CN102647002B - 复合设备系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复合设备系统，其能够使第一设备的升压电路小型化。连接了第一设备(11)和第二设备(12)而得的复合设备系统，第一设备具有可改写的非易失性存储器(22)，第二设备向第一设备供给电源，第二设备(12)具有：电源电路(33)，其对从外部供给的第一电源进行稳定化，并作为比第一电源低的第二电源供给到第一设备；通信电路(31)，其接收从第一设备发送的控制数据；以及开关(34)，其通过控制数据来切换接通/断开，在接通时将从外部供给的第一电源供给到第一设备，在向非易失性存储器写入数据时通过通信电路接收来自第一设备的控制数据来接通开关，将第一电源供给到所述第一设备。

Description

复合设备系统
技术领域
本发明涉及连接了第一设备和第二设备而得的复合设备系统。
背景技术
近年来，作为二次电池在数字照相机等便携设备中搭载了锂离子电池。一般来说，锂离子电池被认为难以通过其电池电压来检测电池剩余电量。因此，采用通过对电池的充放电电流进行累计来测定电池剩余电量的方法(参照专利文献1)。此外，由于锂离子电池在过充电以及过放电方面较弱，所以需要进行过充电以及过放电的保护。因此，锂离子电池以具备电池监视IC(IntegratedCircuit：集成电路)和保护IC的电池组的形态来使用，其中，该电池监视IC用于测定电池剩余电量，该保护IC用于进行充电以及过放电的保护。
图6表示现有的电池组的一个例子的结构图。图6中，电池监视IC1检测锂离子电池等二次电池2的充放电电流。此外，电池监视IC1向端子VDD供给由保护IC3稳定为例如1.8v电压后的电源。电池监视IC1内置有闪速ROM1a(Flash ROM1a)以及微型计算机1b(MicroComputer1b)，使用微型计算机1b对二次电池2的充放电电流进行累计，计算出二次电池2的电池剩余电量。
保护IC3通过内置的调节器(regulator)3a对从二次电池2供给到端子VDD的例如3.0V～4.0V程度的电压进行稳定后供给到保护IC3的内部电路，并且将1.8V的恒压从端子VREGOUT供给到电池监视IC1的端子VDD。
专利文献1：日本特开2001-174534号公报
现有的电池监视IC1从保护IC3被供给1.8v电压的电源，将其作为工作电源。电池监视IC1具备闪速ROM1a作为可改写的非易失性存储器，当微型计算机1b存在即使在电源断开时也应该保持存储的数据时，将该数据写入到闪速ROM1a中。微型计算机1b以1.8v电压进行通常的工作，但在闪速ROM1a的写入时需要例如5.0V电压。因此，在电池监视IC1中设有将从保护IC3向端子VDD供给的1.8v电压升压到5.0V电压的升压电路1c。
存在如下问题：上述的升压电路1c为了将1.8v电压升压到5.0V电压，升压电路1c的升压级数变大导致大型化，电池监视IC1中的升压电路1c的芯片面积变大这样的问题。
发明内容
本发明是鉴于以上问题而提出的发明，其目的在于提供一种复合设备系统，其能够使第一设备的升压电路小型化。
本发明的一个实施方式的连接了第一设备(11)和第二设备(12)而得的复合设备系统，所述第一设备具有可改写的非易失性存储器(22)，所述第二设备向所述第一设备(11)供给电源，其中，
所述第二设备(12)具有：
电源电路(33)，其对从外部供给的第一电源进行稳定化，并作为比所述第一电源低的第二电源供给到所述第一设备(11)；
通信电路(31)，其接收从所述第一设备(11)发送的控制数据；以及
开关(34)，其通过所述控制数据来切换接通/断开，在接通时将从所述外部供给的第一电源供给到所述第一设备，
在向所述非易失性存储器(22)写入数据时通过所述通信电路(31)接收来自所述第一设备(11)的控制数据来接通所述开关(34)，将所述第一电源供给到所述第一设备(11)。
优选的是，所述第一设备(11)具有：
微型计算机(21)，其向所述非易失性存储器(22)写入数据；
通信电路(23)，其将所述微型计算机(21)输出的控制数据发送到所述第二设备(12)；以及
升压电路(24)，其对从所述第二设备(12)的所述开关(34)供给的所述第一电源进行升压，并供给到所述非易失性存储器(22)。
优选的是，所述第一设备(11)是监视二次电池(10)的电池剩余电量的集成电路，
所述第二设备(12)是至少进行所述二次电池(10)的过充电以及过放电的保护的集成电路。
