本發(fā)明屬于電力領(lǐng)域,尤其涉及一種控制電能輸出的方法、電能產(chǎn)生裝置和智能電池。
背景技術(shù):
電池指盛有電解質(zhì)溶液和金屬電極以產(chǎn)生電流的杯、槽或其他容器或復(fù)合容器的部分空間,能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。電池具有正極、負(fù)極。電池的種類繁多,如干電池、化學(xué)電池、太陽(yáng)能電池等。隨著科技的進(jìn)步,電池已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各種設(shè)備中,如手機(jī)、筆記本、家用電器、電動(dòng)交通工具等需要電能驅(qū)動(dòng)的設(shè)備中。
現(xiàn)有技術(shù)中的電池均是被動(dòng)器件,被動(dòng)的接收充電和放電。一些大型的設(shè)備一般都用電池組來(lái)對(duì)設(shè)備供電,例如電動(dòng)汽車,當(dāng)采集電池的參數(shù)(如電壓、溫度)時(shí),只能檢測(cè)出電池組的平均數(shù)值,無(wú)法獲知單個(gè)電池的狀態(tài)以及參數(shù),進(jìn)而在單個(gè)電池發(fā)生異常時(shí),不能及時(shí)獲知異常,最終可能導(dǎo)致整個(gè)電池組的故障。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種控制電能輸出的方法、電能產(chǎn)生裝置和智能電池,旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的單個(gè)電池位于電池組時(shí),由于無(wú)法獲知單個(gè)電池的狀態(tài)及參數(shù),若單個(gè)電池發(fā)生異常,無(wú)法及時(shí)獲知異常,最終可能導(dǎo)致整個(gè)電池組的故障的問題。
本發(fā)明提供的一種電能產(chǎn)生裝置,包括:集成芯片、互感變壓器、MOS管控制電路和電力總線,其中所述集成芯片包括:電力載波芯片和微處理器,所述集成芯片通過所述互感變壓器與所述電力總線耦合連接,所述微處理器與所述MOS管控制電路相連;電力總線接收主機(jī)發(fā)送的調(diào)節(jié)指令和/或向所述主機(jī)發(fā)送運(yùn)行狀態(tài)以及所述運(yùn)行狀態(tài)下的運(yùn)行參數(shù),其中所述運(yùn)行狀態(tài)中包括運(yùn)行正常狀態(tài)和運(yùn)行異常狀態(tài);所述MOS管控制電路,用于按照所述微處理器發(fā)送的控制信號(hào)關(guān)閉或啟動(dòng)電能輸出。
本發(fā)明提供的一種智能電池,包括:集成芯片、互感變壓器、MOS管控制電路和電力總線,其中所述集成芯片包括:電力載波芯片和微處理器,所述集成芯片通過所述互感變壓器與所述電力總線耦合連接,所述微處理器與所述MOS管控制電路相連;所述集成芯片,用于通過所述電力總線接收主機(jī)發(fā)送的調(diào)節(jié)指令和/或向所述主機(jī)發(fā)送運(yùn)行狀態(tài)以及所述運(yùn)行狀態(tài)下的運(yùn)行參數(shù),其中所述運(yùn)行狀態(tài)中包括運(yùn)行正常狀態(tài)和運(yùn)行異常狀態(tài);所述MOS管控制電路,用于按照所述微處理器發(fā)送的控制信號(hào)關(guān)閉或啟動(dòng)電能輸出。
本發(fā)明提供的一種控制電能輸出的方法,包括:集成處理器通過電力總線接收主機(jī)發(fā)送的調(diào)節(jié)指令和/或向所述主機(jī)發(fā)送運(yùn)行狀態(tài)以及所述運(yùn)行狀態(tài)下的運(yùn)行參數(shù),其中所述運(yùn)行狀態(tài)中包括運(yùn)行正常狀態(tài)和運(yùn)行異常狀態(tài),所述集成處理器包括:微處理器和電力載波處理器;MOS管控制模塊按照所述微處理器發(fā)送的控制信號(hào)關(guān)閉或啟動(dòng)電能輸出。
本發(fā)明提供的控制電能輸出的方法、電能產(chǎn)生裝置和智能電池,所述電能產(chǎn)生裝置包括:集成芯片、互感變壓器、MOS管控制電路和電力總線,其中所述集成芯片包括:電力載波芯片和微處理器,所述集成芯片通過所述互感變壓器與所述電力總線耦合連接,所述微處理器與所述MOS管控制電路相連;所述集成芯片通過所述電力總線接收主機(jī)發(fā)送的調(diào)節(jié)指令和/或向所述主機(jī)發(fā)送運(yùn)行狀態(tài)以及所述運(yùn)行狀態(tài)下的運(yùn)行參數(shù),其中所述運(yùn)行狀態(tài)中包括運(yùn)行正常狀態(tài)和運(yùn)行異常狀態(tài),所述MOS管控制電路按照所述微處理器發(fā)送的控制信號(hào)