KR100391268B1

KR100391268B1 - 배터리 관리 보호회로 및 그 보호방법과 배터리 매니저

Info

Publication number: KR100391268B1
Application number: KR10-2000-7010402A
Authority: KR
Inventors: 조셉 에이치. 콜레스; 진-크리스토프 버취톨드; 맥스 에이. 차일드
Original assignee: 코넥스안트 시스템스, 인코퍼레이티드
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2003-07-12
Also published as: CA2323553A1; DE69903927D1; EP1064710B1; WO1999049551A1; US5949218A; DE69903927T2; KR20010042058A; AU3002599A; EP1064710A1; JP2002508646A; JP3361322B2

Abstract

리튬이온 배터리의 전류전위에 기초하여 배터리 충전기와 리튬이온 배터리 사이의 관계를 관리하기 위해 보호회로와 그에 대응하는 방법이 제공된다. 장치는 리튬이온 배터리의 전위가 동작범위 이내로 유지되고 배터리 수명과 성능이 최적화되도록 배터리 충전기와 리튬이온 배터리 사이의 관계를 관리한다. 보호회로는 리튬이온 배터리와 배터리 충전기에 접속되며, 리튬이온 배터리의 전류전위가 동작범위 내에 있을 때 배터리 충전기가 리튬이온 배터리를 충전하도록 하고 리튬이온 배터리를 방전하도록 하는 스위치로서 작용하는 제 1 FET를 포함한다. 스위치로서 작용하는 제 2 FET는 제 1 FET와 병렬로 접속되며, 리튬이온 배터리의 전류 전위가 동작범위보다 클 때 배터리 충전기에 의한 리튬이온 배터리의 충전을 제한하고, 스위치로서 작용하는 제 3 FET는 제 1 및 제 2 FET와 병렬로 접속되고, 리튬이온 배터리의 전류전위가 동작범위보다 작을 때 리튬이온 배터리의 방전을 제한한다.

Description

배터리 관리 보호회로 및 그 보호방법과 배터리 매니저{BATTERY MANAGEMENT PROTECTION CIRCUIT AND THEREOF PROTECTING METHOD AND BATTERY MANAGER}

휴대형으로 이용가능한 전자장치의 수는 수년간 계속하여 증가되어 왔다. 이들 휴대형 장치로는 셀룰러 폰, 라디오, 페이저(pager), 녹음기 등이 있다. 휴대성을 제공하기 위해 이들 전자장치는 일반적으로 재충전 배터리를 이용하여 동작하도록 구성되어 있다. 다양한 배터리 기술이 이용되어 왔지만 리튬 이온 배터리는 바람직한 재충전 셀(rechargeable cell)을 만들 수 있게 하는 특징을 갖는다.

리튬이온 배터리는 높은 에너지 밀도, 저중량 및 작은 크기를 갖는다는데 이점이 있다. 그러나 이들 특징은 휴대형 기기에 이점이 있다는 것을 알 수 있으나, 이 기술을 효과적으로 이용하기 위해서는 리튬이온 셀의 고유한 동작 요구조건에 대해 언급하지 않으면 안된다. 특히, 최적의 배터리 수명과 성능을 달성하기 위해서는 리튬 이온 배터리의 전위는 하위 임계전압과 상위 임계전압으로 규정된 동작범위 이내로 유지되어야만 한다. 이러한 동작범위는 배터리 성능뿐 아니라 수명을 연장하는데 매우 중요하기 때문에 원하는 범위 내로 배터리 전위잔량을 보증하기위해서는 이중의 보호가 이용되어야만 한다. 일반적으로 이중의 보호는 배터리 충전기에 포함된 보호회로와 배터리의 일체부로서 형성된 배터리 매니저에 의해 달성된다. 종래기술의 배터리 매니저(20)의 예를 도 1에 도시한다.

