CN102290617A - 电池组、电子系统以及用于监视电池组的方法 - Google Patents
电池组、电子系统以及用于监视电池组的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102290617A CN102290617A CN2011102090672A CN201110209067A CN102290617A CN 102290617 A CN102290617 A CN 102290617A CN 2011102090672 A CN2011102090672 A CN 2011102090672A CN 201110209067 A CN201110209067 A CN 201110209067A CN 102290617 A CN102290617 A CN 102290617A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- battery unit
- battery pack
- battery
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种带有嵌入式监控器的电池组、电子系统以及用于监视电池组的方法,该电池组包括:电池单元;及嵌入所述电池单元的电池单元监控器,用于监视所述电池单元;所述电池单元监控器包括:感应电路,用于侦测所述电池单元的预定状况,根据所述预定状况产生侦测信号;及传送器,接收所述侦测信号,并根据所述侦测信号产生告警信号。与现有技术相比,本发明可以提高对电池组中电池单元的监控精度,并以较快的速度响应电池单元的异常状况。
Description
本申请是申请日为2007年12月3日、名称为“带有嵌入式电池单元监控器的电池组/系统以及方法”的第200710194768.7号发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明是关于一种电源技术领域,尤其是关于一种电池组、电子系统以及用于监视电池组的方法。
背景技术
现有技术中,电池已被广泛应用于笔记本电脑、移动电话等电子设备,为这些电子设备提供能量。然而,当电池处于充电或放电的过程中,电池的温度会随之升高。当放热反应变为自激式放热时,锂离子电池,特别是钴阴极化学类型的电池会达到一个临界温度(例如,在摄氏135度到摄氏145度之间)。过高的温度将会使电池的性能恶化。
在传统电子设备中,可以采用单个热敏电阻以监控电池组的温度。然而,当电池单元离热敏电阻的电池单元较远时,热敏电阻便无法快速地反映该电池单元出现的温度过高的情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种电池组、电子系统以及用于监视电池组的方法,能够提高对电池单元的监控精度,并且针对电池单元出现的异常状况具有较快的响应速度。
为解决上述技术问题,本发明提供一种电池组,该电池组包括:
电池单元;及
嵌入所述电池单元的电池单元监控器,用于监视所述电池单元;
所述电池单元监控器包括:
感应电路,用于侦测所述电池单元的预定状况,根据所述预定状况产生侦测信号;及
传送器,接收所述侦测信号,并根据所述侦测信号产生告警信号。
为解决上述技术问题,本发明还提供一种电子系统,该电子系统包括:
负载;及
根据上述技术方案中所述的电池组,该电池组耦合至所述负载,用于为所述负载供电。
为解决上述技术问题,本发明提供一种用于监视电池组的方法,该方法包括:
采用电池单元监控器监视所述电池组中的电池单元的预定状况,根据所述预定状况产生侦测信号;
根据所述侦测信号产生告警信号;
通过利用耦合于所述电池组的正极和负极之间的接收器侦测所述电池组的正极和负极之间的交流电压来接收所述告警信号,并根据所述告警信号产生驱动信号;及
根据所述驱动信号产生开关信号,其中,所述开关信号触发对所述电池组的保护动作。
与现有技术相比,本发明采用在电池组的每个电池单元中嵌入电池单元监控器,单独监视相应的电池单元。电池单元监控器一旦在相应电池单元中侦测到异常状况,即可告知电池组出现异常状况。因此,可以提高电池单元监控器的精确度并且针对异常状况可以具有较快的响应速度。
附图说明
以下通过对本发明的一些实施例结合其附图的描述,可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。
图1所示为本发明的一个实施例的带有嵌入式电池单元监控器的电池单元的结构框图;
图2A所示为本发明的一个实施例的带有嵌入式电池单元监控器的电池单元的电路图;
图2B所示为本发明的又一个实施例的带有嵌入式电池单元监控器的电池单元的电路图;
图3所示为本发明的一个实施例的电池系统的结构框图;
图4所示为本发明的又一个实施例的电池系统的结构框图;
图5所示为本发明的一个实施例的嵌入式电池单元监控器的晶元剖面图;
图6所示为本发明的又一个实施例的嵌入式电池单元监控器的晶元剖面图;
图7所示为本发明的一个实施例的嵌入式电池单元监控器的晶元;
图8所示为本发明的一个实施例的电子系统的结构框图;
图9所示为本发明的一个实施例的由电池系统执行的方法流程图。
具体实施方式
本发明公开了一种带有嵌入式电池单元监控器的电池组/系统。由于附图所示的实施例是为了举例目的,为简明起见,本发明中通常应包括的一些子组件和/或外围组件在此处将省略说明。在描述与本发明最佳实施例时使用了一些特定的术语以求清晰。然而,本发明的说明书所揭示的内容并不仅限于所用的术语和所指的实施例。显然,每项内容都包含了以类似方式执行的所有等同技术。
