專利名稱：電池組、充電控制方法及應(yīng)用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池組以及充電控制方法，其允許電池組對(duì)充電設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證，并且當(dāng)充電設(shè)備不是未授權(quán)的充電設(shè)備時(shí)，阻止該充電設(shè)備對(duì)電池組進(jìn)行充電。
背景技術(shù)：
因?yàn)樾铍姵?，例如鋰離子電池，具有尺寸小、重量輕、能量密度高、高輸出等特征，所以它已經(jīng)廣泛地用作諸如數(shù)字照相機(jī)、蜂窩電話、便攜式個(gè)人計(jì)算機(jī)等之類的應(yīng)用設(shè)備的電源。這樣的鋰離子電池需要由經(jīng)授權(quán)的生產(chǎn)商制造的充電設(shè)備進(jìn)行充電，以確保電池的安全使用以及防止電池壽命的降低。例如，未經(jīng)授權(quán)的充電設(shè)備可能沒有滿足必需的規(guī)范。如果電池由這樣未經(jīng)授權(quán)的充電設(shè)備進(jìn)行充電，則該電池可能被過(guò)量充電。
以下專利文獻(xiàn)1描述了這樣的相關(guān)技術(shù)參考，其中電池組和應(yīng)用設(shè)備彼此驗(yàn)證，以防止使用經(jīng)授權(quán)的電池組。
日本專利申請(qǐng)公開第2004-147408號(hào)發(fā)明內(nèi)容在專利文獻(xiàn)1描述的相關(guān)技術(shù)參考中，布置在作為應(yīng)用設(shè)備的攝錄機(jī)中的微型計(jì)算機(jī)和布置在電池組中的微型計(jì)算機(jī)相互驗(yàn)證。依據(jù)驗(yàn)證結(jié)果，接通或者斷開該攝錄機(jī)的供電線路。在專利文獻(xiàn)1描述的相關(guān)技術(shù)參考中，禁止攝錄機(jī)使用不可能滿足攝錄機(jī)的規(guī)范的偽造電池組。換句話說(shuō)，專利文獻(xiàn)1中所描述的相關(guān)技術(shù)參考不能用來(lái)防止未經(jīng)授權(quán)的充電設(shè)備對(duì)經(jīng)授權(quán)的電池組進(jìn)行充電。
鑒于上述情況，期望提供電池組、充電控制方法、以及應(yīng)用設(shè)備，以允許防止電池組由未經(jīng)授權(quán)的充電設(shè)備進(jìn)行充電。
依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種電池組，該電池組具有蓄電池和控制該蓄電池的充電和放電的電路。電池組具有與布置在充電設(shè)備中的另一個(gè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信、驗(yàn)證該充電設(shè)備、并且計(jì)算該蓄電池的剩余容量信息的計(jì)算機(jī)。當(dāng)計(jì)算機(jī)沒有成功地驗(yàn)證該充電設(shè)備并且已經(jīng)檢測(cè)到該蓄電池已經(jīng)以預(yù)定方式進(jìn)行了充電時(shí)，計(jì)算機(jī)強(qiáng)制地將剩余容量信息設(shè)置為“沒有剩余容量”。
依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了電池組的充電控制方法，該電池組具有蓄電池、控制該蓄電池的充電和放電的電路；以及計(jì)算該蓄電池的剩余容量信息的計(jì)算機(jī)。該計(jì)算機(jī)與布置在充電設(shè)備中的另一個(gè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，并且對(duì)該充電設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證。當(dāng)沒有成功地驗(yàn)證充電設(shè)備時(shí)，檢測(cè)該蓄電池已經(jīng)以預(yù)定方式進(jìn)行了充電。當(dāng)已經(jīng)檢測(cè)到蓄電池已經(jīng)以預(yù)定方式進(jìn)行了充電時(shí)，強(qiáng)制地將剩余容量信息設(shè)置為“沒有剩余容量”。
依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種應(yīng)用設(shè)備，其中電池組作為電源連接到應(yīng)用設(shè)備，應(yīng)用設(shè)備從電池組接收剩余容量信息，該剩余容量信息由電池組檢測(cè)，其中當(dāng)電池組供給電源到應(yīng)用設(shè)備期間，當(dāng)應(yīng)用設(shè)備接收了已經(jīng)被強(qiáng)制設(shè)置為“沒有剩余容量”的剩余容量信息時(shí)，應(yīng)用設(shè)備停止它的操作。
