗模式的切换功能；启动电路，将处于低功耗模式的电池连接电路启动；和启动开关，与启动电路连接，并输出启动信号。启动电路具备：输入晶体管，在基极与发射极间连接启动开关，通过启动开关的接通信号切换成断开状态；和fet输出电路，与输入晶体管的输出侧连接，将输入晶体管从接通切换成断开，并对处于低功耗状态的电池连接电路输出启动信号。
17.以上的电源装置的启动电路在以启动开关切换成接通断开的半导体开关元件中使用双极晶体管的输入晶体管。晶体管由于在基极流过电流来切换成接通状态，因此，与能不在栅极中流过电流就切换成接通状态的fet相比较，输入侧的电力消耗比fet更加变大。根据该特性，出于省电力化的目的，相比在接通状态下流过基极电流并进行电力消耗的晶体管，使用不在栅极流过电流就成为接通状态的fet。
18.图2表示将利用启动开关94切换成接通断开的半导体开关元件设为fet的启动电路93。该启动电路93在输入fet95的栅极与接地线99之间连接启动开关94，按下启动开关94的按钮而设为接通状态，将输入fet95从接通切换成断开并输出启动信号。该启动电路93由于在启动开关94的接通状态下将输入fet95切换成断开状态，因此，在未按下启动开关94的通常的状态下，输入fet95保持在接通状态。接通状态的输入fet95如箭头a所示那样，从漏极向源极流过漏极电流，进而如箭头b所示那样，偏置电流从电源线98向接地线99流过偏置电阻97。漏极电流能通过增大负载电阻96的电阻来减少，偏置电阻97的偏置电流能通过增大偏置电阻97的电阻来减少，但若负载电阻96、偏置电阻97的电阻过大，就易于受到噪声的影响，不能保证稳定的动作。
19.本发明的第1实施方式所涉及的电源装置的图1所示的启动电路3将连接启动开关4的半导体开关元件设为在基极流过电流而成为接通状态的输入晶体管5。该电路结构的启动电路3取代fet而使用输入晶体管5，能减少偏置电流从而削减无谓的消耗电力。
20.输入晶体管是进行电流放大的元件，基极电流与电流放大率之积成为集电极电流。因此，将接通状态的输入晶体管的集电极电流设定得与输入fet的漏极电流相同，基极电流成为漏极电流/电流放大率，能使其极小。例如，图2的启动电路93能将接通状态的输入fet95的漏极电流设为30μa程度来输出启动信号，但将输入fet设为输入晶体管5的图1的启动电路3能在将输入晶体管5的集电极电流设为与图2的启动电路93的输入fet95的漏极电流相同的30μa来输出启动信号的同时，在该状态下将输入晶体管5的基极电流减少到集电极电流/电流放大率，因此，在输入晶体管5中使用将电流放大率设为100倍的双极晶体管，能将基极电流显著减少到30/100μa即0.3μa。由于双极晶体管的电流放大率一般是100～500程度，因此，图1的启动电路3通过取代fet而使用晶体管，能将基极电流减少至几乎能无视。因此，图1的启动电路3将输入晶体管5的集电极电流设为与图2的启动电路93的输入fet95的漏极电流相同的电流值，从而将消耗电流也减少约50％。
21.进而，以上的电源装置由于在输入晶体管的基极与发射极间连接启动开关，因此，还有能使启动开关的耐压低的特长。这是因为，晶体管使基极电压低，从而能流过以集电极电流/电流放大率确定的极小的基极电流而保持在接通状态。因此，启动开关能使用低耐压的小型开关，还实现了能将小型的启动开关配置在狭窄的空间的特长。
22.本发明的第2实施方式所涉及的电源装置中，电池连接电路具备：检测电路，检测电池模块的电池单元的电压、温度和电流的至少一者，将所检测的模拟信号变换成数字信号并输出；和微型计算机，对从检测电路输入的数字信号进行运算处理。
23.该电源装置的特长在于，电池连接电路检测构成电池模块的电池单元的电压、电流，进而检测温度等，从而能防止电池单元的过充电、过放电，进而能检测电池温度来在安全的状态下进行充放电。
