JP5351523B2 - 過電流および短絡に対する保護における電力サージフィルタリング - Google Patents

Description

本開示の実装は概して、電気回路に関する。

多くの現代の可搬型デバイス（例えば、ラップトップコンピュータ、携帯電話機、デジタルカメラ、ビデオカメラ、メディアプレーヤ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ゲーム機など）は、バッテリパックを含む。バッテリパックは通常、電池セル管理および保護を提供するための、かつ残りの充電を測定するための２つ以上の集積回路（ＩＣ）チップ（例えば、マイクロコントローラ、アナログフロントエンドなど）に連結された１つ以上の電池セルを含む。

多くのバッテリパックは通常、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）電池セルを使用し、その電池セルは、本質的に円筒または角柱内に詰められた揮発性の化学反応である。電気的エネルギーは各セル内に格納され、電池セルがその仕様外の条件にさらされる場合、セルは過熱し、発火または爆発し得る。バッテリパックは通常、フェイルセーフ回路網を含み、その回路網は、安全でない状態（例えば、充電または放電の過電流、短絡など）を検出し、電池セルおよび／またはデバイスに対する損傷を防止し、消費者を爆発するバッテリおよび他の危険なイベントから保護するための是正措置を取る。

バッテリパックが、デバイスに接続されている場合、または該デバイスが、高い電力消費（例えば、モータ）を伴う機能を有効化する場合、高電流が、ある時間バッテリパックから引き出され得る。これらのイベントは、正常なバッテリ動作の一部であり、バッテリパックおよびデバイスが、安定した動作を維持することができるように管理されるべきである。理想的には、バッテリパックが、電池セルを長時間（すなわち、正常な高電流イベントよりも長い間）維持される高電流から保護するように機能するべきである。なぜならば、そのような電流は潜在的にユーザにとって危険であり、電池セルに損傷を与えるからである。そのような異常な高電流イベントは、高電流フローを止めることによって防止され得る。しかしながら、電流フローを止めることは、バッテリパックの出力電圧が、ゼロかまたはゼロ近くまで下がることを引き起こし得、その結果バッテリシステムの不安定な動作が生じ得る。従って、正常な動作から生じる高電流と、潜在的に危険かつ／または損傷を与える高電流とを見分けることが重要である。

従来のバッテリパックは、正常な動作から生じる高電流と、潜在的に危険かつ／または損傷を与える高電流とを区別しない。高電流は大抵、たとえ正常な動作から生じたとしても、潜在的に危険かつ／または損傷を与えるとして取り扱われる。

（概要）
従来のバッテリ保護の解決に関する不備は、過電流および短絡回路状態における電力サージフィルタリングに関する本開示の実装によって克服される。

一部の実装において、バッテリシステムは、電池セルと、該電池セルに連結されたバッテリ保護回路と、バッテリ保護イベントが生じたかどうかを決定するために、該バッテリ保護回路に連結されたプロセッサとを含む。該バッテリシステムは、該電池セルおよび該プロセッサに連結された電圧調整器回路も含む。該電圧調整器回路は、該プロセッサに電力を提供するように構成可能である。エネルギー格納デバイスは、該電圧調整器に連結され、該バッテリ保護イベントの間、該プロセッサに電力を提供するように構成可能である。スイッチは、該エネルギー格納デバイスと該電池セルとの間に連結され、該バッテリ保護イベントの間、該電池セルから該エネルギー格納デバイスを選択可能に切り離すように構成可能である。

一部の実装において、バッテリシステムに対する集積回路は、電池セルに連結されるように適合されたバッテリ保護回路を含む。プロセッサは、バッテリ保護イベントが生じたかどうかを決定するために、該バッテリ保護回路に連結される。電圧調整器回路は、該プロセッサに連結され、該プロセッサに電力を提供するように構成可能である。エネルギー格納デバイスは、該電圧調整器に連結され、該バッテリ保護イベントの間、該プロセッサに電力を提供するように構成可能である。スイッチは、該エネルギー格納デバイスと該電池セルとの間に連結され、該バッテリ保護イベントの間、該電池セルから該エネルギー格納デバイスを切り離すように構成可能である。

一部の実装において、バッテリ保護の方法は、バッテリシステムにおいて、電圧調整器からプロセッサへ電力を提供することであって、該電圧調整器は、電池セルに連結され、該電池セルから受取った電圧を調整し、該バッテリシステムに電力を提供する、ことと、バッテリ保護イベントを示す信号を受信することと、該バッテリ保護イベントの間、該電圧調整器を該電池セルから選択的に切り離すことと、該電池セルに連結されたエネルギー格納デバイスから外プロセッサに電力を提供することとを含む。

一部の実装において、バッテリシステムのための集積回路は、電池セルに連結されるように適合されたバッテリ保護回路を含む。プロセッサは、バッテリ保護イベントが生じたかどうかを決定するために、該バッテリ保護回路に連結され、該バッテリ保護回路から信号を受信するように構成可能である。電圧調整器回路は、該プロセッサに連結され、バッテリ保護イベント以外の間、該プロセッサに電力を提供するように構成可能である。エネルギー格納デバイスは、該電圧調整器に連結され、該バッテリ保護イベントの間、電力を該プロセッサに提供するように構成可能である。

一部の実装において、バッテリ保護の方法は、バッテリ保護イベントを示す信号を受信することと、プロセッサに割り込み信号を提供することと、該割り込み信号に応答して、該プロセッサを低電力消費モードに変更することとを包含する。

以下に記述された様々な特徴のうちの１つ以上を有するシステム、方法、およびデバイスに向けられた他の実装が開示される。

（詳細な説明）
（バッテリシステム）
図１Ａは、アプリケーション５０に対する例示的なバッテリパック１００のブロック図である。バッテリパック１００は、デバイス１０２またはチャージャ１０４に連結され得る。チャージャ１０４に連結される場合に、バッテリパック１００の端子（すなわち、正極および負極および通信端子）は、媒体１０６によってチャージャ１０４の対応する端子（すなわち正極および負極および通信端子）に連結され、バッテリパック１００と関連づけられた電池セルの充電を可能にする。媒体１０６は、ワイヤ、リード、ピン、または電気的接続の任意の他の手段であり得る。充電は、より詳細に下で論じられる。

同様に、デバイス１０２に連結される場合に、バッテリパック１００の端子（すなわち、正極および負極および通信端子）は、導電性の媒体１０８によってデバイス１０２の対応する端子（すなわち、正極および負極および通信端子）に連結され、デバイス１０２の動作を可能にする。媒体１０８は、ワイヤ、リード、ピンの形態、または電気的接続の他の手段であり得る。一部の実装において、バッテリパック１００は、通信ポートＣにおいてデバイス１０２およびチャージャ１０４に随意に連結される。通信ポートは、デバイス１０２とチャージャ１０４とバッテリパック１００との間で情報（例えば、指令および制御）の伝達を可能にする。交換され得る情報の一例は、バッテリ充電レベル（例えば、容量）を含む。