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，因?yàn)榉乐闺姵亟M由未經(jīng)授權(quán)的充電設(shè)備進(jìn)行充電，所以可以提高電池組的安全性。此外，可以防止由于未經(jīng)授權(quán)的充電設(shè)備的使用而導(dǎo)致的電池組性能的退化，諸如電池壽命的減少。因此，可以提高電池組的可靠性。此外，可以使對(duì)電池組有危害的未經(jīng)授權(quán)的充電設(shè)備遠(yuǎn)離市場(chǎng)。此外，依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，用軟件防止使用未經(jīng)授權(quán)的充電設(shè)備，它不需要改變電池組的硬件。
根據(jù)以下如在附圖中說(shuō)明的那樣，對(duì)本發(fā)明最佳模式實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的這些及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更為明顯。


通過(guò)以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明將得到更充分的理解，其中相同的參考數(shù)字指示相同的元件，其中圖1為示出依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池組電路的示意圖；圖2A和圖2B是示出電池組和充電設(shè)備結(jié)構(gòu)的驗(yàn)證方法的框圖；
圖3是描述在電池組的微計(jì)算機(jī)控制下執(zhí)行的充電控制方法的流程圖；以及圖4A、圖4B、圖4C、和圖4D是描述依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的便攜式游戲設(shè)備的示例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
接下來(lái)，將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1示出了依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池組。在圖1中，參考數(shù)字1代表蓄電池，例如鋰離子電池。電池組具有正(+)端子2、負(fù)(-)端子3、以及通信端子4。
蓄電池1的正極連接到正(+)端子2。蓄電池1的負(fù)極通過(guò)電流限制設(shè)備5、電流檢測(cè)電阻6、放電控制場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)7a的漏極和源極、以及充電控制FET 8a的漏極和源極連接到負(fù)(-)端子3。電流限制設(shè)備5例如為正溫度系數(shù)(PTC)設(shè)備。當(dāng)溫度升高時(shí)，電流限制設(shè)備5的阻抗增加并且限制所流過(guò)的電流。寄生二極管7b和8b分別布置在FET 7a的漏極和源極之間以及FET 8a的漏極和源極之間。
從保護(hù)電路9分別提供控制信號(hào)D0和C0到放電控制FET 7a和充電控制FET 8a的柵級(jí)。在常規(guī)的充電和放電操作中，控制信號(hào)D0和C0的信號(hào)電平為高，導(dǎo)致FET 7a和7b被接通。保護(hù)電路9具有三個(gè)功能，即過(guò)度充電保護(hù)功能、過(guò)度放電保護(hù)功能、和過(guò)電流保護(hù)功能。接下來(lái)，將簡(jiǎn)要地描述這些保護(hù)功能。
首先，將描述過(guò)度充電保護(hù)功能。當(dāng)對(duì)蓄電池1進(jìn)行充電時(shí)，在蓄電池1被充滿之后電池組電壓繼續(xù)上升。當(dāng)蓄電池1被過(guò)度充電時(shí)，它可變得危險(xiǎn)。因此，蓄電池1需要在恒定電壓處以恒定電流進(jìn)行充電。充電控制電壓需要是電池的額定電壓或者更低(例如，4.2V)。然而，如果充電設(shè)備發(fā)生故障或者使用了未經(jīng)授權(quán)的充電設(shè)備，則蓄電池1可能被過(guò)度充電。當(dāng)蓄電池1被過(guò)度充電而且電池電壓變?yōu)轭A(yù)定值或者更高時(shí)，保護(hù)電路9的輸出C0的信號(hào)電平從高電平改變到低電平，導(dǎo)致斷開充電控制FET 8a，并切斷充電電流。這個(gè)功能是過(guò)度充電保護(hù)功能。當(dāng)斷開充電控制FET 8a時(shí)，蓄電池1僅僅可以通過(guò)放電控制FET 7a和寄生二極管8b進(jìn)行放電。