24.本发明的第3实施方式所涉及的电源装置中，能将fet输出电路的电路结构设为如下电路，具备：第1fet，将栅极与输入晶体管连接，将输入晶体管从接通切换成断开，并从断开切换成接通；和第2fet，将栅极与第1fet连接，将第1fet从断开切换成接通，并从断开切换成接通，将第2fet从断开切换成接通，并对电池连接电路输出启动信号。
25.本发明的第4实施方式所涉及的电源装置中，将启动开关设为常断的手动开关。此外，本发明的第5实施方式所涉及的电源装置将启动开关设为在按压状态下输出接通状态的启动信号的按钮开关。
26.本发明的第6实施方式所涉及的电源装置中，作为具备基极电阻的启动电路，该基极电阻与输入晶体管的基极和电源线连接，流过将输入晶体管设为接通状态的基极电流，设为如下电路结构：将启动开关连接在输入晶体管的基极与地线之间，通过启动开关的接通信号将输入晶体管从接通切换成断开。
27.本发明的第7实施方式所涉及的电源装置中，作为具备第1负载电阻的启动电路，该第1负载电阻与输入晶体管的输出侧连接，设为如下电路结构：将第1负载电阻与输入晶体管的连接点与第1fet的栅极连接，将输入晶体管从接通切换成断开，将第1fet从断开切换成接通。
28.本发明的第8实施方式所涉及的电源装置中，能设为如下电路结构：将第1负载电阻与输入晶体管的集电极连接。
29.本发明的第9实施方式所涉及的电源装置中，作为具备第2负载电阻的启动电路，
该第2负载电阻与第1fet的输出侧连接，设为如下电路结构：将第2fet的栅极与第2负载电阻连接，将第1fet从断开切换成接通，将第2fet从断开切换成接通。
30.本发明的第10实施方式所涉及的电源装置中，能设为如下电路结构：将第2负载电阻与第1fet的漏极连接。
31.本发明的第11实施方式所涉及的电源装置中，能设为如下电路结构：在启动电路设置与第2fet的输出侧连接的第3负载电阻，将第2fet从断开切换成接通，第3负载电阻对电池连接电路输出启动信号。
32.本发明的第12实施方式所涉及的电源装置中，能将第3负载电阻与第2fet的源极连接。
33.以下，基于附图来详细说明本发明。另外，在以下的说明中，根据需要而使用表示特定的方向、位置的用语(例如“上”、“下”以及包含这些用语的其他用语)，但这些用语的使用是为了使参考附图的发明的理解容易，并不由这些用语的意义来限制本发明的技术范围。此外，多个附图中所表征的相同附图标记的部分表示相同或同等的部分或构件。
34.进而，以下所示的实施方式表示本发明的技术思想的具体例，并不将本发明限定于以下。此外，以下记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对的配置等只要没有特定的记载，主旨就并不是将本发明的范围仅限定于此，而是意图在例示。此外，一个实施方式、实施例中说明的内容也能适用于其他实施方式、实施例。此外，附图所示的构件的大小、位置关系等为了使说明明确而有时进行夸张。
35.(电源装置100)
36.图1的电源装置100具备：将多个能充电的电池单元1串联、并联连接的电池模块10；与电池模块10连接的电池连接电路2；电池连接电路2的启动电路3；和与启动电路3连接的启动开关4。
37.(电池模块10)
38.电池模块10将多个电池单元1串联或并联连接来增大充放电容量。将电池模块10通过电池单元1的个数和进行串联或并联连接的数量来设定成最适合电源装置100的用途的电压和充放电容量。电源装置100使用在各种用途中，例如使用在蓄电装置、车辆行驶用的电源装置。使用在蓄电装置中的电源装置将电池模块10的输出电压设为例如40v～100v，车辆行驶用的电源装置将电池模块10的输出电压设为200v～400v。电池单元1优选设为锂离子二次电池或锂聚合物二次电池等非水系电解液二次电池，能增大相对于重量和容量的充放电容量，但并不是将电池单元1确定为锂离子二次电池、锂聚合物二次电池，还能使用当前使用、或将来开发的能充电的其他全部二次电池、例如镍氢电池、固体电池等。
