JP2008035700A - 多数の電池を備えるシステムでの電力管理のための選択回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子機器に対して、直流電源と複数の電池の間で選択をするように構成された選択器回路である。該選択器回路は、関連する電力管理ユニットからの出力信号に応答する。この選択器回路は、さらに、2つ或いは3つ以上の電池の並列動作を可能とするように構成される。前記選択器回路は、さらに、電源の安全性と電池の寿命を保証するために、高電圧の電池から、並列に結合される低電圧の電池への内部電池の電流の流れを防ぐなどによって、独立して電力状況を検証し、PMUからの命令を無効にしたりする動作を行う。選択器回路を含む電源ブロックと、電源ブロックを含む電子機器も提供される。選択器回路は、1つの集積回路上に充電回路を集積することができる。
【選択図】図1
Description
なお、従来技術として特許文献1が知られている。
な用途にも適用できる。
104 直流電源
105 電源
106 電源ブロック
110 システム
114 選択回路
120 PMU
204 直流電源
205−1 電源1
205−2 電源2
205−k 電源k
206 電源ブロック
207,209 電源経路
210 システム
211 データ経路
214 選択回路
217 電池切り換えネットワーク
220 PMU
222 充電回路
226 電力変換ユニット
230 スイッチ
250 経路
252,254 データ経路
Claims (23)
- 電源システムにおいて、
第1電池に結合されるように構成された第1経路と、
第2電池に結合されるように構成された第2経路と、
前記第1経路に結合され、前記第1電池を放電するために、前記第1電池を負荷に選択的に結合できるように構成された、第1スイッチおよび第2スイッチと、
前記第2経路に結合され、前記第2電池を放電するために、前記第2電池を前記負荷に選択的に結合できるように構成された、第3スイッチおよび第4スイッチと、
もし、前記第1電池からの第1放電電流レベルが第1放電閾値レベルよりも大きく、かつ前記第2電池からの第2放電電流レベルが第2放電閾値レベルよりも大きく、かつ前記第1放電閾値レベルと前記第2放電閾値レベルの差が予め定められた放電制限より小さければ、前記第1電池と前記第2電池を並列に放電することができるように、前記第1スイッチと前記第2スイッチと前記第3スイッチと前記第4スイッチを閉じるように構成された選択器回路と
を備え、
前記第1経路と前記第2経路とは、共通ノードに結合され、
前記選択器回路への少なくとも1つの出力信号を生成するように構成された電力管理ユニット(PMU)をさらに備え、
前記PMUは、さらに、少なくとも1つの電力管理ルーチンを実行するように構成され、
前記PMUは、さらに、前記選択器回路と通信し、電池あるいは電池を並列に組み合わせたもののどれが充電あるいは放電のために選択されるべきかを示す複数の信号を生成するように構成され、
前記選択器回路は、さらに、少なくとも1つの条件下で前記PMUからの命令を無効にするように構成されることを特徴とする電源システム。 - 前記第1放電閾値レベルは、前記第2放電閾値レベルに等しいことを特徴とする請求項1記載の電源システム。
- 前記第1スイッチと第2スイッチとは、さらに、前記第1電池を充電するために、前記第1電池を直流電源に選択的に結合することができるように構成され、
前記第3スイッチと第4スイッチとは、さらに、前記第2電池を充電するために、前記第2電池を前記直流電源に選択的に結合することができるように構成され、
前記選択器回路は、さらに、前記直流電源から前記第1電池への第1充電電流レベルが、第1充電閾値レベルよりも大きく、かつ前記直流電源から前記第2電池への第2充電電流レベルが、第2充電閾値レベルよりも大きければ、前記第1電池と前記第2電池とを並列に充電することができるように、前記第1スイッチと前記第2スイッチと前記第3スイッチと前記第4スイッチを閉じるように構成されることを特徴とする請求項1記載の電源システム。 - 前記第1充電閾値レベルは、前記第2充電閾値レベルに等しいことを特徴とする請求項3記載の電源システム。