接下來(lái)，將描述過(guò)度放電保護(hù)功能。當(dāng)對(duì)蓄電池1進(jìn)行放電、而且電池電壓下降到額定放電停止電壓或者更低、例如2V到1.5V時(shí)，則蓄電池1可能發(fā)生故障。當(dāng)電池電壓下降到預(yù)定值或者更低時(shí)，保護(hù)電路9的輸出D0的信號(hào)電平從高電平改變到低電平，導(dǎo)致斷開放電控制FET 7a并且切斷放電電流。這個(gè)功能是過(guò)度放電保護(hù)功能。當(dāng)斷開放電控制FET 7a時(shí)，蓄電池1僅僅可以通過(guò)充電控制FET 8a和寄生二極管7b進(jìn)行充電。
接下來(lái)，將描述過(guò)電流保護(hù)功能。當(dāng)蓄電池1的正(+)端子和負(fù)(-)端子被短路時(shí)，在蓄電池1中流過(guò)大電流，并且可能導(dǎo)致蓄電池1被異常加熱。如果流過(guò)的放電電流超過(guò)預(yù)定值時(shí)，保護(hù)電路9的輸出D0的信號(hào)電平從高電平改變到低電平，導(dǎo)致斷開放電控制FET 7a并且切斷放電電流。這個(gè)功能是過(guò)電流保護(hù)功能。
參考數(shù)字10代表布置在電池組中的微計(jì)算機(jī)。電流測(cè)量部分11檢測(cè)流入電流檢測(cè)電阻6的電流。電壓測(cè)量部分12測(cè)量電池電壓。溫度測(cè)量部分13用諸如熱敏電阻之類的溫度檢測(cè)設(shè)備測(cè)量蓄電池1的溫度。將所測(cè)量的值輸入到微計(jì)算機(jī)10。
作為非易失存儲(chǔ)器的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)14連接到微計(jì)算機(jī)10。數(shù)據(jù)輸入線、數(shù)據(jù)輸出線、時(shí)鐘供給線、以及芯片選擇線路連接在微計(jì)算機(jī)10和EEPROM 14之間。微計(jì)算機(jī)10用電流測(cè)量值、電壓測(cè)量值、和溫度測(cè)量值計(jì)算剩余的容量信息。EEPROM 14存儲(chǔ)測(cè)量的值，獲得剩余容量所必需的數(shù)據(jù)(例如表示電池電壓和剩余功率的關(guān)系的表格)，所獲得的剩余容量信息等。除EEPROM之外，非易失存儲(chǔ)器還可以是具有備份電源的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。
蓄電池的剩余容量可以通過(guò)例如電壓方法和累積方法進(jìn)行檢測(cè)，在電壓方法中，通過(guò)測(cè)量電池電壓檢測(cè)蓄電池的剩余容量，在累積方法中，通過(guò)測(cè)量蓄電池的電壓和電流并且將它們相乘獲得蓄電池的剩余容量。
當(dāng)通過(guò)電壓方法檢測(cè)蓄電池的剩余容量時(shí)，測(cè)量電池單元的端電壓。依據(jù)蓄電池的電壓和電池容量(剩余容量比)的相關(guān)性計(jì)算剩余容量。因此，當(dāng)鋰離子電池的電池電壓是4.2V/單元時(shí)，確定該電池被充滿了。當(dāng)電池電壓是2.4V/單元時(shí)，確定該電池被過(guò)度充電了。因此，可以容易地測(cè)量蓄電池的剩余容量。
檢測(cè)蓄電池剩余容量的累積方法可以分類為電流累積方法和功率累積方法，在電流累積方法中，以預(yù)定周期的間隔測(cè)量并且累積蓄電池的電流，在功率累積方法中，測(cè)量蓄電池的電壓和電流，對(duì)它們進(jìn)行相乘，獲得該功率，并且以預(yù)定周期的間隔累積該功率。在任何方法中，獲得蓄電池的放電電流或者放電功率。依據(jù)放電電流或者放電功率與蓄電池的可用電流或者可用功率的比率，獲得蓄電池的剩余容量。因此，可以穩(wěn)定地獲得蓄電池的剩余容量，而沒有電池電壓波動(dòng)的影響。
當(dāng)通過(guò)一起使用累積方法和電壓方法檢測(cè)電池容量時(shí)，可以提高所獲得的電池容量的精確度。當(dāng)蓄電池的電流低于預(yù)置值時(shí)，可以使用電壓方法。相反，當(dāng)蓄電池的電流高于預(yù)置值時(shí)，可以使用電流累積方法。當(dāng)通過(guò)有選擇地使用這些方法測(cè)量電池容量時(shí)，可以提高電池容量的計(jì)算精度。已經(jīng)提出了另一種檢測(cè)方法，其中依據(jù)蓄電池的剩余容量比率對(duì)由累積方法和電壓方法檢測(cè)到的剩余容量比率進(jìn)行加權(quán)，相加這些結(jié)果，并且檢測(cè)到最終的剩余容量比率。依據(jù)這個(gè)實(shí)施例，可以使用這些方法中的任一個(gè)。