關(guān)閉或啟動(dòng)電能輸出,這樣電能產(chǎn)生裝置就是主動(dòng)器件,通過集成芯片實(shí)時(shí)主動(dòng)向主機(jī)上報(bào)自身的運(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行參數(shù),進(jìn)而能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài),這樣即使是電池組,也不會(huì)因單個(gè)電池?zé)o法及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常而導(dǎo)致整個(gè)電池組的故障。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例。
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的電能產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明第二、三實(shí)施例提供的電能產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的控制電能輸出的方法實(shí)現(xiàn)流程示意圖;
圖4是本發(fā)明第五實(shí)施例提供的控制電能輸出的方法實(shí)現(xiàn)流程示意圖。
具體實(shí)施方式
為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而非全部實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請(qǐng)參閱圖1,圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的電能產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,為了便于說(shuō)明,僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。該電能產(chǎn)生裝置可以是電池的內(nèi)置結(jié)構(gòu),也可以為電池。圖1示例的電能產(chǎn)生裝置,主要包括:集成芯片101、互感變壓器102、金屬-氧化物-半導(dǎo)體(MOS,Metal-Oxide-Semiconductor)管控制電路103和電力總線104,其中該集成芯片101包括:電力載波芯片1011和微處理器1012,具體詳細(xì)說(shuō)明如下:
集成芯片101通過該互感變壓器102與該電力總線104耦合連接,微處理器1012與MOS管控制電路103相連;
集成芯片101,用于通過該電力總線104接收主機(jī)發(fā)送的調(diào)節(jié)指令和/或向該主機(jī)發(fā)送運(yùn)行狀態(tài)以及該運(yùn)行狀態(tài)下的運(yùn)行參數(shù),該運(yùn)行狀態(tài)中包括運(yùn)行正常狀態(tài)和運(yùn)行異常狀態(tài);
該MOS管控制電路103,用于按照該微處理器1012發(fā)送的控制信號(hào)關(guān)閉或啟動(dòng)電能輸出。
微處理器1012可以為單片機(jī),在實(shí)際應(yīng)用中可以將電力載波芯片1011和微處理器1012集成在一個(gè)集成芯片101中,這樣電能產(chǎn)生裝置(電池)由被動(dòng)器件變成主動(dòng)器件,通過集成芯片101可以執(zhí)行相應(yīng)的步驟。
將微處理器1012與MOS管控制電路103相連,MOS管控制電路103可以按照該微處理器1012發(fā)出的控制信號(hào)關(guān)閉或啟動(dòng)電能輸出。這里控制信號(hào)包括兩種:關(guān)閉控制信號(hào)和啟動(dòng)控制信號(hào)。該關(guān)閉控制信號(hào)的發(fā)出條件不做限定,可以在檢測(cè)到整個(gè)裝置運(yùn)行異常時(shí),發(fā)出該關(guān)閉控制信號(hào);也可以按照預(yù)先設(shè)置的參數(shù),例如按照預(yù)置時(shí)間間隔發(fā)出該關(guān)閉控制信號(hào);還可以按照主機(jī)發(fā)送的調(diào)節(jié)指令,如,主機(jī)將關(guān)閉指令發(fā)送至集成芯片101中,該集成芯片101通過內(nèi)置的微處理器1012發(fā)送關(guān)閉控制信號(hào)。
