專利名稱：在電池組的備用狀態(tài)期間具有低功耗的電池狀態(tài)監(jiān)測電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于無線電氣裝置的電池組，而且尤其涉及 一種電池狀態(tài)監(jiān)測電路，以監(jiān)測電池組的工作狀況。
背景技術(shù)：
各種無線電氣裝置都可以由電池組來供電。這樣的無線電氣 裝置的實例包括但不限于，膝上型計算機(jī)、蜂窩式電話、個人數(shù) 字助理以及例如鉆之類的電動工具。這種電池組可以包4舌多個電 池單元和電源開關(guān)，以允許電池單元提供電流(放電操作模式) 或者被充電(充電操作模式)。電池組還可以包括由電池單元供電 的電池監(jiān)測電路，以執(zhí)行多個任務(wù)，以此維持電池單元安全的和 所期望的使用。已經(jīng)開發(fā)出了大量這樣的電池狀態(tài)監(jiān)測電路，來 提供不同的電源管理拓樸。
在不同時間段，電池組可以處于備用狀態(tài)。在備用狀態(tài)期間， 電池單元既不提供電流給負(fù)載，也不連接到充電電源。在此備用 狀態(tài)期間，電池監(jiān)測電路也可以處于低功率狀態(tài)。為了檢測備用 狀態(tài)的結(jié)束，常^見監(jiān)測電路利用內(nèi)部元件以及與電池單元串聯(lián)的 檢測電阻器。這些元件可以包括用于放大跨過電流檢測電阻器的 電壓降的差動讀出放大器，接收差動讀出放大器的輸出的電壓譯 碼器，以及一個比較器，該比較器接收電壓譯碼器的輸出并將其 與 一 個閾值電平進(jìn)行比較，以便確定備用狀態(tài)的結(jié)束。
在此常身見方法中，以及在許多其它相似的方法中，電池狀態(tài) 監(jiān)測電路的相應(yīng)元件(例如，讀出放大器、電壓譯碼器和比較器，
以及相關(guān)的偏壓和基準(zhǔn)電路)在備用狀態(tài)中消耗了過多的功率， 其對電池組的性能產(chǎn)生了負(fù)面影響。例如，當(dāng)備用狀態(tài)延伸至一 個長的時間周期的時候，例如幾百個小時，電池狀態(tài)監(jiān)測電路的 自身功率消耗會引起顯著的電池放電。另外，在此常規(guī)方法中，
電池組的i丈電電源開關(guān)的導(dǎo)通電阻 <呆^爭完全導(dǎo)通；]犬態(tài)，不{侖電池 組是否處于備用狀態(tài)，該導(dǎo)通狀態(tài)都具有相同的導(dǎo)通電阻。
電池監(jiān)測電3各。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種電池組。該電池組可以 包4舌至少一個電池單元、開關(guān)和電池狀態(tài)監(jiān)測電^各。該電池狀 態(tài)監(jiān)測電路可以被配置成當(dāng)開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)且電池組處于備 用狀態(tài)時，控制開關(guān)的導(dǎo)通電阻為第一導(dǎo)通電阻；當(dāng)開關(guān)處于導(dǎo) 通狀態(tài)且電池組不處于備用狀態(tài)時，控制該導(dǎo)通電阻為第二導(dǎo)通 電阻，其中第一導(dǎo)通電阻大于第二導(dǎo)通電阻。
本發(fā)明所述的電池組，所述第一導(dǎo)通電阻大于約l歐姆且所述 第二導(dǎo)通電阻小于約3毫歐。
本發(fā)明所述的電池組，還將所述電池狀態(tài)監(jiān)測電^^配置成， 當(dāng)經(jīng)過所述開關(guān)的電流導(dǎo)致跨過所述開關(guān)兩端的電壓降大于或者 等于 一 個閾值電平時，檢測到所述備用狀態(tài)的結(jié)束。
