CN111697275A - 半导体器件和电池组 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及半导体器件和电池组。为了抑制在电池的长期存放之后的系统关闭的发生。一种半导体器件包括：控制电池单元的充电和放电的控制单元；以及存储指定可以被稳定地提供给设置有电池组的应用系统的电池单元的电源能力的电源能力值的ROM。在电池组从睡眠模式返回之后并且在从系统接收到电源能力值的传输请求之前，控制单元执行将ROM中的电源能力值更新为小于睡眠模式之前的电源能力值的值的电源能力值更新过程。

Description

半导体器件和电池组
相关申请的交叉引用
于2019年3月14日提交的日本专利申请No.2019-047072的公开内容(包括说明书、附图和摘要)通过引用整体合并于此。
背景技术
在诸如笔记本电脑、平板终端、智能电话和数码相机等应用中设置有电池组。在电池组中设置有用于控制充电/放电等的电池控制IC(FGIC：电量计IC)的半导体器件。例如，专利文献1公开了一种安装有这种电池控制IC的电池组。
[专利文献1]日本专利第6374067号
专利文献1公开了一种当CPU以高速时钟工作时准确地计算可以从半导体器件处的电池提供的最大电能的方法。具体地，当检测到超过预定阈值的放电电流时，可以测量电池的电压和放电电流。数据处理控制单元基于由电压测量单元测量的电压测量值和由电流检测单元测量的电流测量值来估计电池的内部电阻，并且基于该估计值来计算可以从电池提供的最大电量。
发明内容
在应用中，计算可以施加到系统的负载，并且在不超过所计算出的负载的范围内临时执行重负载过程。所计算出的负载是通过诸如DBPT(动态电池功率技术)等许可电流负载计算算法来计算的。
在此，假定电池组的最终用户长时间不使用应用，并且然后启动该应用。在这种情况下，应用中可能会发生系统关闭。更具体地，当应用长时间存放时，电池可能会变质并且电池的内部电阻可能会根据存放条件(诸如电池的保持电压和温度)而增加。如果在将信息从电池侧传输给系统侧之前执行重负载过程，则电压降会变得比预期的大，从而导致系统关闭。
图14示出了根据现有技术的在系统启动时的处理的示例。图14示出了电池FGIC和系统的操作。当系统停止并且电池处于睡眠模式时(步骤S101)，如果操作电源按钮，则FGIC从系统接收返回触发并且执行电池组的返回/启动过程(步骤S102)。
FGIC检查电池组的内部是否有异常，并且当确认没有异常时(步骤S103)，开始从电池放电，并且向系统供电(步骤S104)。
对系统上电并且系统启动(步骤S201)。当系统启动时，系统检查系统状态(步骤S202)。系统状态的检查包括诸如ROM(只读存储器)检查和寄存器检查等检查项目。系统将在几秒钟的时间量级内执行这些检查项目。如果系统状态不是异常，则系统返回正常(步骤S203)。同时，FGIC测量电池组中的电流和电池组的内部电阻(阻抗)(步骤S105)。
当系统返回正常状态时，系统请求传输电源能力的更新后的数据(例如，SPC：SusPeakCurrent)(步骤S204)。SPC表示电池可以在预定时间内稳定地提供的电源的电流值。但是，在电池组的内部，如图14所示，在步骤S105中执行电池组中的电流的测量、内部电阻的测量等之后，不执行更新SPC的过程。因此，响应于来自系统的SPC传输请求，FGIC在进入睡眠模式之前传输SPC(步骤S106)。
在接收到SPC数据时(步骤S205)，系统基于所接收的SPC计算允许施加到系统的负载(步骤S206)。在步骤S207中，DBPT临时执行重负载过程，使得负载不超过在步骤S206中计算出的负载。
然而，如上所述，在睡眠模式下，电池劣化，并且电池的内部电阻升高。因此，当在睡眠模式之前使用SPC来计算可以施加到系统的负载时，由于电压下降会导致系统关闭。
从本说明书的描述和附图，其他目的和新颖特征将很清楚。
在本说明书中描述了根据多个实施例的多个半导体器件。下面将描述一个实施例的半导体器件。
一种半导体器件设置在电池组中，并且被配置为包括控制电池的充电和放电的控制单元和被配置为存储指定可以被稳定地提供给安装有电池组的应用系统的电池的电源能力的电源能力值的ROM。在电池组从睡眠状态返回之后并且在从系统请求对电源能力值的传输之前，控制单元将存储在ROM中的电源能力值更新为小于睡眠模式之前的电源能力值的值。
根据一个实施例，可以抑制在长期存放电池之后发生系统关闭。
附图说明
图1示出了根据第一实施例的电池组的配置的示例；
图2示出了根据第一实施例的系统启动时的处理的示例；
图3示出了根据第二实施例的电池组的配置的示例；
图4示出了根据第二实施例的系统启动时的处理的示例；
图5示出了根据第三实施例的系统启动时的处理的示例；
图6示出了根据第四实施例的系统启动时的处理的示例；
图7示出了根据第五实施例的系统启动时的处理的示例；