作為剩余容量信息，具體地說(shuō)，計(jì)算剩余容量(mAh)、剩余容量比(％)、和剩余可用時(shí)間(分鐘)。將剩余容量信息從微計(jì)算機(jī)10傳送到電池組與之連接的應(yīng)用設(shè)備的微計(jì)算機(jī)。應(yīng)用設(shè)備側(cè)在諸如液晶顯示器之類的顯示部分上顯示所接收的剩余容量信息。當(dāng)剩余容量信息為0時(shí)，即使電池組連接于應(yīng)用設(shè)備，它也不進(jìn)行操作。
依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通信端子4用于允許微計(jì)算機(jī)相互通信。已經(jīng)被時(shí)分多路復(fù)用的發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)通過(guò)連接到通信端子4的一條信號(hào)線進(jìn)行傳送。在微計(jì)算機(jī)10和通信端子4之間布置輸入/輸出部分15。輸入/輸出部分15例如分離發(fā)送信號(hào)Tx和接收信號(hào)Rx，并調(diào)整這些信號(hào)的電平。作為替代，可以布置獨(dú)立的發(fā)送和接收端子。
此外，電池組具有調(diào)節(jié)器16，其利用蓄電池1的電壓生成例如2.5V的預(yù)定調(diào)節(jié)電壓。由調(diào)節(jié)器16生成的電壓作為供電電壓提供給微計(jì)算機(jī)10、電流測(cè)量部分11、溫度測(cè)量部分13、EEPROM 14、和輸入/輸出部分15。
從保護(hù)電路9提供到放電控制FET 7a的柵級(jí)的控制信號(hào)D0作為接通/斷開控制信號(hào)提供給調(diào)節(jié)器16。換句話說(shuō)，檢測(cè)電池組過(guò)度放電的可能性。斷開放電控制FET 7a的控制信號(hào)斷開調(diào)節(jié)器16。當(dāng)斷開調(diào)節(jié)器16時(shí)，調(diào)節(jié)器16的輸出電壓變?yōu)?，導(dǎo)致諸如使用調(diào)節(jié)器16的輸出電壓作為供電電壓的微計(jì)算機(jī)10的電路停止。電池組的電路防止蓄電池1被過(guò)度放電。
接下來(lái)，參考圖2A和圖2B，將描述依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池組和充電設(shè)備的連接示例。圖2A示出了電池組20連接到充電設(shè)備30的結(jié)構(gòu)示例，該充電設(shè)備30整流商業(yè)電源并且生成充電電源。在圖2A中，充電設(shè)備30具有整流電路和充電電路(未顯示)。電池組20具有與圖1所示相同的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，充電設(shè)備30對(duì)電池組20的蓄電池進(jìn)行充電。此外，充電設(shè)備30的微計(jì)算機(jī)31與電池組20的微計(jì)算機(jī)10進(jìn)行通信，以彼此互相進(jìn)行驗(yàn)證。
在圖2B中，電池組20附連于應(yīng)用設(shè)備40。電池組20的蓄電池由AC適配器32進(jìn)行充電。在圖2B所示的結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用設(shè)備40和AC適配器32組成充電設(shè)備。AC適配器32整流商業(yè)電源并且將整流過(guò)的電源提供給應(yīng)用設(shè)備40。布置在應(yīng)用設(shè)備40中的調(diào)節(jié)器41生成用于電池組20的蓄電池的充電電源。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，電池組20的微計(jì)算機(jī)10與應(yīng)用設(shè)備40的微計(jì)算機(jī)42進(jìn)行通信以進(jìn)行彼此互相驗(yàn)證。作為圖2A所示結(jié)構(gòu)的修改，交流電適配器32可以連接到托架，而且AC適配器32可以對(duì)放置到該托架中的應(yīng)用設(shè)備40的電池組20的蓄電池進(jìn)行充電。此外，如圖2A所示，由充電設(shè)備30充電的電池組20可以附連于應(yīng)用設(shè)備40。
電池組20的微計(jì)算機(jī)10和充電設(shè)備30的微計(jì)算機(jī)31或者應(yīng)用設(shè)備40的微計(jì)算機(jī)42依據(jù)例如詢問和響應(yīng)系統(tǒng)互相驗(yàn)證。當(dāng)電池組20附連于充電設(shè)備30或者應(yīng)用設(shè)備40時(shí)，它們被互相驗(yàn)證。
