DE69823138T2 - Elektrische Trennung und automatischer Wiederanschluss von Batterieüberwachungsschaltungen - Google Patents

Elektrische Trennung und automatischer Wiederanschluss von Batterieüberwachungsschaltungen Download PDF

Info

Publication number
DE69823138T2
DE69823138T2 DE69823138T DE69823138T DE69823138T2 DE 69823138 T2 DE69823138 T2 DE 69823138T2 DE 69823138 T DE69823138 T DE 69823138T DE 69823138 T DE69823138 T DE 69823138T DE 69823138 T2 DE69823138 T2 DE 69823138T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery
connector
battery pack
voltage
monitoring circuitry
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69823138T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69823138D1 (de
Inventor
Daniel C. Rudolph
Timothy F. Myers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hewlett Packard Development Co LP
Original Assignee
Hewlett Packard Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hewlett Packard Co filed Critical Hewlett Packard Co
Publication of DE69823138D1 publication Critical patent/DE69823138D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69823138T2 publication Critical patent/DE69823138T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H01M2200/105—NTC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H01M2200/106—PTC
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

  • Hintergrund
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Einsparen einer Batterieleistung bei Batteriepacken und bezieht sich insbesondere auf eine elektrische Trennung und eine automatische Wiederineingriffnahme von Batterieüberwachungsschaltungen.
  • Wenn Batterien über lange Zeiträume hinweg aufbewahrt werden, z. B. mehr als drei Monate, entladen sich die Batteriezellen selbst. Diese Entladung kann durch eine Überwachungsschaltungsanordnung bewirkt werden. Beispielsweise entleert die Überwachungsschaltungsanordnung, die ein Batteriemeßgerät umfaßt, das die Ladungsmenge in der Batterie nachverfolgt, in der Regel langsam die überwachten Batteriezellen. Die Entladung, die während der Aufbewahrung auftritt, kann an den Batteriezellen einen dauerhaften Schaden anrichten.
  • Es wurden bereits verschiedene Versuche unternommen, das Problem der Batteriezellenentladung während der Aufbewahrung zu lösen. Beispielsweise können die Batterien, wenn sie aufbewahrt werden, bestandsmäßig mit Datumscodes versehen werden. Wenn der Datumscode abgelaufen ist, kann der Batteriepack bis zu einem Volladezustand wiederaufgeladen werden. Dieser Prozeß kann jedoch unzweckmäßig sein, da er möglicherweise eine komplizierte Inventur- und Datumsverwaltung erfordert.
  • Eine weitere Technik besteht darin, eine interne Erfassungsschaltung in den Batteriepack aufzunehmen, die erfaßt, daß die interne Batteriespannung niedrig ist und die Überwachungsschaltungsanordnung trennt. Siehe beispielsweise den Lithium-Batteriepack 0B5500, der von Sony Corporation erhältlich ist. Diese Lösung weist den Nachteil auf, daß die Entleerung von der Erfassungsschaltung, die Geschwindigkeit, mit der der Batteriepack während der Aufbewahrung entladen wird, erhöht.
  • Ferner ist es möglich, einen mechanischen Schalter zu verwenden, um die Batterie während der Aufbewahrung zu trennen. Dies erfordert jedoch allgemein einen Eingriff des Benutzers, um den Batteriepack wieder einzuschalten. Eine derartige Verwendung eines mechanischen Schalters kann manche Benutzer verwirren.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Batteriepack einen Batteriespeicher. Der Batteriespeicher weist einen positiven Anschluß und einen negativen Anschluß auf. Beispielsweise ist der Batteriespeicher aus Batteriezellen gebildet.
  • Ein Leistungsverbinder ist mit dem positiven Anschluß des Batteriespeichers verbunden. Ein Erdverbinder ist mit dem negativen Anschluß des Batteriespeichers verbunden. Der Batteriepack umfaßt ferner einen zusätzlichen Verbinder, der beispielsweise ein Thermistorverbinder ist. Eine Batterieüberwachungsschaltungsanordnung wird verwendet, um den Batteriespeicher zu überwachen. Die Batterieüberwachungsschaltungsanordnung weist einen Leistungseingang auf. Beispielsweise umfaßt die Batterieüberwachungsschaltungsanordnung eine Batteriemeßschaltungsanordnung, die eine Ladung in dem Batteriespeicher überwacht.
  • Eine Trennschaltungsanordnung ist mit dem positiven Anschluß des Batteriespeichers, mit dem Erdverbinder, mit dem zusätzlichen Verbinder und mit dem Leistungseingang der Batterieüberwachungsschaltung verbunden. Die Trennschaltungsanordnung verbindet ansprechend auf ein erstes Spannungsmuster an den zusätzlichen Verbinder den Leistungsein gang der Batterieüberwachungsschaltungsanordnung elektrisch mit dem positiven Anschluß des Batteriespeichers. Ansprechend auf ein zweites Spannungsmuster an dem zusätzlichen Verbinder trennt die Trennschaltungsanordnung den Leistungseingang der Batterieüberwachungsschaltungsanordnung elektrisch von dem positiven Anschluß des Batteriespeichers.