39.(电池连接电路2)
40.电池连接电路2具备：检测电池模块10的状态即电池信息的检测电路21；和对从检测电路21输出的数字信号进行运算处理的微型计算机22。检测电路21所检测的电池信息例如是构成电池模块10的电池单元1的电压、温度、电池模块10的电流等，检测电路21将这些电池信息检测为模拟信号。检测电路21将所检测到的模拟信号变换成数字信号并输出到外部的控制电路(未图示)。电源装置100中，电池连接电路2检测电池单元1的电压和温度，进而检测电池模块10的电流，该电源装置100对外部的控制电路输出电池信息，外部的控制电路控制电池模块10的充放电。该电源装置100能在防止电池单元1的过充电、过放电的同时，
对电池模块10进行充放电。此外，具备检测电池单元1的温度的检测电路21的电源装置100的特长在于，将电池单元1的温度保持在设定温度，从而能安全地进行充放电。不过，以上的电源装置100并不将电池连接电路2所检测的电池信息确定为电压、温度、电流，例如，还能将各个电池单元1的剩余容量检测为电池信息，并输出到外部。
41.虽未图示，但检测电压、电流的检测电路21具备检测构成电池模块10的电池单元1的电压的电压检测电路、检测特定的电池单元1的温度的温度检测电路、检测电池模块10的充放电电流的电流检测电路、和将由这些检测电路检测的模拟信号变换成数字信号的a/d转换器。其中，本发明的电源装置100还能并不确定电池连接电路2的检测电路21的电路结构，例如设为检测电池模块10的其他参数的检测电路。
42.微型计算机22对从检测电路21输入的数字信号进行运算处理。微型计算机22的运算处理将所输入的电池单元1的检测电压与最低电压和最大电压进行比较，将确定电池模块10的最大充放电电流的信号输出到主要的控制电路(未图示)，或者，根据电池模块10、电池单元1的电压和电流来运算电池模块10、电池单元1的剩余容量，将剩余容量输出到外部的控制电路，或者，此外，还能将led点亮来显示电池的剩余容量。
43.电池连接电路2检测设定时间的不使用充放电的状态，或检测来自外部的信号，成为低功耗模式，来抑制无谓的电力消耗。电池连接电路2若在低功耗模式的状态下从启动电路3输入启动信号，就进行再启动从而恢复到动作状态。电池连接电路2例如通过从启动电路3输入的触发信号而从关机状态启动。电池连接电路2将检测电路21和微型计算机22双方设为低功耗模式来削减无谓的电力消耗。不过，电池连接电路2还能将检测电路21和微型计算机22的一方设为低功耗模式来减少电力消耗。
44.检测电路21在低功耗模式下停止来自电池模块10的电力供给，微型计算机22在低功耗模式下切换成关机状态、休止状态或休眠状态。其中，在本说明书中，“低功耗模式”是指与通常的动作状态相比较使电力的消耗降低的全部状态，不一定非要确定为关机状态、休止状态、休眠状态等。将检测电路21和微型计算机22双方设为低功耗模式的电池连接电路2从启动电路3对检测电路21输入启动信号来启动检测电路21，从启动的检测电路21对微型计算机22输出启动信号来启动微型计算机22。不过，电池连接电路2还能对检测电路21和微型计算机22双方从启动电路3输入启动信号，来使检测电路21和微型计算机22双方再启动。
45.(启动电路3)
46.启动电路3通过从启动开关4输入的接通断开信号来将电池连接电路2从低功耗模式再启动，从而切换成动作模式。启动电路3具备：经由启动开关4将基极与接地线19连接的输入晶体管5；和从输入晶体管5输入[高(high)]或[低(low)]信号并输出启动信号的fet输出电路6。fet输出电路6在输入晶体管5从接通切换成断开的定时输出启动信号。
[0047]
(启动开关4)
[0048]
