JP2009540782A - 固体電池を備えるチャージ・ポンプdc−dcコンバータ - Google Patents

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Abstract

DC−DCコンバータを備える電子装置が提供される。DC−DCコンバータはDC−DC変換用にエネルギーを蓄積するための少なくとも1つの固体二次電池(B1、B2)と、出力キャパシタ(C2)とを備える。

Description

本発明は、DC−DCコンバータを有する電子装置に関する。
電子装置または集積回路内において複数のDC電圧が必要な場合は、通常、電子装置の特定の要件に従って、DC電圧を昇圧するため、またはDC電圧を降圧するためにDC−DCコンバータが用いられる。
DC−DCコンバータは、容量性変換機構体用にキャパシタを用いることがある。誘導性変換機構体用には、通常、スイッチング・コンバータからエネルギーを蓄積するためにコイルおよびキャパシタが一時的に用いられる。一方、容量性変換技術は、DC−DC変換のためには、キャパシタのみを必要とする。特に、DC−DCコンバータが集積回路として実装される場合は、コイル、キャパシタなどそれぞれの構成要素の寸法は制限され、それによりこれらの構成要素内に蓄積できるエネルギー量は非常に小さくなる。したがって、要素中のエネルギーが1秒当たり最大10回リフレッシュされるような、スイッチング・コンバータの高いスイッチング周波数が必要となる。しかし、このような高い周波数は、EMI(Electro Magnetic Interference―電磁気妨害―)に関する大きな問題となる可能性があり、電源ラインが汚染され、干渉問題を引き起こし得る。
図1は、従来技術によるスイッチ・キャパシタDC−DCコンバータの回路図を示している。ここでは、特にチャージ・ポンプDC−DCコンバータが示される。キャパシタC1〜Cnは、電圧源によって充電することができる。並列にて、または単一のキャパシタとして連続的に充電され、直列にて放電されるキャパシタの数により、DC−DCコンバータの出力電圧は、DC−DCコンバータの入力端での電源電圧の整数の数に等しい。さらに、出力電圧が入力電圧の整数倍ではなく、有理数であるDC−DCコンバータの実装も可能である。
スイッチ・キャパシタをベースとしてDC−DC変換を行う機構体は、誘導性コンバータと比べて、構成要素に必要な小さな寸法に関して有利である。しかし、高効率を実現するには、固定の変換ステップのみが可能であり、すなわち電池電圧がその公称値にある場合には、コンバータはたとえば80%の効率で動作できるだけである。しかし電圧が10%低下すると、効率は65%に低下し得る。
本発明の一目的は、電圧が公称電圧より低い場合でも、より効率の良いDC−DCコンバータを有する、電子装置を提供することである。
この目的は、請求項1に記載の電子装置、および請求項8に記載の集積回路によって達成される。
したがって、DC−DCコンバータを備える電子装置が提供される。DC−DCコンバータは、DC−DC変換用にエネルギーを蓄積するための少なくとも1つの固体二次電池と、出力キャパシタとを備える。固体電池のエネルギー蓄積能力は、スイッチング・キャパシタのそれよりもずっと高いので、DC−DC変換のスイッチング周波数が大幅に低減できる。
本発明の一態様によれば、少なくとも1つの固体電池は、シリコン基板へエッチングされた、微細孔アレイまたはトレンチ・アレイ内の薄膜電池として、またはマルチスタック平面電池として実装される。したがって、固体電池は、DC−DCコンバータと同じ基板上に集積化することができる。
本発明の他の態様によれば、固体電池はLiイオン電池として実装され、それにより電池は大きな容量をもつ。
本発明の他の態様によれば、DC−DCコンバータは、第1の制御信号に従って少なくとも1つの固体電池を充電するためのスイッチの第1の組と、第2の制御信号に従って少なくとも1つの電池を放電するためのスイッチの第2の組とを備える。
本発明の他の態様によれば、DC−DCコンバータのスイッチング周波数は、1Hz未満である。このように低いスイッチング周波数を用いることにより、スイッチング損失が大幅に低減できる。
本発明はまた、少なくとも1つの固体二次電池と、出力キャパシタとを備える集積化DC−DCコンバータを有する、集積回路に関する。
本発明はさらに、DC−DCコンバータにおいてエネルギーを蓄積するために用いられるキャパシタを、DC−DC変換用にエネルギーを蓄積するための小型の電池で置き換えるという概念に関する。これは電池のより大きな容量により、コンバータのスイッチング周波数が大幅に低減でき、すなわちDC−DCコンバータが非常に低いスイッチング周波数で動作されるので、特に有利である。さらに、スイッチング・リップルも、大幅に低減することができる。加えて、スイッチング周波数が低減できるので、スイッチング損失も低減されることになり、それによりDC−DCコンバータの全体的な電力消費が低減される。たとえば、トレンチ型電池が用いられる場合は、DC−DCコンバータの寸法は、スイッチ・キャパシタ・コンバータと同程度の寸法に低減することができる。
次に、本発明の利点および実施形態について、図面を参照にしてより詳細に説明する。
