具有保护预警功能的电池及具有该电池的电子设备制造技术

本发明专利技术提供了一种具有保护预警功能的电池，包括电池管理单元，用于在所述电池放电时监测其容量，所述电池还包括：阈值单元，用于输出电池容量的阈值；比较器，其两个输入端分别连接到所述电池管理单元和所述阈值单元，配置为当所述电池的容量低于所述电池容量的阈值时，输出端的电平翻转；寄存器，所述寄存器具有多个比特，其中的一个比特被配置为，当所述比较器的输出端的电平翻转时，所述一个比特被置位，其中，所述容量为设定时间内的瞬时容量的平均值。本发明专利技术还提供了一种具有上述电池的电子设备。本发明专利技术的技术方案，能够自主检测电池的容量、电压、电流、温度等状态、并能够及时发出预警。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有保护预警功能的电池及具有该电池的电子设备。
技术介绍
如图1所示，目前电子设备使用的电池10的基本信息(例如，电压、电流、容量、温度等)，只能通过布置在电子设备内部的主板20上的嵌入式控制器(EC)或者其他监视设备24来监测。EC和其他监测设备24通过I2C总线或者SMBUS来监测电池10的基本信息。现有技术基于以上监测方案，对电池的大功率、低电压、以及高温实现保护。具体如下：1)对于电池模式的大功率的保护，需要通过外围功率检测设备和比较器23来实现。当外围功率检测设备和比较器23检测到电池的功率超过设定的阈值，则通知CPU21和/或GPU22进行降频。2)对于电池模式的低电压的保护，需要通过外围比较器23来实现。比较器23检测到电池的电压低于设定的阈值，则通知CPU21和/或GPU22进行降频。3)对于电池模式在高温下的功率限制，需要通过EC等设备24通过SMBUS或者I2C总线来监测，当监测到电池的温度达到设定的阈值，则通知CPU21和/或GPU22进行降频。对于大功率和低电压的保护方案，外部功率检测设备和比较器23只能得到瞬时值，无法用平均值进行检测。而瞬时值有可能存在不稳定因素(例如跳变)，会导致检测不准。此外，上述方案由于在主板上增加了外围功率检测设备、比较器、EC、其他监测控制器等，增加了主板的电路的复杂度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种能够自主检测电池的容量、电压、电流、温度等状态、并能够及时发出预警的技术方案。一方面，本专利技术的具有保护预警功能的电池，包括电池管理单元，用于在所述电池放电时监测其容量，所述电池还包括：阈值单元，用于输出电池容量的阈值；比较器，其两个输入端分别连接到所述电池管理单元和所述阈值单元，配置为当所述电池的容量低于所述电池容量的阈值时，输出端的电平翻转；寄存器，所述寄存器具有多个比特，其中的一个比特被配置为，当所述比较器的输出端的电平翻转时，所述一个比特被置位，其中，所述容量为设定时间内的瞬时容量的平均值。本专利技术的具有保护预警功能的电池，包括电池管理单元，用于在所述电池放电时监测其电压，所述电池还包括：阈值单元，用于输出电池电压的阈值；比较器，其两个输入端分别连接到所述电池管理单元和所述阈值单元，配置为当所述电池的电压低于所述电池电压的阈值时，输出端的电平翻转；寄存器，所述寄存器具有多个比特，其中的一个比特被配置为，当所述比较器的输出端的电平翻转时，所述一个比特被置位，其中，所述电压为设定时间内的瞬时电压的平均值。本专利技术的具有保护预警功能的电池，包括电池管理单元，用于在所述电池放电时监测其电流，所述电池还包括：阈值单元，用于输出电池电流的阈值；比较器，其两个输入端分别连接到所述电池管理单元和所述阈值单元，配置为当所述电池的电流高于所述电池电流的阈值时，输出端的电平翻转；寄存器，所述寄存器具有多个比特，其中的一个比特被配置为，当所述比较器的输出端的电平翻转时，所述一个比特被置位，其中，所述电流包括瞬时电流和设定时间内的瞬时电流的平均值。本专利技术的具有保护预警功能的电池，包括电池管理单元，用于在所述电池放电时监测其温度，所述电池还包括：阈值单元，用于输出电池温度的阈值；比较器，其两个输入端分别连接到所述电池管理单元和所述阈值单元，配置为当所述电池的温度高于所述电池温度的阈值时，输出端的电平翻转；寄存器，所述寄存器具有多个比特，其中的一个比特被配置为，当所述比较器的输出端的电平翻转时，所述一个比特被置位，其中，所述温度为设定时间内的瞬时温度的平均值。另一方面，本专利技术的具有保护预警功能的电池，包括电池管理单元，用于在所述电池充电时监测其温度，所述电池还包括：第一阈值单元，用于输出电池温度的第一阈值；第一比较器，其两个输入端分别连接到所述电池管理单元和所述第一阈值单元，配置为当所述电池的温度低于所述电池温度的第一阈值时，输出端的电平翻转；寄存器，所述寄存器具有多个比特，其中的一个比特被配置为，当所述第一比较器的输出端的电平翻转时，所述一个比特被置位，其中，所述温度为设定时间内的瞬时温度的平均值。