JP3361322B2 - 集積リチウム電池保護回路 - Google Patents
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Description
より詳細には、最適な電池の寿命および性能が得られる
ように、適切な充電および放電を提供するリチウム電池
保護回路に関する。
し続けている。これらの携帯用のデバイスとして、携帯
電話、ラジオ、ポケットベル、ボイスレコーダ等があ
る。これらの電子デバイスは、携帯可能にするために、
概して充電式電池を用いて動作するように構成される。
多くの異なる電池技術が利用されてきたが、リチウムイ
オン電池は、好適な充電式セルとして用いられ得る特性
を有する。
ー密度が高いこと、重量が軽いこと、および全体のサイ
ズが小さいことが含まれる。しかし、これらの特性は、
携帯用途において、有利であると考えられるが、この技
術を有効に活用するためには、リチウムイオンセルの独
自の動作上の要件に対処しなければならない。特に、最
適な電池寿命および性能を得るためには、リチウムイオ
ン電池の電位が、低い方の閾値電圧および高い方の閾値
電圧によって規定されるような動作範囲内に維持されな
ければならない。この動作範囲が、性能とともに電池寿
命を延ばすことに関して決定的であるため、所望の範囲
内に電池電位が維持されることを確実にするために二重
の保護が用いられてきた。概して、これは、電池充電器
が共に含まれる保護回路および電池の一体的部分として
形成される電池マネージャ(manager)の両方を
用いることによって、達成される。従来技術による電池
マネージャ20を図1に示す。
が、電池22の電位を受動的にモニタするコントローラ
24を有することが分かる。この測定された値に基づい
て、第1のn−チャネルエンハンスメント電界効果トラ
ンジスタ(FET)28の第1のゲート26および第1
のFET28と直列に配置された第2のn−チャネルエ
ンハンスメントFET32の第2のゲート30によっ
て、電圧が受け取られる。FETゲート26および30
に与えられた電圧は、充電器34から電池22へのフロ
ーおよび電池22から負荷36(即ち、携帯電話)への
電流フローが調整されて、電池22の電圧を高い方の閾
値電圧と低い方の閾値電圧との間で維持するように、F
ET28および32を構成する。
低い方の閾値との間にある場合、電圧が第1のゲート2
6および第2のゲート30に印加される。従って、第1
のFET28および第2のFET30は活性であり、電
池22は携帯電話36および充電器34に接続される。
この様態で、電池22が充電器34を利用し得るか、ま
たは、充電器が利用できない場合、携帯電話が電池22
を使用し得る。しかし、電池22が高い方または低い方
の閾値に近付く場合、第1のゲート26または第2のゲ
ート30への電圧の印加は中断され、これにより、電流
フローが制限され、電池の充電または放電が終了する。
イオード40に対して極性を逆にした第1のダイオード
38に関連して、電流フローを制限する。電池22の電
圧が高い方の閾値に近付く(または、達する)場合、第
2のゲート30への電圧印加は中断され、任意の電流が
第2のダイオード40を流れるように強制される。これ
により、充電器34から電池22への電流フローは終了
し、電流が、デバイスを動作させるために必要な程度、
電池22から携帯電話36へのみ流れることを可能にす
る(即ち、充電は中断され、携帯電話36は電池を利用
できる)。
(または、ヒットする)場合、電圧は第1のゲート26
に印加されず、任意の電流が第1のダイオード38を流
れるように強制される。従って、電流は電池22から携
帯電話36へは流れなくなるが、電池22は充電器34
を利用することが可能になる(即ち、携帯電話36が電
池を電源として用いることができない間、電池の充電が
利用可能である)。この構成は、電池の放電および充電
を適切に制御し、これにより、電池電位を所望の範囲内
に維持するが、重大な問題点が存在する。
のデバイスで製造された。これは、主に、同じ基板に複
数のFETが含まれる場合に望ましくない漏れが起こり
得るため、FETを絶縁する必要性があるからであっ
た。しかし、別個のデバイスを用いることは、製造コス
トおよびユニットの複雑性を大幅に増加させる。さら
に、電池から負荷へのまたは充電器から電池への電流伝
達における過剰な電力損失を避けるためには、充電器と