도 1을 참조하면, 배터리 매니저(20)는 배터리(22)의 전위를 수동적(passive)으로 감시하는 제어기(24)를 구비함을 알 수 있다. 이러한 측정값에 기초하여 제 1 n채널 개량 FET(Field Effect Transistor)(28)의 제 1 게이트(26)와 제 1 FET(28)과 직렬로 배치된 제 2 n채널 개량 FET(32)의 제 2 게이트(30)에 의해 전압이 수신된다. FET(28, 32)는 FET 게이트(26, 30)에 공급되는 전압이 충전기(34)로부터 배터리(22)로 흐르도록 구성되며, 배터리(22)로부터 부하(36)(즉, 셀룰러 폰)로 흐르는 전류는 배터리(22)의 전압이 상위 임계전압과 하위 임계전압 사이를 유지하도록 조정된다.

동작중에 배터리(22)의 전압이 상위 임계값과 하위 임계값 사이에 있으면 제 1 게이트(26)와 제 2 게이트(30)에는 전압이 인가된다. 따라서 제 1 FET(28)와 제 2 FET(32)는 활성화되고, 배터리(22)는 셀룰러 폰(36)과 충전기(34)에 접속된다. 이러한 방식으로 배터리(22)가 충전기(34)를 이용할 수 있거나 또는 충전기가 이용될 수 없더라도 셀룰러 폰이 배터리(22)를 이용할 수 있다. 그러나 만약 배터리(22)가 상위 임계값 또는 하위 임계값에 도달하면 제 1 게이트(26) 또는 제 2 게이트(30)에 대한 전압의 인가가 중단되므로 전류가 제한되어 배터리의 충전 또는 방전이 종료된다.

2개의 FET(28, 32)는 제 2 다이오드(40)에 대하여 극성이 반대인 제 1 다이오드(38)와 연결되어 전류를 제한한다. 만약 배터리(22)의 전압이 상위 임계값에 근접(또는 도달)하면 제 2 게이트(30)에는 전압이 인가되지 않게 되고 제 2 다이오드(40)로 전류가 흐르게 된다. 이에 따라 충전기(34)로부터 배터리(22)로 흐르는 전류의 흐름이 종료되고 필요에 따라 장치를 동작시킬 수 있도록 전류가 배터리(22)로부터 셀룰러 폰(36)으로만 흐르게 된다(즉, 충전이 중단되고 배터리는 셀룰러 폰에 이용될 수 있게 된다).

반대로 배터리(22)의 전압이 하위 임계값에 근접(또는 도달)하게 되면 제 1 게이트(26)에는 전압이 인가되지 않고 제 1 다이오드(38)로 전류가 흐르게 된다. 결국 배터리(22)로부터 셀룰러 폰(36)으로 흐르는 전류는 중단될 것이나, 배터리(22)는 충전기(34)를 이용할 수 있게 된다(즉, 셀룰러 폰(36)이 배터리를 전원으로서 이용할 수 없는 동안 배터리를 충전할 수 있다). 이러한 구성은 배터리의 방전과 충전을 적절하게 제어하여 배터리 전위를 원하는 범위 내로 유지하지만 상당한 문제점이 존재한다.

본 발명에 앞서 별도의 장치를 이용하여 배터리 매니저를 제조하였다. 이렇게 하는 이유는 주로 FET 분리조건 때문인데, 이는 다수의 FET가 동일한 기판에 포함될 때 바람직하지 못한 누설이 발생할 수 있기 때문이다. 그러나 별도의 장치를 사용하면 제조비용이 상당히 증가하고 장치가 복잡하게 된다. 더욱이, 배터리로부터 부하 또는 충전기로부터 배터리로의 전류전송에 있어서 과도한 전력의 낭비를 피하기 위해서는 충전기와 부하 사이의 경로저항이 작은 것이 바람직하기 때문에 최소 경로저항(즉, 50mΩ)이 달성될 수 있도록 큰 영역의 트랜지스터를 직렬로 조합할 필요가 있다. 그러나 큰 영역을 포함하는 FET는 제조비용을 증가시키는 경향이 있고, 또한 패키지 크기를 최소로 하기 위한 노력을 제한하는 경향이 있다.