図2は、第1の実施形態によるDC−DCコンバータの回路図を示している。DC−DCコンバータ(チャージ・ポンプ)は、第1および第2の電池B1、B2と、その出力端にて出力キャパシタC2を備える。さらに回路は、8個のスイッチ、S1a、S2a、S3a、S4a、およびS1b、S2b、S3b、S4bを備える。スイッチS1a、S4a、S2bおよびS3bは、位相pのクロック信号により駆動され、スイッチS2a、S3a、S1bおよびS4bは、位相−pのクロック信号によって逆位相に駆動される。したがって、クロック信号の前半において第1の電池B1が部分的に充電される場合は、第2の電池B2は部分的に放電され、クロック信号の後半ではその逆となる。出力キャパシタC2は、第1の電池B1と第2の電池B2の間での切り換え時の電圧の落ち込みを防ぐために用いられる。したがって、スイッチの制御に従って、第1または第2の電池のいずれかが出力端に結合され、他方の電池は入力電圧Vinによって充電されることが可能になる。ここで、第1の電池B1は、スイッチS1aとS4aが閉じられ、スイッチS3aが開かれるので、入力電圧Vinによって充電される。スイッチS2aは開かれるので、第1の電池は出力端から減結合される。第2の電池はスイッチS1bとS4bが開かれ、スイッチS3bとS2bが閉じられるので、出力端に結合される。スイッチS1bは開かれるので、第2の電池B2は入力電圧から減結合される。
電池B1、B2の大きな容量によりDC−DCコンバータのスイッチング周波数(1秒当たりの充電/放電サイクル数)が、0.1Hzという低い値まで低減できる。さらに、スイッチング・リップルは、極めて小さくすることができ(通常、DC−DCコンバータは、約50mVの出力電圧リップルを有する)、本発明によればリップル値≪1mVは容易に実現される。
図3は、第2の実施形態によるDC−DCコンバータ手段のブロック図を示している。DC−DCコンバータDC(これは第2または第4の実施形態により実施することができる)とは別に、オン・オフ制御ユニットOOCと、充電監視回路CWDが設けられる。充電監視回路CWDは、スタート・アップ時などに必要であり、すなわち、電池が空のときには、ノートン(Notten)らによる、「ブースト充電Liイオン電池:難しい新奇な充電構想(Boost-charging Li-ion batteries: A challenging new charging concept)」、電力源ジャーナル(Journal of Power Sources) 145、2005年、89〜94頁に記載されているブースト充電アルゴリズムが用いられても、電池を十分急速に充電することはできない。これを避けるために、たとえば、DC−DCコンバータがスイッチ・オフされた場合に、非常に低電力の監視回路を追加することによって、電池をある充電レベルに保つことができる。
オン・オフ制御信号OOSは、オン・オフ制御ユニットOOCを駆動する。「オフ」信号が受け取られた場合は、DC−DCコンバータDCはスイッチ・オフされ、すなわちすべてのスイッチS1a、・・・、S4bは、この「オフ」位置に置かれ、充電監視回路CWDはスイッチ・オンされる。「オン」信号が受け取られた場合は、監視回路CWDはスイッチ・オフされ、DC−DCコンバータDCは通常の状態で動作する。
図4は、第3の実施形態による電池の電圧/電荷特性を示している。ここで、電池の電圧/電荷特性は、適切に選ばれた化学的性質で示される。電池電圧は、電池内の電荷量に依存する。したがって、電池電圧は、電池内の電荷量を制御することによって所望の値に調整することができる。出力電圧を一定に保ちながら、DC−DCコンバータの入力/出力比の30%の変動は、(電池からの引き出しによる)小さな入力電圧変動を補償するのに十分となり得る。しかし、出力電圧が一定のままとなるためには、入力/出力比の変動はゆっくりと変化されなければならない。これは、スイッチング周波数を1/(1時間)より高くすることによって達成される。図4に示される電圧変動は、1時間の時間スケール内で生じ得る。
したがって、適切な電池の化学的性質により、可変の出力電圧(すなわち、入力電圧の固定の倍数ではない電圧)を実現することができる。
図5は、図2によるDC−DCコンバータのタイミング図を示している。ここで、充電用のPcと放電用のPdの2つ制御信号が示される。制御信号のデューティ・サイクルは、キャパシタ(すなわち電池)の充電時には、キャパシタ(すなわち電池)の放電と比べて異なるものとすることができる。キャパシタ(すなわち電池)を充電するためにはスイッチS1a、S4a、S1b、およびS4bが必要となり、一方、キャパシタ(すなわち電池)を放電するためにはスイッチS2a、S3a、S2bおよびS3bが必要となる。したがって、充電スイッチ用の制御信号Pcは、放電スイッチ用の制御信号Pとは異なることになる。出力電圧制御がない場合は、これらの制御信号は、単に固定の関係(たとえば、Pd=−Pc)によって関連付けられる。しかし、電池の電荷状態を変化させる必要がある場合は、制御信号を調整する必要がある。出力電圧を低下させる場合は、充電サイクルのデューティ・サイクルも低下させる必要があり、すなわち制御信号Pc’が調整される。放電用の制御信号Pdは、変化しないままでよい。したがって、1つの充電/放電サイクル全体の間に、電池は(平均として)放電する。その結果、より低い出力電圧が得られる。一例として、単純な制御信号Pcとしては、信号Pcのデューティ・サイクルをゼロとしたものとなる。
図6は、第4の実施形態によるDC−DCコンバータ回路図を示している。ここで、第1および第2の電池B1、B2および出力キャパシタC2、ならびにそれぞれのスイッチを有する、図2の回路図が示される。キャパシタ(すなわち電池)を充電するためのスイッチS1a、S4a、S1b、S4bは、制御信号Pcによって制御される。キャパシタ(すなわち電池)を放電するためのスイッチすなわちスイッチS2a、S3a、S2b、S3bは、制御信号Pdによって制御される。さらに、入力信号として基準電圧Vrefおよび出力電圧Voutを受け取るウィンドウ・コンパレータWCが設けられる。