图8示出了根据第六实施例的电池组的配置的示例；
图9示出了根据第六实施例的系统启动时的处理的示例；
图10示出了根据比较示例的系统启动时的处理的示例；
图11示出了根据第七实施例的系统启动时的处理的示例；
图12示出了根据第八实施例的电池组的配置的示例；
图13示出了根据第八实施例的系统启动时的处理的示例；以及
图14示出了根据现有技术的系统启动时的处理的示例。
具体实施方式
在下文中，参考附图详细描述本发明的实施例。在用于解释实施例的所有附图中，相同的部分原则上由相同的附图标记表示，并且省略其重复描述。
第一实施例
在以下实施例中，在从系统接收电源能力值传输请求之前，在电池组中执行电源能力值更新过程。
电池组的配置
图1示出了根据第一实施例的电池组的配置的示例。如图1所示，电池组100包括电池单元10、充电控制晶体管12、放电控制晶体管14、电流感测电阻器16、FGIC 20等。
电池组100经由正端P1和负端P2设置有负载90(或系统)，并且向负载90供电。
电池单元10由诸如锂电池或锂离子电池等二次电池构成。电池单元10可以由多个单元构成，或者可以仅由单个单元构成。
充电控制晶体管12是主要在对电池单元10充电时执行电流控制的电路元件。充电控制晶体管12例如是诸如NMOS等场效应晶体管。如图1所示，电荷控制晶体管12的栅极连接到FGIC 20。电荷控制晶体管12通过来自FGIC 20的栅极电压控制而导通和截止。
放电控制晶体管14是在对电池单元10放电时、即在向负载90供电时执行电流控制的电路元件。放电控制晶体管14可以由诸如NMOS等场效应晶体管构成。放电控制晶体管14的栅极连接到FGIC20。放电控制晶体管14通过来自FGIC 20的栅极电压控制而导通和截止。
电流感测电阻器16是用于检测提供给负载90的负载电流的电路元件。电流感测电阻器16连接到FGIC 20。负载电流的电流值ls由设置在FGIC 20中的电流值测量单元21(稍后描述)测量。
如图1所示，FGIC 20包括电流值测量单元21、电压值测量单元23、ROM(只读存储器)25、充电/放电控制器(控制器)27等。
电流值测量单元21是用于测量流过电流感测电阻器16的负载电流的电流值ls的电路块。电流值测量单元21包括例如电流值测量电路和AD转换器。电流值测量单元21通过AD转换器对由电流值测量电路获取的负载电流的电流值Is进行数字转换，并且输出数字化的电流值Is。输出值例如存储在ROM 25中。
电压值测量单元23例如是测量电池组100的正端P1的电压或正端P1与负端P2之间的端到端电压等的电路块。电压值测量单元23可以测量电池单元10的端到端电压。这时，电压值测量单元23可以测量每个单元的端到端电压。电压值测量单元23包括例如电压值测量电路和AD转换器。电压值测量单元23在AD转换器中对由电压值测量电路获取的电压值进行数字转换，并且输出数字化的电压值。输出值例如存储在ROM 25中。
ROM 25是用于存储与电池组100有关的各种类型的信息、程序等的功能块。如图1所示，ROM 25具有用于存储用于控制电池组100的程序25a、设置信息25b、电源能力值25c、所测量的电流值25d、所测量的电压值25e等的存储区域。ROM 25可以由闪存、寄存器等构成，或者可以由闪存和寄存器的组合构成。
电源能力值25c是限定可以被稳定地提供给应用的系统的电池单元10的电源能力的值。作为电源能力值，例如，使用MaxPeakPower(MPP)、MaxPeakCurrent(MPC)、SusPeakPower(SPP)、SusPeakCurrent(SPC)等。MPP指示可以瞬时地提供给系统的电源的功率值，MPC指示可以瞬时地提供给系统的电源的电流值。另外，SPP指示可以在预定时间段内稳定地提供给系统的电源的功率值，SPC指示可以在预定时间段内稳定地提供给系统的电源的电流值。即使当应用系统或电池组100从睡眠模式返回或在正常操作期间，电源能力值25c也被更新。稍后将详细描述恢复从睡眠模式返回时的电源能力值25c的更新过程。
从睡眠模式返回时更新电源能力值的过程
在此，将描述从睡眠模式返回时更新电源能力值的过程。图2示出了根据第一实施例的系统启动时的处理的示例。图2类似于先前描述的图14。因此，在图2中，与图14中的步骤相对应的步骤用相同的附图标记表示。在下面的描述中，假定将SPC用作电源能力值，但是可以使用其他值。
在本实施例中，对于电池组100，以与图14中相同的方式执行以下步骤：从睡眠模式返回(步骤S101、S102)，检查内部异常(步骤S103)，向系统供电(步骤S104)，以及测量电流或内部电阻(步骤S105)。类似地，对于该系统，以下步骤与图14中的步骤相同：当从电池组100供电时启动(步骤S201)；检查系统状态(步骤S202)；使系统返回正常状态(步骤S203)；以及请求电源能力值(例如，SPC)的更新后的数据的传输。
