二次電池充放電控制電路和傳感無線終端的制作方法

專利名稱：二次電池充放電控制電路和傳感無線終端的制作方法
技術領域：
本發明涉及控制在小型的傳感無線終端(以下稱為傳感器節點)等中使用的二次電池的充放電的充放電控制電路和傳感器節點，特別是涉及能抑制并降低充放電控制中的電力消耗的充放電控制電路。
背景技術：
根據本發明的傳感器網絡是指在周圍環境中配置多個傳感器節點、分別形成無線網絡、以取得各種各樣的信息的系統。傳感器節點搭載有用來獲取溫度和濕度、壓力等信息的傳感器，將取得的信息通過無線通信傳送至其它傳感器節點或基地站。基地站通過LAN等通信網，與將取得的信息儲存起來的服務器和監視信息的管理中心等連接起來。例如辦公室或工廠內，通過配置搭載了溫度傳感器的傳感器節點，能進行獲得室溫的分布的空調控制等。另外，通過在傳感器網絡中搭載脈搏傳感器，能測量人的脈搏，從而即使相隔很遠也能管理健康狀況等。
這樣，由于在空間上設置多個傳感器節點的情況很多，需要在該電源供應設備中使用電池。為了獲得運用傳感器網絡系統的便利，希望電池壽命長并且電池的更換以及充電的頻率低。為了延長電池壽命，考慮使傳感器節點以一定間隔啟動，并在此以外的時間進行切斷電路元件的電源并使處于備用狀態的間歇性動作。
在電池中使用一次電池時，必須進行電池更換，從而使傳感器網絡系統的運用成本變高。而另一方面，在使用二次電池時，當電池容量降低時，必須進行充電，由于能反復使用，比起使用一次電池時能降低運用成本。在傳感器節點中使用二次電池時，必須將電路中所消耗的電力限制到最低，從而延長電池的壽命，并能使用戶很容易地獲知電池更換的時間。
二次電池的種類有在便攜式AV設備等中使用的鎳氫二次電池、無線電話等中使用的堿性二次電池、便攜式電話和個人筆記本電腦等中使用的鋰離子二次電池、汽車中使用的鉛蓄電池等。以往，在便攜式電話和個人筆記本電腦中主要使用鎳氫二次電池，近年來，由于設備電力消耗的增加以及大容量化的要求，在便攜式設備中主要采用鋰離子二次電池。鋰離子二次電池與鎳氫二次電池相比較，存在以下等優點單元電池的額定電壓高，重量能量密度高，由于反復的淺放電不會引起放電容量的暫時降低(記憶效應)，自放電少，充電時幾乎不產生熱量等。另外，在二次電池的充電中，鋰離子二次電池由于在滿充電的附近沒有電壓峰，伴隨著充電電池電壓持續上升，一旦電池電壓超過一定電壓，將導致電池特性的劣化和安全性的降低。因此，鋰離子二次電池采用恒流—恒壓充電(以下稱為CCCV充電)，通過設定充電的電壓上限，電池電壓達到上限電壓值之前進行恒流充電，在到達上限電壓后開始切換為恒壓充電的方式進行充電。(參照非專利文獻1)如上述那樣，作為使用二次電池的無線信息終端的代表，便攜式電話已公知。便攜式電話的二次電池組中搭載充放電控制專用的微型計算機，通過使用計時器以一定時間間隔使用放電控制專用的微型計算機啟動，將電池電壓通過A/D轉換器進行數字轉換，通過充放電控制專用的微型計算機進行與設定電壓比較的充放電控制。另外，充放電控制用的微型計算機和無線通信以及聲音處理用的本體側微型計算機串行總線連接，將電池剩余量等數據通知本體側微型計算機并顯示出來。此時本體側微型計算機若為待機狀態，則通過中斷信號轉換成工作模式，并進行電池剩余量的顯示和電池更換的通知等。(參照專利文獻1)此外，便攜式設備特別是個人筆記本電腦中以二次電池的充放電管理系統的標準化為目的，被稱為智能化電池系統的標準。該標準是將交換二次電池的充放電管理系統和二次電池側以及本體側的數據的通訊協議、數據的種類等標準化的標準，通過含有電池組的充放電管理系統的開發時間的縮短和電路構成部件的批量生產效果，降低成本。
日本專利申請特開平11-234919號公報[非專利文獻1]“晶體管技術”，2002年7月號，“鋰離子電池組的實用知識”，CQ出版社

發明內容
上述現有技術的充放電控制電路，電壓監視中使用消耗電力比較大的A/D轉換器，將數字變換后的二次電池的電壓值與設定值進行比較，進行微型計算機充放電控制。此外，在終端搭載充電電路與放電電路這二者的控制電路，在電池單獨動作時，終端存在非必需的充電控制電路，消耗剩余的電力或縮短電池壽命。
在電壓監視中使用A/D轉換器的現有技術中，即使在二次電池的電壓由于在大于等于放電停止電壓到小于等于充電停止電壓之間而不必進行充放電控制時，為了使A/D轉換器、充放電控制電路以及微型計算機動作，消耗的電力仍然很大。這樣，現有技術中的充放電控制電路，不適用于必須延長電池壽命的傳感器節點。
因此，本發明的目的是提供一種充放電控制電路以低消耗電力動作、使傳感器節點的實裝面積小，并且容易對用戶進行充電通知的充放電控制電路和傳感器節點。
下面示出本發明代表性的手段。即，根據本發明的充放電控制電路和傳感器節點的特征在于具有監視電池電壓的比較器、將上述比較器的輸出變換為中斷信號的控制電路、以及在檢測到了上述中斷信號時進行充放電控制的微型計算機、根據上述微型計算機的控制而進行通斷的開關；且在上述電池電壓大于等于第一規定電壓時，可通過切斷上述開關而停止充電，在上述電池電壓小于等于第二規定電壓時，可通過切斷上述開關停止放電。
在這種情況下，在上述充放電控制電路中，在只有未連接充電器的電池工作時，由于檢測上述第一規定電壓的比較器和停止上述充電的開關成為非必需的電路，優選地，安裝在充電器一側。另外，在小于等于上述第二規定電壓時，優選地，通過無線通信通知基地站必須充電。
根據本發明，可使充放電控制電路低消耗電力工作，能延長電池壽命。另外，在只有電池工作時不需要的充電控制電路和充電停止開關安裝在充電器一側，能提供減少安裝面積的充放電控制電路和傳感器節點。而且，能通過無線通信通知基地站必須充電，用戶能容易地實施維護。


圖1是表示根據本發明的充放電控制電路和傳感器節點的實施例1的結構的方框圖。
圖2是表示實施例1的放電停止開關以及充電停止開關的結構的電路圖，圖2A是表示放電停止開關的結構的電路圖，圖2B是表示充電停止開關的結構的電路圖。
圖3是表示實施例1的電壓監視中斷電路結構的電路圖。
圖4是表示實施例1的充電控制電路的結構的方框圖。
圖5是表示實施實施例1的恒流恒壓充電時的電路動作的波形圖。
圖6是表示在實施例1的過放電中的電路動作的波形圖。
圖7是說明實施例1的CPU動作狀態的表。
圖8是說明實施例1的處理流程的流程圖。
圖9是表示在實施例1的放電控制以及過放電待機狀態中的消耗的電流的波形圖。