(たとえば1Hz、または1Hz未満の)クロック信号clkは、放電用のスイッチのための信号Pdを発生する。キャパシタ(すなわち電池)を充電するようにスイッチを駆動する信号Pcは、ウィンドウ・コンパレータWCの出力に基づいてスイッチ・オン/オフされるようにすることができる。ウィンドウ・コンパレータWCは、出力電圧が必要とされる基準電圧Vrefに等しい一定のウィンドウ内であるかどうかを判定する。出力電圧が高過ぎる場合は、スイッチSが開かれ、Pcのデューティ・サイクルはゼロとなる。出力電圧が低過ぎる場合は、スイッチが閉じられてゼロではなくなる。
本発明の原理に基づいて、より複雑で精密な方式および回路が可能となることに留意されるべきである。
上記では、本発明の原理について、図2、4、および6に示される回路について説明してきたが、キャパシタをベースとする他のDC−DCコンバータにおいて、キャパシタの代わりに電池特にトレンチ型電池を用いることができることに留意されるべきである。
図7は、第5の実施形態によるトレンチ型電池の概略図を示し、これは図2または図6によるDC−DCコンバータに用いることができる。電池は、固体Liイオン電池層積層体を用いて実装される。この電池層積層体は、微細孔アレイまたはトレンチ・アレイとして実装することができ、これらはSi基板100へエッチングされる。Si基板100の上には、バリア層110(たとえば、Taなど)が設けられる。バリア層110上には、非晶質Si、a−Siの層120が設けられる。次いで固体電解質(LiNbOなど)の層130、およびLiCoOの層140が設けられる。
電池層はシリコン上に実装されるので、これらは最新技術のMOS製造プロセスにおいて集積化することができる。さらに図7による電池、および本発明によるDC−DCコンバータは、システム・イン・パッケージSiP内へ統合化することができる。
このような固体電池の構造および製造については、参照により本明細書に組み込まれる国際公開WO2005/027245−A2号に記載されている。
上述のDC−DC回路は、ハンドヘルド装置、すなわち携帯電話、PDAなどの電池式装置に用いることができる。安定した高い電圧が必要な場合は、本発明によるDC−DCコンバータをLCDディスプレイ、またはメモリ装置、特にEMIおよびスペクトル汚染が避けられるべきである携帯電話に適用することができる。
キャパシタを小型電池、たとえばトレンチ型電池で置き換えることにより、コンバータのスイッチング周波数、すなわち1秒当たりの充電/放電サイクル数を、0.1Hzという低い値まで低減することができる。スイッチング・リップルは、極めて小さくすることができ、通常、DC−DCコンバータは約50mVの出力電圧リップルを有するのに対して、この手法を用いればリップル値≪1mVは容易に実現される。これは、出力電圧上のスイッチング・リップルが(ほとんどの関連する応用例において)、信号周波数へのスイッチング周波数の混入によるスペクトル問題とはならないという点で、大きな利点を有する。
この応用例に対するトレンチ型電池の使用により、ずっと高いスイッチング周波数で動作するスイッチトキャパシタコンバータの寸法と同程度の非常に小型のDC−DCコンバータとなるので、極めて有利である。さらなる利点として、各スイッチは非常に低い周波数で動作し、それによりこれらの装置におけるスイッチング損失は大きく低減される。典型的な状況では、スイッチング損失は、コンバータ内の損失の約半分を占める。したがって、電池の品質に応じて、上述のコンバータの損失は、標準のコンバータのおそらく半分になると予想することができる。
他の実施形態では、マルチスタック平面電池を用いることができる。
上述の実施形態は、本発明を説明するものであり、本発明を限定するものではなく、当業者なら添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、多くの代替実施形態を設計することが可能であることに留意すべきである。特許請求の範囲において、括弧内に置かれたいずれの参照記号も、特許請求の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。「備える(comprising)」という語は、請求項中に列挙されたもの以外の要素またはステップの存在を除外するものではない。要素に先行する語「a」または「an」は、複数のそのような要素の存在を除外するものではない。複数の手段を列挙した装置に関する請求項では、これらの手段のいくつかを同じ1つのハードウェア品目によって実施することもできる。互いに異なる従属請求項中に何らかの処置が記載されているだけで、これらの処置の組合せが利用できないことを示すものではない。
さらに、特許請求の範囲におけるいずれの参照記号も、特許請求の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
従来技術によるDC−DCコンバータの回路図である。 第1の実施形態によるDC−DCコンバータの回路図である。 第2の実施形態によるDC−DCコンバータ手段のブロック図である。 第3の実施形態による電池の電圧/電荷特性のグラフである。 第1の実施形態によるDC−DCコンバータのタイミング図である。 第4の実施形態によるDC−DCコンバータの回路図である。 第5の実施形態によるトレンチ型電池の概略図である。

Claims (9)

  1. 電子装置であって、
    DC−DC変換用にエネルギーを蓄積するための少なくとも1つの固体二次電池と、出力キャパシタとを有するDC−DCコンバータを備える電子装置。
  2. 前記少なくとも1つの固体電池が、シリコン基板へエッチングされた微細孔アレイ内の薄膜電池、またはシリコン基板へエッチングされたトレンチ・アレイ内の薄膜電池、あるいはマルチスタック平面電池、を含む薄膜電池として、実施される、請求項1に記載の電子装置。