在一个实施例中,提供了一种电池组,包括一个或多个电池单元。将电池单元监控器嵌入每个电池单元中,用于监视相应的电池单元,当所述电池单元出现预定状况时产生告警信号(例如,异常状况或故障状况)。每个电池单元监控器包括感应电路,用于侦测对应电池单元的预定状况并产生侦测信号。每个电池单元监控器还包括传送器,用于根据电池单元监控器的侦测信号产生告警信号。电池组还包括接收器以及电池管理单元,其中接收器用于接收告警信号,电池管理单元则根据告警信号触发对电池组的一种保护动作(例如,终止电池组充电或是终止电池组放电)。
图1所示为根据本发明的一个实施例的带有嵌入式电池单元监控器101的电池单元100的结构框图。其中,电池单元100位于一个电池组中(为简明起见,在图1中未示出)。电池单元监控器101嵌入电池单元100中并耦合于电池单元100的正极131和负极133之间,用于监视电池单元100,当电池单元100出现预定状况(例如,异常状况)时,产生告警信号191。在一个实施例中,所述异常状况可以包括但并不限于过压状况或超温状况。在一个实施例中,电池单元监控器101包括感应电路104,用于侦测电池单元100出现的异常状况并产生侦测信号103以表示侦测到的异常状况。电池单元监控器101还包括传送器135,用于接收侦测信号103,并根据来自感应电路104的侦测信号103产生告警信号191。有利的是,电池组能够获得告警信号191,并执行相应的保护动作(例如,终止电池组充电或是终止电池组放电)以防止电池组在异常状况中受到损坏。
图2A所示为根据本发明的一个实施例的带有嵌入式电池单元监控器101的电池单元100A的详细电路图。与图1中标记相同的单元具有相似的功能,为了简明起见,在此将不对其进行重复性描述。在一个实施例中,感应电路104用于侦测电池单元100A出现的异常状况并产生侦测信号103。传送器135A用于根据来自感应电路104的侦测信号103产生告警信号191。
更具体地说,感应电路104包括电压传感器111、比较器117以及逻辑或(OR)门121。在一个实施例中,电压传感器111可以是一个电阻器。电压传感器111用于监视电池单元110A的电压。比较器117将由电压传感器111监视的电压与参考电压113进行比较。参考电压113可以是一个预定阀值电压。如果电池单元110A的电压高于参考电压113,则表示出现过电压状况,比较器117产生一个信号(例如,一个高电平信号)至逻辑或门121。
在一个实施例中,感应电路104也包括温度传感器115和比较器119。在一个实施例中,温度传感器115可以是一个热敏电阻。温度传感器115用于监视电池单元110A的温度,并产生一个信号以表示电池单元110A的温度,该温度信号具有电平Vt。比较器119将电平Vt与参考电压113进行比较。如果电平Vt高于参考电压113,则表示出现超温状况,比较器119产生一个信号(例如,一个高电平信号)至逻辑或门121。
在一个实施例中,电压传感器111和温度传感器115分别持续监视电池单元110A的电压和温度。如果出现异常状况(例如,过电压状况和/或超温状况),逻辑或门121能够产生侦测信号103(例如,一个高电平信号)至传送器135A。如果出现异常状况,传送器135A能够根据侦测信号103产生告警信号191至电池组。更具体地说,如果电池单元110A的电压高于预设阀值和/或电池单元110A的温度高于预设阀值,将产生告警信号191。然后,即可执行相应保护动作以保护电池组。
在一个实施例中,传送器135A包括脉冲发生器105、电阻109以及耦合于脉冲发生器105的开关107(例如晶体管)。当脉冲发生器105收到表示异常状况的侦测信号103时,脉冲发生器105能够根据侦测信号103产生一系列脉冲至开关107。在一个实施例中,脉冲发生器105能够响应于侦测信号103,并产生一系列频率为f0的高位电流脉冲(例如,占空比为1%的脉宽调制信号)。开关107用于接收来自脉冲发生器105的脉冲序列,并产生告警信号191。在一个实施例中,由脉冲将开关107周期性导通和断开。因此,在一个实施例中将告警信号191表示为频率为f0的交流信号。当开关107导通时,电池单元110A的电池单元电压下降。所以,在一个实施例中,响应于告警信号191,正极131与负极133之间的电池单元电压可以表示为频率为f0的交流电压。
图2B所示为根据本发明的另一个实施例的具有嵌入式电池单元监控器101的电池单元100B的详细电路图。与图1和图2A中标记相同的单元具有相似的功能,为了简明起见,在此将不对其进行重复性描述。在一个实施例中,电池单元监控器101包括传送器135B,用于接收侦测信号103,并根据侦测信号103产生告警信号191。更具体地说,在一个实施例中传送器135B包括振荡器205和耦合于振荡器205的电容207。在一个实施例中,振荡器205可以是一个射频信号单音振荡器。在另一个实施例中,振荡器205可以是一个射频双音振荡器。
振荡器205能够接收来自逻辑或门121的侦测信号103。在一个实施例中,振荡器205具有频率fosc,并根据侦测信号103产生一个振荡信号作为告警信号191,例如一个具有高频fosc(例如,10MHz)的正弦交流波形。电容207用于将频率为fosc的告警信号191传递至电池单元100B。由此,当电压传感器111侦测到过压状况时和/或温度传感器115侦测到超温状况时,响应于告警信号191,将电池单元100B的电池单元电压可被表示为具有频率fosc的交流电压。
