JP2015100046A - Battery management circuit of battery management device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はバッテリー管理に係り、特に一種の、バッテリーのホットプラグによりパワーアップするバッテリー装置のバッテリー管理回路に関する。 The present invention relates to battery management, and more particularly to a battery management circuit of a battery device that is powered up by a hot plug of a battery.
一般に、バッテリー電力供給システム(Battery Power System,BPS)の給電量は、補助バッテリー(auXiliary battery)により全体のバッテリー容量が増加される。たとえば、バッテリー電力供給システムの動作期間に、使用者はメインバッテリー(main battery)が保存する電気量が不足したことに気づくと、補助バッテリーを増加することで、システムのパワーを維持する必要がある。しかしい、加入された補助バッテリーとメインバッテリーの間の電圧差が大きすぎる時、補助バッテリーに対してホットプラグ(hot plugging)することは、比較的大きなサージ電流(surge current)を形成し得て、ひいてはバッテリー電力供給システムを毀損し得る。 Generally, a battery power supply system (Battery Power System, BPS) increases the overall battery capacity by an auxiliary battery (auXiliary battery). For example, if the user notices that the amount of electricity stored in the main battery is insufficient during the operation period of the battery power supply system, the power of the system needs to be maintained by increasing the auxiliary battery. . However, when the voltage difference between the subscribed auxiliary battery and the main battery is too large, hot plugging to the auxiliary battery can create a relatively large surge current. As a result, the battery power supply system can be damaged.
このため、新規なバッテリー管理回路により、バッテリーホットプラグが形成する電力供給システムの損壊を防止する必要がある。 For this reason, it is necessary to prevent damage to the power supply system formed by the battery hot plug by using a new battery management circuit.
これを鑑み、本発明の目的の一つは、バッテリーのホットプラグによりパワーアップできるバッテリー装置のバッテリー管理回路を提供することで上述の問題を解決することにある。 In view of this, one of the objects of the present invention is to solve the above problem by providing a battery management circuit of a battery device that can be powered up by hot plugging of the battery.
本発明のある実施例によると、一種のバッテリー装置を管理するバッテリー管理回路が提供される。該バッテリー装置は、並列に接続された第1バッテリーユニットと第2バッテリーユニットを少なくとも包含する。該バッテリー管理回路は検出回路及び調整回路を包含し、該検出回路は該第1バッテリーユニットと該第2バッテリーユニットの間の電圧関係を検出することで、第1検出結果を発生する。該調整回路は該検出回路に接続されて、該第1検出結果が、該電圧関係が設定電圧条件を満たさないことを示す時、該第1バッテリーユニットと該バッテリーユニットのうち少なくとも一つの電圧を調整し、これにより該電圧関係に該設定電圧条件を満たさせる。 According to an embodiment of the present invention, a battery management circuit for managing a kind of battery device is provided. The battery device includes at least a first battery unit and a second battery unit connected in parallel. The battery management circuit includes a detection circuit and an adjustment circuit, and the detection circuit generates a first detection result by detecting a voltage relationship between the first battery unit and the second battery unit. The adjustment circuit is connected to the detection circuit, and when the first detection result indicates that the voltage relationship does not satisfy a set voltage condition, at least one voltage of the first battery unit and the battery unit is set. To adjust the voltage relationship to satisfy the set voltage condition.
本発明のある実施例によると、一種のバッテリー管理装置のバッテリー管理方法が提供される。該バッテリー装置は、並列に接続された第1バッテリーユニットと第2バッテリーユニットを少なくとも包含する。該バッテリー管理方法は以下のステップを包含する。該第1バッテリーユニットと該第2バッテリーユニットの間の電圧関係を検出することで、第1検出結果を発生する。該第1検出結果が、該電圧関係が設定電圧条件を満たさないことを示す時、該第1バッテリーユニットと該バッテリーユニットのうち少なくとも一つの電圧を調整し、これにより該電圧関係に該設定電圧条件を満たさせる。 According to an embodiment of the present invention, a battery management method for a battery management apparatus is provided. The battery device includes at least a first battery unit and a second battery unit connected in parallel. The battery management method includes the following steps. A first detection result is generated by detecting a voltage relationship between the first battery unit and the second battery unit. When the first detection result indicates that the voltage relationship does not satisfy a set voltage condition, at least one voltage of the first battery unit and the battery unit is adjusted, and thereby the set voltage is included in the voltage relationship. Satisfy the condition.
