控制器及电池管理方法技术

本发明专利技术提供了一种控制器及电池管理方法。该控制器包括：采集端口，与参数采集电路耦合，采集指示电池包的电池参数的值；检测端口，与检测电路耦合，用于当电池参数的值满足休眠条件时，发出使能信号，以使检测电路检测电池包与负载和/或充电器之间的连接情况；休眠条件判断电池包能否进入休眠状态；接收端口，与检测电路耦合，用于接收检测电路的检测结果；控制器根据该检测结果，控制电池包进入多个休眠模式中的一种休眠模式；控制端口，发出控制信号，以导通或断开充电开关和/或放电开关；控制信号是控制器根据检测结果产生。本发明专利技术通过根据电池包所处的状态，控制电池包进入休眠状态中的不同休眠模式，降低功耗，延长电池包待机时间。

Controller and battery management method

【技术实现步骤摘要】
控制器及电池管理方法
本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种控制器及电池管理方法。
技术介绍
随着生活质量的提高，可移动的电子设备已逐步走进人们的生活中，如扫地机、吸尘器等。而这些电子设备均需要电池为其工作提供电能。目前最常用的电池为锂离子电池。一般情况下，锂离子电池能够进行300～500次的充放电，使用寿命大概为2～3年。在使用过程中，锂离子电池可能会出现破坏其内部结构的过温、过压、过流等异常状况，从而降低锂离子电池的使用寿命。因此，电池管理系统便应运而生。电池管理系统可对锂离子电池进行管理，以防止或避免异常状况发生。但是，目前的电池管理系统可防止或避免锂离子电池在使用过程中发生异常状况，却无法管理自身的耗电情况，从而额外消耗了锂离子电池所储存的电量，进而缩短了待机时间。
技术实现思路
本专利技术提供了一种控制器。该控制器用于管理电池包。该控制器包括：采集端口，与参数采集电路耦合，用于采集指示电池包的电池参数的值；检测端口，与检测电路耦合，用于当电池参数的值满足休眠条件时，发出使能信号，以使检测电路检测电池包与负载和/或充电器之间的连接情况；其中，休眠条件用于判断电池包能否进入休眠状态；休眠状态包括多个休眠模式；接收端口，与检测电路耦合，用于接收检测电路的检测结果；其中，检测结果是电池包与负载和/或充电器之间的连接情况；控制器根据检测结果，控制电池包进入多个休眠模式中的一种休眠模式；及控制端口，用于发出控制信号，以导通或断开充电开关和/或放电开关；其中，控制信号是控制器根据检测结果产生。本专利技术还提供了一种电池管理方法。该电池管理方法用于管理电池包。该电池包包括控制器和检测电路。该电池管理方法包括：当电池插入电池包后，控制器采集指示电池包的电池参数的值；当电池参数的值满足进入休眠状态的休眠条件后，控制器发出使能信号，其中，休眠状态包括多种休眠模式；根据使能信号，检测电路检测电池包与负载和/或充电器之间的连接情况，得到检测结果；及根据检测结果，控制器控制电池包进入多种休眠模式中的一种休眠模式。本专利技术提供的控制器和电池管理方法，可根据电池包所处的状态，控制电池包进入不同的休眠模式，从而降低电池包的功耗，进而延长电池包的待机时间。附图说明以下通过结合本专利技术的一些实施例及其附图的描述，可以进一步理解本专利技术的目的、具体结构特征和优点。图1所示为根据本专利技术一个实施例的电池包的方框示意图；图2所示为根据本专利技术一个实施例的控制器的具体电路图；图3所示为根据本专利技术一个实施例的电池管理方法的流程图；图4所示为根据本专利技术一个实施例的电池管理方法的流程图；及图5所示为根据本专利技术一个实施例的电池管理方法的流程图。具体实施方式以下将对本专利技术的实施例给出详细的说明。尽管本专利技术通过这些实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本专利技术并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，本专利技术涵盖所附权利要求所定义的专利技术精神和专利技术范围内的所有替代物、变体和等同物。另外，为了更好的说明本专利技术，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本专利技术同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、流程、元件和电路未作详细。描述，以便于凸显本专利技术的主旨。