一种电源控制芯片及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种电源控制芯片及其控制方法，涉及原电池控制技术领域，所述电源控制芯片的一面设有若干a电极，另一面设有若干b电极、c信号电极、d信号电极、e电极和f电极，电源控制芯片的内部设置有通过集成电路依次连接传感器、模数转换器、核心处理器、MOS驱动器、MOS管以及通过集成电路连接至核心处理器的密钥单元，a电极和b电极通过集成电路分别连接至所述MOS管的两极，e电极和f电极连接至集成电路形成集成电路的供电电极，模数转换器和核心处理器均连接至与外部电池管理单元连接的双线式接口。本发明专利技术能够解决现有单体原电池无内部温度、压力实时检测和权限型放电控制功能以及单体原电池无信号加密控制电源输出的问题。

A power control chip and its control method

The invention discloses a power control chip and its control method, which relates to the field of battery control technology. The power control chip has a number of a electrodes, a number of B electrodes, a C signal electrode, a D signal electrode, a e electrode and a f electrode on the other side. The internal setting of the power control chip is sequentially arranged through an integrated circuit. The connection sensor, ADC, core processor, MOS driver, MOS tube, and key unit connected to the core processor through an integrated circuit. The a electrode and the B electrode are connected to the two poles of the MOS tube through an integrated circuit. The e electrode and the f electrode are connected to the integrated circuit to form the power supply electrode of the integrated circuit, and the analog digital conversion is made. Both the exchanger and the core processor are connected to the two-wire interface connected to the external battery management unit. The present invention can solve the problem of the existing single cell battery without internal temperature, real-time detection of pressure and power type discharge control function, and the output of the single cell battery without signal encryption control power supply.