本発明が提供するバッテリー管理装置のバッテリー管理メカニズムは、サージ電流を有効に減少又は消去でき、並びに異なるバッテリー管理モードに適用され、このほか、本発明が提供するバッテリー管理メカニズムは、複数(たとえば三つ以上)のバッテリーユニットを管理するのに応用可能であり、これにより、複数のバッテリーユニットがバッテリー電力供給システムの中でホットプラグされる時に、バッテリー電力供給システムは依然として良好なパワー出力を提供できる。 The battery management mechanism of the battery management device provided by the present invention can effectively reduce or eliminate the surge current, and is applied to different battery management modes. Can be applied to manage more than one battery unit, so that when multiple battery units are hot plugged in the battery power supply system, the battery power supply system can still provide good power output .
ホットプラグにより発生する過大なサージ電流を防止するため、本発明は一種のバッテリー管理回路を提供し、それはバッテリー電力供給システム中の複数の電池の間の電圧関係と、バッテリー電力供給システムの当時のバッテリー管理モードを検出することにより、バッテリー電圧に対して適宜調整を行ない、これによりサージ電流を消去又は減らす。本発明について以下にさらに詳しく説明する。 In order to prevent excessive surge current caused by hot plug, the present invention provides a kind of battery management circuit, which is related to the voltage relationship between multiple batteries in the battery power supply system, and the battery power supply system at that time. By detecting the battery management mode, the battery voltage is adjusted accordingly, thereby eliminating or reducing the surge current. The present invention is described in further detail below.
図1を参照されたい。図1は本発明のバッテリーパワーサプライシステム(battery power supply system)のある実施例の機能ブロック表示図である。バッテリー電力供給システム100は、バッテリー装置110及びバッテリー管理回路(battery management circuit)120を包含する。そのうち、バッテリー装置110はバッテリー管理回路120の管理操作により、出力電圧VOUTを提供する。この実施例中、バッテリー装置110は第1バッテリーユニット1121と第2バッテリーユニット1122を包含し、そのうち、該第1バッテリーユニット1121と該第2バッテリーユニット1122は、端子NPとバッテリー管理回路120の間で並列に接続される。該第2バッテリーユニット1122がバッテリー装置110に取り付けられる時、第1バッテリーユニット1121はすでにバッテリー装置110中に取り付けられている。言い換えると、第1バッテリーユニット1121はバッテリー装置110のメインバッテリーと見なされ、及び第2バッテリーユニット1122はバッテリー装置110の補助バッテリーと見なされる。これにより、第2バッテリーユニット1122がバッテリー装置110に加えられる時、バッテリー管理回路120によりバッテリー装置110に対してバッテリー管理操作を実行することが必要で、それによりサージ電流によりバッテリー電力供給システム100が損壊するのを防止できる。
Please refer to FIG. FIG. 1 is a functional block diagram of an embodiment of a battery power supply system according to the present invention. The battery
バッテリー管理回路120は第1バッテリーユニット1121と第2バッテリーユニット1122の間の電圧関係を検出し、並びにそれに基づき、選択的に、第1バッテリーユニット1121と第2バッテリーユニット1122の両者の少なくとも一方の電圧を調整し、第1バッテリーユニット1121と第2バッテリーユニット1122の間の電圧差が過大となるのを防止し、これによりサージ電流を減少する。具体的には、バッテリー管理回路120は、検出回路122と調整回路126を包含し得る。検出回路122は第1バッテリーユニット1121と第2バッテリーユニット1122の間の電圧関係を検出して第1検出結果DR1を発生するのに用いられる。第1検出結果DR1が示すのが、該電圧関係が設定電圧条件を満たさないこと(たとえば、二つのバッテリーユニットの間の電圧差が設定電圧範囲を超過する)である時、調整回路126は第1バッテリーユニット1121と第2バッテリーユニット1122の少なくとも一方の電圧を調整して、該電圧関係に、該設定電圧条件を満足させる(たとえば、二つのバッテリーユニットの間の電圧差が該設定電圧範囲内にある)。該調整回路126が電圧調整操作を完成させる前後或いは全体の過程中に、バッテリー電力供給システム100は続いて出力電圧VOUTを提供できる。