启动开关4是常断的手动开关，能使用在按下按钮的状态下成为接通状态的按钮开关。不过，启动开关4还能取代按钮开关而使用能由用户进行操作来切换成接通断开的其他全部开关、例如接近开关等。
[0049]
(输入晶体管5)
[0050]
输入晶体管5是双极晶体管，在启动开关4被按下的状态下输出“低”信号。输入晶
体管5在基极与发射极之间连接启动开关4。该输入晶体管5通过接通状态的启动开关4将基极与发射极连接，从而切换成不流过基极电流的断开状态。图1的启动电路3在输入晶体管5的基极与集电极之间连接基极电阻14。基极电阻14在启动开关4的断开状态下，从集电极对基极供给电流，来将输入晶体管5保持在接通状态。启动开关4是常断的开关，在按钮未被按下的状态下成为断开状态，将输入晶体管5保持在接通状态。基极电阻14设为在启动开关4的断开状态下流过将输入晶体管5设为接通状态的基极电流的电阻。
[0051]
输入晶体管5通过基极电流来控制集电极电流。基极电流与电流放大率之积成为集电极电流。一般的晶体管的电流放大率是100～500程度。因此，输入晶体管5将基极电流设定为集电极电流的1/100～1/500。例如，将集电极电流设为50μa～100μa且电流放大率为100的输入晶体管5将基极电流设定为0.5μa～1μa。该输入晶体管5作为将基极电流设为0.5μa～1μa的电阻，将输入晶体管5的集电极电流设定为50μa。
[0052]
输入晶体管5能将基极电流减少到集电极电流的1/100～1/500，这在显著减少启动电路3的电力消耗上是有效的。启动电路3由于在电池连接电路2的低功耗模式下将输入晶体管5保持在接通状态，因此，要求减少接通状态的输入晶体管5的消耗电力，从而减少电池连接电路2的低功耗模式下的启动电路3的电力消耗。这是因为，由于在电池连接电路2的低功耗模式下，从电池模块10对启动电路3供给动作电力，因此，启动电路3消耗电池模块10的电力。这是因为，在电池连接电路2的低功耗模式下，启动电路3通过来自启动开关4的信号而保持在能对电池连接电路2输出启动信号的动作模式，将电池模块10放电，但低功耗模式是在长时间不使用的状态下设定的模式，低功耗模式的时间大多相当长，该定时下的启动电路3的电力消耗是由于：假设至少被累计，对电池模块10进行放电的总电力会增加。
[0053]
现有的图2所示的启动电路93中，在低功耗模式下保持在接通状态的输入fet95中，除了在漏极-源极间流过的漏极电流以外，还在对fet的栅极输入接通电压的偏置电阻97中流过偏置电流。偏置电阻97由将电池模块90的电压分压来对栅极输入接通电压的第1偏置电阻97a与第2偏置电阻97b的串联电阻构成。该偏置电阻97能以第1偏置电阻97a与第2偏置电阻97b的电阻比来确定栅极电压，但若增大连接在栅极与接地线99之间的第2偏置电阻97b的电阻，在外部噪声等外在条件下，输入fet95误动作的概率就会变高。特别是，fet的栅极的输入阻抗相当高，在高电阻的偏置电阻97中，难以确实地阻止外部噪声等所引起的误动作。偏置电阻97由于始终与电池模块90的正侧和负侧连接并流过偏置电流来将电池模块90放电，因此，从减少低功耗模式下的无谓的消耗电力来看，如何能减少偏置电流极其重要。
[0054]
在图1的启动电路3中，在低功耗模式下成为接通状态的输入晶体管5中流过集电极电流和基极电流。输入晶体管5的集电极电流相当于图2的启动电路93的漏极电流，基极电流相当于图2的启动电路93的偏置电流。图a的启动电路93由于能将漏极电流和偏置电流设为大致相同电流从而实现稳定的动作，因此，在低功耗模式下，漏极电流的2倍的电流将电池模块90连续放电。图1的启动电路3由于能使基极电流小到集电极电流的1/100～1/500这样几乎能无视的电流值，因此，在低功耗模式下，电池模块10仅成为集电极电流，与图a的启动电路93相比较，能将电池模块10的无谓的放电也削减50％。如以上那样，图1的启动电路3能实现如下的极其卓越的特长：取代实质不在栅极中流过电流就能切换成接通状态的节能元件的fet，使用流过基极电流来设为接通状态的双极晶体管，同时，将低功耗模式下
