專利名稱：二次電池裝置及其過放電的防護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有過放電防護(hù)單元的二次電池裝置，以及二次電池過放電的防護(hù)方法。
背景技術(shù)：
二次電池裝置包括(比如)相互串聯(lián)的多個(gè)單電池。在這樣的二次電池中，由于單電池容量或內(nèi)阻的變化，一些單電池可能被過充電或放電。例如，當(dāng)作為單電池的鋰離子電池被過充電而超過其容許電壓時(shí)，其有機(jī)電解質(zhì)會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)。相反，當(dāng)鋰離子電池被過放電時(shí)，內(nèi)阻會(huì)增高或發(fā)生類似的情況，導(dǎo)致電池性能下降或安全性變差。
因此，電池裝置中通常包括防護(hù)電路。單電池組通過防護(hù)電路與外部電路電連接，比如負(fù)載和充電器。防護(hù)電路單獨(dú)檢測(cè)每一單電池的端電壓。當(dāng)其中一個(gè)單電池的端電壓高于預(yù)定的參比電壓時(shí)，防護(hù)電路使場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)元件或類似元件切斷電池與外部電路的連接，迫使充電或放電停止。因此，可防止過充電或過放電，從而保護(hù)單電池。
當(dāng)CPU正處于預(yù)定的工作狀態(tài)時(shí)(如讀取數(shù)據(jù))強(qiáng)行斷電，便攜式個(gè)人計(jì)算機(jī)或類似設(shè)備很容易出現(xiàn)故障，比如硬盤會(huì)發(fā)生故障。應(yīng)盡可能避免這種強(qiáng)行斷電現(xiàn)象的發(fā)生。移動(dòng)電話在通話時(shí)發(fā)生強(qiáng)行斷電，同樣會(huì)給通話人帶來不便。
對(duì)于常規(guī)的二次電池裝置，即使二次電池裝置總的電池電壓處于正常的范圍，可提供足夠高的電功率使設(shè)備工作，但當(dāng)單電池的端電壓變化很大時(shí)，防護(hù)電路會(huì)中斷電池對(duì)某一設(shè)備(如個(gè)人計(jì)算機(jī)的主機(jī))的放電，以防止其中的一個(gè)單電池過放電。于是，即便是個(gè)人計(jì)算機(jī)的CPU處于預(yù)定工作狀態(tài)或移動(dòng)電話正在通話時(shí)，都可能發(fā)生強(qiáng)行斷電現(xiàn)象。當(dāng)然有必要保護(hù)單電池以免發(fā)生過放電或類似問題。但也有很多時(shí)候要對(duì)負(fù)載預(yù)定工作狀態(tài)的連續(xù)性優(yōu)先加以考慮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種二次電池裝置，以及防止二次電池過放電的方法，使其盡可能不發(fā)生故障，如負(fù)載處于預(yù)定工作狀態(tài)時(shí)斷電。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，采取下列方法。根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)方面的二次電池裝置包括二次電池、負(fù)載狀態(tài)判斷單元、以及與二次電池連接的過放電防護(hù)單元。二次電池給負(fù)載電路供電。負(fù)載狀態(tài)判斷單元判斷負(fù)載電路的工作狀態(tài)。過放電防護(hù)單元檢測(cè)二次電池的放電狀態(tài)，當(dāng)二次電池達(dá)到一個(gè)預(yù)定的放電狀態(tài)時(shí)，其便停止從二次電池的放電。當(dāng)負(fù)載狀態(tài)判斷單元判斷負(fù)載電路處于需要供電保護(hù)的預(yù)定工作狀態(tài)時(shí)，允許向負(fù)載電路繼續(xù)供電，而不切斷從二次電池的放電。