本發(fā)明所述的電池組，所述開關(guān)包括金屬氧化物半導(dǎo)體場效 應(yīng)晶體管(MOSFET)。
本發(fā)明所述的電池組，所述電池狀態(tài)監(jiān)測電路包括 一觸發(fā) 施密特電路，其具有一耦合到所述MOSFET的漏極的輸入； 一觸 發(fā)器，其具有一耦合到所述觸發(fā)施密特電路的輸出的輸入；第一 開關(guān)，其由所述觸發(fā)器的第一輸出控制；第二開關(guān)，其由所述觸
發(fā)器的第二輸出控制，當(dāng)所述電池組處于所述備用狀態(tài)時，所述 觸發(fā)器驅(qū)動所述第 一開關(guān)截止并驅(qū)動所述第二開關(guān)導(dǎo)通，處于所 述導(dǎo)通位置的所述第二開關(guān)啟動所述電池狀態(tài)監(jiān)測電路，以控制 所述開關(guān)的所述導(dǎo)通電阻為所述第 一 導(dǎo)通電阻。
本發(fā)明所述的電池組，所述觸發(fā)施密特電路被配置成檢測一 個跨過所述開關(guān)兩端的電壓降，該電壓降是由流過具有所述第一 導(dǎo)通電阻的所述開關(guān)的電流引起的，所述觸發(fā)器響應(yīng)于所述檢測 結(jié)果，由所述觸發(fā)施密特電路驅(qū)動所述第一開關(guān)導(dǎo)通，并驅(qū)動所 述第二開關(guān)截止，處于所述導(dǎo)通位置的所述第一開關(guān)啟動所述電 池狀態(tài)監(jiān)測電路，以控制所述開關(guān)的所述導(dǎo)通電阻為所述第二導(dǎo) 通電阻。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供有一種無線電氣裝置。該無線 電氣裝置可以包括負(fù)載以及向負(fù)載提供電力的電池組。該電池 組可以包括至少 一個電池單元、開關(guān)和電池狀態(tài)監(jiān)測電路。該電
池狀態(tài)監(jiān)測電路可以被配置成當(dāng)開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)且電池組處 于備用狀態(tài)時，控制開關(guān)的導(dǎo)通電阻為第一導(dǎo)通電阻；當(dāng)開關(guān)處 于導(dǎo)通狀態(tài)且電池組不處于備用狀態(tài)時，控制該導(dǎo)通電阻為第二 導(dǎo)通電阻，其中第一導(dǎo)通電阻大于第二導(dǎo)通電阻。
本發(fā)明所述的無線電氣裝置，所述第 一導(dǎo)通電阻大于約l歐姆 且所述第二導(dǎo)通電阻小于約3毫歐。
本發(fā)明所述的無線電氣裝置，還將所述電池狀態(tài)監(jiān)測電路配 置成，當(dāng)經(jīng)過所述開關(guān)的電流導(dǎo)致跨過所述開關(guān)兩端的電壓降大 于或者等于 一 個閾值電平時，檢測到所述備用狀態(tài)的結(jié)束。
本發(fā)明所述的無線電氣裝置，所述開關(guān)包括金屬氧化物半導(dǎo) 體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)。
本發(fā)明所述的無線電氣裝置，所述電池狀態(tài)監(jiān)測電路包括 一觸發(fā)施密特電路，其具有 一耦合到所述MOSFET的漏極的輸入；
一觸發(fā)器，其具有一耦合到所述觸發(fā)施密特電路的輸出的輸入；
第一開關(guān)，其由所述觸發(fā)器的第一輸出控制；第二開關(guān)，其由所
述觸發(fā)器的第二輸出控制，當(dāng)所述電池組處于所述備用狀態(tài)時， 所述觸發(fā)器驅(qū)動所述第一開關(guān)截止并驅(qū)動所述第二開關(guān)導(dǎo)通，處 于所述導(dǎo)通位置的所述第二開關(guān)啟動所述電池狀態(tài)監(jiān)測電路，以 控制所述開關(guān)的所述導(dǎo)通電阻為所述第 一導(dǎo)通電阻。
