CN118157280A

CN118157280A - 电池控制设备和包括电池的电子装置以及电力控制器

Info

Publication number: CN118157280A
Application number: CN202410363375.8A
Authority: CN
Inventors: 张正民; 李相润; 李汀苑
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2020-05-06
Publication date: 2024-06-07

Abstract

本发明提供一种电池控制设备、包括电池的电子装置以及电力控制器。所述电池控制设备包括：第一电流传感器，被配置为感测从第一电池流向输出单元的第一电流；第一电流限制器，被配置为当所述第一电流超过参考电流时使用所述第一电流传感器的感测结果来限制所述第一电流的增加；以及第二电流激活器，被配置为基于所述第一电流限制器的限制将第二电池的第二电流传递到所述输出单元。

Description

电池控制设备和包括电池的电子装置以及电力控制器

本申请是申请日为2020年05月06日、申请号为202010371276.6、发明名称为“电池控制设备和包括电池的电子装置以及电力控制器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及一种电池控制设备和包括电池的电子装置。

背景技术

近年来，随着诸如计算机、移动电话终端等的电子装置的普及，已经需要电池(其是电源)进一步减小尺寸并且具有相对高的容量。目前，能够具有相对高的能量密度、具有相对小的尺寸和相对轻量的锂离子二次电池已经投入实际使用，并且对便携式电源的需求已经增加。然而，根据使用的电子设备的类型，这种锂离子二次电池尚未达到保证足够的连续使用时间的目标。

例如，电子装置可能需要变化量的电流或相对高的电流以提供各种功能，但通过提供这种变化的电流或相对高的电流，电池的寿命可能减少。

由于诸如便携式终端的电子装置的寿命基本上由电池的寿命决定，因此电池的寿命的减少对于电子装置可能是致命的。

发明内容

本公开的一方面在于提供一种电池控制设备以及包括电池的电子装置。

根据本公开的一方面，一种电池控制设备包括：第一电流传感器，被配置为感测从第一电池流向输出单元的第一电流；第一电流限制器，被配置为当所述第一电流超过参考电流时使用所述第一电流传感器的感测结果来限制所述第一电流的增加；以及第二电流激活器，被配置为基于所述第一电流限制器的限制将第二电池的第二电流传递到所述输出单元。

根据本公开的另一方面，一种电子装置包括：基板，提供用于负载的布置空间；第一电池，将第一电力提供到所述负载并且包括液体电解质；第二电池，安装在所述基板上并且包括固体电解质；以及电池控制器，被配置为当所述负载的输入电流小于或等于参考电流时切断从所述第二电池供应到所述负载的第二电力，并且当所述负载的所述输入电流超过所述参考电流时激活所述第二电力到所述负载的供应。

根据本公开的另一方面，一种电力控制器包括：传感器，被配置为感测从第一电源向负载供应的第一电力；输出限制器，被配置为基于从所述第一电源供应的所述第一电力超过参考阈值来限制从所述第一电源供应的所述第一电力的增加；以及开关，被配置为基于所述输出限制器对从所述第一电源供应的所述第一电力的增加的限制来允许从第二电源供应的第二电力向所述负载的流动。

根据本公开的另一方面，一种电力控制器，用于控制电力从第一电源到输出单元的流动，所述电力控制器包括：第一电流限制器、第二电源和第二电流激活器。所述第一电流限制器被配置为与所述第一电源串联设置在接地端子和所述输出单元之间，并且被配置为调节从所述第一电源流向所述输出单元的电力。所述第二电源和所述第二电流激活器彼此串联设置在所述接地端子和所述输出单元之间，并且所述第二电流激活器在所述第一电流限制器的控制下调节从所述第二电源流向所述输出单元的电力。

附图说明

通过以下结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其他方面、特征及优点将被更清楚地理解，在附图中：