図１Ｂは、バッテリパック１００のより詳細な概略図である。一部の実装において、バッテリパック１００は、１つ以上の電池セル１２０、ディスクリートトランジスタ１１０、１１２、電流感知抵抗器１１４、およびバッテリ管理システム１３０を含む。バッテリ管理システム１３０は、１つ以上の集積回路（すなわち、チップまたはチップセット）を含み得る。ディスクリートトランジスタ１１０、１１２、および／または電流感知抵抗器１１４は、同じパッケージ（たとえば、集積回路）内に、かつ／または同じシリコン内に実装され得る。

一部の実装において、ディスクリートトランジスタ１１０、１１２は、電池セル１２０を外部のバッテリパック端子（外部のバッテリパック正極端子１５０および負極端子１４０）から切り離すために用いられる。示される実装において、ディスクリートトランジスタ１１０、１１２は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）デバイスとして示される。他のトランジスタ技術が用いられ得るけれども、ＦＥＴは、製法（ｐｒｏｃｅｓｓ）、性能（例えば、オン抵抗）、コスト、サイズなどに関して利点をもたらす。示される実装において、ディスクリートトランジスタ１１０、１１２はそれぞれ、充電トランジスタおよび放電トランジスタとも称される。充電トランジスタ１１０は、電池セル１２０の安全な充電を可能にするために用いられる。放電トランジスタ１１２は、電池セル１２０の安全な放電を可能にするために用いられる。充電トランジスタ１１０および放電トランジスタ１１２は、直列に連結されて示される。

示される実装において、充電トランジスタ１１０および放電トランジスタ１１２は、ハイサイド（ｈｉｇｈ−ｓｉｄｅ）構成で連結される（すなわち、直列トランジスタは、
電池セルのローサイド（ｌｏｗ−ｓｉｄｅ）ではなく、電池セルの高電位側（ｈｉｇｈ ｓｉｄｅ）に連結される）。ハイサイド構成において、充電トランジスタ１１０の一つの端子（例えば、ＮＦＥＴデバイスのソース端子）が、電池セル１２０−１の正極端子に連結される。放電トランジスタ１１２の１つの端子（例えば、ＮＦＥＴデバイスのソース端子）が、外部のバッテリパック正極端子１５０に連結される。充電トランジスタ１１０および放電トランジスタ１１２のそれぞれの第２の端子は、互いに連結される（例えば、ＮＦＥＴデバイスを使用する場合、ドレイン−ドレインノードを形成する）。充電トランジスタ１１０および放電トランジスタ１１２のゲート端子は、それぞれ入力ＯＣおよび入力ＯＤにおいてバッテリ管理システム１３０に連結される。同様に、トランジスタ１１０、１１２間のノードは、チップ供給電圧入力（本明細書においてＶ_ｆｅｔとも称される）において、バッテリ管理システム入力１３０に連結される。チップ供給電圧入力は、バッテリ管理システム１３０に電力を提供する。

示される実装において、トランジスタ１１０、１１２は、両方向における電池セル１２０とデバイス１０２またはチャージャ１０４との間の電流フローをブロックするために使用される。トランジスタ１１０、１１２がＦＥＴである場合、それらは各々、寄生ダイオード（それぞれ１１０−１と１１２−１とにラベル付けられる）を含む。従って単一のＦＥＴでは、両方向の電流フローを無効にすることができない。２つのＦＥＴが直列（ソース−ソースまたはドレイン−ドレインのいずれか）で用いられる場合に、電池セル１２０内への電流フロー、そして電池セル１２０からの電流フローは有効とされ、かつ無効とされ得る。例えば、２つのトランジスタが用いられる場合に、トランジスタは選択的に制御され得（例えば、制御電圧をそれらのゲート端子に印加することによって）、電流フローは、所与の時間において一方向のみ可能となる（例えば、充電は可能であるけれども、放電は、電池セルが十分に充電されるまで可能ではない）。

電池セル１２０は、再充電可能な電池であり、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）またはリチウムポリマー（「Ｌｉ−ｐｏｌｙｍｅｒ」）の形態であり得る。その他のバッテリ技術のタイプが可能である。複数の電池セルが提供される場合には、その電池セル１２０は直列に連結され得る。示される複数のセル実装において、電池セル１２０−１の最上部の正極端子は、バッテリ管理システム１３０（例えば、バッテリ電圧レベルの検出を可能にするため）と、ディスクリートトランジスタの１つ（すなわち、充電トランジスタ１１０）とに連結される。直列の最底部の電池セル１２０−２の負極端子は、バッテリ管理システム１３０（例えば、バッテリ電圧レベルの検出を可能にするため）と、電流感知抵抗器１１４の１つの端子とに連結される。電流感知抵抗器１１４の第２の端子は、ローカル接地（バッテリのローカル接地）と、バッテリ管理システム１３０（電流感知抵抗器１１４を介する電流フローの測定を可能にするため）と、バッテリパック１００の外部の負極端子１４０とに連結される。電池セル１２０−１の負極端子および電地セル１２０−２の正極端子は共に連結される。一実装において、電池セル１２０−１、１２０−２間の中央点は、バッテリ管理システム１３０に連結される。

図１Ｂは、ドレイン−ドレイン接続された２つのＮＦＥＴデバイスを示すが、他のデバイスおよび構成が可能である。例えば、ＰＦＥＴデバイスが、適切な構成、例えばソース−ソースで使用され得る。

（バッテリ管理システム）
図２は、バッテリパック１００において用いられる、例示的なバッテリ管理システム１３０のブロック図を示す。バッテリ管理システム１３０は、概してプロセッサ２０２（例えば、ＲＩＳＣアーキテクチャに基づく、低電力、ＣＭＯＳ８ビットマイクロコントローラ）、バッテリ保護回路２０４、バッテリ保護回路／プロセッサインターフェース２３０、電流フローコントローラ２０６、電力スーパーバイザ２１０、充電検出器２１２、クロック発生器２１４、ポート２１６、メモリ２１８、電圧基準２２０およびウォッチドッグタイマ２２２を含む。プロセッサ２０２、ポート２１６、バッテリ保護回路２０４および電圧基準２２０は、それぞれデータバス２２４に連結される。

