CN107894567A - 电池包以及电池包接口状态的检测系统和检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池包以及电池包接口状态的检测系统和检测方法。该检测系统包括：多个驱动端，配置成提供驱动信号，所述驱动信号控制开关电路的状态，所述开关电路使能电池包的充电或放电；与所述多个驱动端耦接的检测电路，配置成接收所述开关电路中的多个端点的电压，以及根据所述多个端点的电压间的差值和所述开关电路的状态检测所述电池包的接口的状态，所述电池包的所述接口在充电模式下接收电能为所述电池包充电，并在放电模式下将所述电池包的电能提供给负载。根据本发明的检测系统可有效减小电池管理系统的能耗以及尺寸，继而节约成本。

Description

电池包以及电池包接口状态的检测系统和检测方法
技术领域
本发明涉及电池包状态的检测系统，尤其涉及一种检测电池包接口状态的技术。
背景技术
图1所述为现有的开关控制电路102，用于控制电池包100内电池138的充电开关QCHG和放电开关QDSG。控制电路102在MCU 108(Microcontroller Unit，微控制单元)的控制下产生驱动信号DCHG和DDSG分别导通或断开开关QCHG和QDSG。例如，当充电器与接口PACK+和PACK-相连时，MCU 108指示控制电路102导通充电开关QCHG为电池138充电；又比如，如果电池138充满电或者出现异常状况：例如过充、过流、或其他状况时MCU 108指示控制电路102断开充电开关QCHG。在另一种情况下，例如，当电池138向与接口PACK+和PACK-相连的负载放电时，MCU 108指示控制电路102导通放电开关QDSG，而如果出现异常状况，比如过放、过载或其他状况时，MCU 108指示控制电路102断开放电开关QDSG。如果电池包100进入节省电能的深度睡眠模式或者低功耗模式，MCU 108指示控制电路102断开开关QCHG和QDSG。
然而，现有的开关控制电路102中有一些弊端。例如，当充电开关QCHG断开时，由于现有的开关控制电路102不能执行检测，需要通过附加电路(图中未示出)才能检测接口PACK+和PACK-上是否连接有充电器。同样地，当放电开关QDSG断开时，需要附加电路才能检测上述过载情况是否已经解除。此外，当电池138为负载供电时，需要通过附加电路才能检测是否有异常状况，比如负载短路、过载或者其他状况。而增加附加电路会增加费用、PCB尺寸以及电池包100的电池管理系统的能耗。这样，开发不仅具有开关控制电路102的功能，而且具有上述提到的检测功能的开关控制电路显得尤为必要。
发明内容
本发明提供了一种电池包接口状态的检测系统，所述检测系统包括：多个驱动端，配置成提供驱动信号，所述驱动信号控制开关电路的状态，所述开关电路使能电池包的充电或放电；以及与所述多个驱动端耦接的检测电路，配置成接收所述开关电路中的多个端点的电压，以及根据所述多个端点的电压间的差值和所述开关电路的状态检测所述电池包的接口的状态，所述电池包的所述接口在充电模式下接收电能为所述电池包充电，并在放电模式下将所述电池包的电能提供给负载。
本发明还提供一种电池包，所述电池包包括：电池；与所述电池耦接的开关电路，配置成在多个驱动信号的控制下使能所述电池的充电或放电；以及与所述开关电路和所述电池耦接的控制电路，配置成提供所述驱动信号、接收所述开关电路的多个端点的电压、以及根据所述多个端点的电压间的差值和所述开关电路的状态检测所述电池包的接口的状态，所述电池包的所述接口在充电模式下接收电能为所述电池充电，并在放电模式下将所述电池的电能提供给负载。
本发明还提供一种电池包接口状态的检测方法，所述检测方法包括：产生多个驱动信号来控制开关电路的状态从而使能所述电池包的充电或者放电；在充电模式下，通过所述电池包的接口接收电能为所述电池包充电；在放电模式下，通过所述电池包的所述接口将所述电池包的电能提供给负载；接收所述开关电路的多个端点的电压；以及根据所述多个端点的电压间的差值和所述开关电路的状态检测所述电池包的所述接口的状态。
通过本发明提供的系统，可检测电池包的接口状态从而更好地控制电池的充电放电，本发明中使用的接口状态检测系统可有效减小电池包中电源管理系统的能耗以及减小电路板的尺寸节约制造成本。
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、具体特征和优点。
图1所示为现有技术的用于电池的充电/放电开关控制电路的模块图；
