一種智能電池控制電路及智能電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能電池控制電路及智能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，智能電池廣泛應(yīng)用于便攜式電子產(chǎn)品(如筆記本電腦)、不間斷電源、汽車、安防、通訊、醫(yī)療、航空航天、軍事等領(lǐng)域。智能電池在內(nèi)部控制電路的控制下向外部供電，如圖1所示，智能電池控制電路包括:電池內(nèi)芯1、外接線正極端C、外接線負極端d、電子開關(guān)2和開關(guān)控制器3，其中，電池內(nèi)芯I具有電芯正極端a和電芯負極端b，電芯正極端a與外接線正極端c相連，電芯負極端b與電子開關(guān)2的輸入端相連；電子開關(guān)2的輸出端與外接線負極端d相連，電子開關(guān)2的控制端與開關(guān)控制器3相連。當開關(guān)控制器3輸出高電平時，電子開關(guān)2打開，電芯負極端b與外接線負極端d連通，從而智能電池可以向外部供電；當開關(guān)控制器3輸出低電平時，電子開關(guān)2關(guān)斷，電芯負極端b與外接線負極端d之間沒有通路，從而智能電池處于對外斷電狀態(tài)。
[0003]由上述智能電池控制電路及其工作過程不難發(fā)現(xiàn)，電子開關(guān)2的打開和關(guān)斷受開關(guān)控制器3控制。倘若在智能電池的工作過程中，開關(guān)控制器3突發(fā)異常復位或受到外部干擾，其與電子開關(guān)2的控制端相連的1端口(輸入/輸出端口 )會被重新初始化，此時1端口處于不確定狀態(tài)，可能是高電平，也可能是低電平，這就造成電子開關(guān)2可能打開，也可能關(guān)斷，進而導致智能電池在工作的過程中，出現(xiàn)對外斷電的可能，引發(fā)難以預計的后果。例如:若智能電池用在電動車上，突然斷電會造成電動車拋錨；若智能電池用在無人機上，突然斷電可能會造成無人機墜毀。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型提供一種智能電池控制電路及智能電池，以防止智能電池在工作過程中出現(xiàn)對外斷電的問題。
[0005]為達到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]本實用新型提供了一種智能電池控制電路，包括外接線正極端、外接線負極端、電池內(nèi)芯和電子開關(guān)，所述電子開關(guān)連接于所述外接線正極端與所述電池內(nèi)芯之間，或連接于所述外接線負極端與所述電池內(nèi)芯之間，所述智能電池控制電路還包括:與所述電子開關(guān)相連的編碼控制器，所述編碼控制器能夠向所述電子開關(guān)輸出控制電平，以控制所述電子開關(guān)的導通或關(guān)斷；與所述編碼控制器相連的開關(guān)控制器，所述開關(guān)控制器向所述編碼控制器發(fā)送編碼信號，在所述編碼信號正確時，所述開關(guān)控制器能夠控制所述編碼控制器向所述電子開關(guān)輸出控制電平。
[0007]上述智能電池控制電路中，設(shè)置一編碼控制器，使其與電子開關(guān)相連，并使開關(guān)控制器與該編碼器相連，在正常工作時，開關(guān)控制器向編碼控制器發(fā)送編碼信號，若編碼信號正確，則開關(guān)控制器能夠控制編碼控制器向電子開關(guān)輸出控制電平，進而使電子開關(guān)導通或者關(guān)斷。當開關(guān)控制器在突發(fā)異常復位或受到外部干擾時，其1端口所輸出的信號(即編碼信號)具有隨機性，可能為高電平，也可能為低電平，也可能為雜亂無章的脈沖等，此時開關(guān)控制器1端口所輸出的編碼信號必然是錯誤的編碼信號，開關(guān)控制器無法與編碼控制器進行通信，即不能實現(xiàn)對編碼控制器的控制，所述編碼控制器亦無法更新輸出的控制電平，從而使電子開關(guān)保持原有的狀態(tài)，有效地防止了智能電池在工作過程中出現(xiàn)對外斷電或者在斷電時意外啟動的問題。
[0008]基于上述智能電池控制電路，進一步的，所述編碼控制器為采用I2C通信方式、UART通信方式或者SPI通信方式的1擴展芯片。
[0009]進一步的，所述開關(guān)控制器包括第一 1端口和第二 1端口 ；所述編碼控制器包括時鐘端口、數(shù)據(jù)端口、第一 1端口和第二 1端口，所述編碼控制器的時鐘端口與所述開關(guān)控制器的第一 1端口相連，所述編碼控制器的數(shù)據(jù)端口與所述開關(guān)控制器的第二 1端口相連，所述編碼控制器的第一 1端口和所述編碼控制器的第二 1端口分別與所述電子開關(guān)相連。
[0010]進一步的，所述電子開關(guān)包括:第一 MOS管，所述第一 MOS管的控制端與所述編碼控制器的第一 1端口相連，所述第一 MOS管的輸入端與所述電池內(nèi)芯相連；第一電阻，所述第一電阻的一端與所述第一 MOS管的控制端相連，所述第一電阻的另一端與所述第一 MOS管的輸入端相連；第二 MOS管，所述第二 MOS管的控制端與所述編碼控制器的第二 1端口相連，所述第二 MOS管的輸入端與所述第一 MOS管的輸出端相連，所述第二 MOS管的輸出端與所述外接線正極端或所述外接線負極端相連；第二電阻，所述第二電阻的一端與所述第二 MOS管的控制端相連，所述第二電阻的另一端與所述第二 MOS管的輸入端相連。
