CN101587972B

CN101587972B - 双电池控制方法

Info

Publication number: CN101587972B
Application number: CN2009101071287A
Authority: CN
Inventors: 张志辉; 张钦超; 王元昇
Original assignee: SHENZHEN CITY J&W TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN CITY J&W TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2009-04-24
Filing date: 2009-04-24
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2029-04-24
Also published as: CN101587972A

Abstract

本发明涉及涉及一种双电池控制方法，该方法包括步骤1，判断电源适配器侦测信号的高低，若所述输入电源适配器侦测信号高，则对双电池进行充电操作；若为低，则对双电池进行放电操作；步骤2，采用高集成度的电池管理芯片，通过系统控制总线的数据线、时钟线及电流侦测反馈信号线定时对电池温度和电压进行检测；步骤3，将检测的电池温度及电压数据通过串行通信总线报告给系统主机控制器；步骤4，系统主机控制器将检测的电池温度及电压数据与其对应的电池充、放电操作过程中的安全参数进行比较，作出相应操作。采用本发明提供的方法，避免了现有技术中电池控制电路使用芯片多，实现复杂的弊端，达到对电池监控、保护和报警的目的，且该方法操作简单，过程易控，对电池控制实现了自动化的管理。

Description

双电池控制方法

技术领域

本发明涉及电池管理领域，尤其涉及一种双电池的管理控制方法。

背景技术

现有技术中，对电池的控制是通过将电池的各种测量数据保存在电池控制单元的记录装置中，等测定操作结束后，利用通过通信线路与控制单元连接的个人计算机对记录装置中保存的各种测量数据进行解析，判断充放电状态。这样电池控制的电路实现复杂，且处理时间较长，效率低，在产生警告信息和故障信息时无法迅速响应。而在检测电池电压和温度等的检测点数不同时，必须繁琐地定制电池的数据收集程序，对程序知识少的人来说有难以维护的问题。此外，在电池充放电过程中，通过人来控制电池充放电流程的开始或结束，往往由于人为的失误，容易造成电池的过充或长期处于电量干涸状态，有损电池的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种双电池控制方法，能够自动控制电池的充、放电流程，且在充、放电流程中通过电池的自学习校正电池性能，进一步通过定时对电池进行安全检测，实现电池保护和报警的功能，更有利于延长电池的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明提出了一种双电池控制方法，包括：

步骤1，判断电源适配器侦测信号的高低，若所述输入电源适配器侦测信号高，则对双电池进行充电操作；若为低，则对双电池进行放电操作；

步骤2，在上述步骤1执行过程中，采用高集成度的电池管理芯片，通过系统控制总线的数据线、时钟线及电流侦测反馈信号线定时对电池温度和电压进行检测；

步骤3，将检测的电池温度及电压数据通过串行通信总线报告给系统主机控制器；

步骤4，系统主机控制器将检测的电池温度及电压数据与其对应的电池充、放电操作过程中的预设安全参数进行比较，若电池温度及电压均处于对应的安全参数的范围内，则继续当前操作；若电池温度或电压有一个超出对应的安全参数，则发出报警信息或结束当前操作。

步骤1中，所述的双电池充电操作包括：检测输入电池2的侦测信号的高低，若为低，则对电池2进行充电操作；否则，则检测电池1的侦测信号的高低，若电池1的侦测信号为低，则对电池1进行充电操作，若电池1的侦测信号为高，则终止此次双电池充电操作。

步骤1中，所述的双电池放电操作包括：检测输入电池2的侦测信号的高低，若为低，则对电池2进行放电操作；否则，则检测电池1的侦测信号的高低，若电池1的侦测信号为低，则对电池1进行放电操作，若电池1的侦测信号为高，则终止此次双电池放电操作。

进一步地，所述的对电池2的充电操作包括：利用与电池2对应的系统控制总线的总线时钟线及总线数据线读取电池2的满状态标志位的信息，若该状态标志位为0，则继续对电池2进行充电操作；若该状态标志位为1，则终止对电池2的充电操作。

所述的对电池1的充电操作包括：利用与电池1对应的系统控制总线的总线时钟线及总线数据线读取电池1的满状态标志位的信息，若该状态标志位为0，则继续对电池1进行充电操作；若该状态标志位为1，则终止对电池1的充电操作。

所述的对电池2的放电操作包括：利用与电池2对应的系统控制总线的总线时钟线及总线数据线读取电池2的电量，若该电量低于预定的最小值，则判断电池1的侦测信号的高低，若电池1的侦测信号为低，则对电池1进行放电操作，直到电池1的电量低于预定的值，则结束放电操作，若电池1的侦测信号为高，则结束放电操作；若所述的电池2的电量高于预定的最小值，则继续对电池2进行放电操作，直到该电量低于所述的最小值，则终止对电池2的放电操作，进入所述判断电池1的侦测信号的高低的操作。