此處使用的“需要供電保護(hù)的負(fù)載電路預(yù)定工作狀態(tài)”指的是處于下列狀態(tài)(1)或(2)。負(fù)載電路的預(yù)定工作狀態(tài)可由使用者任意設(shè)定，或由制造商預(yù)先設(shè)定為明確的條件。
狀態(tài)(1)，當(dāng)強(qiáng)行斷電時(shí)，負(fù)載電路或與其連接的各種設(shè)備容易發(fā)生故障。
具體地說，當(dāng)應(yīng)用本發(fā)明的二次電池裝置時(shí)，如應(yīng)用于便攜式個(gè)人計(jì)算機(jī)或類似設(shè)備時(shí)，負(fù)載電路可設(shè)定為下列狀態(tài)(i)到(iv)的其中之一(i)硬盤驅(qū)動(dòng)狀態(tài)；(ii)所謂的運(yùn)行狀態(tài)，啟動(dòng)應(yīng)用程序的時(shí)候，CPU根據(jù)鍵盤操作輸入的信號(hào)執(zhí)行應(yīng)用程序；
(iii)處理等待狀態(tài)，啟動(dòng)應(yīng)用程序的時(shí)候，前述應(yīng)用程序的運(yùn)行狀態(tài)結(jié)束后，等待后續(xù)的輸入信號(hào)；以及(iv)低耗電的處理等待狀態(tài)，即所謂的睡眠狀態(tài)，當(dāng)處理等待狀態(tài)持續(xù)預(yù)定的一段時(shí)間后，其將抑制電能消耗。
狀態(tài)(2)，當(dāng)強(qiáng)行斷電時(shí)，即使并未出現(xiàn)象狀態(tài)(1)的故障，但也無法使用負(fù)載電路或與其連接的各種設(shè)備。
這種狀態(tài)的具體實(shí)例包括(i)呼叫狀態(tài)，當(dāng)本發(fā)明的二次電池裝置應(yīng)用于移動(dòng)電話時(shí)，接收到通訊信號(hào)時(shí)實(shí)現(xiàn)呼叫操作的狀態(tài)，以及摘機(jī)和掛機(jī)之間的通訊狀態(tài)，以及(ii)本發(fā)明的二次電池裝置應(yīng)用于數(shù)據(jù)通訊終端時(shí)，與基站進(jìn)行通訊的狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)負(fù)載狀態(tài)判斷單元判斷負(fù)載電路處于需要供電保護(hù)的預(yù)定工作狀態(tài)時(shí)，過放電防護(hù)單元允許給負(fù)載電路繼續(xù)供電而不中斷從二次電池的放電。因此，當(dāng)負(fù)載電路處于需要供電保護(hù)的預(yù)定工作狀態(tài)時(shí)，如個(gè)人計(jì)算機(jī)的硬盤驅(qū)動(dòng)狀態(tài)或移動(dòng)電話的通訊狀態(tài)，可以盡可能地避免如突然斷電故障的發(fā)生。
能守在二次電池的負(fù)載電路側(cè)提供過放電防護(hù)功能，可消除過放電到一定程度，二次電池的端電壓下降到低于一預(yù)定的參比電壓的危險(xiǎn)。當(dāng)負(fù)載電路處于預(yù)定的工作狀態(tài)時(shí)，二次電池裝置可能被過放電。但可以認(rèn)為是工作電路處于需要短時(shí)間供電保護(hù)的預(yù)定工作狀態(tài)。因此，可以使用一種機(jī)制通知外部二次電池被過放電的事實(shí)，從而盡可能早中止負(fù)載電路的工作。如該機(jī)制可通過在個(gè)人計(jì)算機(jī)屏幕上顯示或聲音報(bào)警的方式通知外部。這樣，二次電池不會(huì)達(dá)到因持續(xù)的過放電而造成的異常狀態(tài)，從而經(jīng)充電后可恢復(fù)到正常的端電壓。
