CN109789803A - 包括内部供电的实时时钟的电池系统和用于实时时钟的电源电路 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例涉及一种包括内部供电的实时时钟的电池系统，所述电池系统包括：多个电池单元，串联连接和/或并联连接在第一端子与第二端子之间；和实时时钟，电连接到所述多个电池单元的第一节点，其中，所述多个电池单元之中的单个电池单元的电压供应到第一节点，并且实时时钟当在电池系统的第一操作状态下或第二操作状态下时经由第一节点接收电力。

Description

包括内部供电的实时时钟的电池系统和用于实时时钟的电源 电路
技术领域
本发明涉及一种包括内部供电的实时时钟的电池系统和一种用于实时时钟的电源电路。
背景技术
可充电电池或二次电池与一次电池的不同之处在于它可以重复充电和放电，而后者仅提供化学能至电能的不可逆转换。低容量可充电电池用作小型电子装置(诸如蜂窝电话、笔记本电脑和便携式摄像机)的电源，而高容量可充电电池用作混合动力车辆等的电源。
通常，可充电电池包括电极组件、容纳电极组件的壳体以及电连接到电极组件的电极端子，电极组件包括正电极、负电极和置于正电极与负电极之间的隔膜。将电解质溶液注入到壳体中，以通过正电极、负电极和电解质溶液的电化学反应使电池能够充放电。壳体的形状(例如，圆柱形或矩形)取决于电池的预期用途。
可充电电池可以用作由多个单元电池单元串联和/或并联结合形成的电池模块，以便提供例如用于混合动力车辆的电机驱动的高能量密度。即，通过根据所需的电量以及为了实现例如用于混合动力车辆的高功率可充电电池，通过使多个单元电池单元的电极端子互连来形成电池模块。一个或更多个电池模块机械地且电气地集成，配备有热管理系统并且设置为用于与一个或更多个耗电器通信，以形成电池系统。
为了满足连接到电池系统的各种耗电器的动态电力需求，电池电力输出和充电的静态控制是不充分的。因此，需要在电池系统与耗电器的控制器之间进行信息的稳定的或间歇的交换。在电池系统与耗电器之间交换的该信息包括电池系统的充电状态(SoC)、电势电性能、充电能力和内部电阻以及消费者的实际或预测的电力需求或盈余。
关于电池系统的各种控制工艺和通信工艺，其组成部分或耗电器是时间相关的工艺。监视并控制电池单元的充电可以例如需要确定充电状态的变化率。此外，还在耗电器的空闲时段中(即，在最小负载的时段中)，各种参数(例如，电池电压和内部电阻)必须在唤醒时段期间进行周期性地控制，以避免系统故障(例如，由于单个单元的热失控或短路)。为了提供时标(time scale)，例如，为了唤醒，电池系统的控制电子设备(即，电池监控单元(BMU)和/或电池管理系统(BMS))包括实时时钟(RTC)。
实时时钟通常设置为集成电路(IC)，并且可以包括晶体振荡器或者可以使用电力线频率来导出时标。RTC必须持续通电以跟踪运行时间，并且还可以包括易失性存储器或非易失性存储器，以保持诸如日历日期的时间相关信息。因此，出于安全原因，用于驱动RTC的备用电源，例如，除了主电源之外，还可以提供锂扣电池或电容器。
在电池系统中，例如，在电动车辆的电池系统中，低压差稳压器(LDO)经常用于向RTC供电。LDO是一种消耗电力以调节输出电压的有源线性稳压器。因此，LDO的功耗高。这对于电动车辆的延长的空闲时间特别地不利。此外，商业LDO的购买成本高。
发明内容
技术问题
本发明的示例性实施例的目的是提供一种电池系统和一种用于为电池系统的实时时钟(RTC)提供备选电力供应的用于RTC的电源电路，在电池系统和RTC的所有操作状态下保证RTC的安全电力供应，并降低电池系统的生产成本的同时，降低电池系统在空闲时段期间的功耗。
解决方案