的电池模块10的电力消耗也减少50％。为了使输入阻抗高的fet稳定地动作，利用进行电流放大的双极晶体管的特有的特性来削减难以降低电阻的fet的偏置电阻的无谓的偏置电流，由此来实现该特长。
[0055]
以上的输入晶体管5为了在接通状态下对fet输出电路6输出“低”信号，在断开状态下对fet输出电路6输出“高”信号，在集电极连接第1负载电阻11，将集电极与第1负载电阻11的连接点15与第1fet7的栅极连接。其中，在本说明书中，“低”、“高”以接地线19为基准。第1负载电阻11设定成使接通状态的输入晶体管5的集电极电流成为例如20μa～50μa的电阻。若启动开关4从断开切换成接通，则输入晶体管5就从接通切换成断开，并经由第1负载电阻11将“高”信号输出到fet输出电路6。第1负载电阻11将电池模块10的总电压通过断开状态的输入晶体管5的基极电阻14进行分压并输出到fet输出电路6。
[0056]
(fet输出电路6)
[0057]
将从输入晶体管5的集电极输出的“高”信号经由fet输出电路6对电池连接电路2作为稳定的“高”的启动信号而输出。fet输出电路6不将从输入晶体管5输入的“高”信号的“高”、“低”反转，而以低的输出阻抗将“高”信号输出到电池连接电路2。fet输出电路6具备：与输入晶体管5的输出侧连接的第1fet7；和与第1fet7的输出侧连接的第2fet8。fet输出电路6在启动开关4未被按下的常态状态下将第1fet7和第2fet8双方设为断开状态来削减电力消耗，在启动开关4被按下的状态下，双方成为接通状态，将从输入晶体管5输入的“高”信号输出到电池连接电路2。第1fet7是n沟道的fet，将源极与接地线19连接，通过相对于接地线19的“高”信号而成为接通状态。第2fet8是p沟道的fet，将源极与作为电池模块10的正侧的电源线18连接，因此，通过相对于接地线19的“低”信号，对栅极输入接通电压，成为接通状态。
[0058]
(第1fet7)
[0059]
第1fet7从输入晶体管5对栅极输入“低”信号而成为断开，输入“高”信号而成为接通。第1fet7在断开状态下输出“高”，在接通状态下输出“低”。输入晶体管5在启动开关4未被按下的状态下输出“低”，在启动开关4被按下的状态下输出“高”，因此，第1fet7在启动开关4未被按下的状态下输出“高”，在启动开关4被按下的状态下输出“低”。第1fet7将栅极与输入晶体管5的集电极连接，将漏极经由第2负载电阻12与电池模块10的电源线18连接，将源极与接地线19连接。第2负载电阻12在第1fet7的接通状态下将电池模块10的电压分压，来对第2fet8的栅极输入接通电压。第2负载电阻12在第1fet7的断开状态下，将第2fet8的栅极与电池模块10的正侧即第2fet8的源极连接，来对栅极输入断开电压。
[0060]
(第2fet8)
[0061]
第2fet8是p沟道的fet，将源极与作为电池模块10的正侧的电源线18连接，将栅极与第2负载电阻12的中间连接点16连接，将漏极经由第3负载电阻13与接地线19连接。第2fet8在第1fet7的接通状态下成为接通状态。这是因为，在该状态下，第2负载电阻12将电源线18的电压分压，来对第2fet8的栅极输入接通电压。接通状态的第2fet8通过在与接地线19之间连接的第3负载电阻13将电源线18的电压分压，将“高”信号的启动信号输出到电池连接电路2。第2fet8在第1fet7的断开状态下成为断开状态。这是因为，第1fet7将第2负载电阻12从接地线19切离，在源极连接第2fet8的栅极。处于断开状态的第2fet8将第3负载电阻13从电池模块10的正侧切离，将第3负载电阻13的中间连接点17的电压设为“低”。
