CN1174420A - 智能电池装置 - Google Patents

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Abstract

一种智能电池装置,包括电池组件24和电池控制 装置30。电池组件包括电池组和热敏电阻器。电池控制单元在 电池组件与主设备之间,把电功率和关于电池的剩余容量和劣 变信息传输给主设备,然后把主设备供给的电功率传输给电池 组件。电池组件和电池控制单元分开,使用户能避免湿热气候导 致电池内部液体泄漏和过热造成的电池控制单元错误操作和 电路基板损坏。当用户更换电池组时只换电池组件而不触及电 池控制单元,从而减小用户的经济负担。

Description

智能电池装置
本发明总的涉及智能电池装置，特别涉及电池组件和电池控制单元(battery management unit)分别构成的智能电池装置。
电池控制单元是便携式电子设备与作为电源的电池之间的接口。该单元已被开发用于为便携式电子设备提供有关剩余容量和电池劣变的信息，并用于最佳充电控制和消除记忆功能，以便电池性能被充分利用。
一包括电池控制单元和作为电源的电池的智能电池装置，测试电池电压、充电/放电电流和电池温度以检测剩余容量和进行充电控制。而且，它还具有响应便携式电子设备的要求通过串行通信而传输电池和充电信息的功能。
如图1所示，其中有常规智能电池装置的便携式电子装置包括接合器(adapter)1和主设备5。接合器1从外部电源接收电功率，然后，输出恒定电压和恒定电流。主设备5用来自接合器1的电功率或来自智能电池装置3的电功率工作，且还将接合器1的电功率输出到智能电池装置3，使智能电池装置3充电。
如图2和3所示，其中有常规智能电池装置的便携式电子设备的智能电池装置3包括：电池组7、热敏电阻器9和电池控制单元11。电池组能充放电。热敏电阻器9测试电池组7的温度并输出结果。电池控制单元11给主设备5提供关于电池组7的剩余容量和劣变信息，并控制主设备5与电池组7之间的充电/放电。
这里，包含电池组7、热敏电阻器9和电池控制单元11的电池组件装于便携式电子设备中。
电池控制单元11包括充电/放电单元13和控制器15。充电/放电单元13提供主设备5与电池组7之间的充电/放电电流路径，并输出电池组7的电压和充电/放电电流。控制器15接收电池组7的电压和来自充电/放电单元13的充电/放电电流以及来自检测电池组7的剩余容量和劣变的热敏电阻器9的电池组7的温度，并将该信息传输到主设备5，从而使控制器15控制充电/放电单元13。
若接合器1不给主设备5供给电功率，则主设备5由连接到电池控制单元11的电池组7供给电功率而工作。
为此，充电/放电单元13检测来自电池组7的电压或电流，之后，把检测到的信息传输到控制器15。控制器15用传输的信息检测电池组7的剩余容量，并把检测到的信息传输到主设备5，从而使用户知道有关剩余容量的信息。
而且，热敏电阻器9检测电池组7的温度，之后，把信息传输到控制器15，控制器15检测有关电池组7的劣变信息，之后，把该信息传输到主设备5。
如果电池组7的剩余容量少，则用通过接合器1供给的外部电功率对电池组7充电。
此时，若主设备5的操作处于OFF(关断)，则来自接合器1的输出电压经主设备5和充电/放电单元13供给电池组7。
但是，若主设备的操作处于ON(接通)，则来自接合器1的输出电压同时供给电池组7和主设备5。
控制器15接收来自充电/放电单元13的电流或电压，之后，控制上述的充电过程。
但是，按现有技术，由于电池控制单元11和电池组7装在电池组件16中，若因湿热气候电池组7中的液体泄漏，则会损坏电池组件16中的零部件和电路基板，从而可能会造成电池控制单元11的错误操作。因而，包括电池控制单元11的电池组件16必须全部替换以更换电池组7，从而增加了更换成本。
本发明的目的是提供一种电池控制单元和电池组件分开的智能电池装置。两个单元分开，能使用户在因湿热气候而造成电池组内部泄漏液体和过热时避免电池控制单元错误操作和电路基板损坏。当用户要想更换电池组时，只更换电池组件，而不会触及电池控制单元，从而减少了用户的经济负担。
为实现这些目的，本发明包括电池组件和电池控制单元。电池组件包括能充放电的电池组和能检测并输出电池组温度的热敏电阻器。电池控制单元在接收到来自电池组件的电功率和温度信号后，把功率和关于电池组的剩余容量及劣变的信息传输到主设备，之后，把来自主设备的电功率传输到电池组件。
为实现上述目的，本发明包括电池组件和电池控制单元。电池组件包括电池组、热敏电阻器和信息存储单元。电池组能充放电。热敏电阻器检测并输出电池组的温度。信息存储单元装载关于电池组的信息。电池控制单元在接收到来自电池组件的电功率、温度信号和有关电池组的信息后，把电功率和有关电池的剩余容量和劣变的信息传输给主设备，之后，把主设备供给的电功率传输给电池组件。
图1是用常规智能电池装置的便携式电子设备的示意图；
图2是用常规智能电池装置的便携式电子设备的方框图；
图3是用常规智能电池装置的便携式电子设备的智能电池装置的透视图；
图4是按本发明第1实施例的智能电池的方框图；
图5是按本发明第1实施例的智能电池的透视图；
图6是按本发明第2实施例的智能电池的方框图；
图7是按本发明第3实施例的智能电池的方框图；
图8是按本发明第3实施例的读取条码标记并把此信息传输至控制器的智能电池的示意图。
以下将参见附图结合本发明的优选实施例更充分地说明本发明。但是，本发明能以许多不同的形式实施，不限于这里所述的实施例，提供实施例只是为了更详尽和完全地公开发明，使本行业的技术人员了解本发明的范围。
图4是按本发明第1实施例的智能电池装置的方框图，图5是其透视图。
如图4和5所示，按本发明第1实施例的智能电池包括电池组件24和电池控制单元30。电池组件24包括能充放电的电池组20和能测试电池组温度并输出结果的热敏电阻器22。电池控制单元30接收来自电池组件24的电功率和温度信号，然后，给主设备提供有关电池剩余容量和劣变的信息，还把来自主设备的电功率传输到电池组件24。
按本发明第1实施例的电池控制单元30包括充电/放电单元32和控制器34。充电/放电单元32在主设备与电池组20之间提供充电/放电电流路径，并输出来自电池组20的电压和充电/放电电流。控制器34在接收到来自充电/放电单元32的电池组20的电压和充电/放电电流以及来自热敏电阻器22的电池组20的温度之后，检测电池组20的剩余容量和劣变，并把该信息传输到主设备，由此，控制器34控制充电/放电单元32。
以下将说明按本发明第1实施例的智能电池装置的操作。