为了解决上述问题，根据本发明的第一方面，提供了一种具有内部供电的实时时钟的电池系统，该电池系统包括：多个电池单元，串联连接和/或并联连接在所述多个电池单元的第一端子与第二端子之间。换句话说，与串联连接的电池单元的加和的电压对应的电压施加在第一端子与第二端子之间。第一端子和第二端子可以是电池模块的端子。
电池系统还包括实时时钟(RTC)，实时时钟电连接到多个电池单元的第一节点。优选地，RTC是提供公共RTC的功能的集成电路。多个电池单元的第一节点的定义为单个电池单元的电压施加到第一节点处，例如，第一节点与地之间。优选地，单个电池单元连接在第一节点与多个电池单元的第一端子或第二端子之间，并且单个电池单元的电压施加在第一端子和第二端子中的一个与第一节点之间。可选地，第一节点连接到第一夹具和第二夹具，其中，单个电池单元连接在第一夹具与第二夹具之间。第一节点可以连接到多个电池单元中的任何一个。根据本发明的第一方面，实时时钟在电池系统的第一操作状态下和第二操作状态下经由第一节点获取电力。换句话说，在第一操作状态和第二操作状态下，单个电池单元可以一直向RTC供电。
在电池系统中，RTC可以通过由电池系统的单个电池单元供应的电力而通电。根据该实施例，省略了单个电池单元与RTC之间的任何激活的调节器或激活的开关装置。RTC根据实际电力需求从单个电池单元被动获取电力。因为没有激活元件布置在单个电池单元与RTC之间，所以仅RTC的负载可以负载在单个电池单元上。由于现代RTC的低功耗，因此能够省略单个电池单元与电池系统的剩余电池单元之间的平衡。
优选地，在电池系统中，无源元件用于使单个电池单元的输出电压适应RTC的输入电压要求。特别优选的，欧姆电阻和/或二极管用于降低单个电池单元的输出电压。由于通过RTC获取的电流小，因此这些无源元件上的电压降能够被设定为最小。
根据优选实施例，电池系统还包括控制单元，该控制单元电连接到多个电池单元的第一端子和第二端子中的至少一个。此外，与串联连接在第一端子与第二端子之间的电池单元的加和的电压对应的电压施加到控制单元的输入端。换句话说，控制单元被配置为经由控制单元的输入端中的至少一个从多个电池单元接收输入电压。根据该实施例，实时时钟电连接到控制单元的第一输出端，并且在电池系统的第一操作状态下经由第一节点获取电力，以及在电池系统的第二操作状态下经由第一节点并且经由控制单元的第一输出端获取电力。因此，实时时钟能够在第二操作状态下比在第一操作状态下获取更多的电力而没有任何激活开关。RTC在第二操作状态下从控制单元的第一输出端被动地获取额外的电力。
特别优选的，控制单元在电池系统的第一操作状态下是未激活的(inacive，停用)，并且在电池系统的第二操作状态下是激活的(active，启用)。电池系统的第一操作状态是控制单元的空闲或休眠模式，并且进一步优选的是整个电池系统的空闲或休眠模式。第二操作状态优选是电池系统的激活状态。电池系统的激活状态可以发生在充电期间，或出于控制目的在间歇发生系统唤醒期间，充电的同时为负载提供电力。激活状态的特征在于，激活控制单元被配置为经由至少一个输出端提供至少一个电源电压。因此，实时时钟能够在第一操作状态下从单个电池单元获取电力，并且能够在第二操作状态下从单个电池单元并且从激活控制单元的输出端获取电力。因此，能够在两个操作状态下满足RTC的电力需求，而在RTC的电源电路中没有任何激活开关。
在另一优选实施例中，控制单元被配置为在电池系统的第二操作状态期间将控制信息发送到实时时钟。换句话说，激活控制单元能够在第二操作状态期间有效地读出或(重新)编程RTC。实时时钟被配置为接收并处理来自控制单元的控制信息，由于接收并处理来自控制单元的控制信息RTC的功耗增大。为了满足在第二操作状态下与控制单元通信期间RTC的增大的电力需求，RTC从单个电池单元并且从控制单元的供电输出端(第一输出端)(被动地)获取电力。