图2所示为根据本发明的一个实施例，电池的充电/放电开关控制电路(也称为：接口状态的检测系统)的模块图；
图3所示为根据本发明的一个实施例，电池的充电/放电开关控制电路(也称为：接口状态的检测系统)的模块图；
图4所示为根据本发明的一个实施例，电池的充电/放电开关控制电路(也称为：接口状态的检测系统)的模块图；
图5所示为根据本发明的一个实施例，电池的充电/放电开关控制电路(也称为：接口状态的检测系统)的模块图；
图6所示为根据本发明的一个实施例，电池的充电/放电开关控制电路(也称为：接口状态的检测系统)的模块图；
图7所示为根据本发明的一个实施例，电池的充电/放电开关控制电路(也称为：接口状态的检测系统)的模块图；
图8所示为根据本发明的一个实施例，电池的充电/放电开关控制电路(也称为：接口状态的检测系统)的模块图；
图9所示为根据本发明的一个实施例，一种电池的充电/放电开关控制电路(也称为：接口状态的检测系统)的方法流程图。
具体实施方式
以下将对本发明的实施例给出详细的参考。尽管本发明通过这些实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，本发明涵盖后附权利要求所定义的发明精神和发明范围内的所有替代物、变体和等同物。
以下的具体实施方式中的某些部分是以进程、逻辑块、处理过程和其他对计算机存储器中数据位的操作的象征性表示来呈现的。这些描述和表示法是数据处理领域内的技术人员最有效地向该领域内的其他技术人员传达他们工作实质的方法。在本申请中，一个进程、逻辑块、处理过程、或相似的事物，被构思成有条理的步骤或指令的序列以实现想要的结果。所述的步骤是需要对物理量进行物理操作的步骤。通常，但不是必然的，这些物理量的形式可为电或磁信号，可在计算机系统中被存储、传输、结并、比较等等。
然而，应该明白的是，这些术语及其相似表述都与适当的物理量相关，并仅仅是运用于这些物理量的便利的标记。除非在之后的讨论中特别说明，在本申请的内容中，运用“识别”、“产生”、“比较”、“判断”、“设置”、“估算”或类似术语之处，指的是计算机系统或类似电子计算设备中的操作和处理过程，所述的计算机系统对以物理(电子)量形式存在于所述计算机系统的寄存器和存储器中的数据进行操作，并转换为类似地以物理量形式存在于所述计算机系统的寄存器、存储器或其他此类信息存储、传输或显示设备中的其他数据。
在此所述的实施例是以计算机可执行指令为讨论的大背景的，所述的计算机指令可位于某种形式的计算机可用的媒体(如，程序模块)中，被一个或多个计算机或其他设备执行。通常，程序模块包括可执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例行程序、编制程序、对象、元件、数据结构等。所述程序模块将在不同的实施例中结合或分开描述。
作为举例，且并不局限于其中，计算机可用的媒体可包括计算机存储媒体和通讯媒体。计算机存储媒体包括以任何方法或技术实现的用以存储信息的挥发性和非挥发性的、移动和不可移动的媒体，所述信息可为计算机可读的指令、数据结构、程序模块或其他数据。计算机存储媒体包括(但不局限于)：随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除只读存储器(EEPROM)、闪存或其他存储器技术，光盘ROM(CD-ROM)，多功能数码光盘(DVD)或其他光学存储器、盒式磁带、磁带、磁盘存储器或其他磁的存储器设备、或任何其他可被用来存储所需信息的媒体。
通讯媒体可具体化为计算机可读的指令、数据结构、程序模块或其他数据，并包括任何信息传输媒体。作为举例，且并不局限于其中，通讯媒体包括有线媒体，如有线网络或直线连接；和无线媒体，如声学的、无线电的(RF)、红外线的和其他无线的媒体。上述任何媒体的组合都应包括在计算机可读媒体的范围内。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、流程、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
