电池控制IC及其控制方法技术

本发明专利技术涉及电池控制IC及其控制方法。电池控制IC包括：电压测量部件，在正常电流模式中测量形成电池组的多个单位电池单元中的每一个的电压值，并且在短时大电流模式中测量在正常电流模式中表现出最低电压值的单位电池单元的电压值；以及计算部件，基于在正常电流模式中表现出最低电压值的单位电池单元的在短时大电流模式中测量的电压值，计算在短时大电流模式中的电池组的可用功率值。

Battery controlled IC and its control method

The present invention relates to a battery controlled IC and a control method. Battery control IC includes a voltage measurement section, measuring every voltage of a plurality of unit batteries in the battery cell formation is normal in the current mode, and the measurement shows in the normal current mode voltage unit cell voltage value of the lowest value in the short-term high current mode; and the calculation of components, performance in the normal current mode measurement in short time and high current mode voltage unit cell minimum voltage value based on the value of the calculation of available power battery in short time and high values in the current mode.

【技术实现步骤摘要】
电池控制IC及其控制方法本申请是申请日为2013年11月06日、申请号为201310544603.3、专利技术名称为“电池控制IC及其控制方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及电池控制IC(集成电路)及其控制方法。
技术介绍
在安装在PC(个人计算机)中的CPU(中央处理单元)之中，存在一种类型的CPU，其具有改变它的操作频率的功能(在下文中称为“可变频率功能”)以便保持功耗、计算性能和可靠性(使用年限)之间的平衡。具有可变频率功能的CPU降低正常操作状态中的时钟频率，由此防止功耗的增大，和/或将CPU维持在低温度并且由此防止可靠性的劣化。另一方面，在来自一个或更多个应用的资源请求增加时，具有可变频率功能的CPU升高时钟频率并且由此增大计算性能。然而，如果长时间将时钟频率保持在高频率，则CPU的功耗和温度增大并且因此可靠性劣化。因此，在其间将时钟频率保持在高频率的时段被限制为短时段，诸如10ms。注意，在具有可变频率功能的CPU由从其中组合了多个二次电池单元(secondarybatterycells)的电池组(电池)供应的电力驱动时，高速操作状态中的时钟频率基于该电池组的可用功率的量来被确定。(更具体地，基于可用功率的量确定高速操作状态中的时钟频率应该从正常操作状态中的时钟频率起增大多少。)注意，已经要求计算电池组的可用功率值的电池控制半导体集成电路装置(在下文中称为“电池控制IC”)应该在执行高速操作的短周期内立即计算出电池组的可用功率值。顺便提及，日本未经审查的专利申请公开No.2010-34016公开了以高精度测量放电过电流的检测电流值的评估设备。此外，日本未经审查的专利申请公开No.2003-79059公开了车载的电池组控制设备，其防止过充电/过放电并且能够利用简单的配置使电池的可用容量范围变宽并且由此减少设备的尺寸和重量。此外，日本未经审查的专利申请公开No.2001-51029公开了一种包括内部电路的可再充电的电池，其能够根据电池的使用状态向外部输出电池的剩余容量并且能够提高可再充电的电池的使用效率。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人已经发现以下问题。如上所述，已经要求电池控制IC(电池控制半导体集成电路装置)在执行CPU或装备有CPU的系统的高速操作的短周期内立即计算出电池组的可用功率值。根据本说明书和附图的以下描述，要解决的其它问题以及新颖的特征将变得清晰。本专利技术的第一方面是一种电池控制IC，其包括计算部件，所述计算部件基于在形成电池组的多个单位电池单元之中的在正常电流模式中表现出最低电压值的单位电池单元的在短时大电流模式中测量的电压值，来计算在短时大电流模式中的电池组的可用功率值。此外，本专利技术的另一个方面是一种用于电池控制IC的控制方法，其包括：基于在形成电池组的多个单位电池单元之中的在正常电流模式中表现出最低电压值的单位电池单元的在短时大电流模式中测量的电压值，来计算在短时大电流模式中的电池组的可用功率值。此外，本专利技术的另一个方面是一种用于电池控制IC的控制方法，其包括：基于在包括短时大电流模式时段的测量时段中测量的单位电池单元的电压值与不包括短时大电流模式时段的测量时段中测量的单位电池单元的电压值之间的差，来计算电池组的可用功率值。根据该方面，可以提供能够立即计算出在短时大电流模式中的电池组的可用功率值的电池控制IC。