用于管理电池系统的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术题为用于管理电池系统的方法和装置。本发明专利技术涉及用于管理电池系统的方法和装置。该装置可提供电力线以将电池连接到信号转换器，并提供电量计电路以测量该电力线的电压，检测该电力线上的噪声，以及响应于检测到的噪声来控制传感器和/或该电量计电路的操作。

【技术实现步骤摘要】
用于管理电池系统的方法和装置
本专利技术涉及用于管理电池系统的方法和装置。
技术介绍
电池供电的系统可包括监测电池的各种状况的传感器，诸如热敏电阻器、电流传感器等。继而，来自传感器的信息可用于估计电池的附加状况，诸如电池的健康状态、电池的充电状态、电池的功能状态等。因此，需要准确的传感器信息来准确地估计该附加状况。该传感器可生成模拟电压信号并通常连接到将该模拟电压转换为数字值的信号转换器。负责执行转换的该信号转换器可利用由电池通过电力线提供的供电电压来偏压。该电力线上的供电电压的波动可不利地影响该信号转换器的操作，并因此影响数字值的准确性。
技术实现思路
本专利技术涉及用于管理电池系统的方法和装置。该装置可提供电力线以将电池连接到信号转换器，并提供电量计电路以测量该电力线的电压，检测该电力线上的噪声，以及响应于检测到的噪声来控制传感器和/或该电量计电路的操作。本专利技术解决的技术问题是，当估计各种电池状况诸如电池的健康状态、电池的充电状态和电池的功能状态时，常规系统不考虑由于供电电压波动引起的信号转换器的不准确性。根据第一方面，提供了一种能够连接到电池和信号转换器的装置，其中该电池和该信号转换器与电力线连接，并且该信号转换器根据传感器生成数据，该装置包括：电量计电路，该电量计电路被配置为连接到该电力线并接收来自该信号转换器的数据，其中该电量计电路包括：存储器，该存储器被配置为存储电压阈值；电压传感器，该电压传感器被配置为测量该电力线的电压；噪声检测电路，该噪声检测电路与存储器和电压传感器通信，其中该噪声检测电路被配置为：基于所测量的电压来计算电压变化；以及基于所计算的电压变化来确定电力线上的噪声水平；以及数据处理器，该数据处理器响应于该噪声检测电路并被配置为：基于该电力线上的噪声水平来处理数据；以及基于该电力线上的噪声水平来控制该传感器的操作和该数据中的至少一者。在一个实施方案中，该噪声检测电路被进一步配置为：将该电压变化与第一电压阈值进行比较；以及将该电压变化与第二电压阈值进行比较，其中该第二阈值大于该第一阈值。在一个实施方案中，处理数据包括如果该电压变化小于该第一阈值，则对所有接收到的数据求平均值。在一个实施方案中，处理数据包括如果该电压变化大于该第一阈值并且该该电压变化小于该第二阈值，则对所有接收到的数据的仅一部分求平均值。在一个实施方案中，处理数据包括如果该电压变化大该于第二阈值，则拒绝所接收的数据。在一个实施方案中，数据处理器还被配置为如果该电压变化大于该第二阈值，则将控制信号传输到传感器；其中该控制信号防止该传感器的操作。在一个实施方案中，该电量计被进一步配置为：检测电池的温度；确定该电池的剩余容量；根据该剩余容量和检测到的温度来选择内阻值；使用所选择的内阻值和所测量的电压计算该电力线的电流；以及基于所计算的电流和先前计算的电流来计算电流变化。根据第二方面，一种用于操作具有将电池连接到信号转换器的电力线的电池系统的方法，其中该信号转换器根据传感器生成数据，该方法包括：检测该电力线上的噪声，该检测该电力线上的噪声包括：检测该电力线上的电压的变化；检测该电力线上的电流变化；将该电压变化与第一噪声阈值和第二噪声阈值进行比较；以及将该电流变化与第三噪声阈值和第四噪声阈值进行比较；报告在该电力线上检测到的噪声，该报告在该电力线上检测到的噪声包括：如果该电压变化大于该第一噪声阈值和该第二噪声阈值，则生成第一通知信号；以及如果该电流变化大于该第三噪声阈值和该第四噪声阈值，则生成第二通知信号；以及响应于该第一通知信号和该第二通知信号中的至少一者来控制该传感器和该数据中的至少一者。在一个实施方案中，该方法还包括：测量该电池的温度并基于所测量的温度确定该电池的内阻；以及包括根据所确定的内阻来调节第一噪声阈值、第二噪声阈值、第三噪声阈值和第四噪声阈值。在一个实施方案中，控制该传感器包括响应于第一通知信号和第二通知信号中的至少一者禁止该传感器的操作；并且控制该数据包括防止响应于该第一通知信号和该第二通知信号中的至少一者使用该数据。通过本专利技术实现的技术效果是提供电量计电路以监测电池系统中的噪声并根据检测到的噪声控制传感器的操作和/或处理该传感器数据，从而提供对电池状况诸如电池的健康状态、电池的充电状态和电池的功能状态的更准确估计。附图说明当结合以下示例性附图考虑时，可参照具体实施方式更全面地了解本技术。在以下附图中，通篇以类似附图标记指代各附图中的类似元件和步骤。图1是根据本技术的示例性实施方案的系统的框图；图2是根据本技术的示例性实施方案的电量计电路的框图；图3是根据本技术的示例性实施方案的示例电压数据样本；图4是示出根据本技术的示例性实施方案的作为SOC和温度的函数的内阻值的图表；图5是根据本技术的示例性实施方案的用于通过监测电压波动并操作该系统来检测噪声的流程图；图6是根据本技术的示例性实施方案的用于通过监测电流波动并操作该系统来检测噪声的流程图；图7是示出根据本技术的示例性实施方案的作为SOC的函数的开路电压值的图表；以及图8是根据本技术的示例性实施方案的用于操作该系统的流程图。具体实施方式本技术可在功能块部件和各种加工步骤方面进行描述。此类功能块可通过被配置为执行指定功能并且实现各种结果的任何数量的部件来实现。例如，本技术可采用可执行多种功能的各种电压传感器、电流传感器、库仑计数器、逻辑门、定时器、存储器设备、信号转换器、半导体设备诸如晶体管和电容器等。根据本技术的各个方面的用于管理电池系统的方法和装置可结合任何合适的电池供电的电子系统和/或设备一起操作，诸如“智能设备”、可穿戴设备、消费电子器件、便携式设备、医疗设备、游戏系统等。参见图1和图2，示例性系统100可集成在由可再充电电池140(诸如锂离子电池)供电的诸如智能手表或无线耳机之类的电子设备(未示出)中。系统100可包括电池组105、电量计电路110和传感器系统135。电池组105可包括电池140和温度传感器260，诸如热敏电阻器。在示例性实施方案中，系统100还可包括电力线120，该电力线连接到电池140并被配置为向传感器系统135提供供电电压VDD。传感器系统135可包括：一个或多个传感器130，诸如第一传感器130(1)、第二传感器130(2)和第三传感器130(3)；以及一个或多个对应的信号检测器125，诸如连接到第一传感器130(1)的第一信号检测器125(1)、连接到第二传感器130(2)的第二信号检测器125(2)和连接到第三传感器130(3)的第三信号检测器125(3)。传感器130可包括任何传感器类型，并且可根据特定应用来选择。例如，传感器130可包括用于检测电流的电流传感器、用于检测温度的热敏电阻器、无源红外(PIR)传感器等。每个信号检测器125可接收来自相应的传感器130的模拟电压信号，将该模拟电压信号VS转换成数字信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够连接到电池和信号转换器的装置，其中所述电池和所述信号转换器与电力线连接并且所述信号转换器根据传感器生成数据，所述装置的特征在于包括：/n电量计电路，所述电量计电路被配置为连接到所述电力线并接收来自所述信号转换器的数据，其中所述电量计电路包括：/n存储器，所述存储器被配置为存储电压阈值；/n电压传感器，所述电压传感器被配置为测量所述电力线的电压；/n噪声检测电路，所述噪声检测电路与所述存储器和所述电压传感器通信，其中所述噪声检测电路被配置为：/n基于所测量的电压来计算电压变化；以及/n基于所计算的电压变化来确定所述电力线上的噪声水平；和/n数据处理器，所述数据处理器响应于所述噪声检测电路并被配置为：/n基于所述电力线上的所述噪声水平来处理所述数据；以及/n基于所述电力线上的所述噪声水平来控制所述传感器的操作和所述数据中的至少一者。/n

