專利名稱：對電池組電壓監(jiān)控設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對電池組電池的監(jiān)控，并且特別涉M電池組電池放電電壓的 監(jiān)控。
背景駄
一些電子設(shè)備，例如電動工具、電動汽車和其他便攜式設(shè)備，多半是由電 池組供電的。通過將無線式電池組連接到電動工具中，用戶可以自由地走動， 而不需要受電源線的約束。
電池組可以包括電池組電池和用于允許電池組電池提供電力或者被充電的 開關(guān)電路。通過在電池組中的電路可以實現(xiàn)一種或多種監(jiān)控功能，以維持電池 組電池的安全使用。例如，可以監(jiān)控在每個電池組電池上的電壓電平。
某一電池組電池的化學(xué)性質(zhì)，例如鋰離子電池，如果其電壓電平超過高電 壓閾值或者低于低電壓閾值，則會變得危險。因此，傳統(tǒng)電路會監(jiān)控電池組電 池的電壓并將lffi控的電壓與預(yù)定義的低電壓和高電壓閾值進行比較。如果達(dá) 到了其中任一個閾值，則安全功能(例如增加監(jiān)控率、打開開關(guān)等)可以啟動。 然而，確定那樣的閾值底線要花費相當(dāng)多的一段時間，并且這樣的時間會超過 電池的安全極限。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明公開的一個方面， 一裝置包括在集成電路上實現(xiàn)的電池檢測儀 電路。該電池檢測儀電路包括多個開關(guān)，這多個開關(guān)響應(yīng)于電池組電池上的電 壓下降而獨立地打開，其中該電池組電池與相應(yīng)的一個開關(guān)相連。該電池檢測 儀電路還包括邏輯設(shè)備，該邏輯設(shè)備確定至少一個開關(guān)是否打開。該電池檢測 儀電路還包括寄存器，該寄存器存儲表示至少一個開關(guān)是否打開的數(shù)據(jù)。該電 池檢測儀電路還包括控制器，如果至少一個開關(guān)打開，則該控制器中斷向負(fù)載
輸出電力。該控制器還識別打開的開關(guān)。在一個實施例中，在此提供的電池檢 測儀電路可以結(jié)合包含在電池組內(nèi)的微處理器一虹作。
根據(jù)本發(fā)明公開的另一方面， 一電池組包括多個電池單元以及放電開關(guān)電 路，該放電開關(guān)電路由電池組向負(fù)載提供電力。該電池組還包括在集成電路上 實現(xiàn)的一電池檢測儀電路。該電池檢測儀電足飽括多個開關(guān)，這多個開關(guān)響應(yīng) 于電池組電池上的電壓降而獨立地打開，其中該電池組電池與相應(yīng)的一個開關(guān) 相連。該電池檢觀敗電路還包 腿輯設(shè)備，其配置成確定至少一個開關(guān)是否打 開。該電池檢測儀電路還包括寄存器，該寄存器存儲表示至少一個開關(guān)是否打 開的數(shù)據(jù)。該電池檢測儀電路還包括控制器，如果至少一個開關(guān)打開，則該控 制器啟動放電開關(guān)電路的打開。該控制器還識別打開的開關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明公開的另一方面， 一種方^&括響應(yīng)于電池組電池上的電壓降 而打開多個開關(guān)中的一個，其中該電池組電池與打開的開關(guān)相連。該方法還包 括用邏輯設(shè)備確定至少一個開關(guān)是否打開。該方法還包括在寄存器中存儲表示 至少一個開關(guān)是否打開的數(shù)據(jù)。該方法還包J舌如果至少一個開關(guān)打開則打開放 電開關(guān)電路。該方法還包括識別打開的開關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明公開的另一方面， 一種物品包括一存儲介質(zhì)，其存儲由一機器 何時執(zhí)行的指令，產(chǎn)生以下的操作。 一個操作包括響應(yīng)于電池組電池上的電壓 降而打開多個開關(guān)中的一個，其中該電池組電池與打開的開關(guān)相連。另一操作 包括用邏輯設(shè)備確定至少一個開關(guān)是否打開。另一操作包括在寄存器中存儲表 示至少一個開關(guān)是否打開的數(shù)據(jù)。另一操作包J舌如果至少一個開關(guān)打開則打開 放電開關(guān)電路。另一操作包掛只另附開的開關(guān)。