負荷との間の小さいパス抵抗が望ましいので、最小のパ
ス抵抗(例えば、50ミリオーム)が達成され得るよう
に、直列に組み合わせた大面積トランジスタが必要とさ
れる。しかし、大面積を占めるFETは、製造コストを
増加させ、最小のパッケージサイズを得るための努力を
制限する傾向がある。
を指定された電圧範囲内に効率的に維持し、しかもトラ
ンジスタの漏れ、電力損失、および構成要素のサイズに
関して対処する改良された電池マネージャが必要であ
る。
る装置および方法が提供される。その装置は、充電器と
電池との関係を管理し、これにより、電池の電位を動作
範囲内に維持し、過放電および放電不足を避けるよう
に、電池の寿命および性能を最適化する。その装置は第
1のマイクロ電子スイッチを含み、第1のマイクロ電子
スイッチは、電池に接続され、充電器が電池を充電する
ことを可能にし、電池の電流電位が動作範囲内にある場
合、電池が放電することを可能にする。第2のマイクロ
電子スイッチは、第1のマイクロ電子スイッチと並列に
接続され、これにより、電池の電流電位が動作範囲より
大きい場合、充電器による電池の充電を制限する。第3
のマイクロ電子スイッチは、第1および第2のマイクロ
電子スイッチと並列に接続され、これにより、電池の電
流電位が動作範囲より小さい場合、電池の放電を制限す
る。
の図面と共に以下の説明および請求の範囲から、明らか
になる。
読み、以下の図面を参照することによって、明らかにさ
れる。
のものであり、本発明、あるいは、その適用例もしくは
使用を限定するものではない。
に形成された電池マネージャ50を有する携帯用電子デ
バイス70を示す。充電式電池の過放電または過充電を
防ぐために、電池電圧を検出し、電圧が所与の値より下
に低下する、または所与の値より上に上昇する場合、電
池の充電または放電を中止する方法が用いられてきた。
例えば、「Circuit to Prevent E
xcessive Rechargeable Bat
tery discharge」という名称の米国特許
第5,477,124号、「Rechargeable
Battery Overdischarge Pr
event Circuit」という名称の米国特許第
5,397,974号、および「Overvoltag
e Disconnect Circuit for
Lithium Ion Batteries」という
名称の米国特許第5,637,413号は、本発明の理
解において有用な背景技術を開示している。
ジャ50のさらなる細部を示す、本発明の実施形態の一
例の模式図である。図3に示すように、電池マネージャ
50は、電池54の電圧を受動的にモニタするコントロ
ーラ52を含む。同時に制御信号が発生され、並列に接
続されていることが図示されている3つのマイクロ電子
スイッチングデバイスに与えられる。
は、第1のFET58の第1のゲート56、第1のFE
T58と並列である第2のFET62の第2のゲート6
0、または第1のFET58および第2のFET62と
並列である第3のFET66の第3のゲート64のいず
れか1つに印加される電圧である。電圧は、それぞれの
FETゲート56、60、および64のうちの1つに印
加され、充電器68から電池54への電流フローおよび
電池54から負荷70への電流フローが、FET56、
60、および64の構成によって調整され、電池54の
電位を、最適な電池寿命および性能が得られるように、
特定の動作範囲内に維持する。この結果を得るために、
電池マネージャ50は、電池電位が高い方の閾値(例え
ば、4.2Vのオーダー)より上昇したり、低い方の閾
値(例えば、2.5Vのオーダー)より下まで低下した
りしないように、適切に動作しなければならない。高い
方の閾値および低い方の閾値によって規定されるリチウ
ム動作範囲の例として図4を参照されたい。
載されるさらなる利点を考慮すると、マイクロ電子スイ
ッチ58、62、および66はp−チャネルエンハンス
メントFETであることが好適である。他のマイクロ電
子スイッチも同等に用いられ得ることが理解されるが、
FETは、スイッチデバイスとして幅広く利用され、従
って良く理解される。以前の解決手段は、3つの構成要
素を含むデバイスが2つの構成要素を含むデバイスより
複雑で、よりコストがかかることを示唆し得るが、本発
明の3つの並列スイッチは、電池マネージャの複雑性、
コスト、およびサイズを低減する傾向にあることに留意
することが重要である。