微計(jì)算機(jī)31通過(guò)讀取電池組20的EEPROM 14的內(nèi)容，檢測(cè)電池組20是否已經(jīng)附連于充電設(shè)備30或者應(yīng)用設(shè)備40。當(dāng)在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)從EEPROM 14返回預(yù)定數(shù)據(jù)時(shí)，微計(jì)算機(jī)31確定已經(jīng)附連了電池組20。當(dāng)沒有在預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)從EEPROM 14返回預(yù)定數(shù)據(jù)時(shí)，微計(jì)算機(jī)31確定沒有附連電池組20。作為替代，微計(jì)算機(jī)31可以通過(guò)檢測(cè)物理連接來(lái)檢測(cè)是否已經(jīng)附連了電池組20。
在詢問和響應(yīng)系統(tǒng)中，由充電設(shè)備(微計(jì)算機(jī)31或者42；這適用于以下描述)和電池組(微計(jì)算機(jī)10；這適用于以下描述)共享保密信息。首先，將詢問數(shù)據(jù)從充電設(shè)備傳送到電池組。詢問數(shù)據(jù)是作為隨機(jī)數(shù)的臨時(shí)數(shù)據(jù)。
當(dāng)電池組已經(jīng)從充電設(shè)備接收了詢問數(shù)據(jù)時(shí)，電池組用自己的保密信息和該詢問數(shù)據(jù)生成響應(yīng)數(shù)據(jù)，并且將該響應(yīng)數(shù)據(jù)返回到充電設(shè)備。充電設(shè)備側(cè)執(zhí)行相同的生成處理，并且將所生成的數(shù)據(jù)和響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。當(dāng)它們匹配時(shí)，充電設(shè)備確定電池組知道該保密信息。換句話說(shuō)，充電設(shè)備確定所附連的電池組為經(jīng)授權(quán)的電池組。否則，充電設(shè)備未成功地驗(yàn)證該電池組，并且確定該電池組是未經(jīng)授權(quán)的電池組。充電設(shè)備存儲(chǔ)驗(yàn)證結(jié)果。
接下來(lái)，驗(yàn)證側(cè)從充電設(shè)備改變到電池組。被驗(yàn)證側(cè)從電池組改變到充電設(shè)備。充電設(shè)備用從電池組接收的詢問數(shù)據(jù)和自己的保密信息生成響應(yīng)數(shù)據(jù)，并且返回該響應(yīng)數(shù)據(jù)到電池組。電池組側(cè)以相同的生成處理生成數(shù)據(jù)，并且將所生成的數(shù)據(jù)與接收的響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。當(dāng)它們匹配時(shí)，電池組側(cè)成功地驗(yàn)證該充電設(shè)備并且存儲(chǔ)所確定的結(jié)果。在這種情況下，電池組確定充電設(shè)備是否是已驗(yàn)證的充電設(shè)備。
電池組將驗(yàn)證結(jié)果返回到充電設(shè)備。當(dāng)滿足了兩個(gè)驗(yàn)證結(jié)果時(shí)，充電設(shè)備確定電池組和充電設(shè)備已經(jīng)進(jìn)行了相互驗(yàn)證，并且存儲(chǔ)該互相驗(yàn)證的結(jié)果。當(dāng)沒有成功地驗(yàn)證作為充電設(shè)備的應(yīng)用設(shè)備時(shí)，應(yīng)用設(shè)備不能使用該電池組。在驗(yàn)證側(cè)的電池組存儲(chǔ)在被驗(yàn)證側(cè)的充電設(shè)備的驗(yàn)證結(jié)果。如稍后將描述的那樣，當(dāng)沒有成功地驗(yàn)證該電池組時(shí)，強(qiáng)制將剩余容量信息設(shè)置為“沒有剩余容量”。依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，因?yàn)橐罁?jù)驗(yàn)證結(jié)果控制電池組的剩余容量信息，所以電池組需要成功地驗(yàn)證充電設(shè)備。因此，電池組和充電設(shè)備不需要彼此互相驗(yàn)證。此外，依據(jù)上述詢問響應(yīng)系統(tǒng)的驗(yàn)證方法僅僅是一個(gè)示例。因此，可以使用其它驗(yàn)證方法。