本發(fā)明所公開的另外的優(yōu)點和方面對本領(lǐng)±或技術(shù)人員來說會從下列詳細(xì)說 明中變得顯而易見，其中簡單地借助于用于實踐本發(fā)明的預(yù)期最佳方式的例子， 顯示和說明了本發(fā)明的實施例。如下將要描述的，本發(fā)明的公開能夠覆蓋其他 不同的實施例，且它的幾個細(xì)節(jié)容許在各種明顯的方面進行的修改，所有這些 都不背離本發(fā)明公開的精神。因此，附圖和詳細(xì)說明實際上被認(rèn)為是示例性的， 而非限制性的。


圖1是包括電池組的電動工具的圖解視圖。
圖2是表示圖1中所示電池組的組成部分的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示示例性的電池檢測儀的結(jié)構(gòu)圖，該電池檢測儀相對快速地監(jiān)控 呈現(xiàn)在圖2所示電池組電池上的電壓電平。
圖4是表示包括在圖2中所示電池檢測儀中的控制器的一鵬作的流程圖。
參考圖1，示例性的無線電動工具100可以包括電f占102和電池組104。電 鉆102可以裝配一個或者多^l占頭、螺絲刀頭等等，用于執(zhí)纟f多種操作(例如， 鉆孔、插入和/或移出螺絲等等)。當(dāng)it際例性電動工具包括電鉆時，其他實施例 可以包括其他類型的電氣工具和/或設(shè)備(例如，真空吸塵器、圓鋸、電鉆、探 照燈、激光導(dǎo)向冰平儀等等)。
典型地，電池組104可以包括供電給電鉆102的電源(例如電池組)。通過 Jif共無線電源，用戶可以自由地走動和使用無線電動工具100，而不受連接到墻 壁插座的電源線約束。連同供電一起，在某些時段，電池組104可以i!31數(shù)字 或模擬M總線與計算設(shè)備(未示出)共享 ，該數(shù)據(jù)總線例如無線鏈路(未 示出)、并行電纜(未示出)、通用串行總線電纜(未示出)和/或網(wǎng)絡(luò)電纜。共 享的翻可以包括狀Mi^ (例如電源電量水平、鉆機操作或閑置等等)、標(biāo)只 數(shù)據(jù)(例如鉆機制造者、包括在電池組中的電池組電池類型等)和/或其他類型 的信息。
參考圖2，示出了電池組104的結(jié)構(gòu)圖。電池組104可以包括電池組電池模 塊200、電力控制開關(guān)電路202和電池檢測儀電路204。電池組電池模±央200可 以包括一組電池組電池或其他類型的蓄能設(shè)備(例如燃料電池等)，其可以供電 給包括在電鉆102中一個或多個負(fù)載(例如電機)。為了控制輸出給電鉆102的 電力，電池組電池模塊200可以連接到電力控制電路開關(guān)電路202。例如，如果 所掛共的電力下降至1J低于預(yù)定的閾值，電力控制開關(guān)電路202可以打開在電池 組電池模塊200和電鉆102的電m^間的連接?？梢赃x擇的，如果電池組電池 ?！姥?00可以Jlf共適量的電力，電力控制開關(guān)電路202將^131閉合在電池組 電池模塊和電鉆102的電機之間的連接而允i午電力輸出。
電池檢測儀電路204可以控制就電池組電池模塊200和電鉆102的電機的 連接和斷棘控制開關(guān)電路202。為了衝共此控制，電池檢測儀電路204監(jiān)控電
池組電池模塊200。例如，電池檢測儀電路204監(jiān)徑現(xiàn)在包括在電池組電池模 塊200中一個或多個電池組電池上的電壓。如果呈現(xiàn)在一個或多個電池組電池 上的電壓下降到低于(或上升至搞于)預(yù)定的水平，則電池檢測儀204劍蟲發(fā) 電力控制開關(guān)電路202，以打開在電池組電池模i央200和電機或電鉆102之間的 連接。如果呈現(xiàn)在電池組電池上的電壓處于安全的操作范圍內(nèi)，則電池檢測儀 電路204鏈接電力控制開關(guān)電路202閉合在電 魁且電池模i央200和電鉆102 的電機。
連同控制電力控制開關(guān)電路202的操作一起，電池檢測儀電路204會傳輸 和/或接tt自計算系統(tǒng)(未示出)的信息，該計算系統(tǒng)可以連接到電池組104。 例如，電池檢測儀電路204會傳輸所檢測的包括在電池組電池?！姥?00中一個 或多個電池組電池上的電壓水平的數(shù)據(jù)。也可以將 提供給計算系統(tǒng)，以識 別單獨的電池單元(或者多個電池單元)沒有在預(yù)定的安全范圍內(nèi)工作。數(shù)據(jù) 傳輸可以是按時間安排的，例如，在基于一個周期和域基于特殊事件的發(fā)生。 例如，可以以每秒鐘一次或多次傳輸表示呈現(xiàn)在每個電池組電池上的電壓的數(shù) 據(jù)。關(guān)于由一個或多個事件觸發(fā)的4輸，電壓麵可以在電鉆102的電機閑置 且沒有從電池組104汲取功率的〗if可時f斜輸。電池檢測儀電路204還可以實 現(xiàn)一個或多個 ^$俞方案(例如，壓縮、解碼、加密等)和/或接收方案(例 如，解壓縮、解碼、解密等)，以使一個或者多個連接在一起的計算系統(tǒng)共享信
必o