The
第1バッテリーユニット1121は端子NPと端子N1の間に接続され、及び、第2バッテリーユニット1122は端子NPと端子N2の間に接続されるため、検出回路122は端子N1の電圧V1及び端子N2の電圧V2を受け取って第1バッテリーユニット1121と第2バッテリーユニット1122の間の該電圧関係を検出する。注意すべきことは以下のとおりである。ある具体実施例中、検出回路122はまた直接電圧V1と電圧V2の間の電圧差により該電圧関係を検出してもよい。
Since the
このほか、第1検出結果DR1が指し示す電圧関係は、並びに複数のバッテリーユニットの間の電圧差に限定されず、設定電圧条件もまた、「電圧差が設定電圧範囲内にある」ことに限定されない。たとえば、第1検出結果DR1が指し示す電圧関係は、複数のバッテリーユニットの間の電圧比の値とされ得て、設定電圧条件は、「電圧比の値が設定された比の値より小さい」こととされ得る。言い換えると、複数のバッテリーユニットの電圧に対して検出が行え、並びに状況に応じて調整できるバッテリー管理回路でありさえすれば、いずれも本発明の発明の精神に準じ、本発明の範囲内にある。 In addition, the voltage relationship indicated by the first detection result DR1 is not limited to the voltage difference between the plurality of battery units, and the set voltage condition is not limited to “the voltage difference is within the set voltage range”. . For example, the voltage relationship indicated by the first detection result DR1 can be a voltage ratio value between a plurality of battery units, and the set voltage condition is “the voltage ratio value is smaller than the set ratio value”. Can be. In other words, any battery management circuit that can detect the voltage of a plurality of battery units and can be adjusted according to the situation is in accordance with the spirit of the present invention and is within the scope of the present invention. .
以上から分かるように、バッテリー管理回路120の管理操作により、バッテリー装置110の中でバッテリーのホットプラグを実行でき、しかもバッテリー電力供給システム100を損壊することがない。注意すべきことは以下のとおりである。バッテリー装置110が示すバッテリーユニットの個数は本発明を制限するために用いられるべきではなく、すなわち、バッテリー装置110はまた、その他のバッテリーユニット(図1には表示されず)を包含する状況で、上述のバッテリー管理メカニズムを応用してサージ電流を消去或いは減少できる。
As can be seen from the above, a battery hot plug can be executed in the
図1に示されるバッテリー管理回路120は、本発明の概念に基づく基本回路構造とされ、これにより、どのように図1に示される回路構造を採用した回路であっても、いずれも本発明の範疇にある。本発明の技術的特徴を理解しやすいように、以下に、ある具体実施例を採用して、本発明のバッテリー管理回路の細部について更なる説明を行う。しかし、図1に示される回路構造に基づくその他の回路もまた実施可能である。図2を参照されたい。それは本発明のバッテリー電力供給システムのある実施例の表示図であり、バッテリー電力供給システム200は、バッテリー装置210とバッテリー管理回路220を包含する。そのうち、バッテリー管理回路220の構造は、図1に示されるバッテリー管理回路120の構造に基づいている。この実施例中、バッテリー装置210は第1バッテリーユニット2121及び第2バッテリーユニット2122を包含し、そのうち、第1バッテリーユニット2121と第2バッテリーユニット2122はそれぞれ相互に直列に接続された複数のバッテリーB11〜B1m及び複数のバッテリーB21〜B2nを包含する。同様に、説明しやすいように、第1バッテリーユニット2121はバッテリー装置210のメインバッテリーと見なし、これにより、第2バッテリーユニット2122がバッテリー装置210に加えられる時、バッテリー管理回路220によりバッテリー装置210に対してバッテリー管理操作を行う必要がある。
The