根据本发明的一个实施例，充电/放电开关控制电路(也称为：接口状态的检测系统)产生驱动信号控制开关电路的状态，例如，开关电路中包括有充电开关和放电开关，通过充电开关和放电开关使能电池包的充电或者放电。开关控制电路还具有检测功能，通过开关电路的多个端点接收电压，并根据开关电路的状态和所述多个端点上的电压之间的差值检测电池包接口的状态。所述接口用于在充电模式下从充电器/适配器接收电能为电池包充电，以及在放电模式下使电池包为负载供电。具体地，接口状态包括充电器是否与该接口相连、过载/短路负载是否与该接口相连以及所述过载/短路负载是否已经被移除等等。由于开关控制电路不仅控制开关电路，还检测电池包接口的状态，这样可以省去上文提到的和图1中的现有开关控制电路相关的附加电路，继而减少费用，减小PCB板的尺寸，以及减少用于电池包的电池管理系统的电能损耗。
图2所示为根据本发明的一个实施例，充电/放电开关控制电路202的模块图。在一个实施例中，开关电路包括充电开关QCHG和放电开关QDSG(下文称为，开关电路QCHG&QDSG)。电池238包括一个或多个可充电电池，可能为锂电池、锂高分子电池、铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等，但不限于此。在一个实施例中，开关控制电路202包括感应端210、214和218，驱动端212和216，通信端ENCHG、ENDSG、INT和控制电路(比如，包括电荷泵222、驱动电路204和206、电压基准提供电路(如基准源224)、比较器226和控制逻辑电路220)。在一个实施例中，开关控制电路202既具有控制开关电路QCHG&QDSG的功能，又具有检测电池包200的接口PACK+和PACK-(下文简称，接口PACK±)状态的功能，因此也可称为电池包接口状态的检测系统202。
在一个实施例中，感应端210、214和218从开关电路QCHG&QDSG的端点244、246和248分别接收电压VBP、VCP和VPP。端点244包括电池238的正极。端点244在电池238充电时，称为“充电输出端”，或者在电池238放电时，称为“放电输入端”。在一个实施例中，充电开关QCH包括N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(n-channel Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor)，并且端点246包括充电开关QCHG的漏极。电池238充电时，端点246可称为“充电输入端”。端点248包括电池包200中正极端PACK+。端点248在电池238充电时，称为“充电输入端”，或在电池238放电时，称为“放电输出端”。
在一个实施例中，驱动端212和216通过提供驱动信号DCHG和DDSG控制开关电路QCHG&QDSG对电池包200充电或放电。例如，驱动信号DCHG可选择性导通充电开关QCHG，使得电池包200的充电电流从充电输入端246流至充电输出端244。驱动信号DDSG可选择性导通放电开关QDSG，使得电池包200的放电电流从放电输入端244流至放电输出端248。
在一个实施例中，控制器208(例如，微控制单元)通过通信端ENCHG、ENDSG和INT与控制逻辑电路220通信。端点ENCHG接收使能/禁用信号以指示控制逻辑电路220来导通/断开充电开关QCHG，端点ENDSG接收使能/禁用信号以指示控制逻辑电路220来导通/断开放电开关QDSG，端点INT输出指示接口PACK±状态的中断信号230。
在一个实施例中，检测电路接收电压VBP和VCP并根据开关QCHG&QDSG的状态、电压VBP与VCP的差值检测接口PACK±的状态，其中检测电路由基准源224、比较器226和控制逻辑电路220等电路所组成。如图2所示的实施例，接口PACK±的状态包括是否有充电器或适配器与接口PACK±相连。具体地，当充电开关QCHG断开，检测电路在充电输入端246接收第一电压VCP，在充电输出端244接收第二电压VBP，将电压VCP与VBP的差值与第一电压基准VTH1做比较，通过比较结果检测接口PACK±是否有充电器/适配器连接，例如是否插入充电器/适配器。在一个实施例中，如果电压VCP和VBP的差值处于大于第一电压基准VTH1的情况，并且该情况持续了一预设的时间间隔ΔT1，则检测电路可以判断为有充电器/适配器与接口PACK±相连。