在特别优选的实施例中，电池系统的第二操作状态发生在出于控制目的(例如，用于测量电池系统的电压和内部电阻)的控制单元的唤醒期间。根据该实施例，实时时钟被配置为用于在电池系统的第一操作状态下将唤醒信号发送到控制单元，并且控制单元被配置为响应于唤醒信号将电池系统转换到第二操作状态。唤醒信号可以基于RTC的时钟信号，并且还可以周期性地发生。优选地，电池系统还包括能量储存元件，能量储存元件被配置为用于向实时时钟供电。能量储存元件确保RTC能够在电池系统的第一操作状态下将唤醒信号发送到控制单元。能量储存元件可以是具有合适容量的电容器，该电容器能够在电池系统的第二操作状态期间被充电。
由于现代RTC的低功耗，RTC的负载对电池系统的单个电池单元与电池系统的剩余电池单元之间的平衡具有很小的影响。然而，RTC可能在连接的单个电池单元上产生更高的负载，因此可能发生单个电池单元的一些不平衡放电。示例性地，考虑到标称电流消耗为600nA的RTC，在电池系统的总寿命为大约15年时，总电荷不平衡为15a*365.25天*24h*600nA＝78.9mAh。如果考虑平衡电流不超过55mA，则需要78.9mAh/55mA＝1.43h的总平衡时间。进一步考虑到为了平衡能够使用多个电池单元的每个单独的电池单元，每单元的总平衡时间进一步减少。示例性地，对于总共12个电池单元，平衡时间为7.15分钟每单元。换句话说，通过RTC对单个电池单元的放电可以忽略不计，并且不强制要求激活平衡。
然而，根据另一优选实施例，电池系统可以包括激活平衡单元，该激活平衡单元电连接到多个电池单元的第一节点并且被配置为向单个电池单元供电。优选地，激活平衡单元电连接到控制单元的第二输出端，并且包括降压转换器(step-down converter)，例如，降压变换器(buck converter)。因此，激励平衡单元被供给有控制单元的另一电源电压，该另一电源电压可以高于供应到控制单元的第一输出端的电源电压。因此，激活平衡单元能够在电池系统的第二操作状态期间对单个电池单元进行再充电。
在根据本发明的第一方面的电池系统的优选实施例中，多个电池单元、控制单元和实时时钟布置在共同的壳体中。因此，RTC和控制单元集成在电池系统中。有利地，该封装增大了电池系统的安全性和坚固性并降低了布线电阻和复杂性。进一步优选地，控制单元和实时时钟布置在公共电路载体上。因此，进一步降低RTC与控制单元之间的布线电阻和复杂性以及温度差。
本发明的第二方面涉及一种用于实时时钟的电源电路，该电源电路包括：中心节点，该中心节点电连接到实时时钟的电力输入端；以及第一节点，第一节点电连接到中心节点。根据本发明的第二方面，多个电池单元并联连接和/或串联连接在第一端子与第二端子之间，并且单个电池单元连接在第一节点与多个电池单元的第一端子或第二端子之间。因此，单个电池单元的电压施加到第一节点。电源电路提供了一种通过利用电池单元堆叠的最外层电池单元为RTC供电的简单的设计。考虑到现代RTC的低功耗，这个最外面的电池单元的放电可以忽略。因此，在设计电源电路时，能够省略用于RTC的备选电源、平衡装置和/或激活开关装置。因此，电源电路具有最低的功耗并且生产成本降低。可选地，第一节点连接到第一夹具和第二夹具，并且单个电池单元连接在第一夹具与第二夹具之间。在这种情况下，可以使用任意电池单元代替最外面的电池单元以向RTC供电。
在优选实施例中，根据本发明的第二方面的电源电路还包括第二节点，该第二节点电连接到中心节点和电池系统控制单元的第一输出端，其中，电池系统控制单元电连接到多个电池单元的第一端子和第二端子中的一个，并且经由电池系统控制单元的第一输出端提供电源电压。因此，电源电路包括用于向中心节点供电的另一端口，因此连接到中心节点的RTC能够从单个电池单元并且从电池系统控制单元的第一输出端获取电力。电池系统控制单元可以是电池管理系统(BMS)、电池监控单元(BMU)或类似的微控制器。