在本实施例中，在电池组100从睡眠模式返回之后并且在电池组100从系统接收到电源能力值的传输请求之前，将存储在ROM 25中的电源能力值更新为小于睡眠模式之前的值(步骤S111)。
将详细描述步骤S111。紧接在恢复之后的ROM 25存储进入睡眠模式之前的电源能力值25c。FGIC 20的充电/放电控制器27读取存储在ROM 25中的电源能力值25c，并且将用于更新的电源能力值设置为小于读取值的值。然后，充电/放电控制器27通过用此处设置的更新值代替电源能力值25c来更新ROM 25的电源能力值25c。电源能力的设定值没有特别限定，但是，例如在睡眠模式持续长时间时，在考虑到假定的劣化程度的情况下被设置为特定值。如上所述，在本实施例中，在不确定电池组100是否处于长期存放状态的情况下更新电源能力值25c的值。
在从系统接收到电源能力值的传输请求时，充电/放电控制器27读取在步骤S111中更新的电源能力值25c，经由总线将读出的电源能力值25c传输给系统，并且在步骤S106中对传输请求进行应答。电池组100与系统之间的通信例如经由诸如SMBus(系统管理总线)等总线来执行。以这种方式，在本实施例中，在从系统接收到传输电源能力值的请求之前执行步骤S111，并且电源能力值被更新。
在从电池组100接收到更新后的电源能力值25c时(步骤S205)，系统使用更新后的电源能力值25c来计算可以施加到系统的负载(步骤S206)。在步骤S207中，DBPT临时执行重负载过程到负载不超过在步骤S206中计算出的负载的程度。
尽管步骤S111的处理是在步骤S105与步骤S106之间的时刻执行的，但是步骤S111可以在步骤S102中恢复和启动电池组100之后在执行步骤S106之前的任何时刻执行。
本实施例的主要效果
根据本实施例，在电池组100从睡眠模式返回之后并且在电池组100从系统请求电源能力值的传输之前，FGIC 20将存储在ROM25中的电源能力值25c更新为小于该值的值。根据这种配置，由于在考虑到睡眠模式下电池组100的劣化状态的情况下来计算可以施加给系统的负载，因此能够抑制在电池长期存放之后系统关闭的发生。
根据本实施例，在不需要确定电池组100是否处于长期存放状态的情况下更新电源能力值25c的值。根据这种配置，减少了电源能力值更新过程，并且缩短了处理时间。
此外，FGIC 20可以在不与系统协作的情况下独立地更新电源能力值25c。
第二实施例
接下来，将描述第二实施例。在本实施例中，在电池组100恢复之后确定电池组100是否已经被长时间存放。在以下实施例中，原则上省略与上述实施例重复的部分的说明。
图3示出了根据第二实施例的电池组的配置的示例。图3的电池组类似于图1的电池组100，除了计时器29被添加到FGIC 20。计时器29可以设置在FGIC 20的外侧。
图4示出了根据第二实施例的系统启动时的处理的示例。图4类似于图2，但是与图2的不同之处在于步骤S105与步骤S106之间的处理。在本实施例中，如图4所示，在步骤S105之后并且在步骤S106之前执行步骤S211至S213的处理。
在步骤S211中，充电/放电控制器27确定从电池组100进入睡眠模式时到电池组100从睡眠模式返回时的睡眠时段是否是长期存放状态。更具体地，在步骤S211中，充电/放电控制器27执行存放时段确定过程以确定从电池组100进入睡眠模式时到电池组100从睡眠模式返回的睡眠时段是否等于或长于预定睡眠时段确定阈值。睡眠时段确定阈值是预设值，并且存储在例如ROM 25中。充电/放电控制器27使用睡眠时段确定阈值从ROM 25执行存放时段确定过程。
在本实施例中，假定即使电池组100处于睡眠模式，电池组100也可以以低功耗模式操作。当电池组100进入睡眠模式时，计时器29开始测量电池组100的睡眠时段。当电池组100从睡眠模式返回时，计时器29结束睡眠时段的测量。例如，所测量的睡眠时段可以被传输给充电/放电控制器27，或者可以存储在ROM 25中。
然后，充电/放电控制器27将存储在ROM 25中的睡眠时段确定阈值与由计时器29测量的睡眠时段进行比较，并且当睡眠时段等于或大于睡眠时段确定阈值时，充电/放电控制器27确定电池组100处于长期存放状态(是)，并且更新ROM 25中的电源能力值25c(步骤S212)。在步骤S212中，类似于图2的步骤S111，充电/放电控制器27将存储在ROM 25中的电源能力值更新为小于睡眠模式下的所存储的电源能力值的值。
另一方面，在步骤S211中，当睡眠时段短于睡眠时段确定阈值时，充电/放电控制器27确定电池组100不处于长期存放状态(否)，并且结束电源能力值更新过程而不更新存储在ROM 25中的电源能力值25c(步骤S213)。
响应于从系统接收的电源能力值的传输请求，充电/放电控制器27在电池组100处于长期存放状态时传输更新后的电源能力值，而在电池组100不处于长期存放状态时传输睡眠模式之前的电源能力值(步骤S106)。