따라서 비용면에서 효과적으로 배터리 전압을 특정 전압범위 내로 유지하면서도 트랜지스터의 누설, 전력 소모 및 소자 크기에 관심을 둔 개선된 배터리 매니저가 요구된다.

본 발명은 배터리 충전 및 방전의 관리에 관한 것으로, 특히 최적의 배터리 수명과 성능이 얻어지도록 적절한 충전 및 방전을 제공하는 배터리 관리 보호회로 및 그 보호방법 및 배터리 매니저에 관한 것이다.

본 발명의 다른 이점은 다음의 상세한 설명과 첨부도면에 대한 참조로부터더욱 분명해 질 것이다.

도 1은 종래기술의 배터리 관리시스템의 개략도이다.

도 2는 배터리와 일체로 형성된 배터리 매니저를 갖는 휴대형 전자장치의 도면이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 보호회로를 포함하는 도 2의 배터리 관리시스템의 추가적인 상세부를 도시한 개략도이다.

도 4는 상위 임계값과 하위 임계값에 의해 규정된 리튬이온의 동작범위도이다.

도 5는 단일 기판에 일체로 형성된 본 발명의 보호회로의 단면도이다.

본 발명은 배터리의 전류 전위에 기초한 충전기와 배터리 사이의 관계를 관리하기 위한 배터리 관리 보호회로 및 그 보호방법 및 배터리 매니저를 제공한다. 본 발명의 배터리 관리 보호회로는 배터리의 전위를 동작범위 이내로 유지하고 과충전과 미충전의 회피에 따라 배터리 수명과 성능을 최적화할 수 있도록 충전기와 배터리 사이의 관계를 관리한다. 본 발명의 배터리 관리 보호회로는 배터리에 접속된 제 1 마이크로 전자스위치를 포함하며, 이 전자스위치는 충전기가 배터리를 충전하게 해주고 배터리의 전류 전위가 동작범위 내에 있을 때 배터리가 방전되도록 해준다. 제 1 마이크로 전자스위치와 병렬로 접속된 제 2 마이크로 전자스위치는 배터리의 전류전위가 동작범위보다 클 때 충전기에 의해 배터리의 충전을 제한하며, 제 1 및 제 2 마이크로 전자스위치와 병렬로 접속된 제 3 마이크로 전자스위치는 배터리의 전류전위가 동작범위보다 작을 때 배터리의 방전을 제한한다.

본 발명의 추가적인 이점과 특징은 첨부도면과 관련한 다음의 상세한 설명과 청구범위를 통해 더욱 분명해질 것이다.

다음의 바람직한 실시예에 대한 설명은 특징에 있어서 전형적인 것으로 본 발명이나 그 응용 또는 사용을 제한할 의도가 있는 것은 아니다.

도 2에는 리튬이온 배터리(54)와 일체로 형성된 배터리 매니저(50)를 갖는 휴대형 전자장치(70)가 도시되어 있다. 재충전 배터리의 과도한 충전이나 방전을 방지하기 위해 배터리 전압을 검출하여 주어진 값 이하로 전압강하가 일어나거나 전압상승이 일어날 때 배터리의 충전 또는 방전을 차단하는 방법을 이용하고 있다. 본 발명을 이해하는데 유용한 배경기술로 예컨대 "재충전 배터리의 과도한 방전을 방지하기 위한 회로"란 명칭의 미국특허 제5,477,124호와, "재충전 배터리 과방전 방지회로"란 명칭의 미국특허 제5,397,974호 및 "리튬이온 배터리용 과전압 차단회로"란 명칭의 미국특허 제5,637,413호가 발표되어 있다.

도 3은 보호회로(51)를 구비한 배터리 매니저(50)의 추가적인 상세부를 보여주는 본 발명의 전형적인 실시예를 나타낸 개략도이다. 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 배터리 매니저(50)는 제어신호가 발생되어 병렬로 바람직하게 접속된 3개의 마이크로 전자스위치에 공급될 때 배터리(54)의 전압을 수동적으로 감시하는 제어기(52)를 포함한다.