【技术特征摘要】
20200130 US 16/776,5991.一种能够连接到电池和信号转换器的装置，其中所述电池和所述信号转换器与电力线连接并且所述信号转换器根据传感器生成数据，所述装置的特征在于包括：
电量计电路，所述电量计电路被配置为连接到所述电力线并接收来自所述信号转换器的数据，其中所述电量计电路包括：
存储器，所述存储器被配置为存储电压阈值；
电压传感器，所述电压传感器被配置为测量所述电力线的电压；
噪声检测电路，所述噪声检测电路与所述存储器和所述电压传感器通信，其中所述噪声检测电路被配置为：
基于所测量的电压来计算电压变化；以及
基于所计算的电压变化来确定所述电力线上的噪声水平；和
数据处理器，所述数据处理器响应于所述噪声检测电路并被配置为：
基于所述电力线上的所述噪声水平来处理所述数据；以及
基于所述电力线上的所述噪声水平来控制所述传感器的操作和所述数据中的至少一者。


2.根据权利要求1所述的装置，所述装置的特征在于所述噪声检测电路还被配置为：
将所述电压变化与第一电压阈值进行比较；以及
将所述电压变化与第二电压阈值进行比较，其中所述第二阈值大于所述第一阈值。


3.根据权利要求2所述的装置，所述装置的特征在于处理所述数据包括：如果所述电压变化小于所述第一阈值，则对所有所接收的数据求平均值。


4.根据权利要求2所述的装置，所述装置的特征在于处理所述数据包括在以下情况下对所接收的数据的仅一部分求平均值：
所述电压变化大于所述第一阈值；并且
所述电压变化小于所述第二阈值。


5.根据权利要求2所述的装置，所述装置的特征在于处理所述数据包括：如果所述电压变化大于所述第二阈值，则拒绝所接收的数据。


6.根据权利要求2所述的装置，所述装置的特征在于所述数据处理器还被配置为：如果所述电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：英雄近藤，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US