进一步优选地，根据本发明的第二方面的电源电路还包括能量储存元件。能量储存元件电连接到中心节点并且被配置为向实时时钟供电。RTC使用额外的电力来产生唤醒信号并且将唤醒信号发送到电池系统控制单元。换句话说，能量储存元件在第一操作模式下释放单个电池单元并且确保在唤醒期间动态供应足够的能量。尽管在本发明的第二方面中可以省略激活平衡，但是电源电路还可以包括激活平衡单元，激活平衡单元电连接在电池系统控制单元的第一节点与第二输出端之间。激活平衡单元被供给的电源电压不同于供应给电池系统控制单元的第一输出端的电源电压，优选地，具有比供应到电池系统控制单元的第一输出端的电源电压高的电源电压。特别优选的，激活平衡单元包括降压转换器，例如，降压变换器。
进一步优选地，电源电路还包括连接在第一节点与中心节点之间的至少一个欧姆电阻。这些欧姆电阻提供电压降，因此使单个电池单元的输出电压适应RTC所需的输入电压。还优选的是，电源电路还包括连接在控制单元的第一输出端与第二节点之间的二极管。该二极管防止(例如，来自单个电池单元的)电流在第一操作状态期间流入控制单元中。电源电路优选包括连接在激活平衡单元的降压转换器与第一节点之间的至少一个欧姆电阻，所述至少一个欧姆电阻用于使降压转换器的输出电压适应单个电池单元的所需充电电压。在电源电路中，由于仅使用无源组件来实现这些功能，所以降低了功率损耗并且省略了开关噪声。
本发明的第三方面涉及一种用于操作电池系统的实时时钟的方法，该电池系统包括多个电池单元，多个电池单元在多个电池单元的第一端子与第二端子之间串联和/或并联连接。该方法包括在电池系统的第一操作状态下和第二操作状态下从多个电池单元的单个电池单元向实时时钟供电的步骤。其中，与第一端子和第二端子中的一个电连接的控制单元在电池系统的第一操作状态下是未激活的，并且在电池系统的第二操作状态下是激活的。在该方法中，RTC在控制单元的两个操作状态下(优选地，在电池系统的两个操作状态下)从单个电池单元获取电力。优选地，控制单元的第一操作状态是控制单元的休眠模式，并且进一步优选地，是整个电池系统的休眠模式。在第一操作状态(即，休眠模式)下，RTC优选地仅由单个电池单元供电。根据该方法，没有激活元件(例如，控制单元的激活元件)用于向RTC供电，因此省略了激活元件中的功率损耗和开关噪声。
进一步优选的，根据本发明的第三方面的方法还包括在电池系统的第二操作状态下从单个电池单元和控制单元的第一输出端向实时时钟供电的步骤。在第二操作状态下，RTC由单个电池单元供电并且由控制单元的第一输出端供电，第二操作状态是电池系统和控制单元的激活状态。在第二操作状态下，控制单元从多个电池单元接收输入电压，并经由第一输出端提供电源电压。因此，RTC能够被动地获取更多电力，因此能够满足其增大的电力需求，而无需激活开关元件。
在另一优选实施例中，根据本发明的第三方面的方法还包括在电池系统的第一操作状态下通过实时时钟将唤醒信号发送到控制单元从能量储存元件获取电力的步骤，以及响应唤醒信号通过控制单元将电池系统切换到第二操作状态的步骤。换句话说，RTC通过将唤醒信号输出到控制单元，在预定时间或在基于其内部时标的预定时间段之后唤醒控制单元。由于RTC在第一操作状态下通常仅从单个电池单元获取电力，因此唤醒信号的产生可能导致RTC的供应不足并因此导致内部时标的损失。为了避免这种情况，能量储存元件可以在产生并发送唤醒信号的短时间段内提供额外的电力。进一步优选地，该方法包括在电池系统的第二操作状态下经由控制单元的第一输出端对能量储存元件充电的步骤。在第二操作状态下，使激活控制单元的第一输出端通电，并且在控制单元启动电池系统的下一个第一操作状态之前可以使能量储存元件充满。