图1所示为根据本专利技术一个实施例的电池包100的方框示意图。该电池包100包括电池101、控制器102及与控制器102耦合的外围电路。另外，该电池包100还包括端口PACK+和端口PACK-。其中，端口PACK+代表电池包100的最高电势，端口PACK-代表电池包100的最低电势。在端口PACK-与电池101的负极之间还连接有充电开关QCHG和放电开关QDSG。在充电开关QCHG导通时，充电器可为电池包100充电。在放电开关QDSG导通时，电池包100可为负载供电。在端口PACK+与电池101的正极之间连接有保险丝。该保险丝可在紧急情况(如，永久性电压高故障)，实现断开电池包100与充电器和/或负载的连接，从而保护电池包100。该电池包100的工作模式有功率模式、休眠状态、关机模式及挂起模式。该休眠状态包括多种休眠模式。该多种休眠模式包括负载休眠模式、充电休眠模式和空载休眠模式。在不同的模式下，该电池包100的功耗也不相同。更重要的是，即使处于休眠状态下，根据电池包100与负载和/或充电器之间的连接情况，控制器102也可控制电池包100进入相应的休眠模式，既可保证电池包100的正常工作，又可最大程度的减少电池包100的功耗，从而延长电池101的待机时间。电池101包括一个或多个单体电池。单体电池CELL1、单体电池CELL2、……、单体电池CELLn依次串联耦合。其中，单体电池可以是锂离子电池。在一实施例中，单个锂离子电池的工作电压为2.5V～4.2V。在其他实施例中，单个锂离子电池的工作电压也可以是其他电压范围。该外围电路中的监测电阻RFi和滤波电容CFi共同构成低通滤波器。其中，该监测电阻RFi和滤波电容CFi与对应的单体电池CELLi耦合。该低通滤波器耦合于电池101与控制器102之间。该低通滤波器用于滤除所对应的单体电池CELLi所提供的电压中的高频成分，从而消除不需要的噪声成分。i＝1，2，……，n。该外围电路中的参数采集电路103采集指示电池包100电池参数的值。具体地，参数采集电路103包括电流采集电路104和温度采集电路105。电流采集电路104感应流过电池包100的电池电流IBAT以产生指示该电池电流IBAT的感应电压VSEN。其中，电流采集电路104包括电流感应器RSEN。电池电流IBAT包括充电电流ICHG和放电电流IDSG。为便于区分，在本实施例中，若电池电流IBAT为正值，且高于充电电流阈值IC_SET，则视为充电电流ICHG；若电池电流IBAT为负值，且电池电流IBAT的绝对值高于放电电流阈值ID_SET的绝对值，则视为放电电流IDSG。温度采集电路105感应电池包100的电池温度TBAT以产生指示该电池温度TBAT的感应电压VTHM。其中，该温度采集电路105包括热敏电阻。该外围电路中的检测电路106接收到控制器102发出的使能信号后，检测电池包100与负载和/或充电器之间的连接情况，得到检测结果。其中，该检测电路106包括负载接入检测电路107和充电器接入检测电路108。具体地，负载接入检测电路107在接收到控制器102发出的使能信号后，检测电池包100是否与负载连接。当电池包100与负载连接时，负载接入检测电路107向控制器102发送低电平信号。在电池包100未与负载连接时，负载接入检测电路107向控制器102发送高电平信号。因此，可通过负载接入检测电路107所发出的高/低电平信号来判断电池包100是否与负载连接。充电器接入检测电路108检测电池包100是否与充电器连接。当电池包100与充电器连接时，充电器接入检测电路108向控制器102发送低电平信号。当电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制器，用于管理电池包；其特征在于，所述控制器包括：/n采集端口，与参数采集电路耦合，用于采集指示电池包的电池参数的值；/n检测端口，与检测电路耦合，用于当所述电池参数的值满足休眠条件时，发出使能信号，以使所述检测电路检测所述电池包与负载和/或充电器之间的连接情况；其中，所述休眠条件用于判断所述电池包能否进入休眠状态，所述休眠状态包括多个休眠模式；/n接收端口，与所述检测电路耦合，用于接收所述检测电路的检测结果；其中，所述检测结果是所述电池包与所述负载和/或所述充电器之间的连接情况；所述控制器根据所述检测结果，控制所述电池包进入所述多个休眠模式中的一个休眠模式；及/n控制端口，用于发出控制信号，以导通或断开充电开关和/或放电开关；其中，所述控制信号是所述控制器根据所述检测结果产生。/n