バイス70または負荷は、適切には、携帯電話である。
しかし、本発明は、携帯電話に限定されず、広く様々な
電子デバイスに対して適用可能であることが容易に理解
されるはずである。さらに、好適な実施形態が、リチウ
ムイオン電池のコンテキストにおいて説明されている
が、本発明は同様の調整を必要とする他の電池タイプに
対し適用可能である。
圧が、高い方の閾値および低い方の閾値電圧の間にある
場合、電圧は第2のゲート60に与えられ、電圧は第1
のゲート56および第3のゲート64には印加されな
い。これにより、第2のFET60のみが活性で、電池
54が携帯電話70および充電器68に接続される。こ
の状態において、電池54が充電器68を利用し得る
か、または充電器が利用できない場合、携帯電話70が
電池54を使用し得る。しかし、電池54が高い方また
は低い方の閾値に近付く場合、第2のゲート60への電
圧の印加は止まり、第1のFET58または第3のFE
T66が、それぞれ、第1のゲート56または第3のゲ
ート64への電圧の印加を通じて、活性化される。この
ようにして、電流フローは、活性であるFETおよびダ
イオードを有する単一の分枝に方向付けられる。
合、第1のゲート56に電圧が印加され、任意の電流が
第1のダイオード72を流れるように強制される。第1
のダイオード72のアノード71が第1のFETに接続
され、カソード73が充電器68に接続される(図
示)。あるいは、第1のダイオード72のカソード73
が、第1のFET58に接続され得、アノード71が電
池54に接続され得る。この構成は、充電器68から電
池54への電流フローを大幅に制限し、デバイスを動作
させるのに必要な程度、電池22から携帯電話36への
電流フローを可能にする(即ち、充電は中断され、携帯
電話70は電池を利用できる)。
合、電圧が第3のゲート64に印加されるが、第1およ
び第2のゲート56および60には与えられない。この
ようにして、任意の電池が第2のダイオード74を通じ
て流れるように強制される。第2のダイオード74のア
ノード75が充電器68に接続され、カソード77が第
3のFET66に接続されるか(図示)、またはアノー
ド75が第3のFET66に接続され、カソード77が
電池に接続される。従って、電池54から携帯電話70
への電流フローは大幅に制限されるが、電池54は、充
電器68を利用し得る(即ち、電池の充電が、利用可能
であり、携帯電話70は、電池を電源として用いること
ができない)。
が、負荷70において短絡が起こった場合に得られるマ
イナス効果に対して保護を提供する。このような短絡の
発生は、FET58、62、および66を流れる電流フ
ローをモニタすることによって識別される。短絡状態
は、モニタされる電流が許容度を大幅にはずれた場合
に、識別される。短絡状態が検出された場合、電池54
と負荷70との間の全ての接続は、FET58、62、
および66の3つのゲート56、60、および64への
電圧の印加を中断することによってFETを不活性化
し、負荷70と電池54との間に開回路を生成すること
によって切断される。
8、62、および66は、p−チャネルエンハンスメン
トFETであることが好適である。図5を参照し、例示
の実施形態によると、3つのFET58、62、および
66が、単一のp−マイナス基板80上に、一体的に形
成される。p−チャネルエンハンスメントFETは、p
−マイナス基板が使用される場合、各トランジスタを絶
縁し、漏れを最小化させることが可能なので、好適であ
る。n型デバイスがp−マイナス基板内に形成される場
合、基板は全てのn型デバイスに共通である。従って、
n型デバイスの各々を絶縁することは、それぞれのデバ
イスが、接地されたp−マイナス基板へのドレインおよ
びソースダイオードを有するので、不可能である。
別のn型ウェル82、84、および86内にそれぞれあ
るので、図5に示すように、複数のp−チャネルFET
について絶縁が可能である。これらのウェルの各々は、
異なるレベルを取り得、ダイオードに対してドレインま
たはソースの下では、いずれの電位がより大きいかに依
存して、基本的に浮遊する。単一のn基板上に複数のデ
バイスを形成することが望ましい場合、トランジスタ間
の絶縁を提供するためには、n−チャネルFETが望ま
しい。
列パッド構成はまた、サイズを縮小し、従って、コスト
を低下させる。これは、電池54、携帯用デバイス70
および充電器68の間の小さい抵抗パスを与える面積を