圖10是表示根據本發明的充放電控制電路和傳感器節點的實施例2的結構的方框圖。
圖11是表示實施例2的電壓監視中斷電路的結構的電路圖。
圖12是表示根據本發明的充放電控制電路和傳感器節點的實施例3的結構的方框圖。
圖13是表示實施例3的放電停止開關、充電停止開關、調節器REG、二次電池的結構的電路圖，圖13A是說明沒有整流二極管時的電路圖，圖13B是說明存在整流二極管時的電路圖。
圖14是表示實施例3的電壓監視中斷電路的結構的電路圖。
圖15是表示根據本發明的微型計算機控制電路基板、充放電控制基板、二次電池以層疊結構形成時的結構圖。
圖16是表示根據本發明的非接觸充電的結構圖。
圖17是表示根據本發明的傳感器節點和充電器的結構的圖。
符號說明BS無線基地站；WAN通信網；SV服務器、CT管理中心；MCU2無線基地站控制部；HAZ顯示器；STR存儲器；NI網絡接口電路；ANT1、ANT2天線；AC100插座；ADPAC適配器；CHS充電器；SD逆流防止器；DC、VIN直流電壓；U2充電控制電路(CHG)；Q2充電停止開關；Q2S充電停止開關輸入信號；Q2G充電停止開關控制信號；DET充電器連接檢測信號；CINT、CINT1、CINT2充電停止電壓檢測信號；SN、SN1～SN3傳感器節點；BPK、BPK1、BKP2二次電池；BP、BP11、BP12二次電池正極；BN二次電池負極；POW充放電控制電路；REG、REG1、REG2調節器；DEC開關控制電路；REF1～REF3基準電位生成電路；SHO過電流檢測電路；Q1、Q11、Q12放電停止開關；Q1D、Q11D、Q12D放電停止開關輸出信號；U1、U11電壓監視中斷電路(DCH)；FCT過電流檢測信號；IVCC微型計算機控制部消耗電流；MCU1微型計算機控制電路；CPU微型計算機；RF無線電路；RTC計時器；X1系統時鐘；X2子時鐘、SEN1、SEN2傳感器；P1～P6端口端子；SIO串行接口；INT1、INT2、INT(1)、INT(2)中斷輸入端子；CLK1、CLK2時鐘信號；CND接地；ADA/D轉換器輸入端子；VCC、VCC1、VCC2驅動電壓；CNT開關控制信號；INT中斷信號；FAC中斷要因信號；SW1、SW2、SW3電源開關；SDAT1、SDAT2傳感數據；FET1、FET2、FET11、FET12場效應晶體管；QD1、QD2、QD11、QD12寄生二極管；IDR1、IDR2、IDR11、IDR12逆漏電流；INT OR、INT OR(1)、INT OR(2)邏輯和；CMP1～CMP3比較器；DINT放電停止電壓檢測信號；ENC中斷要因生成電路；CCS恒流源；PREC預充電電路；IDET恒流充電判定電路；ICHG充電電流；RS充電電流檢測阻抗；PREF預充電基準電壓；CREF充電停止電壓；CCSP充電停止電壓比較結果；PRCHG預充電控制信號；CVSP充電停止檢測信號；FUCHG預充電判定信號；CONT充電控制電路；TC1～TC3充電狀態；VMIN穩定動作下限電壓；TS1～TS5CPU動作狀態；P110～P330處理狀態；C110～C220轉移經路；I1、I2、I3、I4、I5、I6消耗電流；T1～T7時間；LED、LED1、LED2顯示器；U100放電電路部；SD11、SD12放電電流整流器；I11、I12放電電流；THRO貫通銷；BP1、BP2正極端子；BN1、BN2負極端子；PP1～PP4端子；C1、C2連接器；TP充電用端子；CRA、CHP充電器臺；OSC磁場發生電路；COIL1一次線圈；COIL2二次線圈；RC整流電路；LCD液晶顯示器；LCDC液晶顯示器控制器；ADCA/D轉換器。
具體實施例方式
下面，參照

根據本發明的充放電控制電路和傳感器節點的優選的幾個實施例。
(實施例1)圖1是表示構成根據本發明的二次電池充放電控制電路和傳感器節點的實施例1的方框圖。傳感器網絡系統包括傳感器節點SN、充電器CHS、AC適配器ADP、通信網WAN、通過該通信網WAN連接的無線基地站BS和服務器SV和管理中心CT。傳感器節點SN通過無線通信將傳感數據SDAT1、SDAT2通知無線基地站BS，傳感結果在顯示器HAZ上顯示的同時保存在存儲器STR中，用網絡接口電路N1通過通信網WAN保存在服務器SV中。另外，具有與通信網WAN連接的管理中心CT，進行傳感器節點SN的集中管理。而且，必須對傳感器節點SN上安裝的二次電池BPK充電時，AC適配器ADP和充電器CHS與傳感器節點SN連接，進行充電。
傳感器節點SN包括二次電池BPK、充放電控制電路POW、微型計算機控制電路MCU1、傳感器SEN2和天線ANT1。通過微型計算機CPU處理由第一傳感器SEN1和第二傳感器SEN2傳感得到的數據SDAT1、SDAT2，然后通過無線電路RF和天線ANT1通知無線基地站BS。這些數據SDAT1、SDAT2，在顯示器HAZ上顯示的同時保存在存儲器STR中。
微型計算機控制電路MCU1，通過使用在子時鐘X2動作的計時器RTC測量間歇啟動的時間，到達設定的時間時使系統時鐘X1動作。微型計算機CPU間歇啟動時，首先，通過使用端口端子P3、P4使開關SW2、SW3處于導通狀態，將驅動電壓VCC供給傳感器SEN1、SEN2。之后，微型計算機CPU讀取傳感器SEN1、SEN2的數據SDAT1、SDAT2。此時，第一傳感器SEN1安裝在傳感器節點SN內，通過輸出模擬數據SDAT1的傳感器，向微型計算機CPU的A/D轉換器輸入端子AD輸入。另一方面，第二傳感器SEN2，設置在傳感器節點SN外，通過輸出數字數據SDAT2的傳感器，向微型計算機CPU的端口端子P5輸入。之后，通過使用端口端子P6使SW1處于導通狀態，將驅動電壓VCC供給無線電路RF。之后，微型計算機CPU通過串行接口SIO將數據傳送至無線電路RF，獲得數據的該無線電路RF，將數據向無線基地站BS傳送。之后，微型計算機CPU，將開關SW1、SW2再次切斷，停止系統時鐘X1，測量下一次的間歇啟動時間。
此外，微型計算機控制電路MCU1進行二次電池BPK的充放電控制。微型計算機CPU的第一中斷輸入端子INT1與來自充放電控制電路POW的中斷信號INT連接，二次電池BPK在過充電和過放電時設定中斷信號INT。微型計算機CPU檢測到中斷信號INT后，讀取與微型計算機CPU的端口端子P2連接的中斷要因信號FAC，判斷二次電池BPK是過充電還是過放電，過充電時，輸出與端口端子P1連接的開關控制信號CNT并切斷充電開關Q2，同樣地，過放電時，切斷放電停止開關Q1。此外，微型計算機CPU的第二中斷輸入端子INT2與來自充電器CHS的充電器連接檢測信號DET連接，AC適配器ADP和充電器CHS設定與傳感器節點SN連接時的充電器連接檢測信號DET。微型計算機CPU在檢測到了充電器連接檢測信號DET時，為了進行二次電池BPK的恒流充電，停止微型計算機CPU的動作。微型計算機CPU在恒流充電結束后，再開始動作。
