CN201051662Y - 具有数字讯号接口的电池保护装置 - Google Patents

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CN201051662Y CNU2007201465641U CN200720146564U CN201051662Y CN 201051662 Y CN201051662 Y CN 201051662Y CN U2007201465641 U CNU2007201465641 U CN U2007201465641U CN 200720146564 U CN200720146564 U CN 200720146564U CN 201051662 Y CN201051662 Y CN 201051662Y
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李国铭
马蓬铭
马斌严
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

一种具有数字讯号接口的电池保护装置，是至少需由一充电座及一数字传输接口所组成，该电池保护装置是介接于电池组及充电器之间，该电池保护装置在与电池组相连结时，会经由数字传输接口与电池组上的电池管理系统进行讯号交换，用以得知电池组的整体效能及安全状况；本创作是于电池充电端建立检验机制，以确保大容量电池组在充电时的安全，又可在使用时提供用电系统必要的资讯，以确保电池组的安全与寿命，并可利用简单的充放电程序进一步检知电池组内软、硬件的的工作状态，以做为保修体系检测之用。

Description

具有数字讯号接口的电池保护装置
技术领域
本创作是关于具有数字讯号接口的电池保护装置，特别是指一种用以延伸3C产品的电池保护设计，并具有生产厂商识别、容量计数、充电管理、放电管理及电池管理系统检验的电池保护装置。
背景技术
现有的3C电池在使用时，常常会加入数字沟通接口，用以区别生产厂商，并监控电池的残电量状况。但在电动机械逐渐发展的过程中，电池容量及电池功率的逐渐提升，对于电池组的保护监控却往往以成本或技术问题，而刻意加以忽略，但由于电池总能量的增加，单一电池芯破坏所产生的危险度相对增加，若再考虑多颗电池芯之间的相互影响，所可能产生的危险已不是只靠电池芯本身安全设计所能避免的，这种可能造成使用者及使用者的环境都造成巨大的威胁，由此可知，单靠电池组内的保护电路，或电池管理系统(Battery ManagerSystem)的单一监控保护显然不足。
以使用并制造锂电池已有多年经验的日系厂商来说，虽然在各类电池组中都安装有功能齐全的电池管理系统，但在笔记型电脑这样小功率的电池组使用中，锂电池异常失火爆炸的事件仍时有所闻。而在多种不当使用电池的事件中，设计制造业者应吸取的经验教训就是，不但在电池组本身应当有合理的电池管理系统，更应该在常用的架构设计中，尽可能的增加第二道保护管制，以增加电池组的使用安全。
由此可见，上述习用技术仍有诸多缺失及不足，实非一良善设计者，而亟待加以改良。
实用新型内容
本实用新型的目的即在于提供具有数字讯号接口的电池保护装置，是于电池组充放电架构下加入数字讯号的沟通接口，可在电池充电端建立检验机制，确保大容量电池组于充电中的安全，又可在使用时提供用电系统必要的资讯，以确保电池组的安全与寿命，并可利用简单的充放电程序进一步检知电池组内软、硬体的工作状态，做为保修体系检测之用。
本实用新型的第二个目的即在于提供具有数字讯号接口的电池保护装置，是可延伸用于3C产品的电池保护设计，并具有生产厂商识别、容量计数、充电管理、放电管理及电池管理系统检验等功能。
本实用新型的再一目的即在于提供具有数字讯号接口的电池保护装置，除了具有确保电池组的安全与状态外，更具有成本低廉、制造容易、使用稳定度佳、使用寿命长及应用范围广泛等优点。
可达成上述创作目的的具有数字讯号接口的电池保护装置，是至少需由一充电座及一数字传输接口所组成，该电池保护装置是介接于电池组及充电器之间，该电池保护装置在与电池组相连结时，会经由数字传输接口与电池组上的电池管理系统进行讯号交换，用以得知电池组的整体效能及安全状况。
本实用新型所提供的一种具有可靠性以及完整性的具有数字讯号接口的电池保护装置，与其它现有技术相互比较时，更具备下列优点：
1.本实用新型的具有数字讯号接口的电池保护装置，是在电池组充放电架构下加入数字讯号的沟通接口，可在电池充电端建立检验机制，确保大容量电池组于充电中的安全，又可在使用时提供用电系统必要的资讯，以确保电池组的安全与寿命，并可利用简单的充放电程序进一步检知电池组内软、硬件的工作状态，做为保修体系检测之用；
2.本实用新型的具有数字讯号接口的电池保护装置，是可延伸用于3C产品的电池保护设计，并具有生产厂商识别、容量计数、充电管理、放电管理及电池管理系统检验等功能；
3.本实用新型的具有数字讯号接口的电池保护装置，除了具有确保电池组的安全与状态外，更具有成本低廉、制造容易、使用稳定度佳、使用寿命长及应用范围广泛等优点。
附图说明
图1为本实用新型具有数字讯号接口的电池保护装置的实施架构图；
图2为该具有数字讯号接口的电池保护装置的实施例示意图；
其中：
1、电池保护装置；11、充电座；111、微控制单元；12、数字传输接口；2、电池组；21、电池管理系统；211、微控制单元；3、充电器；31、微控制单元。
具体实施方式
请参阅图1，为本实用新型具有数字讯号接口的电池保护装置的实施架构图，由图中可知，本创作电池保护装置1，是介接于电池组2及充电器3之间，至少包括：
一充电座11，是具有一微控制单元(MCU)111，可与充电器3内部的微控制单元31相连接，同时也通过数字传输接口12与电池组2的电池管理系统21中的微控制单元211相连接；
一数字传输接口12，是与电池组2的电池管理系统(BMS)21相连接，当电池管理系统21与数字传输接口12相连接后，后端充电器3将可藉由数字传输接口21得知电池组2的电池管理系统21的韧体状态，并由数字传输接口12传回的资料分析电池管理系统21对电池状况的硬体侦测是否正常，以决定适当的充电条件；同时在使用电池组2时，用电系统也可通过数字传输接口12，得知电池组2的状态，以配合电池管理系统21，对电能及电池寿命做最佳化管理；上述数字传输接口可为：UART(RS-232)、One-Wire Bus(Maxim)、HDQ(Single-wire communication interface，TI)或SMBus(System ManagementBus，Intel)等。
根据本创作具有数字讯号接口的电池保护装置，无需在电池组内建构第二重的保护系统，将可有效降低电池管理系统的成本，也没有第二道保护开关串接在电池回路上，以减少不必要的放电损耗及废热。当电池组处于不正常状态时，本实用新型可通过数字传输接口对电池组进行检验动作，根据单电池电压读取，及各种充、放电机制的交叉运作，检测结果可再经由数字传输接口传回的电池管理系统资讯，再与外部检测系统自行侦测的数据比对，即可做为电池组检验的依据。
请参阅图2，为本实用新型具有数字讯号接口的电池保护装置的实施例示意图，由图中可知，本创作电池保护装置1，是将数字序列传输用于电池充电管理中，藉由UART(RS-232)所形成的数字传输接口12，使充电座11得以掌握电池管理系统21内部微控制单元的状态，再经由充电过程的电池组2状况回传，充电座11得以确认电池管理系统21的侦测单元是否正常，充电座11内部的微控制单元111同样可藉由UART数字传输接口12，与电池管理系统21内部的微控制单元同步动作，检验电池组2整体的性能、寿命评估、生产厂商识别，达到完整的充电管理；同理，藉由本发明所达成的运用架构，也可以是充电座11与充电器3合一的设计。更或是将这样的架构使用于放电管制，或是用于检修体系中的检验仪具上。
上列详细说明是针对本实用新型之一可行实施例的具体说明，惟该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所为的任何等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (3)