进一步优选地，根据本发明的第三方面的方法包括在电池系统的第二操作状态期间从控制单元向实时时钟发送控制信息的步骤、实时时钟中接收和处理控制信息的步骤、和响应于控制信息通过实时时钟将响应信息发送到控制单元的步骤。这些步骤在与RTC有效通信的控制单元的第二操作状态期间产生RTC的增大的功耗。增大的电力需求由激活的控制单元覆盖，因为RTC能够从激活的控制单元的第一输出端获取电力。
取决于RTC的电力需求，特别是在电池系统的第二操作状态期间，发生单个电池单元的不平衡放电，这可能降低电池系统的容量。因此，在优选实施例中，该方法还包括在电池系统的第二操作状态下从激活平衡单元向单个电池单元供电的步骤。其中，激活平衡单元电连接到控制单元的第二输出端，并且包括降压转换器。优选地，控制单元向控制单元的第二输出端提供电源电压，该电源电压可以等于或高于供应到第一输出端的第一输出电压。特别优选地，激活平衡单元被配置为使向RTC供电的单个电池单元与多个电池单元的剩余电池(特别优选地，多个电池单元中选定的一个)平衡。因此，在第二操作状态期间，由于在两个操作状态下向RTC供电而导致的单个电池单元的电荷损失可以被有效地平衡。激活平衡单元优选地在第一操作状态下是未激活的，其中，控制单元的输出不被通电。
进一步优选地，电池系统的控制单元被配置为用于执行根据本发明的第三方面的方法。发明的另一方面涉及一种车辆，该车辆包括如上所述的电池系统。
发明的有益效果
根据本发明的实施例，能够在空闲时段期间降低电池系统的功耗并且在电池系统和RTC的所有操作状态下保证对RTC的安全电力供应的同时降低电池系统的生产成本。
附图说明
图1示出了根据现有技术的实时时钟的电源电路的示意性电路图。
图2示出了根据现有技术的实时时钟的示意性连接图。
图3示出了根据第一实施例的电池系统的示意图。
图4示出了根据第一实施例的实时时钟的电源电路的示意电路图。
图5示出了根据第二实施例的实时时钟的电源电路的示意电路图。
具体实施方式
在下文中，将详细地描述各种示例性实施例，使得本领域技术人员能够参照附图容易地实现本发明。示例性实施例可以以各种不同的形式实现，并且不限于这里描述的示例性实施例。
为了清楚说明示例性实施例，省略了与说明书无关的部分，并且贯穿说明书相同或相似的组成元件使用相同的附图标记。因此，在先前的附图中使用的组成元件的附图标记可以用在后面的附图中。
使两个组成元件电连接的方法不仅包括两个组件的直接连接，还包括通过不同组件在两个组件之间的连接。不同的组件可以是开关、电阻器和电容器等。在描述实施例时，表述“连接”表示当不存在“直接连接”的表述时的电连接。
图1示出了根据现有技术的实时时钟的电源电路的示意性电路图。
参照图1，LDO线性稳压器U701的输入电压CL30被提供到二极管D701的阳极，二极管D701的阴极与LDO U701的第一输入端电连接。可以从多个电池单元(未示出)的至少一个单元供应LDO U701的输入电压CL30。LDO U701的其它输入端供应有接地电压GND。电容器C701并联连接到LDO U701，并用作用于将电池电压的HF部分接地的低通。LDO U701的第一输出端电连接到+3V3_RTC节点，因此，在电池电压的一定范围内，向+3V3_RTC节点提供3.3V的基本恒定的RTC电压。
图2示出了根据现有技术的实时时钟U702的示意性连接图，其中图1中所示的+3V3_RTC节点连接到图2中所示的各个节点。