此外，上述括号内的参考符号是为了便于理解而附加的，仅是一个例子，并不限定于图示的形态。
通过本发明，能够使第一设备的升压电路小型化。
附图说明
图1是本发明的复合设备系统的一个实施方式的结构图。
图2是电池监视IC和保护IC的主要部分的一个实施方式的块结构图。
图3是闪速ROM写入时的一个实施方式的流程图。
图4是1级的升压部的电路图。
图5是用于说明本实施方式的图。
图6是现有的电池组的一个例子的结构图。
符号说明
10二次电池，11电池监视IC，12保护IC，21微型计算机，
22闪速ROM，23、31通信电路，24升压电路，32寄存器，
33调节器，34供电开关
具体实施方式
以下根据附图对本发明的实施方式进行说明。
<通信系统的块结构>
图1表示作为本发明的复合设备系统的电池组的一个实施方式的结构图。本电池组是连接了电池监视IC和保护IC而得的的复合设备系统。
图1中，在端子B+、B-之间连接有锂离子电池等二次电池10，端子B+与端子P+连接，端子B-经由电阻R4、MOS晶体管M2以及M1与端子P-连接，在端子P+、P-之间连接负载或者充电电路。
作为第一设备的电池监视IC(Integrated Circuit：集成电路)11将电阻R4的两端电压供给到端子VRSM、VRSF，根据端子VRSM、VRSF的电位差来检测二次电池10的充放电电流。此外，二次电池10的电池电压经由保护IC12供给到端子VBAT，电池监视IC11将端子VBAT的电压检测为二次电池10的电压。
此外，电池监视IC11向端子VDD供给由保护IC12稳定后的电源。电池监视IC11的端子VPP通过电源线14与保护IC12的端子VPP连接。电池监视IC11内置有微型计算机，对二次电池10的充放电电流进行累计从而计算出电池剩余电量，并且进行二次电池10的过电压检测以及充放电的过电流检测等，根据其检测结果来进行保护IC12的控制。
作为第二设备的保护IC12对从二次电池10经由电阻R3供给到端子VDD的电压(例如3.0V～4.0V)进行稳定化例如为1.8V电压，并从端子VREGOUT供给到电池监视IC11。此外，经由电阻R1向端子VSENSE供给二次电池10的电池电压，将该电池电压分压后从端子VBAT供给到电池监视IC11。此外，仅在后述的内置开关接通时将供给到端子VDD的电压从端子VPP供给到电池监视IC11的端子VPP。
此外，保护IC12将端子VSENSE的电压与过充电阈值和过放电阈值进行比较，当端子VSENSE电压超过过充电阈值时为异常状态，使MOS晶体管M1截止，当低于过放电阈值时为异常状态，使MOS晶体管M2截止。与此同时，保护IC12按照来自电池监视IC11的控制来切换MOS晶体管M1、M2的导通/截止，由此进行二次电池10的充放电控制。
电池监视IC11的端子ICOM和保护IC12的端子ICOM通过信号线13连接，在电池监视IC11和保护IC12之间进行例如双向的三值串行通信。
然而，电池监视IC11内置有微型计算机等数字电路，将对噪声等的耐电压设定得较低。相反，保护IC12大部分是模拟电路，从二次电池10直接供给电源，将耐电压设定得比电池监视IC11足够高。
<电池监视IC和保护IC的主要部分的块结构>
图2表示电池监视IC11和保护IC12的主要部分的一个实施方式的块结构图。图2中电池监视IC11具有微型计算机21、闪速ROM22、通信电路23以及升压电路24。
微型计算机21内置有A/D变换器、RAM、ROM等存储器，累计二次电池10的充放电电流来计算出电池剩余电量，并且进行二次电池10的过电压检测和充放电的过电流检测等。此外，微型计算机21将即使电源断开时也应该保持存储的数据写入作为可改写的非易失性存储器的闪速ROM22中，此外还读出在闪速ROM22中存储有的数据。此外，微型计算机21经由通信电路23向保护IC12发送控制数据，并且接收表示保护IC12的状态的状态数据。在上述控制数据中含有：用值1/0来指示MOS晶体管M1、M2各自的导通/截止的MOS晶体管控制位(bit)以及用值1/0来指示后述的供电开关34的导通/截止的开关控制位。
通信电路23按照微型计算机21的控制在与保护IC12的通信电路31之间进行控制数据的发送以及状态数据的接收。
升压电路24在向端子VPP供给例如3.0V～4.0V的电压时，将供给电压例如升压到电压5.0V，并将该5.0V电压作为写入电压供给到闪速ROM22。