[0062]
由于第1fet7的接通状态下的漏极电流以第2负载电阻12的电阻来确定，第2fet8的接通状态下的漏极电流以第3负载电阻13的电阻值来确定，因此，第2负载电阻12和第3负载电阻13的电阻值设定成使各个fet的接通状态下的集电极电流成为设定值的值。第2负载电阻12的电阻若过高，就不能将“高”或“低”信号稳定地输出到第2fet8，若过低，第1fet7的集电极电流就会变大，电力消耗就变大。因此，第2负载电阻12设定成在稳定地将接通断开的信号输出到第2fet8的同时尽可能地减小消耗电流的电阻。第3负载电阻13的电阻给fet输出电路6的输出阻抗带来影响。第3负载电阻13设定成使fet输出电路6的输出阻抗降低并对电池连接电路2稳定地输出启动信号的电阻。
[0063]
以上的电源装置100通过以下的动作而将处于低功耗模式的电池连接电路2再启动。
[0064]
低功耗模式在长时间不使用的状态下将电池连接电路2切换成低功耗模式，来削减电力消耗。在该状态下，启动开关4处于断开状态，启动电路3的输入晶体管5处于接通状态，第1fet7处于断开状态，第2fet8处于断开状态。接通状态的输入晶体管5流过集电极电流，但成为能几乎无视基极电流的电流，从而电力消耗显著削减。第1fet7和第2fet8处于断开状态，漏极电流被切断。
[0065]
在将电池连接电路2再启动的定时，用户按下启动开关4来对启动电路3输出接通信号。启动开关4的接通信号将输入晶体管5的基极与接地线19即发射极连接，从而将输入晶体管5切换成断开状态。断开状态的输入晶体管5经由第1负载电阻11对第1fet7的栅极输入接通电压，来将第1fet7切换成接通状态。切换成接通状态的第1fet7将第2负载电阻12与接地线19连接，来从第2负载电阻12的中间连接点16对第2fet8的栅极输入接通电压，从而切换成接通状态。切换成接通状态的第2fet8从第3负载电阻13的中间连接点17将“高”的启动信号输出到电池连接电路2。被输入“高”的启动信号的电池连接电路2从低功耗模式切换成动作模式，从而成为正常的动作状态。图1的电池连接电路2具备检测电路21和微型计算机22，启动电路3对检测电路21输出启动信号，检测电路21对微型计算机22输出启动信号，来使微型计算机22从低功耗模式再启动。
[0066]
产业上的可利用性
[0067]
本发明的电源装置能有效地使用在如下装置中：在不使用的状态下设为低功耗模式来削减电力消耗，在使用状态下，按下启动开关而再启动。
[0068]
附图标记的说明
[0069]
100
…
电源装置
[0070]1…
电池单元
[0071]2…
电池连接电路
[0072]3…
启动电路
[0073]4…
启动开关
[0074]5…
输入晶体管
[0075]6…
fet输出电路
[0076]7…
第1fet
[0077]8…
第2fet
[0078]
10
…
电池模块
[0079]
11
…
第1负载电阻
[0080]
12
…
第2负载电阻
[0081]
13
…
第3负载电阻
[0082]
14
…
基极电阻
[0083]
15
…
连接点
[0084]
16
…
中间连接点
[0085]
17
…
中间连接点
[0086]
18
…
电源线
[0087]
19
…
接地线
[0088]
21
…
检测电路
[0089]
22
…
微型计算机
[0090]
90
…
电池模块
[0091]
92
…
电池连接电路
[0092]
93
…
启动电路
[0093]
94
…
启动开关
[0094]
95
…
输入fet
[0095]
96
…
负载电阻
[0096]
97
…
偏置电阻
[0097]
97a
…
第1偏置电阻
[0098]
97b
…
第2偏置电阻
[0099]
98
…
电源线
[0100]
99
…
接地线

技术特征：