- さらに、前記第1スイッチと並列な第1ダイオードと、前記第2スイッチと並列な第2ダイオードと、前記第3スイッチと並列な第3ダイオードと、前記第4スイッチと並列な第4ダイオードとを備えることを特徴とする請求項1記載の電源システム。
- さらに、前記第1スイッチと並列な第1ダイオードと、前記第2スイッチと並列な第2ダイオードと、前記第3スイッチと並列な第3ダイオードと、前記第4スイッチと並列な第4ダイオードとを備えることを特徴とする請求項3記載の電源システム。
- 前記第1ダイオードは、前記第2電池と逆バイアスにあり、前記選択器回路は、さらに、もし前記第1放電電流レベルが前記第1放電閾値レベルよりも小さければ、前記第1スイッチを開いて前記第2スイッチを閉じるように構成されることを特徴とする請求項5記載の電源システム。
- 前記第2ダイオードは、前記第1電池と逆バイアスにあり、前記選択器回路は、さらに、もし前記第1充電電流レベルが前記第1充電閾値レベルよりも小さければ、前記第2スイッチを開いて前記第1スイッチを閉じるように構成されることを特徴とする請求項6記載の電源システム。
- 前記第3ダイオードは、前記第1電池と逆バイアスにあり、前記選択器回路は、さらに、もし前記第2放電電流レベルが前記第2放電閾値レベルよりも小さければ、前記第3スイッチを開いて前記第4スイッチを閉じるように構成されることを特徴とする請求項7記載の電源システム。
- 前記第4ダイオードは、前記第2電池と逆バイアスにあり、前記選択器回路は、さらに、もし前記第2充電電流レベルが前記第2充電閾値レベルよりも小さければ、前記第4スイッチを開いて前記第3スイッチを閉じるように構成されることを特徴とする請求項8記載の電源システム。
- 電子機器において、
第1電池に結合されるように構成された第1経路と、
第2電池に結合されるように構成された第2経路と、
前記第1経路に結合され、前記第1電池を放電するために、前記第1電池を前記電子機器のシステムに選択的に結合できるように構成された、第1スイッチおよび第2スイッチと、
前記第2経路に結合され、前記第2電池を放電するために、前記第2電池を前記システムに選択的に結合できるように構成された、第3スイッチおよび第4スイッチと、
もし、前記第1電池からの第1放電電流レベルが第1放電閾値レベルよりも大きく、かつ前記第2電池からの第2放電電流レベルが第2放電閾値レベルよりも大きく、かつ前記第1放電閾値レベルと前記第2放電閾値レベルの差が予め定められた放電制限より小さければ、前記第1電池と前記第2電池を並列に放電することができるように、前記第1スイッチと前記第2スイッチと前記第3スイッチと前記第4スイッチを閉じるように構成された選択器回路と
を備え、
前記第1経路と前記第2経路とは、共通ノードに結合され、
前記選択器回路への少なくとも1つの出力信号を生成するように構成された電力管理ユニット(PMU)をさらに備え、
前記PMUは、さらに、少なくとも1つの電力管理ルーチンを実行するように構成され、
前記PMUは、さらに、前記選択器回路と通信し、電池あるいは電池を並列に組み合わせたもののどれが充電あるいは放電のために選択されるべきかを示す複数の信号を生成するように構成され、
前記選択器回路は、さらに、少なくとも1つの条件下で前記PMUからの命令を無効にするように構成されることを特徴とする電子機器。 - 前記第1放電閾値レベルは、前記第2放電閾値レベルに等しいことを特徴とする請求項11記載の電子機器。
- 前記第1スイッチと第2スイッチとは、さらに、前記第1電池を充電するために、前記第1電池を直流電源に選択的に結合することができるように構成され、
前記第3スイッチと第4スイッチとは、さらに、前記第2電池を充電するために、前記第2電池を前記直流電源に選択的に結合することができるように構成され、