举例说明，当充电开关QCHG断开以及放电开关QDSG导通时，如果充电器/适配器与接口PACK±相连，则充电输入端246上的电压VCP大于充电输出端244上的电压VBP。当两个开关QCHG和QDSG都断开，如果充电器/适配器与接口PACK±连接，使的放电开关QDSG的体二极管可正向导通，则充电输入端246上的电压VCP也大于充电输出端244上的电压VBP。在一个实施例中，当充电开关QCHG断开，如果VCP-VBP的值大于第一电压基准VTH1，并且该情况持续了一预设的时间间隔ΔT1，则表示有充电器/适配器与接口PACK±相连。在一个实施例中，基准源224(比如，一种电压提供电路)提供电压基准VTH1，其中基准源224连接在端点244和比较器226之间用于为比较器226提供合并信号，该合并信号代表电压VBP和电压基准VTH1的结合。如图2所示的实施例，合并信号为VBP+VTH1的电压值，比较器226将电压VBP+VTH1与电压VCP做比较产生比较结果228，比较结果228指示电压VCP是否大于电压VBP+VTH1。比较结果228也指示电压差值VCP-VBP是否大于第一电压基准VTH1。控制逻辑电路220一旦检测到比较结果228表示的电压差值VCP-VBP大于第一电压基准VTH1，则控制逻辑电路220中的计时器(图中未示出)启动计时。若过了时间间隔ΔT1，该比较结果228的逻辑值仍保持不变，则控制逻辑电路220判断为充电器/适配器与接口PACK±相连。控制逻辑电路220还可产生中断信号230来告知控制器208充电器/适配器可用。如果电池238没有充满，则控制器208指示开关控制电路202(或接口状态的检测系统202)导通充电开关QCHG来响应该中断信号230。
图3所示为根据本发明的另一个实施例，充电/放电开关控制电路302的模块图。图3将结合图2进行描述，类似于图2中的开关控制电路202，开关控制电路302(或接口状态的检测系统302)检测接口PACK±的状态。如图3所示，检测电路包括电流提供电路(比如，电流源332)、基准源324、比较器326以及控制逻辑电路320。开关控制电路302(或接口状态的检测系统302)检测与接口PACK±相连接的重负载(或者短路负载)是否已经被移除。
具体地，在一个实施例中，在电池238放电过程中，如果检测到过重/短路负载状况出现，则开关控制电路302禁用放电开关QDSG停止放电。当放电开关QDSG断开，检测电路提供偏置电流IB向与放电输出端248耦接的电容336充电，比如连接在接口PACK+和PACK-之间的电容。检测电路在放电输入端244接收第三电压VBP以及在放电输出端248接收第四电压VPP，将第三电压VBP和第四电压VPP的差值与第二电压基准VTH2做比较，通过比较结果328检测过重/短路负载是否已经从接口PACK±移除。在一个实施例中，如果电压VBP和VPP的差值小于第二电压基准VTH2，并且该情况持续了一预设的时间间隔ΔT2，则检测电路判断为过重/短路负载已经从接口PACK±移除。
举例说明，当放电开关QDSG断开，如果过重/短路负载与接口PACK±相连，则放电输出端248(比如接口PACK+)的电压VPP下拉到一个电压值，该电压值远远小于放电输入端(比如，电池238的正极端子)的电压VBP。在一个实施例中，上述为电容336充电的电流IB相当小(比如，为几百μA)，如果过重/短路负载仍与接口PACK±相连，充电电容336的电压VPP不会增加。另一方面，如果过重/短路负载已经从接口PACK±移除，则充电电容336的电压VPP会增加。当电压VPP增加到一个值，例如增加后的电压差值VBP-VPP小于第二电压基准VTH2，则表示过重/短路负载已经从接口PACK±移除。在一个实施例中，电流源324产生电流IB为电容336充电。基准源324产生第二电压基准VTH2，基准源324连接在端点244和比较器326之间，用于提供合并信号给比较器326，该合并信号指示电压VBP和第二电压基准VTH2的结合。图3所示实施例，合并信号包括电压值VBP-VTH2，比较器326比较电压VBP-VTH2和电压VPP并产生一个比较结果328，所述比较结果328指示电压VBP-VTH2是否小于电压VPP。比较结果228也指示电压值VBP-VPP是否小于第二电压基准VTH2。控制逻辑电路320包括计时器(未示出)，一旦比较结果328指示电压值VBP-VPP小于第二电压基准VTH2，计时器开始计数。如果比较结果328的逻辑值保持不变的情况持续了预设的时间间隔ΔT2，则控制逻辑电路320判断为上述过重/短路负载已经从接口PACK±移除。控制逻辑电路320还可产生中断信号330告知控制器(类似于控制器208)过重/短路负载移除。响应于该中断信号330，该控制器指示开关控制电路302导通放电开关QDSG。