【技术特征摘要】
1.一种控制器，用于管理电池包；其特征在于，所述控制器包括：
采集端口，与参数采集电路耦合，用于采集指示电池包的电池参数的值；
检测端口，与检测电路耦合，用于当所述电池参数的值满足休眠条件时，发出使能信号，以使所述检测电路检测所述电池包与负载和/或充电器之间的连接情况；其中，所述休眠条件用于判断所述电池包能否进入休眠状态，所述休眠状态包括多个休眠模式；
接收端口，与所述检测电路耦合，用于接收所述检测电路的检测结果；其中，所述检测结果是所述电池包与所述负载和/或所述充电器之间的连接情况；所述控制器根据所述检测结果，控制所述电池包进入所述多个休眠模式中的一个休眠模式；及
控制端口，用于发出控制信号，以导通或断开充电开关和/或放电开关；其中，所述控制信号是所述控制器根据所述检测结果产生。


2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，当有触发事件发生时，所述控制器控制所述电池包由所述多个休眠模式中的一个休眠模式进入功率模式。


3.根据权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述触发事件用于将所述电池包从所述休眠状态切换至所述功率模式。


4.根据权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述控制器包括计时器、积分电路和电流比较器；所述多个休眠模式包括负载休眠模式；当所述电池包处于所述负载休眠模式时，所述触发事件包括：所述计时器记录的所述电池包进入所述负载休眠模式的时间超过预设休眠时间；所述电流比较器比较出指示所述电池参数中的电池电流的感应电压高于预设电压值；所述积分电路对指示所述电池参数中的电池电流的感应电压进行积分并持续积分预设时间段，得到电压值，且所述电压值超过预设电压门限；及有外界设备访问所述控制器中的至少一种。


5.根据权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述控制器包括计时器、积分电路和电流比较器；所述多个休眠模式包括充电休眠模式；当所述电池包处于所述充电休眠模式时，所述触发事件包括：所述计时器记录的所述电池包进入所述充电休眠模式的时间超过预设休眠时间；所述电流比较器比较出指示所述电池参数中的电池电流的感应电压高于预设电压值；所述积分电路对指示所述电池参数中的电池电流的感应电压进行积分并持续积分预设时间段，得到电压值，且所述电压值超过预设电压门限；及有外界设备访问所述控制器中的至少一种。


6.根据权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述控制器包括计时器；所述多个休眠模式包括空载休眠模式；在所述电池包处于所述空载休眠模式时，所述触发事件包括：所述计时器记录的所述电池包进入所述空载休眠模式的时间超过预设休眠时间；所述检测电路检测到有负载和/或充电器接入所述电池包；以及有外界设备访问所述控制器中的至少一种。


7.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述多个休眠模式包括空载休眠模式；所述控制器包括控制单元；如果所述检测结果是所述电池包未与所述负载连接，且所述电池包未与所述充电器连接，所述控制单元控制所述电池包进入所述空载休眠模式。


8.根据权利要求7所述的控制器，其特征在于，所述控制单元还用于根据所述检测结果产生所述控制信号，以断开所述充电开关和所述放电开关。


9.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述多个休眠模式包括充电休眠模式；所述控制器包括控制单元；如果所述检测结果是所述电池包未与所述负载连接，且所述电池包与所述充电器连接，所述控制单元控制所述电池包进入所述充电休眠模式。


10.根据权利要求9所述的控制器，其特征在于，所述控制单元还用于根据所述检测结果产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：张迎国，乔国艳，谢富仁，张家铭，周志中，王华毅，
申请(专利权)人：凹凸电子武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42