이 바람직한 실시예에서, 제어신호는 제 1 FET(58)의 제 1 게이트(56), 제 1 FET(58)와 병렬인 제 2 FET(62)의 제 2 게이트(60), 또는 제 1 FET(58) 및 제 2 FET(62)와 병렬인 제 3 FET(66)의 제 3 게이트(64) 중의 어느 하나에 인가되는 전압이다. 이 전압은 각각의 FET 게이트(56, 60, 64) 중의 어느 하나에 인가되므로 충전기(68)로부터 배터리(54)로 흐르는 전류 및 배터리(54)로부터 부하(70)로 흐르는 전류는 FET(56, 60, 64)의 구성에 의해 조정되고, 따라서 배터리(54)의 전위가 특정 동작범위 내로 유지되어 최적의 배터리 수명과 성능이 얻어진다. 이러한 결과를 달성하기 위해 배터리 매니저(50)는 배터리 전위가 상위 임계값(예컨대, 4.2볼트의 크기)보다 커지지 않고, 하위 임계값(예컨대, 2.5볼트의 크기) 보다 작아지지 않도록 적절한 동작을 취하지 않으면 안된다. 상위 임계값과 하위 임계값에 의해 규정되는 리튬 동작범위의 예는 도 4에 도시하였다.

다음으로 논의될 비용, 크기, 신뢰성 및 부가적인 이점을 고려하면, 마이크로 전자스위치(58, 62, 66)는 p채널 개량 FET인 것이 바람직하다. 스위치 소자로서는 다른 마이크로 전자스위치도 이용될 수 있는 것으로 평가되고 있지만 FET가 광범위하게 이용되고 있으며 이해가 용이하다. 3개의 구성장치가 2개의 구성장치보다 복잡하고 비싸다는 것은 종래의 해결수단에서 제안될 수 있는 것이지만 본 발명에서 3개의 병렬 스위치를 사용하는 것은 배터리 매니저의 복잡성, 비용, 및 크기를 모두 줄이고자 하는 의도임을 이해하는 것이 중요하다.

예시된 실시예에 따라 휴대형 전자장치(70) 또는 부하는 적절하게는 셀룰러 폰이다. 그러나 본 발명이 셀룰러 폰에만 국한되는 것은 아니며 광범위한 전자장치에 응용가능하다는 것을 이해하여야만 한다. 더욱이, 바람직한 실시예는 리튬이온 배터리에 대하여 설명하였으나 본 발명은 유사한 조정을 요구하는 다른 배터리 타입에서도 동일하게 적용할 수 있다.

계속해서 도 3을 참조하면, 배터리(54)의 전압이 상위 임계값과 하위 임계값 사이에 있으면, 제 2 게이트(60)에 전압이 공급되고 제 1 게이트(56)와 제 3 게이트(64)에는 전압이 인가되지 않으므로, 제 2 FET(60)만 활성으로 되고 배터리(54)는 셀룰러 폰(70)과 충전기(68)에 접속된다. 이 상태에서는 배터리(54)가 충전기(68)를 이용할 수 있거나 또는 충전기를 이용할 수 없으면 셀룰러 폰(70)이 배터리(54)를 이용할 수 있다. 그러나 배터리(54)가 상위 임계값과 하위 임계값에 근접하면 제 2 게이트(60)로의 전압 인가는 중단되고, 제 1 게이트(56) 또는 제 3 게이트(64)로 전압이 인가되어 제 1 FET(58) 또는 제 3 FET(66)가 각각 활성화 된다. 이러한 방식으로 활성 FET를 갖는 단일 브랜치와 다이오드로 전류가 흐르게 된다.