二次電池裝置可以是串聯(lián)的多個(gè)單電池。單電池不僅包括單個(gè)的電池，也包括多個(gè)并聯(lián)的電池。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的二次電池裝置包括二次電池、負(fù)載狀態(tài)判斷單元、總電壓檢測(cè)元件、以及過放電防護(hù)單元。二次電池包括串聯(lián)組合的多個(gè)單電池。負(fù)載狀態(tài)判斷單元判斷負(fù)載電路的工作狀態(tài)。總電壓檢測(cè)元件檢測(cè)多個(gè)單電池的總的端電壓。過放電防護(hù)單元與多個(gè)單電池連接。過放電防護(hù)單元根據(jù)它們的端電壓檢測(cè)每一單電池的放電狀態(tài)，當(dāng)其中的任一單電池達(dá)到一個(gè)預(yù)定的過放電狀態(tài)時(shí)，停止從所述二次電池的放電。當(dāng)負(fù)載狀態(tài)判斷單元判斷負(fù)載電路處于需要供電保護(hù)的預(yù)定工作狀態(tài)時(shí)，在總的端電壓不低于預(yù)定的參比電壓的情況下，即使這多個(gè)單電池中任一的端電壓下降到低于預(yù)定的參比電壓，也允許向負(fù)載電路繼續(xù)供電，而不中斷從二次電池的放電。
這樣當(dāng)負(fù)載狀態(tài)判斷單元判斷負(fù)載電路處于需要供電保護(hù)的預(yù)定工作狀態(tài)時(shí)，在總的端電壓不低于預(yù)定的參比電壓的情況下，即使多個(gè)單電池其中之一的端電壓下降到低于預(yù)定的參比電壓，也允許向負(fù)載電路繼續(xù)供電，而不中斷從二次電池的放電。因此，即使沒有在負(fù)載電路側(cè)為二次電池裝置配備過放電防護(hù)功能，由二次電池裝置本身也可以消除過放電使二次電池總的端電壓下降到低于預(yù)定總參比電壓的危險(xiǎn)。
上述的二次電池中，優(yōu)選的是負(fù)載狀態(tài)判斷單元根據(jù)提供給負(fù)載電路的負(fù)載電流值來判斷負(fù)載電路的工作狀態(tài)。
這樣個(gè)人計(jì)算機(jī)主機(jī)的工作狀態(tài)可由二次電池裝置本身來判斷，而不需要其它的布置，比如從個(gè)人計(jì)算機(jī)主機(jī)接收指示工作狀態(tài)的信號(hào)。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的二次電池裝置的電路配置框圖。
圖2是說明圖1的二次電池裝置工作狀態(tài)的表格；以及圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的二次電池的電路配置框圖。
優(yōu)選實(shí)施例詳述<第一實(shí)施例>
結(jié)合圖1和2對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步的描述。
根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的二次電池裝置1被用作，例如，便攜式個(gè)人計(jì)算機(jī)的電源。圖1是二次電池裝置1的電路配置示意圖。電池2(2a～2d)對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的“單電池”(以下電池2是指單電池2)。二次電池3(標(biāo)稱電壓為14.8V(＝3.7×4))包括四個(gè)串聯(lián)的單電池2(2a～2d)。二次電池3通過開關(guān)元件4(如FET)連接到正極供電端5。另外，二次電池3與負(fù)極的接地端6連接。通過接通開關(guān)元件4，給連接到供電端5與接地端6的個(gè)人計(jì)算機(jī)主機(jī)(未示出)供電。相反，斷開開關(guān)元件4時(shí)，二次電池對(duì)計(jì)算機(jī)主機(jī)的放電中斷，以停止對(duì)個(gè)人計(jì)算機(jī)主機(jī)供電。如下面將要敘述的，控制器7根據(jù)單電池2的端電壓，控制開關(guān)元件4的開和關(guān)?？刂破?和開關(guān)元件4就是本發(fā)明的“過放電防護(hù)單元”。
信號(hào)端8指本發(fā)明的“負(fù)載狀態(tài)判斷單元”。當(dāng)個(gè)人計(jì)算機(jī)主機(jī)處于下列的狀態(tài)①或②時(shí)，信號(hào)端8從個(gè)人計(jì)算機(jī)內(nèi)檢測(cè)電路(未示意)接收到低電平信號(hào)。當(dāng)計(jì)算機(jī)不處于下列狀態(tài)①或②時(shí)，信號(hào)端8接收到來自檢測(cè)電路的高電平信號(hào)。這些信號(hào)被送到總電壓檢測(cè)部分10和后面描述的“與”門12。