根据以上针对图2A和图2B的描述,告警信号191可以反映电池单元100出现的异常状况,例如超温和/或过压状况。因此,响应于告警信号191,电池单元中即可出现一种交流电压。以下将针对如何侦测该告警信号,并且如果出现异常状况将如何执行相关措施等方面结合图3进行阐述。
图3所示为根据本发明的一个实施例的电池系统300(例如,一个电池组)的结构框图。电池组300包括一个或多个呈串联或并联耦合的电池单元组310,每个电池单元可以采用如图1所示的结构。将电池单元监控器嵌入电池单元组310中的每个电池单元中。因此,由各个嵌入式电池单元监控器独立地监控电池单元组310中的每个电池单元。电池组300也包括正极331、负极333、接收器301、电池管理单元305以及由电池管理单元305控制的开关307。根据以上针对图2A和图2B的描述,当侦测出电池单元出现一种异常状况(例如,超温状况和/或过压状况)时,电池单元响应于告警信号,电池单元产生一种交流电压。在一个实施例中,接收器301耦合于电池组300的正极331和负极333之间,通过侦测电池组300的正极331和负极333之间的交流电压以接收来自电池单元监控器的告警信号。接收器301也可以根据告警信号产生驱动信号303。
在一个实施例中,接收器301包括一个由电容313和电阻315串联耦合的高通滤波器,用于滤除伴随电池组300的噪声。在一个实施例中,如果来自电池单元组310的告警信号(例如,交流信号)的频率f0高于高通滤波器的截至频率,接收器301即可产生驱动信号303。电池管理单元305可以接收来自接收器301的驱动信号303并根据驱动信号303产生开关信号391。电池管理单元305响应于开关信号391,即可执行对应的保护动作以保护电池组300。例如,为了避免电池组300受到损坏,开关信号391将开关307断开以终止电池充电/放电。
在一个实施例中,电池管理单元305包括侦测电路340,用于侦测来自接收器301的驱动信号303。这种结构仅是为了说明其用途,在电池管理单元305中也可以采用其他结构。在一个实施例中,侦测电路340包括整流器341和比较器345。整流器341可以是一个高频整流器,用于接收驱动信号303并且对驱动信号303进行整流。在一个实施例中,整流器341根据驱动信号303产生一个电压信号,比较器345将此电压信号与参考信号343进行比较。在一个实施例中,如果来自整流器341的电压信号的电平高于参考信号343的电平,比较器345输出一个信号(例如,一个高电平信号)至电池管理单元305。之后,电源管理单元305即可根据比较结果产生开关信号391以触发对电池组300的保护动作。例如,开关信号391可以断开耦合于电池组300正极331的开关307。因此,断开电池组300与负载或充电器(为简明起见,在图3中未示出)间的连接,并且可以保护电池组300以避免其在超温状况和/或过压状况中受到损坏。
图4所示为根据本发明的一个实施例的电池系统400(例如,电池组)的结构框图。与图3中标记相同的单元具有相似的功能,为了简明起见,在此将不对其进行重复性描述。电池组400包括接收器401,类似于图3中的接收器301。接收器401侦测来自电池单元组310的告警信号,并产生驱动信号303至电池管理单元305。在一个实施例中,接收器401包括由电容313、电感417以及电阻315串联耦合的带通滤波器,用于滤除伴随电池组400的噪声。在一个实施例中,可以将带通滤波器的谐振频率设置为等于图2A和图2B中告警信号191的频率,故而告警信号可通过带通滤波器。这样,接收器401接收来自电池单元组310的高频告警信号并产生驱动信号303,根据驱动信号303,电池管理单元305可以产生开关信号391,该开关信号391通过控制开关307可触发对电池组400的保护动作,例如,在电池管理单元305的控制下可以由开关信号391将开关307断开。因此,断开电池组400与负载或充电器(为简明起见,在图4中未示出)间的连接,并可以保护电池组400以避免其在异常状况中受到损坏。
换言之,当嵌入电池单元100中的电池单元监控器101侦测到一种预定状况(例如,超温状况和/或过压状况)时,其中电池单元100来自电池单元组310,电池单元监控器101即可产生一个告警信号。在一个实施例中,告警信号可导致电池单元100中产生一个交流电压。因此,响应于告警信号,电池组300(400)的正极331和负极333之间即可出现交流电压。随后,接收器301(401)侦测告警信号并产生驱动信号303至电池管理单元305。电池管理单元305可以产生能够控制开关307的开关信号391。根据驱动信号303,在电池管理单元305的控制下将开关307断开以保护电池组300(400)。有利的是,电池单元组310中的每个电池单元由单独的嵌入式电池单元监控器所监控。如果电池单元组310中的某一个电池单元处于超温和/或过压状况,这个电池单元中的电池单元监控器即可发送一个告警信号以警告电池组300(400)。由此,执行相应保护动作从而保护电池组300(400)以避免其在异常状况中受到损坏。
如图2B所述,传送器135B包括电容207,用于将来自振荡器205的告警信号传递至电池单元100B的正极131。参考图5和图6,以下描述了该电容在制造过程中的实施例。
根据本发明的一个实施例,图5所示为在其中制造了电池单元监控器(例如,图2B中的电池单元监控器101)的晶元500的剖面图。如图5所示,晶元500包括金属层503、金属层505和绝缘体507。绝缘体507将金属层503和金属层505隔离。耦合于金属层503和金属层505的电路501包括图2B中的感应电路104和振荡器205。在晶元500的制造过程中,在制造感应电路104和振荡器205的同时形成金属层503和金属层505。有利的是,可以使绝缘体507形成于金属层503和金属层505之间,因此金属层503、绝缘体507和金属层505可以构成具有较大电容值的电容207。所以,这种结构可以避免为制造电容而形成两层额外的金属层,同时可以降低晶元500的成本。