有さなければならないFETは第2のFET62のみで
あることによる、第1のFET58および第3のFET
66のサイズの大幅な低減に起因する。
囲内にある場合、第2のFET62は活性であり、第1
のFET58および第3のFET66は、不活性であ
る。電池が所望の範囲内にある場合、負荷70による電
池の使用を最大化し、電池54の充電を最適化すること
が好適である(即ち、電池54が充電するか、または携
帯用デバイス70が電池を利用する間、不必要な電力損
失を避ける)。概して、50ミリオームより低い全パス
抵抗が求められる。50ミリオームの抵抗を提供するト
ランジスタは、大きな面積(即ち、750,000ミク
ロン×0.6ミクロンの付近)を必要とするので、これ
らの大きなトランジスタの数を限定することが、有益で
ある。電力損失に関する限り、第2のFETが唯一の活
性であるデバイスなので、1つのFETのみがこのよう
な面積を有さなければならない。
い抵抗パスは、問題でなくなる。特に、電池電位が高い
方の閾値を越えて上昇した場合、電池電位の低下が望ま
しく、電池54から見たより大きな負荷が、このような
減少を助ける。第1のFET58についての高い抵抗に
よって、より大きい負荷が電池に与えられ、所望の行動
が追加される。反対に、電池電位が低い方の閾値より下
であり、電池の充電が望まれる場合、相対的に無尽蔵な
電源(即ち、充電器68)が利用可能であり、第3のF
ET66についての高い抵抗は、ほとんど取るに足らな
い。従って、第1のFET58および第3のFET66
のデバイス面積は、最小に保たれ得、ユニットの全体の
サイズ、複雑性、およびコストは、大幅に低減する。
囲内に効率的に維持する改良された電池マネージャが提
供されることが理解され得る。電池マネージャは、費用
効率の高い様態で、指定された方法で電池電圧を維持
し、しかもトランジスタの漏れ、電力損失、および構成
要素のサイズに関して対処する。
式図である。
ジャを有する携帯用の電子デバイスの図である。
路を含む、図2の電池管理システムのさらなる細部の模
式図である。
って規定された、リチウムイオンの動作範囲を示す図で
ある。
本発明の保護回路の断面図である。
Claims (34)
- 【請求項1】 高い方の閾値および低い方の閾値を有す
る動作範囲に基づいて電池の電圧電位を調整し、該電池
を充電する場合、および負荷が該電池を利用する場合、
電力損失を低減させる、電池管理保護回路であって、 基板と、 該基板上に一体的に形成される第1のマイクロ電子スイ
ッチであって、該電池の電圧電位が該高い方の閾値より
高い場合、該電池の充電を制限するように構成された第
1のマイクロ電子スイッチと、 該基板上に一体的に形成され、該第1のマイクロ電子ス
イッチと並列に接続された第2のマイクロ電子スイッチ
であって、該電池の電圧電位が該低い方の閾値より低い
場合、該電池の放電を制限するように構成された第2の
マイクロ電子スイッチと、 該基板上に一体的に形成され、該第1のマイクロ電子ス
イッチおよび該第2のマイクロ電子スイッチと並列に接
続された第3のマイクロ電子スイッチであって、該第1
および第2のマイクロ電子スイッチに関連付けられた抵
抗パスに対して、該第3のマイクロ電子スイッチによっ
て実質的に低減された抵抗パスが提供されるように、該
第1のマイクロ電子スイッチおよび該第2のマイクロ電
子スイッチの各々と比較して、実質的により大きい該基
板上の面積を占め、該低減された抵抗パスは、該電池が
充電する間、かつ、該動作範囲内において該負荷が該電
池を利用する場合に、低減された電力損失を提供する、
第3のマイクロ電子スイッチと を備える、電池管理保護回路。 - 【請求項2】 前記第1のマイクロ電子スイッチとイン
ライン接続された非線形デバイスであって、前記電池の
電圧電位が前記高い方の閾値より高い場合、逆バイアス
モードで動作する非線形デバイスをさらに備える、請求
項1に記載の電池管理保護回路。 - 【請求項3】 前記第1のマイクロ電子スイッチに接続
されたアノードと、充電器を受けるように構成された接
続を有するカソードとを有するpn接合をさらに備え
る、請求項1に記載の電池管理保護回路。 - 【請求項4】 前記電池を受けるように構成された接続
を有するアノードと、前記第1のマイクロ電子スイッチ
に接続されたカソードとを有するpn接合をさらに備え
る、請求項1に記載の電池管理保護回路。 - 【請求項5】 前記第2のマイクロ電子スイッチとイン