本發(fā)明所述的無線電氣裝置，所述觸發(fā)施密特電路被配置成 檢測一個跨過所述開關(guān)兩端的電壓降，該電壓降是由流過具有所 述第 一 導(dǎo)通電阻的所述開關(guān)的電流引起的，所述觸發(fā)器響應(yīng)于所 述檢測結(jié)果，由所述觸發(fā)施密特電路驅(qū)動所述第一開關(guān)導(dǎo)通，并 驅(qū)動所述第二開關(guān)截止，處于所述導(dǎo)通位置的所述第一開關(guān)啟動 所述電池狀態(tài)監(jiān)測電^^,以控制所述開關(guān)的所述導(dǎo)通電阻為所述 第二導(dǎo)通電阻。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供有一種方法。該方法可以包括 當(dāng)電池組的開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)且電池組處于備用狀態(tài)時，驅(qū)動該 開關(guān)的導(dǎo)通電阻為第一導(dǎo)通電阻；當(dāng)該開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)且電池 組不處于備用狀態(tài)時，驅(qū)動該開關(guān)的導(dǎo)通電阻為第二導(dǎo)通電阻， 第一導(dǎo)通電阻大于第二導(dǎo)通電阻。
本發(fā)明所述的方法，所述第 一 導(dǎo)通電阻大于約1歐姆且所述第 二導(dǎo)通電阻小于約3毫歐。
本發(fā)明所述的方法，所述開關(guān)包括一MOSFET,以及所述方 法還包括通過檢測由于流經(jīng)所述MOSFET的電流所導(dǎo)致的跨過所 述MOSFET的電壓降，來檢測所述備用狀態(tài)的結(jié)束。
本發(fā)明所述的方法，所述MOSFET包括放電MOSFET,將該 放電MOSFET配置成啟動所述電池組以提供放電電流給負(fù)載，所 述跨過所述MOSFET的所述電壓降表示所述放電電流。
才艮據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供有另一種電池組。該電池組可
以包括至少一個電池單元、開關(guān)和電池狀態(tài)監(jiān)測電路。該電池狀 態(tài)監(jiān)測電路可以被配置成監(jiān)測從至少 一 個電池單元供給負(fù)載的電 源電壓，并且可以#皮配置成響應(yīng)于對所監(jiān)測的電源電壓的3夭遷的 檢測，來^T測電池組的備用狀態(tài)的結(jié)束。
本發(fā)明所述的電池組，所述躍遷包括所述被監(jiān)測的電源電壓 的正電壓躍遷或負(fù)電壓躍遷。
本發(fā)明所述的電池組，所述電池狀態(tài)監(jiān)測電路包括第一比 較器，將其配置成檢測所述正電壓躍遷并提供第一輸出信號；第 二比較器，將其配置成檢測所述負(fù)電壓躍遷并提供第二輸出信號； 以及輸出判定電路，將其配置成接受所述第 一 輸出信號和所述第 二輸出信號，并提供輸出信號，如果所述第一輸出信號表示所述 正電壓躍遷，或者所述第二輸出信號表示所述負(fù)電壓躍遷，則所 述輸出信號表示所述電池組的所述備用狀態(tài)的所述結(jié)束。
本發(fā)明所述的電池組，所述輸出判定電路包括一 或門和 一 觸 發(fā)器，所述或門被配置成接收所述第一輸出信號和所述第二輸出 信號，所述觸發(fā)器被配置成如果所述第 一輸出信號表示所述正電 壓躍遷，或者所述第二輸出信號表示所述負(fù)電壓躍遷，則所述觸 發(fā)器從所述或門接收輸出信號，并提供表示所述電池組的所述備 用狀態(tài)的所述結(jié)束的所述輸出信號。


