TWI388105B - 用於電池備份系統的裝置 - Google Patents

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Description

用於電池備份系統的裝置
本發明係概括關於電池備份(backup)系統，且尤指一種方法及/或裝置，用於實施其具有一嵌入式充電器以進入一睡眠模式之電池備份系統。
諸如鋰離子(Li－Ion)電池組之電池組係當儲藏時而經歷一自我放電過程，即使是並未於使用中。當由該組電池供電時，監視電路(諸如：可購自德州儀器(Texas Instruments)公司之一類比前端bq29330及/或bq20z70)加速了放電速率。當一種監視計量器(gauge)運用電池電力以監視該等電池於儲藏期間之健全狀態時，預防維護充電係為必要以延長電池庫存壽命。該等預防充電係耗費成本。
針對於當儲藏一電池組之放電問題，習用的電池儲藏系統係運用若干個方式，諸如：(i)實施一睡眠模式命令於電池充電器，(ii)提供其週期式充電該電池組之一預防維護程式，或(iii)配置該設計成為具有一機械式連接，使得電池組係當其為未安裝時而未連接至充電器。
該等系統係具有一或多個缺點。一種典型的充電器之睡眠命令係當實施於一種二組裝(two pack)系統時而失去效用。自一種典型充電器之一I2C開關的一種二組裝組態係一被動開關命令。此外，許多配置具有一電池組之系統係將與電池組安裝於上而運送。預防維護充電係必要而為用於現場可更換單元而保留。於諸多設計之實際機殼係經常 為由標準橋接機架(SBB,standard bridge bay)規格所設定。用於一種電池備份機殼之空間係一預先界定的形狀因數。該種形狀因數係需要其維持預先界定的容積限制之一種設計。
實施一種電池備份系統係妥適的，該電池備份系統係配合一預先界定的形狀因數且具有一種嵌入式充電器以實施一低電力模式，其允許二或多個電池組以維持於儲藏期間之一可運用狀態。
本發明係關於一種裝置，其包含一充電器電路與一控制電路。該充電器電路係可配置以響應於(i)一第一充電訊號、(ii)一第二充電訊號、(iii)一供應電壓、與(iv)一主控制訊號，而產生一第一電源切斷(power down)控制訊號與一第二電源切斷控制訊號。該控制電路係可配置以響應於一第一電池訊號與一第二電池訊號而產生第一充電訊號與第二充電訊號。該控制電路係可響應於主控制訊號而進入一電源切斷狀態，該主控制訊號起始了該電源切斷狀態。
本發明之目的、特徵、與優點係包括：提出一種電池備份系統，其可(i)提供一嵌入式充電器，(ii)運用最少量的硬體而實施，(iii)運用最少量的韌體而實施，(iv)運用現存的充電系統而實施，(v)改良所儲藏的電池組之庫存壽命，(vi)使得儲存於系統中之放電為最小以使得日曆壽命為最大，且/或(vii)允許由該系統所供電的一裝置在該系統關機之前卸載一快取記憶體之內容至一永久儲存器。
參考圖1，根據本發明之一種系統100係顯示。系統100係概括為包含一方塊(或電路)102、一方塊(或電路)104、與一方塊(或電路)106。電路102係可實施為一電池管理器電路。電路102係可包括一充電部分。於一個實例，電路102係可實施為由Linear Technology公司所製造之一LTC1760。然而，其他型式的充電器係可實施以滿足一特定實施之設計準則。LTC1760係可作為電池管理器電路102之一適當的選取，其提供針對於充電、I2C通訊、及/或一電力路徑負載分享能力之一種多工匯流排。系統100係可允許電路102為運用嵌入式組件而操作，嵌入式組件係運用多個電源供應器所操作。系統100亦可提供一充電/通訊模式。