만약 배터리(54)의 전압이 상위 임계값에 접근하면, 전압은 제 1 게이트(56)에 인가되어 전류가 제 1 다이오드(72)를 통해 흐르게 된다. 제 1 다이오드(72)의 애노드(71)는 제 1 FET(58)에 접속되고 캐소드(73)는 충전기(68)에 접속된다(도면 참조). 이와 달리 제 1 다이오드(72)의 캐소드(73)가 제 1 FET(58)에 접속되고 애노드(71)가 배터리(54)에 접속될 수도 있다. 이 구성은 충전기(68)로부터 배터리(54)로 흐르는 전류를 상당히 제한할 수 있으며, 필요에 따라 디바이스를 동작시키도록 배터리(54)로부터 셀룰러 폰(36)으로 전류를 흐르게 할 수 있다(즉, 충전이 중단되고 배터리를 셀룰러 폰(70)에 이용할 수 있다).

배터리(54)의 전위가 하위 임계값에 근접하는 경우에는 제 3 게이트(64)에 전압이 인가되나 제 1 및 제 2 게이트(56, 60)에는 전압이 인가되지 않는다. 이러한 방식으로 제 2 다이오드(74)에 전류가 흐르게 된다. 제 2 다이오드(74)는 애노드(75)가 충전기(68)에 접속되고 캐소드(77)가 제 3 FET(66)에 접속되거나(도면 참조), 또는 애노드(75)가 제 3 FET(66)에 접속되고 캐소드(77)가 배터리(54)에 접속될 수도 있다. 따라서 배터리(54)로부터 셀룰러 폰(70)으로 흐르는 전류는 상당히 제한되지만 배터리(54)는 충전기(68)를 이용할 수 있을 것이다(즉, 배터리 충전이 이용가능하고 셀룰러 폰(70)은 배터리를 전원으로서 이용할 수 없다).

보호회로는 상술한 바와 같은 전위의 조정외에도 부하(70)에 단락이 발생하였을 때 그 결과에 미치는 부정적인 영향에 대해 보상해 준다. 단락의 발생은 FET(58, 62, 66)를 통해 흐르는 전류를 감시함으로써 인식된다. 단락조건은 감시되는 전류가 공차를 상당히 벗어나는 경우에 인식된다. 단락조건이 검출되는 경우에는 FET(58, 62, 66)의 3개의 게이트(56, 60, 64)에 전압의 인가가 중단되므로 배터리(54)와 부하(70) 사이의 모든 접속이 달성하기 어려워져, FET가 비활성화되고 부하(70)와 배터리(54) 사이에 개방회로가 형성된다.

전술한 바와 같이, 마이크로 전자스위치(58, 62, 66)는 p채널 개량 FET인 것이 바람직하다. 도 5를 참조하면 예시된 실시예에 따라 3개의 FET(58, 62, 66)가 단일 p마이너스 기판(80)에 일체로 형성된다. p채널 개량 FET는 p마이너스 기판이 이용될 때 각각의 트랜지스터를 분리하여 누설을 최소화할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. n형 디바이스가 p마이너스 기판에 형성되면, 기판은 모든 n형 디바이스에 공통이다. 따라서 n형 디바이스의 각각을 각각이 드레인 및 소스 다이오드를 갖는 것처럼 접지된 p마이너스 기판에 대하여 분리할 수 없다.

FET(58, 62, 66)의 각각이 개개의 n형 웰(82, 84, 86)에 각각 있기 때문에 도 5에 도시된 바와 같이 다수의 p채널 FET에 대한 분리가 이용될 수 있다. 이들 웰의 각각은 어느 것이 보다 큰 전위인지에 따라 드레인 또는 소스 아래의 다이오드에 대해 상이한 레벨을 탐색할 수 있으며 기본적으로 플로팅하게 된다. 단일 n기판 상에 복수의 디바이스를 형성하는 것이 바람직한 경우에는 트랜지스터 사이에 분리를 제공하기 위해 n채널 FET인 것이 바람직하다.

3개의 FET(58, 62, 66)의 병렬 패드 배열은 또한 크기의 감축과 더불어 비용의 절감을 제공해 준다. 그 이유는 제 2 FET(62)만이 배터리(54), 휴대형 장치(70) 및 충전기(69) 사이에 작은 저항성 경로를 제공해주는 영역을 가져야만 하므로 제 1 및 제 3 FET(58, 66)의 실질적인 크기가 감축되었기 때문이다.