這樣，在設定中斷信號INT和充電器連接檢測信號DET時，微型計算機CPU能很好地進行二次電池BPK的充放電控制，除此之外時可處于消耗電力很小的待機狀態，能延長二次電池BPK的壽命。
使無線電路RF的電源供給開關SW1只在無線通信進行時導通，使第一傳感器SEN1和第二傳感器SEN2的電源供給開關SW2、SW3只在必須傳感時導通。傳感器SEN1、SEN2例如是溫度傳感器、濕度傳感器、脈搏傳感器、聲音傳感器等，可以內置在微型計算機控制電路MCU1中，也可以外帶。利用所述間歇性啟動，減少各個電路不動作時的電力消耗。同樣地，只在微型計算機控制電路MCU1中必須進行傳感動作以及無線通信動作和充放電控制動作時使微型計算機控制電路MCU1的系統時鐘X1工作，無需進行上述動作時，僅使向計時器RTC提供計算間歇性啟動時間的子時鐘X2工作，從而使待機時的電力消耗減小。而且，盡管本實施例使用的計算間歇性啟動時間的計時器為微型計算機CPU內置的計時器RTC，也可以使用外帶的計時器。
充放電控制電路POW包括放電停止開關Q1、調節器REG、電壓監視中斷電路DCH、放電停止基準電位生成電路REF1、開關控制電路DEC和過電流檢測電路SHO。二次電池BPK的正極BP通過放電停止開關Q1與生成微型計算機控制電路MCU1的驅動電壓VCC的調節器REG連接。一旦二次電池BPK發生過放電，根據上述裝置切斷放電停止開關Q1，使調節器REG的輸出電壓VCC為0V。這里，根據放電停止基準電位生成電路REF1，通過使用二次電池BPK的電壓BP和接地電位BN，生成放電停止電壓DREF，用電壓監視中斷電路DCH與二次電池BPK的電壓BP比較，當二次電池的電壓BP小于等于放電停止電壓DREF時，將中斷信號INT和中斷要因信號FAC向微型計算機控制電路MCU1輸出。一般地，在使用鋰離子二次電池時，放電停止電壓DREF的電壓值優選為約2.3V。此外，在設定來自充電器CHS的充電停止電壓檢測信號CINT的同時，通過電壓監視中斷電路DCH生成中斷輸出信號INT和中斷要因信號FAC并輸出。中斷信號INT是在二次電池BPK過放電以及過充電時設定，中斷要因信號FAC則表示由于任一個要因發生了中斷。
通過中斷輸入管腳INT1接收了中斷信號INT的微型計算機CPU，使系統時鐘X1動作的微型計算機CPU轉移至可動作的狀態，相應于中斷要因信號FAC將開關控制信號CNT向開關控制電路DEC輸出。接收了開關控制信號CNT的開關控制電路DEC，在充電停止時使充電停止開關Q2的控制信號Q2G處于高電平，切斷充電停止開關Q2，將二次電池BPK控制成不進行上述充電。同樣地，放電停止時使放電停止開關Q1的控制信號Q1G處于高電平，切斷放電停止開關Q1，將二次電池BPK控制成不進行上述放電。
一般地，二次電池由于過充電而存在發熱和起火的危險性，且由于過充電導致電池過早劣化。為了防止這些問題，通過控制充電停止開關Q2和放電停止開關Q1，進行二次電池的保護。
微型計算機CPU在切斷放電停止開關Q1之前，將電池狀態通過無線電路RF和天線ANT1通知無線基地站BS。之后，切斷放電停止開關Q1，從而防止二次電池BPK由于過放電而導致的劣化。此時，在無線基地站接收的電池狀態為放電停止時，用戶能將充電器CHS和AC適配器ADP連接至傳感器節點SN并進行充電。另一方面，也可以通過使具有終端的LED亮燈或響起蜂鳴聲等方法通知電池的狀態。
另外，與二次電池BPK連接的電路中產生過電流時，通過過電流檢測電路SHO將檢測過電流的過電流檢測信號FCT輸出，通過開關控制電路DEC，切斷放電停止開關Q1。在這種情況下，為了防止二次電池BPK的發熱、起火和電路的燒損，不用通知微型計算機控制電路MCU1，通過過電流檢測信號FCT即可切斷放電停止開關Q1。為了將過電流對電路的損傷抑制到最小限度，要盡可能早地阻止電流。過電流產生的原因可能是微型計算機控制電路MCU1的誤動作，在這種情況下，由于向開關控制電路DEC直接進行開關切斷指示，具有更確定地進行開關的切斷的效果。
充電器CHS包括充電控制電路CHG、逆流防止器SD和充電停止開關Q2。充電器CHS是對在傳感器節點SN中搭載的二次電池BPK進行充電的元件，將AC適配器ADP連接至充電器CHS，與傳感器節點SN連接時輸出充電器連接檢測信號DET。此外，充電控制電路CHG中檢測到了二次電池BPK的過充電時，設定充電停止電壓檢測信號CINT，中斷時微型計算機CPU的輸出。微型計算機CPU為了停止過充電，將輸出開關控制信號CNT的充電停止開關Q2切斷，停止充電。此外，為了監視在充電時的二次電池BPK的電壓，將二次電池BPK的正極BP和負極BN連接起來。
在圖1的實施例中，充電器CHS和傳感器節點SN通過導線連接。圖16中，說明非接觸型的充電方式。非接觸型的充電方式是指在充電器CHS側為磁場發生電路OSC和一次線圈COIL1，在傳感器節點SN側為二次線圈COIL2和整流電路RC。由充電器CHS的磁場發生電路OSC產生數十kHz的交流電壓，施加在一次線圈COIL1上產生磁場。在傳感器節點SN側安裝的二次線圈COIL2上接收一次線圈COIL1產生的磁場，得到交流電壓。將該交流電壓通過整流電路RC轉換為直流電壓VIN，輸入到充電控制電路CHG中。這樣，通過使用非接觸型的充電方式，可以不需要用于連接傳感器節點SN和充電器CHS的連接器，可以將傳感器節點SN密封在塑料外殼等中。
圖2是構成放電停止開關Q1和充電停止開關Q2的一個例子。圖2A中表示構成放電停止開關Q1的一個例子。放電停止開關Q1由P溝道場效應晶體管FET1構成，放電停止開關控制信號Q1G為高電平時將場效應晶體管FET1的源BP-漏Q1D之間切斷。另一方面，放電停止開關控制信號Q1G為低電平時使場效應晶體管FET1的源BP-漏Q1D之間成為導通。
