压、充电和/或放电电流、充电状态等)的子模块22的一个或多个操作参数可以在子模块22的使用过程中在时间上的不同时刻存储。在一个实施例中，可以存储关于子模块22使用的时间信息。例如，可以存储与存储的关于电学特性的信息对应的日期和时间信息。还可存储指示子模块22已经使用的时间长度的时间信息。
[0066]可以存储的历史信息的更多具体例子包括子模块22的充电和/或放电周期数目、子模块22的充电或放电状态以及在子模块22使用过程中(例如，在使用过程中已经超过子模块22的推荐阈值)出现的警告条件或事件的数目。此信息说明可以被记录的用于后续检索的一些类型的信息。关于子模块22的其他信息也可以被记录。存储或记录的信息可以被子模块22的制造商(或其它任何适当实体)使用以确定子模块22已经经历例如为了保证目的的使用。子模块22可以从客户返回制造商，制造商可访问记录信息以试图确定子模块22失效的原因。
[0067]除了存储电路29之外，在一个实施例中，子模块电路28可包括接口电路(未显示)以与模块电路20通信。子模块电路28可包括适当的互联或抽头(未显示)以允许外部电路监测子模块22的电学特性(例如，单元26的电压、流过关于子模块22的电流等)。子模块电路28还可包括温度传感器件和相关互联以监测使用过程中子模块22的温度。
[0068]参照图3，根据一个实施例，显示关于包括两个子模块22的电池模块10的一种配置的附加细节。子模块22包括耦连在子模块端子17，18中间的多个单元26的串31。在图3的配置中显示两个串31，尽管在其它实施例中其它数目的单元26的串31也是可行的。彼此并联耦连的串31的单元26可以被称为处于单元26的组30中。如上文讨论的，开关电路24可以被控制以通过选择性地分别关于电池端子13耦连和隔离相应的子模块22的单元26的串31来使相应的子模块22处于占用和空闲操作模式中。
[0069]子模块22包括耦连在子模块22的相应单元26和子模块端子18之间的电阻器34。电阻器34的电压可以被监测以确定在充电操作过程中流入子模块26中的电流的量，或在放电操作过程中从子模块26输出的电流的量。
[0070]所描绘的子模块22还包括与单元26的组30并联耦连的多个平衡电路36。在充电操作过程中，单元26是使用通过端子13，14接收的电能来充电的。然而，由于单元26之间的不同(例如单元26的制造容差)，各个单元36可以以不同速率被充电。平衡电路36被提供以降低单元26的不同组30之间的电压差。各个平衡电路36包括在单元26的相应组30两端与电阻器串联耦连的晶体管。晶体管被配置成打开，直到单元26的组30达到可以与完全充电单元26的电压对应的阈值电压。一旦达到阈值电压，相应的平衡电路36的晶体管导通，其使电流分流绕过相应的单元26的组30。平衡电路36的分流操作以降低或停止相应的单元26的组30的充电。不处于相应的阈值电压的单元26的其它组30会继续充电，直到单元26的组30达到阈值电压。相应地，在一个实施例中，组30的单元26的电压在一个实施例中被用来控制相应组30的单元26周围的充电电流的分流。
[0071]而且，在充电操作过程中子模块22的开关电路24还可被利用以控制相应的子模块22的单元26的充电，这在下文的一个示例性实施例中讨论。
[0072]参照图4，显示模块电路20的一个实施例，模块电路20包括通信接口 40、存储电路42和处理电路44。
[0073]通信接口 40被设置成实现子模块22关于外部电路(例如下文讨论的子模块电路28或管理电路)的通信。可以用任何适当的接口如串行或并行连接、USB端口或例如固件接口来实现通信接口 40。
[0074]存储电路42被配置成存储诸如可执行代码或指令(例如软件和/或固件)的编程、电子数据、数据库或其它数字信息，并可包括处理器可使用的介质。在示例性实施例中，处理器可使用的介质可以以任何计算机程序产品或可包含、存储或保存编程、数据和/或被包括处理电路的指令执行系统使用或与其相关的数字信息的制造品来实现。例如，示例性处理器可使用的介质可包括诸如电子、磁、光、电磁、红外或半导体介质的物理介质中的任何一种。处理器可使用的介质的一些更具体的例子包括但不局限于便携计算机磁盘如软盘、压缩盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、闪存、高速缓冲存储器和/或其它能够存储编程、数据或其它数字信息的配置。
[0075]在一个实施例中，处理电路44被设置成处理数据、控制数据访问和存储、发布命令和控制其它期望的操作。处理电路44可以被配置成控制电池模块10的操作，例如关于电池模块10的充电和/或放电。例如，处理电路44可以控制相应的子模块22的开关电路24以在子模块22 (或电池模块10)的空闲操作模式中将子模块22的单元26与端子13，14电隔离，或者在子模块22和电池模块10的占用操作模式中将子模块22的单元26与端子13，14电耦连。
[0076]处理电路44可被配置成监测电池模块10的操作。例如，处理电路44可监测电池模块10的子模块22的单元22的诸如电学特性(例如电压、电流、充电状态)的操作参数，和温度信息，并控制使用存储电路29和/或42的关于监测的数据的存储。例如，处理电路44可使用如上文讨论的子模块22的存储电路29来控制子模块22的历史信息的存储。
[0077]处理电路44可被配置成访问来自子模块22的存储电路29的信息。例如，处理电路44可访问配置信息，例如如上讨论的规定电池模块10中使用的子模块22的配置。在一个实施例中，处理电路44可使用配置信息来访问关于被插入到电池模块10中来代替有缺陷的子模块22的子模块22的信息。
[0078]处理电路44还可被配置成与其它电路通信，诸如下文描述的普通电池系统100中使用的其它电池模块10的其它处理电路44、下文描述的电池系统100的管理电路106和/或其它装置。如下文进一步描述的，处理电路44可被配置成接收来自电池模块10外部的命令，并响应于命令控制电池模块10在占用操作模式和空闲操作模式之间的操作。处理电路44还可被配置成将表示关于电池模块的状态信息(例如，电池模块10在占用或空闲操作模式下操作、电池模块10的电学特性的状态)的状态消息输出到其它处理电路44和/或管理电路106。
[0079]在至少一个实施例中，处理电路44可包括被配置成实现由适当介质提供的期望编程的电路。例如，可以用处理器和/或被配置成执行包括例如软件和/或固件指令的可执行指令的其它结构和/或硬件电路中的一个或多个来实现处理电路44。处理电路44的示例性实施例包括硬件逻辑、PGA、FPGA, ASIC、状态机，和/或单独或与处理器结合的其它结构。处理电路的这些例子是为了示意，其它配置也是可行的。
[0080]可以使用适当介质(例如如上文描述的存储电路42)中存储的并被配置成控制适当处理电路44的编程来实现本文中描述的至少一些实施例或方面。编程可通过包括例如制造品中具体化的任何适当存储介质来提供。
[0081]如上文提到的，在一个实施例中，处理电路44被配置成监测子模块22的各个操作参数的状态，并控制子模块22的各个操作，包括响应于监测而控制操作(例如，响应于处理电路22的检测子模块22中的警告条件的监测而使子模块22处于空闲操作模式)。处理电路44还可被称作控制电路。
[0082]在一个实施例中，处理电路44与子模块22的电路耦连，包括电压监测电路50、电流监测电路52、温度监测电路54 (在描述的例子中监测子模块22的电压、电流和温度的操作参数)以及开关逻辑56与子模块22的相应的开关电路24耦连。
[0083]电压监测电路50被配置成提供子模块22的电压的状态信息。例如，电压监测电路50可提供各个单元26和/或单元26的串31的电压。
[0084]电流监测电路52被配置成提供流入子模块22中和/或流出子模块22的电流的状态信息。例如，在一个实施例中，电流监测电路可包括图3的电阻器34。
[0085]温度监测电路54可包括一个或多个热敏电阻或其它适当电路以提供关于各个组件或子模块22区域的温度状态信息。
[0086]在一个实施例中，处理电路44可监测相应的电池模块10的操作过程中警告条件的存在。例如，处理电路44可监测相对于相应的阈值的操作参数(例如，电学特征、温度)，并响应于操作参数指示触发阈值的警告条件。例如，处理电路44可监测子模块22的单元26的电压在期望的范围(例如，对于每个单元26，2V-3.8V的范围)内，并且如果一个或多个单元26的电压触发阈值，则可指示警告条件(即，指示一个或多个单元26的电压低于或超过期望的范围)。类似地，处理电路44可相对于期望的范围监测流入或流出子模块22的电流，并且如果电流低于或超过期望范围阈值则可指示警告条件。处理电路44可监测子模块22相对于期望范围的温度，并且如果温度低于或超过期望范围阈值，则可指示警告条件。
[0087]如在下文进一步讨论的，检测到警告条件的电池模块10的处理电路44可响应于出现的警告条件而发起操作。例如，在一个实施例中，处理电路44可命令经历警告条件的子模块22进入空闲操作模式。在另一例子中，处理电路44可发起包括警告条件的相应的电池模块10的停机，以进入空闲操作模式。具有警告条件的电池模块10的处理电路44可通知管理电路106(图5)检测到警告条件，这可导致电池系统的一个或更多其它电池模块10处于空闲操作模式，或者系统停机，其中电池系统10的所有电池模块10处于空闲操作模式。
[0088]在一些实施例中可实现除了停机或在停机之外的其它操作。例如，如果检测到超过范围温度，则处理电路44可控制风扇或其它适当设备将电池模块10或子模块22内部的温度调到可接受范围内。在另一例子中，如果相对于各个单元26检测到警告条件(例如，对于相应的单元26过大的电压)，处理电路44可控制包含具有警告条件的单元26的子模块44进入空闲操作模式。
[0089]在一个实施例中，处理电路44可产生关于被监测的操作参数的历史信息，并可使用相应子模块22的存储电路29存储历史状态信息。在一个例子中，处理电路44在时间上的不同时刻控制各个操作参数(例如，电压、电流、充电/放电周期、温度、充电状态)的值的存储，以及在操作参数的监测过程中检测到的警告条件。在一个实施例中，所存储的信息可被随后利用以用于保证目的，来确定子模块22的使用，或许找出子模块22的任何误用。
[0090]在一个实施例中，电池模块10的处理电路44可将相应电池模块10的操作参数的状态信息和警告条件传送到电池系统的管理电路(在一个实施例中，管理电路106示于图5中)。
[0091]处理电路44还可使用开关逻辑56来控制子模块22的开关电路24，例如使子模块22处于占用或空闲操作模式，以限制涌流(in-rush of current)或提供平衡充电，这在下文描述。在一个实施例中，开关电路24可包括一个或多个充电晶体管，和一个或多个放电晶体管，逻辑58可被配置成响应于来自处理电路44的充电晶体管和放电晶体管相应的控制信号而基本同时将基本相同的偏置电压施加到一个或多个充电晶体管，并基本同时将基本上相同的偏置电压施加到一个或多个放电晶体管。
[0092]在一个实施例中，期望提供电池模块10的多个子模块22的基本平衡的充电，其中电池模块10的不同子模块22的单元26在电池模块10的单元26的充电过程中被提供在基本相同的充电状态。在一个实施例中，处理电路44可监测子模块22的一个或多个单元26的电学特性，并可使用监测来控制在充电以提供多个子模块22的基本平衡的充电过程中施加到子模块22的电能的量。在示例性实施例中，监测子模块22的各个单元26，或可以监测各个子模块22的单元26的累积电压。在一个实施例中，基于子模块22的单元26的监测，不同的充电电能量可以被提供给电池模块10的不同子模块22。
[0093]在一个例子中，处理电路44可使用电压监测电路50来监测单元26的充电操作过程中各个子模块22的单元26的各个和/或累积电压。在一个实施例中，处理电路44可控制子模块22的开关电路24的晶体管偏置为不同导通状态，以控制不同的电能量施加到子模块22，从而响应于子模块22的监测来控制相应的子模块22的单元26的充电。例如，如果电池模块10的第一子模块22的单元26比电池模块10的第二子模块22的单元26充电更快(并具有更高电压)，则处理电路44可控制第一子模块22的开关电路24的晶体管偏置，以给晶体管提供相对于第二子模块22的开关电路24的晶体管的电阻的增加的阻抗，以试图平衡相应的子模块22的单元26的充电(即给多个子模块22的单元26提供基本相同的充电状态)。更具体地，第二子模块22的开关电路24会传导相对于由第一子模