  • Beispielsweise umfaßt das erste Spannungsmuster eine normale Betriebsspannung für den Thermistorverbinder, und das zweite Spannungsmuster umfaßt eine atypische Spannung, die während normaler Betriebsbedingungen nicht an den Thermistorverbinder angelegt wird. Beispielsweise ist die atypische Spannung eine Spannung, die höher ist als die normale Betriebsspannung.
  • Beispielsweise umfaßt die Trennschaltungsanordnung eine Schalt- und eine Steuerschaltungsanordnung. In einem ersten Zustand verbindet der Schalter den Leistungseingang der Batterieüberwachungsschaltungsanordnung mit dem positiven Anschluß des Batteriespeichers. In einem zweiten Zustand verbindet der Schalter den Leistungseingang der Batterieüberwachungsschaltungsanordnung elektrisch mit dem negativen Anschluß des Batteriespeichers. Ansprechend auf das erste Spannungsmuster bewirkt die Steuerschaltungsanordnung, daß sich der Schalter in dem ersten Zustand befindet. Ansprechend auf das zweite Spannungsmuster bewirkt die Steuerschaltungsanordnung, daß sich der Schalter in dem zweiten Zustand befindet. Beispielsweise umfaßt die Steuerschaltungsanordnung eine Zenerdiode.
  • Die vorliegende Erfindung löst das Problem der Batteriezellenentladung während der Aufbewahrung. Die zum Implementieren der Lösung der vorliegenden Erfindung verwendete Schaltungsanordnung erhöht nicht die Geschwindigkeit, bei der der Batteriepack während der Aufbewahrung entladen wird. Ferner erfordert die vorliegende Erfindung keinen Benutzereingriff, um den Batteriepack wieder einzuschalten. Im Ver lauf einer normalen Nutzung wird der Batteriepack wieder eingeschaltet.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Batteriepacks gemäß dem Stand der Technik.
  • 2 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Batteriepacks mit einer Trennschaltung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 3 ist ein Diagramm der in 1 gezeigten Trennschaltung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 4 ist ein Zeitgebungsdiagramm, um die Überwachungsschaltungsanordnung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu trennen.
  • 5 ist ein Zeitgebungsdiagramm, um die Überwachungsschaltungsanordnung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu verbinden.
  • 6 zeigt eine elektronische Vorrichtung, die einen Batteriepack aufnimmt.
  • 7 zeigt eine Batterieladevorrichtung, die einen Batteriepack aufnimmt.
  • 8 zeigt ein Mobiltelefon, das einen Batteriepack aufnimmt.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • 1 ist ein vereinfachtes Diagramm eines Batteriepacks gemäß dem Stand der Technik. Der Batteriepack umfaßt Batteriezellen 12. Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 11 sind eine Überwachungsschaltungsanordnung, die die Ladung der Batteriezellen 12 überwacht und die in den Batteriezellen 12 gespeicherte Ladungsmenge angibt. Die Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 11 verwenden einen Stromerfassungswiderstand 18, um eine Überwachung der Ladung der Batteriezellen 12 durchzuführen und um die in den Batteriezellen 12 gespeicherte Ladungsmenge zu erfassen.
  • Ein Batteriepackspannungseingang (BAT+-Eingang) der Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 11 erfaßt die Spannung an einem positiven Batteriepackspannungsverbinder (Batteriepack plus) 13. Ein Masseeingang (GND = ground; Masse) der Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 11 ist mit einem Batteriepackerdverbinder (Batteriepack-GND-Verbinder) 16 verbunden. Der Masseeingang (GND) der Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 11 ist ferner durch einen Thermistorwiderstand 17 mit einem Thermistorverbinder 14 verbunden. Ein Gasmeßkommunikationsverbinder (GG-Kommunikationsverbinder) 15 ist mit einem Dateneingang der Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 11 verbunden.
  • Wenn der in 1 gezeigte Batteriepack über lange Zeiträume, z. B. mehr als drei Monate, aufbewahrt wird, wird der Batteriepack entladen. Diese Entladung wird durch die Selbstentladung der Batteriezellen 12 und durch die Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltung 11 bewirkt. Die Selbstentladung der Batteriezellen 12 wird angehalten, wenn die Spannung über die Batteriezellen 12 auf einen Pegel verringert wird, der durch die chemische Zusammensetzung der Batteriezellen 12 bestimmt wird. Die durch die Leistungssenke der Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungs schaltungen 11 bewirkte zusätzliche Entladung bewirkt, daß die Spannung über die Batteriezellen 12 weiter verringert wird, was einen dauerhaften Schaden an den Batteriezellen 12 verursacht.
  • Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
  • 2 ist ein vereinfachtes Diagramm eines Batteriepacks gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Batteriepack umfaßt Batteriezellen 22. Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21 fungieren als Überwachungsschaltungsanordnung, die die Ladung der Batteriezellen 22 überwacht und die in den Batteriezellen 22 gespeicherte Ladungsmenge angibt. Die Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21 verwenden einen Stromerfassungswiderstand 28, um eine Überwachung der Ladung der Batteriezellen 22 durchzuführen und um die in den Batteriezellen 22 gespeicherte Ladungsmenge zu erfassen.