图1A是示出根据本公开的示例实施例的电池控制设备的示图。

图1B是示出其中电池数量大于图1A中所示的电池控制设备的电池数量的结构的示图。

图1C是示出其中电压调节器添加到图1A中所示的电池控制设备的结构的示图。

图1D是示出根据本公开的实施例的包括电池的电子装置的示图。

图2A是示出根据本公开的示例实施例的电池控制设备的组件之间的连接关系的示图。

图2B是示出根据本公开的实施例的电池控制设备的等效电路的电路图。

图2C是示出当第一电流小于或等于参考电流时图2B中所示的第一电流限制器的等效电路的电路图。

图2D是示出当第一电流超过参考电流时图2B中所示的第一电流限制器的等效电路的电路图。

图2E是示出图2D中所示的第一电流限制器和第二电流激活器的基于电压的操作结构的电路图。

图2F是示出根据本公开的实施例的电池控制设备的有源控制结构的电路图。

图2G是示出其中省略了根据本公开的示例实施例的电池控制设备的电压调节器的结构的电路图。

图2H是示出图1B中所示的电池控制设备的电路图。

图3是示出第一电池的第一电流和第二电池的第二电流根据流向根据本公开的示例实施例的电池控制设备的负载的电流的改变而改变的曲线图。

图4A是示出第二电池(其是根据本公开的实施例的电池控制设备的控制目标)的侧视图。

图4B是示出图4A中所示的第二电池在基板上的安装状态的透视图。

图5是示出控制根据本公开的示例实施例的电池控制设备和/或电子装置的流程图。

具体实施方式

本公开的以下详细描述参照通过说明的方式展示实践本公开的具体实施例的附图。可足够详细地描述这些实施例以使本领域技术人员能够实践本公开。可理解的是，本公开的各种实施例是不同的，但不必互相排斥。例如，一个实施例中描述的某些形状、结构和特性可在其他实施例中体现，而不脱离本公开的相对于一个实施例的精神和范围。此外，可理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可改变每个公开的实施例中的各个组件的位置或布置。因此，以下详细描述不应被理解为限制性的，并且本公开的范围可仅由所附权利要求与这种权利要求可被授予的等同物的全部范围一起来限定。在所有的几个方面中，附图中相似的附图标记指示相同或相似的功能或元件。

在下文中，将参照附图详细描述本公开的示例实施例，使得本领域技术人员可容易地实现本公开。

图1A是示出根据本公开的示例实施例的电池控制设备的示图，图2A是示出根据本公开的示例实施例的电池控制设备的组件之间的连接关系的示图。

参照图1A和图2A，根据本公开的示例实施例的电池控制设备100a可根据从输出单元50流向负载40的输出电流(IO)来控制第一电流和第二电流(I1和I2)的大小。在这种情况下，输出电流(IO)可对应于第一电池10的第一电流(I1)和第二电池20的第二电流(I2)之和。

电池控制设备100a可通过对第一电池10和第二电池20的控制来控制第一电流和第二电流(I1和I2)。

第一电池10和第二电池20可具有不同的特性(例如，额定电压、额定容量、电稳定性、物理/化学耐久性、尺寸等)。

例如，第一电池10可相对容易地增加第一电流(I1)的大小，并且第一电池10可由于其具有高容量而被配置为将第一电流(I1)稳定地提供到负载40。

例如，第一电池10可被配置为包括液体电解质，并且与第二电池20相比，第一电池10可具有相对高的能量密度或在能量单位的基础上相对便宜地制造。因此，第一电池10可相对容易地向负载40供应高于第二电池20的第二电流(I2)的第一电流(I1)。

例如，第二电池20可向负载40灵活地提供第二电流(I2)(其可以是相对低的电流)，并且可相对容易地被小型化为具有高稳定性/耐久性。

例如，第二电池20可被配置为包括固体电解质，相对于第一电池10可具有可相对地抵抗温度改变和外部振动的特性，并且基于固体电解质的稳定状态，第二电池20可更有效地处理供应到负载40的第二电流(I2)的改变。

电池控制设备100a可以以不同的原理和/或方式控制具有不同特性的第一电池10和第二电池20，以有效地组合具有不同特性的第一电流和第二电流以提供输出电流(IO)。

参照图1A和图2A，电池控制设备100a可包括第一电流传感器110、第一电流限制器120和第二电流激活器130。

例如，第一电流传感器110、第一电流限制器120和第二电流激活器130可被配置为单个集成电路(IC)，可以与电力管理电路一起配置成单个IC的形式，或者可利用多个IC组成。