参照图2，为了向RTC U702供电，向RTC U702的VDD输入引脚提供基本3.3V的被调节的操作电压。因此，RTC U702仅经由LDO U701的输出端供电。RTC U702还电连接到接地电压GND并且包括电连接到多个串行外围接口SPI的多个输入引脚。RTC U702的输出引脚CLKOUT提供固定的输出频率作为时钟信号，输出引脚/INT是被配置为输出唤醒信号WAKEUP_RTC的开漏输出。如从图1和图2的组合可以看出，LDO U701必须持续被激活，以为RTC U702提供能量。因此，在LDO U701中不断产生功耗，降低了系统的效率。
图3示出了根据发明的第一实施例的电池系统10的示意图，图4示出了根据发明的第一实施例的电池系统10的实时时钟U702的电源电路100的示意性电路图。
参照图3和图4，构成电池系统10的多个电池单元101的单个电池单元CE101与电源电路100的第一节点111连接，使得仅将单个电池单元CE101的电压施加到第一节点111。这也可以通过将第一夹具(未示出)和第二夹具(未示出)连接到第一节点111并通过在第一夹具与第二夹具之间电连接单个电池单元CE101来实现。在这种情况下，单个电池单元CE101的输出电压可以通过第一夹具和第二夹具分压，并且分压可以被施加到第一节点111。多个电池单元101在第一端子(T1)与第二端子(T2)之间串联电连接和/或并联电连接，并且单个电池单元CE101电连接在这些端子中的一个与第一节点111之间。
第一节点111电连接到中心节点110。具有100kΩ的电阻的第一欧姆电阻器R707和具有100kΩ的电阻的第二欧姆电阻器R708可以电连接在第一节点111与中心节点110之间。中心节点110电连接到供电节点+3V3_RTC，供电节点+3V3_RTC电连接到RTC U702的VDD输入引脚。中心节点110还电连接到第二节点112，第二节点112与控制单元U703的第一输出端电连接。控制单元U703电连接到多个电池单元101，并且在控制单元U703激活时将3.3V的电压供应到控制单元U703的第一输出端。二极管D701电连接在第二节点112与控制单元U703的第一输出端之间。此外，电容器C703作为能量储存元件电连接在中心节点110与GND之间
在电池系统10的第一操作状态下，控制单元U703是未激活的，因此没有电压施加到第一输出端。在该第一操作状态下，单个电池单元CE101将大约4V的第一电压提供到第一节点111。当未激活的控制单元U703不与RTC U702进行任何通信时，连接到供电节点+3V3_RTC的RTC U702具有在0.6μA与1.2μA之间的标称电流消耗。通常，RTC U702需要3.3V的输入电压。在0.6μA与1.2μA之间的电流下，电阻器R707和电阻器R708产生电压降，使得大约3.3V的电压施加到中心节点110和第二节点112。二极管D701防止未激活的控制单元U703起电流吸收器的作用。参照图4，电压经由中心节点110被施加到供电节点+3V3_RTC，并且该电压用于为RTC U702供电。因此，在第一操作状态下，RTC U702在不操作任何激活的开关装置情况下被供电，因此减少了包括如图4中所示的电源电路100的电池系统10的功耗，并且没有发生开关噪声。
如果控制单元U703在电池系统10的第二状态中被激活，则控制单元U703的第一输出端和第二节点112被设定为3.3V的电源电压。在第二操作状态下，控制单元U703与RTCU702通信。即，控制单元U703将控制信息发送到RTC U702。接收并处理控制信息的步骤以及向控制单元U703发送RTC响应的步骤增大了RTC U702的电力需求。具体地，RTC U702的电流消耗在3.3V的固定输入电压下增大，因此电阻器R707和电阻器R708处的电压降增大。因此，单个电池单元CE101不足以将操作电压提供到RTC U702。然而，当控制单元U703激活时，控制单元U703将3.3V的电压供应到控制单元U703的第一输出端，因此大约2.6V的电压被提供到第二节点112。因此，用于供应RTC U702的足够电力经由第一节点111和第二节点112被提供到中心节点110。因此，由于TC U702经由第一节点111和第二节点112(即，控制单元U703的第一输出端)被动地获取电流而能够满足RTC U702的增大的电力需求。