1.一种电源装置，具备：电池模块，具有多个能充电的电池单元；电池连接电路，与所述电池模块连接，具有低功耗模式的切换功能；启动电路，将所述电池连接电路启动；和启动开关，与所述启动电路连接，并输出启动信号，所述启动电路具备：输入晶体管，在基极与发射极间连接所述启动开关，通过所述启动开关的接通信号来切换成断开状态；和fet输出电路，与所述输入晶体管的输出侧连接，将所述输入晶体管从接通切换成断开，并对处于低功耗状态的所述电池连接电路输出启动信号。2.根据权利要求1所述的电源装置，其中，所述电池连接电路具备：检测电路，检测所述电池模块的电池单元的电压、温度和电流的至少一者，将所检测的模拟信号变换成数字信号并输出；和微型计算机，对从所述检测电路输入的数字信号进行运算处理。3.根据权利要求1或2所述的电源装置，其中，所述fet输出电路具备：第1fet，将栅极与所述输入晶体管连接，将所述输入晶体管从接通切换成断开，并从断开切换成接通；和第2fet，将栅极与所述第1fet连接，将所述第1fet从断开切换成接通，并从断开切换成接通，所述fet输出电路将所述第2fet从断开切换成接通，对所述电池连接电路输出启动信号，来将所述电池连接电路启动。4.根据权利要求1～3中任一项所述的电源装置，其中，所述启动开关是常断的手动开关。5.根据权利要求4所述的电源装置，其中，所述启动开关是在按压状态下输出接通状态的启动信号的按钮开关。6.根据权利要求1～5中任一项所述的电源装置，其中，所述启动电路具备基极电阻，该基极电阻与所述输入晶体管的基极和电源线连接，流过将所述输入晶体管设为接通状态的基极电流，所述启动开关连接在所述输入晶体管的基极与地线之间，通过所述启动开关的接通信号来将所述输入晶体管从断开切换成接通。7.根据权利要求1～6中任一项所述的电源装置，其中，所述启动电路具备第1负载电阻，该第1负载电阻与所述输入晶体管的输出侧连接，所述第1负载电阻与所述输入晶体管的连接点与所述第1fet的栅极连接，将所述输入晶体管从断开切换成接通，将所述第1fet从断开切换成接通。8.根据权利要求7所述的电源装置，其中，所述第1负载电阻与所述输入晶体管的集电极连接。9.根据权利要求1～8中任一项所述的电源装置，其中，
所述启动电路具备第2负载电阻，该第2负载电阻与所述第1fet的输出侧连接，所述第2fet的栅极与所述第2负载电阻连接，将所述第1fet从断开切换成接通，将所述第2fet从断开切换成接通。10.根据权利要求9所述的电源装置，其中，所述第2负载电阻与所述第1fet的漏极连接。11.根据权利要求1～10中任一项所述的电源装置，其中，所述启动电路具备第3负载电阻，该第3负载电阻与所述第2fet的输出侧连接，将所述第2fet从断开切换成接通，所述第3负载电阻将启动信号输出到所述电池连接电路。12.根据权利要求11所述的电源装置，其中，所述第3负载电阻与所述第2fet的源极连接。13.根据权利要求1～12中任一项所述的电源装置，其中，所述电池连接电路通过从所述启动电路输入的触发信号来从关机状态启动。

技术总结
减少低功耗模式下的启动电路的电力消耗从而进一步减少该状态下的电力消耗。电源装置具备：具有多个能充电的电池单元(1)的电池模块(10)；与电池模块(10)连接的具有低功耗模式的切换功能的电池连接电路(2)；将电池连接电路(2)启动的启动电路(3)；和与启动电路(3)连接并输出启动信号的启动开关(4)。启动电路(3)具备：输入晶体管(5)，在基极与发射极间连接启动开关(4)，并通过启动开关(4)的接通信号切换成断开状态；FET输出电路(6)，与输入晶体管(5)的输出侧连接，将输入晶体管(5)从接通切换成断开，并对处于低功耗状态的电池连接电路(2)输出启动信号。输出启动信号。输出启动信号。


技术研发人员：大桥修
受保护的技术使用者：松下新能源株式会社
技术研发日：2022.01.20
技术公布日：2023/9/22