[0011]進一步的，所述電池內(nèi)芯具有電芯正極端和電芯負極端；當所述電子開關(guān)連接于所述外接線正極端與所述電池內(nèi)芯之間時，所述電子開關(guān)與所述電池內(nèi)芯的電芯正極端相連；當所述電子開關(guān)連接于所述外接線負極端與所述電池內(nèi)芯之間時，所述電子開關(guān)與所述電池內(nèi)芯的電芯負極端相連。
[0012]本實用新型還提供了一種智能電池，包括上述的智能電池控制電路。
[0013]由于本實用新型所提供的智能電池包括上述的智能電池控制電路，因此其具有與上述智能電池控制電路相同的有益效果，在此不再贅述。
[0014]基于本實用新型所提供的智能電池，進一步的，所述智能電池還包括外殼，所述智能電池控制電路中的電池內(nèi)芯、電子開關(guān)、編碼控制器和開關(guān)控制器設(shè)置于所述外殼內(nèi)部，所述智能電池控制電路中的外接線正極端和外接線負極端設(shè)置于所述外殼上。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0016]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中智能電池控制電路的結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2為本實用新型實施例所提供的智能電池控制電路的結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖3為本實用新型實施例所提供的智能電池控制電路的一種具體結(jié)構(gòu)圖。
[0019]附圖標記說明:
[0020]1-電池內(nèi)芯；2-電子開關(guān)；
[0021]3-開關(guān)控制器；4-編碼控制器；
[0022]a-電芯正極端；b-電芯負極端；
[0023]C-外接線正極端；d-外接線負極端；
[0024]VCC-供電端口 ；GND-接地端口 ；
[0025]1l-開關(guān)控制器第一 1端口；102-開關(guān)控制器第二 1端口；
[0026]103編碼控制器第一 1端口；104-編碼控制器第二 1端口；
[0027]SCL-時鐘端口 ；SDA-數(shù)據(jù)端口 ；
[0028]Vcc-外部電源；Ml-第一 MOS 管；
[0029]M2-第二 MOS 管；Rl-第一電阻；
[0030]R2-第二電阻。
【具體實施方式】
[0031]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，均屬于本實用新型保護的范圍。
[0032]本實施例提供了一種智能電池控制電路，如圖2所示，該智能電池控制電路包括外接線正極端c、外接線負極端d、電池內(nèi)芯1、電子開關(guān)2、編碼控制器4和開關(guān)控制器3。其中，電子開關(guān)2連接于外接線負極端d與電池內(nèi)芯I之間；需要說明的是，圖2僅示出了電子開關(guān)2連接于外接線負極端d與電池內(nèi)芯I之間的情況，電子開關(guān)2也可連接于外接線正極端c與電池內(nèi)芯I之間。編碼控制器4與電子開關(guān)2相連，開關(guān)控制器3與編碼控制器4相連。
[0033]在上述智能電池控制電路的工作過程中，編碼控制器4向電子開關(guān)2輸出控制電平，以控制電子開關(guān)2的導通或關(guān)斷；開關(guān)控制器3向編碼控制器4發(fā)送編碼信號，在該編碼信號正確時，開關(guān)控制器3能夠控制編碼控制器4向電子開關(guān)2輸出控制電平。
[0034]當開關(guān)控制器3在突發(fā)異常復位或受到外部干擾時，其1端口所輸出的信號(即編碼信號)具有隨機性，可能為高電平，也可能為低電平，此時開關(guān)控制器1端口所輸出的編碼信號必然是錯誤的編碼信號。此時開關(guān)控制器3與編碼控制器4之間的通信失敗，開關(guān)控制器3不能對編碼控制器4進行控制，編碼控制器4所輸出的控制電平仍然保持原有的狀態(tài)，使電子開關(guān)2也依然保持原有的狀態(tài)，最終使智能電池的供電狀態(tài)保持不變，有效地防止了智能電池在工作過程中出現(xiàn)對外斷電或者在斷電時意外啟動的問題。
[0035]下面介紹本實施例所提供的智能電池控制電路的工作過程:
[0036]在正常情況下，開關(guān)控制器3向編碼控制器4發(fā)送正確的編碼信號，此時開關(guān)控制器3能夠控制編碼控制器4向電子開關(guān)2輸出的控制電平，該控制電平能夠改變電子開關(guān)2的導通和關(guān)斷狀態(tài)；
[0037]在電子開關(guān)2導通狀態(tài)下，開關(guān)控制器3遇到突發(fā)異常復位或受到外部干擾時，開關(guān)控制器3的1端口所輸出的編碼信號具有隨機性，可能為高電平，可能為低電平，也可能是雜亂無章的脈沖，對于編碼控制器來說是錯誤的編碼信號，此時開關(guān)控制器3與編碼控制器4之間的通信失敗，編碼控制器4不受開關(guān)控制器3的控制，編碼控制器4仍然保持原有的狀態(tài)，使電子開關(guān)2繼續(xù)保持導通狀態(tài)，從而智能電池繼續(xù)向外部供電，消除了開關(guān)控制器3突發(fā)異常復位或受到外部干擾所引發(fā)的對外斷電的問題；
[0038]在電子開關(guān)2關(guān)斷狀態(tài)下(即智能電池停止供電情況下)，開關(guān)控制器3遇到突發(fā)異常復位或受到外部干擾時，開關(guān)控制器3亦無法與編碼控制器4通信，同樣地，編碼控制器4不受開關(guān)控制器3的控制，編碼控制器4仍然保持原有的狀態(tài)，使電子開關(guān)2繼續(xù)保持關(guān)斷狀態(tài)，從而智能電池亦不會出現(xiàn)接通并