CN109000816B - 电池温度感测电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池温度感测电路，其用以感测电池的温度，并将电压信息传送给电源管理电路，包括判断电路、微控制器、温度转换电路与第一多任务器。判断电路检测电池的温度检测脚位的电压。微控制器由电池的温度感测组件获得温度测量值，并转换出温度信息。温度转换电路获得温度信息，据以输出第一电压。根据电池的温度检测脚位的电压，判断电路输出第一选择信号至第一多任务器，使得第一多任务器导通第一输入脚位或第二输入脚位，以将第一电压或电池的温度检测脚位的电压作为电压信息传送给电源管理电路。

Description

电池温度感测电路

技术领域

本发明涉及一种电池温度感测电路，特别涉及一种适用于不同类型的电池的电池温度感测电路。

背景技术

能理解地，大部分的电子装置或系统都必须工作在一定的温度范围内才能避免装置或系统内的组件与模块受损，同样地，这些电子装置或系统所使用的电池也必须工作在一定的温度范围内，才能正常地进行充电与放电。若电池在温度过高的状态下持续地进行充电或放电，便有可能导致电池的损坏，如：电池变形、漏液…等。

一般来说，于大部分的电子装置或系统中，会针对电池设置有用于感测温度的电路。然而，对不同种类的电池而言，用于感测其温度的电路将具有不同的电路设计。因此，一电子装置或系统所适用的电池种类通常会被限制住，很难同时适用不同种类的电池。

发明内容

为了解决前述问题，本发明提供了一种能适用于不同种类的电池的电池温度感测电路。

本发明所提供的电池温度感测电路用以感测一系统中电池的温度，并将与电池的温度相关的电压信息传送给电源管理电路。此种电池温度感测电路包括判断电路、微控制器、温度转换电路与第一多任务器。判断电路的输入端耦接于电池的温度检测脚位，以检测温度检测脚位的电压。微控制器用以由电池的温度感测组件获得电池的一温度测量值，从而转换出一温度信息。温度转换电路由微控制器接收电池的温度信息，并据以输出第一电压。第一多任务器的第一输入脚位耦接于温度转换电路，第一多任务器的第二输入脚位耦接于电池的温度检测脚位，且第一多任务器的选择脚位耦接于判断电路的输出端。

于本发明中，根据电池的温度检测脚位的电压，判断电路会输出第一选择信号至第一多任务器，使得第一多任务器根据第一选择信号导通第一输入脚位或第二输入脚位，以将第一电压或电池的温度检测脚位的电压作为电压信息传送给电源管理电路。

于本发明所提供的电池温度感测电路的一实施例中，判断电路包括一比较器。比较器的第一输入端耦接于电池的温度检测脚位，比较器的第二输入端接收一预设电压，且比较器的输出端耦接于第一多任务器的选择脚位。比较器将电池的温度检测脚位的电压与预设电压作比较，并据以输出第一选择信号。

于本发明所提供的电池温度感测电路的一实施例中，若电池的温度检测脚位的电压小于预设电压，则第一多任务器根据第一选择信号导通第一输入脚位，以将第一电压作为电压信息传送给电源管理电路。另一方面，若电池的温度检测脚位的电压大于等于预设电压，则第一多任务器根据第一选择信号导通第二输入脚位，以将电池的温度检测脚位的电压作为电压信息传送给电源管理电路。

相较于传统上须针对不同类型的电池设计不同电池温度感测电路的作法，本发明所提供的电池温度感测电路能够同时适用于不同种类的电池，这不仅提高方便性，也节省了电路设计与制造的成本。

为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是这些说明与附图说明书附图仅用来说明本发明，而非对本发明的权利要求作任何的限制。

附图说明

图1为根据本发明一例示性实施例示出的电池温度感测电路的方块图。

图2为根据本发明一例示性实施例示出的电池温度感测电路的电路图。

具体实施方式

在下文将参看附图更充分地描述各种例示性实施例，在附图中展示一些例示性实施例。然而，本发明概念可能以许多不同形式来体现，且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。确切而言，提供此等例示性实施例使得本发明将为详尽且完整，且将向本领域技术人员充分传达本发明概念的范畴。在附图中，类似附图标记始终指示类似组件。

将理解的是，虽然第一、第二、第三等用语可使用于本文中用来描述各种组件或组件，但这些组件或组件不应被这些用语所限制。这些用语仅用以区分一个组件或组件与另一组件或组件。因此，下述讨论的第一组件或组件，在不脱离本发明的教示下，可被称为第二组件或第二组件。