根据本发明的一个实施例,图6所示为在其中制造了电池单元监控器101的晶元600的另一个剖面图。晶元600包括多层金属层,例如金属层603、金属层605和金属层607。由绝缘体615和绝缘体617将这些金属层彼此隔离。在一个实施例中,金属层603通过通孔613与金属层607相耦合。在一个实施例中,耦合于金属层605和金属层607的电路601包括图2B中的感应电路104和振荡器205。在晶元600的制造过程中,在制造感应电路104和振荡器205的同时形成金属层603,金属层605和金属层607。有利的是,多层金属层能够扩大可提供的电容的垂直层数量。因此,金属层603、金属层605和隔离层615可构成第一电容,金属层605、金属层607和隔离层617可构成第二电容。如图6所示,第一电容和第二电容并联耦合。有利的是,电容207可包括并联的第一电容和第二电容。因此,图6中并联电容的电容值即可是图5中电容的电容值的两倍。在一个实施例中,不需要额外的金属层来构造电容并且可以减少晶元600的成本。
根据本发明的一个实施例,图7所示为电池单元监控器101的电池单元监控器晶元700。在一个实施例中,将电池单元监控器101制造在电池单元监控器晶元700上。电池单元监控器晶元700包括底部705(例如,基片)和顶部703(例如,图5中的金属层503或图6中的金属层603)。在一个实施例中,由于底部705接地,底部705可以耦合于电池单元100的负极。在一个实施例中,顶部703是正向触点,可以经由单线与电池单元100的正极131相耦合。因此,通过单线可以将电池单元监控器晶元嵌入电池单元100中。有利的是,在一个实施例中可以将电池单元监控器晶元700集成于电池单元100的顶盖中,或是在另一个实施例中将电池单元监控器晶元700集成于电池单元100的中心。
电池组300(400)可应用于多种电子设备中。根据本发明的一个实施例,图8所示为一种电子设备800,例如电动车、电脑等。在一个实施例中,电子系统800可以包括电池组804和耦合于电池组804的负载806。在一个实施例中,负载806可以包括但并不限于,车用发动机、计算机系统等。在一个实施例中,电子系统800包括输入端802,其可以耦合于一个适配器(为简明起见,在图8中未示出)。在某种情况下适配器可以为电池组804充电。电池组804可以为负载806供电。在一个实施例中,电池组804采用如图3/图4中所示的结构。电池组804包括一个或多个电池单元,每个电池单元都被嵌入一个电池单元监控器以监控电池单元。因此,可以精确监视并保护电池组804以避免电池组804由于其中的各个电池单元上出现的任何异常状况而受到损坏。
图9所示为根据本发明的一个实施例的由电池系统执行的方法流程图900。在一个实施例中,电池系统采用如图3/图4所示的结构。以下将结合图1,图2A和图2B对图9进行描述。在方框902中,电池组中的每个电池单元分别由相应的电池单元监控器101进行监视,当相关电池单元出现预定状况时产生告警信号191,其中,电池单元监控器101是嵌入每个电池单元中。在一个实施例中,温度传感器115可以监视电池单元的温度,当电池单元的温度高于预定阀值,电池单元监控器101将产生告警信号191;电压传感器111可以监视电池单元的电压,当电池单元的电压高于预定阀值,电池单元监控器101将产生告警信号191。在方框904中,当电池单元出现预定状况时电池单元监控器101产生告警信号191。在一个实施例中,预定状况可以是一种异常状况(例如,过压和/或超温状况)。在方框906中,根据告警信号191可以触发一种对电池单元的保护动作(例如,终止电池充电/放电)。在一个实施例中,响应于告警信号191,即可断开电池单元与负载或充电器间的连接。
因此,在本发明中提供了一种电池组。将电池单元监控器嵌入电池组的每个电池单元中,用于监视相应的电池单元。一旦在电池单元中侦测到异常状况(例如,超温状况和/或过压状况),相应的电池单元监控器即可产生一个告警信号至电池组。电池组中的接收器可以接收告警信号并产生一个驱动信号至电池管理单元。电池管理单元即可采取相应保护动作以保护电池组从而避免其在异常状况中受到损坏,例如,断开电池组与其他电路系统间的连接。
如上所述,电池组中的每个电池单元包括电池单元监控器,单独监视相应的电池单元。电池单元监控器一旦在相应电池单元中侦测到异常状况,即可告知电池组出现异常状况。因此,可以提高电池单元监控器的精确度并且针对异常状况可以具有较快的响应速度。
然而,这里已描述的实施例只是许多利用本发明的实施例中的一些,并且这里通过说明而不是限制的方式进行了阐述。对于本领域内的技术人员来说很显然的是,在本质上不脱离所附权利要求书限定的本发明精神和范围的前提下,可以做出许多其他实施例。此外,尽管本发明的元件被描述或要求为单数形式,但是除非明确陈述限于单数形式,否则也包括复数形式。
Claims (17)
1.一种电池组,其特征在于,包括:
电池单元;及
嵌入所述电池单元的电池单元监控器,用于监视所述电池单元;
所述电池单元监控器包括:
感应电路,用于侦测所述电池单元的预定状况,根据所述预定状况产生侦测信号;及
传送器,接收所述侦测信号,并根据所述侦测信号产生告警信号。
2.根据权利要求1所述的电池组,其特征在于,所述感应电路包括:温度传感器、与所述温度传感器相耦合的比较器;其中,