(i)硬盤驅(qū)動(dòng)狀態(tài)；以及(ii)所謂的“運(yùn)行”狀態(tài)，啟動(dòng)應(yīng)用程序時(shí)，CPU根據(jù)鍵盤操作輸入的信號(hào)執(zhí)行應(yīng)用程序；上述的狀態(tài)(i)和(ii)對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的“需要供電保護(hù)的工作狀態(tài)”。
以下將描述控制器7的內(nèi)部配置?？刂破?的內(nèi)部包括四個(gè)電壓檢測(cè)部分9a～9d，一個(gè)總電壓檢測(cè)部分10，以及“或”門11、“與”門12和“或非”門13。電壓檢測(cè)部分9a～9d檢測(cè)各個(gè)單電池2的端電壓?？傠妷簷z測(cè)部分10檢測(cè)單電池2的總的端電壓。電壓檢測(cè)部分9a～9d單獨(dú)檢測(cè)各個(gè)單電池2的端電壓。當(dāng)檢測(cè)到的端電壓下降到低于某一參比電壓(如2.5V)時(shí)，于是高電平信號(hào)被送到“與”門12。總電壓檢測(cè)部分10與兩端的單電池2a和2d的正極或負(fù)極連接，以檢測(cè)單電池2的總的端電壓，并與一個(gè)總參比電壓進(jìn)行比較。當(dāng)檢測(cè)到的電壓不低于該總參比電壓時(shí)，低電平信號(hào)被輸出到“或非”門13。相反，當(dāng)檢測(cè)到的電壓低于該總參比電壓時(shí)，高電平信號(hào)被輸出到“或非”門13。
選擇提供兩個(gè)這樣的總參比信號(hào)。當(dāng)從信號(hào)端8(當(dāng)個(gè)人計(jì)算機(jī)主機(jī)處于前述的狀態(tài)(i)或(ii)時(shí))接收到低電平信號(hào)時(shí)，第一總參比電壓(如11.2V)被設(shè)定為總電壓檢測(cè)部分10的總參比電壓。相反，當(dāng)從信號(hào)端8(當(dāng)計(jì)算機(jī)不處于前述的狀態(tài)(i)或(ii)時(shí)，而是后面描述的狀態(tài)如睡眠狀態(tài)時(shí))接收到高電平信號(hào)時(shí)，第二總參比電壓(如13.2V)被設(shè)定為總電壓檢測(cè)部分10的總參比電壓。
第一和第二參比電壓可以相同或不同。但在非狀態(tài)(i)或(ii)時(shí)的放電電流比狀態(tài)(i)或(ii)時(shí)的放電電流小。因此，計(jì)算機(jī)主機(jī)處于非狀態(tài)(i)或(ii)時(shí)壓降較小，導(dǎo)致檢測(cè)到的電壓接近開路電壓時(shí)則放電停止。相反，計(jì)算機(jī)處于狀態(tài)(i)或(ii)時(shí)壓降較大，導(dǎo)致當(dāng)檢測(cè)到的電壓遠(yuǎn)低于開路電壓時(shí)放電停止。因此，當(dāng)?shù)谝缓偷诙倕⒈入妷罕活A(yù)定為相同值時(shí)，在非狀態(tài)(i)或(ii)時(shí)比在狀態(tài)(i)或(ii)時(shí)更易發(fā)生過放電現(xiàn)象。為避免這種情況的發(fā)生，在本發(fā)明的實(shí)施例中，優(yōu)選的是狀態(tài)(i)或(ii)時(shí)的第一總參比電壓(如11.2V)比在非狀態(tài)(i)或(ii)時(shí)的第二總參比電壓(如13.2V)低。這樣，當(dāng)個(gè)人計(jì)算機(jī)主機(jī)在非狀態(tài)(i)或(ii)時(shí)的工作狀態(tài)時(shí)，過放電防護(hù)單元能夠更早地啟動(dòng)。
