专利名称：电子设备和蓄电池单元的制作方法
技术领域：
本发明专利申请是申请号为99124442.7，申请日为1999年11月18日，发明名称为“电子设备和蓄电池单元”的分案申请。
本发明一般涉及电子设备和蓄电池单元(或有时也称作蓄电池组件)，更具体地说，涉及一种诸如使用可拆卸蓄电池单元的个人计算机之类的电子设备，并且涉及一种制作成抑制其蓄电池退化的蓄电池单元。
可携带电子设备一般能由蓄电池驱动。然而，在诸如笔记本计算机之类的可携带信息处理设备中，放电电流较大，而在短时间内耗尽蓄电池。为此，对于这样的可携带电子设备，使用可充电二次蓄电池更普遍，而不是使用一次性原蓄电池。为了使二次蓄电池容易更换，并且同时通过使用多个蓄电池实现较长的操作时间，把二次蓄电池形成为一个相对于电子设备可拆卸的蓄电池单元。
最近，为了使用户能够容易地判断蓄电池单元的可用时间，需要预测蓄电池单元的剩余容量。此外，已经提出了所谓的智能蓄电池，而这样一种蓄电池单元不仅包括蓄电池，而且包括一个进行诸如计算蓄电池容量和存储蓄电池信息之类的操作的电子电路。
图1是用来解释常规蓄电池单元和电子设备的系统方块图。电子设备1包括端子2至5和一个微控制器(或微型计算机)6，这些按图1中所示连接。另一方面，蓄电池单元11包括端子12至14、一个蓄电池15、一个电源电路16、及一个电子电路17，这些按图1中所示连接。
当把诸如交流适配器7之类的外部电源连接到电子设备1的端子2上时，电子设备1能使用来自外部电源的电源电压。此外，当把蓄电池单元11连接到电子设备1上时，电子设备1能使用经端子12与3和端子14与5来自蓄电池单元11的电源电压。
在蓄电池单元11中，来自蓄电池15的电源电压经端子12和14输出，并且该电源电压也经电源电路16供给到电子电路17。例如，电子电路17包括一个CPU、一个存储器等，并且至该电子电路17的电源电压的供给仅经电源电路16实现。
经端子13和4进行电子电路17与电子设备1中的微控制器6之间的信息交换。
然而，在单独存储常规蓄电池单元11的状态下，电源电路16恒定地供给电源电压，即使内部电子电路17不需要供给电源电压也是如此，并且存在蓄电池15的放电恒定出现的问题。例如，在把用来存储蓄电池信息的非易失性存储器提供在电子电路17中、且当把蓄电池单元11连接到电于设备1上时蓄电池信息由微控制器6读出的情况下，在其中蓄电池单元11连接到到电子设备1上的状态下，只需把电源电压供给到电子电路17。在其中蓄电池单元11不连接到到电子设备1上的状态下，就是说，在其中单独存储蓄电池单元11的状态下，即使不把电源电压供给到电子电路17，电子电路17内非易失性存储器的存储器内容也将保持，并且在该状态下，不必把电源电压供给到电子电路17。
此外，在蓄电池单元11内的电源电路16，可以带有当蓄电池15的电压变得低于预定电压时停止供电的功能。但在这种情况下，即使停止供电，蓄电池15的放电也不为零，而实际上极小的电流继续流动。为此，在其中蓄电池15由易受过放电损坏的锂离子蓄电池等制成的情况下，存在即使在停止供电之后蓄电池15的退化也继续的问题。
而且，由于来自蓄电池15的电源电压经电源电路16供给到电子电路17，所以电子电路17易受蓄电池15的状态影响。例如，在其中蓄电池15处于过充电状态、且蓄电池15的电压低于操作电子电路17所要求的电压的情况下，即使微控制器6试图从电子电路17读出信息，当蓄电池单元11连接到电子设备1上时，也不能从电子电路17读出信息，因为电子电路17将不工作。换句话说，即使电子设备1能使用外部电源工作，在蓄电池单元11内的电子电路17也使用蓄电池15的电压，并且从电子电路17不能读出信息，直到蓄电池15的电压升高到能操作电子电路17的电压。
按常规，在其中由于蓄电池15的过充电状态不能从电子电路17读出信息的情况下，蓄电池单元11的蓄电池15一旦经电子设备1充电，并且在蓄电池15的电压达到要求操作电子电路17的电压之后，从电子电路17读出信息。但例如，可能已经检测到蓄电池单元11的异常状态，并且指示由于蓄电池15的异常状态应该禁止充电的信息，可能已经写在电子电路17中。然而，指示应该禁止充电的该信息不能由微控制器6读出，直到给蓄电池15充电。