第一电流传感器110可被配置为感测从第一电池10流向输出单元50的第一电流(I1)。

第一电流限制器120可被配置为当第一电流(I1)超过参考电流(例如，3A)时通过使用第一电流传感器110的感测结果来限制第一电流(I1)的增加。

第二电流激活器130可被配置为基于第一电流限制器120的限制操作将第二电池20的第二电流(I2)传递到输出单元50。

例如，当输出电流(IO)的大小小于或等于参考电流时，电池控制设备100a可基本上控制第一电池10和第二电池20，使得仅第一电池10将第一电流(I1)供应到负载40。

例如，当输出电流(IO)的大小大于参考电流时，电池控制设备100a可控制第一电池10和第二电池20，以允许第一电池10将具有与参考电流的大小相同的大小的第一电流(I1)供应到负载40，并允许第二电池20将第二电流(I2)供应到负载40，第二电流(I2)对应于输出电流(IO)的除了第一电流(I1)之外的剩余电流。

因此，由于电池控制设备100a可限制第一电流(I1)的大小变得太大，因此电池控制设备100a可容易地延长第一电池10的寿命，可根据电池所需的规格(例如，最大电流、额定容量)的放宽而更容易地减小第一电池10的尺寸，并且还可提高第一电池10的安全性(例如，在高温环境中的爆炸可能性)。

此外，不管电池的最大电流和/或额定容量如何，电池控制设备100a可向负载40提供相对高的输出电流(IO)。

此外，由于可在基本上不导致第一电池10的寿命缩短的情况下灵活地向负载40提供宽范围的输出电流(IO)，因此可有效地执行各种电路操作或有效地处理各种能量需求。例如，可向负载40平滑地提供相对高的输出电流(IO)，以防止使用的信号的失真(例如，脉冲波形的上升/下降速度极限、上升/下降饱和等)。

参照图1B，根据示例实施例的电池控制设备还可控制第三电池31、32和33。

第二电流激活器130可被配置为基于第一电流限制器120的限制操作将电连接到第二电池20的第三电池31、32和33的第三电流传递到输出单元50。

当第三电池31、32和33并联连接到第二电池20时，即使在第一电池10的第一电流基本上不增加的情况下，提供到负载的输出电流的大小也可更大。

当第三电池31、32和33串联连接到第二电池20时，第二电池20和第三电池31、32和33的总电压可高于第二电池20的第二电压。

因此，当第一电池10的第一电压相对高时，第二电池20和第三电池31、32和33的总电压可更容易地与第一电压匹配。

参照图1C，根据示例实施例的电池控制设备还可包括电压调节器140。

电压调节器140可被配置为调节第二电压，使得第二电池20的第二电压更接近于第一电池10的第一电压。例如，电压调节器140可被配置为调节第二电池20的输出处的电压以与第一电池10的输出处的电压匹配。

例如，电压调节器140可被实现为升压DC-DC转换器电路或电荷泵电路，并且可支持第一电池10和第二电池20之间的充电/放电。

由于第二电池20的第二电压更接近于第一电池10的第一电压，因此负载的电压根据第二电池20的第二电流的大小的改变的改变率可更小。因此，负载可从第一电池10和第二电池20稳定地接收相对高的输出电流，并且可防止可连接到负载的低压保护电路等的操作。

参照图1D，根据本公开的实施例的包括电池的电子装置可包括基板60、第一电池10、第二电池20和电池控制器100b。

例如，根据本公开的实施例的电子装置的类型可包括智能电话、个人数字助理、数字摄像机、数码相机、网络系统、计算机、监视器、平板电脑、笔记本电脑、上网本、电视、视频游戏、智能手表、汽车等，但不限于此。

基板60可提供负载40的布置空间。

例如，基板60可具有其中布线层和绝缘层交替堆叠的结构，诸如印刷电路板(PCB)，并且可具有将负载40和电池控制器100b电连接的第一布线以及将第二电池20和电池控制器100b电连接的第二布线。