接下來(lái)，參考圖3中的流程圖，將描述依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的充電控制方法的流程。在電池組的微計(jì)算機(jī)10的控制下執(zhí)行充電控制處理。以預(yù)定時(shí)間周期的間隔，例如1秒，重復(fù)圖3所示的流程圖的處理。當(dāng)電池組附連于充電設(shè)備或者應(yīng)用設(shè)備(這適用于以下描述)時(shí)，對(duì)該電池組進(jìn)行充電。
在步驟S31，執(zhí)行剩余容量計(jì)算處理。通過(guò)例如電流累積方法計(jì)算電池組的剩余容量，在該電流累積方法中，以預(yù)定時(shí)間周期的間隔測(cè)量和累積電池組的電流。在步驟S32，確定由電壓測(cè)量部分12所測(cè)量的電壓是否為預(yù)定值或者更高，例如3V。當(dāng)電壓低于3V時(shí)，流程前進(jìn)到步驟S40。在步驟S40，存儲(chǔ)在EEPROM 14中的剩余容量信息被設(shè)置為“沒有數(shù)據(jù)”(NonData)，以關(guān)掉“剩余容量0”。
當(dāng)在步驟S32的確定結(jié)果表示電池電壓為3V或者更高時(shí)，該流程前進(jìn)到步驟S33。在步驟S33，確定充電電流是否是預(yù)定值或者更大，例如50mA。為了防止電池組被過(guò)度放電，確定電池電壓是否是預(yù)定電壓或者更高。檢測(cè)充電電流以確定電池組是否正被充電。
當(dāng)在步驟S33的確定結(jié)果為是時(shí)，流程前進(jìn)到步驟S34。在步驟S34，確定是否已經(jīng)成功地驗(yàn)證了電池組。在電池組附連于充電設(shè)備之后立即執(zhí)行上述驗(yàn)證過(guò)程。
當(dāng)已經(jīng)成功地驗(yàn)證了電池組時(shí)，流程前進(jìn)到步驟S35。在步驟S35，將“沒有數(shù)據(jù)”設(shè)置到EEPROM 14。此后，完成該處理。當(dāng)在步驟S34的確定結(jié)果表示電池組沒有被成功驗(yàn)證時(shí)，流程前進(jìn)到步驟S36。在步驟S36，確定是否已經(jīng)將“沒有數(shù)據(jù)”設(shè)置到EEPROM 14中。
當(dāng)在步驟36的確定結(jié)果表示已經(jīng)將“沒有數(shù)據(jù)”設(shè)置到EEPROM 14中時(shí)，流程前進(jìn)到步驟S37。在步驟S37，設(shè)置所使用的容量。此后，在步驟S38，確定電池容量是否已經(jīng)增加了預(yù)定值或者更大，例如100mAh。當(dāng)在步驟S33的確定結(jié)果表示充電電流不大于50mA或者當(dāng)在步驟S36的確定結(jié)果表示還沒有將“沒有數(shù)據(jù)”設(shè)置到EEPROM 14中時(shí)，流程前進(jìn)到步驟S38。
當(dāng)在步驟S38的確定結(jié)果表示電池容量已經(jīng)增加了100mAh時(shí)，確定該電池組已經(jīng)被不正確地充電了。在步驟S39，將已經(jīng)設(shè)置到EEPROM 14中的、表示剩余容量的數(shù)據(jù)，例如標(biāo)志強(qiáng)制地改為“沒有剩余容量”。在這種情況下，表示電池組已經(jīng)被完全放電而且剩余容量為零的“沒有剩余容量”標(biāo)志與被強(qiáng)制設(shè)置到EEPROM 14中的“沒有剩余容量”標(biāo)志是不同的數(shù)據(jù)。因?yàn)檫@些標(biāo)志是不同的，當(dāng)該充電設(shè)備或者應(yīng)用設(shè)備接收信息“沒有剩余容量”時(shí)，可以執(zhí)行不同的處理，例如不同的指示(indication)。當(dāng)在步驟S38的確定結(jié)果表示電池容量沒有增加100mAh或更多時(shí)，完成該處理。
當(dāng)已經(jīng)設(shè)置了“沒有剩余容量”標(biāo)志時(shí)，發(fā)送給應(yīng)用設(shè)備的“剩余容量(mAh)”、“剩余容量比(％)”、以及“可放電時(shí)間(分鐘)”的任何數(shù)據(jù)被強(qiáng)制設(shè)置為0。當(dāng)應(yīng)用設(shè)備已經(jīng)接收了信息“剩余容量0”時(shí)，因?yàn)椴粚㈦娫刺峁┙o應(yīng)用設(shè)備，所以該設(shè)備不能進(jìn)行操作。
當(dāng)電池組附連于應(yīng)用設(shè)備而且應(yīng)用設(shè)備不對(duì)電池組進(jìn)行充電時(shí)，如圖2A所示，如果電池組由充電設(shè)備充電，則通過(guò)上述處理將信息“剩余容量0”寫入到電池組的EEPROM 14。因此，即使電池組從充電設(shè)備處分開并且附連于應(yīng)用設(shè)備的話，因?yàn)閼?yīng)用設(shè)備識(shí)別出該電池組的剩余容量為0，所以應(yīng)用設(shè)備不能進(jìn)行操作。