電路104係可實施為一控制電路。於一個實例，電路104係可實施為一電力路徑多工器電路。電路106係可實施為一供應電路。電路104係概括為包含一方塊(或電路)110與一方塊(或電路)112。電路110係可具有：一輸出120，其可送出一訊號(例如：VBAT1)；一輸入/輸出122，其可送出/接收一訊號(例如：CONTROL1)；及，一輸入/輸出124，其可送出/接收一訊號(例如：PACK1＋)。訊號CONTROL1係可代表其傳送於電路110與電池管理器102之間的一或多個電源切斷控制訊號。訊號PACK1＋係可代表其傳送於一電池170與電路110之間的一電池訊號。訊號VBAT1係可代表其傳送自電路110至電池管理器102 的一充電訊號。電路112係可具有：一輸出130，其可送出一訊號(例如：VBAT2)；一輸入/輸出132，其可送出/接收一訊號(例如：CONTROL2)；及，一輸入/輸出134，其可送出/接收一訊號(例如：PACK2＋)。訊號CONTROL2係可代表其傳送於電路112與電池管理器102之間的一或多個電源切斷控制訊號。訊號PACK2＋係可代表其傳送於一電池180與電路112之間的一電池訊號。訊號VBAT2係可代表其傳送自電路112至電池管理器102的一充電訊號。訊號PACK1＋與訊號PACK2＋係當系統100接收一外部電源時，可為其運用以充電該電池170與電池180之訊號。訊號PACK1＋與訊號PACK2＋係當外部電源為不可利用時，而亦可為運用以提供電力至系統100。
電路102係可具有：一輸入140，其可接收訊號VBAT1；一輸入/輸出142，其可送出/接收訊號CONTROL1；一輸入144，其可接收訊號VBAT2；及，一輸入/輸出146，其可送出/接收訊號CONTROL2。電路102係亦可具有：一輸入148，其可接收一訊號(例如：DCIN)；一輸入/輸出150，其可為連接至一主匯流排152。於一個實例，訊號DCIN係可為一供應電壓。訊號CONTROL1係可透過一次級匯流排154而為連接於輸入/輸出142與輸入/輸出122之間。訊號CONTROL2係可透過一次級匯流排156而連接於輸入/輸出146與輸入/輸出132之間。於一個實例，主匯流排152、次級匯流排154、與次級匯流排156係可實施為I2C相容(compliant)匯流排。然而，其他匯流排型式係可實施 以滿足一特定實施之設計準則。於一個實例，電池管理器102係可接收自該主匯流排152之一主控制訊號。輸入及/或輸出140、142、144、146、148、與150係亦可稱為接腳、輸入接腳、輸出接腳、等等。
電路106係可具有：一輸出160，其可送出訊號DCIN；一輸入162，其可接收一訊號(例如：VIN)；及，一輸入/輸出164，其可送出資訊至主匯流排152及接收自該主匯流排152之資訊。於一個實例，訊號VIN係可實施為一＋20伏特訊號。然而，其他的電壓係可運用。舉例而言，於18伏特與22伏特之間、或於15伏特與25伏特之間的一電壓係可運用。
參考圖2，電路100的較詳細圖係顯示。電路110係概括為包含一方塊(或電路)202、一方塊(或電路)205、一方塊(或電路)206、一方塊(或電路)208、與一電路209。電路202係可實施為一計量器。計量器202係可運用以確定於電池170所剩下的充電量。於一個實例，電路202係可實施為由德州儀器公司所製造之一bq20z70。然而，其他型式的計量器係可實施以滿足一特定實施之設計準則。電路205係可實施為一類比前端(AFE,analog front end)電路。於一個實例，電路205係可實施為由德州儀器公司所製造之一bq29330。然而，其他型式的類比前端電路係可實施以滿足一特定實施之設計準則。電路206係可實施為一電晶體，諸如：一場效電晶體(FET,field effect transistor)，更特別而言為一n通道式場效電晶體。電路208 係可實施為一電晶體，諸如：一場效電晶體(FET)，更特別而言為一n通道式場效電晶體。電路209係可實施為一保險絲(fuse)電路。電路112係可實施為具有類似於電路202、205、206、208、與209之構件202’、205’、206’、208’、與209’。
電路106係可實施為一方塊(或電路)220與一方塊(或電路)222。電路220係可實施為一控制電路。該電路220係可包含複數個場效電晶體。電路222係可實施為一介面電路。於一個實例，電路222係可實施為由Linear Technology公司所製造之一LTC4302。