バッテリ管理システム１３０の実用的な実装は、その他の構成要素およびサブシステムを含み得、それらは、明瞭にする目的のために図２から削除されている。例えば、バッテリ管理システム１３０は、バッテリ監視のための回路網（例えば、アナログデジタル変換器）、セルの電圧を平衡させるためのセルバランシング（ｃｅｌｌ ｂａｌａｎｃｉｎｇ）回路網（例えば、セルバランシングＦＥＴ）、雑音抑制回路網、起動タイマ、その他を含み得る。

メモリ２１８は、命令によってプログラムされ得、その命令は、プロセッサ２０２によって実行され得、様々なタスク、例えば、セルバランシング、バッテリ保護、およびバッテリの残りを決定するための電流測定を実行する。

一部の実装において、電流フローコントローラ２０６は、いくつかの出力（ＯＣ、ＯＤ）を有し、それらの出力は、外部トランジスタデバイス（例えば、トランジスタ１１０、１１２）に連結される。それらの外部デバイスは、電池セルと、デバイスまたはチャージャとの間の電流フローを制御するために、電流フローコントローラ２０６によって構成され得る。電流フローコントローラ２０６は、様々な回路およびロジック（例えば、演算増幅器、制御および状態レジスタ、トランジスタ、コンデンサ、ダイオード、インバータ、ゲートなど）を含み、出力ＯＣおよびＯＤにおいて電圧を発生させる。

一部の実装において、ＯＣ出力は、高電圧出力であり、充電ＦＥＴ１１０のゲートに連結される。ＯＣ出力は、充電ＦＥＴ１１０を有効または無効にして、充電イベントの間の電流フローを制御する。ＯＤ出力は、高電圧出力であり、放電ＦＥＴ１１２のゲートに連結される。ＯＤ出力は、完全または部分的に放電ＦＥＴ１１２を有効または無効にして、放電イベントの間の電流フローを制御する。図１Ｂは、バッテリ管理システム１３０からの制御電圧に応答して電流フローを制御するための、ＦＥＴデバイスの例示的な構成を示す。

（バッテリ保護回路）
電流フローコントローラ２０６は、バッテリ保護回路２０４に連結される（例えば、インターフェース２０５を介して）。バッテリ保護回路２０４は、バッテリ保護イベントと関連するバッテリセル電圧および充電／放電電流を監視および検出するための回路網（例えば、差動増幅器）を含み、動作（例えば、充電および／または放電ＦＥＴを無効にすること）を始動して、バッテリパック１００を損傷から保護する。バッテリ保護イベントの例は、放電の間の大きな電圧低下、放電の間の短絡ならびに充電および放電の間の過電流、を含むが、これらに限定されない。

一部の実装において、電流感知抵抗器（Ｒ）は、バッテリ保護回路２０４のＰＰＩ入力とＮＮＩ入力とにまたがって連結され得る。このＰＰＩは、電流感知抵抗器１１４からのフィルタリングされていない正極の入力であり、ＮＮＩは、電流感知抵抗器１１４からのフィルタリングされていない負極の入力である。図１Ｂに記載されるように、電流感知抵抗器１１４は、バッテリ管理システム１３０に連結され得る。

バッテリ保護回路／プロセッサインターフェース２３０は、バッテリ保護回路２０４とプロセッサ２０２との間にプログラム可能なインターフェースを提供する。

（高電流状態の検出）
電流感知抵抗器１１４を通る高電流は、電流感知抵抗器１１４をまたいで電圧降下を引き起こし、この電圧降下は、バッテリ保護回路２０４によって検出される。一部の実装において、バッテリ保護回路２０４の差動演算増幅器は、適切なゲインで電圧を増幅する。差動演算増幅器からの出力は、アナログ比較器を使用して、基準信号（例えば、正確なプログラム可能なオンチップ電圧基準によって生み出された）と比較される。測定された電流のプログラム可能なサンプル数Ｎ_１（例えば、Ｎ_１＝１）が、特定の限界より上である場合、早期警告割り込みフラグがプロセッサ２０２の中でセットされる。これは、プロセッサ２０２に、潜在的に危険な状況が進行しているという表示を与え、プロセッサ２０２は、適切な行動を取り得る。

（放電過電流警告および保護）
放電電流のプログラム可能なサンプルの数Ｎ_２が、所定の過電流保護反応時間よりも長い時間、所定の放電過電流限界よりも上である場合、バッテリ管理システム１３０は、放電過電流保護手段を差動させる。一部の実装において、放電過電流保護手段が作動する場合、外部の放電トランジスタ１１２は無効とされ、電流フローを止める。一部の実装において、ユーザはチャージャをバッテリパック１００に接続し、放電トランジスタ１１２を再び有効とし得る。他の実装において、電流保護タイマが、例えば、バッテリ保護回路２０４の中で開始され得る。電流保護タイマは、放電トランジスタ１１２が、放電トランジスタ１１２が有効とされることに先立ち、最小の時間（例えば少なくとも１秒）無効とされることを保証する。プロセッサ２０２によって実行されるメモリ２１８（例えば、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｆｌａｓｈ ＲＯＭなど）のアプリケーションソフトウエアは、電流保護タイマが時間切れとなった後、正常な動作を再び有効とするために使用され得る。例えば、アプリケーションソフトウエアは、電流フローコントローラ２０６における制御および状態レジスタの制御ビットを有効とし、出力ＯＣおよびＯＤが変化するようにする。一部の実装において、バッテリの負荷がまだ大きすぎるにもかかわらず、放電トランジスタ１１２が再び有効とされる場合、放電過電流保護手段が再び作動し得る。一部の実装において、感知抵抗器１１４は、バッテリ保護回路２０４によって、放電過電流をチェックされる。放電過電流が検出された場合、放電トランジスタ１１２は、チャージャが検出された場合のみ、有効とされる。

（充電過電流警告および保護）
充電電流のプログラム可能なサンプル数Ｎ_３が、所定の過電流反応時間よりも長い時間、所定の充電過電流検出レベルよりも上である場合、バッテリ管理システム１３０は、充電過電流保護手段を差動させる。一部の実装において、充電過電流保護手段が作動する場合、外部の充電トランジスタ１１０は無効とされ、電流保護タイマが、例えば、バッテリ保護回路２０４において開始される。タイマは、トランジスタ１１０が、所定の時間（例えば、少なくとも１秒）無効とされることを保証する。プロセッサ２０２によって実行されるメモリ２１８のアプリケーションソフトウエアは、電流フローコントローラ２０６の制御および状態レジスタにおける正しい制御ビットを提供し、正常な動作を再び有効とし得る。充電トランジスタ１１０が再び有効とされ、かつチャージャが高すぎる電流を供給し続ける場合、充電過電流保護が再び作動し得る。

