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，输出电池预警信号。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。上述1)和2)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。上述3)对于电池模式在高温下的功率限制，由于电池内部的信息通常会有一个固定的更新周期(例如，1秒钟新一次)，而EC或其他>控制器24在工作中有可能会出现忙碌或者死机的问题，此时EC或其他控制器24将无法对电池的信息进行监控和有效保护，可能会导致CPU21和/或GPU22的降频不及时，造成系统异常。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，输出电池预警信号。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，输出电池预警信号。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瞬时电流，所述电池还包括：阈值单元，用于输出电池瞬时电流的阈值；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瞬时电流高于所述电池瞬时电流的阈值时，输出电池预警信号。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平均电流，所述电池还包括：阈值单元，用于输出电池平均电流的阈值；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平均电流高于所述电池平均电流的阈值时，输出电池预警信号。其中，所述平均电流为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，输出电池预警信号。其中，所述温度为设定时间内的瞬时温度的平均值。可选地，所述阈值单元为寄存器、或存储器或电压源。优选地，所述电池预警信号为低电平。所述比较器的输出端通过拉高电阻连接到拉高电源，当输出所述电池预警信号时所述比较器的输出电压翻转。另一方面，本专利技术的具有上述电池的电子设备，其电池将所述电池预警信号输出到所述电子设备的主板；位于所述主板上的CPU和/或GPU接收所述电池预警信号，所述CPU和/或GPU配置为当接收到所述电池预警信号时，执行降频操作。优选地，所述主板通过电池连接器与所述电池电连接，其中，所述电池包括用于输出所述电池预警信号的输出端子；所述主板包括用于输入所述电池预警信号的输入端子；所述电池连接器包括用于连接所述输出端子和所述输入端子的连接端子。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、以及EC执行保护预警时不及时的缺陷；并且能够直接发信号通知CPU和/或GPU降频以进行功耗限制，极大地提高了保护预警的效率，避免了因电池问题导致的系统异常。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～C5、以及输出端口13。电池管理单元12用于在电池10放电时监测其容量、电压、瞬时电流、平均电流、以及温度，并将其监测的信息输出。参考图1，现有技术中电池管理单元12输出到输出端口13的信号包括：电池电压S1、电池地S3、以及其他信号S2。这三个信号分别输出到输出端口13的三个端子P1～P3。除了电池电压S1和电池地S3之外的所有信息(容量、电流、温度等)，都以其他信号S2的信号线输出到输出端口13的端子P2。其中，电池地S3为电池的地信号。参考图2，本专利技术中的电池管理单元12输出到输出端口13的信号依旧是包括：电池电压S1、电池地S3、以及其他信号S2。这三个信号分别输出到输出端口13的三个端子P1～P3。除了电池电压S1和电池地S3之外的所有信息(容量、电流、温度等)，都以其他信号S2的信号线输出到输出端口13的端子P2。此外，本专利技术中的电池管理单元12还输出一些信号到比较器...

【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，输出电池预警信号。

【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，输出电
池预警信号。
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，输出电
池预警信号。
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瞬时电流，其特征在于，所述电池还包括：
阈值单元，用于输出电池瞬时电流的阈值；
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瞬时电流高于所述电池瞬时电流的阈值时，
输出电池预警信号。
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平均电流，其特征在于，所述电池还包括：
阈值单元，用于输出电池平均电流的阈值；
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平均电流高于所述电池平均电流的阈值时，
输出电池预警信号，
所述平均电流为设定时间内的瞬时电流的平均值。
5.一种...

【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