此外，P溝道場效應晶體管FET1由于寄生二極管QD1的存在，即使放電停止開關控制信號Q1G為高電平時，也會有逆漏電流IDR1流動。在圖1所示的實施例中，是在充電時的電流為從充電器CHS直接流向二次電池BPK的結構，但也可以通過放電停止開關Q1連接。在這種情況下，充電電流，由于通過上述寄生二極管QD1流動的逆漏電流IDR1而在二次電池BPK中流動，由于發生放電停止開關Q1中的電壓降，必須把對充電時的二次電池施加的電壓設定為高出該電壓降部分的大小。
其次，圖2B中表示充電停止開關Q2的結構的一個例子。充電停止開關Q2由P溝道場效應晶體管FET2構成，充電停止開關控制信號Q2G為高電平時，將場效應晶體管FET2的源Q2S-漏BP之間切斷。另一方面，充電停止開關控制信號Q2G為低電平時，使場效應晶體管FET2的源Q2S-漏BP之間成為導通。
此外，P溝道場效應晶體管FET2中由于寄生二極管QD2的存在，即使充電停止開關控制信號Q2G為高電平時，也會有逆漏電流IDR2流動。在圖1所示的實施例中，放電時的電流從放電停止開關的漏Q1D向調節器REG直接流動，但也可以通過充電停止開關Q2連接至調節器REG。在這種情況下，放電電流通過上述寄生二極管QD2而流動的逆漏電流IDR2流至調節器REG。但是，由于將圖1所示的充電停止開關Q2安裝在充電器CHS側，能獲得將傳感器節點SN更小型化的優點。
圖3是電壓監視中斷電路DCH結構的一個例子。電壓監視中斷電路DCH包括比較器CMP1、生成中斷信號的邏輯和INT OR、和中斷要因生成電路ENC。這里，用比較器CMP1比較二次電池BPK的電壓BP和放電停止電壓DREF，二次電池BPK的電壓BP小于等于放電停止電壓DREF時，將放電停止電壓檢測信號DINT設定為高電平。根據邏輯和INT OR運算，在設定充電停止電壓檢測信號CINT和放電停止電壓檢測信號DINT的任一方后，將中斷信號INT設定為低電平。微型計算機控制電路MCU1的CPU的中斷輸入管腳INT1，初期設定為將低電平信號作為中斷信號進行檢測。利用中斷要因生成電路ENC使中斷要因信號FAC，在根據放電停止電壓檢測信號DINT中斷時為低電平，在根據充電停止電壓檢測信號CINT中斷時為高電平。
而且，本實施例中，將充電停止電壓檢測信號CINT和放電停止電壓檢測信號DINT作為邏輯和INT OR的一個中斷信號INT輸出，但也可以將充電停止電壓檢測信號CINT和放電停止電壓檢測信號DINT保持各自獨立的中斷信號向微型計算機CPU輸出。但是，一般地，微型計算機中準備的中斷輸入管腳有限，因此優選地，在輸出部只用邏輯和作成一個中斷信號。
通過使用圖3所示的比較器進行電壓監視，與使用A/D比較器進行電壓監視的現有技術相比，能實現省電化以及傳感器節點的小型化。使用A/D比較器的現有的方法，長期或每次檢測電壓時必須啟動用來分析A/D比較器以及A/D比較器的輸出的微型計算機，根據圖3的電壓監視中斷電路DCH的結構，長期必要的只有使比較器動作所需要的電力消耗(約5微安)，而只在比較器輸出中斷信號時啟動微型計算機就夠了。通過利用比A/D比較器消耗電力更小的比較器，以及減少微型計算機的啟動頻率，可實現省電化。另外，與內部含有多個比較器的A/D比較器相比，用比較器單體和邏輯電路和中斷要因生成電路實現的圖3的電壓監視中斷電路能使必要的電路面積更小。
圖4是充電控制電路CHG的結構的一個例子。充電控制電路CHG具有如下功能在二次電池BPK的電壓BP達到充電停止電壓CREF時，通過充電停止電壓檢測信號CINT將此通知充放電控制電路POW的電壓監視中斷電路DCH；通過充電器連接檢測信號DET將充電器CHS是否連接通知微型計算機控制電路MCU1；以及切換恒流充電和恒壓充電。充電控制部CHG包括恒流源CCS、預充電回路PREC、電流檢測電路IDET、充電停止基準電位生成電路REF2、預充電基準電位生成電路REF3、比較器CMP2、CMP3、以及充電控制電路CONT。充電停止基準電位生成電路REF2和預充電基準電位生成電路REF3，與放電停止基準電位生成電路REF1作為同一組動作。一般地，在使用鋰離子二次電池時，充電停止電壓CREF為4.3V，預充電基準電壓PREF優選為大約2.5V～3.0V。這里，用比較器CMP2比較二次電池BPK的電壓BP和充電停止電壓CREF，在二次電池BPK的電壓BP大于等于充電停止電壓CREF時，使比較器CMP2的輸出(充電停止電壓比較結果)CCSP為高電平。同樣地，用比較器CMP3比較二次電池BPK的電壓BP和預充電基準電壓PREF，在二次電池BPK的電壓BP大于等于預充電基準電壓PREF時，使向充電控制電路CONT輸出的預充電判定信號FUCHG為高電平。此外，電流檢測電路IDET通過與AC適配器ADP連接時檢測充電電流ICHG來檢測，設定充電器連接檢測信號DET為低電平，使充電電流為0.1C，在充電結束時設定充電停止檢測信號CVSP為高電平。控制電路CONT，在預充電判定信號FUCHG變為高電平之前，設定預充電控制信號PRCHG，控制成通過預充電電路PREC被充電。此外，在比較器2的輸出(充電停止電壓比較結果)CCSP設定為高電平時，使充電停止電壓檢測信號CINT為低電平，在充電停止檢測信號CVSP設定為高電平時使充電停止電壓檢測信號CINT為高電平。通過使用圖4所示的比較器進行電壓監視，與用A/D比較器的現有技術相比較，能使電壓監視電路部分消耗的電力變小，與使用A/D比較器的現有方法相比能縮短充電時間。
之后，采用圖5說明對二次電池進行CCCV充電時的充電狀態TC1～TC3、充電器連接檢測信號DET、電池電壓BP、充電電流ICHG、充電停止電壓檢測信號CINT、充電停止信號G2、和CPU動作狀態TS1～TS3。進行充電時，首先，通過連接AC適配器ADP將充電器連接檢測信號DET設定為低電平，微型計算機CPU將充電停止開關控制信號G2G設定為低電平并使充電停止開關Q2處于導通狀態，將CPU動作狀態轉移至充電待機TS1。這里，對二次電池BPK進行充電時，若對比二次電池BPK的電壓BP過低的電池流入常規的充電電流IC，恐怕有異常發熱的危險，圖4所示的預充電判定信號FUCHG為低電平時，即二次電池BPK的電池電壓BP小于等于預充電基準電壓PREF時，通過采用預充電電路PREC，在二次電池BPK的電壓BP上升至大于等于預充電基準電壓PREF之前，以約0.1C的電流進行充電(TC1)。此時的預充電基準電壓PREF為大約2.5V～3.0V。之后，使用圖4所示的恒流源CCS以約1C的電流進行充電(TC2)，到達充電停止電壓CREF時將充電停止電壓檢測信號CINT設定為高電平，CPU動作狀態轉移至準通常的待機TS2。此時的充電停止電壓CREF大約為4.3V。之后，恒壓充電至充電電流ICHG達到約0.1C(TC3)，當充電電流ICHG達到0.1C時將充電停止電壓檢測信號CINT清除為低電平，CPU動作狀態轉移至通常待機TS3。而且，從設定充電器連接檢測信號DET到恒流充電結束之間(TC1～TC2間)，如果進行圖1所示的微型計算機CPU的動作，由于電流IVCC通過調節器REG流向微型計算機，對于二次電池BPK的充電效果降低。因而，微型計算機CPU在獲取充電器連接檢測信號DET和設定充電停止電壓檢測信號CINT之前處于不能進行其它動作的待機狀態，且控制成圖4所示的充電電流ICHG完全流入二次電池BPK。