电容器C703包括2.2μC的容量，并且在第二操作状态下被充电。在第一操作状态结束时，RTC U702经由输出端/INT将唤醒信号WAKEUP_RTC发送到控制单元U703。产生和发送该信号所需的额外电力由放电的电容器C703提供。控制单元U703响应于唤醒信号唤醒并且因此启动第二操作状态，在第二操作状态下电容器C703再次被充电。因此，RTC U702在其所有操作状态下经由如图4中所示的简单的电源电路100安全地供电，而没有任何激活的开关装置，因此具有提高的效率。
图5示出了根据发明的第二实施例的电池系统(未示出)的实时时钟RTC U702的电源电路100的示意电路图。
参照图5，激活平衡电路201电连接到电源电路100。激活平衡电路201包括n沟道FET R705(具有续流二极管)和平衡控制单元AB301，平衡控制单元AB301控制n沟道FETR705的栅极。FET R705的源极电连接到供应5V的电压的控制单元(参见图3中的附图标记U703)的第二输出端。FET R705的漏极经由具有24kΩ电阻的第一欧姆电阻器R715和具有24kΩ电阻的第二欧姆电阻器R716电连接到第一节点111与中心节点110之间的导体。平衡控制单元AB301根据多个电池单元(参见图3中的附图标记101)中的一个或更多个的实际电压测量来设定FET R705的电导系数。电阻器R715和电阻器R716提供电压降，因此使FETR705的输出电压适应单个电池单元CE101的充电电压要求。在控制单元(参见图3中的附图标记U703)是激活的同时，在电池系统(参见图3中的附图标记10)的第二操作状态下发生平衡。因此，能够避免电池单元之间的不平衡，并且可以增大电池系统的标称容量。电源电路100的其它组件与图4中所示的电源电路的组件相同，因此省略其描述。
可以利用任何合适的硬件、固件(例如，专用集成电路)、软件或者软件、固件和硬件的组合来实现根据这里描述的本发明的实施例的电子器件或电气器件和/或任何其它相关器件或组件。例如，这些器件的各种组件可以形成在一个集成电路(IC)芯片上或形成在单独的IC芯片上。此外，这些器件的各种组件可以在柔性印刷电路膜、带载封装(TCP)、印刷电路板(PCB)上实现，或者形成在一个基板上。这里描述的电连接或互连可以通过例如在PCB或其它类型的电路载体上的布线或导电元件来实现。导电元件可以包括金属箔(surface metallizations)(例如表面金属箔和/或引脚)，和/或可以包括导电聚合物或陶瓷。也可以经由无线连接(例如，使用电磁辐射和/或光)发送电能。
此外，这些器件的各种组件可以是在一个或多个计算装置中的进程或线程，所述进程或线程在一个或更多个处理器上运行、执行计算机程序指令以及与其它系统组件交互以执行这里描述的各种功能。计算机程序指令存储在存储器中，该存储器可以使用诸如以随机存取存储器(RAM)为例的标准存储器装置在计算装置中实现。计算机程序指令还可以存储在诸如以CD-ROM或闪存驱动器等为例的其它非暂时性计算机可读介质中。
另外，本领域技术人员应该认识到的是，在不脱离本发明的示例性实施例的范围的情况下，各种计算装置的功能可以组合或集成到单个计算装置中，或者特定计算装置的功能可以分布在一个或更多个其它计算装置之间。