（短絡警告および保護）
一部の実装において、高電流検出の第２のレベルが提供され、例えば短絡イベントにおいて生じるような大きな放電電流に対して速やかに応答することを可能にする。応答時間は、Ｍマイクロ秒（例えば、１００マイクロ秒）よりも短い短絡サンプリング間隔によって決定される。放電電流のプログラム可能なサンプル数Ｎ_４（例えば、Ｎ４＝１）が、所定の短絡反応時間よりも長い時間、所定の短絡検出限界の上にある場合、バッテリ管理システム１３０が、短絡保護手段を作動させる。一部の実装において、短絡保護が作動する場合、放電トランジスタ１１２は、放電過電流保護と同じ態様で無効とされ得る。

一部のアプリケーションは、通常１００〜５００マイクロ秒の応答時間を必要とする。しかしながら、デバイス１０２が、バッテリパック１００から大きな電流を引き出す場合、一部のアプリケーションは、バッテリバック１００に接続されたデバイス１０２に対して、より安定した動作状態を可能にするためには、通常５ミリ秒のより長い反応時間を必要とする。

一部の実装において、バッテリ保護手段の作動は、バッテリ保護回路１０２によって、プロセッサ２０２に対して割り込みが出されるようにし得る。例えば、バッテリ保護回路２０４は、データバス２２４上のプロセッサ２０２に対して、バッテリ保護割り込みを出し得る。バッテリ保護割り込みは、プロセッサ２０２によって無効とされ得、その結果プロセッサ２０２は、バッテリ保護割り込みに対して応答しない。プロセッサ２０２がバッテリ保護割り込みを受信する場合、プロセッサ２０２は、様々な動作、例えば、低電力消費モードに変化すること、または電流フローコントローラ２０６に制御指令を出し、トランジスタ１１０、１１２を介して電流フローを制御することなどを実行し得る。

一旦、潜在的な短絡侵害が検出されると、短絡早期警告割り込みフラグが設定される。短絡割り込みが有効とされる場合、割り込みがプロセッサ２０２によって受信され得る。割り込みを受信した後、プロセッサ２０２は、短絡保護手段が実行されるか、または危険要素を生成しているソースが除去されるまでの時間、電力消費を最小とし得る。電力を最小とする効率的な方法は、安全な動作条件が樹立され得るまで、プロセッサ２０２をスリープモードにすることであり得る。電流が安全なレベルに戻ったとき、プロセッサ２０２は、スリープモードから目覚め得る。外部のエネルギー格納デバイスが、バッテリ管理システム１３０に連結され得（例えば、図３のエネルギー格納デバイス３０８）、外部のエネルギー格納デバイスは適切な大きさとされ、短絡保護の間、バッテリ管理システム１３０に電力を供給し得る。

バッテリ保護イベントに対する監視、検出および応答に関して上に記述された実装は例示的であり、他の実装が可能である。例えば、プロセッサ２０２によって実行される専用のハードウエアおよび／またはソフトウエアによって実装される過充電または過放電保護など、他のバッテリ保護スキームが可能である。

（電力スーパーバイザ）
電力スーパーバイザ２１０は、バッテリ管理システム１３０に対する様々な低電力モードを管理することによって、システム電力消費を低減することを補佐し、低電力モードは、「スリープモード」とも称される。一部の実装において、電力スーパーバイザ２１０は、４つのスリープモードを管理し、ユーザが、所望に応じてバッテリ管理システム１３０の電力消費を適合させることを可能にする。アイドルモードにおいて、プロセッサ２０２は停止されるが、すべての周辺機能は動作し続ける。電力節約モードにおいて、高速発振器は止められ、バッテリ保護回路２０４および低速発振器、ならびに電流測定回路（例えば、アナログデジタル変換器など）およびリアルタイムクロックを維持するための非同期タイマだけが稼働するように保たれる。電力ダウンモードにおいて、クロック発生器２１４は停止させられる。バッテリ保護回路２０４、ウォッチドッグタイマ２２２、または外部の割り込みが、バッテリ管理システム１３０を目覚めさせ得る。電力オフモードにおいて、プロセッサ２０２は、電圧調整器２０８にプロセッサ２０２への電力を止めるように命令し、電圧調整器２０８およびチャージャ検出回路２１２だけを動作可能に保つ。電池セルが充電されることなく長期間保管される場合、電力オフモードは、電力消費を最小とし、電池セルが損傷を受けないことを保証する。

一部の実装において、チャージャが検出されたとき、バッテリパック１００は、電力オフスリープモードから目覚め、電力オンリセットを実行し、正常な動作を開始する。

電力スーパーバイザ２１０は、供給電圧（Ｖ_ＣＣ）に連結される。一部の実装においては、供給電圧は、電圧調整器２０８によって提供される調整された電圧（Ｖ_Ｒｅｇ）である。電力スーパーバイザ２１０は、ＲＥＳＥＴ入力も有し得る。例えば、所定の最小パルス長さよりも長い間、この入力に低いレベルの入力があった場合、クロック発生器２１４が稼働していない場合でも、バッテリ管理システム１３０はリセットされる。

電力スーパーバイザ２１０は、ウォッチドッグタイマ２２２、充電検出器２１２、および電圧調整器２０８にも連結される。ウォッチドッグタイマ２２２は、電力スーパーバイザ２１０が電力ダウンモードで動作しているとき、電力スーパーバイザ２１０への目覚まし信号を提供する。チャージャ検出器２１２が入力（ＢＡＴＴ）に連結され、チャージャが接続されたときを検出し、電力スーパーバイザ２１０にそのようなイベントを知らせ、その結果電力スーパーバイザ２１０は、充電のための適切なモードを開始し得る。電圧調整器２０８は、電力スーパーバイザ２１０に、調整された電圧Ｖ_Ｒｅｇを提供する。

（組み合わせリニア／ステップアップ電圧調整器）
図３は、図２に示されるバッテリ管理システム１３０において使用される例示的な組み合わせリニア／ステップアップ電圧調整器３００のブロック図である。電圧調整器３００は、入力電圧Ｖ_ｆｅｔを受信し、バッテリ管理システム１３０およびバッテリ管理システム１３０に連結された外部回路による使用のため、調整された出力電圧Ｖ_ＲＥＧを提供する。Ｖ_ｆｅｔは、バッテリ管理システム１３０に対して入力された電力であり、トランジスタ１１０、１１２を介して、電池セル１２０または外部チャージャ１０４のいずれかによって提供される。今日の半導体は通常、約２〜５ボルトの範囲の電源で稼働するので、例えば約８．４ボルトまでを供給する電池セルは、バッテリ管理システム１３０に直接供給することができない。電圧調整器３００は、電池セル電圧を調整し、オンチップ論理、低電圧Ｉ／Ｏラインおよびアナログ回路（例えば、約３．３ボルト）に対して適切なレベルにまで下げる。