本发明的电池温度感测电路用以感测一电子系统中电池的温度(如：扫描系统或其他类似的电子系统)，并将一电压信息传送给电源管理电路。此处所述的电源管理电路一般称为电源管理集成电路(Power Management IC；PMIC)。由于电池温度感测电路传送给电源管理电路的电压信息相关于系统中电池的温度，故电源管理电路便可得知电池的温度，并据以决定电池的运作，如：继续充/放电、停止充/放电、以较低功率进行放电……等。

本发明的电池温度感测电路的主要特色在于，本发明的电池温度感测电路能够同时适用于不同种类的电池。请参照图1，图1为根据本发明一例示性实施例示出的电池温度感测电路的方块图。

如图1所示，本实施例所提供的电池温度感测电路包括判断电路10、温度转换电路20、微控制器30与第一多任务器MUX1。判断电路10的输入端耦接于电池B的一温度检测脚位(图1中未图示)。微控制器30可经由一接口50来和电池B中的一温度感测组件(图1中未示出)以及温度转换电路20来进行通信，如：I2C(Inter-Integrated Circuit)界面或SPI(Serial Peripheral Interface)界面。此外，第一多任务器MUX1的第一输入脚位耦接于温度转换电路20，第一多任务器MUX1的第二输入脚位耦接于电池B的温度检测脚位，且第一多任务器MUX1的选择脚位耦接于判断电路10的输出端以及系统端SYS。

大致来说，本实施例所提供的电池温度感测电路的工作原理如下。微控制器30由电池B的温度感测组件获得电池B的温度测量值，并据以转换出一温度信息。温度转换电路20由微控制器30接收电池B的温度信息后，会据以输出第一电压V1。最后，根据电池B的温度检测脚位的电压V2，第一多任务器MUX1会将电池B的温度检测脚位的电压V2或第一电压V1传送给电源管理电路40。换句话说，电池B的温度检测脚位的电压V2或第一电压V1会被作为与电池B的温度相关的电压信息VB传送给电源管理电路40。

须根据电池B的温度检测脚位的电压V2将电池B的温度检测脚位的电压V2或第一电压V1传送给电源管理电路40的原因如下。

由于不同类型的电池会使用不同的温度感测组件来负责感测电池的温度，这类的温度感测组件主要有温度传感器与热敏电阻。就设置有温度传感器的电池来说，其温度感测电路可能会具有一个微控制器来接收并转换由温度传感器传送来的温度测量值，再传送给电源管理电路。就设置有热敏电阻的电池来说，电源管理电路能够直接地经由取得热敏电阻端的电压值来得知电池的温度。

前述本实施例所提供的电池温度感测电路的电路架构具有两种能让电源管理电路获知电池温度的电路路径。一种路径是针对设置有温度传感器的电池所设计，于此路径中，电源管理电路40是透过微控制器30与温度转换电路20取得与电池B的温度相关的电压信息VB以得知电池的温度；而另一种路径是针对设置有热敏电阻的电池所设计，于此路径中，电源管理电路40能够直接地经由热敏电阻的一端取得与电池B的温度相关的电压信息VB以得知电池的温度。

须说明的是，于本实施例中，判断电路10会先判断电池的类型，并据以输出第一选择信号SEL1至第一多任务器MUX1。根据第一选择信号SEL1，第一多任务器MUX1会导通其第一输入脚位或第二输入脚位，以将第一电压V1或电池B的温度检测脚位的电压V2作为与电池B的温度相关的电压信息VB传送给所述电源管理电路40。

于以下的叙述中将较详细地说明本实施例所提供的电池温度感测电路的工作原理。请参照图2，图2为根据本发明一例示性实施例示出的电池温度感测电路的电路图。

如图2所示，判断电路10包括一比较器COM，由一偏压电源Vbias驱动。比较器COM的第一输入端耦接于电池B的温度检测脚位TP，比较器COM的第二输入端接收一预设电压VTH，且比较器COM的输出端耦接于第一多任务器MUX1的选择脚位。比较器COM会将电池B的温度检测脚位TP的电压V2与预设电压VTH作比较，并据以输出第一选择信号SEL1。

一般来说，设置有温度传感器的电池其温度检测脚位TP通常直接接地，而设置有热敏电阻的电池其温度检测脚位TP通常会偶接到热敏电阻的一端。因此，就设置有温度传感器的电池而言，其温度检测脚位TP的电压应为零，而就设置有热敏电阻的电池而言，其温度检测脚位TP的电压应大于零。因此，为了区分出这两种类型的电池，于本实施例中，预设电压VTH被设计成一个略大于零的电压值。