參考圖3，示出了電池組電池模塊200和電池檢測儀電路204的結(jié)構(gòu)圖。電 池組電池模決200可以包括一個或多個電池單元 他類型的蓄能設(shè)備(例如 燃料電池等)，其可以用來給電鉆102的電機供電。在此實施例中，電池組電池 模塊200可以包括7個電池單元300a、 300b、 300c、 300d、 300e、 300f和300g， 然而，也可以實施為更多或者更少的電池單元。電池單元可以串聯(lián)，以使由電 池組電池模決200提供的電壓可以基本上等于呈現(xiàn)在旨電池組電池300a-g上 的電壓總和。為了掛共此總和電壓，電池組電池300a可以連接到電力控制開關(guān) 電路202(其可以^f共電壓給電鉆102的電機)。在此實施例中，電池組電池300g 可以連接到地端302。
為了監(jiān)控旨電池單元300a-g上的電壓，旨電池組電池的一側(cè)連接到電 池檢測儀電路204。在此實施例中，齡電池組電池300a-g的正極者P連接到電
池檢測儀電路204。齡正極端都連接到一個單個的低通搶波器，謝氐通濾波器
包括一個電阻和一個電容。例如，電池組電池300a可以連接到包括電阻304a 和電容306a的低通濾波器。類做也，電池組電池300b-g可以分別連接到包括電 阻304 b-g和電容306 b-g的低通滄波器。
一旦由包括電阻304 a-g和電容306 a-g的各個低通滄波器進行了搶波，將 把電池組電池300a-g上的電壓掛共給電平轉(zhuǎn)移電路308。電平轉(zhuǎn)移電路308調(diào) 節(jié)(例如，升高電壓電平、降低電壓電平、滄波等)每個電壓信號的狀態(tài)，為 從模擬±,換到數(shù)字域作準(zhǔn)備。在此實施例中，電平轉(zhuǎn)移電路308將調(diào)節(jié)后的 電壓信號掛紫舒im轉(zhuǎn)換器(ADC) 310， ADC310可以將^^模擬電壓信號轉(zhuǎn) 換成數(shù)字信號(例如，8位二進制數(shù)、12位二進制數(shù)等)。ADC310可以實現(xiàn)一 種或者多種轉(zhuǎn)換技術(shù)(例如，快閃轉(zhuǎn)換器、逐次近似轉(zhuǎn)換器、E-A轉(zhuǎn)換器等)。 另夕卜，當(dāng)單個的ADC310可以包括在電池檢測儀扭各204中時，在一些實施例 中可以實現(xiàn)多于一個ADC的技術(shù)。
ADC轉(zhuǎn)換器310可以將一個或多個數(shù)字信號(其表示每個電池組電池 300a-g上存在的電壓)掛共都十算系統(tǒng)(未示出)。該計算系統(tǒng)會并入無線電動 工具湖禾口/或位于遠(yuǎn)離(纟Sl無線f被各或者其他類型的連接)無線電動工具的 位置。通過將此電壓電平表示劇共纟^i十算系統(tǒng)，會檢測在一個或多個電池組電 池單元300a-g上的電壓降。 一旦檢測到，就會將一個或多個控制信號縦到放 電開關(guān)電路202，以切斷從電池模塊200到電鉆102的電機的電力輸送。另外， 通過掛共每個電池組電池300a-g的電壓電平，計算系統(tǒng)可以識別電池組電池中 一個(或多個)電池組電池具有降低的電壓。 一旦被識別，有缺陷的一個電池 組電池或多個電池會被再充電，以補充其電壓到合適電平。除了檢測降低的電 壓電平(在一個或多個電池組電池上)，其他事件也可以得到監(jiān)控。例如，檢測 到超過預(yù)定閾值的電壓和/或其他類型的事件(例如，在電池模塊200內(nèi)的， 超過閾值，等)。
典型地，ADC 310可以產(chǎn)生一個或多^h^^電池組電池單元300a-g上 的電壓的數(shù)字信號。這些電纟軀且電池電壓可由ADC 310在一定時期內(nèi)以重復(fù)方 式采樣。X寸于^^采樣周期，ADC310可以產(chǎn)生并將一個或多個數(shù)字信號掛共 ^i十算系統(tǒng)。因此，在齡電池組電池上的電壓者阿以在一定時期內(nèi)受到監(jiān)控。 這樣由ADC310進行的重復(fù)轉(zhuǎn)換會消耗相當(dāng)多的電力。另外，由于在一定時期內(nèi)重復(fù)地產(chǎn)生一個或多個數(shù)字信號，電池檢測儀電路204和計算系統(tǒng)需要充足 的處理時間和資源。進而，處理這對言號所需要的時間會延M—個或多個電 池組電池上的電壓的檢測和/^f有缺陷的電池組電池(或多個電池)的識別。