图4所示为根据本发明的实施例，充电/放电开关控制电路402的模块图。图4将结合图2和图3进行描述。在图4的举例中，检测电路包括电流源332、基准值发生器424、多路选择器434、比较器426和控制逻辑电路420。当充电开关QCHG断开时，开关控制电路402(或接口状态的检测系统402)检测充电器/适配器是否与接口PACK±相连，以及当放电开关QDSG断开时检测负载，比如过重/短路负载，是否已经从接口PACK±移除。
在一个实施例中，比较器426将电压VBP、VCP和VPP的差值与电压基准，比如上文提到的第一电压基准VTH1或第二电压基准VTH2做比较产生指示接口PACK±状态的比较信号。基准值发生器424可根据驱动信号DCHG和DDSG控制产生电压基准，多路选择器434从充电输入端246接收输入电压VCP以及从放电输出端248接收输出电压VPP，并根据驱动信号DCHG和DDSG选择性提供输入电压VCP或输出电压VPP给比较器426。
举例说明，驱动信号DCHG和DDSG控制基准值发生器424和多路选择器434。如果驱动信号DCHG和DDSG包括的信号值可以断开充电开关QCHG和导通放电开关QDSG，则基准值发生器424将电压基准设置成VTH1，多路选择器434提供输入电压VCP给比较器426。基准值发生器424接收指示电池238电压的第一信号VBP，并产生指示第一信号VBP和电压基准VTH1之和的第二信号(VBP+VTH1)。类似于图2中的比较器226，比较器426将第二信号VBP+VTH1与输入电压VCP做比较产生指示充电器/适配器是否与接口PACK±相连的比较结果428。如果控制逻辑电路420检测到输入电压VCP大于于第二信号VBP+VTH1，且该情况持续了预设的时间间隔ΔT1，比如VCP-VBP>VTH1，则控制逻辑电路420判断为充电器/适配器与接口PACK±相连。
再举例说明，如果驱动信号DCHG和DDSG包括的信号值可以导通充电开关QCHG和断开放电开关QDSG，则基准值发生器424将电压基准设置成VTH2，多路选择器434提供输出电压VPP至比较器426。基准值发生器424接收指示电池238电压的第一信号VBP，并产生指示第一信号VBP和第二电压基准VTH2之差的第三信号(VBP-VTH2)。电流源332提供电流IB为与放电输出端248相耦合的电容336充电。类似于图3中比较器326，比较器426将第三信号VBP-VTH2与输出电压VPP做比较产生指示负载是否已经从接口PACK±移除的比较结果428，比如过重/短路负载是否移除。如果控制逻辑电路420检测到第三信号VBP-VTH2小于输出电压VPP(或者说：VBP-VPP<VTH2)，且该情况持续了预设的时间间隔ΔT2，则逻辑电路420判断为负载已经从接口PACK±移除。
图5所示为根据本发明的又一个实施例，充电/放电开关控制电路502的模块图。图5将结合图2、图3和图4进行描述。如图5所示，检测电路还包括基准电压源540和比较器542。在一个实施例中，在电池238放电过程中，检测电路检测与接口PACK±相连的负载550是否为过重状态。在一个实施例中，这里说的“过重状态”是指与接口PACK±相连的负载消耗的电能高于电能阈值。在一个实施例中，通常负载所需电能在一定的电能范围内，则电能阈值等于或者大于电能范围的最大值。在一个实施例中，如果与接口PACK±相连的负载为使电路短路的负载，则该负载也被认为是过重状态。
具体地，在一个实施例中，在放电过程中，开关电路QCHG&QDSG导通(比如，至少放电开关QDSG导通)，检测电路在放电输入端244接收第五电压VBP以及在放电输出接口248接收第六电压VPP，并将第五电压VBP和第六电压VPP之间的差值与第三电压基准VSC做比较，并根据比较结果552检测负载550的状态。如果电压VBP和VPP的差值大于第三电压基准VSC，且该情况持续了一预设的时间间隔ΔT3，则检测电路判断为负载550为过重负载。
在一个实施例中，如果负载550为过重负载状态，则负载550可拉低放电输出端248上的电压VPP。在一个实施例中，如果电压VPP下降至一个值，比如使得电压差值VBP-VPP大于第三电压基准VSC时，则表明负载550为过重负载。在一个实施例中，基准电压源540的电压值为VSC，基准电压源540连接在放电输出端248和比较器542之间，用于向比较器542提供合并信号，所述合并信号指示电压VPP和第三电压基准VSC之和。如图5所示，合并信号的电压值为VPP+VSC，比较器542将电压VBP与电压VPP+VSC做比较产生指示电压VBP是否大于电压VPP+VSC的比较结果552。比较结果552也可指示电压值VBP-VPP是否大于第三电压基准VSC。控制逻辑电路520中包括计数器(图中未示出)，一旦检测到比较结果552指示电压值VBP-VPP大于第三电压基准VSC时开始计时。如果比较结果552的逻辑值处于保持不变的情况，且该情况持续了预设的时间间隔ΔT3，则控制逻辑电路520判断为负载550为过重负载。控制逻辑电路520可产生中断信号530来告知控制器(类似于控制器208)负载550处于过重状态。控制器通过指示开关控制电路502(或接口状态的检测系统502)断开放电开关QDSG或减小负载550来响应中断信号530。