ライン接続された非線形デバイスであって、前記電池の
電圧電位が前記低い方の閾値より低い場合、逆バイアス
モードで動作する非線形デバイスをさらに備える、請求
項1に記載の電池管理保護回路。 - 【請求項6】 前記第2のマイクロ電子スイッチに接続
されたカソードと、充電器を受けるように構成された接
続を有するアノードとを有するpn接合をさらに備え
る、請求項1に記載の電池管理保護回路。 - 【請求項7】 前記電池を受けるように構成された接続
を有するカソードと、前記第2のマイクロ電子スイッチ
に接続されたアノードとを有するpn接合をさらに備え
る、請求項1に記載の電池管理保護回路。 - 【請求項8】 前記第3のマイクロ電子スイッチが電界
効果トランジスタである、請求項1に記載の電池管理保
護回路。 - 【請求項9】 前記第3のマイクロ電子スイッチがp−
チャネルエンハンスメント電界効果トランジスタであ
る、請求項1に記載の電池管理保護回路。 - 【請求項10】 前記第3のマイクロ電子スイッチによ
って提供される前記低減された抵抗パスは、約50ミリ
オームより小さい全パス抵抗を有する、請求項1に記載
の電池管理保護回路。 - 【請求項11】 前記基板がp−マイナス基板である、
請求項1に記載の電池管理保護回路。 - 【請求項12】 前記第3のマイクロ電子スイッチがp
−チャネルエンハンスメントFETである、請求項1に
記載の電池管理保護回路。 - 【請求項13】 前記第3のマイクロ電子スイッチが占
める、前記実質的により大きな面積は、約750,00
0ミクロン×0.6ミクロンである、請求項1に記載の
電池管理保護回路。 - 【請求項14】 前記第1のマイクロ電子スイッチ、前
記第2のマイクロ電子スイッチ、および前記第3のマイ
クロ電子スイッチがp−チャネルエンハンスメントFE
Tである、請求項1に記載の電池管理保護回路。 - 【請求項15】 高い方の閾値および低い方の閾値を有
する動作範囲に基づいて電池の電圧電位を調整し、該電
池を充電する場合、および負荷が該電池を利用する場
合、電力損失を低減させる、方法であって、 基板を形成する工程と、 該基板上に第1のマイクロ電子スイッチを形成する工程
と、 該電池の電圧電位が該高い方の閾値より高い場合、該電
池の充電を制限するように該第1のマイクロ電子スイッ
チを構成する工程と、 該基板上に第2のマイクロ電子スイッチを形成する工程
と、 該第2のマイクロ電子スイッチを該第1のマイクロ電子
スイッチと並列に接続する工程と、 該電池の電圧電位が該低い方の閾値より低い場合、該電
池の放電を制限するように該第2のマイクロ電子スイッ
チを構成する工程と、 該基板上に第3のマイクロ電子スイッチを形成する工程
と、 該第1のマイクロ電子スイッチおよび該第2のマイクロ
電子スイッチの各々に関連付けられた抵抗パスに対し
て、該第3のマイクロ電子スイッチによって実質的に低
減された抵抗パスが提供されるように、該第1のマイク
ロ電子スイッチおよび該第2のマイクロ電子スイッチの
各々と比較して、該第3のマイクロ電子スイッチが実質
的により大きい該基板上の面積を占めるようにする工程
と、 該低減された抵抗パスが、該電池が充電する間、かつ、
該動作範囲内において該負荷が該電池を利用する場合
に、低減された電力損失を提供するように、該第3のマ
イクロ電子スイッチを該第1のマイクロ電子スイッチお
よび該第2のマイクロ電子スイッチと並列に接続する工
程と を包含する、方法。 - 【請求項16】 非線形デバイスを前記第1のマイクロ
電子スイッチとインライン接続し、前記電池の電圧電位
が前記高い方の閾値より高い場合、逆バイアスモードで
動作するように該非線形デバイスを構成する工程をさら
に包含する、請求項15に記載の方法。 - 【請求項17】 pn接合のアノードを前記第1のマイ
クロ電子スイッチに接続し、該pn接合のカソードを充
電器を受けるように構成する工程をさらに包含する、請
求項15に記載の方法。 - 【請求項18】 pn接合のアノードを電池に接続し、
該pn接合のカソードを前記第1のマイクロ電子スイッ
チに接続する工程をさらに包含する、請求項15に記載
の方法。 - 【請求項19】 非線形デバイスを前記第2のマイクロ
電子スイッチとインライン接続し、前記電池の電圧電位
が前記低い方の閾値より低い場合、該非線形デバイスを
逆バイアスモードで動作させる工程をさらに包含する、
請求項15に記載の方法。 - 【請求項20】 pn接合のカソードを前記第2のマイ