来自电池组20的电功率经充电/放电单元32供给主设备操作。
此时，充电/放电单元32在检测来自电池组20的电压或电流后，把检测到的信息传输给控制器34。控制器34利用传输来的信息检测电池组20的剩余容量之后，把检测到的信息传输给主设备。
而且，热敏电阻器检测了电池组20的温度后，把信息传输给控制器34。控制器34在检测关于电池组20的劣变信息后，把该信息传输给主设备。
如果电池组20的剩余容量小，则用来自主设备的电功率经充电/放电单元32给电池组20充电。
而且，控制器34接收来自充电/放电单元32的电流或电压，由此控制上述充电过程。
这里，电池控制单元30和电池组件24在主设备中分开地构成，由此避免当由于湿热气候而使电池内部的液体泄漏和过热时电池控制单元30错误动作和电路基板损坏。
而且，由于用户能只更换电池组件20而不会触及电池控制单元30，所以能采用半永久性的电池控制单元30，由此减少用户的经济负担。
图6是按本发明第2实施例的智能电池装置的方框图。
如图6所示，按本发明第2实施例的智能电池装置包括电池组件46和电池控制单元50。电池组件46包括能充放电的电池组40、能测试电池组40的温度并输出结果的热敏电阻器42和装载关于电池组40的基本信息的存储单元44。电池控制单元30接收到来自电池组件46的电功率和温度信号之后，把有关电池的剩余容量和劣变的信息提供给主设备，并还把来自主设备的电功率传输给电池组件40。
按本发明第2实施例的电池控制单元50包括充电/放电单元52和控制器54。充电/放电单元52提供在主设备与电池组件40之间的充电/放电电流路径，之后，输出来自电池组40的电压和充电/放电电流。控制器54收到来自充电/放电单元52的电池组40的电压和充电/放电电流以及来自热敏电阻器42的有关电池组40的基本信息后，检测电池组40的剩余容量和劣变，把该信息传输给主设备，从而控制器34控制充电/放电单元52。
以下说明按第2实施例的智能电池装置的工作。
预先在存储单元44中存储有关电池组40的基本信息，如充电截止方法和数据(-△V，dT/dt，最大温度等等)，电池容量和电池数量，峰值电压条件和安全定时器数据、充电工作温度范围。
存储单元44存储的信息传输给控制器54，控制器54按上述信息控制电池控制单元50的操作。
充入电池组40中的电功率经构成在电池控制单元50中的充电/放电单元52供给主设备，用该电功率使主设备工作。
此时，充电/放电单元52在收到来自电池组40的电压或电流之后，把有关电压和电流的信息传输给控制器54。控制器54根据来自存储单元44的信息和来自电池组的电压和电流检测电池组40的剩余容量，把检测到的信息传输给主设备。
另外，热敏电阻器42检测电池组40的温度之后，把该信息传输给控制器54。控制器54根据温度和来自存储单元44的信息检测电池组20的劣变信息后，把该信息传输给主设备。
如果电池组40的剩余容量小，则用主设备经充电/放电单元52提供的电功率给电池组40充电。
而且，控制器54接收来自充电/放电单元52的电流或电压，由此控制上述充电过程。
这里，电池控制单元50和电池组件46在主设备中分开构成，由此避免因湿热气候引起电池内部液体泄漏和过热而造成的电池控制单元50错误操作和电路基板损坏。
而且，由于用户能只更换电池组件40而不会触及电池控制单元50，因而能用半永久性的电池控制单元50，由此，减小用户的经济负担。
图7是按本发明第3实施例的智能电池装置的方框图。
如图7所示，按本发明第3实施例的智能电池装置包括电池组件66和电池控制单元70。电池组件66包括能充放电的电池组60，和检测电池组60的温度并输出结果的热敏电阻器42，和装载关于电池组60的基本信息的条码标记64。电池控制单元70，收到来自电池组件66的电功率和温度信号和关于电池组60的基本信息后，在电池组件66与便携式设备装置之间提供电功率和关于电池的剩余容量和劣变信息给主设备，之后，把来自主设备的电功率传输给电池组件66。
按本发明第3实施例的电池控制单元70包括充电/放电单元72和控制器54。充电/放电单元72在主设备与电池组60之间提供充电/放电电流路径，并输出电池组60的电压和充电/放电电流。控制器54收到来自充电/放电单元72的电池组60的电压和充电/放电电流以及来自热敏电阻器62的电池组温度和来自热敏电阻器62和条码标记64的关于电池组60的基本信息之后，检测电池组40的剩余容量和劣变信息，把该信息传输给主设备，由此控制充电/放电单元72。
以下说明按第3实施例的智能电池装置的工作。
条码标记64表示关于电池组40的基本信息，如充电截止方法和数据(-△V，dT/dt，最大温度等等)，电池容量和电池数量，峰值电压条件和安全定时器数据，充电操作温度范围。
有上述信息的条码标记64粘贴在电池组件66上，条码扫描器80，如图8所示，读出该信息。
条码扫描器80读出的信息经个人计算机82传输到电池控制单元70。
电池控制单元70中的控制器74接收条码标记64上示出的信息，之后，按上述识别的信息控制电池控制单元70的工作。
充入电池组60中的电功率经电池控制单元70中构成的充电/放电单元72供给主设备，该电功率使主设备工作。
此时，充电/放电单元72检测来自电池组60的电压或电流之后，把检测到的信息传输给控制器74，控制器74在根据来自电池组60的电压和电流和来自条码标记64的信息检测电池组60的剩余容量之后，把检测到的信息传输给主设备。
热敏电阻器62在检测到电池组60的温度之后，把该信息传输给控制器74。控制器74在根据该温度和来自条码标记64的信息检测关于电池组60的劣变信息后，把该信息传输给主设备。
如果电池组60的剩余容量低，则用来自主设备的电功率经充电/放电单元72给电池组60充电。
而且，控制器74接收来自充电/放电单元72的电流或电压，由此，控制上述充电过程。
这里，电池控制单元70和电池组件66分别构成在主设备中，由此，防止在湿热气候中因电池组60的液体泄漏和过热造成电池控制单元70的错误操作和电路基板损坏。
而且，由于用户可以只替换电池组件60而不触及电池控制单元70，因此可使用半永久性电池控制单元70，由此，减小用户的经济负担。
如上所述实施例所示，电池控制单元和电池组件是在主设备中分开构成的，由此，能防止因湿热气候下因电池组的液体泄漏和过热而造成的电池控制单元的错误操作和电路基板损坏。而且，由于用户能只更换电池组，而不触及电池控制单元，因而，能使用半永久性电池控制单元，由此减小用户的经济负担。
由上述优选实施例说明的本发明原理可以认为，在不脱离发明原理的前提下还会有在配置上和细节上的改进，而全部这些变化和改型均在本发明要求保护的精神和范围内。