“或”門11的輸入端與電壓檢測(cè)部分的9a～9d的輸出端連接。當(dāng)電壓檢測(cè)部分9a～9d檢測(cè)到的任一單電池2的端電壓下降到低于2.5V(單參比電壓)時(shí)，高電平信號(hào)被送入“與”門12的輸入端。當(dāng)“或”門11的輸出和信號(hào)端8的輸出都為高電平信號(hào)時(shí)，“與”門12輸出高電平信號(hào)。在其它情況時(shí)，“與”門12輸出低電平信號(hào)。當(dāng)“與”門12的輸出信號(hào)為高電平或從總電壓檢測(cè)部分10向“或非”門13輸入了一個(gè)高電平信號(hào)時(shí)(其表明由總電壓檢測(cè)部分10檢測(cè)到的電壓下降到低于11.3V(第一總參比電壓))，或13.2V(第二總參比電壓))，“或非”門13向開關(guān)元件4輸出一個(gè)表示單電池2與個(gè)人計(jì)算機(jī)主機(jī)斷開的信號(hào)(低電平信號(hào))。
通過參考圖2中的工作狀態(tài)表，下面對(duì)具有前述構(gòu)造的這個(gè)實(shí)施例的操作進(jìn)行描述。
個(gè)人計(jì)算機(jī)處于硬盤驅(qū)動(dòng)狀態(tài)或運(yùn)行狀態(tài)，及其他各種狀態(tài)時(shí)，如在應(yīng)用程序啟動(dòng)期間等待輸入信號(hào)的狀態(tài)。這些不同的狀態(tài)所需的電流不同。
例如，應(yīng)用程序啟動(dòng)后，當(dāng)處理等待狀態(tài)持續(xù)超過預(yù)定的一段時(shí)間后，顯示屏幕上的顯示消失，而且CPU的運(yùn)行速度降低，進(jìn)入低能耗的處理等待狀態(tài)，即所謂的睡眠狀態(tài)。即使在睡眠狀態(tài)，也總有幾毫安的電流從二次電池3向計(jì)算機(jī)主機(jī)流動(dòng)。這樣，二次電池3逐漸地放電。因此，由于二次電池3的單電池2的容量變化等原因，一些單電池2的端電壓低于2.5V。
圖2中，方式1～4表示計(jì)算機(jī)主機(jī)在非狀態(tài)(i)或(ii)時(shí)開關(guān)元件的工作狀態(tài)，方式5～8表示計(jì)算機(jī)主機(jī)在狀態(tài)(i)或(ii)時(shí)開關(guān)元件的工作狀態(tài)。
如圖2所示，在方式1～4中，信號(hào)端8的輸出總在高電平，當(dāng)一些單電池2的端電壓下降到低于2.5V，“或”門11輸出高電平信號(hào)時(shí)，“與”門12的輸出為高電平。于是“或非”門13輸出低電平信號(hào)，導(dǎo)致開關(guān)元件4斷開(方式2和4)。也就是說，不管所有單電池2的總端電壓是多少，單電池2將與個(gè)人計(jì)算機(jī)主機(jī)斷開，以使其強(qiáng)行斷電。這樣，擇優(yōu)地保護(hù)單電池2免于過放電，使其能夠防止二次電池3的性能變差及使用壽命縮短。
當(dāng)在睡眠狀態(tài)強(qiáng)行切斷電源時(shí)，數(shù)據(jù)沒有保存的可能會(huì)丟失。但當(dāng)使用者在一預(yù)定的時(shí)間或更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不使用計(jì)算機(jī)時(shí)，計(jì)算機(jī)將進(jìn)入睡眠狀態(tài)，因此通?？梢匝永m(xù)很長(zhǎng)的時(shí)間。對(duì)于這樣的可以延續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間的工作狀態(tài)而言，類似地優(yōu)先防止過放電。因此，本實(shí)施例是這樣安排的，當(dāng)任一單電池2的端電壓低于2.5V時(shí)，強(qiáng)行斷電。
當(dāng)所有的單電池端電壓不低于2.5V，并且“與”門的輸出是高電平時(shí)，如果總端電壓下降到低于13.2V時(shí)，則“或非”門13輸出低電平信號(hào)，使開關(guān)元件4斷開(方式3)。于是單電池與計(jì)算機(jī)主機(jī)切斷，使其能夠防止由于長(zhǎng)時(shí)間的放電而引起的電解質(zhì)分解。因此，可保持所希望的電池性能及其安全性。
另一方面，在個(gè)人計(jì)算機(jī)主機(jī)進(jìn)入前述的睡眠狀態(tài)前，接收到鍵盤輸入的信號(hào)而達(dá)到前述的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，從二次電池3到計(jì)算機(jī)主機(jī)有大負(fù)載電流流動(dòng)。于是由于二次電池3的單電池容量的變化，一些單電池2的端電壓在一較短的時(shí)間內(nèi)可能低于2.5V。