該調(diào)節(jié)指令不做限定,可以為控制開啟或關(guān)閉的調(diào)節(jié)指令,也可以是調(diào)整參數(shù)的調(diào)節(jié)指令,例如,調(diào)整充放電。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明中的電能產(chǎn)生裝置相當(dāng)于單個(gè)的電池,或者是位于單個(gè)電池中的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明實(shí)施例中,所述集成芯片101通過該互感變壓器102與該電力總線104耦合連接,該微處理器1012與該MOS管控制電路103相連,該集成芯片101通過該電力總線104接收主機(jī)發(fā)送的調(diào)節(jié)指令和/或向該主機(jī)發(fā)送運(yùn)行狀態(tài)以及該運(yùn)行狀態(tài)下的運(yùn)行參數(shù),其中該運(yùn)行狀態(tài)中包括運(yùn)行正常狀態(tài)和運(yùn)行異常狀態(tài),該MOS管控制電路103按照該微處理器1012發(fā)送的控制信號(hào)關(guān)閉或啟動(dòng)電能輸出,這樣電能產(chǎn)生裝置就是主動(dòng)器件,通過集成芯片101實(shí)時(shí)主動(dòng)向主機(jī)上報(bào)自身的運(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行參數(shù),進(jìn)而能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài),即使是電池組,也不會(huì)因單個(gè)電池?zé)o法及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常而導(dǎo)致整個(gè)電池組的故障。
請(qǐng)參閱圖2,圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的電能產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,為了便于說(shuō)明,僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。該電能產(chǎn)生裝置可以是電池的內(nèi)置結(jié)構(gòu),也可以為電池。圖2示例的電能產(chǎn)生裝置,主要包括:集成芯片201、互感變壓器202、MOS管控制電路203、電力總線204和采集電路205,其中該集成芯片201包括:電力載波芯片2011和微處理器2012,具體詳細(xì)說(shuō)明如下:
該集成芯片201通過該互感變壓器202與該電力總線204耦合連接,該微處理器2012與該MOS管控制電路203相連。
該集成芯片201,用于通過該電力總線204接收主機(jī)發(fā)送的調(diào)節(jié)指令和/或向該主機(jī)發(fā)送運(yùn)行狀態(tài)以及該運(yùn)行狀態(tài)下的運(yùn)行參數(shù),其中該運(yùn)行狀態(tài)中包括運(yùn)行正常狀態(tài)和運(yùn)行異常狀態(tài)。
該MOS管控制電路203,用于按照該微處理器2012發(fā)送的控制信號(hào)關(guān)閉或啟動(dòng)電能輸出。
該運(yùn)行參數(shù)中包括電壓值、溫度值、剩余電量、放電倍率、自放電率和內(nèi)阻。
集成芯片201通過電力總線204可以主動(dòng)向主機(jī)發(fā)送運(yùn)行參數(shù),其中發(fā)送的運(yùn)行參數(shù)包括剩余電量(SOC,State Of Charge)。任何應(yīng)用到電池的電子設(shè)備都需要顯示剩余電量,如手機(jī)、電動(dòng)汽車、筆記本等?,F(xiàn)有技術(shù)中,計(jì)算該剩余電量均是采用估值算法,例如,壓差檢測(cè)法、庫(kù)倫計(jì)等,因?yàn)殡姵氐姆烹娺€有自身消耗的電能,還可以是由于其他外界因素引起的消耗,所以現(xiàn)有技術(shù)中估算出的剩余電量是有誤差的。若電子設(shè)備為大型設(shè)備如電動(dòng)汽車,一般使用的是電池組,使用現(xiàn)有技術(shù)中的估算方法來(lái)計(jì)算電池組的剩余電量誤差會(huì)更加大,因?yàn)樵谟?jì)算時(shí)使用的參數(shù)均為平均值。本發(fā)明實(shí)施例中,集成芯片201可以主動(dòng)向主機(jī)發(fā)送電壓值、溫度值、剩余電量、放電倍率、自放電率和內(nèi)阻等運(yùn)行參數(shù),這樣即使在電池組的情況下,也可以精確的得到電池組所在設(shè)備的整個(gè)耗電量以及剩余電量。
微處理器2012可以為單片機(jī),在實(shí)際應(yīng)用中可以將電力載波芯片2011和微處理器2012集成在一個(gè)集成芯片201中,這樣電能產(chǎn)生裝置(電池)由被動(dòng)器件變成主動(dòng)器件,通過集成芯片201可以執(zhí)行相應(yīng)的步驟。
