笔记本电池包的智能保护电路及方法技术

本发明专利技术公开一种笔记本电池包的智能保护方法，步骤为：（１）主板的控制器预存电参数设定值；（２）主板的控制器由电池包获取电参数；（３）主板的控制器将获取的电参数与预存的设定值进行比较，若高于相应设定值则控制笔记本关机重启，并显示电池包错误信息。此种方法通过在笔记本电脑的主板端增加对电池包的保护，可有效提高电池包工作的安全性。本发明专利技术还提供一种利用前述方法实现的智能保护电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子产品领域，特别是指一种可提高笔记本电池包的使用安全性的智 能保护结构。
技术介绍
笔记本电脑以其体积小巧、方便携带而备受消费者的青睐，众所周知，笔记本电池 包对于消费者的使用和安全来说是非常重要的，因此，对于笔记本的设计厂商和电池设计 厂商来讲，就需要有非常周全的考虑。在电池厂商的设计方面，主要取决于电池包保护板功 能设计，主要有过充、过放、过流及短路保护等；其中，过充保护是指单节某电芯超过一定电 压值，将会关闭电路，停止充电；过放保护指单节某电芯电压值低于一定电压，将会停止放 电；过流保护则是指当放电电流或充电电流超过一定值，也将会停止放电。目前来讲，电池 包保护的工作主要还是在电池产商的设计端，而主板端主要是一些配合的工作，包括充电 电流的设置，放电电流的限制等。参考图1所示，是现有笔记本电脑中有关电池包、主板端的架构示意图，其中AC/ DC电源10用于将外接市电转换为直流电输出，充电IC 20用于充电管理，控制充电的电压 计电流大小；电池包30是指笔记本锁使用的电池，可以由多个电芯共同组成；控制器40是 笔记本主板中的一颗嵌入式控制器，其控制着笔记本电脑的上下电、电池管理等一系列重 要工作。现有的笔记本电脑大都只是在设计端设置电池包的保护，然而任何电路器件都存 在可能失效的问题，若架设主板端的充电IC 20或其外围电路失效，那么AC/DC电源10的 电压有可能直接加在电池包30上，那么此时的安全性只能取决于电池包的保护板是如何 工作的，电池设计厂商和笔记本厂商也许会考虑成本的因素，旋转各种各样的电池管理方 案和电池保护板设计；甚而言之，在电池厂商本身设计存在缺陷或器件失效时，那么此时若 主板端发生问题的话，对于电池包30的安全性就会有很大的威胁。通过以上分析与假设，可知在笔记本电脑的主板端进行主动保护是很有必要的， 本案即是基于这种思想，设计研发出可提高电池包安全性的智能保护结构。
技术实现思路
本专利技术的主要目的，在于提供一种，可提高 笔记本电脑中电池包工作的安全性。为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是一种笔记本电池包的智能保护电路，包括主板的控制器和电池包，其中控制器内 设有AD功能模块，而电池包内设有电量管理芯片，该电量管理芯片具有SMBUS接口 ；控制器 与电池包连接，获取电池包的电参数，并与预存的设定值进行比较，并在超过设定值时控制 笔记本电脑重启，并显示故障信息。上述电参数包含电池包的充电电压、放电电流、充电电流、电芯温度及电池包、电芯的放电电压差，其中控制器内的AD功能模块连接电池包的正极端，获取电池包的充电电 压；控制器还连接电池包中电量管理芯片的SMBUS接口，通过SMBUS通讯获取电池包当前的 放电电压、充电电流、放电电流、电芯温度和电芯的放电电压。上述电参数包含电池包的充电电压、充电电流、放电电流、温度和电池包、电芯的 放电电压差，其中控制器内的AD功能模块连接电池包的正极端，获取电池包的充电电压； 控制器还连接电池包中电量管理芯片的SMBUS接口，通过SMBUS通讯获取电池包当前的放 电电压、充电电流、放电电流和电芯的放电电压；控制器的AD功能模块与电池包的侦测端 连接，一上拉电阻的一端连接在二者之间，另一端连接电源，且电池包的侦测端还连接有一 下拉热敏电阻，控制器根据测得的电池包电压值计算得出电池包的温度。一种笔记本电池包的智能保护方法，包括以下步骤(1)主板的控制器预存电参数设定值；(2)主板的控制器由电池包获取电参数；(3)主板的控制器将获取的电参数与预存的设定值进行比较，若高于相应设定值 则控制笔记本关机重启，并显示电池包错误信息。