バッテリー管理回路220は検出回路222及び調整回路226を包含する。そのうち、検出回路222は端子N1の電圧V1及び端子N2の電圧V2に基づき、第1バッテリーユニット2121と第2バッテリーユニット2122の間の電圧関係を検出し、これにより第1検出結果DR1を発生する。この実施例中、検出回路222は、比較ユニット224を包含し、該比較ユニット224は第1バッテリーユニット2121と第2バッテリーユニット2122の間の電圧差と、設定電圧範囲を比較し、第1検出結果DR1を発生する。調整回路226は検出回路222に接続され、複数の第1スイッチ素子CM1とCM2と複数の第2スイッチ素子DM1とDM2を包含する。そのうち、第1スイッチ素子CM1と第2スイッチ素子DM1は相互に接続され、第1スイッチ素子CM2と第2スイッチ素子DM2は相互に接続される。この実施例中、複数のスイッチ素子CM1、CM2、DM1及びDM2は複数のスイッチトランジスタ(switch transistor)により実施され、これらスイッチトランジスタはそれぞれボデーダイオード(body diode)DD1、DD2、CD1、CD2を具えている。たとえば、複数のスイッチ素子CM1、CM2、DM1及びDM2のうち少なくとも一つは、MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor)により実施される。この技術に習熟したものであれば分かるように、複数のスイッチ素子CM1、CM2、DM1及びDM2はその他のタイプのスイッチ素子を採用して実施できる。
The
第1検出結果DR1が指し示すのが、該電圧関係が設定電圧条件を満たすこと(たとえば、電圧V1と電圧V2の間の電圧差が該設定電圧範囲内にある)であれば、その意味するところは、バッテリー電力供給システム200はほぼサージ電流の影響を受けないということである。すなわち、複数の第2スイッチ素子DM1とDM2及び複数の第1スイッチ素子CM1とCM2はいずれも導通させられる。反対に、第1検出結果DR1の指し示すのが、該電圧関係が該設定電圧条件を満たさない(たとえば、電圧V1と電圧V2の間の電圧差が該設定電圧範囲内にない)時は、その意味するところは、第1バッテリーユニット2121と第2バッテリーユニット2122の少なくとも一方に対して、電圧調整を行うことで、サージ電流のバッテリー電力供給システム200に対する影響を消去又は減少する必要がある、ということである。これにより、複数の第2スイッチ素子DM1とDM2及び複数の第1スイッチ素子CM1とCM2は、第1検出結果DR1に基づき、選択的に導通させられる。
The first detection result DR1 indicates that the voltage relationship satisfies the set voltage condition (for example, the voltage difference between the voltage V1 and the voltage V2 is within the set voltage range). This means that the battery
一般に、バッテリー電力供給システムは複数種類の異なる電源管理モードを提供できる。異なった電源管理モードにおいて、バッテリー装置が必要とするバッテリー管理操作には違いがあり得る。図2に示されるバッテリー電力供給システム200を例とすると、それはまた充電回路(charging circuit)230、直流・直流変換回路(direct current to direct current converter,DC−DC converter)240、直流・交流変換回路(direct current to alternating current converter,DC−AC converter)250、及び複数の抵抗R1とR2を包含する。そのうち、複数の抵抗R1とR2は電流を検出するのに用いられる。バッテリー装置210はバッテリー管理回路220により出力電圧VOUTを発生する。充電回路230は入力電圧VSを受け取ってそれによりバッテリー装置210に対して充電を行う。直流・直流変換回路240は出力電圧VOUTを直流電圧VDCに変換するのに用いられ、並びにそれを外接負荷(図示されず)に提供するのに用いられる。直流・交流変換回路250は出力電圧VOUTを交流電圧VACに変換し、並びにそれを外接負荷(図示されず)に提供するのに用いられる。
In general, a battery power supply system can provide a plurality of different power management modes. There may be differences in the battery management operations required by the battery device in different power management modes. Taking the battery
この実施例中、バッテリー装置210が外接電源に電気的に接続される(たとえば、充電回路230を介して入力電圧VSに電気的に接続される)時、バッテリー装置210は充電モード(charging mode)にある。バッテリー装置210が該外接電源に電気的に接続されておらず、しかも出力電圧VOUTが外接負荷に提供されていないとき、バッテリー装置210はアイドルモード(idle mode)にある。及び、バッテリー装置210は該外接電源に未接続で、出力電圧VOUTが外接負荷に提供されるとき、バッテリー装置210は放電モード(discharging mode)にある。
In this embodiment, when the
異なる電源管理モードに応じてバッテリー装置を管理するため、上述の第1検出結果DR1が指し示すのが、該電圧関係が該設定電圧条件を満足しないことであるとき、検出回路222はまたバッテリー装置210の当時の電源管理モードを検出して第2検出結果DR2を発生し、及び調整回路226は該第2検出結果DR2に基づいて、第1バッテリーユニット2121 と第2バッテリーユニット2122のうちの少なくとも一方の電圧を調整する。以下に、異なる電源管理モードでのバッテリー管理回路220のバッテリー管理操作を説明する。