保护IC12具有通信电路31、寄存器32、调节器33、供电开关34。通信电路31在与电池监视IC11的通信电路23之间进行控制数据的接收以及状态数据的发送。通信电路31将接收到的控制数据存储在寄存器32中，此外，还供给在寄存器32中存储的状态数据。
调节器33对从二次电池10向端子VDD供给的电压(例如3.0V～4.0V)进行稳定化例如为1.8V电压，并将其从端子VREGOUT供给到电池监视IC11。
供电开关34一端与端子VDD连接，另一端与端子VPP连接。此外，供电开关34向控制端子供给在寄存器32中所存储的开关控制位，当开关控制位值为1时供电开关34接通，当值为0时供电开关34断开。
<写入时的流程图>
图3表示闪速ROM22写入时的一个实施方式的流程图。该图中，在步骤S1中微型计算机21经由通信电路23向保护IC12发送开关控制位值为1的控制数据，含有值为1的开关控制位的控制数据被写入到保护IC12的寄存器32中。由此，在步骤S2中供电开关34接通，从保护IC12的端子VPP向电池监视IC11的端子VPP供给二次电池10的电压(例如3.0V～4.0V)。
在步骤S3中电池监视IC11的升压电路24将从端子VPP供给的电压(例如3.0V～4.0V)升压到5.0V电压并供给到闪速ROM22。此后，在步骤S4中微型计算机21将数据写入闪速ROM22中。
在步骤S5中微型计算机21判别向闪速ROM22的写入是否结束。如果没有结束则进入步骤S3。若写入结束则在步骤S6中微型计算机21经由通信电路23向保护IC12发送开关控制位值为0的控制数据，含有值为0的开关控制位的控制数据被写入保护IC12的寄存器32中。由此，在步骤S7中供电开关34断开，保护IC12的端子VPP成为高阻抗状态。在该状态下，由于不从端子VPP向升压电路24供给电源，所以升压电路24中没有电力消耗。
<升压电路>
图4中示出了升压电路24中1级的升压部的电路图。该图中，使直流电源41的正极经由电感42和二极管43与输出端子44连接。此外，使直流电源41的负极为接地或者电压VSS。使电感42和二极管43的连接点经由开关45为接地或者电压VSS。使输出电子44经由电容器46为接地或者电压VSS。
这里，若接通开关45则在电感42中流过电流IL，若断开开关45则在电感42中产生电动势，与直流电源41的电压一起通过二极管43对电容器46充电、升压。
升压电路24多级从属连接地构成如图4所示的升压部。由于现有的升压电路如图5的虚线箭头所示将1.8V电压升压至5.0V电压，因此升压部的级数变多芯片面积过大。相反，在本实施方式中如实线箭头所示由于将3.0V电压(～4.0V)升压至5.0V电压，所以可减少升压部的级数，能够使芯片面积小型化至现有的大致一半程度。
这里，对将供电开关34设于保护IC12中的理由进行了说明。当成为将供电开关设于电池监视IC11内、将供电开关的一端与电阻R3连接将供电开关的另一端与升压电路24连接的结构时，在二次电池10输出了异常的高电压等情况下耐电压低的电池监视IC11会被损坏。相反，在本实施方式中将供电开关34设于耐电压高的保护IC12中，因此即使在二次电池10输出了异常的高电压的情况下也能防止电池监视IC11和保护IC12的损坏。

Claims (3)

1.一种连接了第一设备和第二设备而得的复合设备系统，所述第一设备具有可改写的非易失性存储器，所述第二设备向所述第一设备供给电源，所述复合设备系统的特征在于，
所述第二设备具有：
电源电路，其对从外部供给的第一电源进行稳定化，并作为比所述第一电源低的第二电源供给到所述第一设备；
通信电路，其接收从所述第一设备发送的控制数据；以及
开关，其通过所述控制数据来切换接通/断开，在接通时将从所述外部供给的第一电源供给到所述第一设备，
在向所述非易失性存储器写入数据时通过所述通信电路接收来自所述第一设备的控制数据来接通所述开关，将所述第一电源供给到所述第一设备。
2.根据权利要求1所述的复合设备系统，其特征在于，
所述第一设备具有：
微型计算机，其向所述非易失性存储器写入数据；
通信电路，其将所述微型计算机输出的控制数据发送到所述第二设备；以及
升压电路，其对从所述第二设备的所述开关供给的所述第一电源进行升压，并供给到所述非易失性存储器。
3.根据权利要求2所述的复合设备系统，其特征在于，
所述第一设备是监视二次电池的电池剩余电量的集成电路，
所述第二设备是至少进行所述二次电池的过充电以及过放电的保护的集成电路。
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