用于確定在電池組電池302a-g中一個或多個電池上的電壓是否已經(jīng)降低的 檢測時間，可以艦在電池檢測儀電路204中包J轉(zhuǎn)用處理M^各312而M^、。 處理ffl^各312還可以M^用于識別具有斷氐的電壓電平的一個或多個電池組電 池300a-g的處理時間。通過結(jié)合一些部件，例如在處理ffl^各312中的組，輯 設(shè)備，電力損耗和處理時間相較于4頓ADC310可以充分M^、。例如，ADC310 會需要毫秒級的處理時間(例如，7毫秒)，來將數(shù)字 轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)移至針?biāo)阆?統(tǒng)。比,來，處M^各312需要幾微秒的時鐘周期(例如，2時鐘周期(2微 秒))來確定電池組電池300a-g中一個或多個是否經(jīng)歷了電壓斷氐。
為了J^f共此功能，處理淑各312可以包括附加電路和/或部件。例如，在電 池檢測儀電路204中可以包括開關(guān)314a、 314b、 314c (未示出)，314d (未示出)、 314e (未示出)、314f (未示出)和314g。在電池檢測儀電路204中也可以包括 電阻316a、 316b、 316c (未示出)、316d (未示出)、316e (未示出)、316f (未 示出)和316g。在處理ffl^各312中可以包括一個或多個鄉(xiāng)且合的邏輯部件，例如 NAND門318。為了存儲表示呈現(xiàn)在^電池組電池300a-g上的電壓的狀態(tài)， 在il^各312中可以包括一組寄存器320。在lt匕實施例中，寄存器組320包括8 個寄存器322、 324、 326、 328、 330、 332、 334和336。為了訪問一個或多個寄 存器322-336，可以在處理M5各312中包括控制器338。隨著確定一個或多個電 池組電池300a-g是否經(jīng)歷了電壓降低，控制器322可以識別一個或多個經(jīng)歷了 電壓斷氐的電池。
開關(guān)314a-g可以分別連接在電容306a-g和電平轉(zhuǎn)移電路308之間。在此實 施例中，每個開關(guān)314a-g可以實施為N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管 (MOSFET)。然而，在一些實施例中，也可以f頓其他類型的場效應(yīng)晶體管(例 如，P溝道MOSFET)禾口/或其他類型的晶體管(例如，雙極結(jié)晶體管)來實現(xiàn) 一個或多個開關(guān)314a-g。在電池組電池300a-g上的電壓會充分偏置各自的開關(guān) 314a-g。例如，將表示電池單元300a上的電壓的信號提供(會Sl電阻304a和電 容306a)給開關(guān)314a。如果該電壓實質(zhì)上等于或高于預(yù)定的閾值，則開關(guān)314a 可能偏置為閉合。如果偏置閉合，貝鵬電池300a上的電壓信號^f共給電阻316a
(經(jīng)過開關(guān)314a)。基于從開關(guān)314a接收的信號，電阻316a兩端會呈現(xiàn)電壓， 和電池300a電壓相對應(yīng)。例如，如果在電池組電池300a上呈現(xiàn)M的電壓， 則開關(guān)314a會被偏置閉合，電阻316a兩端的電壓則和電池組電池300a上電壓 對應(yīng)。
可以選擇的，呈現(xiàn)在電池組電池300a上的電壓不會將開關(guān)314a偏置為閉 合。例如，呈現(xiàn)在電池組電池300a上的電壓可以低于預(yù)定的閾值，該預(yù)定的閾 值是偏置開關(guān)314a所需的。由于電力輸送，電池300a ^^圣歷電壓斷氐。由于 開關(guān)314a不會被偏置為閉合，所以會有相對小量的電流流向電阻316a。因此， 跨越電阻316a會呈現(xiàn)相對較低的電壓。謝氐電壓會被控帝(J器338檢測到。進而， 基于該低電壓，控制器338會將電池組電池300a識別為電壓不足，并啟動適當(dāng) 的響應(yīng)(例如，斷開負(fù)載和/自電池組電池300a再充電)。與電阻316a相似， 電阻316b-g也可以由控制器338 f頓來檢測電池組電池300l>g中一個或多個是 否經(jīng)歷了電壓降低。另外，電阻316b-g兩端的電壓幫助輔助控制器338去識別 電池組電池中一個或多個是否經(jīng)歷了低電壓故障狀態(tài)的過程。為此，中斷電路 342 ^^合控制器338產(chǎn)生一賴示故障狀態(tài)的中斷。由中斷電路342產(chǎn)生的該中 斷會導(dǎo)SdS制器338 itA—個《尉戶模式，從而禁止電池放電，以4尉戶處于電壓 不足狀態(tài)的電池。如果，例如NAND門318的輸出為邏輯"1"，則NAND門 318的輸出可以被用作觸發(fā)一中斷(經(jīng)過中斷電路442)給控制器338。這樣會 導(dǎo)致控制器338以此處戶腐的方式從寄存器320讀取麵。