所要求的主題的實施例的特征和優(yōu)點，將會隨著下列詳細(xì)描 述的進(jìn)行以及參考附圖的基礎(chǔ)上而變得清楚，其中相同的附圖標(biāo) 記表示相同的部分，并且在其中
圖l是具有含電池狀態(tài)監(jiān)測電路的電池組的無線電氣裝置的 示圖2是更詳細(xì)地描述的圖1的電池組和電池狀態(tài)監(jiān)測電路的示
圖3是根據(jù)實施例的操作流程圖；以及
圖4是圖1的電池組和電池狀態(tài)監(jiān)測電^各的另 一 實施例的示圖。
具體實施例方式
雖然下列詳細(xì)描述參考示例性實施例來進(jìn)行，但是，其許多 選擇、變形和變化對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是明顯的。因此，意欲 將所要求的主題解釋得更寬。
圖l示出了 一種具有電池組102的無線電氣裝置100,該電池 組102可以在電池供電模式期間向負(fù)載104提供電力。負(fù)載104可 以表示裝置10 0的整個負(fù)載，其可以耦合到電池組10 2的V P A C K+ 端子118和VPACK-端子116。無線電氣裝置100可以包括但不限 于膝上型計算機(jī)、蜂窩式電話、個人數(shù)字助理以及例如鉆、圓 鋸、撒砂器等電動工具。在一個實施例中，當(dāng)無線電氣裝置是電 動工具時，負(fù)載104可以是電動工具自身。除了在電池供電模式中 向負(fù)載104提供電力之外，電池組102也可以由DC電源(未示出) 再充電，該DC電源例如是ACDC適配器，其也可以同時向負(fù)載104 提供電力。在其它例子中，電池組102可以輕易地從無線電氣裝置 IOO中移除，并耦合到用于充電的外部電池充電器。
電池組102可以包括一個或多個電池單元106,與電池單元 106串聯(lián)的開關(guān)110,例如放電開關(guān)或者充電開關(guān)，以及根據(jù)此處 的實施例的電池狀態(tài)監(jiān)測電路10 8 。當(dāng)在此處的任 一 實施例中^f吏用 時，"電路"可以單獨或以任意的組合方式包括例如，硬連線的 電路、可編程電路、狀態(tài)機(jī)電路、和/或存儲由可編程電路執(zhí)行的 指令的固件。電池單元106可以是任一種化學(xué)電池，例如鋰電池。 開關(guān)110可以是放電開關(guān)，其閉合以提供從電池單元106到負(fù)栽
104的放電路徑；或者是充電開關(guān)，其閉合以才是供乂人充電電源到電 池單元106的充電^^徑。開關(guān)110可以是晶體管，例如場效應(yīng)晶體 管(FET)。
通常，電池狀態(tài)監(jiān)測電路108可以檢測每個電池單元106的電 壓，以及供給電池單元106和來自電池單元106的充電/放電電流。 電池狀態(tài)監(jiān)測電路10 8也可以將關(guān)于上述測量結(jié)果的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和 發(fā)送給相關(guān)聯(lián)的無線電氣裝置IOO的電源管理控制器124。電池狀 態(tài)監(jiān)測電路108也可以接收并執(zhí)行來自電源管理控制器124的指 令。電池狀態(tài)監(jiān)測電路10 8也可以按電源管理控制器12 4的指示驅(qū) 動開關(guān)110和電池組102的其它開關(guān)(未示出)。在合適的時候，當(dāng) 電源管理控制器12 4未能發(fā)出任何控制指令時，電池狀態(tài)監(jiān)測電路 108也可以不管來自電源管理控制器124的指令，而提供默認(rèn)狀態(tài) 給電池組102的開關(guān)。