因而，本发明的一般目的在于提供一种新颖和有用的电子设备和蓄电池单元，其中消除上述问题。
本发明的另一个和更具体的目的在于，通过当单独存储蓄电池单元时有效地抑制蓄电池放电以便防止蓄电池退化，并且通过立即读出存储在蓄电池单元内的信息而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态，提供消除上述问题的一种电子设备和一种蓄电池单元。
本发明的又一个目的在于，提供一种可连接到蓄电池单元上的电子设备，该蓄电池单元包括一个蓄电池、和一个带有作为电源隔离的该蓄电池的电子电路，该电子设备包括一个向电子设备供电的电源部分。根据本发明的电子设备，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
本发明的进一步的目的在于，提供一种可连接到蓄电池单元上的电子设备，该蓄电池单元包括一个蓄电池、和一个带有与其电气脱开的蓄电池的电子电路，该电子设备包括一个向电子电路供电的电源部分。根据本发明的电子设备，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
本发明的另一个目的在于，提供一种可连接到蓄电池单元上的电子设备，该蓄电池单元包括一个蓄电池、和一个电子电路，该电子设备包括一个向电子电路直接供给电源电压的电源电路。根据本发明的电子设备，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
本发明的又一个目的在于，提供一种可连接到蓄电池单元上的电子设备，该蓄电池单元包括一个蓄电池、和一个电子电路，其中电子电路与作为蓄电池单元内的电源的蓄电池隔离，并且该电子设备包括一个向电子电路供电的电源部分。根据本发明的电子设备，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
本发明的进一步的目的在于，提供一种可连接到蓄电池单元上的电子设备，该蓄电池单元包括一个蓄电池、和一个电子电路，其中蓄电池可连接到电子设备上，但当蓄电池与电子设备脱开时该蓄电池与作为电源的电子电路隔离，并且该电子设备包括一个向电子电路供电的电源部分。根据本发明的电子设备，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
本发明的另一个目的在于，提供一种可连接到蓄电池单元上的电子设备，该蓄电池单元包括一个蓄电池、和一个电子电路，该电子设备包括一个从蓄电池接收供电的功率输入部分、和一个向蓄电池单元的电子电路供电的电源部分。根据本发明的电子设备，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
本发明的又一个目的在于，提供一种可连接到蓄电池单元上的电子设备，该蓄电池单元包括一个蓄电池、和一个电子电路，该电子设备包括一个从蓄电池接收供电的第一端子、和一个向蓄电池单元的电子电路供电的第二端子。根据本发明的电子设备，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
本发明的进一步的目的在于提供一种蓄电池单元，该蓄电池单元包括一个蓄电池、和一个与该蓄电池电气隔离的电子电路。根据本发明的蓄电池单元，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
本发明的另一个目的在于提供一种蓄电池单元，该蓄电池单元包括一个蓄电池、和一个带有作为电源隔离的蓄电池的电子电路。根据本发明的蓄电池单元，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
本发明的又一个目的在于提供一种蓄电池单元，该蓄电池单元包括一个蓄电池、和一个与该蓄电池电气隔离的电子电路。根据本发明的蓄电池单元，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
本发明的进一步的目的在于提供一种蓄电池单元，该蓄电池单元包括一个蓄电池、和一个直接从该蓄电池单元外部接收供电的电子电路。根据本发明的蓄电池单元，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