图6所示为根据本发明的另一个实施例，充电/放电开关控制电路602的模块图。图6将结合图2、图3、图4和图5进行描述。如图6所示，开关电路QCHG&QDSG包括充电路径和放电路径。充电路径包括充电输入端646、充电开关QCHG以及充电输出端244。放电路径包括放电输入端244、放电开关QDSG和放电输出端248。另外，电池包600的接口包括端点PACK+、PACK-和CHG+(下文称，接口PACK±&CHG+)。端点PACK+和PACK-用于提供电能给负载，端点CHG+可从充电器/适配器接收电能。
在一个实施例中，图6中所示的开关控制电路602(或接口状态的检测系统602)的结构和功能与图5中的开关控制电路502相似，除了开关控制电路602中的多路选择器434是从充电输入端646接收电压VCP，而不是如图5中的多路选择器那样从充电输入端246接收电压VCP。开关控制电路602中的具体功能为避免累赘将会不再描述。
图7所示为根据本发明的又一个实施例，充电/放电开关控制电路702的模块图。图7将结合图2描述。在一个实施例中，图7中开关控制电路702(或接口状态的检测系统702)的结构与功能和图2中开关控制电路202相似，其中图7中的比较器726是在充电输入端248上接收电压VPP，而不是如图2中的比较器那样在充电输入端246上接收电压VCP。开关控制电路702具体功能为免累赘将不再描述。此外，开关控制电路702还可包括类似于图5中基准源540和比较器542这样的元件。
图8所示为根据本发明的实施例，充电/放电开关控制电路802的模块图。图8将结合图4进行描述。在一个实施例中，图8中的开关控制电路802(或接口状态的检测系统802)与图4中开关控制电路402具有相似的结构和功能，其区别在于图8中省略了图4中多路选择器434，图8中的比较器826接收端点248上的电压VPP，而不是如图4中的比较器那样接收多路选择器434的输出电压。这是因为端点248在充电过程中可以是充电输入端，而在放电过程中为放电输出端。开关控制电路802的具体功能未免累赘将不再描述。此外，开关控制电路802还可包括类似于还可包括类似于图5中基准源540和比较器542这样的元件。
图9所示为根据本发明的实施例，充电/放电开关控制电路(或接口状态的检测系统)的工作流程图900。尽管图9中公开了具体的步骤，但这些步骤仅为了示例性地说明本发明。也就是说，根据本发明的其他实施例可执行各种其他的步骤或者图9中所描述的步骤的变形等等。图9将结合图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8进行描述。
步骤902：开关控制电路/接口状态的检测系统(比如202、302、402、502、602、702或者802)产生一组驱动信号(比如DCHG和DDSG)控制开关电路(比如QCHG&QDSG)的状态，为电池包(比如电池包200、300、400、500、600、700或800)充电或放电。
步骤904：电池包的接口(比如接口PACK±或PACK±&CHG+)，在充电模式下，接收电能为电池包充电，在放电模式下，将电池包的电能提供给负载。在一个实施例中，当电源向电池包充电时，电池包处于充电模式；当电池包放电时，电池包处于放电模式。其中，所述电源包括充电器、适配器等等。
步骤906：开关控制电路中的检测电路在开关电路(比如QCHG&QDSG)的多个端点(比如端点244、246、646和/或248)接收电压(比如VBP、VCP和/或VPP)。
步骤908：检测电路根据开关电路的状态和所述多个端点电压的差值(比如VCP-VBP或VBP-VPP)检测接口状态。在一个实施例，所述接口状态包括：该接口上是否连接有充电器，该接口上是否连接有过重状态下的负载，以及过重/短路负载是否已从该接口移除。
最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (20)

1.一种电池包接口状态的检测系统，所述检测系统包括：