圖6說明由二次電池BPK驅動的傳感器節點SN放電時的二次電池BPK的電池電壓BP、放電停止電壓檢測信號DINT、放電停止開關控制信號G1G、CPU動作狀態TS1～TS5。二次電池BPK的電壓BP小于等于放電停止電壓DREF時，將放電停止檢測信號DINT設定為高電平，CPU動作狀態成為電力減弱(power down)TS4的狀態。此時，放電停止電壓DREF大約為23V。之后，在未與充電器CHS連接的二次電池BPK不充電時，使二次電池BPK的電壓BP為降低到穩定動作下限電壓VMIN以下，使傳感器節點SN的充放電控制電路POW處于不穩定狀態TS5。之后，回復至再次充電的充電待機TS1，進行正常的動作。
圖7說明上述CPU的動作狀態。充電待機狀態TS1中，為二次電池BPK的預充電和恒流充電，由于恒流充電停止間歇動作，使放電停止開關Q1和充電停止開關Q2同時處于導通。準通常狀態TS2處于二次電池BPK的恒壓充電中，可以間歇性動作。通常狀態TS3是指在二次電池BPK的充電結束后切斷充電停止開關Q2，可以由二次電池BPK單獨驅動傳感器節點SN，并進行間歇性動作。電力減弱狀態TS4為傳感器節點不進行以上間歇性動作的狀態，并切斷放電停止開關Q1，使微型計算機控制電路MCU1的驅動電壓VCC為0V。不穩定狀態TS5為二次電池BPK的電壓BP降低至上述穩定動作下限電壓VMIN以下的狀態，充放電控制電路POW變得不能正常地動作，放電停止開關Q1以及充電停止開關Q2的狀態也變得不穩定。之后，回復到再次充電的充電待機TS1，進行正常的動作。
圖8說明上述傳感器SN的處理流程。
P110進行在計時器中設定傳感器節點的間歇性啟動時間等的初期設定。
P120傳感器節點為通常待機模式，等候計時器啟動和中斷，產生計時器啟動時轉移至C100，產生圖1所示的充放電控制中斷INT或充電器連接檢測信號DET的中斷時，轉移至C110。
P130使圖1所示的系統時鐘X1動作，使微型計算機CPU成為可動作的狀態。
P140使圖1所示的第一傳感器SEN1以及第二傳感器SEN2的電源供給開關SW2、SW3導通，進行傳感，微型計算機CPU讀取傳感數據SDAT1、SDAT2。
P150使圖1所示的無線電路RF的電源供給開關SW1導通，通過傳感P140，將傳感到的數據向圖1所示的無線基地站BS進行無線傳送。
P160傳感器節點SN，在圖1所示的無線基地站BS中接收表示準確地獲取數據的ACK信號。而且，本實施例中，將ACK接收處理流程設置在傳感器節點SN側，傳感器節點SN側也可以僅實施傳送，而省略ACK接收處理流程。但是，為了使從傳感器節點SN側傳送的數據被用戶正確識別，優選地，設置ACK接收流程。
P170使圖1所示的系統時鐘X1停止，使微型計算機CPU處于待機狀態。
而且，處于通常待機P120、CPU啟動P130、傳感P140、數據傳送P150、ACK接收P160和CPU停止P170狀態時，產生充放電控制中斷INT或充電器連接檢測信號DET的中斷時，通過各個C110、C111、C112、C113、C114、C115轉移至充放電控制處理P200。另外，如果充放電控制流程P200的處理結束，通過各個C120、C121、C122、C123、C124、C125回復至產生中斷的那個狀態。
P200表示檢測圖1所示的充放電控制中斷INT或充電器連接檢測信號DET中斷時的充放電控制處理流程。
P210檢測到了圖1所示的充放電控制中斷INT時，啟動中斷處理流程。
P220使圖1所示的系統時鐘X1動作，CPU處于可動作狀態。
P230讀取圖1所示的中斷要因信號FAC，判斷中斷要因。通過將中斷輸出端子INT1的檢測電平設定為低電平，根據低電平輸出的充放電控制中斷信號INT進行中斷，中斷要因信號FAC為低電平輸出時，判斷為放電停止電壓的檢測(過放電)為中斷要因，決定停止放電。中斷輸出端子INT1的檢測電平設定為高電平，根據高電平輸出的充放電控制中斷信號INT進行中斷時，與中斷要因信號FAC的電平沒有關系，判斷為充電停止電壓的檢測為中斷要因，決定結束充電。
P240在中斷要因判斷狀態P230中，檢測到了充電結束時通知充電結束、檢測過放電時通知過放電，將其作為電池狀態信息通過使用無線通信向圖1所示的無線基地站BS傳送。
P250在電池狀態傳送狀態中接收表示傳送的數據能正確地在無線基地站BS側接收的ACK信號。而且，本實施例中，在傳感器節點SN側沒置ACK接收處理流程，傳感器節點SN側也可以僅實施傳送而省略ACK接收處理流程。但是，為了使從傳感器節點SN側傳送的數據被用戶正確識別，優選地，設置ACK接收流程。
P260中斷要因判斷狀態P230中，通過已判斷的中斷要因，充電停止電壓檢測信號CINT進行清除和判斷時，通過切斷表示充電結束的充電停止開關C210，轉移至過充電控制P330。此外，設定放電停止電壓檢測信號DINT并判斷時，通過切斷表示過放電的放電停止開關C220，轉移至電力減弱狀態P270。
P270在P260中，通過切斷放電停止開關Q1，切斷微型計算機控制電路MCU1的驅動電壓VCC，使微型計算機CPU成為電力減弱狀態。之后，連接充電器CHS并通過設定開啟電源進行啟動。
P300在檢測到了圖1所示的充電器連接檢測信號DET中斷時，啟動中斷處理流程。
P310為將充電電流流入圖1所示的二次電池BPK中，使充電停止開關Q2和放電停止開關Q1導通。
P320如圖5所說明的預充電充電TC1以及恒流充電TC2期間，如果微型計算機CPU進行動作，由于通過預充電REG而流入電流IVCC，對二次電池BPK的恒流充電變得困難，在設定充電停止電壓檢測信號CINT之前，微型計算機CPU保持不動作的充電待機狀態。中斷輸入端子INT1的檢測電平設定為低電平輸出，根據低電平輸出的充放電控制中斷信號INT進行中斷。中斷要因信號FAC為高電平輸出時，能判斷為已設定了充電停止電壓檢測信號CINT。
