[发明专利]用于电池组的电源管理电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种供电系统，特别是电源管理系统的拓扑结构。 

背景技术

可充电电池通常用于为便携式电子装置供电，例如收音机、笔记本电脑、摄像机等等。如果充电电池经电源，例如适配器，充电，该可充电电池能够被充电至满容量。电池管理系统可用于实现该充电功能，并且能够同时提供保护功能以保护该电池避免由于一些异常状况的发生，例如过电压、过温度等等，而导致的损害。传统的解决方案中，电池管理系统的充电功能和保护功能通常由独立的电路完成，用于充电功能的电路和用于保护功能的电路。 

上述电池管理系统通常包含用于监测可充电电池容量的检测电路，例如可充电电池的电压值。当电池容量未满时，电池管理系统将为该电池充电。当电池满充电时，该充电过程将被终止。 

可充电电池的充电过程中，如果发生一些异常状况，例如过电压、过电流或异常温度，这些异常状况将相当大地恶化电池性能。所以需要保护功能以避免损害电池的异常状况。当检测到异常状况时，保护操作，例如中止充电过程，被激活以保护该电池。 

传统的电池管理系统中，被设计为充电和保护功能的电路位于不同的芯片上。用于充电功能的电路可集成于一个芯片上并被封装为电池组以外的装置。用于保护功能的电路可集成于另一芯片上并位于电池组内 部与电池封装在一起。在这些传统的应用方式中，由于需要两个独立的组件为可充电电池充电，特别是对于使用便携式的电子装置来说是极为不便的。一些设计人员试图整和充电与保护功能于一块芯片中并封装该芯片于电池组内部。 

但是，简单合并两电路使得芯片体积较大。结合充电与保护功能的芯片相较于仅有一种功能的芯片更大以及更为复杂。封装合并后的芯片于电池组内部更加增大了电池组的体积。因此，需要一种高效系统为便携式电子装置提供充电和保护功能，并且本发明首先关注于上述系统。 

发明内容

在一实施例中，揭示了一种耦合于至少一个电池的电源系统。该电源系统包括耦合于至少一个电池的开关电路和用于感应所述至少一个电池温度的感应电路。该感应电路生成基于温度的信号。该电源系统包括电源管理单元。该电源管理单元能够监测所述至少一个电池的电压和电流，接收来自感应电路的信号并且当电源管理单元感应到异常状况时关闭开关电路。 

在另一实施例中，揭示了一种保护处于一种操作模式中的电池的方法。该电池具有温度、电压和电流。该方法包括生成多个参考电压的步骤、基于电池温度生成一第一信号的步骤、基于电池电压生成一第二信号的步骤和基于流经电池电流生成一第三信号的步骤。所述方法还包括基于所述第一、第二、和第三信号生成一控制信号并且根据该控制信号停止该电池的操作模式的步骤。 

在另一实施例中，揭示了一种便携式计算机。该便携式计算机包括用于接收用户输入的输入装置、用于基于用户的输入执行操作的微控制器、用于为便携式计算机供电的至少一个电池和用于管理该至少一个电 池的电源系统。该电源系统包括耦合于所述至少一个电池的开关电路、感应电路和电源管理单元。该感应电路用于感应所述至少一个电池的温度并且根据该温度生成一信号。该电源管理单元监测该至少一个电池的电压和电流，接收来自所述感应电路的信号并且当电源管理单元感应到异常状况时关闭该开关电路。 

附图说明

由对典型实施例的详细描述中，本发明的优点是显而易见的，该描述应当结合随附附图，其中： 

附图1为根据本发明一实施例优选的典型电路的简图； 

附图2为根据本发明一实施例的另一优选典型电路的简图； 

附图3为与附图1所示实施例相一致的一典型电源管理单元的示意图； 

附图4为与附图1所示实施例相一致的另一典型电源管理单元的示意图； 

附图5为与附图3和4所示实施例相一致的一微调平移单元的结构框图； 

附图6示出了与附图5所示实施例相一致的微调平移单元在ZAPPING模式下的波形； 

附图7示出了与附图3所示实施例相一致的微调平移单元在READ模式下的波形； 

附图8示出了与附图3所示实施例相一致的微调平移单元在QUSAI-ZAPPING模式下的波形；和 

附图9为使用如附图1和2所示电源系统的便携式计算机的结构框图。 

具体实施方式