例如，负载40可以是中央处理单元(CPU)或应用处理器的一部分或外围组件，并且可基于从第一电池10和/或第二电池20供应的输出电流来产生数字信号和/或模拟信号，或者可基于信号来处理/输出信息。例如，信号和/或信息可被传输到通信调制解调器、高频电路等以用于通信，或者可被传输到显示装置或图像处理单元以用于显示。

例如，负载40可通过电源管理集成电路(PMIC)来调节电池控制器100b的输出电流，但不限于此。

第一电池10可将第一电力提供到负载40，并且可包括液体电解质。

第二电池20可安装在基板60上，并且可包括固体电解质。

电池控制器100b可对应于根据本公开实施例的电池控制设备。电池控制器100b可被配置为当负载40的输入电流小于或等于参考电流时切断从第二电池20向负载40提供的第二电力。电池控制器100b可被配置为当负载40的输入电流超过参考电流时激活第二电力向负载40的供应。

因此，由于可在基本上不导致第一电池10的寿命缩短的情况下灵活地向负载40提供宽范围的输出电流，因此可有效地执行各种电路操作或有效地处理各种能量需求。例如，可向负载40平滑地提供相对高的输出电流，以防止使用的信号的失真(例如，脉冲波形的上升/下降速度极限、上升/下降饱和等)。

例如，即使在第一电池10的使用寿命基本上不缩短的情况下，根据本公开的实施例的包括电池的电子装置也可改善负载40的基本性能，以确保应用(例如，通信、显示、大数据管理等)的性能，并且可改善第一电池10和第二电池20的稳定性和耐久性，以使电子装置具有改善的稳定性和耐久性。

参照图1A至图1D，根据本公开的实施例的电池控制设备100a和/或电池控制器100b可包括第一正电极连接部LB+、第一负电极连接部LB-、第二正电极连接部SB+和第二负电极连接部SB-。

第一正电极连接部LB+可被配置为连接第一电池10的正电极。

第一负电极连接部LB-可被配置为连接第一电池10的负电极。

第二正电极连接部SB+可被配置为连接第二电池20的正电极。

第二负电极连接部SB-可被配置为连接第二电池20的负电极。

例如，第一电池10和第二电池20可通过不同的电路径电连接到电池控制设备100a和/或电池控制器100b。

因此，由于第一电池10和第二电池20可布置在电子装置中的彼此适合的位置，因此可提高电子装置中的第一电池10和第二电池20布置的自由度。

例如，当第一电池10具有相对大的尺寸时，第一电池10可设置为与基板60分开。

例如，当电池控制器100b和第二电池20电连接到基板60时，第二正电极连接部SB+和第二负电极连接部SB-可通过基板60的多个不同的布线分别连接到第二电池20的正电极和负电极。例如，第二电池20的正电极通过基板60的正布线电连接到第二正电极连接部SB+，第二电池20的负电极通过基板60的负布线电连接到第二负电极连接部SB-。

图2B是示出根据本公开的实施例的电池控制设备的电路图。

参照图2B，根据本公开的实施例的电池控制设备可包括第一电流传感器110a、第一电流限制器120a和第二电流激活器130a。可根据向负载40a供应的输出电流来控制第一电池10a和第二电池20a。

第一电池10a可通过第一电容器C₁和第二电容器C₂、第零电阻器R₀、第一电阻器R₁和第二电阻器R₂以及开路电压(V_oc)的组合来建模。

第二电池20a可通过第三电容器C_s和第三电阻器R_s的组合来建模。

负载40a可通过最大电阻器R_max、最小电阻器R_min以及开关t_on和t_off的组合来建模，并且可连接到输出单元50。

第一电流传感器110a可包括基于第一电流产生感测电流的电流互感器。电流互感器的初级侧CT₁₁可电连接在第一电池10a和负载40a之间，并且电流互感器的次级侧CT₁₂可电连接到第一电流限制器120a。