In order to manage the battery device according to different power management modes, when the above-mentioned first detection result DR1 indicates that the voltage relationship does not satisfy the set voltage condition, the
図2と共に図3を参照されたい。図3は図2に示されるバッテリー装置210のバッテリー管理回路方法のある実施例のフローチャートである。上述したように、第2バッテリーユニット2122(すなわち、補助バッテリー)がバッテリー装置210に挿入されるとき(ステップ310に示されるとおり)、バッテリー管理回路220がバッテリー装置210に対してバッテリー管理操作を行う必要がある。まず、検出回路222は、第1バッテリーユニット2121と第2バッテリーユニット2122の間の該電圧差が該設定電圧範囲内にあるか否かを検出する(ステップ320に示されるとおり)。該電圧差が該設定電圧範囲内にあるときは、第2バッテリーユニット2122の加入がバッテリー電力供給システム200の動作にあまり影響を与えないことを表示し、これにより、複数の第2スイッチ素子DM1とDM2及び複数の第1スイッチ素子CM1とCM2は、第1検出結果DR1に基づき導通する(ステップ330に示されるとおり)。たとえば(ただし本発明は以下に限定されないが)、第1検出結果DR1は複数のスイッチコントロール信号を包含し、該電圧差が該設定電圧範囲内にあるとき、該複数のスイッチコントロール信号は、それぞれ複数のスイッチ素子DM1、DM2、CM1とCMを導通させ、これにより、第1バッテリーユニット2121と第2バッテリーユニット2122にそれぞれバッテリー管理回路220を介して電力出力させる(ステップ370に示されるとおり)。言い換えると、第1バッテリーユニット2121と第2バッテリーユニット2122は相互に電気的に並列に接続されている。
Please refer to FIG. 3 together with FIG. FIG. 3 is a flowchart of an embodiment of the battery management circuit method of the
該電圧差が該設定電圧範囲内にないとき、第2バッテリーユニット2122の加入はバッテリー電力供給システム200に過大のサージ電流を発生させ得ることを表示する。これにより、検出回路222はバッテリー装置210の当時のバッテリー管理モードを検出し、調整回路226に後続の電圧調整操作を行わせる。この実施例中、検出回路222は、外接電源がバッテリー装置210に接続されているか否かを検出することで、バッテリー装置210の当時の電源管理モードを検出する(ステップ340に示されるとおり)。そのうち、検出回路222が外接電源がバッテリー装置210に接続されていることを検出するとき、バッテリー装置210は充電モードにある。検出回路222は、外接電源がバッテリー装置210に接続されていないことを検出するとき、バッテリー装置210は放電モード或いはアイドルモードにある。
When the voltage difference is not within the set voltage range, the addition of the
図3と共に図4を参照されたい。図4は図2に示されるバッテリー装置210が充電モードで操作される具体実施例表示図である。説明しやすいように、ここでは第2バッテリーユニット2122の電圧が第1バッテリーユニット2121の電圧より高いと仮定する。バッテリー装置210が充電モードで操作されるとき、複数の第1スイッチ素子CM1とCM2はいずれも導通する。第1バッテリーユニット2121と第2バッテリーユニット2122の間の該電圧差が小さくなるほど、サージ電流のバッテリー電力供給システム200に対する影響も小さくなり、これにより、第2スイッチ素子DM1は導通し第2スイッチ素子DM2は切断され得て(点線で表示される)、これにより充電回路230は僅かに第1バッテリーユニット2121に対して充電し、これにより第1バッテリーユニット2121と第2バッテリーユニット2122の間の該電圧差を減らす(ステップ350に示されるとおり)。充電の過程で、検出回路222は続けて該電圧差が該設定電圧範囲内にあるか否かを検出する(ステップ354に示されるとおり)。該電圧差が依然として過大であるとき、第2スイッチ素子DM2は切断状態を保持し、これにより第1バッテリーユニット2121の電圧を続けて上昇させる。反対に、該電圧差がすでに該設定電圧範囲内にあれば、第2スイッチ素子DM2は導通開始し(ステップ358に示されるとおり)、これにより、第1バッテリーユニット2121と第2バッテリーユニット2122はそれぞれバッテリー管理回路220を介して電力を出力する(ステップ370に示されるとおり)。
Please refer to FIG. 4 together with FIG. FIG. 4 is a specific example display diagram in which the