在附图中描述并且在上面描述的发明的详细描述仅是对本发明的说明，并且其仅用于描述本发明的目的，而不是用于限制权利要求中描述的本发明的含义或限制本发明的范围。因此，对于本领域技术人员显而易见的是，其它实施例的许多变化和等同物是可能的。因此，本发明的真正技术保护范围应由所附权利要求的技术构思来确定。
[符号说明]
10 电池系统
100 电源电路
101 多个电池单元
110 中心节点
111 第一节点
112 第二节点
201 激活平衡电路
+3V3_RTC 供电节点
CE101 单个电池单元
U702 RTC
U703 控制单元
R707、R708、R715、R716 电阻器
C703 电容器
D701 二极管
R705 FET
AB301 平衡控制单元

Claims (13)

1.一种包括内部供电的实时时钟的电池系统，所述电池系统包括：
多个电池单元，串联连接和/或并联连接在第一端子与第二端子之间；以及
实时时钟，电连接到所述多个电池单元的第一节点，
其中，所述多个电池单元中的单个电池单元的电压被施加到第一节点，并且
其中，实时时钟在电池系统的第一操作状态下和第二操作状态下经由第一节点获取电力。
2.根据权利要求1所述的电池系统，所述电池系统还包括：控制单元，电连接到第一端子和第二端子中的一个，
其中，实时时钟电连接到控制单元的第一输出端，并且
其中，实时时钟在电池系统的第一操作状态下经由第一节点获取电力，并在电池系统的第二操作状态下经由第一节点并且经由控制单元的第一输出端获取电力。
3.根据权利要求2所述的电池系统，其中，控制单元在电池系统的第一操作状态下是未激活的，并且在电池系统的第二操作状态下是激活的。
4.根据权利要求2所述的电池系统，
其中，控制单元被配置为在电池系统的第二操作状态期间将控制信息发送到实时时钟，
其中，实时时钟被配置为在额外的功耗下接收和处理控制信息。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的电池系统，
其中，实时时钟被配置为在电池系统的第一操作状态下将唤醒信号发送到控制单元，
其中，控制单元被配置为响应于唤醒信号将电池系统转换到第二操作状态。
6.根据权利要求5所述的电池系统，其中，电池系统被配置为向用于将唤醒信号发送到控制单元的实时时钟供电。
7.根据权利要求2所述的电池系统，所述电池系统还包括：
激活平衡单元，电连接到所述多个电池单元的第一节点，并且被配置为向单个电池单元供电。
8.根据权利要求7所述的电池系统，其中，激活平衡单元电连接到控制单元的第二输出端并且包括降压转换器。
9.根据权利要求2所述的电池系统，
其中，所述多个电池单元、控制单元和实时时钟布置在共同的壳体中，和/或
其中，控制单元和实时时钟布置在公共电路载体上。
10.一种用于实时时钟的电源电路，所述电源电路包括：
中心节点，电连接到实时时钟的电力输入端，以及
第一节点，电连接到中心节点，
其中，在第一端子与第二端子之间串联连接和/或并联连接的多个电池单元之中的单个电池单元连接在第一节点与第一端子之间或者第一节点与第二端子之间。
11.根据权利要求10所述的电源电路，所述电源电路还包括：
电池系统控制单元，所述电池系统控制单元电连接到所述多个电池单元的第一端子和第二端子中的一个并且将电源电压提供到电池系统控制单元的第一输出端；以及
第二节点，电连接到中心节点和电池系统控制单元的第一输出端。
12.根据权利要求10或11所述的电源电路，所述电源电路还包括：
能量储存元件，电连接到中心节点，并且被配置为向用于将唤醒信号发送到电池系统控制单元的实时时钟供电。
13.根据权利要求10所述的电源电路，所述电源电路还包括：
激活平衡单元，电连接在第一节点与电池系统控制单元的第二输出端之间并且包括降压转换器。
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