상술한 바와 같이, 배터리(54)가 적절한 동작범위에 있으면 제 2 FET(62)는 활성이고 제 1 및 제 3 FET(58, 66)는 비활성이다. 배터리가 원하는 범위 내에 있으면 부하(70)에 의해 배터리의 이용을 극대화하고 배터리(54)의 충전을 최적화하는 것(즉, 배터리(54)를 충전하는 동안 또는 휴대형 장치가 배터리를 이용하는 동안 불필요한 전력소모를 피하는 것)이 바람직하다. 일반적으로 50mΩ미만의 총경로 저항이 탐색된다. 50mΩ의 저항을 제공하는 트랜지스터는 상당한 영역(즉, 750,000미크론 ×0.6미크론 정도)을 필요로 하기 때문에 이들 대형 트랜지스터의 수를 제한하는 것이 유리하다. 제 2 FET는 전력소모가 관계되었을 때 유일하게 활성인 장치이기 때문에 단 하나의 FET만이 이러한 영역을 가져야만 한다.

배터리 전위가 동작범위를 벗어나는 경우에는 저저항성 경로가 훨씬 덜 중요하다. 특히, 배터리 전위가 상위 임계값 이상으로 상승하면 배터리 전위의 감축이 바람직하게 되어 배터리(54)에 의해 알 수 있는 바와 같이 보다 큰 부하가 이러한 손실을 보충할 것이다. 제 1 FET(58)에 대한 고저항으로 보다 큰 부하가 배터리에 공급되고 원하는 작용이 보완된다. 반대로 배터리 전위가 하위 임계값보다 낮고 배터리 충전이 요구될 때에는 비교적 무한정의 전원을 얻을 수 있게 되어 제 3 FET(66)에 대한 높은 저항은 거의 중요하지 않게 된다. 따라서 제 1 및 제 3 FET(58, 66)의 디바이스 영역은 최소로 유지될 수 있고, 전체 크기, 복잡성 및 장치의 비용이 실질적으로 감축되게 된다.

상술한 설명으로부터 배터리 전압을 특정 전압범위 이내로 효과적으로 유지할 수 있는 개량된 배터리 매니저가 제공됨을 알 수 있다. 본 발명의 배터리 매니저는 배터리 전압을 특정 방식으로 비용면에서 효과적인 방식으로 유지하면서 트랜지스터 누설, 전력소모 및 구성요소 크기에 대하여도 관심을 기울인 것이다.

Claims

배터리의 전류전위에 기초하여 충전기와 배터리 사이의 관계를 관리하는 배터리 관리 보호회로에 있어서, 상기 배터리 관리 보호회로는 배터리의 전위가 동작범위 이내로 유지되고 배터리 수명과 성능이 최적화되도록 충전기와 배터리 사이의 관계를 관리하며,

상기 배터리와 충전기에 접속되며, 배터리의 전류전위가 상기 동작범위 내에 있을 때 충전기가 배터리를 충전하도록 하고 배터리가 방전하도록 하는 제 1 마이크로 전자스위치와,

상기 제 1 마이크로 전자스위치와 병렬로 접속되며, 배터리의 전류 전위가 상기 동작범위보다 클 때 배터리의 충전을 제한하는 제 2 마이크로 전자스위치와,

상기 제 1 및 제 2 마이크로 전자스위치와 병렬로 접속되고, 배터리의 전류전위가 상기 동작범위보다 작을 때 배터리의 방전을 제한하는 제 3 마이크로 전자스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 보호회로.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1, 제 2 및 제 3 마이크로 전자스위치는 단일 기판 위에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 보호회로.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 마이크로 전자스위치에 접속된 애노드와 상기 충전기에 접속된 캐소드를 구비하는 pn 접합부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 보호회로.
제 1 항에 있어서,

상기 배터리에 접속된 애노드와 상기 제 2 마이크로 전자스위치에 접속된 캐소드를 구비하는 pn 접합부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 보호회로.
제 1 항에 있어서,