于是，若温度检测脚位TP的电压V2小于预设电压VTH，则表示待测电池B应为以温度传感器作为温度感测组件的电池。于此情况下，判断电路10所输出的第一选择信号SEL1会使第一多任务器MUX1导通其第一输入脚位，以将第一电压V1作为与电池B的温度相关的电压信息VB传送给电源管理电路40。另一方面，若温度检测脚位TP的电压V2大于等于预设电压VTH，则表示待测电池B应为以热敏电阻作为温度感测组件的电池。于此情况下，判断电路10所输出的第一选择信号SEL1会使第一多任务器MUX1导通其第二输入脚位，以将电池B的温度检测脚位TP的电压V2作为与电池B的温度相关的电压信息VB传送给电源管理电路40。

接下来将要说明的是本实施例所提供的电池温度感测电路中温度转换电路20的电路架构与工作原理。

如图2所示，温度转换电路20包括一数字模拟转换器DAC。如前述，微控制器30可经由一接口50来和温度转换电路20来进行通信，如：I2C接口或SPI接口。因此，此数字模拟转换器DAC能由微控制器30获得电池B的温度信息，从而转换出第一电压V1。进一步说明，微控制器30储存有一映像表MP，此映像表MP储存有多笔温度测量值与相应的多笔电压值。因此，微控制器30由电池B的温度感测组件获得电池的温度测量值后，便可根据映射表MP获得一个对应的电压值，来作为传送给数字模拟转换器DAC的温度信息。也就是说，于本实施例中，数字模拟转换器DAC由微控制器30所获得电池B的温度信息为一电压值。

于数字模拟转换器DAC由微控制器30接收到电池B的温度信息后，数字模拟转换器DAC便会依此温度信息所代表的电压输出前述的第一电压V1。于是，当第一电压V1被作为与电池B的温度相关的电压信息VB传送至电源管理电路40时，电源管理电路40便能从第一电压V1得知电池B的温度。

然而，值得注意的是，由图2中可见，温度转换电路20还包括一第二多任务器MUX2。第二多任务器MUX2的第一输入脚位耦接于数字模拟转换器DAC，第二多任务器MUX2的第二输入脚位接收启动电压VST，且第二多任务器MUX2的选择脚位耦接于系统端SYS。

一般来说，当系统刚被启动时，系统会先检测电池是否处于能够正常工作的装置(如：判断电池的温度是否处于正常范围内)。然而，由于系统刚被启动，此时不论是前述的第一电压V1或电池B的温度检测脚位TP的电压V2都还无法正确地反映出电池的温度。因此，为了让系统顺利地被启动，于本实施例中，系统端SYS会传送第二选择信号SEL2至第二多任务器MUX2，使得第二多任务器MUX2根据第二选择信号SEL2导通其第二输入脚位，同时系统端SYS会传送第三选择信号SEL3至第一多任务器MUX1(如：由系统端SYS的中央处理器传送第三选择信号SEL3至第一多任务器MUX1)，使得第一多任务器MUX1导通其第一输入脚位，以将启动电压VST传送给电源管理电路40，以使系统顺利地被启动。

接着，于系统稳定运作后，前述的第一电压V1或电池的温度检测脚位TP的电压V2便已可正确地反映出电池的温度。于是此时，系统端SYS所传送给第二多任务器MUX2的第二选择信号SEL2便会使第二多任务器MUX2导通其第一输入脚位。于是，当第一电压V1被作为与电池B的温度相关的电压信息VB传送至电源管理电路40时，第一电压V1便可被传送至第一多任务器MUX1的第一输入端。

总的来说，于本实施例所提供的电池温度感测电路中，在系统尚未稳定运作的情况下，透过第二多任务器MUX2的运作，启动电压VST会被提供给电源管理电路40，使得系统认为电池的温度处于正常范围内，于是系统便可顺利地被启动。接着，于系统稳定运作后，本实施例所提供的电池温度感测电路便会自动地判断电池B的类型，进而透过不同的电路路径来将第一电压V1或电池B的温度检测脚位TP的电压V2作为与电池B的温度相关的电压信息VB传送给电源管理电路40，使得电源管理电路40能够获知电池B的温度。

[实施例的可能功效]