所述的对电池1的放电操作包括：利用与电池1对应的系统控制总线的总线时钟线及总线数据线读取电池1的电量，直到电池1的电量低于预定的值，则终止对电池1的放电操作。

步骤1还包括，通过电池自学习校正电池性能。

在所述的电池自学习放电过程中，若放电至电池电压小于预定值，则将电池静置一段时间，此时若电池温度超出预定的温度范围，则电池自学习结束，恢复电池正常充、放电流程；若电池静置一段时间，电池温度保持在所述预定的温度范围内，则对电池进行自学习充电；直到再次判断电池为充满状态，则开始自学习放电，直到电池电压小于上述的预定值，结束电池自学习流程，恢复电池正常充、放电流程。

特别地，在步骤2中，所述的电池温度通过系统控制总线直接从电池管理芯片中读取，该温度用2个字节表示，精确到小数点1位，该温度值存于EC SPACE 90 91的位置，该温度记为BAT_TEMP，N为其对应十进制值，单位为℃，计算公式为：N＝10*BAT_TEMP+2730，BAT_TEMP＝N/10-273。

本发明的有益效果：本发明提供的双电池控制方法，利用电源适配器侦测信号的高低来决定对电池的充放电操作，其过程不需要人为控制，对双电池充放电过程的控制极为方便快捷；由于采用高集成度的电池管理芯片，可以定时自动的对电池进行检测，进一步实现了电池监控的自动化；另外，在检测过程中，可以通过系统控制总线直接获取电池温度及电压的信息，使得操作更加简单，再者，在电池充放电流程中，电池的自学习操作可以自动校正电池性能，对电池起到更好的保护作用，延长了电池的使用寿命。总言之，本发明提供的双电池控制方法，避免了现有技术中电池控制电路使用芯片多、电路连接复杂，且需要人为控制，操作过程繁琐的弊端，实现对双电池充放电过程的自动化控制，达到对电池监控、保护和报警的目的，且操作简单，过程易控，对电池控制实现了自动化的管理流程。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。

图1为本发明双电池控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的双电池充电流程示意图；

图3为本发明实施例的双电池放电流程示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定目的所采取的技术手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，应当可由此得到深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

如图1所示，本发明双电池控制方法，包括：

步骤1，判断电源适配器侦测信号(PIN AC_IN)的高低，若所述输入电源适配器侦测信号高，则对双电池进行充电操作；若为低，则对双电池进行放电操作。该电源适配器侦测信号读取容易，高低判断比较直观，通过该信号的高低来判断是对电池进行充电还是放电操作，使得操作更为简单易控。

图2为本发明实施例的双电池充电流程示意图：首先检测输入电源适配器侦测信号(PIN AC_IN)的高低，作为一种选择性实施例，我们假设输入电源适配器侦测信号为高，则执行步骤10，对双电池进行充电操作。该步骤10进一步包括步骤11，检查输入电池2的侦测信号(PIN BATT_IN#2)的高低，假设为低，则执行步骤101，对电池2进行充电操作，该步骤101进一步包括步骤102，判断电池2满状态标志位(FC)，该步骤中，利用与电池2对应的系统控制总线的总线时钟线及总线数据线读取电池2的满状态标志位的信息，在本实施例中，我们利用系统控制总线(SMBUS：SystemManagement Bus)的3号总线时钟线(SM_BAT_SDA3)及3号总线数据线(SM_BAT_SCL3)读取电池2内控制芯片BQ20Z70的状态寄存器0x16的满状态标志位(FC：Full Charge)，如该标志位为0，则设置输出电源适配器电池选择位(PIN bat_select)为高，选中电池2并同时设置输出充电开启管脚(CHG_ON)及电池2充电管脚(Bat2_charge)为高，执行步骤103，继续对电池2进行充电操作。随时检查电池2的满状态标志位，若该标志位为1，设置输出电源适配器电池选择位及电池2充电管脚为低，执行步骤104，终止对电池2的充电操作。在所述步骤11中，若输入输入电池2的侦测信号为高，则执行步骤110，检查电池1的侦测信号(BATT_IN#1)的高低。若电池1的侦测信号为低，则进入步骤111，对电池1进行充电操作；否则终止此次双电池充电操作。其中所述的电池1充电流程111包括：步骤112，判断电池1满状态标志位，利用与电池1对应的系统控制总线的总线时钟线及总线数据线读取电池1的满状态标志位的信息，在本实施例中，我们利用系统控制总线2号总线时钟线(SM_BAT_SDA2)及2号总线数据线(SM_BAT_SCL2)读取电池1内控制芯片BQ20Z70的状态寄存器0x16的满状态标志位(FC：Full Charge)，如该标志位为0，则设置输出电源适配器电池选择位为低，充电开启管脚(CHG_ON)及电池1充电管脚(Bat1_charge)为高，执行步骤113，继续对电池1进行充电操作。随时检查电池1满状态标志位，若该标志位为1，则设置输出电池1充电管脚和充电开启管脚为低，执行步骤114，终止对电池1的充电操作。