所述温度传感器,用于监视所述电池单元的温度,并产生一个温度信号;
所述与所述温度传感器相耦合的比较器,用于将所述温度信号相对应的电压与参考电压进行比较,当所述电池单元的温度信号相对应的电压高于所述参考电压时,产生一个信号至与所述比较器相耦合的逻辑或门,所述逻辑或门根据来自所述比较器的信号产生侦测信号,并发送至所述传送器。
3.根据权利要求2所述的电池组,其特征在于,所述传送器包括:
脉冲发生器,用于接收所述侦测信号,并根据所述侦测信号产生多个脉冲;及
耦合于所述脉冲发生器的开关,用于接收所述多个脉冲,并产生所述告警信号。
4.根据权利要求1所述的电池组,其特征在于,所述感应电路包括:电压传感器、与所述电压传感器相耦合的比较器;其中,
所述电压传感器,用于监视所述电池单元的电压;
所述与所述电压传感器相耦合的比较器,用于将由所述电压传感器监视的电压与参考电压进行比较,当所述电压传感器监视的电压高于所述参考电压时,产生一个信号至与所述比较器相耦合的逻辑或门,所述逻辑或门根据来自所述比较器的信号产生侦测信号,并发送至所述传送器。
5.根据权利要求4所述的电池组,其特征在于,所述传送器包括:
振荡器,用于接收所述侦测信号,并根据所述侦测信号产生所述告警信号;及
耦合于所述振荡器的电容,用于将所述告警信号传递至所述电池单元。
6.根据权利要求1-5中任一项权利要求所述的电池组,其特征在于,所述电池组还包括:
耦合于所述电池组的正极和负极之间的接收器,用于接收所述告警信号,并根据所述告警信号产生驱动信号;及
电池管理单元,用于接收所述驱动信号,并根据所述驱动信号产生开关信号,其中,所述开关信号触发对所述电池组的保护动作。
7.根据权利要求6所述的电池组,其特征在于,所述接收器包括高通滤波器或者带通滤波器。
8.根据权利要求6所述的电池组,其特征在于,所述电池管理单元包括:侦测电路,用于侦测来自所述接收器的驱动信号。
9.根据权利要求8所述的电池组,其特征在于,所述侦测电路包括:
整流器,用于接收所述驱动信号,并产生电压信号;及
与所述整流器相耦合的比较器,用于将所述电压信号与参考信号进行比较,并根据所述比较的结果产生所述开关信号。
10.一种电子系统,其特征在于,所述电子系统包括:
负载;及
根据权利要求1所述的电池组,该电池组耦合至所述负载,用于为所述负载供电。
11.根据权利要求10所述的电子系统,其特征在于,所述负载为车用发动机或者计算机系统。
12.一种用于监视电池组的方法,其特征在于,所述方法包括:
采用电池单元监控器监视所述电池组中的电池单元的预定状况,根据所述预定状况产生侦测信号;
根据所述侦测信号产生告警信号;
通过利用耦合于所述电池组的正极和负极之间的接收器侦测所述电池组的正极和负极之间的交流电压来接收所述告警信号,并根据所述告警信号产生驱动信号;及
根据所述驱动信号产生开关信号,其中,所述开关信号触发对所述电池组的保护动作。
13.根据权利要求12所述的用于监视电池组的方法,其特征在于,所述采用电池单元监控器监视所述电池组中的电池单元的预定状况,根据所述预定状况产生侦测信号包括:
通过所述电池单元监控器中的温度传感器监视所述电池单元的温度,并产生一个温度信号;及
通过所述电池单元监控器中的比较器将所述温度信号相对应的电压与参考电压进行比较,当所述电池单元的温度信号相对应的电压高于所述参考电压时,产生一个信号至所述电池单元监控器中的逻辑或门;
所述逻辑或门根据来自所述比较器的信号产生侦测信号,并发送至所述电池单元监控器中的传送器。
14.根据权利要求13所述的用于监视电池组的方法,其特征在于,所述根据所述侦测信号产生告警信号包括:
通过所述传送器中的脉冲发生器接收所述侦测信号,所述脉冲发生器根据所述侦测信号产生多个脉冲;及
通过所述传送器中的并且与所述脉冲发生器相耦合的开关接收所述多个脉冲,所述开关根据所述多个脉冲产生告警信号。
15.根据权利要求12所述的用于监视电池组的方法,其特征在于,所述采用电池单元监控器监视所述电池组中的电池单元的预定状况,根据所述预定状况产生侦测信号包括:
通过所述电池单元监控器中的感应电路中的电压传感器监视所述电池单元的电压;
通过所述感应电路中的比较器将由所述电压传感器监视的电压与参考电压进行比较,当所述电压传感器监视的电压高于所述参考电压时,产生一个信号至所述感应电路中的逻辑或门;
所述逻辑或门根据来自所述比较器的信号产生侦测信号,并发送至所述电池单元监控器中的传送器。
16.根据权利要求15所述的用于监视电池组的方法,其特征在于,所述根据所述侦测信号产生告警信号包括:
通过所述传送器中的振荡器接收所述侦测信号,并根据所述侦测信号产生告警信号;及
通过所述传送器中的并且与所述振荡器相耦合的电容将所述告警信号传递至所述电池单元。
17.根据权利要求12-16中任一项权利要求所述的用于监视电池组的方法,其特征在于,所述根据所述驱动信号产生开关信号包括:
通过电池组中的电池管理单元接收所述驱动信号,并产生电压信号;
通过所述电池管理单元将所述电压信号与参考信号进行比较,并根据所述比较的结果产生开关信号。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US87207706P | 2006-12-01 | 2006-12-01 | |
US60/872,077 | 2006-12-01 | ||
US11/998,579 | 2007-11-30 | ||