Claims (5)

1.一种智能电池装置，包括：
电池组件，它包括能充放电的电池组和测试电池组温度并输出其结果的热敏电阻器，以及装载关于电池组基本信息的存储单元；和
电池控制单元，它包括在主设备与电池组之间提供充电/放电电流路径并输出来自电池组电压和充电/放电电流的充电/放电单元；和控制器，它在收到来自充电/放电单元的电池组的电压和充电/放电电流、来自热敏电阻器的电池组温度、以及来自信息存储单元的关于电池组的基本信息之后，检测电池组的剩余容量和劣变以把该信息传输给主设备，从而使控制器控制充电/放电单元。
2.按权利要求1的智能电池装置，其中，信息存储单元中预先装载关于电池组的基本信息，如充电截止方法和数据(-△V，dT/dt，最大温度等)、电池容量和电池数量、峰值电压条件和安全定时器数据、充电操作温度范围。
3.按权利要求1的智能电池装置，其中，信息存储单元包括存储器，该存储器是不可擦除的，但能电读出。
4.按权利要求1的智能电池装置，其中，信息存储单元包括条码标记，它用条码表示信息，并粘贴到电池组件上。
5.按权利要求4的智能电池装置，其中，条码标记表示关于电池组的基本信息，用条码扫描器读出的该信息经个人计算机传输给控制器。
CN97115950A 1996-07-16 1997-07-16 智能电池装置 Pending CN1174420A (zh)

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