图3为本发明实施例的双电池放电流程示意图：首先检测输入电源适配器侦测信号的高低，作为一种选择性实施例，我们假设输入电源适配器侦测信号为低，则执行步骤20，对双电池进行放电。该步骤20进一步包括步骤21，检查输入电池2的侦测信号(PIN BATT_IN#2)的高低，假设为低，则执行步骤201，对电池2进行放电操作。该步骤201进一步包括步骤202，检测电量是否低于预定的最小值，在本实施例中，该预定的最小值为5％。利用系统控制总线的3号总线时钟线(SM_BAT_SDA3)及3号总线数据线(SM_BAT_SCL3)读取电池2的电量是否低于5％。若为否，则设置输出电源适配器电池选择位及电池2放电管脚为高，电池1放电管脚为低，执行步骤203，继续对电池2进行放电操作，直至电池2电池电量低于5％时，终止对电池2的放电操作，进入步骤210。若步骤202中检测的电池电量低于5％，则直接进入步骤210。若步骤21中输入电池2的侦测信号为高，则执行步骤210，判断电池1的侦测信号(BATT_IN#1)的高低，若电池1的侦测信号为低，则执行步骤211，对电池1进行放电操作。设置电池1放电管脚为高，并同时置低电池选择位及电池2放电管脚，利用电池1进行放电，并利用系统控制总线2号总线时钟线及2号总线数据线读取电池1的电量，直到电池1电池电量低于预定的值时，执行步骤212，终止对电池1的放电操作，在本实施例中，所述的预定值为10％。若步骤210中电池1的侦测信号为高，即电池1的侦测信号及电池2的侦测信号都为高，则结束放电操作。

进一步地，所述步骤1还包括，通过电池自学习校正电池性能。所述的电池自学习包括：判断电池是否处于充满状态，若电池未充满，则对电池进行充电；若电池处于充满状态，则对电池进行放电。在本实施例中，所述的预定值为9V，电池静置的时间设置为5小时，预定的温度范围为10-40摄氏度。即在所述的电池自学习放电过程中，若放电至电池电压小于9V，则将电池静置超过5小时，此时若电池温度大于40度或小于10度，则电池自学习结束，恢复到步骤1.2的电池充、放电流程；若电池静置5小时候，电池温度保持在10-40度之间，则对电池进行自学习充电；直到再次判断电池为充满状态，则开始自学习放电，直到电池电压小于9V，结束电池自学习流程，恢复到步骤1.2的电池充、放电流程。通过该步骤的电池自学习，可以达到对电池性能校正的目的，能够使电池性能时刻保持以最佳状态，在一定程度上起到对电池保护，延长电池寿命的作用。

本发明方法在电池充、放电流程中进一步对电池进行保护和报警，其通过以下步骤来实现：步骤2，在上述步骤1执行过程中，采用高集成度的电池管理芯片，通过系统控制总线的数据线、时钟线及电流侦测反馈信号线定时对电池温度和电压进行检测；在本发明实施例中，我们选用BQ20Z70电池管理芯片来对电池温度及电压进行检测，该芯片避免了避免了现有技术中电池控制电路使用芯片多、电路连接复杂，且需要人为控制，操作过程繁琐的弊端，可以定时自动的对电池进行检测，进一步实现了电池监控的自动化管理。

在步骤2中，所述的电池温度通过系统控制总线直接从电池管理芯片中读取，该温度用2个字节表示，精确到小数点1位，该温度值存于ECSPACE 90 91的位置，该温度记为BAT_TEMP，N为其对应十进制值，单位为℃，计算公式为：N＝10*BAT_TEMP+2730，BAT_TEMP＝N/10-273。例如此时90，91位置的值是0x0b，0xb3，那么对应的摄氏温度是26.5度