US11/998,579 US7755500B2 (en) | 2006-12-01 | 2007-11-30 | Battery systems with embedded cell monitors |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA2007101947687A Division CN101192750A (zh) | 2006-12-01 | 2007-12-03 | 带有嵌入式电池单元监控器的电池组/系统以及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102290617A true CN102290617A (zh) | 2011-12-21 |
CN102290617B CN102290617B (zh) | 2014-03-12 |
Family
ID=39475075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201110209067.2A Active CN102290617B (zh) | 2006-12-01 | 2007-12-03 | 电池组、电子系统以及用于监视电池组的方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7755500B2 (zh) |
CN (1) | CN102290617B (zh) |
TW (1) | TWI340515B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105699777A (zh) * | 2014-12-10 | 2016-06-22 | 大唐恩智浦半导体有限公司 | 用于电池组中的接触点检测的方法和装置 |
CN107257750A (zh) * | 2015-02-18 | 2017-10-17 | 奥迪股份公司 | 具有监测装置的电池单体及相应的运行方法 |
CN111213063A (zh) * | 2017-10-16 | 2020-05-29 | 尼亚布科知识产权控股有限责任公司 | 电池单体监控系统 |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090167541A1 (en) * | 2007-12-26 | 2009-07-02 | Dooley Kevin A | Monitoring of Capacitor |
CN101740838B (zh) * | 2008-11-12 | 2012-07-25 | 凹凸电子(武汉)有限公司 | 电池组、监测电池组的方法及电子系统 |
US8386102B2 (en) * | 2009-11-17 | 2013-02-26 | Eric Gullichsen | Discrete voltage level controller |
TWI491135B (zh) * | 2010-02-10 | 2015-07-01 | Univ Kao Yuan | 電動車電池可輸出電量提昇之方法 |
CN102457635B (zh) * | 2010-11-02 | 2013-12-25 | 江苏大学 | 一种嵌入式设备电量语音报警监控装置及监控方法 |
US9851412B2 (en) | 2010-11-09 | 2017-12-26 | International Business Machines Corporation | Analyzing and controlling performance in a composite battery module |
JP5870763B2 (ja) * | 2012-03-02 | 2016-03-01 | ミツミ電機株式会社 | 二次電池監視装置および電池パック |
DE202013100811U1 (de) | 2013-02-25 | 2014-06-02 | Rp-Technik E.K. | Energieversorgungseinrichtung mit Batterieüberwachung |
DE102014102366B4 (de) | 2013-02-25 | 2021-03-04 | Rp-Technik Gmbh | Energieversorgungseinrichtung mit Batterieüberwachung und Batterieüberwachungsverfahren |
EP2911269B1 (de) | 2014-02-24 | 2017-07-05 | RP-Technik GmbH | Energieversorgungseinrichtung mit Batterieüberwachung und Batterieüberwachungsverfahren |
CN106291392B (zh) * | 2016-10-28 | 2019-04-05 | 北京机械设备研究所 | 一种电池动态特性测试方法及装置 |
AU2019101785A4 (en) | 2018-08-06 | 2021-04-01 | Techtronic Cordless Gp | Systems and methods for selectively enabling the operation of a device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5622789A (en) * | 1994-09-12 | 1997-04-22 | Apple Computer, Inc. | Battery cell having an internal circuit for controlling its operation |