如圖2所示，在方式5～8中，因?yàn)樾盘?hào)端8輸出的信號(hào)總是低電平，即使當(dāng)一些單電池2的端電壓下降到低于2.5V，“或”門11輸出高電平信號(hào)時(shí)，“與”門12的輸出也為低電平。因此，“或非”門13輸出高電平信號(hào)，使開關(guān)元件4接通，只要所有單電池2的總端電壓不低于11.2V便使其繼續(xù)供電(方式6)。盡管一些端電壓低于2.5V的單電池2在這期間要保持放電，但這種運(yùn)行狀態(tài)通常會(huì)在短時(shí)間后結(jié)束，并再次進(jìn)入處理等待狀態(tài)。因此，和前述的睡眠狀態(tài)一樣，一些單電池2的端電壓低于2.5V時(shí)強(qiáng)行斷電。因此，通過盡可能地防止在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的強(qiáng)行斷電，以防止硬盤故障的發(fā)生。
當(dāng)存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)時(shí)，運(yùn)行狀態(tài)有時(shí)持續(xù)較長(zhǎng)的時(shí)間。在這種情況下，一些單電池2被過放電的事實(shí)要通過計(jì)算機(jī)屏幕的顯示或聲音報(bào)警來通知使用者。這樣運(yùn)行狀態(tài)中止，系統(tǒng)由運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)入處理等待狀態(tài)。因此，可以盡可能防止在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的強(qiáng)行斷電。可以認(rèn)為，當(dāng)電池隨后被充電時(shí)，一些單電池2的端電壓可以恢復(fù)，而且故障被消除。當(dāng)電池不正常地放電到總端電壓低于11.2V時(shí)，不管“與”門12的輸出如何，“或非”門13輸出低電平信號(hào)以使開關(guān)元件4斷開(方式7和8)，以消除電解質(zhì)泄漏的危險(xiǎn)。
因此，當(dāng)硬盤驅(qū)動(dòng)時(shí)，或計(jì)算機(jī)CPU處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，即使一些單電池2的端電壓低于2.5V，但只要二次電池3的總端電壓不低于11.2V，電池對(duì)個(gè)人計(jì)算機(jī)的放電繼續(xù)進(jìn)行，以防止強(qiáng)行斷電。因此，可盡可能地避免由于強(qiáng)行斷電引起的硬盤故障或類似問題的發(fā)生。<第二實(shí)施例>
圖3是對(duì)本發(fā)明第二實(shí)施例的說明。第二實(shí)施例與第一實(shí)施例類似，區(qū)別之處在于它們的負(fù)載狀態(tài)判斷單元的構(gòu)造不同。因此，在第一和第二實(shí)施例中相同的元件用相同的標(biāo)號(hào)表示。相同元件的描述不再贅述。以下對(duì)與第一實(shí)施例中不同的元件進(jìn)行詳細(xì)描述。
二次電池裝置1提供個(gè)人計(jì)算機(jī)的負(fù)載電流隨個(gè)人計(jì)算機(jī)的工作狀態(tài)而變化。具體地，當(dāng)電源切斷時(shí)，負(fù)載電流不超過幾毫安(約3mA)。當(dāng)計(jì)算機(jī)處于閑置狀態(tài)時(shí)，負(fù)載電流為幾十毫安(約75mA)。當(dāng)只有操作系統(tǒng)(OS)啟動(dòng)時(shí)，負(fù)載電流平均為1A。當(dāng)應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)，負(fù)載電流最大約1.5A。在本實(shí)施例中，在單電池2的正極和供電端5(而非信號(hào)端8)之間有電流檢測(cè)電路14。