將微處理器2012與MOS管控制電路203相連,MOS管控制電路203可以按照該微處理器2012發(fā)出的控制信號(hào)關(guān)閉或啟動(dòng)電能輸出。這里控制信號(hào)包括兩種:關(guān)閉控制信號(hào)和啟動(dòng)控制信號(hào)。該關(guān)閉控制信號(hào)的發(fā)出條件不做限定,可以在檢測(cè)到整個(gè)裝置運(yùn)行異常時(shí),發(fā)出該關(guān)閉控制信號(hào);也可以按照預(yù)先設(shè)置的參數(shù),例如按照預(yù)置時(shí)間間隔發(fā)出該關(guān)閉控制信號(hào);還可以按照主機(jī)發(fā)送的調(diào)節(jié)指令,如,主機(jī)將關(guān)閉指令發(fā)送至集成芯片201中,該集成芯片201通過內(nèi)置的微處理器2012發(fā)送關(guān)閉控制信號(hào)。
該調(diào)節(jié)指令不做限定,可以為控制開啟或關(guān)閉的調(diào)節(jié)指令,也可以是調(diào)整參數(shù)的調(diào)節(jié)指令,例如,調(diào)整充電或放電。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明中的電能產(chǎn)生裝置相當(dāng)于單個(gè)的電池,或者是位于單個(gè)電池中的結(jié)構(gòu)。
該采集電路205與該微處理器2012相連接;該采集電路205,用于實(shí)時(shí)采集溫度值和/或電壓值,并將該溫度值和/或該電壓值發(fā)送給該微處理器2012。
該微處理器2012,還用于接收該采集電路205發(fā)送的該溫度值,并將該溫度值與預(yù)置門限值進(jìn)行比較,若該溫度值大于該預(yù)置門限值,則向該MOS管控制電路203發(fā)送關(guān)閉控制信號(hào),以關(guān)閉電能輸出;
該微處理器2012,還用于若當(dāng)前的處于關(guān)閉電能輸出狀態(tài)且該溫度值小于該預(yù)置門限值,則向該MOS管控制電路203發(fā)送開啟控制信號(hào),以啟動(dòng)電能輸出。
現(xiàn)有技術(shù)中,對(duì)于電池組來(lái)說(shuō),可以檢測(cè)到溫度,但是該溫度為整個(gè)電池組的平均溫度,如果單個(gè)電池溫度過高是無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)的。本發(fā)明實(shí)施例中采集電路205采集整個(gè)電能產(chǎn)生裝置內(nèi)的溫度,并將采集到的溫度值發(fā)送給微處理器2012,這樣當(dāng)溫度過高時(shí),微處理器2012可以控制MOS管控制電路203關(guān)閉電能輸出,防止電能產(chǎn)生裝置(電池)因溫度過高發(fā)生異常,進(jìn)而提高了電池的使用壽命。
該微處理器2012,還用于接收該采集電路205發(fā)送的該電壓值,并將該電壓值分別與第一預(yù)置電壓值和第二預(yù)置電壓值進(jìn)行比較,若該電壓值大于該第一預(yù)置電壓值或該電壓值小于該第二預(yù)置電壓值,則向該MOS管控制電路203發(fā)送關(guān)閉控制信號(hào),以關(guān)閉電能輸出;
該微處理器2012,還用于若當(dāng)前的處于關(guān)閉電能輸出狀態(tài)且關(guān)閉電能輸出的時(shí)長(zhǎng)超過預(yù)置時(shí)長(zhǎng),則向該MOS管控制電路203發(fā)送開啟控制信號(hào),以啟動(dòng)電能輸出。
這里的該采集電路205采集的電壓值為工作電壓值,該第一預(yù)置電壓值可以為高于額定電壓值的數(shù)值,該第二預(yù)置電壓值為低于該額定電壓值的數(shù)值,一般該第一預(yù)置電壓值的取值為額定電壓值+15%額定電壓值,該第二預(yù)置電壓值的取值為額定電壓值-15%額定電壓值。
可選地,該裝置還包括一個(gè)時(shí)鐘定時(shí)器,該時(shí)鐘定時(shí)器與該微處理器2012相連,該時(shí)鐘定時(shí)器用于在MOS管控制電路203關(guān)閉電能輸出起開始計(jì)時(shí),并在到達(dá)該預(yù)置時(shí)長(zhǎng)時(shí)計(jì)時(shí)停止計(jì)時(shí)。
或,可選地,該微處理器2012,還用于具有定時(shí)功能,在MOS管控制電路203關(guān)閉電能輸出起開始計(jì)時(shí),并在到達(dá)該預(yù)置時(shí)長(zhǎng)時(shí)計(jì)時(shí)停止計(jì)時(shí)。
該集成芯片201,還用于通過該電力總線204接收該主機(jī)的充電指令,并控制內(nèi)置的充電電路充電至目標(biāo)電量值,其中該充電指令中包括該目標(biāo)電量值。