关于睡眠时段确定阈值
在存放时段确定过程中使用的睡眠时段确定阈值可以根据电池单元10的充电和放电次数来设置。每次重复充电和放电次数时，电池单元10逐渐劣化。为此，如果针对充电和放电次数少的电池单元和充电和放电次数多的电池单元使用相同的睡眠时段确定阈值，则会不能针对具有大量充电和放电次数的劣化电池单元适当地执行电源能力值更新过程。在这种情况下，必须在恢复之后为系统提供等于或大于实际容量的电源，这可能会导致系统停机。
因此，在本实施例中，将诸如将充电和放电次数与睡眠时段确定阈值相关联的表等信息存储在ROM 25等中。充电和放电控制器27基于存储在ROM 25中的充电和放电次数来设置睡眠时段确定阈值。结果，根据电池单元的劣化状态来设置适当的睡眠时段确定阈值。
本实施例的主要效果
根据本实施例，除了根据上述实施例的效果，还获取以下效果。根据本实施例，充电/放电控制器27执行存放时段确定过程(步骤S211)，并且仅当电池组100被确定为处于长期存放状态时才更新ROM 25中的电源能力值25c(步骤S211)。根据这种配置，仅当电池组100劣化时才更新电源能力值25c。结果，电源能力值的值被适当地设置，并且即使紧接在恢复之后，也可以在抑制关机的同时对系统施加重负载过程。
根据本实施例，当电池组100处于睡眠模式时，计时器29测量电池组100的睡眠持续时间。根据这种配置，电池组100甚至以睡眠模式操作，并且睡眠时段可以被可靠地测量。
第三实施例
接下来，将描述第三实施例。同样，在本实施例中，将描述确定在电池组100返回之后电池组100是否已经被长时间存放的情况。
图5是根据第三实施例的系统启动时的处理的示例。图5类似于图4等，但是与图4的不同之处在于步骤S105与步骤S106之间的处理。在本实施例中，如图5所示，在步骤S105之后并且在步骤S106之前执行步骤S310至S313的处理。
在本实施例中，假定当电池组100进入睡眠模式时，电池组100的操作完全停止。在步骤S310中，充电/放电控制器27使用电池组100进入睡眠模式的时间(睡眠模式开始时间)和电池组100从睡眠模式返回的时间(睡眠模式结束时间)来计算睡眠时段。例如，当电池组100进入睡眠模式时，充电/放电控制器27将该时间存储在ROM 25中作为睡眠模式开始时间，并且接收电池组100从睡眠模式返回的时间作为睡眠模式结束时间。然后，充电/放电控制器27计算睡眠模式结束时间与睡眠模式开始时间之间的差作为睡眠时段。
在步骤S311中，充电/放电控制器27确定电池组100是否处于长期存放状态。在步骤S311中，执行与图4的步骤S211中相同的处理。更具体地，充电/放电控制器27将存储在ROM 25中的睡眠时段确定阈值与在步骤S310中计算出的睡眠时段进行比较，并且当睡眠时段等于或大于睡眠时段确定阈值时，确定电池组100处于长期存放状态(是)，并且更新ROM25中的电源能力值25c(步骤S312)。在步骤S312中，与图2的步骤S111类似，充电/放电控制器27将存储在ROM 25中的电源能力值更新为小于在睡眠模式下的所存储的电源能力值的值。
另一方面，在步骤S311中，当睡眠时段短于睡眠时段确定阈值时，充电/放电控制器27确定电池组100未处于长期存放状态(否)，并且结束电源能力值更新过程，而不更新存储在ROM 25中的电源能力值(步骤S313)。
同样，在本实施例中，期望根据电池单元10的充电/放电次数来设置睡眠时段确定阈值。
本实施例的主要效果
根据本实施例，除了根据上述实施例的效果，还获取以下效果。根据本实施例，充电/放电控制器27执行存放时段确定过程(步骤S311)，并且仅当电池组100被确定为处于长期存放状态时才更新ROM 25中的电源能力值25c(步骤S311)。根据这种配置，仅当电池组100劣化时才更新电源能力值25c。结果，电源能力值的值被适当地设置，并且即使紧接在恢复之后，也可以在抑制关机的同时对系统施加重负载过程。
根据本实施例，充电/放电控制器27接收系统从睡眠模式返回的时间作为睡眠模式结束时间，并且从而计算存储在ROM 25中的睡眠模式开始时间与睡眠模式结束时间之间的差作为睡眠时段。根据这种配置，即使在睡眠模式下充电/放电控制器27等的操作完全停止时，也能够可靠地计算睡眠时段。
第四实施例
接下来，将描述第四实施例。在本实施例中，在恢复之后将存储在ROM 25中的电源能力值乘以预定值，从而更新电源能力值。
图6示出了根据第四实施例的系统启动时的处理的示例。图6类似于图2等，但是与图2等的不同之处在于步骤S105与步骤S106之间的处理。在本实施例中，如图6所示，在步骤S105之后并且在步骤S106之前执行步骤S411的处理。
在步骤S411中，充电/放电控制器27将睡眠模式之前存储在ROM 25中的电源能力值25c乘以小于1的预定值(k)以计算小于睡眠模式之前的电源能力值的值(第一更新值)。然后，充电/放电控制器27将存储在ROM 25中的电源能力值25c更新为计算出的第一更新值。