  • Eine Trennschaltungsanordnung 29 wird verwendet, um das Gasmeßmerkmal der Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21 außer Eingriff zu bringen. Ein Batteriepackspannungseingang (BAT+-Eingang) der Trennschaltung 29 erfaßt die Spannung an einem positiven Batteriepackspannungsverbinder (BATTERIEPACK-PLUS-Verbinder) 23. Ein Masseeingang (GND) der Trennschaltung 29 ist mit einem Batteriepackerdverbinder (Batteriepack-GND-Verbinder) 26 verbunden. Der Masseeingang (GND) der Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21 ist ferner durch einen Thermistorwiderstand 27 mit einem Thermistorverbinder 24 verbunden. Der Thermistorverbinder 24 ist ferner direkt mit einem Thermistoreingang (THRM-Eingang) der Trennschaltung 29 verbunden. Ein Gasmeßleistungsausgang (GG-PWR-Ausgang) 30 der Trennschaltung 29 wird verwendet, um die Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21 mit Leistung zu versorgen.
  • Ein Gasmeßeingang (GG-PWR) der Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21 verwendet die Spannung an dem GG-PWR-Ausgang 30 der Trennschaltung 29 als Leistungsquelle für die Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21. Ein Masseeingang (GND) der Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21 ist mit dem Batteriepackerdverbinder (GND-Verbinder) 26 verbunden. Der Masseeingang (GND) der Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21 ist ferner durch den Thermistorwiderstand 27 mit dem Thermistorverbinder 24 verbunden. Ein Gasmeßkommunikationsverbinder (GG-Kommunikationsverbinder) 25 ist mit einem Dateneingang der Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21 verbunden.
  • Die Batteriezellen 22 können üblicherweise einige Jahre bei einer minimalen Verschlechterung der Zellenkapazität geladen bleiben, solange an den Batteriezellen 22 keine Leistungslast vorliegt. Bei Trennung von weiterem Gerät besteht die Leistungslast an den Batteriezellen 22 aus den Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21.
  • Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es nicht notwendig, zusätzliche Kontakte hinzuzufügen, um eine Leistung von den Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21 zu trennen. Statt dessen verwendet die Trennschaltung 29 die Spannung an dem Thermistorverbinder 24, um zu erfassen, wann die Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21 elektrisch getrennt werden sollen und wann die Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21 wieder aktiviert werden sollen.
  • Die Trennschaltung 29 arbeitet so, daß eine Spannung, die höher ist als diejenige, die üblicherweise in dem System angetroffen wird, an den Thermistorverbinder 24 angelegt wird, um zu signalisieren, daß die Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21 von den Batteriezellen 22 getrennt werden sollten. Die höhere Spannung, die verwendet wird, um die Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschal tungen 21 zu deaktivieren, soll normalerweise durch den herstellenden Verkäufer oder zugelassene Aufbewahrungs- oder Reparaturzentren angelegt werden. Für Benutzer, die einen Batterievorrat zur Hand haben müssen, liefert eine externe Batterieladevorrichtung ein durch einen Benutzer wählbares Verfahren, um die Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen zu deaktivieren. Falls dies als Merkmal an der externen Batterieladevorrichtung ausgewählt ist, deaktiviert die externe Batterieladevorrichtung, wenn die Batterie vollständig geladen ist, die Gasmeßschaltungsanordnung und benachrichtigt den Benutzer, daß der Ladevorgang abgeschlossen ist.
  • Wenn an dem Thermistorverbinder 24 eine Spannung angelegt wird, die höher ist als ein Volt, jedoch im Normalbetriebsbereich (1,5 bis 4,0 Volt) liegt, bewirkt sie, daß die Trennschaltung 29 die Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21 aktiviert.
  • Dadurch, daß die vorliegende Erfindung in der Lage ist, die Batteriezellen 22 vollständig zu laden und anschließend die Trennschaltungsanordnung zu verwenden, um die Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21 elektrisch zu trennen, ermöglicht sie einen wichtigen Vorteil in bezug auf die Fähigkeit, ohne teure und aufwendige Prozesse eine akzeptable Lagerbeständigkeit der Batteriezellen 22 aufrechtzuerhalten. Der Batteriepack schaltet sich automatisch wieder ein, wenn er in ein elektronisches System, z. B. einen Notebook-Computer, eingefügt wird.