在實(shí)際應(yīng)用中,主機(jī)可以管理一個(gè)裝置集合(電池組),該裝置集合包括多個(gè)電能產(chǎn)生裝置,主機(jī)可以以廣播的形式通過電力總線204向每個(gè)電能產(chǎn)生裝置發(fā)送充電指令。例如,該充電指令可以為:所有該裝置集合中的電能產(chǎn)生裝置統(tǒng)一充電到2.9V,其中2.9V為目標(biāo)電量值。
該集成芯片201,還用于在該運(yùn)行狀態(tài)為異常時(shí),通過該電力總線204向該主機(jī)發(fā)送異常警報(bào)信號(hào)。
運(yùn)行異常狀態(tài)包括過壓、欠壓、過溫等異常。任意單個(gè)電能產(chǎn)生裝置均可以向主機(jī)發(fā)送異常警報(bào)信號(hào),在實(shí)際應(yīng)用中,該異常警報(bào)信號(hào)還可以分成多個(gè)等級(jí),如低級(jí)、中級(jí)和高級(jí),該等級(jí)可以依據(jù)造成的故障嚴(yán)重性來(lái)劃分,也可以依據(jù)造成故障的維修時(shí)長(zhǎng)來(lái)劃分。
本發(fā)明第三實(shí)施例提供的智能電池,該智能電池的結(jié)構(gòu)示意圖請(qǐng)參照?qǐng)D2,為了便于說(shuō)明,僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。該智能電池包括:集成芯片201、互感變壓器202、MOS管控制電路203和電力總線204,其中該集成芯片201包括:電力載波芯片2011和微處理器2012。該智能電池包含的結(jié)構(gòu)、各個(gè)結(jié)構(gòu)的連接關(guān)系以及各結(jié)構(gòu)的用途請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖2所示的實(shí)施例的相關(guān)描述,此處不再贅述。
請(qǐng)參閱圖3,圖3為本發(fā)明第四實(shí)施例提供控制電能輸出的方法實(shí)現(xiàn)流程示意圖,可應(yīng)用于移動(dòng)終端、電動(dòng)汽車、家用電器等使用電池的電子設(shè)備中,圖3所示的控制電能輸出的方法,主要包括以下步驟:
S301、集成處理器通過電力總線接收主機(jī)發(fā)送的調(diào)節(jié)指令和/或向該主機(jī)發(fā)送運(yùn)行狀態(tài)以及該運(yùn)行狀態(tài)下的運(yùn)行參數(shù)。
S302、MOS管控制模塊按照該微處理器發(fā)送的控制信號(hào)關(guān)閉或啟動(dòng)電能輸出。
該運(yùn)行狀態(tài)中包括運(yùn)行正常狀態(tài)和運(yùn)行異常狀態(tài),該集成處理器包括:微處理器和電力載波處理器。該微處理器可以為單片機(jī),在實(shí)際應(yīng)用中可以將電力載波芯片和微處理器集成在一個(gè)集成芯片中,這樣電池由被動(dòng)器件變成主動(dòng)器件,通過集成芯片可以執(zhí)行相應(yīng)的步驟。
將微處理器與MOS管控制模塊相連,MOS管控制模塊可以按照該微處理器發(fā)出的控制信號(hào)關(guān)閉或啟動(dòng)電能輸出。這里控制信號(hào)包括兩種:關(guān)閉控制信號(hào)和啟動(dòng)控制信號(hào)。該關(guān)閉控制信號(hào)的發(fā)出條件不做限定,可以在檢測(cè)到電池運(yùn)行異常時(shí),發(fā)出該關(guān)閉控制信號(hào);也可以按照預(yù)先設(shè)置的參數(shù),例如按照預(yù)置時(shí)間間隔發(fā)出該關(guān)閉控制信號(hào);還可以按照主機(jī)發(fā)送的調(diào)節(jié)指令,如,主機(jī)將關(guān)閉指令發(fā)送至集成芯片中,該集成芯片通過內(nèi)置的微處理器發(fā)送關(guān)閉控制信號(hào)。
該調(diào)節(jié)指令不做限定,可以為控制開啟或關(guān)閉的調(diào)節(jié)指令,也可以是調(diào)整參數(shù)的調(diào)節(jié)指令,例如,調(diào)整充放電。
本實(shí)施例未盡之細(xì)節(jié),請(qǐng)參閱前述圖1所示實(shí)施例的描述,此處不再贅述。
本發(fā)明實(shí)施例中,集成處理器通過電力總線接收主機(jī)發(fā)送的調(diào)節(jié)指令和/或向該主機(jī)發(fā)送運(yùn)行狀態(tài)以及該運(yùn)行狀態(tài)下的運(yùn)行參數(shù),MOS管控制模塊按照該微處理器發(fā)送的控制信號(hào)關(guān)閉或啟動(dòng)電能輸出,這樣電池就是主動(dòng)器件,通過集成芯片實(shí)時(shí)主動(dòng)向主機(jī)上報(bào)自身的運(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行參數(shù),進(jìn)而能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài),即使是電池組,也不會(huì)因單個(gè)電池?zé)o法及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常而導(dǎo)致整個(gè)電池組的故障。