欲開始該電源切斷作業，系統100係可截止該等放電電晶體208與208’。放電電晶體208與208’係可藉由其傳送為電源切斷控制訊號CONTROL1或CONTROL2之一命令所截止，該命令係為由一主機(未顯示，但為連接至主匯流排152)透過電池管理器102所產生的一格式(例如：一命令偏移46與命令傳送04)。主機係可透過次級匯流排154而連接至控制電路110以截止該放電電晶體208。主機係可透過次級匯流排156而連接至控制電路112以截止該放電電晶體208’。當放電電晶體208與208’為截止，訊號VBAT1與VBAT2係正常地從該電池管理器102中移除。
即使是放電電晶體208與208’為截止，輸入140及/或輸入144係可能因為其為連接至該訊號DCIN之訊號VIN(例如：＋20伏特)而仍然測量為＋5伏特。介面電路222係可藉由移除自輸入148之訊號DCIN的連接，而用以斷開 訊號VIN。系統100係亦可包括一調節器229。調節器229係可實施為一低壓降(LDO,low drop out)調節器、一邏輯電壓調節器、或其他型式的調節器，其為必要以滿足一特定實施之設計準則。調節器229係可經由介面電路222而禁能。介面電路222係可接收自該主匯流排152之一或多個訊號。
作為上述的動作之結果，電力係可移除自電池管理器102。當電池管理器102不具有電力，且個別的計量器202與202’之匯流排154與156係低(例如：無主動的提升(pull－up))，計量器202或202’及電路205或205’係可進入一睡眠模式。睡眠模式係可代表一第二模式。於一個實例中，電池170與電池180係可供應為約60微安培(uA)於睡眠模式。當於睡眠模式中，計量器202與202’比當於第一模式中較不經常地檢查電池170與電池180所剩下的電力。舉例而言，當於睡眠模式，計量器202與202’可於每5－20秒而檢查電池170與電池180所剩下的電力。而於第一模式(例如：一全電力模式)，計量器202與202’可於每5－10奈秒(ns)而檢查於電池170與電池180所剩下的電力。
系統100係可實施為具有最少量的硬體。介面電路222可控制其送出至電池管理器102之訊號DCIN與訊號VIN。調節器229係可運用以供應電力(例如：＋3.3伏特)至介面電路222。電路205與205’係可具有一內部調節器，其亦可產生＋3.3伏特的輸出。若該等內部調節器由系統100所運用，則電路102之睡眠模式會正常地略過。系統100可 運用電池管理器102之一或多個內部的提升電晶體以起始該睡眠模式。該等內部的提升電晶體可透過次級匯流排154與156而控制。藉著該種實施，外部的提升者係可為不需要。
電源切斷控制訊號CONTROL1與CONTROL2係可藉由儲存於其連接至主匯流排152之一裝置的韌體所控制。於一個實例，該種裝置係可實施為一磁碟陣列(RAID,Redundant Array of Independent Disks)控制器。該韌體係可實施以控制放電電路208與208’。舉例而言，傳送至計量器202與202’之控制暫存器的一命令(例如：0x04)係可運用以截止該等放電電晶體208與208’。0x06之一值係可寫入至計量器202與202’之控制暫存器以接通該等放電電晶體208與208’。該種韌體係可運用以監視系統100之健全情形且/或實行系統100之操控例行程式。一或多個預先定義的例行程式及/或程序係可配置以實行特定任務。舉例而言，儲存於其連接至主匯流排152之一RAID控制器的快取資料(或其他暫時資料)係可在耗盡於電池170與電池180所儲存的所有電力之前而儲存至一或多個外部硬碟機。
系統100係可藉著最少量的韌體支援所實施，以控制該等電路202與205、電路202’與205’、及放電電路208與208’。系統100係可增加該電池170與電池180之庫存儲藏壽命。系統100係可於電池170與電池180之儲藏時為有用。系統100係可使得於儲藏期間之放電為最小，以 增加日曆壽命及/或元資料(meta data)儲存能力。