根据以上说明，本发明改善了传统上须针对不同类型的电池设计不同电池温度感测电路的作法，用同一个电路架构即可感测不同类型的电池(即，采用温度传感器或热敏电阻作为温度感测组件的电池)的温度。对于适用采用温度传感器作为温度感测组件的电池也适用采用热敏电阻作为温度感测组件的电池的系统来说，本发明的电池温度感测电路为其带来方便性，同时也节省了电路设计与制造的成本。

还须说明的是，于前述说明中，尽管已将本发明技术的概念以多个示例性实施例具体地示出与阐述，然而本领域技术人员将理解，在不背离由本申请的权利要求所界定的本发明技术的概念的范围的条件下，可对其作出形式及细节上的各种变化。

Claims (10)

1.一种电池温度感测电路，用以感测一电子系统中一电池的温度，并将一电压信息传送给一电源管理电路，其特征在于，包括：

一判断电路，所述判断电路的输入端耦接于所述电池的一温度检测脚位，检测所述温度检测脚位的电压；

一微控制器，用以接收由所述电池的一温度感测组件获得的所述电池的一温度测量值，并转换出一温度信息；

一温度转换电路，根据由所述微控制器接收的所述电池的所述温度信息，并输出一第一电压；以及

一第一多任务器，所述第一多任务器的一第一输入脚位耦接于所述温度转换电路，所述第一多任务器的一第二输入脚位耦接于所述电池的所述温度检测脚位，且所述第一多任务器的一选择脚位耦接于所述判断电路的输出端以及一系统端；

其中，根据所述电池的所述温度检测脚位的电压，所述判断电路输出一第一选择信号至所述第一多任务器，使得所述第一多任务器根据所述第一选择信号导通所述第一输入脚位或所述第二输入脚位，以将所述第一电压或所述电池的所述温度检测脚位的电压作为所述电压信息传送给所述电源管理电路。

2.如权利要求1所述的电池温度感测电路，其特征在于，所述判断电路包括：

一比较器，所述比较器的一第一输入端耦接于所述电池的所述温度检测脚位，所述比较器的一第二输入端接收一预设电压，且所述比较器的输出端耦接于所述第一多任务器的所述选择脚位；

其中，所述比较器将所述电池的所述温度检测脚位的电压与所述预设电压作比较，并据以输出所述第一选择信号。

3.如权利要求2所述的电池温度感测电路，其特征在于，若所述温度检测脚位的电压小于所述预设电压，则所述第一多任务器根据所述第一选择信号导通所述第一输入脚位，以将所述第一电压作为所述电压信息传送给所述电源管理电路。

4.如权利要求2所述的电池温度感测电路，其特征在于，若所述温度检测脚位的电压大于等于所述预设电压，则所述第一多任务器根据所述第一选择信号导通所述第二输入脚位，以将所述电池的所述温度检测脚位的电压作为所述电压信息传送给所述电源管理电路。

5.如权利要求1所述的电池温度感测电路，其特征在于，所述温度转换电路包括：

一数字模拟转换器，根据由所述微控制器获得的所述电池的所述温度信息，从而转换出所述第一电压。

6.如权利要求5所述的电池温度感测电路，其特征在于，所述温度信息为一电压值，所述微控制器储存有一映像表，所述微控制器接收由所述电池的所述温度感测组件获得的所述电池的所述温度测量值后，根据所述映像表获得所述电压值。

7.如权利要求5所述的电池温度感测电路，其特征在于，所述温度转换电路更包括：

一第二多任务器，所述第二多任务器的一第一输入脚位耦接于所述数字模拟转换器，所述第二多任务器的一第二输入脚位接收一启动电压，且所述第二多任务器的一选择脚位耦接于所述系统端以接收一第二选择信号；

其中，当所述电子系统刚被启动时，所述第二多任务器根据所述第二选择信号导通其所述第二输入脚位，且所述第一多任务器根据所述系统端传来的一第三选择信号导通其所述第一输入脚位，以将所述启动电压作为所述电压信息传送给所述电源管理电路。

8.如权利要求7所述的电池温度感测电路，其特征在于，当所述电子系统稳定运作时，根据所述第二选择信号，所述第二多任务器的所述第一输入脚位被导通，以将所述第一电压传送至所述第一多任务器的所述第一输入端。

9.如权利要求3所述的电池温度感测电路，其特征在于，所述电池采用一温度传感器作为用以感测所述电池的温度的所述温度感测组件。

10.如权利要求4所述的电池温度感测电路，其特征在于，所述电池采用一热敏电阻作为用以感测所述电池的温度的一温度感测组件。

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