一种极低静态功耗电池状态监测装置及使用方法制造方法及图纸

技术编号：42638546 阅读：23 留言：0更新日期：2024-09-06 01:36

本发明专利技术属于超级电容充电技术领域，尤其涉及一种极低静态功耗电池状态监测装置及方法及使用方法，采用duty cycle控制方式，采用采样保持电路，利用占空比信号CLK<subgt;1</subgt;控制开关K<subgt;1</subgt;，K<subgt;2</subgt;，对V<subgt;out</subgt;进行采样，并利用电容C对采样信号进行保持，仅在采样时消耗功耗；在满足精度的同时，将分压功耗降低至原功耗的1/D，其中D为控制信号CLK<subgt;1</subgt;的占空比。采用动态比较器，CLK<subgt;2</subgt;为动态比较器的工作信号；在静态时不额外消耗电流，仅在CLK<subgt;2</subgt;时钟沿到来时开始比较V<subgt;out</subgt;电压和参考电压。本发明专利技术降低了反馈分压回路的电流消耗且保证反馈电压仍有较高的精度，降低了监测电路的电流消耗。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超级电容充电，尤其涉及一种极低静态功耗电池状态监测装置及使用方法。

技术介绍

1、物联网设备常常间歇性运行，大部分状态处于低功耗待机模式，仅在传输信号时消耗较大功率能量，因此物联网系统总体能量通常由待机功耗和传输功耗主导，应用于物联网系统的电源同样需要具有更低的静态功耗，以免限制整个系统的运行和使用寿命。

2、如图1为超级电容充电过程，超级电容充电主要分为两个部分，第一部分为0-t0的恒流阶段，以较大的电流对超级电容迅速充至vterminal-vh，第二部分为t0-t1的恒压阶段，以较小电流对超级电容缓慢充电直至充满至终止电压vterminal。在超级电容完成恒流恒压充电后，需要继续监测超级电容的状态，此时整体充电芯片消耗的静态功耗来源主要有两个，一是反馈分压回路的电流，如图2所示，vout分压反馈会持续消耗电流，为了减小这部分电流，则需要增大电阻阻值，消耗相当大的片上面积，增加制造成本，二是状态监测比较器，如图2所示中的比较器amp，该装置需要持续对电池状态进行监测以保证电池健康。

3、如图3所示...

【技术保护点】

1.一种极低静态功耗电池状态监测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的极低静态功耗电池状态监测装置，其特征在于，包括：

3.根据权利要求2所述的极低静态功耗电池状态监测装置，其特征在于，采样保持电路和动态比较器的工作模式被配置为在静态时不额外消耗电流，仅在CLK1和CLK2的时钟沿到来时开始工作，以降低电路的总功耗。

4.根据权利要求2所述的极低静态功耗电池状态监测装置，其特征在于，采样保持电路的占空比D被配置为可调整的，以满足不同的功耗和精度要求，且反馈回路消耗的电流为总电阻与CLK1信号的占空比D的乘积。