附图说明根据和附图一起进行的特定实施例的以下描述，上述和其它方面、优点和特征将更明白，在附图中：图1是示出根据第一实施例的配备有电池控制IC的计算机系统的配置示例的框图；图2是示出根据第一实施例的电池控制IC的操作的流程图；图3是示出根据第一实施例的电池控制IC的可用功率值Pmax的计算操作的流程图；图4A是用于说明根据第一比较示例的电池控制IC的图；图4B是用于说明根据第二比较示例的电池控制IC的图；图4C是用于说明根据第一实施例的电池控制IC的图；图5是示出根据第二实施例的配备有电池控制IC的计算机系统的配置示例的框图；图6A是由根据第二实施例的电池控制IC查阅(referto)的概念上的初始值表格；图6B是用于说明由根据第二实施例的电池控制IC查阅的初始值表格的图；图7是用于说明用于由根据第三实施例的电池控制IC查阅的初始值表格的校正方法的图；以及图8是示出根据第四实施例的电池控制IC的操作的时序图。具体实施方式在下文中参考附图说明实施例。应当注意，以简化方式制作附图，并且因此实施例的技术范围不应该基于那些附图被狭窄地解释。此外，相同的组件被分配相同的符号并且它们的重复的说明被省略。在以下实施例中，必要时，通过使用分离的节或分离的实施例说明本专利技术。然而除非明确地指定，否则那些实施例不是彼此不相关联的。即，它们是以一个实施例是另一个实施例的一部分或整体的修改示例、应用示例、详细示例、或补充示例的这种方式关联的。此外，在下面实施例中，在提到元素等的数字(包括数量、值、量、范围等)时，除了明确地指定该数字或该数字显然基于它的原理限于具体的数字的情况之外，该数字不限于具体的数字。也就是说，还可以使用比该具体的数字大的数字或小的数字。此外，在以下实施例中，除了其中明确地指定该组件或基于它的原理该组件显然必不可少的情况之外，它们的组件(包括操作步骤等)不一定是必不可少的。类似地，在以下实施例中，在提到一个或更多个组件等的形状、位置关系等时，与该形状基本上类似或相像的形状等也被包括在该形状内，除了其中明确地指定该形状或基于它的原理消除类似或相像的形状的情况之外。这对于上述的数字等(包括数量、值、量、范围等)也是成立的。第一实施例图1是示出根据第一实施例的配备有电池控制半导体集成电路装置(在下文中称为“电池控制IC”)的计算机系统的框图。通过使用公知的CMOS制造工艺将电池控制IC形成(但是不限于)在由一个单晶硅(诸如硅)制成的半导体衬底上。根据本实施例的电池控制IC基于在构成电池组的多个二次电池单元之中的在正常电流模式中表现出最低电压值的二次电池单元的在短时大电流模式中测量的电压值，来计算在短时大电流模式中的电池组的可用功率值Pmax。结果，根据本实施例的电池控制IC可以在没有增大电路尺寸的情况下立即计算出在短时大电流模式中的电池组的可用功率值。在下文中详细说明实施例。图1中示出的计算机系统包括电池组部件1和系统板2。系统板2包括从电池组部件1向其供应电力的负载Ld以及到负载Ld的寄生电阻Rsys。此外，系统板2包括外部电源连接端子，其根据需要连接到外部电源并且由此通过其供应电力。注意，存在于负载Ld的高电位侧电源端子中的节点Nmin处的电压限定确保负载Ld的操作的最小电压Vmin。系统板2在节点Nmin的电压等于或大于最小电压Vmin的条件之下正确地操作。因此，系统板2要求外部电源和电池组部件1满足这个条件。可替代地，系统板2根据从电池组部件1提供的信息控制负载Ld本身的操作使得满足这个条件。外部电源是例如AC适配器等。此外，负载Ld包括至少一个半导体组件。例如，负载Ld包括MPU(微处理单元)、RAM(随机访问存储器)、SSD(固态盘)等。负载Ld在正常操作状态中降低时钟频率，由此防止功耗的增大，和/或将负载Ld维持在低温度并且由此防止可靠性的劣化。另一方面，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池控制IC，被布置在计算机系统中的电池组单元中，所述计算机系统包括所述电池组单元和其中布置有负载的系统板，所述负载通过从所述电池组单元供应的电力来驱动，所述电池组单元包括电池组和所述电池控制IC，所述电池控制IC被配置为控制所述电池组的充电/放电，其中所述电池控制IC包括：电压测量部件，在正常电流模式中测量形成所述电池组的M个单位电池单元中的每一个的电压值，并且在短时大电流模式中测量在正常电流模式中表现出最低电压值的单位电池单元的电压值，其中M为不小于2的整数；电流测量部件，在正常电流模式中测量流到所述电池组的电流值，并且在短时大电流模式中测量流到所述电池组的电流值；以及计算部件，所述计算部件：通过将在短时大电流模式中测量的在正常电流模式中表现出最低电压值的单位电池单元的电压值乘以单位电池单元的数量M，来计算短时大电流模式中的所述电池组的最低电压；通过将在正常电流模式中测量的在正常电流模式中表现出最低电压值的单位电池单元的电压值乘以单位电池单元的数量M，来计算正常电流模式中的所述电池组的最低电压；通过将短时大电流模式中的所述电池组的最低电压与正常电流模式中的所述电池组的最低电压之间的电压差除以短时大电流模式中流到所述电池组的电流与正常电流模式中流到所述电池组的电流之间的电流差，来计算所述电池组的总寄生电阻；以及通过将应该供应给所述负载的电源端子以用于所述负载的正常操作的最低电压乘以与短时大电流模式中流到所述电池组的最大电流和正常电流模式中流到所述电池组的电流之间的差对应的值，来计算短时大电流模式中的所述电池组的可用功率值，因此条件是等于或大于用于所述负载的正常操作的最低电压的电压被供应给所述负载的电源端子。...

