发明名称 包含电池管理与保护之单晶片微控制器
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.07.21
申请号 TW095102016 申请日期 2006.01.19
申请人 爱特梅尔公司 发明人 甘史托 甘那;亚斯 雅内;索拉森 罗纳
分类号 G06F13/10;H01M10/48 主分类号 G06F13/10
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 一种微控制器,包括:一处理器系统:一系统管理汇流排(SMBus)介面;高电压电池介面,该高电压电池介面耦接于该处理器系统,其中该高电压电池介面包含至该微控制器之复数个输入,其可操作于4到25伏特之范围;以及一电池管理系统,用于监视该电池并根据该电池之监视而管理该电池,其中该电池管理系统包含一控制系统以控制该电池之充电及放电;其中该控制系统包含复数个单体平衡FET,其系耦接至复数个单体及资料汇流排;其中该复数个单体平衡FET中一者系耦接至该复数个单体之每一者;其中该复数个单体平衡FET之每一者系直接由可重复程式化应用软体透过耦接至该资料汇流排之一控制暂存器所控制;及其中该微控制器为单晶片。如申请专利范围第1项之微控制器,其中该电池管理系统包括电池保护电路,用来保护于该电池之不合规则之状况,并且当需要时保护该电池免于这些不合规则之状况。如申请专利范围第2项之微控制器,其中该不合规则之状况包括于放电期间之深欠电压(deep under-voltage)、于放电期间之短路、和于充电或放电期间之过电流(over-current)之其中任一者或其任何之组合。如申请专利范围第1项之微控制器,其中该处理器系统包括:中央处理单元(CPU);以及用来与该CPU通讯之资料汇流排。如申请专利范围第1项之微控制器,其中该电池管理系统包括:电压调节器,适于经由该高压介面而耦接于该电池,用于调节至该微控制器之电压至预定的位准。如申请专利范围第5项之微控制器,其中输入至该电压调节器之输入能于实质4伏特至实质25伏特直流电之间改变,且该电压调节器内部地提供实质3.3伏特之输入至该微控制器。如申请专利范围第1项之微控制器,其中该电池管理系统包括:第一类比至数位转换器(ADC),用来提供瞬间电流和累积电流。如申请专利范围第7项之微控制器,其中,当该瞬间电流大于可程式化临限电流时,该第一ADC产生中断至该微控制器以允许低电源操作。如申请专利范围第7项之微控制器,其中该电池管理系统包括第二类比至数位转换器(ADC),用于该电池之单体之电压测量,其中该第一和第二ADC用来提供该电池之连续的电压和电流监视。如申请专利范围第9项之微控制器,其中该电池管理系统包括耦接于该第一和第二ADC之晶片上(on-chip)电压参考,用来提供用于该第一和第二ADC之正确参考电压。如申请专利范围第1项之微控制器,其中该电池管理系统包括FET控制系统,用于控制该电池之充电和放电。如申请专利范围第4项之微控制器,其中该电池管理系统包括复数个耦接于该电池之单体和该资料汇流排之单体平衡FET,其中每一单体具有一个单体平衡FET。如申请专利范围第2项之微控制器,其中该电池保护电路包括电流电池保护电路,该电流电池保护电路藉由监视来自该电池之充电和放电电流而保护免于过电流状况或短路状况。如申请专利范围第2项之微控制器,其中该电池保护电路包括用于深欠电压之电池保护电路,以确保电池单体将不放电深于预定的位准。一种微控制器,包括:处理器系统;高电压介面,耦接于该处理器系统并适于耦接至电池;以及电池管理系统,用于监视该电池并根据该电池之监视而管理该电池,其中该电池管理系统包括电池保护电路,用来保护于该电池之不合规则之状况,并且当需要时保护该电池免于这些不合规则之状况;第一类比至数位转换器(ADC),用来提供瞬间电流和累积电流,其中当该瞬间电流大于可程式化临限电流时,该第一ADC产生中断至该微控制器以允许低电源操作;第二类比至数位转换器(ADC),用于该电池之单体之电压测量,其中该第一和第二ADC用来提供该电池之连续的电压和电流监视;以及耦接于该第一和第二ADC之晶片上电压参考,用来提供用于该第一和第二ADC之正确参考电压,其中该微控制器为单晶片。如申请专利范围第15项之微控制器,其中该不合规则之状况包括于放电期间之深欠电压、于放电期间之短路、和于充电或放电期间之过电流之其中任一者或其任何之组合。如申请专利范围第15项之微控制器,其中该处理器系统包括:中央处理单元(CPU);以及用来与该CPU通讯之资料汇流排。如申请专利范围第17项之微控制器,其中该电池管理系统包括:电压调节器,适于经由该高压介面而耦接于该电池,用来调节至该微控制器之电压至预定的位准。如申请专利范围第18项之微控制器,其中,输入至该电压调节器之输入能于实质4伏特至实质25伏特直流电之间改变,且该电压调节器内部地提供实质3.3伏特之输入至该微控制器。如申请专利范围第15项之微控制器,其中该电池保护电路包括电流电池保护电路,该电流电池保护电路藉由监视来自该电池之充电和放电电流而保护免于过电流状况或短路状况。如申请专利范围第15项之微控制器,其中该电池保护电路包括用于深欠电压之电池保护电路,以确保电池单体将不放电深于预定的位准。
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