  • 3 zeigt ein schematisches Diagramm der Trennschaltung 29, wie sie an dem Thermistorwiderstand 27 befestigt ist. Die Trennschaltung 29 umfaßt einen Widerstand 32, einen Widerstand 33, einen Widerstand 34, einen Widerstand 35, einen Widerstand 36, eine Zenerdiode 37, eine Diode 38, einen Transistor 39, einen Transistor 40, einen Transistor 41, einen Transistor 42, einen Transistor 43, einen Transistor 44, einen Transistor 45 und einen Kondensator 46, die wie gezeigt verbunden sind. Der Thermistorwiderstand 27 ist, wie gezeigt, zwischen den Thermistorverbinder 24 und den Batteriepackerdverbinder (GND-Erdverbinder) 26 geschaltet. Ebenfalls gezeigt sind der GG-PWR-Ausgang 30, ein Batterie-Deaktivieren-Knoten (DISBAT-Knoten) 46 und ein Batterie-Aktivieren-Knoten (ENBAT-Knoten) 47.
  • Beispielsweise ist die Zenerdiode 37 eine 10-Volt-Zenerdiode. Der Transistor 39 ist ein TP610T-Transistor. Der Transistor 40 ist ein TP610T-Transistor. Der Transistor 41 ist ein 2N7002-Transistor. Der Transistor 42 ist ein 2N7002-Transistor. Der Transistor 43 ist ein 2N7002 Transistor. Der Transistor 44 ist ein 2N7002-Transistor. Der Transistor 45 ist ein 2N7002-Transistor.
  • 4 ist ein Zeitgebungsdiagramm für die Trennschaltung 29, das zeigt, wie eine an den Thermistorverbinder 24 angelegte Spannung verwendet werden kann, um zu bewirken, daß die Spannung an dem GG-PWR-Ausgang 30 bei 0 Volt liegt, was die Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21 deaktiviert. Ein Thermistorspannungswert 51 stellt die an den Thermistorverbinder 24 angelegte Spannung dar. Ein ENBAT-Spannungswert 52 stellt die Spannung an dem Batterie-Aktivieren-Knoten 47 dar. Ein DISBAT-Spannungswert 53 stellt die Spannung an dem Batterie-Deaktivieren-Knoten 46 dar. Ein GG-PWR-Spannungswert 54 stellt die Spannung an dem GG-PWR-Ausgang 30 dar. Eine x-Achse 50 stellt die verstrichene Zeit dar. Eine y-Achse 49 stellt eine Signalspannung dar, wie gekennzeichnet.
  • Bevor an den Thermistorverbinder 24 ein Deaktivierungsspannungsmuster angelegt wird, kann der GG-PWR-Spannungswert 54 die Spannung (d. h. 0 Volt) an dem Batteriepackerdverbinder (GND-Verbinder) 26 betragen, wie durch den anfänglichen Wert 56 des GG-PWR-Spannungswerts 54 dargestellt ist, oder der GG-PWR-Spannungswert 54 kann die Spannung (BATT-VOLT) an dem positiven Batteriepackspannungsverbinder (BATTERIEPACK PLUS-Verbinder) 23 betragen, wie durch den anfänglichen Wert 55 des GG-PWR-Spannungswerts 54 dargestellt ist.
  • Wenn, wie in 4 gezeigt ist, an den Thermistorverbinder 24 ein Gleichsignal von 5 Volt angelegt wird, steigt die Spannung an dem Batterie-Aktivieren-Knoten 47 auf fünf Volt, und die Spannung an dem GG-PWR-Ausgang 30 stabilisiert sich unabhängig von dem anfänglichen Wert bei der Spannung, die an dem positiven Batteriepackspannungsverbinder (BATTERIEPACK PLUS-Verbinder) 23 vorliegt.
  • Wenn an den Thermistorverbinder 24 ein 15-Volt-Gleichsignal angelegt wird, steigt die Spannung an dem Batterie-Aktivieren-Knoten 47 auf einen höheren Spitzenwert und fällt anschließend auf 0 Volt ab. Die Spannung an dem Batterie-Deaktivieren-Knoten 46 steigt auf fünf Volt an, und die Spannung an dem GG-PWR-Ausgang 30 fällt auf 0 Volt ab.
  • Wenn an den Thermistorverbinder 24 ein 0-Volt-Gleichsignal angelegt wird, fällt die Spannung an dem Batterie-Deaktivieren-Knoten 46 auf 0 Volt ab. Die Spannung an dem GG-PWR-Ausgang 30 bleibt bei 0 Volt.
  • Obwohl 4 ein 5-Volt-Gleichsignal zeigt, das an den Thermistorverbinder 24 angelegt wird, gefolgt von einem 15-Volt-Gleichsignal, das an den Thermistorverbinder 24 angelegt wird, könnten auch andere Spannungsmuster, beispielsweise ein unmittelbares Anlegen eines 15-Volt-Gleichsignals (ohne den Zwischenschritt des Anlegens eines 5-Volt-Gleichsignals), ebenfalls als Deaktivierungsspannungsmuster fungieren. Dies ist beispielsweise in dem Diagramm der 3 zu sehen. Das, was im wesentlichen benötigt wird, um ein Deaktivierungsmuster zu erzeugen, besteht darin, eine bedeutend hohe Spannung (z. B. über 10 Volt) an den Thermistorverbinder 24 anzulegen, so daß die Zenerdiode 37 Strom leitet. Dies führt dazu, daß der Transistor 43 eingeschaltet wird, wodurch der GG-PWR-Ausgang mit dem Batteriepackerdverbinder (GND-Verbinder) 26 elektrisch verbunden wird.