電流檢測(cè)電路14檢測(cè)在電池給計(jì)算機(jī)放電期間流經(jīng)供電線路的負(fù)載電流。當(dāng)負(fù)載電流超過預(yù)定的參比值(如70mA)時(shí)，低電平信號(hào)將輸入到總電壓檢測(cè)部分10和“與”門12。相反，當(dāng)負(fù)載電流低于預(yù)定的參比值時(shí)，高電平信號(hào)將輸入到總電壓檢測(cè)部分10和“與”門12?？刂破?根據(jù)信號(hào)電平的變化而工作，與第一實(shí)施例中根據(jù)信號(hào)端8信號(hào)電平的變化而工作一樣。
這樣，通過二次電池本身就可判斷個(gè)人計(jì)算機(jī)主機(jī)的工作狀態(tài)，而不需從個(gè)人計(jì)算機(jī)主機(jī)接收表示工作狀態(tài)的信號(hào)。<其它實(shí)施例>
本發(fā)明并不局限于前述的實(shí)施例。本發(fā)明的技術(shù)范圍包括以下的實(shí)施例。不在脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，本發(fā)明可以有其它的改變和改進(jìn)。
(1)在前述的實(shí)施例中，二次電池裝置1包括含有4個(gè)單電池2(2a～2d)的二次電池3。本發(fā)明對(duì)此沒有限制。二次電池裝置1可以包括二次電池，該二次電池可包括一個(gè)單電池或5個(gè)或多個(gè)單電池。
(2)在前述的實(shí)施例中，二次電池裝置應(yīng)用于便攜式個(gè)人計(jì)算機(jī)。本發(fā)明并不限制于此。本發(fā)明可以用于各種二次電池裝置提供電能的設(shè)備(如移動(dòng)電話)。
(3)在第一實(shí)施例中，“需要供電保護(hù)的負(fù)載電路預(yù)定工作狀態(tài)”定義為硬盤驅(qū)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)。本發(fā)明對(duì)此沒有限制。可定義其中的任一狀態(tài)。這些狀態(tài)也可以包括處理等待狀態(tài)(不包括睡眠狀態(tài))。負(fù)載電路的預(yù)定工作狀態(tài)可以預(yù)先由制造商設(shè)定為明確條件。作為選擇，可提供一種電平調(diào)節(jié)元件，用于改變從計(jì)算機(jī)主機(jī)輸入到信號(hào)端8的信號(hào)電平，從而使用者可以任意設(shè)定負(fù)載電路的預(yù)定工作狀態(tài)。
(4)“需要供電保護(hù)的負(fù)載電路預(yù)定工作狀態(tài)”定義為負(fù)載電流不低于70mA的狀態(tài)(即閑置狀態(tài))，操作系統(tǒng)(OS)單獨(dú)啟動(dòng)狀態(tài)，或應(yīng)用程序啟動(dòng)狀態(tài)。本發(fā)明不限于此。通過改變電流檢測(cè)電路14的預(yù)定參比值，可以把負(fù)載電路預(yù)定為不同的狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種二次電池裝置，包括給負(fù)載電路提供電能的二次電池；判斷所述負(fù)載電路工作狀態(tài)的負(fù)載狀態(tài)判斷單元；以及與所述二次電池連接的過放電防護(hù)單元，用于檢測(cè)所述二次電池的放電狀態(tài)，并且，當(dāng)所述二次電池達(dá)到預(yù)定的過放電狀態(tài)時(shí)，中斷從所述電池的放電，當(dāng)所述負(fù)載狀態(tài)判斷單元判斷所述的負(fù)載電路處于需要供電保護(hù)的預(yù)定工作狀態(tài)時(shí)，所述過放電防護(hù)單元允許繼續(xù)給所述負(fù)載電路供電，而不中斷從二次電池的放電。
