CN101142493A - 利用多个感测电阻测量电池单元中的电流量的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于检测电池单元的电流量的装置及方法。此装置包括：多个以并联方式连接的电阻(R1、R2和R3)；主芯片，其连接至该多个电阻的其中一电阻(R1)的两端，检测与其连接的电阻的电压，并根据所检测的电压累加电流量；复用器，当该主芯片累加的电流量超过预定阈值时，该复用器选择其他电阻(R2，R3)的其中之一；以及多个开关，其分别连接于该多个电阻，并通过复用器的输出信号接通/断开。因此，能够防止单个检测电阻产生的热量而造成周边零件损坏的情形发生，并且能够更精确地检测电池单元的电流量。

Description

利用多个感测电阻测量电池单元中的电流量的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种测量电池单元的电流量的装置，更具体地说，涉及一种利用以并联形式连接的具有不同电阻值的多个检测电阻来测量电池单元的电流量的装置及方法。
背景技术
计算常规的电池单元的电流量的方法，利用单个固定的检测电阻来检测并整合每个元件的电流。由于使用单个的检测电阻，这种方法会产生热量，并且特别是由于长时间地电流流经该检测电阻，容易导致电池单元的电流量的测量精度下降。
利用这种单个检测电阻的蓄电池组指示仪表(fuel gauging)系统将参考图1进行描述。
参考图1，现有的蓄电池组指示仪表系统100包括多个电池单元，用于检测该电池单元的电流的电阻101，以及检测并整合该检测的电流量的主芯片102。
该蓄电池组指示仪表系统采用一种在恒定的时间间隔中检测主芯片102处的检测电阻101的电流的方法，并连续地累加该电流。
然而，在使用于常规系统的该方法中，在充、放电期间，检测电阻中的电流的增加造成温度的上升，使得在主芯片102上所测得的累加的电流量的测量精度下降，这对周围的部件有不利的影响。
因此，有必要防止在电池充电或放电期间由检测电阻101产生的热造成对零部件的损坏，并且更精确地检测电池电流量。
发明内容
因此，考虑到上述问题提出本发明，并且本发明的目的是提供一种用于检测电池单元的电流量的装置及方法，其中，具不同电阻值的多个电阻以并联方式连接，检测每个电阻上的电压，并且根据检测的电压计算电流的大小，从而避免由于电阻产生的热量而造成对周围零部件的损坏，并且更精确地检测电池电流量。
根据本发明的一方面，提供一种用于测量电池单元的电流量的装置。该装置包括：以并联方式连接的多个电阻(R1、R2和R3)；主芯片，其连接于该多个电阻其中之一(R1)的两端，检测该连接的电阻的电压，并且根据所检测的电压累加电流的量；复用器，当在主芯片中累加的电流量超过一预定的阈值时，则由该复用器选择其他电阻(R2、R3)的其中之一；以及多个开关，其分别连接于该多个电阻，并藉由该复用器的输出信号接通/断开。
这里，该多个电阻每个可以具有不同电阻值。
而且，该开关每个包括场效应晶体管(FET)或双极结型晶体管(BJT)。
此外，该复用器包括选择电路。
根据本发明的一方面，提供一种测量电池单元的电流量的方法，该方法包括如下步骤：检测多个电阻其中之一上的电压；根据检测的电压，将该电池单元的电流量累加；判断该电池单元中的累加的电流量是否超过预定的阈值；当该电池单元的累加的电流量超过该预定的阈值时，则输出控制信号给复用器；以及根据该控制信号，由该复用器接通连接于该被检测电阻之外的其中另一电阻的开关。
附图说明
图1示意地示出用于利用检测电阻测量电池单元中的电流量的常规装置。
图2示出根据本发明实施例的使用多个检测电阻测量电池单元中的电流量的装置。
图3示出根据本发明实施例的使用多个检测电阻测量电池单元中的电流量的方法。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的优选实施例。
图2示出根据本发明优选实施例的利用多个检测电阻测量电池单元中的电量的装置200。
参照图2，根据本发明实施例的一种测量电池单元的电流量的装置200，包括多个用来量测电池单元电流的电阻R1、R2和R3；对检测的电流量求和的主芯片片201；分别连接于电阻R1、R2、R3的多个开关S1、S2、S3；；以及根据主芯片201的控制信号接通/断开该开关的复用器(MUX)202。
在根据本发明的用于测量电池单元的电流量的装置200中，电流从电池单元C1、C2、C3和C4流向该多个电阻R1、R2和R3。电池单元C1、C2、C3和C4以并联方式连接于该多个电阻R1、R2和R3。以这种方式，由于电池单元以并联方式连接于该多个电阻，来自电池单元的电流被分配到各个电阻。每个电阻具有不同电阻值。
首先，来自电池单元C1、C2、C3和C4的电流流经该多个电阻的一个电阻R1。主芯片201检测电阻R1上的电压，并且累加为一电流量。累加的电流量经过一段时间后达到预定的阈值。
当在电阻R1所测得的电流量达到预定的阈值时，主芯片201指示复用器202去接通电阻R2的开关S2。根据主芯片201的指令，MUX202接通开关S2，该开关S2连接于电阻S2。再者，MUX202可以被构造成选择电路。
因此，来自电池单元C1、C2、C3和C4的电流被分配并流过电阻R1和R2。主芯片201检测电阻R1和R2每个上的电压，并将每个电流量累加。同样地，累加的电流量经过一段时间后达到预定的阈值。
当在电阻R1、R2所检测的电流量达到预定的阈值时，主芯片201指示复用器202去接通电阻R3的开关S3。根据主芯片201的指令，复用器202接通连接于电阻S3的开关S3。开关S1、S2和S3可由场效应晶体管(FET)或双极结型晶体管(BJT)构成。
以这种方式，通过使用多个电阻分配来自电池单元的电流，能够解决关于利用单个检测电阻测量电池单元的电流量时而产生热的问题。
因此，根据本发明的用于测量电池单元中的电流量的装置不仅能够防止由于单个检测电阻产生的热造成附近零件损坏的情形发生，并且能够更精确地检测电池单元的电流量。
根据这种结构，用于测量电池单元电流量的方法将参考图3进行描述。
参照图3，在步骤S301中，在主芯片201检测来自电池单元的多个电阻其中一个电阻的电压。
在步骤S302中，根据所测得的电压值，在主芯片201累加电池电流量。
在步骤S303中，在主芯片201接着判断累加的电流量是否超过预定的阈值。
在步骤S304中，如果在主芯片201所累加的电流量超过预定门限，则输出控制信号给复用器202。反之，如果在主芯片201所累加的电流量没有超过预定阈值，则该过程返回到步骤S301。
在步骤S305中，根据主芯片201的控制信号，MUX202接通连接于检测电阻之外的电阻的开关，然后该过程结束。
工业实用性
利用测量电池单元的电流量的装置结构及方法，具有不同电阻值的多个电阻以并联方式连接，并且各电阻中的电流被分布。因此，不仅能够防止由电阻产生的热造成周围零件损坏的情形发生，并且能够更精确地检测电池单元的电流量。
虽然结合当前认为最实际最优选的实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施例和附图，而是相反，本发明旨在覆盖权利要求的精神实质和范围内的各种修改和变化。