P330如果在P320中設定了充電停止電壓檢測信號CINT，則向本狀態轉移，在清除了充電停止電壓檢測信號CINT時，即，在充電結束時，通過產生再次充放電控制中斷INT，使中斷輸入端子INT1的檢測電平從低電平向高電平轉換。此外，從上述P260狀態向本狀態轉移時，使中斷輸入端子INT的檢測電平從高電平再次轉換到低電平。
圖9是說明在傳感器節點SN以間歇啟動進行動作時，圖1所示的二次電池BPK的電壓BP變為小于等于放電停止電壓DREF，進行放電控制時的微型計算機控制電路MCU1引起的消耗電流IVCC。在通常的待機狀態T1中檢測的消耗電流I1是圖1所示微型計算機CPU的待機電流，僅消耗約40微安的電流。在通常待機狀態T1中，二次電池BPK的電壓BP變為小于等于放電停止電壓DREF，在必須進行過放電控制時，通過圖8中說明的處理流程進行過放電控制。首先，由于圖1所示的微型計算機CPU處于控制過放電的動作狀態(T2)而消耗電流I2，之后，在實施讀取圖1所示的中斷要因信號FAC的要因判斷(T3)時消耗電流I3，之后，在向圖1所示的無線基地站BS通知過放電通知(T4)時消耗電流I4，之后，在無線基地站BS中接收表示正確獲取數據的ACK信號(T5)時消耗電流I5，之后，切斷圖1所示的放電停止開關Q1(T6)時消耗電流I6，轉移至電力減弱狀態T7。I2～I7的消耗電流大概為I2＝2微安，I3＝3微安，I4＝7微安，I5＝15微安，I6＝2.5微安。電力減弱狀態T7中，切斷微型計算機控制電路MCU1的驅動電壓VCC，不消耗電流。
傳感器節點SN以數分鐘到數小時的間隔進行間歇啟動，由于將檢測的數據進行無線通信，幾乎所有時間為待機狀態。因此，待機狀態中的電力消耗對電池壽命影響很大。若為現有的方法，經常或周期性地每次確認電池電壓時，為了分析A/D比較器的輸出必須啟動微型計算機，并必須經常或周期性地使之處于圖9中的T2狀態。為了確認電池的余量必須存在I2電流。但是，根據本實施例，由于實際中必須停止充放電時(即來自比較器的中斷信號時)使之處于T2的狀態，所以在不需要停止充放電時僅有I1的電力消耗就很充足了，能獲得電力消耗的節約、以及電池壽命的延長的效果。
下面，對本實施例中的比較器消耗的電力與現有方法中使用的A/D比較器消耗的電力進行比較說明。在本發明中，二次電池BPK的電壓BP和放電停止電壓DREF的比較中使用比較器，一般地，比較器的電流消耗為約5微安。使用現有技術說明中所述的A/D比較器時，假如為8位分辨率的A/D比較器的話，由于其內部至少必須安裝8個比較器，與使用比較器時相比消耗8倍的電流。而且，在使用A/D比較器時，由于用A/D比較器將數字變換的電壓值與設定電壓進行比較，微型計算機必須經常為工作模式，與本實施例中的待機狀態相比消耗10倍的電流。而且，即使在待機狀態也要經常消耗上述電流I2。因此，根據本發明，在通常待機時間中，能實現在電壓值檢測部分為1/8、比較部分為1/10的低消耗電力。另外，與含有多個比較器的A/D比較器相比，根據本發明的電壓監視中斷電路DCH能大幅度地小型化。
而且，本實施例中，將ACK接收處理流程設置在傳感器節點SN側，傳感器節點SN側也可以僅實施傳送而省略ACK接收處理流程。特別是，在抑制ACK接收處理流程中的消耗電流I5時有效。
(實施例2)圖10表示最節省充電器CHS和傳感器節點SN連接的信號線的數目的結構。最節省充電器CHS和傳感器節點SN連接信號線的數目的結構能使在傳感器節點SN安裝的連接器小，從而使傳感器節點SN的尺寸小。與圖1所示的實施例1比較，省略充電停止電壓檢測信號CINT和充電停止開關Q2的充電停止控制信號Q2。
在圖1所示的實施例1中，微型計算機CPU為實施在設定充電停止電壓檢測信號CINT后的充電控制，存在充電停止電壓檢測信號CINT和充電停止控制信號Q2G的信號線，但在實施例2中，到充電結束為止的處理全部在充電器CHS側實施。因此，由于在圖5中說明的恒流充電結束之前沒有使微型計算機CPU動作，基準電位生成電路REF1中還產生充電停止電壓CREF，且必須將比較充電停止電壓CREF和二次電池BPK的電壓BP的比較器安裝在傳感器節點SN的充放電控制電路POW的電壓監視中斷電路DCH上。另外，由于通過微型計算機CPU不能判斷充電結束，必須在充電器CHS上設置表示充電結束的顯示器LED。
圖11表示極力節省了將上述充電器CHS和傳感器節點SN連接的信號線的數目的結構中的電壓監視中斷電路DCH的結構。電壓監視中斷電路DCH包括比較器CMP1、CMP2、產生中斷信號INT的邏輯和INT_OR和中斷要因生成電路ENC。這里，用比較器CMP1比較二次電池BPK的電壓BP和放電停止電壓DREF，二次電池BPK的電壓BP小于等于放電停止電壓DREF時，將放電停止電壓檢測信號DINT設定為高電平。同樣地，用比較器CMP2比較二次電池BPK的電壓BP和充電停止電壓CREF，二次電池BPK的電壓BP大于等于充電停止電壓CREF時，將充電停止電壓檢測信號CINT設定為高電平。在充電停止電壓檢測信號CINT和放電停止電壓檢測信號DINT中的任一個設定為高電平時，設定中斷信號INT為低電平。用中斷要因生成電路ENC使中斷要因信號FAC，在根據放電停止電壓檢測信號DINT中斷時為低電平，在根據充電停止電壓檢測信號CINT中斷時為高電平。
(實施例3)圖12是說明將兩個二次電池BPK1、BPK2并聯連接時的結構的圖。傳感器節點SN由于無線電路RF、傳感器SEN1、SEN2部分而有時必須有比較大的電流時，所以此時將二次電池并聯安裝使電流和容量增大。
將第一二次電池BPK1和第二二次電池BPK2的負極端子BN共同連接，將第一二次電池BPK1和第二二次電池BPK2的正極BP11、BP12分別與充放電控制電路POW連接。而且，由于與圖1所示的微型計算機控制部MCU1、傳感器SEN2、和天線ANT1的結構相同，圖12中省略說明。充放電控制電路POW包括第一放電停止開關Q11、第二放電停止開關Q12、調節器REG、電壓監視中斷電路DCH、放電停止基準電位生成電路REF1、開關控制電路DEC、和過電流檢測電路SHO。這里，根據放電停止基準電位生成電路REF1，通過使用二次電池BPK1的電壓BP11和接地電位BN，生成放電停止電壓DREF，通過電壓監視中斷電路DCH，與第一二次電池BPK1的電壓BP11比較，當第一二次電池BPK1的電壓BP11小于等于放電停止電壓DREF時，將中斷信號INT(1)和中斷要因信號FAC由電壓監視中斷電路DCH生成并輸出。同樣地，將第二二次電池BPK2的電壓BP12與放電停止電壓DREF進行比較，當第二二次電池BPK2的電壓BP12小于等于放電停止電壓DREF時，將中斷信號INT(2)和中斷要因信號FAC由電壓監視電路DCH生成并輸出。