接下來(lái)，將描述步驟S37和S38的示例。假定電池組的容量例如為1800mAh，即電池組已經(jīng)被充滿了，換言之，電池組的已使用容量為0mAh而且它的剩余容量比是100％。在步驟S37，將當(dāng)前使用的容量，例如900mAh設(shè)置到EEPROM 14中。在步驟S38，確定電池容量是否已經(jīng)增加了100mAh。換句話說(shuō)，確定已使用的容量是否為800mAh或者更少。當(dāng)所確定的結(jié)果表示已使用的容量為800mA或者更低時(shí)，確定電池組已經(jīng)被不正確地充電了，并且將“沒有剩余容量”標(biāo)志設(shè)置到EEPROM 14。
因此，當(dāng)已經(jīng)被強(qiáng)制設(shè)置為“沒有剩余容量”的電池組的電池電壓變?yōu)?V或者更低時(shí)，取消“剩余容量0”并且可以使用該電池組。
本發(fā)明的實(shí)施例可以應(yīng)用于各種應(yīng)用設(shè)備。接下來(lái)，參考圖4A、圖4B、圖4C、和圖4D，將描述應(yīng)用設(shè)備是便攜式游戲設(shè)備的情況。圖4A是示出該便攜式游戲設(shè)備的正視圖。在該便攜式游戲設(shè)備的中心部分布置寬液晶顯示器部分51。在該寬液晶顯示器部分51的左邊和右邊布置操作鍵52和53。用戶可以在觀看液晶顯示器部分51的同時(shí)，通過(guò)對(duì)操作鍵52和53進(jìn)行操作來(lái)玩游戲。同樣布置了模擬墊54作為另一個(gè)操作鍵。
圖4B是示出該便攜式游戲設(shè)備的后視圖。如圖4C所示，在該便攜式游戲設(shè)備的后部布置了電池組倉(cāng)殼部分55。電池組56被容納在倉(cāng)殼部分55中。電池蓋57可滑動(dòng)地覆蓋倉(cāng)殼部分55。從便攜式游戲設(shè)備的主體突出的突出部58插入到在電池蓋57中形成的孔59中，以便鎖住和閉合電池蓋57。
如圖4D所示，連接端子61a、61b、和61c布置在電池組56的突出部分60的邊緣部分60上。連接端子61a、61b、和61c分別對(duì)應(yīng)于圖1所示的端子2、3、和4。
圖4A到圖4D所示的便攜式游戲設(shè)備具有各種功能，諸如光盤記錄/再現(xiàn)功能、無(wú)線LAN連接功能、USB接口功能、以及存儲(chǔ)卡接口功能。此外，便攜式游戲設(shè)備具有除了圖4A所示的那些之外的鍵、連接部分等。因?yàn)檫@些功能不涉及本發(fā)明的實(shí)施例，所以將省略它們的描述。當(dāng)然，本發(fā)明的實(shí)施例可以應(yīng)用于諸如數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、和蜂窩電話之類的各種應(yīng)用設(shè)備。
本發(fā)明的實(shí)施例可以應(yīng)用于具有多個(gè)蓄電池的電池組、以及具有充電控制FET和放電控制FET連接到正極的結(jié)構(gòu)的電池組。此外，剩余容量計(jì)算方法可以是電流累積方法之外的方法。
本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，只要在所附權(quán)利要求和其等效物的范圍之內(nèi)，依據(jù)設(shè)計(jì)要求及其它因素，可以出現(xiàn)各種修改、組合、子組合以及替換。
權(quán)利要求
1.一種具有蓄電池以及控制該蓄電池的充電和放電的電路的電池組，該電池組包括計(jì)算機(jī)，與布置在充電設(shè)備中的另一計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，驗(yàn)證該充電設(shè)備，并且計(jì)算該蓄電池的剩余容量信息，其中當(dāng)計(jì)算機(jī)沒有成功地驗(yàn)證該充電設(shè)備并且已經(jīng)檢測(cè)到該蓄電池已經(jīng)以預(yù)定方式進(jìn)行了充電時(shí)，該計(jì)算機(jī)強(qiáng)制地將剩余容量信息設(shè)置為“沒有剩余容量”。
2.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，當(dāng)電池組附連于充電設(shè)備時(shí)，計(jì)算機(jī)對(duì)該充電設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證。
3.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，當(dāng)計(jì)算機(jī)已經(jīng)檢測(cè)到電池容量已經(jīng)增加了預(yù)定值時(shí)，計(jì)算機(jī)確定該蓄電池已經(jīng)以預(yù)定方式進(jìn)行了充電。