為了檢測呈現(xiàn)在電池組電池300a-g的電壓中的一個或多個是否已經(jīng)降低， 每個電阻316a-g^^接到NAND門318的輸入。對此實施例而言，NAND門 318可以包括7^f俞入(例如，為旨電阻316a-g設(shè)有一個)?；贜AND門 318的邏車彭力能，如果在齡該門的輸入端上呈i鵬輯"l"，貝U輸出邏輯"O"。 因此，如果NAND門318的任一輸入可以題輯"0"，則該門的輸入會題輯
"1"。所以，如果開關(guān)314a-314g中一個或多個沒有被偏置到閉合，則呈現(xiàn)在電 阻316a-g中一個或多個上的電壓會相對較低。因此，這個相對較低的電壓會被 認(rèn)為是正被輸入到NAND門318的邏輯"0"。從而，如果在NAND門318中 —個或多個輸入上掛共了邏輯"0"，貝IJ該門會輸出邏輯"1"。所以，如果在一 個或多個電池組電池300a-g上經(jīng)歷了電壓降低，則從NAND門318會輸出邏輯
"1 "。 Jt傻輯"1"會被控制器338用來檢領(lǐng)岐電 魁且電池300a-g中一個或多個
上的電壓降。 匕實施例中，NAND門318為檢測電壓降而撤共邏輯操作。然 而，在一些實施例中也可以對蟲地或者以組合方式執(zhí)行其他類型的組傻輯(例 如，AND門、OR門、異或門、NOR門等)。艦^頓組^^輯設(shè)備(例如， NAND門318)，可以在相對短的時間內(nèi)(例如，2個時鐘周期)檢測到一個或 多個電壓降。另外，M (頓組合邏輯，消耗的電能比從ADC310汲取的電能 低。
在此實施例中，會將NAND門318的輸出提供給寄存器組320。特別地， 會將該輸出(例如，如果一個或多個電池組電池300a-g經(jīng)歷了電壓斷氐，貝l偽 邏輯"1")樹共給寄存器322 (標(biāo)為"任一電池")。M在寄存器322中存儲數(shù) 據(jù)(其標(biāo)NAND門318的輸出)，控制器338可以j頓該數(shù)據(jù)來執(zhí)行操作。 例如，控制器338可以^f頓iM^來確定一個或多個電池組電池300a-g是否經(jīng) 歷了電壓降低。如果已經(jīng)經(jīng)歷了電壓降低，則控制器338可以，例如，發(fā)送一 信號給放電開關(guān)電路202，用于中斷向電鉆102的電機輸出電力。
也可以將數(shù)據(jù)^f共給寄存器組320，該1^表示在*電阻316a-g上呈現(xiàn) 的電壓。在此實施例中，NAND門318的每^H俞入(例如，7個輸入)可以連 接到寄存器組320。由于該連接，旨單獨的輸入都可以被分配一個包括在寄存 器組320中的寄存器。例如，連接到寄存器316a的輸入被分酉^合寄存器324 (標(biāo) 為"電池l")。相應(yīng)地，連接至幬存器316b-316g的輸入被分酉^合相應(yīng)的寄存器 326-336。 M可以被輸入到單個的寄存器，以表示是否發(fā)生了電壓降低。例如， 如果在電池組電池300a處電壓降低，則跨越電阻316a的電壓會相對低(與通 過沒有被偏置為閉合的開關(guān)314a所樹共的一樣)。如果跨越電阻316a的電壓低 于預(yù)定的閾值，貝鵬越電阻316a的該降低的電壓可以表^g輯"0"。因此，邏 輯"0"可以被輸入寄存器324，以表示呈現(xiàn)在電 鵬且電池300a處的電壓斷氐。 可以選擇的，如果在電池組電池300a處呈現(xiàn)^iS的電壓，貝lj,電阻316a(與 通過被偏置為閉合的開關(guān)314a所提供的一樣)呈現(xiàn)一電壓。掛t場景中，邏輯 "1"可以駄到寄存器322。相似的麵可以被輸入寄存器326-336，以表示呈 現(xiàn)在各個電池組電池300l>g上的電壓。因此，開關(guān)314a-g和電阻316a-g以實 質(zhì)上受動的方式和在相對短時間內(nèi)，將旨電池組電池300a-g的狀^f共給寄 存器組320。
控制器338可以訪問寄存器組320中一個或多個寄存器，以確定在電池組200710130235.2
說明書第9/ll頁電池300a-g中一個或多個上是否發(fā)生了電壓降低。另外，控制器338可以訪問 一個或多個寄存器322-336，以識別在該一個或多個電池組電池中哪一個具有不 足的電壓電平。控制器338可以實施為一個或多頓用處理器(例如，微處理 器)或者由一個或多^t寺殊設(shè)備(例如，專用集成電路(ASIC)等)。控制器 338和/或寄存器組320可以以單，成電路作為整體結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。類似地，電池 檢測儀電路204可以由單賴成電劍乍為離結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。寄存器組320也可以 駐留在存儲器(例如，隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、靜態(tài)存 儲器(SRAM)等)中。