請(qǐng)參閱圖4,圖4為本發(fā)明第五實(shí)施例提供的控制電能輸出的方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖,可應(yīng)用于移動(dòng)終端、電動(dòng)汽車、家用電器等使用電池的電子設(shè)備中,圖4所示的控制電能輸出的方法,主要包括以下步驟:
S401、集成處理器通過電力總線接收主機(jī)發(fā)送的調(diào)節(jié)指令和/或向該主機(jī)發(fā)送運(yùn)行狀態(tài)以及該運(yùn)行狀態(tài)下的運(yùn)行參數(shù)。
該運(yùn)行狀態(tài)中包括運(yùn)行正常狀態(tài)和運(yùn)行異常狀態(tài)。微處理器可以為單片機(jī),在實(shí)際應(yīng)用中可以將電力載波芯片和微處理器集成在一個(gè)集成芯片中,這樣電池由被動(dòng)器件變成主動(dòng)器件,通過集成芯片可以執(zhí)行相應(yīng)的步驟。
將微處理器與MOS管控制模塊相連,MOS管控制模塊可以按照該微處理器發(fā)出的控制信號(hào)關(guān)閉或啟動(dòng)電能輸出。這里控制信號(hào)包括兩種:關(guān)閉控制信號(hào)和啟動(dòng)控制信號(hào)。該關(guān)閉控制信號(hào)的發(fā)出條件不做限定,可以在檢測(cè)到電池運(yùn)行異常時(shí),發(fā)出該關(guān)閉控制信號(hào);也可以按照預(yù)先設(shè)置,例如按照預(yù)置時(shí)間間隔發(fā)出該關(guān)閉控制信號(hào);還可以按照主機(jī)發(fā)送的調(diào)節(jié)指令,如,主機(jī)將關(guān)閉指令發(fā)送至集成芯片中,該集成芯片通過內(nèi)置的微處理器發(fā)送關(guān)閉控制信號(hào)。
該調(diào)節(jié)指令不做限定,可以為控制開啟或關(guān)閉的調(diào)節(jié)指令,也可以是調(diào)整參數(shù)的調(diào)節(jié)指令,例如,調(diào)整充電或放電。
可選地,集成處理器通過電力總線接收主機(jī)發(fā)送的調(diào)節(jié)指令和/或向該主機(jī)發(fā)送運(yùn)行狀態(tài)以及該運(yùn)行狀態(tài)下的運(yùn)行參數(shù)包括:
該集成處理器通過該電力總線接收該主機(jī)的充電指令,并控制充電模塊充電至目標(biāo)電量值,其中該充電指令中包括該目標(biāo)電量值;
該集成處理器通過該電力總線向該主機(jī)發(fā)送運(yùn)行狀態(tài)以及該運(yùn)行狀態(tài)下的運(yùn)行參數(shù),該運(yùn)行參數(shù)中包括電壓值、溫度值、剩余電量、放電倍率、自放電率和內(nèi)阻。
集成芯片通過電力總線可以主動(dòng)向主機(jī)發(fā)送運(yùn)行參數(shù),其中發(fā)送的運(yùn)行參數(shù)包括剩余電量。任何應(yīng)用到電池的電子設(shè)備都需要顯示剩余電量,如手機(jī)、電動(dòng)汽車、筆記本等?,F(xiàn)有技術(shù)中,計(jì)算該剩余電量均是采用估值算法,例如,壓差檢測(cè)法、庫(kù)倫計(jì)等,因?yàn)殡姵氐姆烹娺€有自身消耗的電能,還可以是由于其他外界因素引起的消耗,所以現(xiàn)有技術(shù)中估算出的剩余電量是有誤差的。若電子設(shè)備為大型設(shè)備如電動(dòng)汽車,一般使用的是電池組,使用現(xiàn)有技術(shù)中的估算方法來(lái)計(jì)算電池組的剩余電量誤差會(huì)更加大,因?yàn)樵谟?jì)算時(shí)使用的參數(shù)均為平均值。本發(fā)明實(shí)施例中,集成芯片可以主動(dòng)向主機(jī)發(fā)送電壓值、溫度值、剩余電量、放電倍率、自放電率和內(nèi)阻等運(yùn)行參數(shù),這樣即使在電池組的情況下,也可以精確的得到電池組所在設(shè)備的整個(gè)耗電量以及剩余電量。
S402、采集模塊實(shí)時(shí)采集溫度值和/或電壓值,并將該溫度值和/或該電壓值發(fā)送給該微處理器。
S403、該微處理器接收該采集模塊發(fā)送的該溫度值,并將該溫度值與預(yù)置門限值進(jìn)行比較,若該溫度值大于該預(yù)置門限值,則向該MOS管控制模塊發(fā)送關(guān)閉控制信號(hào),以關(guān)閉電能輸出。