電圧調整器３００は、ステップアップ電圧調整器３０４およびリニア電圧調整器３０６を含む。一部の実装において、ステップアップ電圧調整器３０４とリニア電圧調整器３０６とのうちの１つだけが、一時期に有効とされ得る。コントローラ３０２は、ライン３１８、３２０で有効化信号を、電圧調整器３０６および３０４にそれぞれ提供する。図６に関して記述されるように、有効化信号３１８、３２０は、電圧調整器３０６、３０４のうちのどれが有効とされるか、無効とされるかを決定する。

図６に関して記述されるように、一部の実装において、短絡が生じるとき、電圧調整器３００は、入力電圧（Ｖ_ｆｅｔ）が特定の閾値レベルよりも下に低下したことを検出する。電圧レベルがあまりにも大きく低下する場合、電圧調整器３００は、調整された電圧を提供することを止める。電圧調整器３００の出力が、エネルギー格納デバイス３０８（例えば大きな蓄積コンデンサ）に連結され、エネルギー格納デバイス３０８は、正常な動作の間、電圧リプルを除去し、大きな電流スパイクを供給するために使用される。しかしながら、短絡イベントの間、エネルギー格納デバイス３０８における残りの電力は電圧調整器３００に代わって、バッテリ管理システム１３０に電力を供給するために使用され得る（たとえば、電圧調整器３００がもはや、調整された電圧を提供していない場合）。エネルギー格納デバイス３０８が、バッテリ管理システム１３０に供給する間（例えば、短絡イベントの間）、エネルギー格納デバイス３０８は、バッテリシステムに対する電流供給要求を満たすような大きさ（例えば１〜１０μＦ）とされ得る。エネルギー格納デバイス３０８が、何らかの理由で、必要とされる電流を供給することができない場合、バッテリ管理システム１３０が、それ自体をリセットし、安全かつ動作可能な抑制が満たされることを保証するように構成され得る。

（リニア電圧調整器）
図４は、図３に示される組み合わせ電圧調整器３００において使用される例示的なリニア電圧調整器３０６のブロック図である。一部の実装において、リニア電圧調整器３０６は、誤差増幅器４０２、スイッチ４０４（Ｍ１）、４０５（Ｍ３）、４０６（Ｍ４）および４０８（Ｍ２）、抵抗ネットワーク４１０および蓄積コンデンサ４１２を含む。誤差増幅器４０２の非反転入力は、ライン３１２で安定した電圧基準（例えば、電圧基準２２０）を受信する。誤差増幅器４０２（例えば、差動増幅器）は、安定した電圧基準を抵抗ネットワーク４１０によって提供されたフィードバック電圧Ｖ_ｆｂと比較し、誤差電圧を出力する。一部の実装において、抵抗ネットワーク４１０は、抵抗器Ｒ１およびＲ２を含む分圧器であり、この分圧器は、スイッチ４０６（Ｍ４）の出力において電圧の何割かを取り、それを誤差増幅器４０２の反転入力に供給する。

誤差増幅器４０２の出力は、スイッチ４０４（Ｍ１）（例えば、ＰＦＥＴ）に入力され、スイッチ４０４は、スイッチ４０５（Ｍ３）および４０８（Ｍ２）から構成された電流ミラー構成に連結される。電流ミラー構成のスイッチ４０８（Ｍ２）を通る電流は、スイッチ４０５（Ｍ３）においてミラーされる。スイッチ４０６（Ｍ４）の入力は、出力スイッチ４０５（Ｍ３）に連結される。有効化信号３１８は、例えば、モード選択論理（図６）によって提供され、リニア調整器３０６（例えば、有効／無効スイッチ４０６（Ｍ４））の出力を有効／無効にする。スイッチ４０６（Ｍ４）の出力は、蓄積コンデンサ４１２および負荷（ＲＬＯＡＤ）に連結される。

図６に関して記述されるように、図４に示される構成で、電圧調整器３００は、供給電圧Ｖ_ｉｎ（Ｖ_ｆｅｔ）が、所定の閾値電圧レベルより下に降下したことを検出することによって短絡を検出し得る。閾値電圧レベルは、単一のセルおよび複数のセルの動作に対して異なり得る。短絡が検出されるとき、外部トランジスタ１１０、１１２は、電圧調整器３００を入力電圧Ｖ_ｉｎ（Ｖ_ｆｅｔ）から切り離すために無効とされ得る。一部の実装において、外部トランジスタ１１０、１１２は、時間遅延（例えば、短い、または長い遅延）の後、無効とされ得る。時間遅延は、デバイス１０２（例えば、カメラとカムコーダとでは異なる）に基づいてプログラムされ得る。短絡状態において、電池セル１２０は、低い電位に引き下げられ得、従って、短絡状態は、図３に示されるエネルギー格納デバイス３０８を含む、利用可能なすべての電源から電力を求める。理想的には、スイッチ４０５（Ｍ３）は、エネルギー格納デバイス３０８が、低電位Ｖ_ｉｎ（Ｖ_ｆｅｔ）入力を通ってドレインすることを妨げる。しかしながら、スイッチ４０５（Ｍ３）が、従来のＰＦＥＴで実装される場合、電流は、ＰＦＥＴデバイスに固有である寄生ダイオードを介して、エネルギー格納デバイス３０８からドレインし得る。この電流漏れを防ぐために、スイッチ４０６（Ｍ４）は、別のＰＦＥＴデバイスで実装され得、スイッチ４０５（Ｍ３）と逆に連結され得、その結果スイッチ４０６（Ｍ４）に固有の寄生ダイオードとスイッチ４０５（Ｍ３）に固有の寄生ダイオードとは、導電方向が反対である。例えば、スイッチ４０５（Ｍ３）および４０６（Ｍ４）はそれぞれの寄生ダイオードが互いから離れる向きに指向するソース−ソースに接続され得る。一部の実装において、スイッチ４０６（Ｍ４）は、図３に示されるコントローラ３０２によって提供される信号ライン３１８によって、短絡状態の間に、無効とされ得る。

他の実装において、スイッチ４０５（Ｍ３）は、異なるプロセス技術を使用して作成され、寄生ダイオードの望ましくない電流ドレイン特性を低減し得る。あるいは、リニア調整器３０６を無効にすることを保証するためには、スイッチ４０５（Ｍ３）のバルクは、スイッチ４０６（Ｍ４）を必要としないようにするために切り替えられ得る。