CN1300452A (zh) * | 1998-04-02 | 2001-06-20 | 宝洁公司 | 带内置控制器以延长电池寿命的电池 |
CN1781210A (zh) * | 2003-04-25 | 2006-05-31 | 摩托罗拉公司 | 用于电池单元热保护和电池组过充电/充电不足保护的双用热敏电阻 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4931947A (en) * | 1983-09-29 | 1990-06-05 | Engelhard Corporation | Fuel cell/battery hybrid system having battery charge-level control |
DE3686023T2 (de) | 1985-11-15 | 1993-03-04 | Sanyo Electric Co | Ladevorrichtung. |
US5349282A (en) * | 1990-12-11 | 1994-09-20 | Span, Inc. | Battery charging and monitoring system |
US5717937A (en) * | 1996-03-04 | 1998-02-10 | Compaq Computer Corporation | Circuit for selecting and designating a master battery pack in a computer system |
US9397370B2 (en) * | 1999-06-25 | 2016-07-19 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Single and multiple cell battery with built-in controller |
JP3546856B2 (ja) | 2001-04-25 | 2004-07-28 | 松下電器産業株式会社 | 電池パック及び電池パックの故障診断方法 |
US6957048B2 (en) * | 2002-04-16 | 2005-10-18 | Texas Instruments Incorporated | Switching circuit for charge and discharge of multiple battery systems |
US20040070371A1 (en) * | 2002-10-11 | 2004-04-15 | Compaq Information Technologies Group, L.P. | Power management of a battery operated computer system based on battery status |
US8013611B2 (en) | 2006-07-14 | 2011-09-06 | Reserve Power Cell, Llc | Vehicle battery product and battery monitoring system |
GB0502274D0 (en) | 2005-02-04 | 2005-03-09 | Xipower Ltd | Battery management system |
CA2523240C (en) * | 2005-10-11 | 2009-12-08 | Delaware Systems Inc. | Universal battery module and controller therefor |
US7973511B2 (en) * | 2007-06-15 | 2011-07-05 | Black & Decker Inc. | Method for distinguishing batteries having different chemistries |
EP2015421B1 (en) * | 2007-07-13 | 2016-03-09 | Black & Decker, Inc. | Reset mechanism for a battery pack |
-
2007
- 2007-11-30 US US11/998,579 patent/US7755500B2/en active Active
- 2007-11-30 TW TW096145530A patent/TWI340515B/zh active
- 2007-12-03 CN CN201110209067.2A patent/CN102290617B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5622789A (en) * | 1994-09-12 | 1997-04-22 | Apple Computer, Inc. | Battery cell having an internal circuit for controlling its operation |
CN1300452A (zh) * | 1998-04-02 | 2001-06-20 | 宝洁公司 | 带内置控制器以延长电池寿命的电池 |