  3. 前記固体電池がLiイオン電池を含む、請求項1または2に記載の電子装置。
  4. 前記DC−DCコンバータが、第1の制御信号に従って前記少なくとも1つの固体電池を充電するために用いられるスイッチの第1の組と、第2の制御信号に従って前記少なくとも1つの電池を放電するために用いられるスイッチの第2の組とを備える、請求項3に記載の電子装置。
  5. 前記DC−DCコンバータのオンおよびオフの切り換えを制御するためのオン・オフ制御ユニットと、前記DC−DCコンバータが前記オン・オフ制御ユニットによってスイッチ・オフされた場合に、前記少なくとも1つの電池をある充電レベルに保つための充電監視回路とをさらに備える、請求項1に記載の電子装置。
  6. 前記DC−DCコンバータの出力電圧を調整するために、前記第1および第2の制御信号が独立に制御される、請求項4に記載の電子装置。
  7. 前記DC−DCコンバータのスイッチング周波数が1Hzより低い、請求項1に記載の電子装置。
  8. 集積回路であって、
    DC−DC変換用にエネルギーを蓄積するための少なくとも1つの固体二次電池と、出力キャパシタとを有するDC−DCコンバータを備える集積回路。
  9. DC−DC変換用にエネルギーを蓄積するための少なくとも1つの固体二次電池と、出力キャパシタとを有するDC−DCコンバータ。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2334589B1 (en) * 2008-09-30 2013-02-20 Nxp B.V. Robust high aspect ratio semiconductor device
CN102197479A (zh) 2008-10-30 2011-09-21 Nxp股份有限公司 具有金属膏的基板贯通过孔和重分布层
US8274179B2 (en) * 2009-03-20 2012-09-25 Qualcomm Incorporated Passive differential voltage doubler
US9716428B2 (en) 2010-05-26 2017-07-25 Lionel O. Barthold High voltage capacitive power transformer
DE102010064311A1 (de) * 2010-12-29 2012-07-05 Robert Bosch Gmbh Steuerbarer Energiespeicher und Verfahren zum Betreiben eines steuerbaren Energiespeichers
EP2533612A1 (de) * 2011-06-10 2012-12-12 Exscitron GmbH LED-Netzteilvorrichtung für nicht-aktivierten Ansteuerzustand
EP2745347B1 (en) * 2011-08-17 2018-03-21 Cymbet Corporation Multi-cell thin film microbattery array
FR2992480B1 (fr) * 2012-06-22 2016-10-21 Renault Sas Dispositif de rechauffement d'une batterie d'accumulateurs d'un vehucule automobile et procede de rechauffement correspondant
WO2014024184A1 (en) * 2012-08-05 2014-02-13 Ben-Gurion University Of The Negev Research & Development Authority A high efficiency resonant switched capacitor converter with continuous conversion ratio
DE102012215755A1 (de) * 2012-09-05 2014-03-06 Robert Bosch Gmbh Niedervoltnetz mit Gleichspannungswandler und Verfahren zum Testen einer Niedervoltbatterie
US9419463B2 (en) 2012-11-29 2016-08-16 Cymbet Corporation Thin film microbattery charge and output control
CN103532377B (zh) * 2013-10-31 2015-12-23 无锡中感微电子股份有限公司 一种电荷泵装置及使用该装置的电源管理电路
DE102015112512A1 (de) * 2015-07-30 2017-02-02 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Einzelmodul, elektrisches Umrichtersystem und Batteriesystem
US10818976B2 (en) 2016-06-29 2020-10-27 International Business Machines Corporation Rechargeable battery
CN106300539B (zh) * 2016-09-12 2018-12-18 南昌黑鲨科技有限公司 一种充电系统及方法
US11233288B2 (en) * 2018-07-11 2022-01-25 International Business Machines Corporation Silicon substrate containing integrated porous silicon electrodes for energy storage devices
