可再充电电池组的功率管理电路制造技术

本发明专利技术的实施方式涉及可再充电电池组的功率管理电路。具体地，公开了一种系统，包括感测模块和切换模块。感测模块配置用于感测可再充电电池组中串联连接的第一单元和第二单元的输出电压。切换模块配置用于在输出电压的差大于或等于第一阈值时，以切换频率将电容交替跨接第一单元和第二单元。切换模块进一步配置用于在该差小于或等于第二阈值时停止交替地连接该电容，其中第一阈值大于第二阈值。

【技术实现步骤摘要】
可再充电电池组的功率管理电路 本申请是2011年I月5日递交的第201110006450.8号专利技术专利申请的分案申请。_2] 相关申请交叉引用本申请要求2010年I月6日提交的美国临时申请号61/292，740的权益。在此通过引用并入上述申请的全部内容。
本公开涉及可再充电电池，并且更具体地，涉及用于可再充电电池组的功率管理电路。
技术介绍
在此提供的背景描述是为了一般性地给出本公开的上下文。限于在此
技术介绍
部分中描述的程度的所提到名字的专利技术人的工作，以及说明书中无法被另外证明为是在申请时的现有技术的方面，既不明确也不隐含地被承认为是相对于本公开的现有技术。 可再充电电池在很多应用中使用。应用的范围可以从便携式电子设备到工业设备。例如，便携式电子设备可以包括蜂窝电话、照相机、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机以及笔记本计算机。工业设备可以包括叉车、混合型电动车、医疗设备和不间断电源。 可再充电电池通常包括利用不同化学技术以及生成不同输出电压的单元(Cell)。例如，镍镉(NiCd)和镍金属氢化物(NiMH)单元生成1.2伏特(1.2 V)的输出电压。锂离子单元生成从3.6 V到3.9 V范围内的输出电压。 很多应用使用大于由单个单元生成的输出电压的电压。由此，可以使用多个单元的电池组来生成大于单个单元所生成电压的输出电压。例如，包括两个单元的电池组可以生成可驱动某些便携式电子设备的输出电压。包括数百个单元的电池组可以生成可驱动某些电动车的输出电压。
技术实现思路
一种系统，包括感测模块和切换模块。感测模块配置用于感测可再充电电池组中串联连接的第一单元和第二单元的输出电压。切换模块配置用于在输出电压的差大于或等于第一阈值时，以切换频率将电容交替跨接第一单元和第二单元。切换模块进一步配置用于在该差小于或等于第二阈值时停止交替地连接该电容，其中第一阈值大于第二阈值。 在其他特征中，该系统还包括第一单元和第二单元以及电容，用以在电容以切换频率而跨接第一单元和第二单元时，在第一单元和第二单元之间转移电荷。 在另一特征中，集成电路(IC)包括系统。 在另一特征中，集成电路(IC)包括系统，并且还包括电容。 在另一特征中，通过交替连接电容，在第一单元与第二单元之间实现电荷转移，以防止过度充电或过度放电。 在又一些其他特征中，一种系统，包括串联连接在可再充电电池组中的N个单元，其中N是大于I的整数；以及N-1个单元平衡模块，用于平衡N个单元的输出电压。N-1个单元平衡模块的每一个对N个单元中的相邻单元的输出电压进行平衡。N-1个单元平衡模块的每一个包括感测模块和切换模块。感测模块配置用于感测N个单元中的相邻单元的输出电压。切换模块配置用于在N个单元中的相邻单元的输出电压的差大于或等于第一阈值时，以切换频率将电容交替跨接N个单元中的相邻单元的第一单元与N个单元中的相邻单元的第二单元。切换模块进一步配置用于在该差小于或等于第二阈值时停止交替连接电容，其中第一阈值大于第二阈值。 在另一特征中，N-1个单元平衡模块的每一个还包括电容，用于在电容以切换频率交替跨接N个单元中的相邻单元时，在N个单元的相邻单元之间传送电荷。 在另一特征中，N-1个单元平衡模块的每一个由集成电路(IC)实现。 在另一特征中，N-1个单元平衡模块的每一个由集成电路(IC)实现。 在另一特征中，通过交替连接电容，在N个单元的相邻单元的第一单元与第二单元之间实现电荷转移，以防止过度充电或过度放电。 在又一些其他特征中，一种系统，包括:串联连接在可再充电电池组中的N个单元，其中N是大于I的整数；以及N-1个单元平衡模块，用于平衡N个单元的输出电压。N-1个单元平衡模块的每一个对N个单元的相邻单元的输出电压进行平衡。N-1个单元平衡模块的每一个包括通信模块和切换模块。通信模块配置用于经由通信链路将N个单元中的相邻单元的输出电压向N-1个单元平衡模块的其他模块传送。切换模块配置用于在N个单元中的两个单元的输出电压的差大于或等于预定阈值时，以切换频率将电容交替跨接N个单元中的相邻单元的第一单元和N个单元中的相邻单元的第二单元。 在另一特征中，N-1个单元平衡模块的每一个还包括感测模块，用于感测N个单元中的相邻单元的输出电压。 在另一特征中，N-1个单元平衡模块的每一个还包括电容，用于在所述电容以交替频率交替跨接N个单元中的相邻单元时，在N个单元的相邻单元之间转移电荷。 在其他特征中，该系统还包括组控制模块，配置用于经由通信链路与N-1个单元平衡模块之一通信。组控制模块经由通信链路接收N个单元的输出电压。组控制模块基于N个单元的输出电压来控制可再充电电池组与充电系统的耦合。 在另一特征中，组控制模块基于N个单元的输出电压来控制可再充电电池组与负载的耦合。 在另一特征中，通过交替连接电容，在N个单元的相邻单元的第一单元与第二单元之间实现了电荷转移，以防止过度充电或过度放电。 根据详细描述、权利要求和附图，本公开的适用性的其他领域将变得显而易见。详细描述和特定示例仅仅意在描述目的，而非意在限制本公开的范围。 【附图说明】 通过详细描述和附图，将更加完整地理解本公开，在附图中: 图1A是用于对电池组的两个相邻单元进行充电/放电的系统的功能框图； 图1B绘出了单元平衡模块的示例性实现； 图2A是包括电容器的单元平衡模块集成电路(IC)的功能框图； 图2B是不具有电容器的单元平衡模块IC的功能框图； 图3A-图3C是用于对电池组的四个单元进行充电/放电的系统的功能框图； 图3D和图3E是分别用于对电池组的3个和5个单元进行充电/放电的系统的功能框图； 图4A是包括通信模块和电容器的单元平衡模块IC的功能框图； 图4B是不具有电容器但包括通信模块的单元平衡模块IC的功能模块； 图5A-图5B是用于对电池组的多个单元进行充电和放电的系统的功能框图； 图6A-图6B是用于对电池组进行连接/断开的系统的功能框图； 图7是用于使用滞后对电池组的单元进行充电/放电的流程图； 图8是用于对电池组的单元进行充电/放电的方法的流程图；以及 图9是使用电感元件对电池组的两个相邻单元进行充电/放电的系统的功能框图。 【具体实施方式】 下面的描述在本质上仅仅是示例性的，并且并非意在限制公开、其应用或者使用。出于清晰目的，在附图中将使用相同的参考标号来标识类似的元素。如在此使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应当理解为使用非排他性逻辑或(OR)的逻辑(A或B或C)。应当理解，在不改变本公开的原理的情况下，方法中的步骤可以按照不同的顺序执行。 如在此使用的，术语“模块”可以表示以下项、作为以下项的部分、或者包括以下项:专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或者多个软件或者固件程序的处理器(共享、专用或者群组)和/或存储器(共享、专用或者群组)、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他适合的组件。 电池的单元具有存储预定电荷量的容量。容量可以称为单元的额定容量。单元中任意时刻剩余的电荷量可以按照单元的电荷状态来表示。当单元被充电到其最大容量(例如，额定容量)时，该单元处于完本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：感测模块，配置用于感测可再充电电池组中串联连接的第一单元和第二单元的输出电压；切换模块，配置用于：当所述输出电压的差大于或等于第一阈值时，以切换频率将电容交替跨接所述第一单元和所述第二单元，以及当所述差小于或等于第二阈值时停止交替连接所述电容，其中所述第一阈值大于所述第二阈值，其中所述第一单元和所述第二单元是相邻的。