CN1781210A (zh) * | 2003-04-25 | 2006-05-31 | 摩托罗拉公司 | 用于电池单元热保护和电池组过充电/充电不足保护的双用热敏电阻 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105699777A (zh) * | 2014-12-10 | 2016-06-22 | 大唐恩智浦半导体有限公司 | 用于电池组中的接触点检测的方法和装置 |
CN107257750A (zh) * | 2015-02-18 | 2017-10-17 | 奥迪股份公司 | 具有监测装置的电池单体及相应的运行方法 |
CN111213063A (zh) * | 2017-10-16 | 2020-05-29 | 尼亚布科知识产权控股有限责任公司 | 电池单体监控系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102290617B (zh) | 2014-03-12 |
US7755500B2 (en) | 2010-07-13 |
US20080129522A1 (en) | 2008-06-05 |
TWI340515B (en) | 2011-04-11 |
TW200836445A (en) | 2008-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102290617B (zh) | 电池组、电子系统以及用于监视电池组的方法 | |
EP2065962B1 (en) | Battery systems with embedded battery cell monitors | |
US7800510B2 (en) | Battery systems with embedded cell monitors | |
CN101740838B (zh) | 电池组、监测电池组的方法及电子系统 | |
JP7234140B2 (ja) | 二次電池の異常検知装置、異常検知方法、プログラム、二次電池の状態推定方法、及び二次電池の充電状態推定装置 | |
CN104638718B (zh) | 一种电动车电池智能管理系统和方法 | |
CN100416911C (zh) | 用于电池单元热保护和电池组过充电/充电不足保护的双用热敏电阻 | |
JP2009135064A5 (zh) | ||
US20140145727A1 (en) | Ground fault detection circuit and ground fault detection apparatus | |
CN104348215B (zh) | 充电器、电池模块、用于识别与监控充电器的系统与方法 | |
US20120256598A1 (en) | Battery Pack Detection Circuit | |
CN103109197A (zh) | 组装电池的半导体保护装置、包括半导体保护装置的电池组以及电子设备 | |
AU2021200875A1 (en) | Supercapacitor based energy storage device | |
CN105359367A (zh) | 电池过充电防止装置 | |
KR20070101496A (ko) | 다병렬 및 다직렬 리튬 2차전지 팩의 충방전 모니터링시스템 | |
CN204928285U (zh) | 并联电池组的控制装置及电动车 | |
CN101192750A (zh) | 带有嵌入式电池单元监控器的电池组/系统以及方法 | |
US7745039B2 (en) | System and method for controlling a rechargeable battery | |
CN105518926A (zh) | 用于运行本质安全的电池组电池的方法 | |
EP3806267A1 (en) | Dc-dc converter for solar-related energy storage system, and control method thereof | |
CN102435952A (zh) | 一种锂电池智能在线监测系统 | |
EP3928409A1 (en) | Reverse polarity protected battery module | |
CN102096041A (zh) | 一种基于智能功率电子开关的负载状态检测方法 | |
CN210882018U (zh) | 带定位功能的bms电池管理系统模块 | |
WO2009060248A2 (en) | Process amd connection layout for recharching batteries having adherent or soaked electrolyte |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210414 Address after: Room 202, 289 Chunxiao Road, China (Shanghai) pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai Patentee after: OMicro Technology (China) Co.,Ltd. Address before: English genus Patentee before: O2Micro International Ltd. |