2.一種二次電池裝置，包括二次電池，該二次電池包括給負(fù)載電路提供電能的多個(gè)單電池的串聯(lián)組合；判斷所述負(fù)載電路工作狀態(tài)的負(fù)載狀態(tài)判斷單元；檢測(cè)所述多個(gè)單電池總端電壓的總電壓檢測(cè)元件；以及與所述多個(gè)單電池連接的過放電防護(hù)單元，用于檢測(cè)所述每一單電池的放電狀態(tài)，并且，所述單電池達(dá)到預(yù)定的過放電狀態(tài)時(shí)，中斷從所述二次電池的放電，當(dāng)所述負(fù)載狀態(tài)判斷單元判斷所述的負(fù)載電路處于需要供電保護(hù)的預(yù)定工作狀態(tài)時(shí)，在總端電壓不低于預(yù)定總參比電壓的情況下，所述過放電防護(hù)單元允許繼續(xù)給所述負(fù)載電路供電，而不中斷從所述二次電池的放電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的二次電池裝置，其中所述的負(fù)載狀態(tài)判斷單元根據(jù)提供到所述負(fù)載電路的電流值，判斷所述負(fù)載電路的工作狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的二次電池裝置，其中所述的負(fù)載狀態(tài)判斷單元根據(jù)提供到所述負(fù)載電路的電流值，判斷所述負(fù)載電路的工作狀態(tài)。
5.一種二次電池過放電的防護(hù)方法，所述方法包括給負(fù)載電路供電；判斷所述負(fù)載電路的工作狀態(tài)；以及檢測(cè)所述二次電池的放電狀態(tài)，當(dāng)所述二次電池達(dá)到預(yù)定的過放電狀態(tài)時(shí)，中斷從所述二次電池的放電，其中，當(dāng)所述負(fù)載狀態(tài)判斷單元判斷所述的負(fù)載電路處于需要供電保護(hù)的預(yù)定工作狀態(tài)時(shí)，會(huì)繼續(xù)給所述負(fù)載電路供電，而不中斷從所述二次電池的放電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的二次電池裝置的過放電防護(hù)方法，其進(jìn)一步包括檢測(cè)二次電池的多個(gè)單電池的總端電壓；以及檢測(cè)所述的每一單電池的放電狀態(tài)，當(dāng)任一所述的單電池達(dá)到預(yù)定的過放電狀態(tài)時(shí)，中斷從所述二次電池的放電，其中，當(dāng)判斷所述的負(fù)載電路處于需要供電保護(hù)的預(yù)定工作狀態(tài)時(shí)，如果總端電壓不低于預(yù)定的總參比電壓，則繼續(xù)給所述負(fù)載電路供電，而不中斷從所述二次電池的放電。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的二次電池裝置的過放電防護(hù)方法，其中所述的負(fù)載狀態(tài)判斷單元根據(jù)提供到所述負(fù)載電路的電流值判斷所述負(fù)載電路的工作狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的二次電池裝置的過放電防護(hù)方法，其中所述的負(fù)載狀態(tài)判斷單元根據(jù)提供到所述負(fù)載電路的電流值判斷所述負(fù)載電路的工作狀態(tài)。
全文摘要
例如當(dāng)個(gè)人計(jì)算機(jī)主機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí),來自信號(hào)端8的信號(hào)總是低電平。即使一些單電池2的端電壓低于2.5V,但只要所有單電池2的總端電壓不低于11.2V,就保持開關(guān)元件4處于接通狀態(tài),二次電池繼續(xù)對(duì)計(jì)算機(jī)放電,因此可防止強(qiáng)行斷電的發(fā)生,這樣可盡可能防止由于強(qiáng)行斷電而引起的硬盤故障或類似情況的發(fā)生。
文檔編號(hào)H02J7/00GK1372346SQ0210239
公開日2002年10月2日 申請(qǐng)日期2002年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月24日
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