本发明的另一个目的在于提供一种蓄电池单元，该蓄电池单元包括一个蓄电池、和一个带有作为蓄电池单元内的电源隔离的蓄电池的电子电路。根据本发明的蓄电池单元，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
本发明的又一个目的在于提供一种蓄电池单元，该蓄电池单元包括一个蓄电池、一个电子电路、一个从蓄电池向蓄电池单元的外部供电的功率输出部分、和一个接收从蓄电池单元的外部向电子电路的供电的功率输入部分。根据本发明的蓄电池单元，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
本发明的进一步的目的在于提供一种蓄电池单元，该蓄电池单元包括一个蓄电池、一个电子电路、一个从蓄电池向蓄电池单元的外部供电的第一端子、和一个接收从蓄电池单元的外部向电子电路的供电的第二端子。根据本发明的蓄电池单元，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
本发明的另一个目的在于，提供一种可连接到一个设备上的蓄电池单元，该蓄电池单元包括一个蓄电池、一个带有当该蓄电池单元与设备脱开时作为电源隔离的蓄电池的电子电路、和一个接收从蓄电池单元的外部向电子电路的供电的功率输入部分。根据本发明的蓄电池单元，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
本发明的又一个目的在于提供一种装置，该装置包括一个蓄电池单元， 包括一个蓄电池、和一个带有作为电源隔离的蓄电池的电子电路；和一个电子设备，可连接到蓄电池单元上，并且包括一个向电子电路供电的电源部分。根据本发明的装置，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
本发明的进一步的目的在于提供一种装置，该装置包括一个蓄电池单元，包括一个蓄电池、和一个与蓄电池电气脱开的电子电路；和一个电子设备，可连接到蓄电池单元上，并且包括一个向电子电路供电的电源部分。根据本发明的装置，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
本发明的另一个目的在于提供一种装置，该装置包括一个蓄电池单元，包括一个蓄电池、和一个电子电路；和一个电子设备，可连接到蓄电池单元上，包括一个接收来自蓄电池的供电的功率输入部分、和一个向蓄电池单元的电子电路供电的电源部分。根据本发明的装置，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
本发明的又一个目的在于提供一种装置，该装置包括一个蓄电池单元，包括一个蓄电池、和一个电子电路；和一个电子设备，可连接到蓄电池单元上，包括一个接收来自蓄电池的供电的第一端子、和一个向蓄电池单元的电子电路供电的第二端子。根据本发明的装置，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
本发明的进一步的目的在于提供一种装置，该装置包括一个蓄电池单元，包括一个蓄电池、和一个电子电路；和一个电子设备，可连接到蓄电池单元上，其中当蓄电池单元与电子设备脱开时，电子电路与作为电源的蓄电池隔离。根据本发明的装置，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
本发明的另一个目的在于提供一种装置，该装置包括一个蓄电池单元，包括一个蓄电池、和一个电子电路；和一个电子设备，可连接到蓄电池单元上，其中蓄电池单元从蓄电池单元的蓄电池向电子设备供电，并且电子设备向蓄电池单元的电子电路供电。根据本发明的装置，有可能当单独存储蓄电池单元时，有效地抑制蓄电池的放电以便防止蓄电池的退化，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
当结合附图阅读时，由如下详细描述将明白本发明的其他目的和进一步的特征。