1.一种具有数字讯号接口的电池保护装置，是介接于电池组及充电器之间，
其包括：
一充电座，至少包含有一微控制单元，该微处理单元是可与充电器内部的微控制单元相连接，同时也通过数字传输接口与电池组的电池管理系统中的微控制单元相连接；
一数字传输接口，是与电池组的电池管理系统相连接；当电池管理系统与数字传输接口相连接后，后端充电器将可藉由数字传输接口得知电池组的电池管理系统的韧体状态，并由数字传输接口传回的资料分析电池管理系统对电池状况的硬体侦测是否正常，以决定适当的充电条件；同时在使用电池组时，用电系统也可通过数字传输接口，得知电池组的状态，以配合电池管理系统，对电能及电池寿命做最佳化管理。
2.如权利要求1所述的具有数字讯号接口的电池保护装置，其特征在于：所述数字传输接口可为UART、One-Wire Bus、HDQ或SMBus。
3.如权利要求1所述的具有数字讯号接口的电池保护装置，其特征在于：所述充电座是可结合于充电器上，使其设计成一体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104268109A (zh) * 2014-09-10 2015-01-07 广东欧珀移动通信有限公司 数据接口通信方法和装置
CN109633446A (zh) * 2018-12-28 2019-04-16 昆山通达测科电子科技有限公司 一种电池bms全协议测试板

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