為了確定一個或多個電池組電池300a-g是否已經(jīng)至lj達(dá)最低允許電壓，控制 器322可以執(zhí)行電腿控器340。隨著對是否發(fā)生電壓斷氐的確認(rèn)，電壓監(jiān)控器 340的執(zhí)行也會識別特定的電池組電池(多個電池)是否經(jīng)歷了電壓斷氏。該電 壓監(jiān)控器340可以以數(shù)字電子電路、或者計^m硬件、固{牛、軟件或其組合形 式實現(xiàn)。電Jlim空器340也可以作為計穀幾禾，產(chǎn)品實現(xiàn)，例如，以信息載體 有形地物化的計^^幾禾Si宇，例如，以機器可i賣存ffi殳備(例如，RAM、 ROM、 石 >驅(qū)動器、C&ROM等)或傳播信號形式。計^n禾Mlf產(chǎn)品可以由對數(shù)據(jù)處 理裝置的操作進行控制來執(zhí)行，例如可編程處理器、計算機或者多個計穀幾。
可以以一種或多種編程語言的形式編寫計^n程序，包括編譯和解釋語言，而
且其可以以任一形式使用，包括作為獨立禾MJ^或者模塊、組件、子禾Mi^或其他 適于在計穀幾環(huán)境中使用的單元。可以將計算機禾iif施用以在計算設(shè)備上執(zhí)行
(例如，控制器、計^m系統(tǒng)等)，或在一個地點的多is十算設(shè)備(例如多個控
帝u器)上，或者跨越多個地點分布，其由通信網(wǎng)絡(luò)互相連接。
電壓監(jiān)控器340可以訪問寄存器322，以確定一個或多個開關(guān)314a-g是否 打開(未偏置為閉合)，皿應(yīng)的一個或多個電池組電池是否經(jīng)歷了電壓降低。 例如，電ffiHS控器340可以訪問寄存器322并讀取存儲的信息?；诖诵畔?， 電壓監(jiān)控器340可以相對快逝也確定一個或多個開關(guān)314a-g是否打開。例如， 如果邏輯"0"可以由存儲在寄存器322中的翻標(biāo)，貝盹鵬控器340可以 確定至少一個開關(guān)已打開?？梢赃x擇的，邏輯"1"可以以存儲在寄存器322中 的 表示。M31訪問和讀取數(shù)據(jù)，電JS^控器340可以確定開關(guān)314a-g中沒 有開關(guān)打開。
艦確定至少一個電池組電池300a-g是否經(jīng)歷了電壓降低，控制器338可以啟動一頓當(dāng)?shù)膭幼骰蚨鄠€動作。例如，控制器338可以啟動產(chǎn)生一個控制 信號，荊每其衛(wèi)共給放電開關(guān)電路202。在接收控制信號基礎(chǔ)上，放電開關(guān)電路 202可以打開在電纟魅且電池模塊200和電鉆102的電機t間的連接。Mil打開連 接，由于一個或多個電池組電池300a-g會處于危險的低電壓狀態(tài)，所有停止電 力輸送。增大電池組電池300a-g的監(jiān)測率，也^iS當(dāng)?shù)膭幼鳌＠?，在確定一 個或多個電池組電池300a-g是否具有斷氐的電壓基礎(chǔ)上，控制器338請求ADC 310和計算系鄉(xiāng)ffi測電池組電池300a-g。
電壓監(jiān)控器340也可以識別一個或多個電池組電池，其中該一個或多個電 池組電池也可以經(jīng)歷電壓降低。例如，電壓監(jiān)控器340可以在檢測到至少一個 電池組電池(經(jīng)過寄存器322的內(nèi)容)之后訪問寄存器324-336中的每一個。在 此實施例中，如果一個或多個寄存器324-336存儲表繊輯"0"的,，貝湘 聯(lián)的電池組電池會經(jīng)歷電壓降低?？梢赃x擇的，如果一個(或多個)寄存器 324-336存儲^ig輯"1"的M，貝湘聯(lián)的電池組電池馬上被充電到誠的 電平。M31識別具有降低的電壓電平的一個或多個電池組電池，控制器338可 以產(chǎn)生一信號來啟動一個適當(dāng)?shù)膭幼骰蚨鄠€動作(例如，啟動對己識別的電池 組電池的再充電)。
圖4展現(xiàn)了包括電壓監(jiān)控器340的一，作的流程圖400。例如，這，作 可以包括訪問寄存器322的步驟402，以讀取寄存器內(nèi)容用于確定一個或多個開 關(guān)314a-g是否打開。打開的開關(guān)可以表示對應(yīng)的電池組電池已經(jīng)歷了電壓斷氐。 這，作也包括確定一個或多個開關(guān)300a-g是否打開的操作404。例如，電壓 監(jiān)控器340可以確定寄存器322是否存儲了表^ig輯"l"的數(shù)據(jù)。與由NAND 門318所劍共的一樣，邏輯"l"可以表示一個或多個開關(guān)314a-g打開。相應(yīng)， 存儲的娜可以表蔵輯"0"，則標(biāo)開關(guān)314a-g中沒有一個被打開。如果已 確定開關(guān)314a-g中沒有一個被打開，則其他操作包J腿回以訪問寄存器322的 內(nèi)容的步驟402。