實施例3的電壓監視中斷電路DCH為圖14的結構。具有并列的用來進行兩個二次電池BPK1、BPK2的電壓監視的比較器CMP(1)、CMP(2)，輸入兩個二次電池BPK1、BPK2的充電停止電壓檢測信號CINT1、CINT2。第一二次電池BPK1的充電停止電壓檢測信號CIN1和放電停止電壓檢測信號DINT1，生成邏輯和INT OR(1)運算的第一中斷信號INT(1)并輸出。同樣地，第二二次電池BPK2的充電停止電壓檢測信號CINT2和放電停止電壓檢測信號DINT2，也生成邏輯和INT OR(2)運算的第二中斷信號INT(2)并輸出。編碼電路ENC監視兩個充電停止電壓檢測信號CINT1、CINT2以及兩個放電停止電壓檢測信號DINT(1)、DINT(2)，在任一二次電池中，根據任一個檢測信號，判斷中斷要因的產生，生成表示它的2位中斷要因信號FAC并輸出。本實施例中，微型計算機CPU具有代替中斷輸入端子INT1的兩個端子即中斷輸入端子INT1(1)以及INT(2)。本實施例的微型計算機CPU處理流程，與圖8中說明過的處理流程大致相同，利用兩個中斷信號INT(1)、INT(2)實行充放電控制處理，將開關控制信號CNT向充放電控制電路POW輸出。隨著開關控制信號CNT停止第一二次電池BPK1的放電時，開關控制電路DEC切斷第一放電停止開關Q11，第二二次電池BPK2的放電停止時，切斷第二放電停止開關Q12。將電池狀態通過無線電路RF和天線ANT1通知無線基地站BS時，也可以將表示任一二次電池的電池狀態信息的信息一起傳送。
另外，在二次電池BPK1、BPK2連接的電路發生過電流時，通過過電流檢測電路SHO，將檢測過電流的過電流檢測信號FCT輸出，通過開關控制電路DEC，切斷放電停止開關Q11、Q12。
其次，將兩個二次電池BPK1、BPK2并聯連接時的充電器CHS包括第一二次電池BPK1的充電停止開關Q21、第二二次電池BPK2的充電停止開關Q22、充電控制部CHG和逆流防止器SD。第一二次電池BPK1的電壓BP11大于等于充電停止電壓時，切斷第一充電停止開關Q21，并設定第一充電停止電壓檢測信號CINT1，同樣地，第二二次電池BPK2的電壓BP12大于等于充電停止電壓時，切斷第二充電停止開關Q21，并設定第二充電停止電壓檢測信號CINT2。
圖13是由圖12中說明過的二次電池BPK1、BPK2和放電停止開關Q11、Q12和調節器REG構成的放電電路部U100的一個例子。圖13A中，第一放電停止開關Q11以及第二放電停止開關Q12由P溝道場效應晶體管FET11和FET12構成，第一放電停止開關控制信號Q11G為高電平時將場效應晶體管FET11的源BP11-漏Q11D之間切斷，第一放電停止開關控制信號Q11G為低電平時使場效應晶體管FET11的源BP11-漏Q11D之間成為導通。同樣地，第二放電停止開關控制信號Q12G為高電平時將場效應晶體管FET12的源BP12-漏Q12D之間切斷，第二放電停止開關控制信號Q12G為低電平時使場效應晶體管FET12的源BP12-漏Q12D之間成為導通。此外，由于寄生二極管QD11、QD12的存在，即使放電停止開關控制信號Q11G、Q12G為高電平時，P溝道場效應晶體管FET11、FET12中也會有逆漏電流IDR11、IDR12流動。
例如，通過圖13A的結構，把滿充電狀態的第一二次電池BPK1和已消耗了的第二二次電池BPK2連接時，為了取得相互電池電壓的平衡以及作用，從第一二次電池BPK1流向第二二次電池BPK2，流向調節器REG的電流變少，效率降低。另外，即使切斷已消耗了的第二二次電池BPK2的放電停止開關Q11，也會通過場效應晶體管FET12的寄生二極管QD12，而有逆漏電流IDR12流動。因此，圖13A的結構中，優選地，連接電池電壓和電池容量相同的電池。
另一方面，在僅通過第一二次電池BPK11動作的傳感器節點SN上連接未充電的第二二次電池BPK12時，根據圖13B的結構，若向放電電流I11、I12方向插入整流的放電電流整流器SD11、SD12，能解決上述的問題。
而且，上述說明了二次電池為兩個時，也可以是以同樣的結構由三個或更多個二次電池構成。
圖15是表示將兩個二次電池BPK1、BPK2并聯連接、充放電控制電路POW基板、微型計算機控制部MCU1基板連接成層疊結構時的結構。使二次電池BPK1、BPK2的封裝尺寸為正方形L1×L1，使正極端子BP1、BP2和負極端子BN1、BN2對角安裝，在剩下的對角上安裝貫通銷THRO。將第一二次電池BPK1和第二二次電池BPK2分別以90度旋轉的狀態與層疊結構連接，充放電控制電路POW的第一端子PP1與第一二次電池BPK1的正極端子BP1連接，第二端子PP2通過第一二次電池的貫通銷與第一二次電池的正極端子BP2連接，第三端子PP3與第一二次電池的負極端子BN1連接，第四端子PP4通過第一二次電池的貫通銷與第二二次電池的負極端子BN2連接。充放電控制電路POW基板和微型計算機控制部MCU1基板通過連接器C1連接，圖1所示的充電器CHS連接到連接器C2上。
通過使二次電池為這樣的形狀，能使傳感器節點的整體形狀近似為立方體的形狀，所以與把基板和二次電池呈平面狀地連接相比，能實現對于彎曲和扭轉更結實小型的裝置。另外，如上所述，由于設計了二次電池的正極、負極的端子和管腳的位置，能使全部的二次電池為相同的形狀，適于批量生產。
而且，盡管這里對二次電池以及各基板為正方形、并且二次電池為兩個的情況進行了說明，但并不限于此。層疊的各要素在略微旋轉的同時能進行重合，也可以為例如正方形以外的正多角形和圓形。此外，即使在二次電池為三個或更多個時，將各個二次電池的正極端子和負極端子對角安裝，在剩下的外緣上設置與其它的二次電池的各個兩個端子連接的管腳，把正極、負極的端子和管腳等間隔排列就可以。