（ステップアップ電圧調整器）
図５は、図３に示される組み合わせ電圧調整器３００において使用される例示的なステップアップ電圧調整器回路３０４のブロック図である。ステップアップ電圧調整器回路３０４は、誤差増幅器５０２、スイッチ５０４（Ｍ１）、５０６（Ｍ２）および５０８（Ｍ３）、充電ポンプ５１０、抵抗ネットワーク５１２ならびに蓄積コンデンサ５１４を含む。ステップアップ電圧調整器回路３０４は、電圧入力よりも高い電圧出力を提供し得るという点で、リニア電圧調整器３０６とは異なる。図３に示されるように、このステップアップ電圧能力は、充電ポンプ５１０、およびステップアップ電圧調整器３０４に連結された「フライ」コンデンサ３１０（例えば、２２０ｎＦ）によって提供される。

誤差増幅器５０２（例えば差動増幅器）の非反転入力は、安定した基準電圧（例えば、図２に示される電圧基準２２０）に連結される。誤差増幅器５０２の反転入力は、抵抗ネットワーク５１２に連結され、抵抗ネットワーク５１２は、充電ポンプ５１０の出力の何割かを提供する。一部の実装において、抵抗ネットワーク５１２は、抵抗器Ｒ１およびＲ２から構成された分圧器である。充電ポンプ５１０の出力（Ｖ_Ｒｅｇ）は、出力電圧を平滑にするための蓄積コンデンサ５１４に連結される。誤差増幅器５０２は、その非反転および反転入力の比較に基づいて、誤差電圧を提供する。誤差電圧は、スイッチ５０４（Ｍ１）の入力に提供され、スイッチ５０４（Ｍ１）は、スイッチ５０６（Ｍ２）および５０８（Ｍ３）から構成された電流−ミラー構成に連結される。電流−ミラー構成は、入力電圧Ｖ_ｃｐを充電ポンプ５１０に提供し、入力電圧Ｖ_ｃｐは、所望の電圧にステップアップされ、調整された電圧Ｖ_Ｒｅｇを提供するために蓄積コンデンサ５１４に入力される。

リニア電圧調整器３０６とは対照的に、スイッチ５０８（Ｍ３）における寄生ダイオード効果は、ライン３２２のクロック信号を止めるだけで対処され得る。充電ポンプ５１０が止められる場合であって、入力電圧Ｖ_ｉｎ（Ｖ_ＲＥＦ）がバッテリ保護イベントの間、低下した場合、電流は、充電ポンプ５１０を介して、エネルギー格納デバイス（例えば、蓄積コンデンサ５１４）からドレインされることはあり得ない。

（モード選択論理）
図６は、図３に示される電圧調整器３００のコントローラ３０２において使用される例示的なモード選択論理６００のブロック図である。一部の実装において、電圧調整器３００は、４つのモード：リニア調整モード、組み合わせモード（すなわち、リニアとステップアップとの両方）、ステップアップ調整モード、および短絡保護モードで、動作し得る。複数のセル電池を適用する一部の実装においては、リニア電圧調整モードが選択される（すなわち、Ｖ_ＲＥＧを提供するために、リニア電圧調整器３０６だけが使用される）。単一セル電池を適用する一部の実装においては、組み合わせモードが選択される（すなわち、リニア電圧調整器３０６とステップアップ電圧調整器３０４との両方が、一度に１つの電圧を調整する）。他の調整モードが可能である。

（複数のセル電池の適用）
複数のセル電池の一適用において、Ｖ_ｆｅｔが、比較器６０２の短絡検出レベルより上である場合（例えば、約３．２〜３．３ボルト（立下がり／立上がり））、リニア電圧調整器３０６は有効とされ、バッテリ管理システム１３０は、リニアモードで動作する。さらに詳細には、比較器６０２の出力は高、インバータ６０４の出力は低、かつインバータ６０６の出力は高、それによってリニア電圧調整器３０６を有効にする。インバータ６０６の出力は、図３に示されるライン３１８に適用されたリニア＿有効化信号である。この信号が高の場合、リニア電圧調整器４００が有効とされる。

Ｖ_ｆｅｔが、比較器６０２の短絡検出レベルより下に下がる場合、短絡保護イベントが生じている。図３に関して記述されるように、短絡保護イベントの間、リニア電圧調整器３０６は、Ｖ_ｆｅｔから切り離され、電圧調整器３００の出力に連結されたエネルギー格納デバイス３０８が、バッテリ管理システム１３０に電力を提供する。さらに詳細には、比較器６０２の出力が低になり、インバータ６０４の出力が高になり、かつインバータ６０６の出力が低になり、リニア電圧調整器３０６を無効にする。

この複数のセルの適用に対して、Ｌｉｎｅａｒ＿Ｏｎｌｙ＿Ｍｏｄｅ信号が、短絡回路保護モードの間、ステップアップ電圧調整器３０４を有効にすることを妨げることに留意されたい。さらに詳細には、リニアモードだけが使用されるこの複数のセルの適用において、Ｌｉｎｅａｒ＿Ｏｎｌｙ＿Ｍｏｄｅ信号３２４は高、インバータ６１０の出力は低、ＡＮＤゲート６１２の出力を低となるように強制し、ステップアップ電圧調整器３０４を無効にする。ＡＮＤゲート６１２の出力は、図３に示されるセット＿アップ＿有効化信号３２０であることに留意されたい。

（単一のセル電池の適用）
既に述べられたように、単一のセル電池の適用において、Ｖ_ｆｅｔが、比較器６０２の短絡検出レベルより上である場合、リニア電圧調整器３０６が有効とされる。Ｖ_ｆｅｔが、比較器６０２に対する短絡検出レベルよりも下に下がるが、比較器６０８に対する短絡検出レベルの上に留まる場合（例えば、約１．７〜１．８ボルト（立下り／立上がり））、リニア電圧調整器３０６は無効とされ、ステップアップ電圧調整器３０４が有効とされる。さらに詳細には、比較器６０８の出力が高、インバータ６０４の出力が高、かつインバータ６１０の出力が高である。図３に示されるように、ＡＮＤゲート６１２への３つすべての入力が高であるので、ライン３２０のセット＿アップ＿有効化信号は高であり、この結果ステップアップ電圧調整器３０４が有効とされる。リニア電圧調整器３０６は無効とされる。なぜならば、インバータ６０６の出力が低である（すなわち、リニア＿有効化信号３１８が低）からであることに留意されたい。

Ｖ_ｆｅｔが、この単一のセル電池の適用に対する短絡検出レベルより下に下がり続ける場合、リニア電圧調整器３０６は無効とされたままであり、ステップアップ電圧調整器３０４も無効とされる。リニア電圧調節器３０６とステップアップ電圧調整器３０４との両方の無効化は、電圧調整器３００が、チップ２０２に調整された電圧を供給することを効果的に止める。電圧調整器３００がもはや、バッテリ管理システム１３０に調整された電圧を供給していないとき、電圧調整器３００の出力に連結されたエネルギー格納デバイス３０８が、バッテリ管理システム１３０に電力を供給し得る。