図3と共に図5を参照されたい。図5は図2に示されるバッテリー装置210が放電モードで操作されるときの具体実施例の表示図である。説明のために、ここでもまた第2バッテリーユニット2122の電圧が第1バッテリーユニット2121より高いと仮定する。バッテリー装置210が放電モードで操作されるとき、複数の第2スイッチ素子DM1とDM2はいずれも導通する。同様に、第1バッテリーユニット2121と第2バッテリーユニット2122の間の該電圧差を減らすため、第1スイッチ素子CM2は導通し、第1スイッチ素子CM1は切断され(点線で表示される)、これにより、わずかに第2バッテリーユニット2122だけが放電し、これにより、第1バッテリーユニット2121と第2バッテリーユニット2122の間の該電圧差が減らされる(ステップ360に示されるとおり)。放電の過程で、検出回路222は続けて該電圧差が該設定電圧範囲内にあるか否かを検出する(ステップ364に示されるとおり)。該電圧差が依然として過大であるとき、第1スイッチ素子CM1は切断状態を保持し、これにより、第2バッテリーユニット2122の電圧を続けて下降させる。反対に、該電圧差がすでに該設定電圧範囲内にあるときは、第1スイッチ素子CM1は導通開始し(ステップ368に示されるとおり)、これにより第1バッテリーユニット2121と第2バッテリーユニット2122にそれぞれバッテリー管理回路220を介して電力を出力させる(ステップ370に示されるとおり)。このほか、バッテリー装置210がアイドルモードにあるとき、対応するバッテリー管理操作と放電モードのバッテリー管理操作はほぼ類似か同じであり、これにより、アイドルモードのバッテリー管理操作についての説明は、重複した説明となるため省略する。
Please refer to FIG. 5 together with FIG. FIG. 5 is a display diagram of a specific embodiment when the
再度図2を参照されたい。以上から分かるように、バッテリー装置の当時のバッテリー管理モードに基づき、バッテリー管理操作を行うメカニズムは、以下のようにまとめられる。第1検出結果DR1が、第1バッテリーユニット2121と第2バッテリーユニット2122の間の該電圧関係が該設定電圧条件を満足しておらず、且つ第2検出結果DR2が、バッテリー装置210の当時のバッテリー管理モードが充電モードであることを示すとき、調整回路226は第1バッテリーユニット2121と第2バッテリーユニット2122の中、比較的低い電圧を有するバッテリーユニットの電圧をアップさせ、それにより該設定電圧条件を満足させる。第1検出結果DR1が、第1バッテリーユニット2121と第2バッテリーユニット2122の間の該電圧関係が該設定電圧条件を満足しておらず、且つ第2検出結果DR2 が、バッテリー装置210の当時のバッテリー管理モードが放電モード或いはアイドルモードであることを示すとき、調整回路226は第1バッテリーユニット2121と第2バッテリーユニット2122の中、比較的高い電圧を有するバッテリーユニットの電圧をダウンさせ、それにより該設定電圧条件を満足させる。
Please refer to FIG. 2 again. As can be seen from the above, the mechanism for performing the battery management operation based on the battery management mode of the battery device at the time can be summarized as follows. The first detection result DR1 indicates that the voltage relationship between the
ある実施例において、複数の第2スイッチ素子DM1とDM2及び複数の第1スイッチ素子CM1とCM2はその他のスイッチ素子により実施可能である。たとえば、各バッテリーユニットに接続された複数のスイッチ素子は、それぞれスイッチユニットに置換され得る。図6を参照されたい。それは本発明のバッテリー電力供給システムの別の実施例の表示図である。バッテリー電力供給システム600の構造は、図2に示されるバッテリー電力供給システム200の構造に基づいており、両者の間の主要な違いは、バッテリー管理回路620が包含する調整回路626が第1スイッチユニット6281と第2スイッチユニット6282を包含し、そのうち、第1スイッチユニット6281は、図2に示される第2スイッチ素子DM1と第1スイッチ素子CM1により実施され、第2スイッチユニット6282は図2に示される第2スイッチ素子DM2と第1スイッチ素子CM2により実施される。
In one embodiment, the plurality of second switch elements DM1 and DM2 and the plurality of first switch elements CM1 and CM2 can be implemented by other switch elements. For example, a plurality of switch elements connected to each battery unit can be replaced with a switch unit. See FIG. It is a display diagram of another embodiment of the battery power supply system of the present invention. The structure of the battery
同様に、第2バッテリーユニット2122がバッテリー装置210に挿入されるとき、検出回路222は第1バッテリーユニット2121と第2バッテリーユニット2122の間の電圧関係を検出して、第1検出結果DR1を発生する。続いて、第1スイッチユニット6281と第2スイッチユニット6282はそれぞれ該第1検出結果DR1により選択的に導通させられる。たとえば、第1検出結果DR1が、該電圧関係が該設定電圧条件を満足することを示す場合、第1スイッチユニット6281と第2スイッチユニット6282はいずれも導通させられる。
Similarly, when the