參考圖3，顯示說明根據本發明之一種方法(或流程)300的流程圖。該種方法係概括為包含：一步驟(或狀態)302、一步驟(或狀態)304、一步驟(或狀態)306、一步驟(或狀態)308、一步驟(或狀態)310、一步驟(或狀態)312、一步驟(或狀態)314、與一步驟(或狀態)316。狀態302係可藉由設定於電池管理器102之狀態暫存器內的一充電禁止位元而禁能充電。其次，狀態304係可開封該計量器202以得到對於FET控制暫存器之存取。開封該計量器202係概指為運用一控制位元以致能對於控制暫存器之存取。控制位元可為設定於控制暫存器之初始組態期間的一位元。接著，狀態306係截止該放電FET 208。接著，狀態308係密封該計量器202。接著，狀態310係開封該計量器202’以得到對於FET控制暫存器之存取。接著，狀態312係截止該放電FET 208’。接著，狀態314係密封該計量器202’。然後，狀態316係藉由關閉電源供應器或透過控制電路220而關閉對於電池管理器102之供電。
參考圖4，一種系統100’係顯示為實施本發明之一替代實施例。系統100’係概括為包含一電路102’、一電路104’、與一電路106’。電路102’、104’、與106’係可具有類似於圖1之電路102、104、與106的實施。電路106’係亦可具有：一輸入210，其可接收一訊號(例如：VBAT_SUM)；及，一輸出212，其可送出一訊號(例如：VBAT_OUT)。
電路102’係亦可具有一組的輸出214a－214n與一組的輸出216a－216n。輸出214a－214n係可送出若干個控制訊號(CTR1a－CTR1n)。輸出216a－216n係可送出若干個控制訊號(CTR2a－CTR2n)。電路102’亦可具有一輸入213，其可接收訊號VBAT_OUT。電路102’係可由訊號VBAT1、訊號VBAT2、或訊號DCIN所供電。若此等訊號均未足夠以操作該電路102’，一電力不良(PNG,power not good)條件係可能造成。
電路104’係可具有：一組的輸入240a－240n，其可接收訊號CTR1a－CTR1n；及，一組的輸入242a－242n，其可接收訊號CTR2a－CTR2n。電路104’係亦可具有：一輸入230，其可接收訊號VBAT1；一輸入232，其可接收訊號VBAT2；一輸出234，其可送出訊號VBAT_SUM；一輸入/輸出236，其可送出/接收訊號PACK1＋；及，一輸入/輸出238，其可送出/接收訊號PACK2＋。
參考圖5，顯示系統100’的更詳細圖式。電路106’係概括為包含一方塊(或電路)260、一方塊(或電路)262、一方塊(或電路)264、與一方塊(或電路)266。電路260係可實施為一組控制場效電晶體。電路262係可實施為一電阻器270與一二極體272。電路264係可實施為一可定址的通用輸入/輸出(GPIO,general purpose input/output)暫存器。電路266係可實施為一調節器，其配置以產生一訊號(例如：SIM_DCIN)。當電力係不存在於訊號VBAT1、訊號VBAT2、或訊號DCIN，訊號SIM_DCIN係可運用以提供 一電源至電路102’。藉由產生訊號SIM_DCIN於該條件期間，避免了PNG條件且系統100’係可繼續操作。電路260係可接收訊號VIN。電路262係可接收訊號VBAT_SUM與訊號VBAT_OUT。電路264係可接收自該主匯流排152之資料訊號。於一個實例，電路264係可實施為由Linear Technology公司所製造之一LTC4302。然而，其他緩衝器係可實施以滿足一特定實施之設計準則。於一個實例，電路266係可實施為由Linear Technology公司所製造之一LT3010。然而，其他的調節器係可實施以滿足一特定實施之設計準則。
電路104’係概括為包含一方塊(或電路)280、一方塊(或電路)282、一方塊(或電路)284、與一方塊(或電路)286。電路280、282、284、與286係可實施為電晶體。於一個實例，電路280、282、284、與286係可實施為p通道式場效電晶體。然而，其他的電晶體型式係可實施以滿足一特定實施之設計準則。
電路102’係可具有：一輸入140，其可接收訊號VBAT1；一輸入144，其可接收訊號VBAT2；一輸入148，其可接收於一接腳(例如：DCIN)之電力；一組的輸入214a－214n，其可接收一第一組的控制訊號；一組的輸入216a－216n，其可接收一第二組的控制訊號；一輸入213，其可接收於一接腳(例如：SCN)之訊號VBAT_OUT；一輸入215，其可接收於一接腳(例如：SCP)之電力；一輸入217，其可接收訊號VIN；及，一組的輸入219a－219n，其可接 收於一接腳(例如：MAIN)之電力。該接腳MAIN係可接收一供應電壓。舉例而言，該接腳MAIN係可正常為接收自其連接至一牆壁插座之一電源供應器的直流電力。概括而言，當系統100’接收自輸入219a－219n之電力，其他電源係禁能。