Claims (6)

1.一种用于测量电池单元的电流量的装置，该装置包括：
以并联方式连接的多个电阻(R1、R2和R)；
主芯片，其连接于该多个电阻的其中一个电阻(R1)的两端，检测该电阻上的电压，并根据所检测的电压将电流量累加；
复用器，当在主芯片累加的电流量超过预定的阈值时，该复用器选择其他电阻(R2和R3)中的一个电阻；以及
多个开关，其分别连接于该多个电阻，并通过该复用器的输出信号接通/断开。
2.如权利要求1所述的装置，其中，该多个电阻每个具有不同的电阻值。
3.如权利要求1所述的装置，其中，该开关每个包括场效应晶体管(FET)或双极结型晶体管(BJT)。
4.如权利要求1所述的装置，其中，该复用器包括选择电路。
5.一种用于测量电池单元中的电流量的方法，该方法包括如下步骤：
检测该多个电阻其中之一上的电压；
根据所检测的电压，累加该电池单元的电流量；
判断该电池单元中的该累加的电流量是否超过预定的阈值；
当该电池单元中的该累加的电流量超过该预定阈值时，则输出控制信号到复用器；以及
根据该控制信号，由该复用器接通一开关，该开关连接于该被检测电阻之外的其中一个电阻。
6.如权利要求5所述的方法，其中，该判断步骤包括当该电池单元中累加的电流量没有超过该预定的阈值时，返回到该电压检测步骤的步骤。
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