このほか、第1検出結果DR1が、該電圧関係が該設定電圧条件を満足しないことを示し、検出回路222が、バッテリー装置210の当時の電源管理モードを検出すると、第1スイッチユニット6281と第2スイッチユニット6282の中の各スイッチユニットは、別に該電源管理モードにより選択的に導通させられる。第2バッテリーユニット2122の電圧が第1バッテリーユニット2121の電圧より高い状況を考慮する。該電源管理モードが充電モードであるとき、第1スイッチユニット6281が導通させられることで、第1バッテリーユニット2121の電圧を調整し、第2スイッチユニット6282は導通させられない。該電源管理モードが放電モード或いはアイドルモードとされるとき、第1スイッチユニット6281は導通させられず、第2スイッチユニット6282は導通させられて該第2バッテリーユニット2122の電圧を調整する。この技術に習熟したものであれば図1〜図5の関係説明を読めば、簡単に図6に示されるバッテリー電力供給システム600の操作の細部を了解でき、ゆえにさらなる説明はここでは行わない。
In addition, when the first detection result DR1 indicates that the voltage relationship does not satisfy the set voltage condition, and the
上述したように、本発明の提供するバッテリー管理メカニズムは二つのバッテリーユニットのバッテリー管理に限定されない。図7を参照されたい。それは本発明のバッテリー電力供給システムの別の実施例の機能ブロック表示図である。バッテリー電力供給システム700はバッテリー装置710及びバッテリー管理回路720を包含する。そのうち、バッテリー装置710は複数のバッテリーユニット7121〜712nを包含し、バッテリー管理回路720は検出回路722と調整回路726を包含する。調整回路726は検出回路722に接続され、複数のスイッチユニット7281〜728nを包含する。そのうち、複数のスイッチユニット7281〜728nはそれぞれ複数のバッテリーユニット7121〜712nに接続される。
As described above, the battery management mechanism provided by the present invention is not limited to the battery management of two battery units. Please refer to FIG. It is a functional block display diagram of another embodiment of the battery power supply system of the present invention. The battery
説明のために、バッテリー装置710はもともとすでにm個のバッテリーユニット7121〜712m(相互の電圧はほぼ同じ)(mはnより小さい)が取り付けられおり、さらに(n−m)個のバッテリーユニット712m+1〜712nがバッテリー装置710の中に挿入されるものと仮定する。(n−m)個のバッテリーユニット712m+1〜712nがバッテリー装置710に挿入されるとき、検出回路722は複数のバッテリーユニット7121〜712n の間の電圧関係を検出して、第1検出結果DR1を発生し、このほか、検出回路722はまたバッテリー装置710の当時の電源管理モードを検出して第2検出結果DR2を発生する。第1検出結果DR1が、該電圧関係が該設定電圧条件を満足させることを示すとき、複数のスイッチユニット7281〜728nはいずれも導通させられる。第1検出結果DR1が、該電圧関係が該設定電圧条件を満足しないことを示すとき、複数のスイッチユニット7281〜728nは別に、第2検出結果DR2により選択的に導通させられ、これにより複数のバッテリーユニット7121〜712nの少なくとも一つの電圧を調整する。この技術に習熟したものであれば、図1から図6の関係説明を読めば、簡単に図7に示されるバッテリー電力供給システム700の操作の細部を了解でき、ゆえに、さらなる説明は行わない。
For the sake of explanation, the
総合すると、本発明の提供するバッテリー管理メカニズムは有効に、サージ電流を消去或いは減少できるのみならず、異なる電源管理モードに適用され、このほか、本発明の提供するバッテリー管理メカニズムは複数(たとえば、3個以上)のバッテリーユニットに応用可能で、これにより、複数のバッテリーユニットのホットプラグをバッテリー電力供給システム中で行っても、バッテリー電力供給システムは依然として良好な電力出力を提供できる。 In summary, the battery management mechanism provided by the present invention can be effectively applied to different power management modes in addition to effectively eliminating or reducing the surge current. In addition, the battery management mechanism provided by the present invention includes a plurality of (for example, The battery power supply system can still provide a good power output even if a plurality of battery units are hot plugged in the battery power supply system.