在某些時間上，電池組102會處于"備用狀態(tài)"。如在這里所 使用的，"備用狀態(tài)"意味著電池組既不提供放電電流給負(fù)載104， 也不從充電電源接收充電電流。在這樣的備用狀態(tài)中，從電池單 元106流出(放電)或者流入電池單元106 (充電)的電流都是可 以忽略的。在這樣的備用狀態(tài)中，電池狀態(tài)監(jiān)測電路108可以進(jìn)入 休眠模式，以保存從電池單元106流出的電力，并且不提供任何信 號給電源管理控制器124。
然而，電池狀態(tài)監(jiān)測電路10 8可以被配置成檢測備用狀態(tài)的結(jié) 束，并恢復(fù)其正常運行。備用狀態(tài)的結(jié)束可以發(fā)生在放電電流流 出以供給耦合到電池組102的負(fù)載104時，或者在充電電流從充電 器流向電池單元106時。該以信號告知備用狀態(tài)結(jié)束的電流在此可 以被稱為喚醒電流，以觸發(fā)電池狀態(tài)監(jiān)測電^各108的"喚醒"狀態(tài)。
為了 ^r測該喚醒電流，電池狀態(tài)監(jiān)測電108可以控制開關(guān) IIO的導(dǎo)通電PL,—該電祖可以-當(dāng)O—個可變電阻器。當(dāng)在備用狀態(tài)
時，電池狀態(tài)監(jiān)測電路108可以驅(qū)動開關(guān)110的導(dǎo)通電阻為第 一導(dǎo) 通電阻。當(dāng)開關(guān)110導(dǎo)通且不處于備用狀態(tài)時，電池狀態(tài)監(jiān)測電路 108可以驅(qū)動該開關(guān)的導(dǎo)通電阻為笫二導(dǎo)通電阻，其中第 一導(dǎo)通電 阻大于第二導(dǎo)通電阻。在一個實例中，第一導(dǎo)通電阻可以大于約l
歐姆，而第二導(dǎo)通電阻可以小于約3毫歐。第二導(dǎo)通電阻對第一導(dǎo) 通電阻的比例可以為l: 100,或者更低。這樣，當(dāng)喚醒電流開始 流經(jīng)開關(guān)110時，開關(guān)110的增加的導(dǎo)通電阻可以引起 一 個電壓降， 該電壓降能#L電池狀態(tài)監(jiān)測電路10 8 測到。如果跨過該開關(guān)兩端 的電壓降大于或者等于 一 個閾值電平，則電池狀態(tài)監(jiān)測電路108 可以檢測到備用狀態(tài)的結(jié)束。接下來，電池狀態(tài)監(jiān)測電路108可以 減小該開關(guān)的導(dǎo)通電阻到第二導(dǎo)通電阻，并且恢復(fù)其正常運行， 直至下一個備用狀態(tài)。
圖2更詳細(xì)地示出了圖1的電池組102的電池狀態(tài)監(jiān)測電聘^ 108。電池狀態(tài)監(jiān)測電路108可以包括放電驅(qū)動器202、第一開關(guān) SW1、第二開關(guān)SW2、觸發(fā)器(flip flop) 204以及觸發(fā)施密特電 路(Schmitt circuit) 206。圖1的開關(guān)IIO可以是放電開關(guān)，其閉 合以提供放電電流給負(fù)載104a，并且該放電開關(guān)使用晶體管來實 現(xiàn)，例如金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET) Ql。 MOSFET Ql的控制端即柵極可以從電池狀態(tài)監(jiān)測電路108接收 控制信號，以控制其導(dǎo)電狀態(tài)。M0SFETQ1的源極可以耦合到電 池單元106，而其漏極可以耦合到電池組102的VPACK-端子116。