상기 제 3 마이크로 전자스위치에 접속된 캐소드와 상기 충전기에 접속된 애노드를 구비하는 pn 접합부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 보호회로.
제 1 항에 있어서,

상기 배터리에 접속된 캐소드와 상기 제 3 마이크로 전자스위치에 접속된 애노드를 구비하는 pn 접합부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 보호회로.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 마이크로 전자스위치는 FET인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 보호회로.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 마이크로 전자스위치는 p채널 개량 FET인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 보호회로.
배터리의 전류전위에 기초하여 충전기와 배터리 사이의 관계를 관리하는 방법에 있어서, 상기 방법은 배터리의 전위가 동작범위 이내로 유지되고 배터리 수명과 성능이 최적화되도록 충전기와 배터리 사이의 관계를 관리하며,

상기 배터리의 전류전위가 상기 동작범위 내에 있을 때 충전기가 배터리를 충전하도록 하고 배터리를 방전하도록 하는 제 1 마이크로 전자스위치를 상기 배터리와 충전기에 접속하는 단계와,

상기 배터리의 전류 전위가 상기 동작범위보다 클 때 상기 충전기에 의한 상기 배터리의 충전을 제한하는 제 2 마이크로 전자스위치를 상기 제 1 마이크로 전자스위치와 병렬로 접속하는 단계와,

상기 배터리의 전류전위가 상기 동작범위보다 작을 때 상기 배터리의 방전을 제한하는 제 3 마이크로 전자스위치를 상기 제 1 및 제 2 마이크로 전자스위치와 병렬로 접속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 보호방법.
제 9 항에 있어서,

상기 제 1, 제 2 및 제 3 마이크로 전자스위치를 단일 기판 위에 일체로 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 보호방법.
제 9 항에 있어서,

상기 제 2 마이크로 전자스위치에 pn 접합부의 애노드와 상기 충전기에 pn 접합부의 캐소드를 접속하는 단계를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 보호방법.
제 9 항에 있어서,

상기 배터리에 pn 접합부의 애노드와 상기 제 2 마이크로 전자스위치에 상기 pn 접합부의 캐소드를 접속하는 단계를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 보호방법.
제 9 항에 있어서,

상기 제 3 마이크로 전자스위치에 pn 접합부의 캐소드와 상기 충전기에 상기 pn 접합부의 애노드를 접속하는 단계를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 보호방법.
제 9 항에 있어서,

상기 배터리에 pn 접합부의 캐소드와 상기 제 3 마이크로 전자스위치에 상기 pn 접합부의 애노드를 접속하는 단계를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 보호방법.
제 9 항에 있어서,

상기 제 1 마이크로 전자스위치는 FET인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 보호방법.
배터리의 전위를 동작범위 이내로 유지함으로써 배터리의 과충전 및 미충전을 보호하는 배터리 매니저에 있어서,

상기 배터리의 전류 전위를 측정하고, 상기 전류 전위를 나타내는 제어신호를 생성하는 제어기와,

상기 제어기로부터 상기 제어신호를 수신하여 상기 충전기로부터 상기 배터리로 흐르는 전류와 상기 배터리로부터 흐르는 전류를 제한하는 보호회로를 포함하며,

상기 보호회로는,

상기 배터리와 충전기에 접속되며, 배터리의 전류전위가 상기 동작범위 내에 있을 때 충전기가 배터리를 충전하도록 하고 배터리를 방전하도록 하는 제 1 마이크로 전자스위치와,

상기 제 1 마이크로 전자스위치와 병렬로 접속되며, 배터리의 전류 전위가 상기 동작범위보다 클 때 충전기에 의한 배터리의 충전을 제한하는 제 2 마이크로 전자스위치와,

상기 제 1 및 제 2 마이크로 전자스위치와 병렬로 접속되고, 배터리의 전류전위가 상기 동작범위보다 작을 때 배터리의 방전을 제한하는 제 3 마이크로 전자스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 매니저.
제 16 항에 있어서,

상기 제 1, 제 2 및 제 3 마이크로 전자스위치는 단일 기판상에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 매니저.
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