S404、該微處理器若當(dāng)前的處于關(guān)閉電能輸出狀態(tài)且該溫度值小于該預(yù)置門限值,則向該MOS管控制模塊發(fā)送開啟控制信號(hào),以啟動(dòng)電能輸出。
現(xiàn)有技術(shù)中,對(duì)于電池組來(lái)說(shuō),可以檢測(cè)到溫度,但是該溫度為整個(gè)電池組的平均溫度,如果單個(gè)電池溫度過高是無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)的。本發(fā)明實(shí)施例中采集模塊采集單個(gè)電池內(nèi)的溫度,并將采集到的溫度值發(fā)送給微處理器,這樣當(dāng)溫度過高時(shí),微處理器可以控制MOS管控制模塊關(guān)閉電能輸出,防止電池因溫度過高發(fā)生異常,進(jìn)而提高了電池的使用壽命。
S405、該微處理器接收該采集模塊發(fā)送的該電壓值,并將該電壓值分別與第一預(yù)置電壓值和第二預(yù)置電壓值進(jìn)行比較,若該電壓值大于該第一預(yù)置電壓值或該電壓值小于該第二預(yù)置電壓值,則向該MOS管控制模塊發(fā)送關(guān)閉控制信號(hào),以關(guān)閉電能輸出。
S406、該微處理器若當(dāng)前的處于關(guān)閉電能輸出狀態(tài)且關(guān)閉電能輸出的時(shí)長(zhǎng)超過預(yù)置時(shí)長(zhǎng),則向該MOS管控制模塊發(fā)送開啟控制信號(hào),以啟動(dòng)電能輸出。
這里的該采集模塊采集的電壓值為工作電壓值,該第一預(yù)置電壓值可以為高于額定電壓值的數(shù)值,該第二預(yù)置電壓值為低于該額定電壓值的數(shù)值,一般該第一預(yù)置電壓值的取值為額定電壓值+15%額定電壓值,該第二預(yù)置電壓值的取值為額定電壓值-15%額定電壓值。
可選地,該方法還包括:該時(shí)鐘定時(shí)器在MOS管控制模塊關(guān)閉電能輸出起開始計(jì)時(shí),并在到達(dá)該預(yù)置時(shí)長(zhǎng)時(shí)計(jì)時(shí)停止計(jì)時(shí)。
或,可選地,該微處理器具有定時(shí)功能,在MOS管控制模塊關(guān)閉電能輸出起開始計(jì)時(shí),并在到達(dá)該預(yù)置時(shí)長(zhǎng)時(shí)計(jì)時(shí)停止計(jì)時(shí)。
S407、該集成處理器在該運(yùn)行狀態(tài)為異常時(shí),通過該電力總線向該主機(jī)發(fā)送異常警報(bào)信號(hào)。
運(yùn)行異常狀態(tài)包括過壓、欠壓、過溫等異常。任意單個(gè)電池均可以向主機(jī)發(fā)送異常警報(bào)信號(hào),在實(shí)際應(yīng)用中,該異常警報(bào)信號(hào)還可以分成多個(gè)等級(jí),如低級(jí)、中級(jí)和高級(jí),該等級(jí)可以依據(jù)造成的故障嚴(yán)重性來(lái)劃分,也可以依據(jù)造成故障的維修時(shí)長(zhǎng)來(lái)劃分。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明實(shí)施例中上述運(yùn)行步驟均位于單個(gè)電池中。
本實(shí)施例未盡之細(xì)節(jié),請(qǐng)參閱前述圖1和圖2所示實(shí)施例的描述,此處不再贅述。
本發(fā)明實(shí)施例中,集成處理器通過電力總線接收主機(jī)發(fā)送的調(diào)節(jié)指令和/或向該主機(jī)發(fā)送運(yùn)行狀態(tài)以及該運(yùn)行狀態(tài)下的運(yùn)行參數(shù),采集模塊實(shí)時(shí)采集溫度值和/或電壓值,并將該溫度值和/或該電壓值發(fā)送給該微處理器,該微處理器若當(dāng)前的處于關(guān)閉電能輸出狀態(tài)且該溫度值小于該預(yù)置門限值,則向該MOS管控制模塊發(fā)送開啟控制信號(hào),以啟動(dòng)電能輸出;該微處理器接收該采集模塊發(fā)送的該電壓值,并將該電壓值分別與第一預(yù)置電壓值和第二預(yù)置電壓值進(jìn)行比較,若該電壓值大于該第一預(yù)置電壓值或該電壓值小于該第二預(yù)置電壓值,則向該MOS管控制模塊發(fā)送關(guān)閉控制信號(hào),以關(guān)閉電能輸出,該微處理器若當(dāng)前的處于關(guān)閉電能輸出狀態(tài)且關(guān)閉電能輸出的時(shí)長(zhǎng)超過預(yù)置時(shí)長(zhǎng),則向該MOS管控制模塊發(fā)送開啟控制信號(hào),以啟動(dòng)電能輸出,該集成處理器在該運(yùn)行狀態(tài)為異常時(shí),通過該電力總線向該主機(jī)發(fā)送異常警報(bào)信號(hào),這樣電池就是主動(dòng)器件,通過集成芯片實(shí)時(shí)主動(dòng)向主機(jī)上報(bào)自身的運(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行參數(shù),進(jìn)而能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài),即使是電池組,也不會(huì)因單個(gè)電池?zé)o法及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常而導(dǎo)致整個(gè)電池組的故障。