进一步地，所述电池还包括：第二阈值单元，用于输出电池温度的第二阈值；第二比较器，其两个输入端分别连接到所述电池管理单元和所述第二阈值单元，配置为当所述电池的温度高于所述电池温度的第二阈值时，输出端的电平翻转；所述寄存器的另一个比特被配置为，当所述第二比较器的输出端的电平翻转时，所述另一个比特被置位，其中，所述电池温度的第二阈值不小于所述电池温度的第一阈值。作为本专利技术的又一方面，提供了一种具有上述电池的电子设备，所述电池连接有系统管理总线；位于所述主板上的嵌入式控制器通过所述系统管理总线读取所述电池的所述寄存器的值，所述嵌入式控制器配置为：当所述寄存器的比特被置位时，控制所述电子设备的CPU和/或GPU执行降频操作。进一步地，所述电池连接有系统管理总线；位于所述主板上的嵌入式控制器通过所述系统管理总线读取所述电池的所述寄存器的值，所述嵌入式控制器配置为：当所述寄存器的所述一个比特被置位时，控制所述电池进行大电流充电；当所述寄存器的所述另一个比特被置位时，控制所述电池进行小电流充电。本专利技术的具有保护预警功能的电池及具有该电池的电子设备，在电池内部增加对容量、电压、电流、以及温度的保护预警机制，克服了现有技术中不能根据平均电流进行保护预警的缺陷；用内部寄存器的比特位表示预警结果以供电子设备的嵌入式控制器读取，使得通过寄存器的值能够判断造成系统降频的原因，可以更快的找到问题，从而使得系统设计更加简单优化；通过对充电温度的监控，可以更准确地控制充电电流的大小，从而在考虑安全的同时优化充电的效率。附图说明图1为现有技术的电池和电子设备的结构以及连接示意图；图2为本专利技术的电池和电子设备的优选的实施方式的结构以及连接示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的具有保护预警功能的电池及具有该电池的电子设备作进一步的详细描述，但不作为对本专利技术的限定。参考图2，为本专利技术的优选的实施方式的结构以及连接示意图。在该优选的实施方式中，本专利技术的具有保护预警功能的电池10包括电池组11、电池管理单元(BMU)12、比较器C1～C7、寄存器14、以及输出端口13。电池管理单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有保护预警功能的电池，包括电池管理单元，用于在所述电池放电时监测其容量，其特征在于，所述电池还包括：阈值单元，用于输出电池容量的阈值；比较器，其两个输入端分别连接到所述电池管理单元和所述阈值单元，配置为当所述电池的容量低于所述电池容量的阈值时，输出端的电平翻转；寄存器，所述寄存器具有多个比特，其中的一个比特被配置为，当所述比较器的输出端的电平翻转时，所述一个比特被置位，其中，所述容量为设定时间内的瞬时容量的平均值。

【技术特征摘要】
1.一种具有保护预警功能的电池，包括电池管理单元，用于在所
述电池放电时监测其容量，其特征在于，所述电池还包括：
阈值单元，用于输出电池容量的阈值；
比较器，其两个输入端分别连接到所述电池管理单元和所述阈值
单元，配置为当所述电池的容量低于所述电池容量的阈值时，输出端
的电平翻转；
寄存器，所述寄存器具有多个比特，其中的一个比特被配置为，
当所述比较器的输出端的电平翻转时，所述一个比特被置位，
其中，所述容量为设定时间内的瞬时容量的平均值。
2.一种具有保护预警功能的电池，包括电池管理单元，用于在所
述电池放电时监测其电压，其特征在于，所述电池还包括：
阈值单元，用于输出电池电压的阈值；
比较器，其两个输入端分别连接到所述电池管理单元和所述阈值
单元，配置为当所述电池的电压低于所述电池电压的阈值时，输出端
的电平翻转；
寄存器，所述寄存器具有多个比特，其中的一个比特被配置为，
当所述比较器的输出端的电平翻转时，所述一个比特被置位，
其中，所述电压为设定时间内的瞬时电压的平均值。
3.一种具有保护预警功能的电池，包括电池管理单元，用于在所
述电池放电时监测其电流，其特征在于，所述电池还包括：
阈值单元，用于输出电池电流的阈值；
比较器，其两个输入端分别连接到所述电池管理单元和所述阈值
单元，配置为当所述电池的电流高于所述电池电流的阈值时，输出端
的电平翻转；
寄存器，所述寄存器具有多个比特，其中的一个比特被配置为，
当所述比较器的输出端的电平翻转时，所述一个比特被置位，
其中，所述电流包括瞬时电流和设定时间内的瞬时电流的平均值。
4.一种具有保护预警功能的电池，包括电池管理单元，用于在所
述电池放电时监测其温度，其特征在于，所述电池还包括：
阈值单元，用于输出电池温度的阈值；
比较器，其两个输入端分别连接到所述电池管理单元和所述阈值
单元，配置为当所述电池的温度高于所述电池温度的阈值时，输出端
的电平翻转；
寄存器，所述寄存器具有多个比特，其中的一个比特被配置为，
当所述比较器的输出端的电平翻转时，所述一个比特被置位，
其中，所述温度为设定时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：张施洋，
申请(专利权)人：合肥联宝信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34