前記選択器回路は、さらに、前記直流電源から前記第1電池への第1充電電流レベルが、第1充電閾値レベルよりも大きく、かつ前記直流電源から前記第2電池への第2充電電流レベルが、第2充電閾値レベルよりも大きければ、前記第1電池と前記第2電池とを並列に充電することができるように、前記第1スイッチと前記第2スイッチと前記第3スイッチと前記第4スイッチを閉じるように構成されることを特徴とする請求項11記載の電子機器。 - 前記第1充電閾値レベルは、前記第2充電閾値レベルに等しいことを特徴とする請求項13記載の電子機器。
- さらに、前記第1スイッチと並列な第1ダイオードと、前記第2スイッチと並列な第2ダイオードと、前記第3スイッチと並列な第3ダイオードと、前記第4スイッチと並列な第4ダイオードとを備えることを特徴とする請求項11記載の電子機器。
- さらに、前記第1スイッチと並列な第1ダイオードと、前記第2スイッチと並列な第2ダイオードと、前記第3スイッチと並列な第3ダイオードと、前記第4スイッチと並列な第4ダイオードとを備えることを特徴とする請求項13記載の電子機器。
- 前記第1ダイオードは、前記第2電池と逆バイアスにあり、前記選択器回路は、さらに、もし前記第1放電電流レベルが前記第1放電閾値レベルよりも小さければ、前記第1スイッチを開いて前記第2スイッチを閉じるように構成されることを特徴とする請求項15記載の電子機器。
- 前記第2ダイオードは、前記第1電池と逆バイアスにあり、前記選択器回路は、さらに、もし前記第1充電電流レベルが前記第1充電閾値レベルよりも小さければ、前記第2スイッチを開いて前記第1スイッチを閉じるように構成されることを特徴とする請求項16記載の電子機器。
- 前記第3ダイオードは、前記第1電池と逆バイアスにあり、前記選択器回路は、さらに、もし前記第2放電電流レベルが前記第2放電閾値レベルよりも小さければ、前記第3スイッチを開いて前記第4スイッチを閉じるように構成されることを特徴とする請求項17記載の電子機器。
- 前記第4ダイオードは、前記第2電池と逆バイアスにあり、前記選択器回路は、さらに、もし前記第2充電電流レベルが前記第2充電閾値レベルよりも小さければ、前記第4スイッチを開いて前記第3スイッチを閉じるように構成されることを特徴とする請求項18記載の電子機器。
- 並列な電池の安全な動作を保証する方法であって、前記方法は、
少なくとも第1電池と第2電池を共通ノードへ希望通り並列に結合することを表す、関連する電力管理ユニット(PMU)からの制御信号を選択器回路において受信する段階と、
前記第1電池と前記共通ノードとの間で結合される第1経路に沿った第1電流レベルを表す第1電流信号を受信する段階と、
前記第2電池と前記共通ノードとの間で結合される第2経路に沿った第2電流レベルを表す第2電流信号を受信する段階と、
前記第1電流信号を第1閾値電流レベルと比較し、前記第2電流信号を第2閾値電流レベルと比較する段階と、
もし、前記第1電流信号が前記第1閾値電流レベルよりも大きく、かつ前記第2電流信号が前記第2閾値電流レベルよりも大きく、かつ前記第1閾値電流レベルと前記第2閾値電流レベルの差が予め定められた制限より小さければ、前記第1電池と第2電池を並列に前記共通ノードに結合する段階と
を備え、
前記PMUは、前記選択器回路への少なくとも1つの出力信号を生成するように構成され、
前記PMUは、さらに、少なくとも1つの電力管理ルーチンを実行するように構成され、
前記PMUは、さらに、前記選択器回路と通信し、電池あるいは電池を並列に組み合わせたもののどれが充電あるいは放電のために選択されるべきかを示す複数の信号を生成するように構成され、
前記選択器回路は、さらに、少なくとも1つの条件下で前記PMUからの命令を無効にするように構成されることを特徴とする方法。 - さらに、もし、前記第2電流信号が、前記第2閾値電流レベルよりも小さければ、前記第1電池から前記第2電池への放電電流の流れを防ぐ段階を備えることを特徴とする請求項21記載の方法。
- さらに、もし、前記第1電流信号が、前記第1閾値電流レベルよりも小さければ、前記第1電池から前記第2電池への充電電流の流れを防ぐ段階を備えることを特徴とする請求項21記載の方法。
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