【技术特征摘要】
2012.11.07 JP 2012-2455541.一种电池控制IC，被布置在计算机系统中的电池组单元中，所述计算机系统包括所述电池组单元和其中布置有负载的系统板，所述负载通过从所述电池组单元供应的电力来驱动，所述电池组单元包括电池组和所述电池控制IC，所述电池控制IC被配置为控制所述电池组的充电/放电，其中所述电池控制IC包括：电压测量部件，在正常电流模式中测量形成所述电池组的M个单位电池单元中的每一个的电压值，并且在短时大电流模式中测量在正常电流模式中表现出最低电压值的单位电池单元的电压值，其中M为不小于2的整数；电流测量部件，在正常电流模式中测量流到所述电池组的电流值，并且在短时大电流模式中测量流到所述电池组的电流值；以及计算部件，所述计算部件：通过将在短时大电流模式中测量的在正常电流模式中表现出最低电压值的单位电池单元的电压值乘以单位电池单元的数量M，来计算短时大电流模式中的所述电池组的最低电压；通过将在正常电流模式中测量的在正常电流模式中表现出最低电压值的单位电池单元的电压值乘以单位电池单元的数量M，来计算正常电流模式中的所述电池组的最低电压；通过将短时大电流模式中的所述电池组的最低电压与正常电流模式中的所述电池组的最低电压之间的电压差除以短时大电流模式中流到所述电池组的电流与正常电流模式中流到所述电池组的电流之间的电流差，来计算所述电池组的总寄生电阻；以及通过将应该供应给所述负载的电源端子以用于所述负载的正常操作的最低电压乘以与短时大电流模式中流到所述电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：永戸秀和，高桥博政，小松政幹，小林谦太，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP