电池充电均衡系统定时器的制作方法

本申请总体上涉及用于混合动力车辆的能量管理。

背景技术

许多诸如电池包的电源包具有比电源包的单个电池单元的电压高的操作电压。例如，混合动力电动车辆的牵引电池包的电压可以是200-300vdc，而单个电池单元的电压可以是1-4vdc。单个电池单元的1-4vdc范围通常与电池单元技术相关联。例如，镍金属氢化物(nimh)电池单元通常具有约1.2v的电池单元电压，锂离子(li-ion)电池单元通常具有约3.6v的电池单元电压。混合动力电动车辆的牵引电池为车辆推进和车辆附件提供电力。为满足电压要求和电流要求，牵引电池通常是以串联和并联的组合而连接的多个电池单元。在车辆操作期间，牵引电池可基于操作状况(包括电池的荷电状态(soc)、内燃发动机(ice)操作、驾驶员需求和再生制动)被充电或放电。电池包内的单独电池单元的荷电状态可基于许多因素(包括制造上的差异、电池单元存在时间、电池单元温度或电池单元技术)而不相同。电池单元平衡可用于对电池包内的单独电池单元的荷电状态进行再平衡并且改善电池包的操作。

技术实现要素：

一种电池系统包括牵引电池、牵引电池控制器和备用控制器。牵引电池给高电压域供电。所述牵引电池控制器可由与高电压域分离的低电压域供电。所述牵引电池控制器可被配置为：在主定时器到期之后，禁用牵引电池的电池单元平衡。备用控制器可位于高电压域内并由高电压域供电。所述备用控制器实现包括非处理器逻辑电路的备用定时器，并且被配置为：在备用定时器到期之后，禁用电池单元平衡。

根据本发明的一个实施例，非处理器逻辑电路是n级分频器，其中，n大于17。

一种电池系统包括牵引电池、牵引电池控制器和备用定时器。牵引电池可给高电压区域提供电源。牵引电池控制器可与高电压域电位隔离，并且被配置为：在超时持续时间之后，禁止牵引电池的电池单元平衡。备用定时器位于高电压域内并由高电压域供电，所述备用定时器可包括振荡器和数字逻辑，并且可被配置为：在备用持续时间之后，禁止牵引电池的电池单元平衡，其中，备用持续时间大于超时持续时间。

根据本发明的一个实施例，数字逻辑是n级分频器，其中，n大于17。

根据本发明的一个实施例，数字逻辑为微控制器、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、可编程阵列逻辑(pal)、通用阵列逻辑(gal)或专用集成电路(asic)。

根据本发明的一个实施例，振荡器以低于1mhz的频率振荡。

一种牵引电池包括电池单元、电池单元平衡电路和备用定时器。电池单元产生高电压域。所述电池单元平衡电路可被配置为：在超时持续时间之后，由电位隔离的控制器禁用。备用定时器位于高电压域内并由高电压域供电，所述备用定时器可包括振荡器和数字逻辑，并且可被配置为：在备用持续时间之后，禁用牵引电池的电池单元平衡，其中，备用持续时间大于超时持续时间。

根据本发明的一个实施例，数字逻辑是n级分频器，其中n大于17。

根据本发明的一个实施例，振荡器包括晶体或谐振器。

根据本发明的一个实施例，数字逻辑为控制器、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、可编程阵列逻辑(pal)或通用阵列逻辑(gal)。

附图说明

图1是示出典型动力传动系统和能量储存组件的混合动力车辆的示例图；

图2是由电池能量控制模块控制的电池包的示例图；

图3是示出用于电荷平衡电路的定时器的示例性示意图。

具体实施方式

在此描述了本公开的实施例。然而，应该理解的是，所公开的实施例仅仅是示例，并且其它实施例可采用各种形式和替代形式。附图无需按比例绘制；一些特征可被夸大或最小化以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为具有限制性，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种方式利用实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任一附图示出和描述的各种特征可与在一个或更多个其它附图中示出的特征组合，以产生未被明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，可期望将与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型用于特定的应用或实施方式。

本公开的实施例总体上提供多个电路或其它电气装置。所有对所述电路和其它电气装置的引用以及由所述电路和其它电气装置中的每个提供的功能并不意在仅涵盖在此示出和描述的内容。虽然特定的标签可被分配给公开的多个电路或其它电子装置，但是这样的标签并不意在限制所述电路和其它电气装置的操作范围。这样的电路和其它电气装置可基于期望的电气实施方式的特定类型以任意方式彼此组合和/或分离。应当认识到，在此公开的任何电路或其它电气装置可包括彼此协作以执行在此公开的操作的任意数量的微处理器、集成电路、存储装置(例如，flash、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)或它们的其它适当的变型)以及软件。此外，所述电气装置中的任何一个或更多个可被配置为执行计算机程序，所述计算机程序被包含在非暂时性计算机可读介质中并且被编程为执行所公开的任意数量的功能。

诸如电池包的电源包通常由并联连接以形成电池单元组的多个电池单元以及串联连接以形成电池包的多个电池单元组组成。电池包通常用作通用电子装置的电源，所述通用电子装置包括电气化车辆、消费者电子产品、工业装置和医疗装置。串联连接的多个电池单元组允许使用低电压电力电池单元来用于为高电压电源组供电。作为示例，被设计为在电池端子处产生约300v的电池包可包括84个电池单元组，每个电池单元组串联连接以形成电池单元组串。每个电池单元组可包括并联连接的3个单独的电池单元；单独的电池单元可具有约3.5v-3.6v的标称电池单元电压。在该示例中，单独的电池单元的电压的任何小的改变因串联的电池单元的数量(即，在该示例中电池单元的数量为84)而被成倍放大。产品公差或操作状况的改变可在单独的电池单元之间或在电池单元组之间产生小的差异，所述差异可在每个充电循环或放电循环中被放大。为了优化电池操作，使用电池单元平衡来均衡串联链中的所有电池单元上的电荷可用于延长电池寿命。通常，电池单元平衡系统包括电气组件，所述电气组件包括金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)、双极结型晶体管(bjt)、二极管、电容器、电阻器和其它固态器件。电池单元平衡系统的电气组件通常被设计为在作为电池包电压的一小部分的电压下操作。为了防止施加比组件的最大额定值高的电压，使一些电池单元平衡组件与电池包电压分离(例如，隔离)。这种隔离可以是由光隔离器或变压器实现的电位隔离(galvanicisolation)。此外，很多主动电池单元平衡系统利用与多个电池单元平衡组件连接的控制器，其中，电池单元平衡组件可与所述控制器、车辆牵引电池电力系统以及底盘地线隔离。电池单元通常包括正极端子和负极端子。所述端子直接或间接地与电极(诸如，阳极和/或阴极)连接。

充电均衡对于电源包的荷电状态和电源包的使用寿命两者是很重要的。如上所述，通常很多低电压电池单元或电池单元组直接或间接地串联连接，以产生电源包端电压。这种配置的特征在于：在充电和放电期间的电源包的全部电流通过每个电池单元或每个电池单元组。然而，由于历史、制造公差或环境状况，通常一个或更多个电池单元可具有不同的电池单元电压。当电池单元放电时，该电池单元使被施加到与电池包连接的充电器的电池包阻抗增加。阻抗的增加降低了提供给每个电池单元的功率，这通常导致其它电池单元未被完全充电，或者降低其它电池单元的充电速率。如果充电系统被配置为能够使整体充电电压升高以补偿所述阻抗，则较弱(weaker)的电池单元将开始升温并且进一步劣化。较弱的电池单元将包含较少的电荷，因此其它电池单元将需要被补偿，以使其电荷与电荷较少的电池单元相等。

本质上，每个电池单元用作积分器。系统的任何一个电池单元的容量的小变化可导致关于系统如何操作的变化的增加。如果电池包的几个电池单元或电池单元组具有较低的电压，则电流可从几个电池中流出来。电池寿命与充电/放电历史具有强的函数关系，较好的电池单元电压调节提高了系统寿命。一种解决方案是进行并联充电和串联放电。在诸如电动车辆或混合动力车辆的大电力系统中，期望在单独的电池单元或电池单元组中保持均匀的电荷。

用于平衡电池单元组中的电池单元电荷的两种主要方法是被动平衡和主动平衡。被动平衡通过将能量转换为热能或热来降低电池单元的荷电状态。这里，电池单元的轻微过充电对于电池单元的寿命可能是不利的，而且过量的电荷经由并联连接到每个电池单元的外部电路作为热能被释放。外部电路通常为电阻器，并且可包括用于使电阻器与电池单元连接和断开连接的诸如mosfet或bjt的固态开关。被动电池单元平衡可用于很多电池技术和电池拓扑。被动平衡通常应用于诸如锂离子类型电池的较新的先进电池系统。

主动平衡是电荷从一个电池单元向另一个电池单元的主动移动。主动平衡适用于大多数电池技术和电池拓扑。主动电池单元平衡可将能量从一个单独的电池单元转移到整个电池包、从整个电池包转移到一个单独的电池单元或者从一个单独的电池单元转移到不同的单独的电池单元。通常，能量从具有高荷电状态的电池单元转移到具有低荷电状态的电池单元。类似地，电荷可被转移到具有低荷电状态的电池单元。

在诸如电池能量控制模块(becm)的电池系统内，存在对电池包的一个或更多个电池单元的荷电状态进行平衡的需要。为了使从车辆低电压(12v)电池排出的能量消耗最小化，控制器(诸如becm)将确定任何平衡需要，然后控制器将自行关闭或进入休眠。通常，电池单元监测ic与hv电池分开供电，因此可独立地保持开启，以基于平衡需求在预定时间段内进行平衡。在内部预定时间间隔结束时，becm可关闭电池单元平衡(例如，经由微控制器唤醒)，并重新评估针对进一步电池单元平衡的任何需要。如果需要更多的电池单元平衡，则电池单元平衡可被再次启用，并且预定时间间隔可被重置。

唤醒时间间隔可由定时器控制电路(诸如，实时时钟模块(rtc)或用于管理该功能的某个其它定时器(例如，集成电路(ic))实现。如果主定时器不能唤醒控制器进行电池单元平衡，则平衡负载将不会关闭，从而导致电池单元上的过放电状况被平衡。如果这种放电导致一个或更多个电池单元被放电到控制器确定的限制以下，则电池包将记录故障代码并且被呈现失效和不可用。用于停止平衡的单个定时器(例如，主定时器)不符合标准(例如，asl-“c”或“d”系统)，并且可能需要备用定时器/替换定时器来确保平衡将被禁用和关闭。

一种用于执行二次平衡禁用或唤醒定时器功能的常用方式是使用模拟电阻器/电容器(rc)电路或电流源/电容器，在电流源/电容器中使用电流源代替rc电路的电阻器。如果期望的超时非常长(例如，30分钟)，则rc电路的电阻器和电容器的值可变得非常大。在值很大的情况下，可出现阻抗和电容上的波动，并且这些波动可受到外部因素的影响。因此，随着阻抗增加，这些外部因素可具有复合影响。

另一个不利的方面是产生长超时所需的电容值。大电容值可能需要使用可具有相对大的泄漏电流并且大幅度变化的泄漏电流值的铝电解电容器。最终，通过与这些组件相互作用的小电流实现长超时，在这些组件中，泄漏和温度的变化通常导致大的误差。在实践中，由于容差的变化被小电流放大，所以仅使用模拟电路难以进行制造，并且可用组件选择要求使用具有低可靠性的材料。

这里，驱动触发器(f-f)的长计数器链的振荡器将振荡器速率分频为非常慢的速率。通过使用由大数(例如，2²⁴或16777216)分频的触发器链，振荡器速率可以是不干扰其它电气系统的值。通常，主定时器和备用定时器用作冗余系统，使得电池电力不被耗尽。例如，(通过使用第24个触发器之后的输出)设置在9.3khz并且按照2²⁴进行分频的rc振荡器将输出约30分钟的时间段、间隔或超时。例如，由于振荡器可能处于更方便的频率，因此可能更期望使用第19个触发器之后的输出(因此具有按照2¹⁹或524288(而不是2²⁴)的分频/超时)。通过使用按照2¹⁹进行分频的链，振荡器可具有能够容易产生所需延迟的方便频率。虽然许多振荡器速率和分频器组合将为应用工作，但是2¹⁹分频器速率将提供备用定时器所需的延时。使用针对被设置为300hz的振荡器的2¹⁹分频器将产生合适的而且足够慢的备用定时器时间间隔，以创建非常小的emc影响/关注，并且在按照2¹⁹进行分频之后，输出将是29分钟。在另一个示例中，32khz的时钟晶体可与26级分频器(具有2²⁶或67108864计数超时)结合使用，以产生约35分钟超时。备用定时器可使用数字逻辑，诸如专用多级(例如，n级分频器)分频器、可编程逻辑器件(pld)、可编程阵列逻辑(pal)、通用阵列逻辑(gal)、现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)或可用于产生超时的其它集成电路。在另一个实施例中，备用定时器可以是非处理器逻辑电路，这是因为备用定时器不是由微处理器或微控制器实现的。当微处理器和微控制器在操作期间执行存储在存储器中的指令时，非处理器逻辑电路不执行存储在存储器中的指令。与使用32khz晶体类似，可使用其它晶体或谐振器。定时器可使用集成的逻辑块(如触发器和反相器)。进一步地说，整个振荡器和计数器链可在单个ic(例如，24级分频器)中被找到，或者在另一个实施例中，备用定时器可由微处理器实现。

该器件的前端可具有所有必需的反相器和缓冲器，以通过简单的电阻器电容器(rc)网络、晶体或谐振器来构建振荡器。使用差分放大器或其它无缓冲或“原始”反相器来支持振荡(例如，晶体)会是有益的。此外，逻辑器件可简单地从某个其它源(诸如另一ic)接受时钟信号。振荡器输出随后被馈送到触发器分频器链中，在所述触发器分频器链中，振荡器输出被连续分频。例如，考虑通常包括18到24级输出的24级分频器ic，使得多种选项可被考虑。将外部重置引脚集成到逻辑ic，从而允许控制超时间隔的开始时间，这也会是有利的。此外，如在主控制器的主持续时间关闭平衡或者发生车辆启动的情况下，重置可用于中止超时间隔。

图1描绘了具有动力传动系统或动力装置的典型插电式混合动力电动车辆(phev)，其中，动力传动系统或动力装置包括产生动力并将动力传递至道路路面以进行推进的主要组件。典型插电式混合动力电动车辆12可包括机械地连接到混合动力传动装置16的一个或更多个电机14。电机14能够作为马达或发电机来运转。此外，混合动力传动装置16机械地连接到内燃发动机18(也被称作ice或发动机)。混合动力传动装置16还机械地连接到驱动轴20，其中，驱动轴20机械地连接到车轮22。电机14可在发动机18开启或关闭时提供推进和减速能力。电机14还用作发电机，并且能够通过回收在摩擦制动系统中通常作为热损失掉的能量来提供燃料经济效益。在特定状况下，通过允许发动机18以更为有效的速度运转以及允许混合动力电动车辆12在发动机18关闭的情况下以电动模式运转，电机14还可减少车辆排放。动力传动系统具有损耗，该损耗可包括传动装置损耗、发动机损耗、电转换损耗、电机损耗、电气组件损耗和道路损耗。这些损耗可归因于多个方面，包括流体粘度、电阻抗、车辆滚动阻力、环境温度、组件的温度以及运行的持续时间。

牵引电池或电池包24储存可由电机14使用的能量。车辆电池包24通常提供高电压dc输出。牵引电池24电连接到一个或更多个电力电子模块26。一个或更多个接触器42可在断开时使牵引电池24与其它组件隔离，并且可在闭合时使牵引电池24连接到其它组件。电力电子模块26还电连接到电机14，并且提供在牵引电池24与电机14之间双向传输能量的能力。例如，典型的牵引电池24可提供dc电压，而电机14可使用三相ac电来运转。电力电子模块26可将dc电压转换为三相ac电流以供电机14使用。在再生模式下，电力电子模块26可将来自用作发电机的电机14的三相ac电流转换为与牵引电池24兼容的dc电压。在此的描述同样适用于纯电动车辆。对于纯电动车辆，混合动力传动装置16可以是连接到电机14的齿轮箱，并且发动机18可以不存在。

牵引电池24除了提供用于推进的能量之外，还可为其它车辆电气系统提供能量。典型的系统可包括dc/dc转换器模块28，其中，dc/dc转换器模块28将牵引电池24的高电压dc输出转换为与其它车辆负载相兼容的低电压dc供应。其它高电压负载46(诸如，压缩机和电加热器)可直接连接到高电压，而不使用dc/dc转换器模块28。低电压系统可电连接到辅助电池30(例如，12v电池)。这里，高电压域为多个组件和模块，所述多个组件和模块运行并且基本上由牵引电池24的端电压供电。高电压域包括牵引电池24、开关42、电力转换模块32、电力电子模块26、电机14、dc/dc转换器模块28和电力负载46。高电压域不包括辅助电池30和由辅助电池30供电的负载。应注意的是，一些模块可在高电压域和低电压域(运行并且由辅助电池30供电)两者中操作，然而，在这些模块内电路和系统被分离。例如，dc/dc转换器模块28连接在高电压域与辅助电池30之间，然而dc/dc转换器28将低电压域与高电压域分离。所述分离是通过调制igbt和使用dc/dc转换器28的电感元件来被实现，使得dc/dc转换器28的任意一侧上的能量电势基本上被保持。在很多车辆中，高电压域内的高电压负载与低电压域内的低电压负载隔离，使得任一域的模块经由光隔离器、变压器、无线收发器或隔离技术中的其它通信进行通信。

在一些车辆中，辅助电池30和低电压域两者与高电压域电位隔离，这是因为不存在dc/dc转换器28，而是经由与发动机18连接的交流发电机使低电压域运转，并且经由牵引电池24使电机14运转。在这种类型的系统中，模块可经由光隔离器、变压器、无线收发器或隔离技术中的其它通信进行通信。

车辆12可以是可通过外部电源36给牵引电池24再充电的电动车辆或插电式混合动力车辆。外部电源36可连接到接收公用电源的电插座。外部电源36可电连接到电动车辆供电设备(evse，electricvehiclesupplyequipment)38。evse38可提供用于对电源36与车辆12之间的能量传输进行调节和管理的电路和控制。外部电源36可向evse38提供dc电力或ac电力。evse38可具有用于插入到车辆12的充电端口34中的充电连接器40。充电端口34可以是被构造为将电力从evse38传输到车辆12的任何类型的端口。充电端口34可电连接到充电器或车载电力转换模块32。电力转换模块32可对从evse38供应的电力进行调节，以向牵引电池24提供合适的电压水平和电流水平。电力转换模块32可与evse38进行接口连接，以协调对车辆12的电力传输。evse连接器40可具有与充电端口34的相应凹入匹配的插脚。可选地，被描述为被电连接的各种组件可使用无线感应耦合来传输电力。

可提供一个或更多个车轮制动器44，以使车辆12减速并阻碍车辆12的运动。车轮制动器44可被液压致动、电气致动或以它们的某种组合被致动。车轮制动器44可以是制动系统50的一部分。制动系统50可包括用于操作车轮制动器44的其它组件。为了简化，附图描绘了制动系统50和其中一个车轮制动器44之间的单个连接。隐含了制动系统50和其它车轮制动器44之间的连接。制动系统50可包括用于监测和协调制动系统50的控制器。制动系统50可监测制动组件，并控制车轮制动器44以使车辆减速。制动系统50可对驾驶员命令做出响应，并且还可自主地运转以实现诸如稳定性控制的功能。制动系统50的控制器可实现在被另一控制器或子功能请求时施加所请求的制动力的方法。

一个或更多个电力负载46或辅助电力负载可连接到高电压总线。电力负载46可具有关联的控制器，所述关联的控制器适时操作并控制电力负载46。辅助电力负载或电力负载46的示例包括电池冷却风扇、电动空调单元、电池冷却器、电加热器、冷却泵、冷却风扇、车窗除霜单元、电动助力转向系统、ac功率逆变器和内燃发动机水泵。

所讨论的各种组件可具有一个或更多个相关联的控制器以控制并监测所述组件的操作。所述控制器可经由串行总线(例如，控制器局域网(can)、以太网、flexray)或经由离散导体进行通信。可存在系统控制器48来协调所述各种组件的操作。

牵引电池24可由各种化学配方构成。典型的电池包化学成分可以是铅酸、镍-金属氢化物(nimh)或锂离子。图2示出了n个电池单元72串联构造的典型的牵引电池包24。然而，其它的电池包24可由按照串联或并联或它们的某种组合的方式连接的任意数量的单个电池单元组成。电池管理系统可具有一个或更多个控制器，诸如，监测并控制牵引电池24的性能的电池能量控制模块(becm)76。becm76可包括用于监测若干个电池包水平特性(诸如，电池包电流78、电池包电压80和电池包温度82)的传感器和电路。becm76可具有非易失性存储器，使得数据可在becm76处于关闭状况时被保存。所保存的数据可在下一个点火循环(keycycle)时被使用。

除了测量和监测电池包的水平特性之外，还可测量和监测电池单元的水平特性。例如，可测量每个电池单元72的端电压、电流和温度。电池管理系统可使用传感器模块74来测量电池单元的特性。根据能力，传感器模块74可包括用于测量一个或更多个电池单元72的特性的传感器和电路。电池管理系统可利用多达nc个诸如电池监控集成电路(bmic)模块的传感器模块74来测量所有电池单元72的特性。每个传感器模块74可将测量值传送给becm76以作进一步的处理和协调。传感器模块74可将模拟形式或数字形式的信号传送给becm76。在一些实施例中，传感器模块74的功能可被内部合并到becm76中。也就是说，传感器模块的硬件可作为becm76中的电路的一部分而被集成，并且becm76可负责原始信号的处理。

becm76可包括用于与一个或更多个接触器42进行接口连接的电路。接触器42可保护牵引电池24的正极端子和负极端子。

电池包的荷电状态(soc)给出了在电池单元72或电池包24中剩余多少电荷的指示。与燃料量表类似，电池包的soc可被输出以向驾驶员通知在电池包24中剩余多少电荷。电池包的soc还可被用于控制电动车辆或混合动力电动车辆12的操作。电池包的soc的计算可通过各种方法来实现。计算电池soc的一种可行的方法是对电池包的电流在时间上进行积分。此方法在本领域中公知为安培小时积分。

becm76可具有始终可用的电力。becm76可包括唤醒定时器，使得唤醒可被安排在任何时候。唤醒定时器可唤醒becm76，使得预定功能可被执行。becm76可包括非易失性存储器，使得数据可在becm76断电或失去电力时被存储。非易失性存储器可包括电可擦除可编程只读存储器(eeprom)或非易失性随机存取存储器(nvram)。非易失性存储器可包括微控制器的闪存。

当操作车辆时，主动地修改管理电池soc的方式可产生更高的燃料经济性或更长的ev模式(电动推进)操作，或者两者兼而有之。车辆控制器必须在高soc和低soc两者时进行这些修改。在低soc时，控制器可检查最近的操作数据，并决定通过伺机性(opportunistic)发动机充电来增加soc(伺机性意味着在发动机已经在运行的情况下才这样做)。这样做是为了在发动机关闭时提供更长的ev模式操作。反之，在高soc时，控制器可检查最近的操作数据和其它数据(位置、温度等)，以通过ev模式推进、减少的发动机输出或辅助电力负载来减少soc。这样做是为了提供更高的电池容量，以使在预期的再生制动事件(诸如，高速减速或陡坡缓降)期间的能量捕获最大化。

图3是示出用于电荷平衡电路300的定时器的示例性示意图。定时器逻辑电路302可使用振荡器(诸如，晶体、谐振器或电阻器-电容器(rc))来产生参考时钟。在该示图中，电阻器304、电容器306和电阻器308形成具有反馈的rc振荡电路。虽然该示图示出了rc振荡器，但是电路300可使用晶体、晶体振荡器、谐振器或其它时钟发生器。第一电阻器304连接在第一输入(in1)与电容器306和反馈电阻器308两者之间。电容器306的其它引线与第一输出(out1)(第一输出是输入的缓冲版本)连接并且连接到第二输入(in2)，而第二输出(out2)是第二输入的反向输出，并且反馈电阻器308和电容器306设置时钟速率。一旦振荡开始，则振荡就通过一系列的触发器(例如，锁存器)被传播，以将切换速率按照2的次幂(factor)降低。例如，2ⁿ，其中，n为计数器链中的触发器的数量。另外，电路可包括第一控制输入310和第二控制输入312。第一控制输入310可以是激活输入，而第二输入312可为重置输入。在通过逻辑电路302中的触发器传播之后，可使用一个或更多个输出(314)来提供基于时间速率的信号。这里，与原始rc相比较，第18个输出314a按照2¹⁸进行切换。类似地，第19个输出314b按照2¹⁹进行切换，第20个输出314c按照2²⁰进行切换，第21个输出314d按照2²¹进行切换，第22个输出314e按照2²²进行切换，第23个输出314f按照2²³进行切换，第24个输出314g按照2²⁴进行切换。该逻辑电路302利用24个触发器的链来产生时基，然而，根据电池化学和系统设计，触发器链可更大或更小。

在此公开的处理、方法或算法可被传递给处理装置、控制器或计算机/通过处理装置、控制器或计算机来实现，其中，所述处理装置、控制器或计算机可包括任何现有的可编程电子控制单元或专用的电子控制单元。类似地，所述处理、方法或算法可以以多种形式被存储为可由控制器或计算机执行的数据和指令，其中，所述多种形式包括但不限于信息永久地存储在非可写存储介质(诸如，rom装置)上以及信息可变地存储在可写存储介质(诸如，软盘、磁带、cd、ram装置和其它磁和光介质)上。所述处理、方法或算法也可被实现为软件可执行对象。可选地，所述处理、方法或算法可使用合适的硬件组件(诸如，专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、状态机、控制器或其它硬件组件或装置)或硬件组件、软件组件和固件组件的组合被整体或部分地实现。

虽然以上描述了示例性实施例，但这些实施例并不意在描述权利要求所涵盖的所有可能的形式。说明书中所使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应理解的是，可在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。如前所述，可将各种实施例的特征进行组合以形成本发明的可能未被明确描述或示出的进一步的实施例。尽管针对一个或更多个期望的特性，各种实施例已经被描述为提供优点或优于其它实施例或现有技术实施方式，但是本领域普通技术人员应认识到，一个或更多个特征或特性可被折衷以实现期望的整体系统属性，这取决于特定应用和实施方式。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、市场性、外观、包装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、装配的容易性等。如此，被描述为在一个或更多个特性方面不如其它实施例或现有技术实施方式合意的实施例并非在本公开的范围之外，并可被期望用于特定应用。