在步骤S411中使用的值(k)是小于1的值，并且在产品出厂之前的制造过程中被写入例如ROM 25中。例如，值(k)可以设置为单个值，或者可以如上述实施例中根据诸如充电和放电次数等参数来适当地设置。
根据本实施例，充电/放电控制器27通过将存储在ROM 25中的电源能力值25c乘以预定值(k)来计算第一更新值，并且将电源能力值25c更新为第一更新值。根据这种配置，由于充电/放电控制器27通过计算来计算电源能力值25c的更新值，并且不需要执行存放时段确定过程，因此减小了充电/放电控制器27上的负载。
第五实施例
接下来，将描述第五实施例。在本实施例中，使用睡眠模式之前和之后电池组的电源路径的内部电阻来执行电源能力值更新过程。
图7示出了根据第五实施例的系统启动时的处理的示例。图7类似于图2等，但是与图2等的不同之处在于步骤S105与步骤S106之间的处理。在本实施例中，如图7所示，在步骤S105之后并且在步骤S106之前执行步骤S511至S512的处理。
首先，在电池组100进入睡眠模式之前，FGIC 20测量电池组100的电源路径的内部电阻的总值(第一总值)。更具体地，电流值测量单元21测量流过电流感测电阻器16的负载电流的电流值。与此同时，电压测量单元23测量电池单元10的端子之间的电压或电池组100的端子之间的电压(P1-P2电压)。例如，充电/放电控制器27使用由电流值测量单元21测量的负载电流的电流值和由电压值测量单元23测量的端子之间的电压来测量睡眠模式之前的电源路径的内部电阻的总值。在此测量的内部电阻之和包括例如电池单元10的内部电阻Rcell、电池单元10与系统90之间的电阻Rpack、以及系统的内部电阻Rsys。电池单元10的内部电阻Rcell和电池单元10与系统90之间的电阻Rpack的总和是整个电池组100的内部电阻。所测量的内部电阻的总和存储在例如ROM 25中。
在从睡眠模式返回之后，在步骤S511中，FGIC 20测量睡眠模式之后电池组100的电源路径的内部电阻。测量内部电阻的方法与上述方法相同，因此省略其描述。由于电池单元10的劣化而增加的内部电阻Ra被添加到睡眠模式之前的内部电阻的总值(第二总电压)。因此，睡眠模式之后的内部电阻的总值大于睡眠模式之前的内部电阻的总值。电池单元10的内部电阻Rcell、由于电池单元10的劣化而增加的内部电阻Ra、以及电池单元10与系统90之间的电阻Rpack的总和是在电池组100处于睡眠模式之后整个电池组100的内部电阻。如上所述，在本实施例中，在FGIC 20中，再次测量电池组100的内部电阻。
然后，在步骤S511中，充电/放电控制器27计算电池组的内部电阻和睡眠模式之前系统的内部电阻的总值与电池组的内部电阻和睡眠模式之后系统的内部电阻的总值之比作为电阻比。
在步骤S512中，充电/放电控制器27将ROM 25中的电源能力值25c乘以在步骤S511中计算出的电阻比以计算小于睡眠模式之前的电源能力值25c的值(第二更新值)。然后，充电/放电控制器27将存储在ROM 25中的电源能力值25c更新为在此计算的第二更新值。
根据本实施例，使用睡眠模式之前和之后电池组100的电源路径的内部电阻来执行电源能力值的更新过程。具体地，使用被计算为睡眠模式之前电池组100的电源路径的内部电阻的总值(第一总值)与睡眠模式之后电池组100的电源路径的内部电阻的总值(第二总值)之比的电阻比来计算第二更新值。根据这种配置，电池单元10的劣化状态能够被反映，并且电源能力值25c能够被设置为适当的值。
第六实施例
接下来，将给出第六实施例的描述。在本实施例中，使用在睡眠时段期间测量的电池组100的温度来执行存放温度确定过程。
图8示出了根据第六实施例的电池组的配置的示例。图8的电池组类似于图1的电池组100等，除了温度传感器31被添加到FGIC20。温度传感器31可以设置在FGIC 20的外部。
图9示出了根据第六实施例的系统启动时的处理的示例。图9类似于图2等，但是与图2的不同之处在于步骤S105与步骤S106之间的处理。在本实施例中，如图9所示，在步骤S105之后并且在步骤S106之前执行步骤S611至S615的处理。
在本实施例中，假定即使当电池组100处于睡眠模式时，电池组100也可以以低功耗模式操作。当电池组100进入睡眠模式时，温度传感器31开始测量电池组100的温度。此后，温度传感器31以预定间隔测量电池组100的温度。例如，所测量的温度存储在ROM25中。此时，所测量的温度可以与温度测量时间、测量时的电池组100的状态等相关联地存储。温度传感器31被设置为监测电池组100的温度异常，并且甚至在睡眠模式之前和之后也连续地测量电池组100的温度。
FGIC 20还并行地测量电池组100的睡眠时段。睡眠持续时间的测量例如通过第二和第三实施例中描述的方法来执行。