觸發(fā)施密特電路206可以具有一個耦合到MOSFET Ql的漏 極的輸入，而觸發(fā)器204可以具有一個耦合到觸發(fā)施密特電路206 的輸出的輸入。第一開關(guān)SW1可以由觸發(fā)器204的"QN"輸出來 控制，而第二開關(guān)SW2可以由觸發(fā)器的"Q，，輸出來控制，以使第 一開關(guān)SW1和第二開關(guān)SW2可以交替地導(dǎo)通和截止。在進(jìn)入備用 狀態(tài)之前，可以由電源管理控制器124提供-"NORMAL"-或 "WK—ON—I"信號給觸發(fā)器204。
通常，MOSFETQl可以當(dāng)作可變電阻器，其受到電池狀態(tài)監(jiān) 測電路108的控制。當(dāng)處于備用狀態(tài)時，與當(dāng)MOSFET Ql以開關(guān) 模式狀態(tài)完全導(dǎo)通時的導(dǎo)通電阻相比，電池狀態(tài)監(jiān)測電路10 8可以 以線性模式操作MOSFET Ql，并增加MOSFET Ql的導(dǎo)通電阻。 因此，當(dāng)喚醒電流(例如，在此實例中的放電電流)開始流經(jīng) MOSFET Q1時，處于備用狀態(tài)的MOSFET Q1的增加的導(dǎo)通電阻 會引起一個電壓降，該電壓降能被電池狀態(tài)監(jiān)測電路108檢測到。
而在該備用狀態(tài)結(jié)束時減小MOSFET Ql的導(dǎo)通電阻，并恢復(fù)其正 常運行直至下一個備用狀態(tài)。
操作中，由觸發(fā)器204提供的輸出信號可以分別經(jīng)由其輸出 "QN"和"Q"端子，來控制第一開關(guān)SW1和第二開關(guān)SW2的狀 態(tài)。觸發(fā)施密特電路206可以接受表示跨過MOSFET Ql的電壓降 的模擬信號，并可以提供輸出數(shù)字信號給觸發(fā)器204的輸入。當(dāng)電 池組102處于備用狀態(tài)時，來自觸發(fā)器204的輸出信號可以驅(qū)動第 一開關(guān)SW1截止，并驅(qū)動第二開關(guān)SW2導(dǎo)通。因此，對M0SFETQ1 的柵極可以提供"低導(dǎo)通"供電。由"低導(dǎo)通"供電提供的柵極到源極 電壓可以僅僅稍微高出MOSFET Ql的閾值電平(Vt)，以使一旦喚醒電 流從電池單元106流出或者流入電池單元106 ，則MOSFET Ql運行 在線性區(qū)域，并且晶體管Q1的導(dǎo)通電阻足夠明顯(例如，在一個實施例 中在歐姆范圍內(nèi))以4是供可測量的電壓降。
當(dāng)喚醒電流流過時，觸發(fā)施密特電路206和觸發(fā)器204可以檢 測由于跨過MOSFETQl的源-漏極電壓降導(dǎo)致的備用狀態(tài)結(jié)束。接下 來，觸發(fā)器204可以從其"QN，，和"Q"輸出端提供輸出信號以 驅(qū)動第一開關(guān)SW1導(dǎo)通，驅(qū)動第二開關(guān)SW2截止。當(dāng)放電時，放 電驅(qū)動器202則會提供電壓控制信號給MOSFET Ql的楙極r ^C4E動
MOSFET Ql完全導(dǎo)通。即，MOSFET Ql的有效柵極到源極的電壓降 (Vgs)可以顯著地大于其閾值電壓，即Vgs》〉Vt。因而，當(dāng)MOSFETQl 處于完全導(dǎo)通時，MOSFET Ql的漏極到源極的導(dǎo)通電阻非常小(例如， 在一個實施例中在毫歐范圍內(nèi))。
有利地，當(dāng)電池組102處于備用狀態(tài)時，電池狀態(tài)監(jiān)測電路108的 邏輯電路204、 206可以以高速執(zhí)行，并且?guī)缀鯖]有電流損耗。高速時間 可以由邏輯門延遲時間加上驅(qū)動器的上升時間來確定。由于該電路是數(shù)字 的，所以其不會給數(shù)字電路增加任何額外的電流損耗。在備用狀態(tài)中， 使用檢測電阻器的、具有讀出放大器、電壓晶體管和比較器以及 相關(guān)的偏壓和基準(zhǔn)電路的常規(guī)電池狀態(tài)監(jiān)測電路的電流損耗可以 是大約幾毫安，而圖2的實施例的電流損耗可以僅僅是大約數(shù)百微