上述电参数包括电池包的充电电压、放电电流、充电电流、电芯温度及电池包、电 芯的放电电压差，其中控制器内的AD功能模块由电池包的正极端获取电池包的充电电压； 控制器还通过电池包中电量管理芯片的SMBUS接口获取电池包当前的放电电压、充电电 流、放电电流、电芯温度和电芯的放电电压。上述电参数包括电池包的充电电压、充电电流、放电电流、温度和电池包、电芯的 放电电压差，其中控制器内的AD功能模块由电池包的正极端获取电池包的充电电压；控制 器还通过电池包中电量管理芯片的SMBUS接口获取电池包当前的放电电压、充电电流、放 电电流和电芯的放电电压；控制器的AD功能模块与电池包的侦测端连接，一上拉电阻的一 端连接在二者之间，另一端连接电源，且电池包的侦测端还连接有一下拉热敏电阻，控制器 根据测得的电池包电压值计算得出电池包的温度。采用上述方案后，本专利技术利用笔记本电脑原有的器件，利用主板的控制器侦测电 池包的充电电压等各种参数，并与设定值进行比较，在超过设定值时发出提示信息，可有效 测知电池包的工作参数，在现有电池端保护的基础上，增加主板端的保护，提高电池包工作 的安全性，消除安全隐患。附图说明图1是现有笔记本电脑的架构示意图；图2是本专利技术中获取电池包充电电压的示意图；图3是本专利技术中获取电池包放电电压、充放电电流及电芯温度的示意图；图4是本专利技术中获取笔记本电池温度的示意图；图5是本专利技术中主板的控制器进行异常判断的流程图；图6是本专利技术中异常处理程序主板的控制器动作流程图；图7是本专利技术中异常处理程序BIOS动作流程图。具体实施例方式本专利技术提供一种笔记本电池的智能保护结构及方法，其主要涉及现有笔记本电脑 中主板的控制器1和电池包2，且控制器1中具有AD功能模块11，该电池包2是由若干电 芯组成，且电池包2中设有电量管理芯片(如BQ2060)，以下将结合附图对本专利技术的具体内 容及技术效果进行详细说明。本专利技术所揭示的智能保护方法，主要包括三个步骤数值侦测、异常判断、异常处 理，其中需侦测的数值包括电池包2的充电电压、放电电压及电芯的放电电压、电池包2的 充电电流、放电电流及电芯温度(也可以采用电池包2的温度)，以下将结合电路结构对数 值侦测的具体实现过程进行介绍。首先参考图2所示，是本专利技术实现电池包2的充电电压数值获取的示意图，是将控 制器1的AD功能模块11与电池包2的正极端(即图2中的VBat+Pin)连接，可轻易获取 此时经由充电IC 3处理后对电池包2的充电电压。再请参考图3所示，是将主板1的控制器11连接电量管理芯片的SMBUS(系统管 理总线)接口，二者之间通过SMBUS进行通讯，由于电量管理芯片中会有相关寄存器记录当 前电池包2的电压值以及各个电芯的电压值，因此控制器1可通过SMBUS通讯，读取这些电 压值；此外，控制器1可通过前述结构，同时读取电池包2的充电电流和放电电流。当电池包2的温度过高时，也会影响其正常工作，因此电池包2的温度也是需测量 的一个参数，此处获取温度可以有两种方式，一种是借助图3所示结构，控制器1由电量管 理芯片中直接读取电芯的温度，另一种则如图4所示，电池包2以其侦测端(即DETECT引 脚)连接控制器1的AD功能模块11，在该DETECT引脚连接一个下拉电阻R2，且该电阻R2 为热敏电阻，同时还有一上拉电阻Rl的一端连接在AD功能模块11与DETECT引脚之间，且 该上拉电阻Rl的另一端连接一电源；当控制器1与电池包2未连接时，AD功能模块11侦 测到的电压值为电源电压VCC，而一旦将控制器1连接电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种笔记本电池包的智能保护电路，包括主板的控制器和电池包，其中控制器内设有ＡＤ功能模块，而电池包内设有电量管理芯片，该电量管理芯片具有ＳＭＢＵＳ接口；其特征在于：控制器与电池包连接，获取电池包的电参数，并与预存的设定值进行比较，并在超过设定值时控制笔记本电脑重启，并显示故障信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李朝阳，
申请(专利权)人：联达科技厦门有限公司，
类型：发明
国别省市：92[中国|厦门]