以上に述べたことは本発明の好ましい実施例であって、本発明の特許請求の範囲に基づきなし得る同等の修飾と変化は、いずれも本発明のカバーする範囲内にあるものとする。 What has been described above is a preferred embodiment of the present invention, and all equivalent modifications and variations that can be made based on the claims of the present invention are intended to be within the scope of the present invention.
100、200、600、700 バッテリー電力供給システム
110、210、710 バッテリー装置
1121、1122、2121、2122、
7121、712m、712m+1、712n バッテリーユニット
120、220、620、720 バッテリー管理回路
122、222、622、722 検出回路
126、226、626、726 調整回路
224 比較ユニット
230 充電回路
240 直流・直流変換回路
250 直流・交流変換回路
B11、B12、B1m、B21、B22、B1n バッテリー
R1、R2 抵抗
NP、N1、N2 端子
CM1、CM2、DM1、DM2 スイッチ素子
CD1、CD2、DD1、DD2 ボデーダイオード
6281、6282、7281、
728m、728m+1、728n スイッチユニット
100, 200, 600, 700 Battery
712 1 , 712 m , 712 m + 1 , 712 n
728 m , 728 m + 1 , 728 n switch unit
Claims (12)
検出回路であって、該第1バッテリーユニットと該第2バッテリーユニットの間の電圧関係を検出して、第1検出結果を発生する、上記検出回路と、
調整回路であって、該検出回路に接続され、該第1検出結果が、該電圧関係が設定電圧条件を満たさないことを示すとき、該第1バッテリーユニットと該第2バッテリーユニットの中の少なくとも一方の電圧を調整することで、該電圧関係に該設定電圧条件を満足させる、上記調整回路と、
を包含することを特徴とする、バッテリー管理回路。 In a battery management circuit for managing a battery device, the battery device includes at least one first battery unit and a second battery unit connected in parallel, and the battery management circuit includes:
A detection circuit for detecting a voltage relationship between the first battery unit and the second battery unit and generating a first detection result;
An adjustment circuit connected to the detection circuit, and when the first detection result indicates that the voltage relationship does not satisfy a set voltage condition, at least one of the first battery unit and the second battery unit; Adjusting the voltage on one side to satisfy the set voltage condition in the voltage relationship; and
A battery management circuit comprising:
比較ユニットであって、該第1バッテリーユニットと該第2バッテリーユニットの間の電圧差と設定電圧範囲を比較し、それにより該第1検出結果を発生する、上記比較ユニットを包含し、
該第1バッテリーユニットと該第2バッテリーユニットの間の該電圧差が該設定電圧範囲内にあるとき、該第1検出結果は該設定電圧条件が満たされたことを示し、該第1バッテリーユニットと該第2バッテリーユニットの間の該電圧差が該設定電圧範囲内にないとき、該第1検出結果は該設定電圧条件が満たされないことを示すことを特徴とする、バッテリー管理回路。 The battery management circuit according to claim 1, wherein the detection circuit comprises:
A comparison unit comprising the comparison unit for comparing a voltage difference between the first battery unit and the second battery unit and a set voltage range, thereby generating the first detection result;
When the voltage difference between the first battery unit and the second battery unit is within the set voltage range, the first detection result indicates that the set voltage condition is satisfied, and the first battery unit When the voltage difference between the first battery unit and the second battery unit is not within the set voltage range, the first detection result indicates that the set voltage condition is not satisfied.
第1スイッチユニットであって、該第1バッテリーユニットに接続されて、該第1検出結果に基づいて選択的に導通する、上記第1スイッチユニットと、
第2スイッチユニットであって、該第2バッテリーユニットに接続されて、該第1検出結果に基づいて選択的に導通する、上記第2スイッチユニットと、
を包含することを特徴とする、バッテリー管理回路。 The battery management circuit according to claim 1, wherein the adjustment circuit includes:
A first switch unit connected to the first battery unit and selectively conducting based on the first detection result; and
A second switch unit that is connected to the second battery unit and selectively conducts based on the first detection result; and
A battery management circuit comprising:
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