如果已確定一個或多個開關(guān)314a-g被打開，則期鵬作包括啟動切斷放電 開關(guān)電路202步驟406。其他操作也包J刮只別打開的開關(guān)的步驟408。 M識別 打開的開關(guān)(或者多個開關(guān))，控制器338可以識別與該打開的開關(guān)(或者多個 開關(guān))相關(guān)聯(lián)電池組電池(或者多個電池組電池)。 一旦識別了電池組電池，則 控制器338可以啟動一個或多頓當(dāng)?shù)膭幼鳌＠?，控制?38可以啟動對與
打開的開關(guān)相聯(lián)的電池組電池的再充電。
通過一個或多個可編程處理器(例如控制器338)執(zhí)行計^m禾歸來實！Lh 艇行在輸入娜(例如寄存器322-336的內(nèi)容)上的操作以及產(chǎn)生輸出(例如， 一個或多個控制信號)，可以實現(xiàn)與流程圖400相關(guān)聯(lián)的一個或多個操作。這些 操作也可以由控制器338以專用邏輯電路(例如，F(xiàn)PGA (現(xiàn)場可編程門陣列)、 ASIC (專用集成電路)等)實現(xiàn)。在一些設(shè)備中，與流程圖400相關(guān)聯(lián)的一個 或多個操作(伴隨其他操作)會依賴于電動工具或者便攜式設(shè)備的類型，其中 的電池組電池正受到監(jiān)控。例如，由于便攜式設(shè)備的類型便可以決定是否可以 執(zhí)行附加操作。
在一些實施例中，控制器338適于執(zhí)行計^m禾驕且可以包括，舉例來說， 通用和/或?qū)Ｓ梦⑻幚砥?。通常?一處理器可以從存儲器(例如，ROM、 RAM 等)接收指令和繊?？刂破?38可以有效地接口以從一個或多個海量存儲設(shè) 備(例如，磁碟、磁光碟或者光碟等)中接收數(shù)據(jù)，或向其傳輸數(shù)據(jù)，或者兩 者兼有，以進行數(shù)據(jù)的存儲。計算機禾，指令和數(shù)據(jù)的信息載體可以包括非易 失性存儲器的形式，舉例來說，如EPROM、 EEPROM的半導(dǎo)，儲設(shè)備，以 及閃存設(shè)備；磁盤，例如，內(nèi)置硬盤或可移動硬盤；磁光盤；以及OROM和 DVC-ROM碟。
如上戶/M，如果在一個或多個電池組電池上發(fā)生電壓降低，則電力輸送會 被中斷。在一些設(shè)備中，由于其他事件，電力輸送可以被停止。例如，在充電 操作期間可以停止電力輸送，以減小過充電效應(yīng)。
已經(jīng)描述了大量的實現(xiàn)方式。然而，可以理解，各種修改是可以進行的。 因此，其他實現(xiàn)方式在下列權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，其特征在于，包括在集成電路上實現(xiàn)的一電池檢測儀電路，其包括多個開關(guān)，其配置成響應(yīng)于電池組電池上的電壓降而獨立地打開，其中該電池組電池分別與相應(yīng)的一個開關(guān)相連；一邏輯設(shè)備，其配置成確定至少一個開關(guān)是否打開；一寄存器，其配置成存儲標(biāo)識至少一個開關(guān)是否打開的數(shù)據(jù)；以及一控制器，其配置成如果檢測到至少一個開關(guān)打開就中斷向負(fù)載輸出的電力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1戶脫的設(shè)備，其特征在于，戶脫電池檢測儀電路還包括:多個寄存器，其配置成3fcH:也存儲的數(shù)據(jù)，^i只與寄存器相連的一個相應(yīng) 的開關(guān)是否打開。
3. 根據(jù)權(quán)利要求i戶，的設(shè)備，其特征在于，戶;MM少一個開關(guān)包括晶體管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1戶誠的設(shè)備，其特征在于，戶脫至少一個開關(guān)包括場效 應(yīng)晶體管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，戶，控制器訪問多個寄存器， 以識別打開的開關(guān)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1臓的設(shè)備，其特征在于，戶;Mig輯設(shè)備包括N細(xì)門。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1戶，的設(shè)備，其特征在于，戶，控制器啟動打開放電開 關(guān)電路，以中斷向負(fù)載輸出電力。