一種典型基卡(base card)之典型的電壓調節模組(VRM,voltage regulation module)係無法操作＋20伏特。用於VRM之最大電壓(例如：Vmax)係正常為14伏特。因此，並未置入該電池管理器102’之電力路徑多工器電路104’的直流接腳。所以，並非是讓電路260來防止該＋20伏特流入基卡。電力路徑多工器電路104’係將通過三種可利用的來源(例如：VBAT1、VBAT2、與VIN)之最高的電位而作為訊號VBAT_SUM。電路102’其接收電力路徑多工器電路104’的訊號VIN之接腳並未運用，以避免對於VRM之損壞。調節器266係可運用以防止該PNG條件發生。此係允許自該二電池組之能量為透過二極體或運算(diode－ORing)電路262而通過至系統負載。PNG條件係將關閉電力路徑多工器電路104’，俾使訊號VBAT1與訊號VBAT2未供應電力至訊號VBAT_SUM。概括而言，電力路徑多工器電路104’係關閉訊號VBAT1與訊號VBAT2而該等電池不再供電該負載。PNG條件使得電池170與180未致能以供電該系統100’。
概括而言，系統100’係防止訊號VIN(例如：＋20伏特)藉由電池管理器102’之電力流至其運用系統100’之裝 置的基卡。無該種保護，訊號VIN係將可能損壞其運用系統100’之裝置的基卡。電池管理器102’係正常為具有一電力管理系統，其為基於一內部的計時器而實施一種三振(3－strike)規則。若電力係可利用於訊號VBAT_SUM，且訊號VIN係施加至系統100’，無需置入該電力路徑多工器電路104’之直流路徑，電池管理器102’之低電力比較器係將跳脫而置放該電池管理器102’於一電力不良模式。
系統100’係可運用以避免於一種二組裝式系統之電力不良條件而無需針對各個電池組170與180實施單獨的充電器(及獨立的二極體或(diode－or)電力路徑)。相較於一種二充電器系統，該系統100’係減少I2C開關與節點之數目(例如：針對於各個充電器為一個開關與一個節點)。藉由減少開關節點之數目，該系統100’係亦可降低開關雜訊。
電路266係可偏壓至一預定的電壓(例如：＋9.0伏特)。電路266之輸出係可為連接至二極體272。二極體272係可透過一種或運算(OR operation)而組合於訊號VBAT_OUT。電池管理器102’之輸入148係正常為接收訊號DCIN，其仍正常為供應自電路106’且為由直流軌線訊號VIN所控制。因此，每當該訊號VIN係施加至系統100’，電池管理器102’將總是於接腳SCN處有一最小為＋8伏特之電位。
電路266係可實施為具有一轉換率(slew rate)，其充分以確保的是：接腳SCN係具有當不存在電池電力時在低電力比較器的時間暫停(15毫秒)之前的一有效電位。訊號 DCIN之二極體或運算(OR－ing)係可確保的是：並未發生對於電路266之反偏壓。若訊號VIN係實施為＋20伏特，電池管理器102’之訊號(或輸入接腳)DCIN係可產生一最大電流供應至內部VCC調節器。電路266係可實施＋9伏特之一輸出，以使得該電路266供應該基卡之VRM的機率為最小化。介面電路222係可允許訊號DCIN為斷開於適當的學習週期及/或庫侖(coulomb)計數。
系統100’係可當初始化於電池組170與180之一開機序列而保持電池管理器102’為非電力不良模式。系統100’係可(i)藉著最少的支援電路(例如：電路266與二極體262)所實施，(ii)提供於＋20伏特之訊號VIN，其絕對不會供應至基卡VRM，(iii)提供一模擬的DCIN電路266，其可允許系統100’以實施為其具有自主充電及/或電力路徑切換之單一整合充電器。
系統100’係可(i)減少構件計數，(ii)相較於利用分別的充電器之實施而減少I2C匯流排開關，(iii)無需一外部二極體－或(diode－OR)電力路徑而實施，及/或(iv)於學習週期之適當放電階段斷開訊號DCIN。