4.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，剩余容量信息存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中。
5.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，由不同的數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)被強(qiáng)制設(shè)置的“沒有剩余容量”和真實(shí)的“沒有剩余容量”。
6.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，當(dāng)蓄電池的電壓下降到預(yù)定值或者更低時(shí)，取消“沒有剩余容量”的設(shè)置。
7.一種電池組的充電控制方法，該電池組具有蓄電池、控制該蓄電池的充電和放電的電路、以及計(jì)算該蓄電池的剩余容量信息的計(jì)算機(jī)，該充電控制方法包括步驟與布置在充電設(shè)備中的另一計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，并對(duì)該充電設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證；當(dāng)沒有成功地驗(yàn)證充電設(shè)備時(shí)，檢測(cè)該蓄電池是否已經(jīng)以預(yù)定方式進(jìn)行了充電；以及當(dāng)已經(jīng)檢測(cè)到蓄電池已經(jīng)以預(yù)定方式進(jìn)行了充電時(shí)，強(qiáng)制地將剩余容量信息設(shè)置為“沒有剩余容量”。
8.如權(quán)利要求7所述的充電控制方法，其中，當(dāng)電池組附連于充電設(shè)備時(shí)，對(duì)該電池組進(jìn)行驗(yàn)證。
9.如權(quán)利要求7所述的充電控制方法，其中，當(dāng)已經(jīng)檢測(cè)到電池容量已經(jīng)增加了預(yù)定值時(shí)，確定該蓄電池已經(jīng)以預(yù)定方式進(jìn)行了充電。
10.如權(quán)利要求7所述的充電控制方法，其中，由不同的數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)被強(qiáng)制設(shè)置的“沒有剩余容量”和真實(shí)的“沒有剩余容量”。
11.如權(quán)利要求7所述的充電控制方法，其中，當(dāng)蓄電池的電壓下降到預(yù)定值或者更低時(shí)，取消“沒有剩余容量”的設(shè)置。
12.一種附連了電池組作為電源的應(yīng)用設(shè)備，該應(yīng)用設(shè)備從電池組接收剩余容量信息，該剩余容量信息由電池組檢測(cè)，其中在電池組提供電能到應(yīng)用設(shè)備期間，當(dāng)應(yīng)用設(shè)備接收已經(jīng)被強(qiáng)制設(shè)置為“沒有剩余容量”的剩余容量信息時(shí)，應(yīng)用設(shè)備停止它的操作。
13.如權(quán)利要求12所述的應(yīng)用設(shè)備，其中，當(dāng)被確定為沒有被成功驗(yàn)證的充電裝置已經(jīng)對(duì)該電池組進(jìn)行了充電時(shí)，強(qiáng)制地設(shè)置表示“沒有剩余容量”的剩余容量信息。
全文摘要
公開了具有蓄電池以及控制該蓄電池的充電和放電的電路的電池組。該電池組具有與布置在充電設(shè)備中的另一個(gè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信、驗(yàn)證該充電設(shè)備、并且計(jì)算該蓄電池的剩余容量信息的計(jì)算機(jī)。當(dāng)計(jì)算機(jī)沒有成功地驗(yàn)證該充電設(shè)備并且已經(jīng)檢測(cè)到該蓄電池已經(jīng)以預(yù)定方式進(jìn)行了充電時(shí)，計(jì)算機(jī)強(qiáng)制地將剩余容量信息設(shè)置為“沒有剩余容量”。
文檔編號(hào)H02J7/00GK1797895SQ200510127300
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2005年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月2日
發(fā)明者佐佐木太一, 早川雅彥, 佐佐木大 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社, 索尼計(jì)算機(jī)娛樂公司