8. —種電池組，其特征在于，包括 多個電^lgjt的電池組；放電開關(guān)電路，其配置成從電池組向負(fù)載跑共電力；以及在集成電路上實現(xiàn)的一電池檢測電路，其包括多個開關(guān)，其配置成響應(yīng)于一個電池組電池上的電壓降而獨立地打開，其中該電池組電池與相應(yīng)的一個開關(guān)相連； 一邏輯設(shè)備，其配置成確定至少一個開關(guān)是否打開；一寄存器，其酉歷離儲數(shù)據(jù)，標(biāo)iKM少一個開關(guān)是否打開；以及一控制器，其配置成如果至少一個開關(guān)打開就啟動打開放電開關(guān)電路， 其中控制器還配置成識別打開的開關(guān)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8戶腿的電纟魅且，其特征在于，戶脫電池檢測電路還包括:多個寄存器，其配置成aii也存儲數(shù)據(jù)，fei只與寄存器相連的一個相應(yīng)的開關(guān)是否打開。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8戶脫的電池組，其特征在于，戶脫至少一個開關(guān)包括晶體管。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8戶，的電池組，其特征在于，戶，至少一個開關(guān)包括場效應(yīng)晶體管。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池組，其特征在于，所，制器訪問多個寄 存器，以識別打開的開關(guān)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8戶;M的電池組，其特征在于，戶; M輯設(shè)備包括NAND門。
14. 一種方法，其特征在于，包括響應(yīng)于電池組電池上的電壓下降而打開多個開關(guān)中的一個，其中該電池組 電池與打開的開關(guān)相連；用邏輯設(shè)備確定至少一個開關(guān)是否打開； 在寄存器中存儲的數(shù)據(jù)，標(biāo)1MM少一個開關(guān)是否打開； 如果至少一個開關(guān)打開則打開放電開關(guān)電路；以及 識別打開的開關(guān)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14臓的方法，其特征在于，還包括 在多個寄存器的一個中存儲的翻，用于識別一個相應(yīng)的開關(guān)是否打開。
16. —種物品，其特征在于，包括一存儲介質(zhì)，，儲由機器何時執(zhí)行的指令，產(chǎn)生以下的操作:響應(yīng)于電池組電池上的電壓降而打開多個開關(guān)中的一個，其中該電池組 電池與打開的開關(guān)相連；用邏車葺設(shè)備確定至少一個開關(guān)是否打開； 在寄存器中存儲的 ， feiRS少一個開關(guān)是否打開； 如果至少一個開關(guān)打開則打開放電開關(guān)電路；以及識別打開的開關(guān)。
17.根據(jù)權(quán)利要求i6戶脫的物品，其特征在于，戶;f^表示由戶;f^機器何時執(zhí)行的戶，指令還產(chǎn)生下列附加操作在多個寄存器的一個中存儲的數(shù)據(jù)，用于識別一個相應(yīng)的開關(guān)是否打開。
全文摘要
一種裝置，其包括在集成電路上實現(xiàn)的電池電壓檢測電路。電池檢測儀電路包括多個開關(guān)，這多個開關(guān)響應(yīng)于電池組電池上的電壓降而獨立地打開，其中該電池組電池與相應(yīng)的一個開關(guān)相連。電池檢測儀電路還包括邏輯設(shè)備，該邏輯設(shè)備確定至少一個開關(guān)是否打開。電池檢測儀電路還包括寄存器，其存儲標(biāo)識至少一個開關(guān)是否打開的數(shù)據(jù)。電池檢測儀電路還包括控制器，如果至少一個開關(guān)打開，則該控制器中斷向負(fù)載輸出電力。該控制器還識別打開的開關(guān)。
文檔編號G05B15/02GK101110488SQ20071013023
公開日2008年1月23日 申請日期2007年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月17日
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