  • Eine weitere Schaltungsanordnung innerhalb der Trennschaltung 29 wird in dieser elektrischen Verbindung verriegelt, wie in 3 gezeigt ist.
  • 5 ist ein Zeitgebungsdiagramm für die Trennschaltung 29, das zeigt, wie eine an den Thermistorverbinder 24 angelegte Spannung verwendet werden kann, um die Spannung an dem GG-PWR-Ausgang 30 so zu aktivieren, daß sie BATT-VOLT aufweist, d. h. die an dem positiven Batteriepackspannungsverbinder (BATTERIEPACK PLUS-Verbinder) 23 vorliegende Spannung aufweist. Ein Thermistorspannungswert 61 stellt die an den Thermistorverbinder 24 angelegte Spannung dar. Ein ENBAT-Spannungswert 62 stellt die Spannung an dem Batterie-Aktivieren-Knoten 47 dar. Ein DISBAT-Spannungswert 63 stellt die Spannung an dem Batterie-Deaktivieren-Knoten 46 dar. Ein GG-PWR-Spannungswert 64 stellt die Spannung an dem GG-PWR-Ausgang 30 dar. Eine x-Achse 60 stellt die verstrichene Zeit dar. Eine y-Achse 59 stellt eine Signalspannung dar, wie angegeben ist.
  • Wenn, wie in 5 gezeigt ist, eine Spannung von mehr als 1,5 Volt, jedoch weniger als 4 Volt an den Thermistorverbinder 24 angelegt wird, steigt die Spannung an dem Batterie-Aktivieren-Knoten 47 auf den Pegel der an den Thermistorverbinder 24 angelegten Spannung, und die Spannung an den GG-PWR-Ausgang 30 stabilisiert sich unabhängig von dem anfänglichen Wert bei der Spannung, die an dem positiven Batteriepackspannungsverbinder (BATTERIEPACK PLUS-Verbinder) 23 vorliegt.
  • Wenn an den Thermistorverbinder 24 ein 0-Volt-Gleichsignal angelegt wird, fällt die Spannung an dem Batterie-Aktivieren-Knoten 47 auf 0 Volt ab. Die Spannung an dem GG-PWR-Ausgang 30 bleibt bei der Spannung, die an dem positiven Batteriepackspannungsverbinder (BATTERIEPACK PLUS-Verbinder) 23 anliegt.
  • 6 zeigt eine elektronische Vorrichtung 71, in diesem Fall einen tragbaren Computer, die einen Batteriepack 72 in ein Tor 73 aufnimmt. Der Batteriepack 72 umfaßt die Trennschaltung 29, wie in 3 gezeigt ist. Wenn die elektronische Vorrichtung 71 den Batteriepack 72 in das Tor 73 aufnimmt, wird an den Thermistorverbinder 24 eine Betriebsspannung angelegt. Dies führt dazu, daß die Trennschaltung 29 die Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21 einschaltet, wie in 2 gezeigt und oben beschrieben wurde.
  • 7 zeigt eine Batterieladevorrichtung 81, die einen Batteriepack 82 in ein Ladungstor 83 aufnimmt. Der Batteriepack 82 umfaßt die Trennschaltung 29, wie in 3 gezeigt ist. Wenn die Batterieladevorrichtung 81 den Batteriepack 82 in das Tor 83 aufnimmt, wird an den Thermistorverbinder 24 eine Betriebsspannung angelegt. Dies führt dazu, daß die Trennschaltung 29 die Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21 einschaltet, wie in 2 gezeigt und oben beschrieben wurde.
  • 8 zeigt eine elektronische Vorrichtung 91, in diesem Fall ein tragbares Telefon, das einen Batteriepack 92 in ein Batterietor 93 aufnimmt. Der Batteriepack 92 umfaßt die Trennschaltung 29, wie in 3 gezeigt ist. Wenn die elektronische Vorrichtung 91 den Batteriepack 92 in das Tor 93 aufnimmt, wird an den Thermistorverbinder 24 eine Betriebsspannung angelegt. Dies führt dazu, daß die Trennschaltung 29 die Gasmeß- und Batterieladungsüberwachungsschaltungen 21 einschaltet, wie in 2 gezeigt und oben beschrieben wurde.
  • Die vorstehende Erörterung offenbart und beschreibt lediglich exemplarische Verfahren und Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. Wie Fachleute verstehen werden, kann die Erfindung in anderen spezifischen Formen verkörpert sein, ohne von der Wesensart oder essentiellen Charakteristika derselben abzuweichen. Demgemäß soll die Offenba rung der vorliegenden Erfindung den Schutzumfang der Erfindung, der in den folgenden Patentansprüchen dargelegt ist, veranschaulichen, jedoch nicht einschränken.