在本申請(qǐng)所提供的多個(gè)實(shí)施例中,應(yīng)該理解到,所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法,可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如,以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的,例如,所述模塊的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式,例如多個(gè)模塊或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另一點(diǎn),所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信鏈接可以是通過一些接口,裝置或模塊的間接耦合或通信鏈接,可以是電性,機(jī)械或其它的形式。
所述作為分離部件說(shuō)明的模塊可以是或者也可以不是物理上分開的,作為模塊顯示的部件可以是或者也可以不是物理模塊,即可以位于一個(gè)地方,或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)模塊上??梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。
另外,在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能模塊可以集成在一個(gè)處理模塊中,也可以是各個(gè)模塊單獨(dú)物理存在,也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上模塊集成在一個(gè)模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn),也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。
所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí),可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。基于這樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái),該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM,Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
需要說(shuō)明的是,對(duì)于前述的各方法實(shí)施例,為了簡(jiǎn)便描述,故將其都表述為一系列的動(dòng)作組合,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉,本發(fā)明并不受所描述的動(dòng)作順序的限制,因?yàn)橐罁?jù)本發(fā)明,某些步驟可以采用其它順序或者同時(shí)進(jìn)行。其次,本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該知悉,說(shuō)明書中所描述的實(shí)施例均屬于優(yōu)選實(shí)施例,所涉及的動(dòng)作和模塊并不一定都是本發(fā)明所必須的。
在上述實(shí)施例中,對(duì)各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重,某個(gè)實(shí)施例中沒有詳述的部分,可以參見其它實(shí)施例的相關(guān)描述。
以上為對(duì)本發(fā)明所提供的控制電能輸出的方法、電能產(chǎn)生裝置和智能電池的描述,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員,依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想,在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處,綜上,本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。