【技术实现步骤摘要】
一种电源控制芯片及其控制方法
本专利技术涉及原电池控制
，具体涉及一种电源控制芯片及其控制方法。
技术介绍
目前全球用于单体原电池的技术中，一次性电池仅提供放电功能，蓄电池具有充电和放电功能，这种类型的单体原电池仅在组成电池组时增加极少量的传感器粘贴在个别原电池的表面，其内部无温度检测传感器，不具备内部温度检测功能，无法实现充电、放电过程中内部温度的在线检测，也就无法全面地检测到电池组的充电、放电过热状态，从而造成过热自燃的财产损失。同时，这种类型的单体原电池也没有在电池内部设有对电池内部压力的检测，当电池内部过热时，电池内部压力加大而无法实时控制电流输出，引起爆炸容易造成人身伤害。另外，目前很多的单体原电池的电能输出没有放电控制措施，容易引发事故，虽然也有原电池的电池组进行了放电输出控制和授权使用控制，却没有对原电池单体级别的放电输出进行授权型放电控制，这种电池组在被盗后容易被不法分子进行拆解后再利用，对电池组所有者造成财产损失，更无法在特定的商业应用领域(如无人值守的电池租赁商业中)发挥电池组财产防盗风险控制。因此，研制一种具有内部温度和压力检测、权限型放电控制功能和信息加密的电源控制芯片很有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电源控制芯片及其控制方法，用以解决现有单体原电池无内部温度、压力实时检测和权限型放电控制功能以及单体原电池无信号加密控制电源输出的问题。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为提供一种电源控制芯片，所述电源控制芯片整体形状呈环型，环形端面的一面设有内部相连的若干a电极，另一面设有内部相连的若干b电极、c信号电极、d信号电极、e电极和f电极，电源控制芯片的内部设置有传感器、模数转换器、核心处理器、MOS驱动器、MOS管以及密钥单元，所述传感器、所述模数转换器、所述核心处理器、所述MOS驱动器和所述MOS管通过集成电路依次连接，所述密钥单元通过集成电路与所述核心处理器连接，所述若干a电极和所述若干b电极通过集成电路分别连接至所述MOS管的两极，所述e电极和f电极连接至集成电路形成集成电路的供电电极，所述模数转换器和核心处理器均连接至双线式接口，所述双线式接口通过c信号电极和d信号电极与外部电池管理单元连接。作为优选的技术方案，所述MOS管具有G电极、S电极和D电极，所述G电极与MOS驱动器相连，所述S电极与若干b电极连接，所述D电极与若干a电极电连接。作为优选的技术方案，所述a电极和b电极处均设置有金属焊盘，a电极通过焊接在a电极金属焊盘上的两个导电条连接至原电池的电解部，b电极通过焊接在b电极金属焊盘上的导电条连接至原电池的输出正极，所述c信号电极为SDA数据信号电极，所述d信号电极为SCL时钟信号电极，所述e电极为电源+VCC电极，所述f电极为电源-GND电极。作为优选的技术方案，所述电源控制芯片还包括内存单元、时钟单元和配置单元，所述内存单元和时钟单元均通过集成电路与核心处理器相连，所述配置单元分别通过集成电路连接至核心处理器和双线式接口。作为优选的技术方案，所述MOS管的S极和D极并联有二极管，所述二极管的正极连接至MOS管的S极和b电极，二极管的负极连接至MOS管的D极和a电极。提供一种电源控制芯片的控制方法，所述控制方法包括：传感器将探测到的原电池内部的温度和/或压力模拟信号送入模数转换器；模数转换器将温度和/或压力模拟信号转成数字信号送入到核心处理器；核心处理器内部程序对数字信号进行处理和分析后，将温度和/或压力数据与程序设定的温度和/或压力保护阀值进行比较，并将温度和/或压力数据信息存储在内存单元中；当温度和/或压力数据信息在程序设定的温度和/或压力保护阀值范围内时，核心处理器连续监听并执行来自外部的电池管理单元的导通或关断MOS管执行命令，MOS驱动器执行MOS管的导通或关断动作；当温度或压力数据信息超出程序设定的温度或压力保护阀值范围时，核心处理器直接发送触发MOS管关断信号给MOS驱动器，并控制MOS驱动器执行MOS管的关断动作。作为优选的技术方案，当温度或压力数据信息在程序设定的温度或压力保护阀值范围内时，所述核心处理器连续监听外部电池管理单元通过c信号电极和d信号电极组成的双线总线发送的执行命令加密信号，再通过密钥单元进行解密和比对，比对信息一致后，密钥单元将执行指令反馈给核心处理器；若执行指令为导通MOS管指令，则核心处理器发送触发MOS管的导通信号给MOS驱动器，MOS驱动器在接收到导通信号时向MOS管的G极提供执行驱动导通的逻辑条件，MOS管的S极与D档处于低阻状态，使D极连接的a电极与S极连接的b电极形成导电连通；若执行指令为关断MOS管指令，则核心处理器发送触发MOS管的关断信号给MOS驱动器，MOS驱动器在接收到关断信号时向MOS管的G极提供执行关断的逻辑条件，MOS管的S极与D极处于高阻状态，形成电流阻隔的不导通状态，此时D极连接的a电极向S极连接的b电极电流流向断开。作为优选的技术方案，当温度或压力数据信息超出程序设定的温度或压力保护阀值范围时，所述核心处理器的程序逻辑作为优先判断条件直接进入中断处理程序，即当电池管理单元的执行命令是“导通MOS管指令”或“关断MOS管指令”，核心处理器都优先发送触发MOS管的关断信号给MOS驱动器，MOS驱动器在接收到关断信号时向MOS管的G极提供执行关断的逻辑条件，使D极连接的a电极向S极连接的b电极电流流向断开。作为优选的技术方案，所述控制方法包括：若MOS管为关断状态则MOS管处于高阻状态，若此时电流从a电极向b电极方向移动，则电流不可流过而形成电流断路，且此时所述二极管处于截止状态，电路处于截止状态，由于电流从b电极向a电极方向移动在单体原电池的制造中设定为充电状态，电流从a电极向b电极方向移动在单体原电池的制造中设定为放电状态，实现单体原电池在MOS管未导通的情况下能自由充电而禁止自由放电的逻辑控制。作为优选的技术方案，所述密钥单元设置有保障芯片与外部电池管理单元的信息传输安全的密钥程序，密钥单元通过密钥程序对接收到的外部电池管理单元的SDA数据信号进行数据解密和比对，然后将受控权限和密钥信息里的执行指令反馈给核心处理器进行程序控制处理。本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术提供的电源控制芯片内部具有传感器，能够实现内部温度、压力实时检测；(2)本专利技术提供的电源控制芯片具有MOS管和二极管，能够实现原电池的自由充电，权限放电控制；(3)本专利技术提供的电源控制芯片具有密钥单元，能够通过ID号与电池的外部电池管理单元进行身份验证，实现加密型信号控制。附图说明图1为本专利技术提供的一种电源控制芯片的内部结构示意图。图2为本专利技术提供的一种电源控制芯片的俯视图。图3为本专利技术提供的一种电源控制芯片的仰视图。图4为本专利技术提供的一种电源控制芯片的应用连接示意图。图5为本专利技术提供的一种电源控制芯片的外部控制连接示意图。图6为本专利技术提供的一种电源控制芯片的组合安装应用示意图。图中：传感器01、模数转换器02、核心处理器03、MOS驱动器04、密钥单元05、内存单元06、时钟单元07、配置单元08、双线式接口09、a电极10、b电极11、c信号电极12、d信号电极13、e电极14、f电极15、电解部16、电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源控制芯片，其特征在于，所述电源控制芯片整体形状呈环型，环形端面的一面设有内部相连的若干a电极(10)，另一面设有内部相连的若干b电极(11)、c信号电极(12)、d信号电极(13)、e电极(14)和f电极(15)，电源控制芯片的内部设置有传感器(01)、模数转换器(02)、核心处理器(03)、MOS驱动器(04)、MOS管(18)以及密钥单元(05)，所述传感器(01)、所述模数转换器(02)、所述核心处理器(03)、所述MOS驱动器(04)和所述MOS管(18)通过集成电路依次连接，所述密钥单元(05)通过集成电路与所述核心处理器(03)连接，所述若干a电极(10)和所述若干b电极(11)通过集成电路分别连接至所述MOS管(18)的两极，所述e电极(14)和f电极(15)连接至集成电路形成集成电路的供电电极，所述模数转换器(02)和核心处理器(03)均连接至双线式接口(09)，所述双线式接口(09)通过c信号电极(12)和d信号电极(13)与外部电池管理单元(17)连接。