クロ電子スイッチに、該pn接合のアノードを充電器に
接続する工程をさらに包含する、請求項15に記載の方
法。 - 【請求項21】 pn接合のカソードを電池に、該pn
接合のアノードを前記第2のマイクロ電子スイッチに接
続する工程をさらに包含する、請求項15に記載の方
法。 - 【請求項22】 前記第1のマイクロ電子スイッチが電
界効果トランジスタである、請求項15に記載の方法。 - 【請求項23】 前記第3のマイクロ電子スイッチによ
って提供される前記低減された抵抗パスは、約50ミリ
オームより小さい全パス抵抗を有する、請求項15に記
載の方法。 - 【請求項24】 前記基板を形成する工程がp−マイナ
ス基板を形成する、請求項15に記載の方法。 - 【請求項25】 前記基板上に前記第3のマイクロ電子
スイッチを形成する工程がp−チャネルエンハンスメン
トFETを形成する、請求項15に記載の方法。 - 【請求項26】 前記第1のマイクロ電子スイッチおよ
び前記第2のマイクロ電子スイッチの各々と比較して、
前記第3のマイクロ電子スイッチが実質的により大きい
前記基板上の面積を占めるようにする工程は、約75
0,000ミクロン×0.6ミクロンの面積を占める、
請求項15に記載の方法。 - 【請求項27】 前記第1のマイクロ電子スイッチ、前
記第2のマイクロ電子スイッチ、および前記第3のマイ
クロ電子スイッチがp−チャネルエンハンスメントFE
Tである、請求項15に記載の方法。 - 【請求項28】 電池の過充電および充電不足に対し
て、該電池の電圧電位を動作範囲内に維持することによ
って保護し、該電池が充電する場合、および負荷が電池
を利用する場合、電力損失を低減させる、電池マネージ
ャであって、 該電池の電圧電位を測定するコントローラであって、該
電圧電位を示す制御信号を発生するコントローラと、 該コントローラから該制御信号を受信し、該電池への電
流フローおよび該電池からの電流フローを調整する保護
回路と を備える電池マネージャであって、該保護回路は、 基板と、 該基板上に一体的に形成される第1のマイクロ電子スイ
ッチであって、該電池の電圧電位が該動作範囲より高い
場合、該電池の充電を制限するように構成された第1の
マイクロ電子スイッチと、 該基板上に一体的に形成され、該第1のマイクロ電子ス
イッチと並列に接続された第2のマイクロ電子スイッチ
であって、該電池の電圧電位が該動作範囲より低い場
合、該電池の放電を制限するように構成された第2のマ
イクロ電子スイッチと、 該基板上に一体的に形成され、該第1のマイクロ電子ス
イッチおよび該第2のマイクロ電子スイッチと並列に接
続された第3のマイクロ電子スイッチであって、該第1
および第2のマイクロ電子スイッチに関連付けられた抵
抗パスに対して、該第3のマイクロ電子スイッチによっ
て実質的に低減された抵抗パスが提供されるように、該
第1のマイクロ電子スイッチおよび該第2のマイクロ電
子スイッチの各々と比較して、実質的により大きい該基
板上の面積を占め、該低減された抵抗パスは、該電池が
充電する間、かつ、該動作範囲内において該負荷が該電
池を利用する場合に、低減された電力損失を提供する、
第3のマイクロ電子スイッチと を含む、電池マネージャ。 - 【請求項29】 前記第3のマイクロ電子スイッチによ
って提供される前記低減された抵抗パスは、約50ミリ
オームより小さい全パス抵抗を有する、請求項28に記
載の電池マネージャ。 - 【請求項30】 前記基板がp−マイナス基板である、
請求項28に記載の電池マネージャ。 - 【請求項31】 前記第3のマイクロ電子スイッチがp
−チャネルエンハンスメントFETである、請求項28
に記載の電池マネージャ。 - 【請求項32】 前記第3のマイクロ電子スイッチが占
める、前記実質的により大きな面積は、約750,00
0ミクロン×0.6ミクロンである、請求項28に記載
の電池マネージャ。 - 【請求項33】 前記第1のマイクロ電子スイッチ、前
記第2のマイクロ電子スイッチ、および前記第3のマイ
クロ電子スイッチがp−チャネルエンハンスメントFE
Tである、請求項28に記載の電池マネージャ。 - 【請求項34】 前記負荷が携帯電話である、請求項2
8に記載の電池マネージャ。
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ATE448592T1 (de) * | 2002-03-04 | 2009-11-15 | Ericsson Telefon Ab L M | Batterieschutzschaltung |
TWI256830B (en) * | 2004-04-14 | 2006-06-11 | Benq Corp | Mobile communication device having protection circuit on handset side and method of operating the same |
KR101060141B1 (ko) * | 2004-08-23 | 2011-08-30 | 세미컨덕터 콤포넨츠 인더스트리즈 엘엘씨 | 전지 보호 방법 및 그의 구조 |
JP2006108567A (ja) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Sanyo Electric Co Ltd | スイッチング素子およびそれを用いた保護回路 |
US7501794B2 (en) * | 2004-12-17 | 2009-03-10 | Sigmatel, Inc. | System, method and semiconductor device for charging a secondary battery |
US20060277555A1 (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | Damian Howard | Portable device interfacing |
DE102007041674B4 (de) * | 2006-09-21 | 2017-12-28 | Secop Gmbh | Elektrischer Schaltkreis mit integriertem Schutz vor Ausgleichsvorgängen |
US20080215240A1 (en) * | 2006-12-18 | 2008-09-04 | Damian Howard | Integrating User Interfaces |
KR100899425B1 (ko) * | 2007-08-30 | 2009-05-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩의 보호회로 및 이를 구비한 배터리 팩 |
US7931505B2 (en) * | 2007-11-15 | 2011-04-26 | Bose Corporation | Portable device interfacing |
US8264205B2 (en) * | 2008-02-08 | 2012-09-11 | Sion Power Corporation | Circuit for charge and/or discharge protection in an energy-storage device |
US20120059527A1 (en) * | 2008-11-05 | 2012-03-08 | GreenSmith Energy Management Systems, L.L.C. | Distributed Energy Storage System, and Applications Thereof |
FR2961323B1 (fr) * | 2010-06-14 | 2012-07-13 | Schneider Electric Ind Sas | Dispositif et procede d'alimentation pour systeme de communication sans fil et ensemble capteur comportant un tel dispositif. |
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JP3222999B2 (ja) * | 1993-08-20 | 2001-10-29 | 三洋電機株式会社 | 二次電池の過放電防止回路 |
US5637413A (en) * | 1995-10-16 | 1997-06-10 | Motorola, Inc. | Overvoltage disconnect circuit for lithium ion batteries |
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