（バッテリ保護プロセス）
図７は、例示的なバッテリ保護プロセス７００の流れ図である。プロセス７００のステップは、何らかの特定の順序で生じる必要はなく、ステップのうちの少なくとも幾つかは、同時に生じ得る。

プロセス７００は、バッテリ保護イベント（７０２）に対するバッテリ電圧および充電／放電電流を監視することから始まる。図２に関して記述されたように、これは、バッテリ保護回路２０４および電流感知抵抗器Ｒを使用して達成され得る。プロセス７００は、バッテリ保護イベント（７０４）を検出し、これに応答して、電池セルが電圧調整器（７０６）から切り離されるようにする。バッテリ保護イベントの例は、放電の間の大きな電圧低下、放電の間の短絡ならびに充電および放電の間の過電流、を含むが、これらに限定されない。バッテリ検出ステップ（７０４）は、バッテリ保護イベントの予備的な表示を提供することに留意されたい。

短絡状態の間、複数の電池セルの適用における各電池セルは、１ボルトの低さまで低下し得る。バッテリシステムが、単一のセルの適用を支持しなくてはならない場合、そのような電圧は低すぎる。図４〜図６に関して記述されるように、これらの保護イベントに対して、電圧調整器は、それ自体を電池セルから切り離し、エネルギー格納デバイスが入力電圧ラインを通って電圧をドレインすることを妨げ得る。一部の実装において、バッテリ保護が達成される場合、バッテリ保護回路は、バッテリ保護割り込みをプロセッサ（例えば、プロセッサ２０２）に送信し、動作（７０８）の低電力モードを有効にし得る。所定の時間（７１２）（例えば、５ミリ秒）の後、バッテリ保護イベントがなおも活性である場合、電池セルは、デバイスまたはチャージャから切り離され、プロセッサは、バッテリ保護イベント（７１８）について通知される。所定の時間（７１２）が過ぎる前に、
バッテリ保護イベントがもはや有効ではないか、または除去される場合、プロセッサは、通知を受け、正常な動作が再開される（７１）。

上述の実装は単なる例示であり、多くの変更が、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなくなされ得ることは、当業者によって理解される。従って、この発明の真の精神および範囲内にあるすべてのそのような変更および修正を網羅することが添付された請求項によって意図されている。

図１Ａは、例示的なバッテリパックのブロック図である。 図１Ｂは、図１Ａのバッテリパックのより詳細な概略図である。 図２は、例示的なバッテリチップのブロック図である。 図３は、図２に示されたバッテリチップにおいて使用されるリニアおよびステップアップ電圧調整器の例示的な組み合わせのブロック図である。 図４は、図３に示される組み合わせ電圧調整器において使用される例示的なリニア電圧調整器のブロック図である。 図５は、図３に示される組み合わせ電圧調整器において使用される例示的なセットアップ電圧調整器のブロック図である。 図６は、図３に示される電圧調整器において使用される例示的なモード選択論理のブロック図である。 図７は、例示的なバッテリ保護プロセスの流れ図である。

Claims (17)