0xbb3-0xaaa＝0x109＝265，即为26.5℃。

通过此方法采集温度，更加快捷直观，且所得的温度数据较为准确。

作为本发明的选择性实施例，所述步骤4可对应以下操作：在充电流程中，当电池温度小于0℃或大于45℃时，终止对电池充电直至温度到0℃-45℃之间；当电压大于12.9v时，停止充电，并发出报警信息报告电池异常，进一步强制电池放电，当电池放电到电压低于9.75V，将模拟控制器开关(AC_OFF#)置高，并清除电池异常标记；当电池温度大于65℃，发出报警信息报告电池异常，并结束当前操作。在放电过程中，当电池温度大于50℃时，报告系统停止操作；当电压连续3秒内小于9v，则强制结束当前操作。当电池首次被检测到模拟控制器内的电池容量保持在满容量的95％以上时，不进行充电。当检测到电池容量低于满容量的10％，或运行时间小于16秒时，说明电池容量低，此时，每隔16秒发出嘟嘟声并伴随闪灯进行报警；当检测到电池容量低于满容量的4％，或运行时间小于4秒时，说明电池容量非常低，此时，每隔4秒发出嘟嘟声并伴随闪灯进行报警。此外，在电池放电流程中，若电池电流大于3A，则在3秒内报告系统结束当前操作；当电池电流大于1A，则停止操作直到电流小于等于1A。

所述步骤2、3、4发生在步骤1的双电池充放电流程中，定时的对电池温度及电压进行检测，这样即实现了对双电池的检测及监控，使得电池充放电流程更加安全，达到对双电池保护和报警的目的。

综上所述，本发明的双电池控制方法，利用高集成度的电池管理芯片，在电池充放电流程中，通过电池的自学习校正电池性能，并通过定时对电池温度及电压等安全参数的检测，达到对电池监控、保护和报警的目的，其电路实现简单，对电池的保护更为全面，更有利于延长电池的使用寿命，真正达到操作简单，过程易控，对电池实现自动化控制的效果。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本方面的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims

1.一种双电池控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，判断电源适配器侦测信号的高低，若所述输入电源适配器侦测信号高，则对双电池进行充电操作；若为低，则对双电池进行放电操作；所述的双电池充电操作包括：检测输入电池2的侦测信号的高低，若为低，则对电池2进行充电操作；否则，则检测电池1的侦测信号的高低，若电池1的侦测信号为低，则对电池1进行充电操作，若电池1的测量信号为高，则终止此次双电池充电操作；所述的对电池2的充电操作包括：利用与电池2对应的系统控制总线的总线时钟线及总线数据线读取电池2的满状态标志位的信息，若该状态标志位为0，则对电池2进行充电操作；若该状态标志位为1，则终止对电池2的充电操作；所述的对电池1的充电操作包括：利用与电池1对应的系统控制总线的总线时钟线及总线数据线读取电池1的满状态标志位的信息，若该状态标志位为0，则继续对电池1进行充电操作；若该状态标志位为1，则终止对电池1的充电操作；所述的双电池放电操作包括：检测输入电池2的侦测信号的高低，若为低，则对电池2进行放电操作；否则，则检测电池1的侦测信号的高低，若电池1的侦测信号为低，则继续对电池1进行放电操作，若电池1的测量信号为高，则终止此次双电池放电操作；所述的对电池2的放电操作包括：利用与电池2对应的系统控制总线的总线时钟线及总线数据线读取电池2的电量，若该电量低于预定的最小值，则判断电池1的侦测信号的高低，若电池1的侦测信号为低，则对电池1进行放电操作，直到电池1的电量低于预定的值，则结束放电操作，若电池1的侦测信号为高，则结束放电操作；若所述的电池2的电量高于预定的最小值，则继续对电池2进行放电操作，直到该电量低于所述的最小值，则终止对电池2的放电操作，进入所述判断电池1的侦测信号的高低的操作；所述的对电池1的放电操作包括：利用与电池1对应的系统控制总线的总线时钟线及总线数据线读取电池1的电量，直到电池1的电量低于预定的值，则终止对电池1的放电操作；

2.如权利要求1所述的双电池控制方法，其特征在于，步骤1还包括，通过电池自学习校正电池性能。

3.如权利要求2所述的双电池控制方法，其特征在于，在所述的电池自学习放电过程中，若放电至电池电压小于预定值，则将电池静置一段时间，此时若电池温度超出预定的温度范围，则电池自学习结束，恢复电池正常充、放电流程；若电池静置一段时间，电池温度保持在所述预定的温度范围内，则对电池进行自学习充电；直到再次判断电池为充满状态，则开始自学习放电，直到电池电压小于上述的预定值，结束电池自学习流程，恢复电池正常充、放电流程。

4.如权利要求1所述的双电池控制方法，其特征在于，步骤2中，所述的电池温度通过系统控制总线直接从电池管理芯片中读取，该温度用2个字节表示，精确到小数点1位，该温度值存于EC SPACE 90 91的位置，该温度记为BAT_TEMP，N为其对应十进制值，单位为℃，计算公式为：N＝10*BAT_TEMP+2730，BAT_TEMP＝N/10-273。