在步骤S611中，充电/放电控制器27确定电池组100的睡眠时段是否处于长期存放状态。由于步骤S611与图4的步骤S211相同，因此，省略其详细描述。在步骤S611中，当睡眠时段等于或长于睡眠时段确定阈值时，充电/放电控制器27确定电池组100处于长期存放状态(是)，并且将电池组100设置为步骤S612。
在步骤S612中，充电/放电控制器27使用存储在ROM 25中的温度来计算睡眠时段中电池组100的平均温度。充电/放电控制器27从ROM 25中读出在睡眠期间测量的温度，并且计算平均温度。充电/放电控制器27可以将计算出的平均温度存储在ROM 25中。以这种方式，通过仅执行一次平均温度的计算，减少了睡眠时段的功耗。
注意，根据使用状态，充电/放电控制器27可以在睡眠时段期间每次接收到测量温度时计算平均温度，或者可以每预定时间或预定接收次数计算平均温度，而不管步骤S612的处理。
在步骤S613中，充电/放电控制器27使用在步骤S612中计算出的平均温度来执行存放温度确定过程以确定是否已经执行了高温存放。在存放温度确定过程中，充电/放电控制器27确定在步骤S612中计算出的睡眠时段中电池组100的平均温度是否等于或高于预定温度确定阈值。当计算出的平均温度等于或高于温度确定阈值时，充电/放电控制器27确定高温存放已经被执行(是)，并且更新ROM25的电源能力值25c(步骤S614)。在图9中，第一实施例步骤S111被例示为步骤S614，但是可以通过在其他实施例中描述的方法来更新电源能力值25c的值。另外，期望本实施例中的电源能力值的更新值被认为是由于高温存放而导致的劣化程度。
另一方面，在步骤S611中，当充电/放电控制电路27确定电池组100不在长期存放条件下时(否)，充电/放电控制电路27结束电源能力值更新过程而不更新存储在ROM 25中的电源能力值25c(步骤S615)。在步骤S613中，如果计算出的平均温度低于温度确定阈值，则充电/放电控制器27确定高温存放未被执行。同样，此时，在步骤S615中，充电/放电控制器27结束电源能力值更新过程而不更新存储在ROM 25中的电源能力值25c。
在图9中，示出了在存放温度确定过程之前执行存放时段确定过程的情况，但是可以仅基于存放温度确定过程的结果来执行电源能力值更新过程。
根据本实施例，执行存放温度确定过程，并且根据存放温度确定过程的结果来确定是否更新ROM 25中的电源能力值25c。根据这种配置，由于考虑了根据存放温度的劣化程度，因此电源能力值被设置为更适当的值。
第七实施例
(比较示例)
在描述第七实施例之前，将描述基于系统的主动性的电源能力值更新过程。图10示出了根据比较示例的系统启动时的处理的示例。图10类似于图2等，除了在步骤S105与步骤S106之间，FGIC根据来自系统的指令在电池组中生成脉冲放电。脉冲放电是指电池组的正端与负端之间的短路。
在步骤S1111中，FGIC测量生成脉冲放电的电流。当系统使负载波动时，执行多次脉冲放电。FGIC使用每个脉冲放电时的电流值来计算睡眠时段结束之后的电源能力值，并且将ROM中的电源能力值更新为计算出的值。这一系列过程被称为脉冲放电学习或脉冲放电学习处理。脉冲放电学习过程是系统驱动的，并且系统和FGIC相互协作。
本实施例中的过程
接下来，将描述第七实施例。在本实施例中，将描述在执行上述实施例中描述的电源能力值更新过程之前执行上述脉冲放电过程时执行的处理。
图11示出了根据第七实施例的系统启动时的处理的示例。图11类似于图2等，但是与图2等的不同之处在于步骤S105与步骤S106之间的处理。在本实施例中，如图11所示，在步骤S105之后并且在步骤S106之前执行步骤S711至S714的处理。
在步骤S711中，充电/放电控制器27确定是否已经生成脉冲放电。当确定尚未发生脉冲放电时(否)，充电/放电控制器27执行电源能力值更新过程(S712)。在图11中，与第四实施例中描述的图6的步骤S411相对应的过程被示出为电源能力值更新过程，但是可以执行在其他实施例中描述的处理。
另一方面，当在步骤S711中确定生成脉冲放电时(是)，执行脉冲放电学习过程以计算用于更新的电源能力值(步骤S713)，并且ROM 25中的电源能力值25c被更新为计算值(步骤S714)。
注意，在步骤S711中，已经将是否已经生成脉冲放电设置为确定条件，但是除此之外，可以将是否已经执行脉冲放电学习过程设置为确定条件。在这种情况下，当在步骤S711中确定已经执行了脉冲放电学习过程时，充电/放电控制器27结束电源能力值更新过程而不更新电源能力值。
根据本实施例，当在电源能力值更新过程之前执行脉冲放电学习过程时，充电/放电控制器27不通过电源能力值更新过程来更新电源能力值。根据这种配置，增加了更新电源能力值的方法的选择。此外，脉冲放电学习过程和电源能力值更新过程不重叠，并且适当的处理根据定时来选择。