以相較于常規(guī)電池狀態(tài)監(jiān)測電路有了顯著地減小。
圖3是根據(jù)實施例的操作300的流程圖。操作302可以包括， 當(dāng)開關(guān)導(dǎo)通并且電池組處于備用狀態(tài)時，驅(qū)動電池組的開關(guān)的導(dǎo) 通電阻為第一導(dǎo)通電阻。操作304可以包括，當(dāng)開關(guān)導(dǎo)通并且電池 組不處于備用狀態(tài)時，驅(qū)動該開關(guān)的導(dǎo)通電阻為第二導(dǎo)通電阻， 第一導(dǎo)通電阻大于第二導(dǎo)通電阻。
有利地，當(dāng)電池組102不處于備用狀態(tài)時，根據(jù)實施例的電池狀態(tài)監(jiān) 測電路108可以以高速執(zhí)4亍并且?guī)缀鯖]有電流損耗。因此，即使備用 狀態(tài)延續(xù)長的時間周期，例如數(shù)百小時，也不會發(fā)生顯著的電池放電。
圖4示出了另一實施例，其中，電池組402的備用狀態(tài)的結(jié)束可以由 電池狀態(tài)監(jiān)測電路408檢測到，該監(jiān)測電路監(jiān)測在電源干線上的電 壓變化。如果電池單元406提供放電電流給感應(yīng)性負(fù)載，例如電池 供電式電動工具的馬達(dá)，將會在電源干線上出現(xiàn)電壓變化，且電 池狀態(tài)監(jiān)測電路408可以檢測所監(jiān)測的電源電壓412的躍遷，并因 而檢測電池組402的備用狀態(tài)的結(jié)束。相應(yīng)地，電池狀態(tài)監(jiān)測電路 408可以從^木眠才莫式中喚醒。
電池狀態(tài)監(jiān)測電路408可以包括第一比較器402、第二比較器 404和輸出判定電路420。第 一 比較器402和第二比較器404可以是 具有內(nèi)置偏移和遲滯的低功耗比較器。第 一比較器402可以被配置 成4全測所監(jiān)測的電源電壓412的正電壓躍遷，而第二比較器404可 以被配置成檢測所監(jiān)測的電源電壓412的負(fù)電壓躍遷。每個比較器 402和404都可以將所監(jiān)測的電源電壓412與在端子414上提供的 Vccd濾波DC電壓電平作比較?？梢詫ccd濾波DC電壓電平提供 給第 一 比較器402和第二比較器404的反向輸入端。
第 一比較器402可以被配置成檢測電源電壓412的正電壓躍 遷，并提供第一輸出信號。第二比較器404可以被配置成檢測電源 電壓412的負(fù)電壓躍遷，并提供第二輸出信號。輸出判定電路420 可以從第一比較器402接受第一輸出信號，從第二比較器404接受 第二輸出信號，并在端子422提供輸出信號。如果來自第一比較器 402的第一輸出信號表示正電壓躍遷，或者來自第二比較器404的 第二輸出信號表示負(fù)電壓躍遷，則在端子422提供的輸出信號可以 表示電池組402的備用狀態(tài)的結(jié)束。
輸出判定電路420可以包括或門406和觸發(fā)器410 。或門可以 被配置成從第一比較器402接收第一輸出信號，以及從第二比較器 404接收第二輸出信號。如果第一輸出信號表示正電壓躍遷，或者 第二輸出信號表示負(fù)電壓躍遷，則將觸發(fā)器410配置成在其"C" 端子接收或門的輸出信號，并在其"Q"端子提供表示電池組的備 用狀態(tài)結(jié)束的輸出信號。
因而，在操作中，當(dāng)電池單元提供放電電流給感應(yīng)性負(fù)載， 以信號通知電池組4 0 2的備用狀態(tài)的結(jié)束時，電池狀態(tài)監(jiān)測電路 4 0 8可以纟皮配置成4企測所監(jiān)測的電源電壓412的正的或負(fù)的i 天遷。 如果沒有由電池狀態(tài)監(jiān)測電路408檢測到電壓躍遷，則這表示電池