【技术特征摘要】
1.一种电源控制芯片，其特征在于，所述电源控制芯片整体形状呈环型，环形端面的一面设有内部相连的若干a电极(10)，另一面设有内部相连的若干b电极(11)、c信号电极(12)、d信号电极(13)、e电极(14)和f电极(15)，电源控制芯片的内部设置有传感器(01)、模数转换器(02)、核心处理器(03)、MOS驱动器(04)、MOS管(18)以及密钥单元(05)，所述传感器(01)、所述模数转换器(02)、所述核心处理器(03)、所述MOS驱动器(04)和所述MOS管(18)通过集成电路依次连接，所述密钥单元(05)通过集成电路与所述核心处理器(03)连接，所述若干a电极(10)和所述若干b电极(11)通过集成电路分别连接至所述MOS管(18)的两极，所述e电极(14)和f电极(15)连接至集成电路形成集成电路的供电电极，所述模数转换器(02)和核心处理器(03)均连接至双线式接口(09)，所述双线式接口(09)通过c信号电极(12)和d信号电极(13)与外部电池管理单元(17)连接。2.如权利要求1所述的一种电源控制芯片，其特征在于，所述MOS管(18)具有G电极、S电极和D电极，所述G电极与MOS驱动器(04)相连，所述S电极与若干b电极(11)连接，所述D电极与若干a电极(10)电连接。3.如权利要求1所述的一种电源控制芯片，其特征在于，所述a电极(10)和b电极(11)处均设置有金属焊盘，a电极(10)通过焊接在a电极金属焊盘上的两个导电条(24)连接至原电池的电解部(16)，b电极(11)通过焊接在b电极金属焊盘上的导电条(24)连接至原电池的输出正极，所述c信号电极(12)为SDA数据信号电极，所述d信号电极(13)为SCL时钟信号电极，所述e电极(14)为电源+VCC电极，所述f电极(15)为电源-GND电极。4.如权利要求1所述的一种电源控制芯片，其特征在于，所述电源控制芯片还包括内存单元(06)、时钟单元(07)和配置单元(08)，所述内存单元(06)和时钟单元(07)均通过集成电路与核心处理器(03)相连，所述配置单元(08)分别通过集成电路连接至核心处理器(03)和双线式接口(09)。5.如权利要求1所述的一种电源控制芯片，其特征在于，所述MOS管(18)的S极和D极并联有二极管，所述二极管的正极连接至MOS管(18)的S极和b电极(11)，二极管的负极连接至MOS管(18)的D极和a电极(10)。6.如权利要求1-5任一所述的一种电源控制芯片的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：传感器(01)将探测到的原电池内部的温度和/或压力模拟信号送入模数转换器(02)；模数转换器(02)将温度和/或压力模拟信号转成数字信号送到核心处理器(03)；核心处理器(03)内部程序对数字信号进行处理和分析后，将温度和/或压力数据与程序设定的温度和/或压力保护阀值进行比较，并将温度和/或压力数据信息存储在内存单元(06)中；当温度或压力数据信息在程序设定的温度或压力保护阀值范围内时，核心处理器(03)连续监听并执行来自外部的电池管理单元(17)的导通或关断MOS管...

【专利技术属性】
技术研发人员：芮正美，
申请(专利权)人：芮正美，
类型：发明
国别省市：广东,44