Claims (10)

  1. Ein Batteriepack (72, 82, 92), der folgende Merkmale aufweist: einen Batteriespeicher (22), der einen positiven Anschluß und einen negativen Anschluß aufweist; einen Leistungsverbinder (23), der mit dem positiven Anschluß des Batteriespeichers (22) gekoppelt ist; einen Erdverbinder (26), der mit dem negativen Anschluß des Batteriespeichers (22) gekoppelt ist; einen zusätzlichen Verbinder (24); eine Batterieüberwachungsschaltungsanordnung (21) zum Überwachen des Batteriespeichers (22), wobei die Batterieüberwachungsschaltungsanordnung (21) einen Leistungseingang aufweist; dadurch gekennzeichnet, daß der Batteriepack ferner eine Trennschaltungsanordnung (29) aufweist, die mit dem positiven Anschluß des Batteriespeichers (22), mit dem Erdverbinder (26), mit dem zusätzlichen Verbinder (24) und mit dem Leistungseingang (GGPWR) (30) der Batterieüberwachungsschaltungsanordnung (21) verbunden ist, wobei die Trennschaltungsanordnung (29) ansprechend auf ein erstes Spannungsmuster an dem zusätzlichen Verbinder (24) den Leistungseingang (30) der Batterieüberwachungsschaltungsanordnung (21) mit dem positiven Anschluß des Batteriespeichers (22) elektrisch koppelt und wobei die Trennschaltungsanordnung (29) ansprechend auf ein zweites Spannungsmuster an dem zusätzlichen Verbinder (24) den Leistungseingang (30) der Batterieüberwachungsschaltungsanordnung (21) elektrisch von dem positiven Anschluß des Batteriespeichers (22) trennt.
  2. Ein Batteriepack (72, 82, 92) gemäß Anspruch 1, bei dem der zusätzliche Verbinder (24) ein Thermistorverbinder (24) ist, und bei dem der Batteriepack (72, 82, 92) zusätzlich einen zwischen den Thermistorverbinder (24) und den Erdverbinder (26) gekoppelten Thermistorwiderstand (27) aufweist.
  3. Ein Batteriepack (72, 82, 92) gemäß Anspruch 2, bei dem das erste Spannungsmuster eine normale Betriebsspannung für den Thermistorverbinder (24) umfaßt und das zweite Spannungsmuster eine atypische Spannung umfaßt, die während normaler Betriebsbedingungen nicht an den Thermistorverbinder (24) angelegt wird.
  4. Ein Batteriepack (72, 82, 92) gemäß Anspruch 3, bei dem die atypische Spannung eine Spannung ist, die höher ist als die normale Betriebsspannung.
  5. Ein Batteriepack (72, 82, 92) gemäß Anspruch 1, bei dem die Trennschaltungsanordnung (29) folgende Merkmale umfaßt: eine Schalteinrichtung (39, 41, 43) zum elektrischen Koppeln, in einem ersten Zustand, des Leistungseingangs (30) der Batterieüberwachungsschaltungsanordnung (21) mit dem positiven Anschluß des Batteriespeichers (22), und zum elektrischen Koppeln, in einem zweiten Zustand, des Leistungseingangs der Batterieüberwachungsschaltungsanordnung (21) mit dem negativen Anschluß des Batteriespeichers (22); und eine mit dem zusätzlichen Verbinder (24) gekoppelte Steuerschaltungsanordnung (37, 38, 40, 42, 44, 45), wobei die Steuerschaltungsanordnung (37, 38, 40, 42, 44, 45) ansprechend auf das erste Spannungsmuster bewirkt, daß sich die Schalteinrichtung (39, 41, 43) in dem ersten Zustand befindet, und wobei die Steuerschaltungsanordnung (37, 38, 40, 42, 44, 45) ansprechend auf das zweite Spannungsmuster bewirkt, daß sich die Schalteinrichtung (39, 41, 43) in dem zweiten Zustand befindet.
  6. Ein Verfahren zum Bewahren einer Ladung in einem Batteriepack (72, 82, 92), der eine Batterieüberwachungsschaltungsanordnung (21) umfaßt, wobei der Batteriepack (72, 82, 92) einen Batteriespeicher (22), einen mit einem positiven Anschluß des Batteriespeichers (22) gekoppelten Leistungsverbinder (23), einen mit dem negativen Anschluß des Batteriespeichers (22) gekoppelten Erdverbinder (26) und einen zusätzlichen Verbinder (24) aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: (a) elektrisches Koppeln eines Leistungseingangs der Batterieüberwachungsschaltungsanordnung (21) mit dem positiven Anschluß des Batteriespeichers (22) in dem Batteriepack (72, 82, 92) ansprechend auf ein erstes Spannungsmuster an dem zusätzlichen Verbinder (24); und (b) elektrisches Trennen des Leistungseingangs der Batterieüberwachungsschaltungsanordnung (21) von dem positiven Anschluß des Batteriespeichers (22) ansprechend auf ein zweites Spannungsmuster an dem zusätzlichen Verbinder (24).
  7. Ein Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem Schritt (b) ein elektrisches Koppeln des Leistungseingangs der Batterieüberwachungsschaltungsanordnung (21) mit dem negativen Anschluß des Batteriespeichers (22) in dem Batteriepack (72, 82, 92) ansprechend auf das zweite Spannungsmuster an dem zusätzlichen Verbinder (24) umfaßt.
  8. Ein Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem die Batterieüberwachungsschaltungsanordnung (21) anschließend an Schritt (a) die Ladung in dem Batteriespeicher (22) überwacht, wenn der Leistungseingang (30) der Batterieüberwachungsschaltungsanordnung (21) mit dem positiven Anschluß des Batteriespeichers (22) in dem Batteriepack (72, 82, 92) elektrisch gekoppelt ist.
  9. Ein elektronisches System (71, 72, 81, 82, 91, 92), das folgende Merkmale aufweist: einen Batteriepack (72, 82, 92), wobei der Batteriepack (72, 82, 92) folgende Merkmale aufweist: einen Batteriespeicher (22), der einen positiven Anschluß und einen negativen Anschluß aufweist; einen Leistungsverbinder (23), der mit dem positiven Anschluß des Batteriespeichers (22) gekoppelt ist; einen Erdverbinder (26), der mit dem negativen Anschluß des Batteriespeichers (22) gekoppelt ist; einen zusätzlichen Verbinder (24); eine Batterieüberwachungsschaltungsanordnung (21) zum Überwachen des Batteriespeichers (22), wobei die Batterieüberwachungsschaltungsanordnung (21) einen Leistungseingang (30) aufweist; und wobei das elektronische System ferner eine elektronische Vorrichtung (71, 81, 91) mit einem Tor (73, 83, 93) zum Aufnehmen des Batteriepacks (72, 82, 92) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Batteriepack ferner eine Trennschaltungsanordnung (29) aufweist, die mit dem positiven Anschluß des Batteriespeichers (22), mit dem Erdverbinder (26), mit dem zusätzlichen Verbinder (24) und mit dem Leistungseingang der Batterieüberwachungsschaltungsanordnung (21) verbunden ist, wobei die Trennschaltungsanordnung (29) einen ersten Zustand aufweist, bei dem der Leistungseingang der Batterieüberwachungsschaltungsanordnung (21) mit dem positiven Anschluß des Batteriespeichers (22) elektrisch gekoppelt ist, und wobei die Trennschaltungsanordnung (29) einen zweiten Zustand aufweist, bei dem der Leistungseingang der Batterieüberwachungsschaltungsanordnung (21) von dem positiven Anschluß des Batteriespeichers (22) elektrisch getrennt ist, wobei die Trennschaltungsanordnung (29) eine Schalteinrichtung (39, 41, 43) zum automatischen Umschalten der Trennschaltungsanordnung (29) von dem zweiten Zustand zu dem ersten Zustand, wenn der Batteriepack (72, 82, 92) durch das Tor (73, 83, 93) der elektronischen Vorrichtung (71, 81, 91) aufgenommen wurde, wenn sich der Batteriepack (72, 82, 92) in dem zweiten Zustand befindet, unmittelbar bevor er durch das Tor (73, 83, 93) der elektronischen Vorrichtung (71, 81, 91) aufgenommen wird, umfaßt.
  10. Ein elektronisches System gemäß Anspruch 9, bei dem die elektronische Vorrichtung eine Batterieladevorrichtung (81) ist.
DE69823138T 1997-10-28 1998-10-14 Elektrische Trennung und automatischer Wiederanschluss von Batterieüberwachungsschaltungen Expired - Lifetime DE69823138T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/958,952 US5831415A (en) 1997-10-28 1997-10-28 Electrical disconnection and automatic re-engagement of battery monitoring circuits
US958952 1997-10-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69823138D1 DE69823138D1 (de) 2004-05-19
DE69823138T2 true DE69823138T2 (de) 2004-09-16

Family

ID=25501483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69823138T Expired - Lifetime DE69823138T2 (de) 1997-10-28 1998-10-14 Elektrische Trennung und automatischer Wiederanschluss von Batterieüberwachungsschaltungen

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5831415A (de)
EP (1) EP0913906B1 (de)
JP (1) JP3778709B2 (de)
DE (1) DE69823138T2 (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6326767B1 (en) 1999-03-30 2001-12-04 Shoot The Moon Products Ii, Llc Rechargeable battery pack charging system with redundant safety systems
US6392387B1 (en) * 2000-03-14 2002-05-21 Sage Electronics And Technology, Inc. Passively protected battery pack with on load charge and on load conditioning-discharge capability and charging system
US20030028588A1 (en) * 2000-08-01 2003-02-06 Mcconnell Evan Mobile teaching system
US7176806B2 (en) * 2005-02-23 2007-02-13 Eaglepicher Energy Products Corporation Physical key to facilitate an inactive mode for a state-of-charge indicator within a battery
DE102007031566A1 (de) * 2007-07-06 2009-01-08 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Anzeige des Ladezustandes eines Akkus
US20110089888A1 (en) * 2009-10-16 2011-04-21 Tung-Cheng Kuo Multifunctional Notebook Battery Device
JP2011108537A (ja) * 2009-11-19 2011-06-02 Nippon Yusoki Co Ltd カセット式のバッテリ装置
JP2011108536A (ja) * 2009-11-19 2011-06-02 Nippon Yusoki Co Ltd カセット式のバッテリ装置
US20110121656A1 (en) 2009-11-20 2011-05-26 Freescale Semiconductor, Inc. Systems and methods for delivering power in response to a connection event
FR2956619B1 (fr) * 2010-02-24 2012-07-20 Renault Sa Systeme de connexion de batteries pour vehicule electrique et ensemble de batteries associe
CN103378524B (zh) 2012-04-26 2018-11-30 恩智浦美国有限公司 电源适配器和电源适配器的电连接器
WO2017022169A1 (ja) * 2015-07-31 2017-02-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 バッテリ制御装置、電子機器、バッテリパック及びバッテリ制御方法
KR102200551B1 (ko) * 2017-10-31 2021-01-07 주식회사 엘지화학 배터리 팩

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4150302A (en) * 1977-04-25 1979-04-17 Roche Thomas F Emergency light battery charger circuit
US5153496A (en) * 1990-09-27 1992-10-06 Baxtrer International Inc. Cell monitor and control unit for multicell battery
US5284719A (en) * 1992-07-08 1994-02-08 Benchmarq Microelectronics, Inc. Method and apparatus for monitoring battery capacity
US5334925A (en) * 1992-09-18 1994-08-02 Kendrick Robert A Nickel cadmium battery deep cycler device

Also Published As

Publication number Publication date
EP0913906B1 (de) 2004-04-14
EP0913906A2 (de) 1999-05-06
DE69823138D1 (de) 2004-05-19
EP0913906A3 (de) 2000-11-08
JP3778709B2 (ja) 2006-05-24
US5831415A (en) 1998-11-03
JPH11225444A (ja) 1999-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69633656T2 (de) System mit auswechselbaren Lithium-Ion und Nickel-Batterieblöcken
DE19737775C2 (de) Vorrichtung zum Schützen wenigstens einer wiederaufladbaren Batteriezelle gegen Überladung
DE69823138T2 (de) Elektrische Trennung und automatischer Wiederanschluss von Batterieüberwachungsschaltungen
DE69839115T2 (de) Batterieschutzsystem
EP1150131B1 (de) Verfahren zur Ermittlung des Ladezustands und der Belastbarkeit eines elektrischen Akkumulators
DE69733854T2 (de) Schaltung zur Auswahl und Bestimmung eines Master-Batteriepakets in einem Computersystem
DE19655234B4 (de) Beurteilungsverfahren einer Nutzlebensdauer einer Batterieeinheit und Vorrichtung dazu
DE69532539T2 (de) Parametermessverfahren,Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Ladens und Entladens und Verfahren zur Bestimmung des Lebensendes für Sekundärbatterien und damit ausgerüstetes Energiespeichergerät
EP2442427B1 (de) Akkumulator-Kontrollvorrichtung, sowie Verfahren und System zur elektrischen Hilfsversorgung
DE10254226B4 (de) Batteriesäule, die als Leistungsversorgung für eine tragbare Vorrichtung verwendet wird
DE112005003244T5 (de) Verlustunterbindung für ein Batteriepaket
DE4014737C2 (de)
DE102006001837A1 (de) System und Verfahen zum Regulieren eines Vorladestroms in einem Batteriesystem
DE4429101A1 (de) Schaltung zum Verhindern einer exzessiven Entladung einer wiederaufladbaren Batterie
DE102011113828A1 (de) Verfahren zur Ermittlung des Batterieladezustands einer Batterie in einem batteriebetriebenen Gerät und Verbrauchserfassungsgerät
DE102009002466A1 (de) Erweiterte Batteriediagnose bei Traktionsbatterien
DE102016110313A1 (de) Stromrichter
DE602004012115T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Kapazität einer Batterie.
DE2850489A1 (de) System und vorrichtung zur ueberwachung oder steuerung des betriebs wiederaufladbarer akkumulatoren
DE112019000649T5 (de) Verwaltungsvorrichtung, energiespeichervorrichtung und ver-verwaltungsverfahren für energiespeichervorrichtung
DE102021206199A1 (de) Batteriesteuereinheit und Batteriesystem
EP2439551A1 (de) Verfahren zur Ermittlung von Batteriezustandsinformationen
DE60127502T2 (de) Leistungsschaltung, Leistungsversorgungsverfahren und elektronische Vorrichtung
DE10110642B4 (de) Kapazitätsabschätzungsverfahren, Degradationsabschätzungsverfahren und Degradationsabschätzungsvorrichtung für Lithium-Ionenzellen und Lithium-Ionenbatterien
DE102018006582A1 (de) Batterie für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeugbordnetz

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: HEWLETT-PACKARD DEVELOPMENT CO., L.P., HOUSTON, TE