參考圖6，顯示系統100’的較詳細圖式。電路204係顯示該控制電路104’與一控制電路104”。控制電路104”係實施為類似於圖1與圖2之控制電路104。同理，於圖2所示的控制電路110與控制電路112之細節係亦可實施於圖6之控制電路104”。
參考圖7，顯示說明一種方法(或流程)500的流程圖。 方法500係概括為包含：一步驟(或狀態)502、一步驟(或狀態)504、一步驟(或狀態)506、一步驟(或狀態)508、一步驟(或狀態)510、一步驟(或狀態)512、一步驟(或狀態)514、一步驟(或狀態)516、一步驟(或狀態)518、一步驟(或狀態)520、一步驟(或狀態)522、一步驟(或狀態)524、與一步驟(或狀態)526。狀態502係可藉由設定於電池管理器102之狀態暫存器內的一充電禁止位元而禁能充電。其次，狀態504係可開封該計量器202以得到對於FET控制暫存器之存取。開封該計量器202係概指為運用一控制位元以致能對於控制暫存器之存取。控制位元可為設定於控制暫存器之初始組態期間的一位元。接著，狀態506係截止該放電FET 208。接著，狀態508係開封該計量器202’以得到對於FET控制暫存器之存取。接著，狀態510係截止該放電FET 208’。接著，狀態512係經由控制電路220而關閉對於電池管理器102之供電。其次，狀態514係為延遲500毫秒。接著，狀態516係經由控制電路220以接通對於電池管理器102之供電。接著，狀態518係接通該放電FET 208。接著，狀態520係密封該計量器202。接著，狀態522係接通該放電FET 208’。接著，狀態524係密封該計量器202’。然後，狀態526係藉由清除於電池管理器102之狀態暫存器內的充電禁止位元而致能充電。
儘管本發明係已經關於其較佳實施例而特定顯示及描述，熟悉此技藝人士所將瞭解的是：於形式與細節的種種變化係可作成而未脫離本發明之範疇。
100‧‧‧圖1與圖2之系統
100’‧‧‧圖4、圖5與圖6之系統
102、102’‧‧‧電池管理器電路
104、104’、104”‧‧‧控制電路
106、106’‧‧‧供應電路
110、110’‧‧‧控制電路A
112、112’‧‧‧控制電路B
120、120’‧‧‧輸出(VBAT1)
122、122’‧‧‧輸入/輸出(CONTROL1)
124、124’‧‧‧輸入/輸出(PACK1＋)
130、130’‧‧‧輸出(VBAT2)
132、132’‧‧‧輸入/輸出(CONTROL2)
134、134’‧‧‧輸入/輸出(PACK2＋)
140‧‧‧輸入(VBAT1)
142‧‧‧輸入/輸出(CONTROL1)
144‧‧‧輸入(VBAT2)
146‧‧‧輸入/輸出(CONTROL2)
148‧‧‧輸入(DCIN)
150‧‧‧輸入/輸出
152‧‧‧主匯流排
154、156‧‧‧次級匯流排
160‧‧‧輸出(DCIN)
162‧‧‧輸入(VIN)
164‧‧‧輸入/輸出
170‧‧‧電池A
180‧‧‧電池B
202、202’‧‧‧計量器
204‧‧‧控制電路
205、205’‧‧‧類比前端(AFE)電路
206、206’‧‧‧場效電晶體(FET)
208、208’‧‧‧場效電晶體(FET)
209、209’‧‧‧保險絲電路
210‧‧‧輸入(VBAT_SUM)
212‧‧‧輸出(VBAT_OUT)
213‧‧‧輸入(VBAT_OUT)
214a－214n‧‧‧輸入/輸出(CTR1a－CTR1n)
215‧‧‧輸入(SCP)
216a－216n‧‧‧輸入/輸出(CTR2a－CTR2n)
217‧‧‧輸入(VIN)
219a－219n‧‧‧輸入(MAIN)
220‧‧‧控制電路
222‧‧‧介面電路
229‧‧‧調節器
230‧‧‧輸入(VBAT1)
232‧‧‧輸入(VBAT2)
234‧‧‧輸出(VBAT_SUM)
236‧‧‧輸入/輸出(PACK1＋)
238‧‧‧輸入/輸出(PACK2＋)
240a－240n‧‧‧輸入(CTR1a－CTR1n)
242a－242n‧‧‧輸入(CTR2a－CTR2n)