【技术特征摘要】
2010.01.06 US 61/292,7401.一种系统，包括: 感测模块，配置用于感测可再充电电池组中串联连接的第一单元和第二单元的输出电压； 切换模块，配置用于: 当所述输出电压的差大于或等于第一阈值时，以切换频率将电容交替跨接所述第一单元和所述第二单元，以及 当所述差小于或等于第二阈值时停止交替连接所述电容，其中所述第一阈值大于所述第二阈值， 其中所述第一单元和所述第二单元是相邻的。2.如权利要求1所述的系统，还包括: 所述第一单元和所述第二单元；以及 所述电容，用以在所述电容以所述切换频率交替跨接所述第一单元和所述第二单元时，在所述第一单元和所述第二单元之间转移电荷。3.一种集成电路1C，包括如权利要求1所述的系统。4.一种集成电路1C，包括如权利要求1所述的系统，并且还包括所述电容。5.如权利要求1所述的系统，其中通过交替连接所述电容，在所述第一单元与所述第二单元之间实现电荷转移，以防止过度充电或过度放电。6.一种系统,包括: 串联连接在可再充电电池组中的N个单元，其中N是大于I的整数；以及N-1个单元平衡模块，配置用于平衡所述N个单...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·苏塔德雅，
申请(专利权)人：马维尔国际贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：巴巴多斯;BB