多个驱动端，配置成提供驱动信号，所述驱动信号控制开关电路的状态，所述开关电路使能电池包的充电或放电；以及
与所述多个驱动端耦接的检测电路，配置成接收所述开关电路中的多个端点的电压，并且根据所述多个端点的电压间的差值和所述开关电路的状态检测所述电池包的接口的状态，所述电池包的所述接口在充电模式下接收电能为所述电池包充电，并在放电模式下将所述电池包的电能提供给负载。
2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述驱动信号中包括一个选择性地导通所述开关电路中的充电开关的信号，使得所述电池包的充电电流从充电输入端传送至充电输出端，其特征还在于，当所述充电开关断开时，所述检测电路在所述充电输入端接收第一电压，在所述充电输出端接收第二电压，将所述第一电压和所述第二电压间的差值与第一电压基准做比较，并且通过比较结果检测充电器是否与所述电池包的所述接口相连。
3.根据权利要求2所述的检测系统，其特征在于，如果所述第一电压和所述第二电压间的差值处于大于所述第一电压基准的情况并且所述情况持续了第一预设时间间隔，则所述检测电路判断所述充电器与所述电池包的所述接口相连。
4.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述驱动信号包括一个选择性地导通所述开关电路中的放电开关的信号，使得所述电池包的放电电流从放电输入端传送至放电输出端，其特征还在于，当所述放电开关断开时，所述检测电路提供电流为与所述放电输出端耦接的电容充电，在所述放电输入端接收第三电压，在所述放电输出端接收第四电压，将所述第三电压和所述第四电压间的差值与第二电压基准做比较，并且通过比较结果检测所述负载是否已经从所述电池包的所述接口移除。
5.根据权利要求4所述的检测系统，其特征在于，如果所述第三电压和所述第四电压间的差值处于小于所述第二电压基准的情况，并且所述情况持续了第二预设时间间隔，则所述检测电路判断所述负载已经从所述电池包的所述接口移除。
6.根据权利要求1的检测系统，其特征在于，所述检测电路包括：
比较器，配置成将所述多个端点的电压间的差值与一个电压基准做比较，并产生一个指示所述接口的状态的比较结果；
与所述比较器耦接的基准值发生器，配置成根据所述驱动信号控制所述电压基准；以及
与所述比较器耦接的多路选择器，配置成在充电输入端接收输入电压和在放电输出端接收输出电压，并根据所述驱动信号选择性地将所述输入电压或所述输出电压提供给所述比较器，
其中，所述开关电路包括充电开关和放电开关，如果所述充电开关导通，则充电电流通过所述充电开关从所述充电输入端传送至所述电池包，为所述电池包充电，如果所述放电开关导通，则所述电池包的放电电流通过所述放电开关传送至所述放电输出端。
7.根据权利要求6所述的检测系统，其特征在于，如果所述驱动信号包括的信号值使得所述充电开关断开和所述放电开关导通，则所述基准值发生器将所述电压基准设置成第一电压基准，所述多路选择器提供所述输入电压至所述比较器。
8.根据权利要求7所述的检测系统，其特征在于，所述基准值发生器接收指示所述电池包内的电池电压的第一信号，并产生指示所述第一信号与所述第一电压基准之和的第二信号，并且所述比较器将所述第二信号与所述输入电压做比较并产生指示充电器是否与所述电池包的所述接口连接的比较结果。
9.根据权利要求6所述的检测系统，其特征在于，如果所述驱动信号包括的信号值使得所述充电开关导通和所述放电开关断开，则所述基准值发生器将所述电压基准设置成第二电压基准，且所述多路选择器将所述输出电压提供给所述比较器。
10.根据权利要求9所述的检测系统，其特征在于，所述基准值发生器接收指示所述电池包内的电池电压的第一信号，并产生指示所述第一信号与所述第二电压基准之差的第三信号，所述检测电路提供电流为与所述放电输出端耦接的电容充电，并且所述比较器将所述第三信号与所述放电输出端的输出电压做比较产生指示所述负载是否已经从所述电池包的所述接口移除的比较结果。
11.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述开关电路配置成将所述电池包的放电电流从放电输入端传送至放电输出端，并且所述检测电路在所述放电输入端接收第五电压，在所述放电输出端接收第六电压，将所述第五电压和所述第六电压间的差值与第三电压基准做比较，并且通过比较结果检测负载的状态。
12.根据权利要求11所述检测系统，其特征在于，如果所述第五电压和所述第六电压间的差值处于大于所述第三电压基准的情况，并且所述情况持续了第三预设时间间隔，则所述检测电路判断所述负载为过重状态。