260‧‧‧控制場效電晶體(FET)
262‧‧‧二極體或運算電路
264‧‧‧通用輸入/輸出(GPIO)暫存器
266‧‧‧調節器
270‧‧‧電阻器
272‧‧‧二極體
280、282、284、286‧‧‧場效電晶體(FET)
300‧‧‧圖3之方法
302－316‧‧‧方法300之步驟
500‧‧‧圖7之方法
502－526‧‧‧方法500之步驟
本發明之此等及其他目的、特徵、與優點係由上述的詳細說明與隨附的申請專利範圍與圖式而為顯明，其中：圖1係本發明之一個實施例的方塊圖；圖2係本發明的較詳細圖；圖3係說明其令電池系統進入睡眠模式之一種流程的流程圖；圖4係本發明之另一個實施例的方塊圖；圖5係圖4之實施例的較詳細圖；圖6係本發明之另一個實施例的較詳細圖；及圖7係說明其清除一充電器的電力不良模式之一種流程的流程圖。
100‧‧‧系統
102‧‧‧電池管理器電路
104‧‧‧控制電路
106‧‧‧供應電路
110‧‧‧控制電路A
112‧‧‧控制電路B
120‧‧‧輸出(VBAT1)
122‧‧‧輸入/輸出(CONTROL1)
124‧‧‧輸入/輸出(PACK1＋)
130‧‧‧輸出(VBAT2)
132‧‧‧輸入/輸出(CONTROL2)
134‧‧‧輸入/輸出(PACK2＋)
140‧‧‧輸入(VBAT1)
142‧‧‧輸入/輸出(CONTROL1)
144‧‧‧輸入(VBAT2)
146‧‧‧輸入/輸出(CONTROL2)
148‧‧‧輸入(DCIN)
150‧‧‧輸入/輸出
152‧‧‧主匯流排
154、156‧‧‧次級匯流排
160‧‧‧輸出(DCIN)
162‧‧‧輸入(VIN)
164‧‧‧輸入/輸出
170‧‧‧電池A
180‧‧‧電池B

Claims (16)

  1. 一種用終電池備份系統的裝置，包含：一充電器電路，配置以產生一第一電源切斷控制訊號與一第二電源切斷控制訊號，響應於(i)一第一充電訊號、(ii)一第二充電訊號、(iii)一供應電壓、與(iv)一主控制訊號；及一控制電路，配置以產生該第一充電訊號與該第二充電訊號，響應於一第一電池訊號與一第二電池訊號，其中，(A)：(i)該裝置係響應於該主控制訊號而進入一電源切斷狀態，該主控制訊號起始了該電源切斷狀態，(ii)該控制電路在該電源切斷狀態中進入一睡眠模式，且(iii)該控制電路在該電源切斷狀態中斷開來自該充電器電路的操作電源，(B)：該充電器電路係(i)當該裝置為於一第一模式而接收自該供應電壓之電力，且(ii)當該裝置為於一第二模式而接收自該第一充電訊號與該第二充電訊號的至少其中一者之電力，(C)：該控制電路係當該裝置為於該第一模式而根據一第一檢查協定以監視該第一電池訊號與該第二電池訊號之一剩餘電池充電，以及(D)：該控制電路係當該裝置為於該電源切斷狀態而根據一第二檢查協定以監視該第一電池訊號與該第二電池訊號之該剩餘電池充電，其中，該第二檢查協定係相較於該第一檢查協定而運用較少的電力。
  2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該控制電路係當該裝置為於該第二模式而進入該睡眠模式，且該第一充電訊號與該第二充電訊號都從該充電器電路中移除。
  3. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該控制電路係包含一第一計量器電路與一第二計量器電路，配置以當該裝置為於該電源切斷狀態而操作於一低電源模式。
  4. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中，該控制電路係更包含一第一類比前端電路與一第二類比前端電路，配置以當該裝置為於該電源切斷狀態而操作於該低電源模式。
  5. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中，(i)該第一電池訊號係接收自一第一電池組，且(ii)該第二電池訊號係接收自一第二電池組。
  6. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該主控制訊號係透過一控制匯流排而接收。