組處于備用狀態(tài)，并且因此電池狀態(tài)監(jiān)測電路408可以保持處于休 眠模式中。
在文中所使用的術(shù)語和措辭是用作描述性的術(shù)語，而非限制 性的，并且不企圖使用上述術(shù)語和措辭排除任何所顯示和所描述 的特征(或在其中的部分)的等同物，可以認(rèn)識到各種變形在權(quán) 利要求的范圍內(nèi)都是可以的。其他變形、變化和替換也是可以的。
權(quán)利要求
1.一種電池組，其特征在于，該電池組包括至少一個電池單元；以及電池狀態(tài)監(jiān)測電路，將該電池狀態(tài)監(jiān)測電路配置成監(jiān)測從所述至少一個電池單元供給負(fù)載的電源電壓，并且將該電池狀態(tài)監(jiān)測電路配置成響應(yīng)于對所述被監(jiān)測的電源電壓的躍遷的檢測，來檢測所述電池組的備用狀態(tài)的結(jié)束。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電池組，其特征在于，所述躍遷包 括所述被監(jiān)測的電源電壓的正電壓躍遷或負(fù)電壓躍遷。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其特征在于，所述電池狀 態(tài)監(jiān)測電路包括第 一 比較器，將其配置成檢測所述正電壓躍遷并提供第 一 輸 出信號；第二比較器，將其配置成檢測所述負(fù)電壓躍遷并提供第二輸 出信號；以及輸出判定電路，將其配置成接受所述第一輸出信號和所述第 二輸出信號，并提供輸出信號，如果所述第一輸出信號表示所述 正電壓躍遷，或者所述第二輸出信號表示所述負(fù)電壓躍遷，則所 述輸出信號表示所述電池組的所述備用狀態(tài)的所述結(jié)束。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池組，其特征在于，所述輸出判 定電路包括一或門和一觸發(fā)器，所述或門被配置成接收所述第一 輸出信號和所述第二輸出信號，所述觸發(fā)器被配置成如果所述第 一輸出信號表示所述正電壓躍遷，或者所述第二輸出信號表示所 述負(fù)電壓躍遷，則所述觸發(fā)器從所述或門接收輸出信號，并提供 表示所述電池組的所述備用狀態(tài)的所述結(jié)束的所述輸出信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在電池組的備用狀態(tài)期間具有低功耗的電池狀態(tài)監(jiān)測電路。該電池組包括至少一個電池單元、開關(guān)和電池狀態(tài)監(jiān)測電路。該電池狀態(tài)監(jiān)測電路可以被配置成當(dāng)開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)且電池組處于備用狀態(tài)時，控制開關(guān)的導(dǎo)通電阻為第一導(dǎo)通電阻；當(dāng)開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)且電池組不處于備用狀態(tài)時，控制導(dǎo)通電阻為第二導(dǎo)通電阻，其中第一導(dǎo)通電阻大于第二導(dǎo)通電阻。還提供根據(jù)實施例的無線電氣裝置和方法。
文檔編號H02J7/00GK101183795SQ20071018718
公開日2008年5月21日 申請日期2006年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月7日
發(fā)明者康斯坦丁·布克, 瑪利安·尼古拉 申請人:美國凹凸微系有限公司