第一电流限制器120a可包括阻抗元件R_CT，阻抗元件R_CT提供与在电流互感器的次级侧CT₁₂中流动的感测电流对应的感测电压。

第一电流限制器120a可包括二极管U_l，二极管U₁在感测电压达到与参考电流对应的参考电压时可处于击穿状态。例如，二极管U₁可以是齐纳二极管。

当向二极管U₁施加反向偏置并且感测电压未达到参考电压时，二极管U₁的电流可以非常低。

当对二极管U1施加反向偏置并且感测电压达到参考电压时，二极管U₁的电流可根据二极管U₁的击穿状态而迅速增加。

此外，当二极管U₁处于击穿状态时，二极管U₁的根据电流改变的电压的改变率可以非常小。

第一电流限制器120a可包括通过栅极端子接收二极管U₁的电压的限流晶体管M₁。

当二极管U₁处于击穿状态时，二极管U₁的电压可几乎不变。因此，在限流晶体管M₁的漏极端子和源极端子之间流动的电流可几乎不变。

限流晶体管M₁可使用漏极端子和源极端子之间的路径作为使与第一电池10a的第一电流对应的电流流过的路径。

当二极管U₁处于击穿状态时，在限流晶体管M₁的漏极端子和源极端子之间流动的电流可几乎不变。因此，可限制第一电池10a的第一电流的增加。

例如，第一电流限制器120a可被配置为通过使用二极管U_l的击穿电压来限制第一电池10a的第一电流的增加。

二极管U₁的电流可通过驱动电阻器R_M传输到第二电流激活器130a。

第二电流激活器130a可包括通过基极端子接收二极管U₁的电流的电流激活晶体管Q₂。

电流激活晶体管Q₂可使用发射极端子和集电极端子之间的路径作为第二电池20和输出单元50之间的电路径。

当二极管U₁不处于击穿状态时，电流激活晶体管Q₂的基极端子的基极电流可能非常小，并且电流激活晶体管Q₂的发射极端子和集电极端子之间的电流也可能是相对小的。因此，电流激活晶体管Q₂可阻隔第二电池20和输出单元50之间的电路径。

当二极管U₁处于击穿状态时，电流激活晶体管Q₂的基极端子的基极电流可能是相对高的，并且电流激活晶体管Q₂的发射极端子和集电极端子之间的电流也可能是相对高的。因此，电流激活晶体管Q₂可激活第二电池20和输出单元50之间的电路径。例如，电流激活晶体管Q₂基于根据二极管U₁的击穿电压的基极电流来提供第二电池20和输出单元50之间的电路径。

作为结果，第二电流激活器130a可基于第一电流限制器120a的第一电流增加限制操作将第二电池20的第二电流传输到输出单元50。

限流晶体管M₁可以是场效应晶体管，电流激活晶体管Q₂可以是双极结型晶体管BJT，但不限于此。例如，电流激活晶体管Q₂可利用基于基极端子的电流操作的其他类型的晶体管组成。

参考图2C，当输出电流(IO)或第一电流(I1)小于或等于参考电流(IR)时，二极管D1的电压(VB)可能未达到参考电压(VR)，并且二极管D1的电流(IB)可接近于0A。

因此，第二电流(I2)还可接近于几乎0A，并且输出电流(IO)和第一电流(I1)可基本上是相同的。

参照图2D，当输出电流(IO)或第一电流(I1)超过参考电流(IR)时，二极管可根据击穿状态用作恒压源VS。

因此，可限制二极管的电压(VB)的改变，并且可限制第一电流(I1)的增加。

此外，由于二极管的电流(IB)可更自由地改变，因此二极管的电流(IB)可高于0A，并且第二电流(I2)也可高于0A。因此，输出电流(IO)可具有与可几乎不改变的第一电流(I1)和可以流动的第二电流(I2)之和对应的大小。

此外，恒压源VS根据二极管的击穿状态的操作还可支持电压调节器140的操作(例如，电荷的充电/放电)。

参照图2E，第二电流激活器130b可根据设计利用第二场效应晶体管M₂实现。因此，第二电流激活器130b中包括的晶体管的类型不受具体限制。

在这种情况下，第二场效应晶体管M₂的栅极端子可连接到二极管栅极电阻器R_B、接地电阻器R_C，并且二极管栅极电阻器R_B可连接到地。

基于二极管的击穿状态的恒压源VS中的其他电流可通过二极管栅极电阻器R_B和接地电阻器R_C流到地，并且二极管栅极电阻器R_B和栅极端子之间的电压可与二极管的电流对应。