13.一种电池包，所述电池包包括：
电池；
与所述电池耦接的开关电路，配置成在多个驱动信号的控制下使能所述电池的充电或放电；以及
与所述开关电路和所述电池耦接的控制电路，配置成：提供所述驱动信号，接收所述开关电路的多个端点的电压，以及根据所述多个端点的电压间的差值和所述开关电路的状态检测所述电池包的接口的状态，所述电池包的所述接口在充电模式下接收电能为所述电池充电，并在放电模式下将所述电池的电能提供给负载。
14.根据权利要求13所述的电池包，其特征在于，所述开关电路包括充电开关，当所述充电开关导通时，所述电池的充电电流通过所述充电开关从充电输入端传送至充电输出端，当所述充电开关断开时，所述控制电路在所述充电输入端接收第一电压，在所述充电输出端接收第二电压，将所述第一电压和第二电压间的差值与第一电压基准做比较，并且通过比较结果检测充电器是否与所述电池包的所述接口相连。
15.根据权利要求13所述的电池包，其特征在于，所述开关电路包括放电开关，当所述放电开关导通时，所述电池的放电电流通过所述放电开关从放电输入端流向放电输出端，当所述放电开关断开时，所述控制电路提供电流向与所述放电输出端耦接的电容充电，在所述放电输入端接收第三电压，在所述放电输出端接收第四电压，将所述第三电压和所述第四电压间的差值与第二电压基准做比较，并且通过比较结果检测所述负载是否从所述电池包的所述接口移除。
16.根据权利要求13所述的电池包，其特征在于，所述开关电路在所述驱动信号的控制下选择性地使电流从充电输入端传送至所述电池，或者使电流从所述电池传送至放电输出端，其特征还在于，所述控制电路包括：
比较器，配置成将所述多个端点的电压间的差值与电压基准值做比较来产生指示所述接口的状态的比较结果；
与所述比较器耦接的基准值发生器，配置成在所述驱动信号控制下，产生所述电压基准值；以及
与所述比较器和所述开关电路耦接的多路选择器，配置成在所述充电输入端接收输入电压，在所述放电输出端接收输出电压，并根据所述驱动信号选择性地提供所述输入电压或所述输出电压至所述比较器。
17.一种电池包接口状态的检测方法，所述检测方法包括：
产生多个驱动信号来控制开关电路的状态从而使能电池包的充电或者放电；
在充电模式下，通过所述电池包的接口接收电能为所述电池包充电；
在放电模式下，通过所述电池包的所述接口将所述电池包的电能提供给负载；
接收所述开关电路的多个端点的电压；以及
根据所述多个端点的电压间的差值和所述开关电路的状态检测所述电池包的所述接口的状态。
18.根据权利要求17所述的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：
当所述开关电路中的充电开关导通时，通过所述充电开关将所述电池包的充电电流从充电输入端传输至充电输出端；以及
当所述充电开关断开时，执行下面多个步骤：
在所述充电输入端接收第一电压和在所述充电输出端接收第二电压；
将所述第一电压和所述第二电压间的差值与第一电压基准做比较；以及
通过比较结果检测充电器是否与所述电池包的所述接口相连。
19.根据权利要求17所述的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：
当所述开关电路中的放电开关导通时，通过所述放电开关将所述电池包的放电电流从放电输入端传送至放电输出端；以及
当所述放电开关断开时，执行下面的多个步骤：
提供电流为与所述放电输出端耦接的电容充电；
在所述放电输入端接收第三电压和在所述放电输出端接收第四电压；
将所述第三电压和所述第四电压间的差值与第二电压基准做比较；以及
通过比较结果检测所述负载是否从所述电池包的所述接口移除。
20.根据权利要求17所述的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：
在所述驱动信号的控制下选择性地使电流从充电输入端传送至所述电池包为电池包充电，或者将所述电池包的放电电流传送至放电输出端；
通过比较器将所述多个端点的电压间的差值与电压基准做比较，并产生指示所述电池包的所述接口的状态的比较结果；
根据所述驱动信号控制所述电压基准的值；
在所述充电输入端接收输入电压和在所述放电输出端接收输出电压；以及
根据所述驱动信号，选择性地将所述输入电压或所述输出电压提供给所述比较器。
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