1. バッテリシステムであって、
   電池セルと、
   該電池セルの電圧と、複数のバッテリ保護イベントに関連する充電／放電電流とを監視し検出するために該電池セルに連結されたバッテリ保護回路と、
   前記バッテリ保護イベントの１つが生じたかどうかを決定すると共に対応する動作を実行するために、該バッテリ保護回路に連結されたプロセッサと、を備え、前記対応する動作は、前記バッテリシステムの複数の低電力消費モードの１つに変更することを含み、電力スーパーバイザが、前記複数の低電力消費モードを管理するために前記プロセッサに接続されており、前記バッテリシステムは、更に、
   該電池セルおよび該プロセッサに連結された電圧調整器回路であって、該電圧調整器回路は、該プロセッサに電力を提供するように構成可能であり、前記電圧調整器回路は、ステップアップ電圧調整器とリニア電圧調整器に接続される電圧調整器コントローラ回路を含み、前記電圧調整器コントローラ回路は、前記ステップアップ電圧調整器と前記リニア電圧調整器を使用可能及び使用不能にするように動作可能であり、前記電圧調整器コントローラ回路は、前記電圧調整器回路を、リニア調整器モード、ステップ調整器モード、組み合わせモード及び保護モードのうちの１つにするように動作可能である、電圧調整器回路と、
   該電圧調整器に連結されたエネルギー格納デバイスであって、前記電圧調整器回路の外部にあり、該バッテリ保護イベントの間、該プロセッサに電力を提供するように構成可能である、エネルギー格納デバイスと、
   該エネルギー格納デバイスと該電池セルとの間に連結されたスイッチであって、該スイッチは、該バッテリ保護イベントの間、該電池セルから該エネルギー格納デバイスを選択的に切り離すように構成可能であり、前記電圧調整器回路に含まれている、スイッチと
   を備えている、バッテリシステム。
2. 前記複数のバッテリ保護イベントは、放電の間の短絡と充電および放電の間の過電流とを含む、請求項１に記載のシステム。
3. 前記エネルギー格納デバイスは、コンデンサである、請求項１に記載のシステム。
4. 前記スイッチは、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）である、請求項１に記載のシステム。
5. バッテリシステムに対する集積回路であって、
   電池セルに連結されるように適合されたバッテリ保護回路であって、該電池セルの電圧と、複数のバッテリ保護イベントに関連する充電／放電電流とを監視し検出するためのバッテリ保護回路と、
   前記バッテリ保護イベントの１つが生じたかどうかを決定すると共に対応する動作を実行するために、該バッテリ保護回路に連結されたプロセッサと、を備え、前記対応する動作は、前記バッテリシステムの複数の低電力消費モードの１つに変更することを含み、電力スーパーバイザが、前記複数の低電力消費モードを管理するために前記プロセッサに接続されており、前記集積回路は、更に、
   該プロセッサに連結され、該プロセッサに電力を提供するように構成可能である電圧調整器回路であって、該電圧調整器回路は、ステップアップ電圧調整器とリニア電圧調整器に接続される電圧調整器コントローラ回路を含み、前記電圧調整器コントローラ回路は、前記ステップアップ電圧調整器と前記リニア電圧調整器を使用可能及び使用不能にするように動作可能であり、前記電圧調整器コントローラ回路は、前記電圧調整器回路を、リニア調整器モード、ステップ調整器モード、組み合わせモード及び保護モードのうちの１つにするように動作可能である電圧調整器回路と、
   該電圧調整器に連結されたエネルギー格納デバイスであって、前記電圧調整器回路の外部にあり、該バッテリ保護イベントの間、該プロセッサに電力を提供するように構成可能である、エネルギー格納デバイスと、
   該エネルギー格納デバイスと該電池セルとの間に連結されたスイッチであって、該スイッチは、該バッテリ保護イベントの間、該電池セルから該エネルギー格納デバイスを切り離すように構成可能であり、前記電圧調整器回路に含まれている、スイッチと
   を備えている、集積回路。
6. 前記複数のバッテリ保護イベントは、放電の間の短絡と充電および放電の間の過電流とを含む、請求項５に記載のシステム。
7. 前記エネルギー格納デバイスは、コンデンサである、請求項５に記載のシステム。
8. バッテリ保護の方法であって、
   バッテリシステムにおいて、電圧調整器回路からプロセッサへ電力を提供することであって、該電圧調整器回路は、電池セルに連結され、該電池セルから受取った電圧を調整し、該バッテリシステムに電力を提供する、ことを含み、
   前記電圧調整器回路は、ステップアップ電圧調整器とリニア電圧調整器に接続される電圧調整器コントローラ回路を含み、前記電圧調整器コントローラ回路は、前記ステップアップ電圧調整器と前記リニア電圧調整器を使用可能及び使用不能にするように動作可能であり、前記電圧調整器コントローラ回路は、前記電圧調整器回路を、リニア調整器モード、ステップ調整器モード、組み合わせモード及び保護モードのうちの１つにするように動作可能であり、更に、
   前記電池セルの電圧と、バッテリ保護イベントに関連する充電／放電電流とを監視し検出するために前記電池セルに連結されたバッテリ保護回路からバッテリ保護イベントを示す信号を受信することと、
   該バッテリ保護イベントの間、
   該電圧調整器回路を該電池セルから選択的に切り離すことと、
   該電圧調整器回路に連結されたエネルギー格納デバイスから該プロセッサに電力を提供することと
   を包含し、
   前記エネルギー格納デバイスは、前記電圧調整器回路に連結されており、前記エネルギー格納デバイスと前記電池セルの間に連結されたスイッチで前記電池セルから分離されている方法。
9. 前記バッテリ保護イベントの間、前記エネルギー格納デバイスを前記電池セルから切り離すことをさらに包含する、請求項８に記載の方法。
10. 前記プロセッサに割り込み信号を出すことと、
    該割り込み信号に応答して、該プロセッサの電力モードを変更することと
    をさらに包含する、請求項８に記載の方法。
11. 前記電力モードを変更することは、低電力消費モードに変えることを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記電力モードを変更することは、該電力モードを、アイドルと電力節約と電力ダウンと電力オフとを含む複数の電力モードから１つの電力モードに変更することを含む、請求項１０に記載の方法。
13. バッテリシステムのための集積回路であって、
    電池セルに連結されるように適合されたバッテリ保護回路であって、該電池セルの電圧と、複数のバッテリ保護イベントに関連する充電／放電電流とを監視し検出するためのバッテリ保護回路と、
    前記バッテリ保護イベントの１つが生じたかどうかを決定すると共に対応する動作を実行するために、該バッテリ保護回路に連結され、該バッテリ保護回路から信号を受信するように構成可能であるプロセッサと、を備え、前記対応する動作は、前記バッテリシステムの複数の低電力消費モードの１つに変更することを含み、電力スーパーバイザが、前記複数の低電力消費モードを管理するために前記プロセッサに接続されており、前記集積回路は、更に、
    該プロセッサに連結され、バッテリ保護イベント以外の間、該プロセッサに電力を提供するように構成可能である電圧調整器回路であって、該電圧調整器回路は、ステップアップ電圧調整器とリニア電圧調整器に接続される電圧調整器コントローラ回路を含み、前記電圧調整器コントローラ回路は、前記ステップアップ電圧調整器と前記リニア電圧調整器を使用可能及び使用不能にするように動作可能であり、前記電圧調整器コントローラ回路は、前記電圧調整器回路を、リニア調整器モード、ステップ調整器モード、組み合わせモード及び保護モードのうちの１つにするように動作可能である電圧調整器回路と、
    該電圧調整器に連結され、前記電圧調整器回路の外部にあり、該バッテリ保護イベントの間、電力を該プロセッサに提供するように構成可能である、エネルギー格納デバイスと
    を備えている、集積回路。
14. 前記バッテリ保護回路は、バッテリ保護イベントの検出の際、前記プロセッサに割り込み信号を出し、該プロセッサは、該割り込み信号に応答して低電力消費モードに変わる、請求項１３に記載の集積回路。
15. 前記エネルギー格納デバイスと前記バッテリセルとの間で連結されたスイッチであって、該スイッチは、前記バッテリ保護イベントの間、前記電池セルから該エネルギー格納デバイスを切り離すように構成可能である、スイッチをさらに備えている、請求項１３に記載の集積回路。
16. 前記複数のバッテリ保護イベントは、放電の間の短絡と充電および放電の間の過電流とを含む、請求項１３に記載の集積回路。
17. バッテリ保護の方法であって、
    電池セルの電圧と、バッテリ保護イベントに関連する充電／放電電流とを監視し検出するために前記電池セルに連結されたバッテリ保護回路からバッテリ保護イベントを示す信号を受信することと、
    プロセッサに割り込み信号を提供することと、を備え、前記プロセッサは、前記バッテリ保護イベントの１つが生じたかどうかを決定すると共に対応する動作を実行するために、前記バッテリ保護回路に連結され、前記対応する動作は、バッテリシステムの複数の低電力消費モードの１つに変更することを含み、
    前記方法は、更に、
    該割り込み信号に応答して、前記対応する動作を実行することと、
    電圧調整器から前記プロセッサに電力を提供することとを含み、該電圧調整器は、電池セルに連結され、該電池セルから受取った電圧を調整してバッテリ管理システムに電力を提供し、該電圧調整器は、前記バッテリ保護イベントの間、エネルギー格納デバイスを該プロセッサに切り替えるように構成可能であるスイッチを含み、前記電圧調整器は、ステップアップ電圧調整器とリニア電圧調整器に接続される電圧調整器コントローラ回路を含み、前記電圧調整器コントローラ回路は、前記ステップアップ電圧調整器と前記リニア電圧調整器を使用可能及び使用不能にするように動作可能であり、前記電圧調整器コントローラ回路は、前記電圧調整器を、リニア調整器モード、ステップ調整器モード、組み合わせモード及び保護モードのうちの１つにするように動作可能である、方法。

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