第八实施例
接下来，将描述第八实施例。在本实施例中，将描述在FGIC的主动性下的脉冲放电学习过程。
图12示出了根据第八实施例的电池组的配置的示例。图12的电池组100类似于图1的电池组100等，除了添加了强制放电电路50，并且向电池组100的FGIC 20添加了放电脉冲生成信号生成电路41和逻辑电路43。
强制放电电路50是用于根据来自FGIC 20的指令来使电池组100的正端P1和负端P2短路的功能块。强制放电电路50包括例如放电晶体管51以及电阻器53和55。
电阻器53和55是用于调节脉冲放电时的电流量的电路元件。电阻器53通过调节放电晶体管51的栅极电压来调节电流量。电阻器53的一端连接到放电晶体管51的栅极，电阻器53的另一端连接到负端P2。电阻器55与放电晶体管51串联连接在正端P1与负端P2之间。例如，放电晶体管51的一端连接到负端P2，放电晶体管51的另一端连接到电阻器55的一端。电阻器55的另一端连接到正端。放电晶体管51的栅极连接到FGIC 20。
放电脉冲生成信号生成电路41是用于生成用于使放电晶体管51导通的放电脉冲生成信号的功能块。放电脉冲生成信号生成电路41根据例如来自充电/放电控制器27的指令来生成放电脉冲生成信号，并且将所生成的放电脉冲信号输出给逻辑电路43。
逻辑电路43例如根据来自充电/放电控制器27的指令来向放电晶体管51的栅极提供放电脉冲生成信号。当提供放电脉冲生成信号时，放电晶体管51导通，正端P1和负端P2短路，生成脉冲放电。另一方面，当停止提供放电脉冲生成信号时，放电晶体管51截止。放电脉冲生成信号生成电路41可以被包括在充电/放电控制器27中。
图13示出了根据第八示例的系统启动时的处理的示例。图13类似于图2等，但是与图2等的不同之处在于步骤S105与步骤S106之间的处理。在本实施例中，如图13所示，在步骤S105之后并且在步骤S106之前执行步骤S811至S816的处理。
在步骤S811中，充电/放电控制器27计算电池组100的睡眠时段。步骤S811的处理与图5的步骤S310的处理相同，因此省略其详细描述。
在步骤S812中，充电/放电控制器27确定从电池组100进入睡眠模式时到电池组100从睡眠模式返回时的睡眠时段是否是长期存放状态。步骤S812的处理与图4的步骤S211的处理相同，因此省略其详细描述。当充电/放电控制器27确定电池组100已经被长时间存放时(是)，充电/放电控制器27向放电晶体管51提供放电脉冲生成信号以生成脉冲放电信号(步骤S813)。然后，充电/放电控制器27使用由电流值测量单元21测量的脉冲放电时的电流值来执行脉冲放电学习过程，计算用于更新的电源能力值(步骤S814)，并且将ROM 25中的电源能力值25c更新为计算出的值(步骤S815)。如上所述，在本实施例中，在电池组100的主动性下执行脉冲放电学习过程。
另一方面，在步骤S812中，在充电/放电控制单元27确定电池组100未处于长期存放状态时(否)，充电/放电控制单元27结束电源能力值更新过程而不更新存储在ROM 25中的电源能力值25c(步骤S816)。
虽然图13示出了其中仅当电池组100处于长期存放状态时才执行脉冲放电学习过程的示例，但是可以在不考虑存放时段的长度的情况下执行脉冲放电学习过程。在这种情况下，图13中的步骤S811至S812将被省略。
在脉冲放电学习过程中，可以在系统侧切换负载。
根据本实施例，当电池组100返回睡眠模式时，仅通过电池组100中的控制来执行脉冲放电学习过程，并且ROM 25的电源能力值25c被更新。根据这种配置，可以将电源能力值更新为适当的值而不与系统协作。
根据本实施例，仅当电池组100被长时间存放时才执行脉冲放电学习过程。根据这种配置，减少了脉冲释放学习过程的执行次数，并且减少了电池单元10上的负载。
尽管已经基于实施例具体描述了本发明人做出的发明，但是本发明不限于上述实施例，并且不用说，在不脱离其主旨的情况下可以进行各种修改。

Claims (17)

1.一种半导体器件，包括：
控制单元，被配置为控制电池单元的充电和放电；以及
ROM，被配置为存储电源能力值，所述电源能力值定义能够被稳定地提供给应用系统的所述电池单元的电源能力，
其中，在所述电池组从睡眠模式返回之后并且在所述电池组从所述应用系统接收到所述电源能力值的传输请求之前，所述控制单元执行电源能力值更新过程，以将所述ROM的所述电源能力值更新为小于所述睡眠模式之前的所述电源能力值的值。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述半导体器件设置在所述电池组中，并且所述电池组设置在所述应用系统中。
3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中