圖17是表示充電器臺CRA、CHP和傳感器節點SN1、SN2、SN3的結構。圖17A中，傳感器節點SN1是將圖1中說明了的二次電池BPK、充放電控制電路POW、微型計算機控制部MCU1安裝在內部、通過塑料外殼等進行封裝、并具有顯示器LED1和充電用端子TP的銘牌型結構。傳感器節點SN1在必須充電時通過使用顯示器LED1等進行必須充電的通知。用戶進行充電以及不使用傳感器節點SN1時，將圖1中說明了的充電器CHS預置在內置的充電器臺CRA中，在滿充電時通過使用顯示器LED2等用戶能夠予以得知。而且，對于傳感器節點的電池剩余量，由于在圖1所示的無線基地站中進行管理，即使在傳感器節點自身中不設置顯示器，用戶也能獲知電池的狀態，特別是，在制約傳感器節點SN的尺寸和消耗電流時，能省略顯示器LED1。
圖17B的結構中，傳感器節點SN2、SN3和充電器臺CHP不具有充電用的端子，通過使用圖16中說明了的電磁感應對傳感器節點SN2、SN3進行充電。充電器臺CHP安裝有磁場生成電路OSC和一次線圈COIL1，來產生磁場。另一方面，傳感器節點SN2、SN3具有二次線圈COIL2、整流電路RC、充電控制電路CHG、圖1中說明了的二次電池BPK、充放電控制電路POW、和微型計算機控制部MCU1，且還具有液晶顯示器LCD和液晶顯示器控制器LCDC。傳感器節點SN2為畫有飲食的菜單等手冊型的傳感器節點，傳感器節點SN3是為計量脈搏等手鐲型傳感器節點，希望在實際的利用環境中具有耐防水性。因此，傳感器節點中不具有充電用的端子并完全的密封，通過使用電磁感應進行充電。
產業上利用的可能性根據本發明，在由二次電池驅動的小型無線終端中，在間歇啟動動作時能實現低消耗電力的放電控制電路，并且，由二次電池驅動時通過將不需要的充電控制電路安裝在充電器側，也可以在必需小型化的用途中使用。
權利要求
1.一種二次電池控制裝置，是與二次電池連接的二次電池控制裝置，其特征在于具有切斷上述二次電池的放電電流的放電停止開關；產生作為上述二次電池的放電停止電壓的第一規定電壓的第一規定電壓產生電路；輸出上述第一規定電壓與上述二次電池的電壓的比較結果的電壓監視電路；以及基于來自上述電壓監視電路的輸出控制上述放電停止開關的中央處理裝置，上述電壓監視電路具有在上述二次電池的電壓小于等于上述第一規定電壓時，作為上述比較結果向上述中央處理裝置輸出表示上述放電停止開關的控制要求的中斷信號的中斷產生電路。
2.如權利要求1所述的二次電池控制裝置，其特征在于在上述二次電池與充電器連接時，在上述二次電池的電壓大于等于作為上述二次電池的充電停止電壓的第二規定電壓時，上述電壓監視電路從上述中斷產生電路向上述中央處理裝置輸出表示上述放電停止開關的控制要求的中斷信號，上述中央處理裝置進行將流向二次電池的充電電流切斷的控制。
3.如權利要求2所述的二次電池控制裝置，其特征在于上述二次電池的電壓變為大于等于作為上述二次電池的充電停止電壓的第二規定電壓這一情況由充電控制部檢測，該充電控制部包括產生作為上述二次電池的充電停止電壓的第二規定電壓的第二規定電壓產生電路、以及將上述第二規定電壓和上述二次電池的電壓的比較結果輸出的充電停止電壓監視電路。
4.如權利要求3所述的二次電池控制裝置，其特征在于在充電器側具有切斷流向上述二次電池的充電電流的充電停止開關和上述充電控制部。
5.如權利要求1所述的二次電池控制裝置，其特征在于還具有檢測上述二次電池的過電流的過電流檢測裝置，且在檢測到上述過電流時切斷上述放電停止開關。
6.如權利要求1所述的二次電池控制裝置，其特征在于上述中央處理裝置進行傳感控制、無線通信控制和充放電控制。
7.如權利要求6所述的二次電池控制裝置，其特征在于在上述傳感控制是使上述中央處理裝置、進行傳感的傳感器部和用于無線通信的無線通信部進行間歇性動作的控制時，如果上述中央處理裝置為休止狀態，則在產生上述放電停止的控制要求時轉移到動作狀態，然后進行充放電控制。
8.如權利要求6所述的二次電池控制裝置，其特征在于在切斷放電停止開關之前，上述中央處理裝置將從上述電壓監視電路輸入的上述二次電池的狀態，通過無線通信通知給基地站。
9.如權利要求2所述的二次電池控制裝置，其特征在于上述中央處理裝置進行傳感控制、無線通信控制和充放電控制，在上述傳感控制是使上述中央處理裝置、進行傳感的傳感器部和用于無線通信的無線通信部進行間歇性動作的控制時，如果上述中央處理裝置為休止狀態，則在產生上述充電停止的控制要求時轉移到動作狀態，然后進行充放電控制。
10.如權利要求1所述的二次電池控制裝置，其特征在于進行并聯連接的多個二次電池的控制，上述多個二次電池分別具有對應的放電停止開關，上述電壓監視電路將上述多個二次電池的電壓分別與上述第一規定電壓進行比較，當任一個二次電池的電壓小于等于上述第一規定電壓時，通過指定任一個二次電池，從上述中斷產生電路向上述中央處理裝置輸出表示上述放電停止開關的控制要求的中斷信號。
11.如權要求10所述的二次電池控制裝置，其特征在于該二次電池控制裝置和上述多個二次電池的最寬的平面具有大致相同的形狀，該二次電池控制裝置和上述多個二次電池以層疊結構連接，該二次電池控制裝置和上述各個二次電池，通過在沿著上述各個二次電池的上述平面的外緣的相對的位置上具有的正極和負極端子、以及夾在其間的在沿著其它的二次電池的上述平面的外緣的相對的位置上具有的貫通銷被連接。
12.如權利要求2所述的二次電池控制裝置，其特征在于上述充電器和該二次電池控制裝置，通過上述充電器具有的一次線圈和該二次電池控制裝置具有的二次線圈被磁連接，進行充電。
全文摘要
一種二次電池充放電控制電路和傳感無線終端，能在由二次電池驅動的傳感器節點中實現低消耗電力，且通過省略安裝在傳感器節點中的非必需的電路，使小型化成為可能。充放電控制電路和傳感器節點的特征在于具有監視電池電壓的比較器、把上述比較器輸出變換成中斷信號的控制電路、僅在檢測到上述中斷信號時進行充放電控制的微型計算機、根據上述微型計算機的控制進行通斷的開關；在上述電池電壓大于等于第一規定電壓時，通過切斷上述開關可停止充電，在上述電池電壓小于等于第二規定電壓時，通過切斷上述開關可停止放電；且充電時必需的電路安裝在充電器側。
文檔編號H02J7/10GK1756024SQ20051006768
公開日2006年4月5日 申請日期2005年3月7日 優先權日2004年9月29日
發明者緒方祐次, 山下春造, 志村隆則, 愛木清 申請人:株式會社日立制作所