参照图2F，根据本公开的实施例的电池控制设备还可包括控制器150，控制器150基于第一电流传感器110b的感测结果V_D产生控制信号V_C。例如，第一电流传感器110b的工作原理不限于击穿电压。

第一电流限制器120b可被配置为根据控制信号V_C选择是否限制第一电池10a的第一电流的增加。

例如，第一电流限制器120b可包括开关T1，其中，开/关状态根据控制信号V_C来确定。在这种情况下，开关T1可被配置为晶体管，以根据输入到栅极端子的控制信号V_C来确定是否激活漏极端子和源极端子之间的电路径。例如，开关T1基于控制信号Vc来允许由第二电池20供应的第二电流流到负载40。此外，第一电流传感器110b和第一电流限制器120b与第一电池10a可串联设置在地(接地端子)和负载40之间，第二电流激活器130b和第二电池20a可串联设置在地和输出单元50之间。

参照图2G，可省略根据示例实施例的电池控制设备的电压调节器。

例如，当第一电池10a的第一电压和第二电池20a的第二电压彼此相似时，可容易地省略电压调节器。

例如，当负载40a中所需的电压稳定性相对低时，或者当负载40a还包括减轻电压变化的辅助结构时，可容易地省略电压调节器。

图2H是示出图1B中所示的电池控制设备的电路图。

参照图2H，根据本公开的实施例的电池控制设备可根据第二电流激活器130a是否被激活来选择性地向负载40a提供第三电池31、32和33的电流。

例如，根据本公开的实施例的电池控制设备的电路结构中的电池数量不受具体限制。

参照图3，当在增加时间(TL)期间供应到负载的总电流(IO)增加到最大电流(I_max)时，第一电池的第一电流(I1)可增加到参考电流(IR)，并且可从第一电流(I1)增加到参考电流(IR)的时刻增加第二电池的第二电流(I2)。

参照图4A，第二电池20a可包括固体电解质21、内部正电极22a、内部负电极22b、正电极阻挡部23a、负电极阻挡部23b、正电极边缘部24a、负电极边缘部24b、外部正电极25a和外部负电极25b。

内部正电极22a可设置在固体电解质21(例如，固体电解质层)的上表面和下表面中的一者上。内部负电极22b可设置在固体电解质21的上表面和下表面中的另一表面/相对表面上。

例如，内部正电极22a和内部负电极22b可交替地堆叠，且固体电解质21介于内部正电极22a和内部负电极22b之间。例如，内部负电极22b和内部正电极22a可包括陶瓷氧化物基材料，但不限于此。

例如，固体电解质21可用作其中锂离子在内部正电极22a和内部负电极22b之间移动的区域，并且可包括陶瓷氧化物基材料，但不限于此。

例如，固体电解质21、内部正电极22a和内部负电极22b在以浆料状态或膏态进行堆叠之后可被煅烧。浆料可通过刮刀法等堆叠，膏可通过丝网印刷法、凹版印刷法等以预定形式印刷。

外部正电极25a可连接到内部正电极22a，并且可设置在固体电解质21的第一侧表面上。

外部负电极25b可连接到内部负电极22b，并且可设置在固体电解质21的第二侧表面上。

例如，外部正电极25a和外部负电极25b可包括贵金属(例如，Pt、Au、Ag等)，但不限于此，可被构造为包括诸如Cu、Pd、Pb、Ni、Sn等的金属，并且可包括镀层。

外部正电极25a的外表面和外部负电极25b的外表面可接触焊膏，并且可通过焊膏电连接到诸如PCB的基板。焊膏可在其中全固态电池安装在基板上的状态下硬化。

图4B是示出图4A所示的第二电池在基板上的安装状态的透视图。

参照图4B，第二电池20a的外部正电极25a和外部负电极25b可分别布置在第一电连接结构61a的上表面和第二电连接结构61b的上表面上。第一电连接结构61a和第二电连接结构61b可布置在基板60上。