US20210057726A1 (en) * 2019-08-23 2021-02-25 Blue Current, Inc. Methods and compositions for solid electrolyte infiltration into active material
FR3121798B1 (fr) * 2021-04-09 2023-08-04 Inst Nat Sciences Appliquees Lyon Dispositif de conversion DC-DC à base de batteries
CN114253333B (zh) * 2021-12-16 2023-09-29 乐鑫信息科技(上海)股份有限公司 稳压装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4056764A (en) * 1974-06-03 1977-11-01 Nissan Motor Company, Limited Power supply system having two different types of batteries and current-limiting circuit for lower output battery
US5190496A (en) * 1991-05-01 1993-03-02 Holmes Products Corp. Window fan
US6064178A (en) * 1998-05-07 2000-05-16 Ford Motor Company Battery charge balancing system having parallel switched energy storage elements
US6175214B1 (en) 1998-10-14 2001-01-16 Raytheon Company High voltage power supply using thin metal film batteries
US6197450B1 (en) * 1998-10-22 2001-03-06 Ramot University Authority For Applied Research & Industrial Development Ltd. Micro electrochemical energy storage cells
JP4132382B2 (ja) * 1999-04-09 2008-08-13 富士重工業株式会社 電気自動車のバッテリ充電装置
US6504422B1 (en) * 2000-11-21 2003-01-07 Semtech Corporation Charge pump with current limiting circuit
DE10064819A1 (de) * 2000-12-22 2002-07-18 Koninkl Philips Electronics Nv Adaptive Phasensteuerung für Ladungspumpen
WO2002061914A2 (en) 2001-01-29 2002-08-08 Broadcom Corporation Battery-operated power supply
US20050208344A1 (en) 2002-02-27 2005-09-22 William Tan Power supply
JP4205410B2 (ja) * 2002-11-25 2009-01-07 旭化成株式会社 非水系リチウム型蓄電素子及びその製造方法
US6847126B2 (en) 2003-02-25 2005-01-25 Michelin Recherche Et Technique S.A. System and method for harvesting electric power from a rotating tire's static electricity
US20070026309A1 (en) * 2003-09-15 2007-02-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electrochemical energy source, electronic device and method of manufacturing said energy source
GB0416881D0 (en) 2004-07-29 2004-09-01 Koninkl Philips Electronics Nv Apparatus comprising a charge pump and LCD driver comprising such an apparatus
US20060168972A1 (en) * 2005-02-03 2006-08-03 Fry Warren C Air-conditioning thermostat
CA2602737A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-14 Air Tech Equipment Ltd. Dehumidifying system
US20090242651A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-01 Computime, Ltd. Local Comfort Zone Control

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