在所述电源能力值更新过程中，所述控制单元执行存放时段确定过程，以确定从所述电池组进入所述睡眠模式时到所述电池组返回时的睡眠时段是否等于或大于睡眠时段确定阈值，并且当所述控制单元确定所述睡眠时段等于或大于所述睡眠时段确定阈值时，所述控制单元更新存储在所述ROM中的所述电源能力值。
4.根据权利要求3所述的半导体器件，还包括：
计时器，被配置为测量所述睡眠时段，并且所述控制单元使用由所述计时器测量的所述睡眠时段来执行所述存放时段确定过程。
5.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述控制单元使用所述电池组进入所述睡眠模式的时间和所述电池组从所述睡眠模式返回的时间来计算所述睡眠时段。
6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中所述控制单元从所述系统接收所述电池组从所述睡眠模式返回的时间。
7.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述控制单元基于所述电池单元的充电和放电次数来设置所述睡眠时段确定阈值。
8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，在所述电源能力值更新过程中，
所述控制单元通过将所述ROM中的所述电源能力值乘以预定值来计算小于所述睡眠模式之前的所述电源能力值的第一更新值，并且将所述电源能力值更新为所述第一更新值。
9.根据权利要求2所述的半导体器件，
其中所述控制单元使用所述睡眠模式之前和之后所述电池组的电源路径的内部电阻来执行所述电源能力值更新过程。
10.根据权利要求9所述的半导体器件，
其中，在所述电源能力值更新过程中，所述控制单元：
计算所述睡眠模式之前所述电池组的内部电阻和所述系统的内部电阻的总值与所述睡眠模式之后所述电池组的内部电阻和所述系统的内部电阻的总值之比作为电阻比，
通过将所述ROM中的所述电源能力值乘以所述电阻比来计算小于所述睡眠模式之前的所述电源能力值的第二更新值，以及
将所述ROM的所述电源能力值更新为所述第二更新值。
11.根据权利要求2所述的半导体器件，还包括：
温度传感器，用于测量所述电池组的温度；
其中，在所述电源能力值更新过程中，所述控制单元执行存放温度确定过程以确定由所述温度传感器在所述睡眠时段期间测量的所述电池组的平均温度是否等于或大于温度确定阈值，并且在所述存放温度确定过程中，当所述平均温度等于或大于所述温度确定阈值时，所述控制单元更新所述ROM中的所述电源能力值。
12.根据权利要求11所述的半导体器件，
其中，在所述存放温度确定过程之前，所述控制单元执行存放时段确定过程以确定从所述电池组进入所述睡眠模式时到所述电池组返回时的睡眠时段是否等于或大于睡眠时段确定阈值，并且在所述存放时段确定过程中，当确定所述睡眠时段等于或大于所述睡眠时段确定阈值时，所述控制单元执行所述存放温度确定过程。
13.根据权利要求11所述的半导体器件，其中所述温度传感器以预定间隔测量所述电池组的温度。
14.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，当在执行所述电源能力值更新过程之前在负载波动时所述控制单元执行使用所述电池组的电流值来更新所述ROM中的所述电源能力值的脉冲放电学习过程时，所述控制单元不执行所述电源能力值更新过程。
15.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述电源能力值是能够在预定时段内被稳定地提供给所述系统的电源的电流值。
16.一种电池组，包括：
半导体器件，被配置为执行电池单元的充电和放电控制；以及
强制放电电路，被配置为通过使所述电池单元的正端部分和负端部分短路来生成放电脉冲；
其中所述半导体器件包括：
控制器，被配置为控制所述电池单元的充电和放电；
ROM，被配置为存储限定能够稳定地将电源提供给设置有所述电池单元的应用系统的所述电池单元的电源能力的电源能力值；以及
放电脉冲生成信号生成电路，被配置为生成使所述强制放电电路导通的放电脉冲生成信号，
其中，在从睡眠模式返回之后并且在从所述系统接收到所述电源能力值的传输的请求之前，所述强制放电电路通过向所述放电脉冲生成信号提供所述强制脉冲生成信号来生成所述放电脉冲，以及
其中所述控制器执行脉冲学习过程以通过使用在生成所述放电脉冲时的电流值来更新所述ROM中的所述电源能力值。
17.根据权利要求16所述的电池组，
其中，所述控制器执行存放时段确定过程以确定从所述电池组进入所述睡眠模式时到所述电池组返回时的睡眠时段是否等于或大于睡眠时段确定阈值，当所述控制器确定所述睡眠时段等于或大于所述睡眠时段确定阈值时，所述控制器执行所述脉冲放电学习过程。
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