在这种情况下，外部正电极25a和外部负电极25b可通过锡或含锡的合金基焊料分别固定到第一电连接结构61a和第二电连接结构61b。

参照图5，在第一操作(S110)中，根据本公开的实施例的电池控制设备和/或电子装置可感测第一电池的第一电流或输出电流。

在第二操作(S115)中，电池控制设备和/或电子装置可检查第一电流是否超过参考电流。

在第三操作(S120)中，当第一电流超过参考电流时，电池控制设备和/或电子装置可限制第一电流的增加。

在第四操作(S131)中，当第一电流超过参考电流时，电池控制设备和/或电子装置可激活第二电池的第二电流。

在第五操作(S132)中，当第一电流小于或等于参考电流时，电池控制设备和/或电子装置可切断第二电池的第二电流。

根据本公开的实施例的电子装置可通过电池控制设备来执行图5中所示的控制方法，但不限于此。电子装置可通过PMIC执行该控制方法，或者可通过处理器以软件方式执行该控制方法。

根据本公开的实施例的电池控制设备可容易地延长电池的寿命，可根据电池所需的规格(例如，最大电流、额定容量)的放宽更容易地减小电池的尺寸，并且还可改善电池的安全性(例如，高温环境中的爆炸可能性)。

根据本公开的示例实施例的包括电池的电子装置即使在电池的寿命基本上不缩短的情况下，也可改善负载的基本性能，以确保应用(例如，通信、显示、大数据管理等)的性能，并且可改善电池的稳定性和耐久性，以使电子装置具有改善的稳定性和耐久性。

尽管以上已经示出和描述了示例实施例，但对于本领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离本公开的由所附权利要求限定的范围的情况下，可做出修改和变型。

Claims

1.一种电池控制设备，包括：

电流传感器，被配置为感测从第一电池流向输出单元的第一电流；

电流限制器，被配置为当所述第一电流超过参考电流时使用所述电流传感器的感测结果来限制所述第一电流的增加；以及

电流激活器，被配置为基于所述电流限制器的限制将第二电池的第二电流传递到所述输出单元，

其中，所述电流限制器被配置为使用二极管的击穿电压来限制所述第一电流的增加，所述电流限制器包括限流晶体管，所述限流晶体管被配置为提供与所述第一电流对应的电流流过的路径、接收与所述击穿电压对应的输入电压以及限制所述第一电流的增加。

2.根据权利要求1所述的电池控制设备，其中，所述限流晶体管具有控制端子、第一端子和第二端子，所述控制端子被配置为接收所述输入电压，所述第一端子连接到所述第一电池，并且所述第二端子连接到地。

3.根据权利要求1所述的电池控制设备，其中，所述电流激活器包括电流激活晶体管，所述电流激活晶体管具有控制端子、第一端子和第二端子，所述控制端子被配置为接收根据所述二极管的所述击穿电压的电流，所述第一端子连接到所述第二电池，并且所述第二端子连接到所述输出单元。

4.根据权利要求3所述的电池控制设备，其中，所述电流激活晶体管基于根据所述二极管的所述击穿电压的所述电流提供所述第二电池和所述输出单元之间的电路径。

5.根据权利要求1所述的电池控制设备，其中，所述二极管为齐纳二极管，所述限流晶体管为场效应晶体管。

6.根据权利要求5所述的电池控制设备，其中，所述电流激活器被进一步配置为响应于所述第一电流小于或等于所述参考电流而切断所述第二电流的供应。

7.根据权利要求1所述的电池控制设备，所述电池控制设备还包括：电压调节器，被配置为调节所述第二电池的第二电压的电平，使得所述第二电压的所述电平接近于所述第一电池的第一电压的电平。

8.根据权利要求1所述的电池控制设备，其中，所述电流传感器包括电流互感器，所述电流互感器基于所述第一电流产生感测电流，并且

所述电流限制器包括：

阻抗元件，提供与所述感测电流对应的感测电压；以及

所述二极管，在所述感测电压达到与所述参考电流对应的参考电压时处于击穿状态。

9.根据权利要求1所述的电池控制设备，其中，所述第一电池包括液体电解质，并且所述第二电池包括固体电解质。

10.根据权利要求1所述的电池控制设备，其中，所述电流激活器包括电流激活晶体管，所述电流激活晶体管基于根据所述二极管的所述击穿电压的基极电流来提供所述第二电池和所述输出单元之间的电路径。