  7. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該裝置係配置以供電一磁碟陣列(RAID)控制器。
  8. 一種用於電池備份系統的裝置，包含：用於產生一第一電源切斷控制訊號與一第二電源切斷控制訊號的機構，其響應於(i)一第一充電訊號、(ii)一第二充電訊號、(iii)一供應電壓、與(iv)一主控制訊號；及用於產生該第一充電訊號與該第二充電訊號的機構，其響應於一第一電池訊號與一第二電池訊號，其中，(i)該裝置係響應於該主控制訊號而進入一電源切斷狀態，該主控制訊號起始了該電源切斷狀態，(ii)該用於產生該第一充電訊號與該第二充電訊號的機構在該電源切斷狀態中進入一睡眠模式，且(iii)該用於產生該第一充電訊號與該第二充電訊號的機構在該電源切斷狀態中斷開來自該用於產生該 第一電源切斷控制訊號與該第二電源切斷控制訊號的機構的操作電源，且其中，該裝置係進一步被配置以(i)藉由在一第一匯流排上產生複數個第一控制信號來控制該第一電池的充電和放電，(ii)藉由在一第二匯流排上產生複數個第二控制信號來控制該第二電池的充電和放電，(iii)從在一主電源、該第一電池和該第二電池之中的任何可用者汲取操作電源，以及(iv)當該操作電源為不可用時，釋出該第一匯流排和該第二匯流排。
  9. 一種用於電池備份系統的裝置，包含：一輸入電路，配置以產生具有一致能狀態與一禁能狀態之一模擬電源供應訊號，響應於一電池電源供應訊號與接收自一主匯流排之一主控制訊號；及一充電器電路，配置以避免一電力不良條件而禁能該充電器電路之操作，當該模擬電源供應訊號為於該致能狀態時，其中，(A)：該充電器電路係(i)配置以當一主電源為存在而充電一第一電池與一第二電池，且(ii)保護自該主電源之一過電壓條件而免於損壞該主匯流排，(B)：在當該第一電池為不可用、該第二電池為不可用、及該模擬電源供應訊號為於該禁能狀態而啟始該裝置的一開機順序的時候，該電力不良條件會發生，以及(C)：該充電器電路係進一步被配置以(i)藉由在一第一匯流排上產生複數個第一控制信號來控制該第一電池的充電和放電，(ii)藉由在一第二匯流排上產生複數個第二控制信號來控制該第二電池的充 電和放電，(iii)從在該主電源、該第一電池和該第二電池之中的任何可用者汲取操作電源，以及(iv)當該操作電源為不可用時，釋出該第一匯流排和該第二匯流排。
  10. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中，該充電器電路係配置以當該主電源為不存在而運用其接收自該第一電池與該第二電池之電力所操作。
  11. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中，該主匯流排係包含一I2C匯流排。
  12. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中，該裝置係配置以供電一磁碟陣列(RAID)控制器。
  13. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中，該充電器電路係進一步配置以當該模擬電源供應訊號為於該禁能狀態時，執行一庫侖(coulomb)計數。
  14. 如申請專利範圍第9項之裝置，進一步包括一控制電路配置以產生其傳遞在該主電源、該第一電池和該第二電池之中的一最高可用電壓的總合信號。
  15. 如申請專利範圍第14項之裝置，其中，該輸入電路係進一步配置以從該總合信號產生一輸出信號，該輸出信號供電給可連接到該裝置的負載。
  16. 如申請專利範圍第9項之裝置，進一步包括一控制電路配置以(i)回應於該等第一控制信號，選擇性地將該第一電池的第一電池信號切換到該充電器電路、或從該充電器電路切換到該第一電池的第一電池信號，(ii)回應於該等第二控制信號，選擇性地將該第二電池的第二電池信號切 換到該充電器電路、或從該充電器電路切換到該第二電池的第二電池信號，以及(iii)回應於該充電器電路釋出該第一匯流排和該第二匯流排而進入一睡眠模式。
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