图1是系统方块图，用来解释常规蓄电池单元和电子设备；图2是系统方块图，表示根据本发明的蓄电池单元的第一实施例的重要部分；图3是系统方块图，表示根据本发明的电子设备的第一实施例以及图2中所示的蓄电池单元；图4是系统方块图，表示根据本发明的蓄电池单元的第二实施例；图5是系统方块图，表示根据本发明的蓄电池单元的第三实施例；图6是立体图，表示根据本发明的电子设备的第二实施例；和图7是立体图，表示在其中盖是打开的状态下的电子设备的第二实施例。
现在参照图2和以后的附图将描述本发明的实施例。
图2是系统方块图，表示根据本发明的蓄电池单元的第一实施例的重要部分。
蓄电池单元的该实施例作为本发明的一个实施例描述(参照图2至5)，当然，本发明不限于诸如蓄电池单元和蓄电池组件之类的具体名称。任何包括蓄电池的布置包括在本发明中。在图2中，与图1中那些相应部分相同的那些部分用相同的标号指示，并且将省略其描述。
在图2中所示的蓄电池单元21内没有提供电源电路16。从外部经端子23和14供给至电子电路17的电源电压。换句话说，电子电路17与蓄电池15电气隔离。为此，在其中单独存储蓄电池单元21的状态下，不发生由电子电路17引起的蓄电池15的放电。
信息在电子电路17与一个电子设备之间交换，该电子设备经端子13连接到电子设备1内的蓄电池单元21或微控制器(或微型计算机)上。
图3是系统方块图，表示根据本发明的电子设备的第一实施例、以及上述的蓄电池单元21。在图3中，与图1中那些相应部分相同的那些部分用相同的标号指示，并且将省略其描述。
一个电源电路35提供在图3中所示的电子设备31内。当蓄电池单元21连接到电子设备31上、且蓄电池15的当前剩余容量大于或等于预定值时，该电源电路35把电源电压从蓄电池15供给到电子设备31的各部分，包括微控制器(或微型计算机)36。另一方面，当蓄电池单元21没有连接到电子设备31上、且电子设备31连接到诸如交流适配器7之类的外部电源上，或蓄电池单元21连接到电子设备31上、但蓄电池15的当前剩余容量小于预定值时，电源电路35把电源电压从外部电源供给到电子设备31的各部分，包括微控制器36。而且，来自电源电路35的电源电压经端子33和23及端子5和14供给到蓄电池单元21内的电子电路17。
信息在电子电路17与电子设备31内的微控制器36之间经端子13和4交换。
在该实施例中，电子电路17包括一个非易失性存储器元件。例如，该非易失性存储器元件存储从一个组中选择的一条信息，该组包括与蓄电池15的正常电压、当前温度、容量和序号的至少一个有关的信息。
当制造蓄电池单元21时，预先基本上写入不变的信息，如与正常电压和序号有关的信息。另一方面，当制造蓄电池单元21时，初始写入变化的信息，如与剩余容量有关的信息，并且此后该信息由微控制器36经端子13和4写入。微控制器36通过累加经端子12和3的流动电流且从全充电容量减去该累加值得到剩余容量。得到的剩余容量经端子13和4写入到电子电路17的非易失性存储器元件中。作为一种测量流动电流的方法，例如有可能使用表示在图5中、以后将描述的一个电阻器51和一个测量电路53。另外，一个电阻器(对应于图5中所示的电阻器51)可以连接在一个提供在电子设备31与端子3之间的二极管、与一个提供在端子3与电源电路35之间的二极管之间，并且跨过该电阻器的端电压可以由微控制器36测量，以得到流动电流的当前值。
因而，即使在连接到电子设备31上的蓄电池单元21内的蓄电池15的当前剩余容量是零，电子设备31的微控制器36也能使用从电子设备31内的电源电路35供给的电源电压，并且从蓄电池单元21内的电子电路17经端子13和4读信息，和/或向其写信息。为此，例如如果把指示由于蓄电池异常应该禁止充电的信息写入到在电子电路17内的非易失性存储器元件中，则微控制器36能禁止与蓄电池单元21有关的充电操作。
当蓄电池15的电压不增大或全充电容量变得较小时，能由微控制器36判定蓄电池异常。当判定蓄电池异常时，微控制器36把指示应该禁止充电的信息，经端子13和4写入到电子电路17内的非易失性存储器元件中。
蓄电池15的电压能通过由微控制器36测量在端子3处的电压来检测。如果该电压不增大，则微控制器36判定蓄电池异常，并且把指示应该禁止充电的信息，经端子13和4写入到电子电路17内的非易失性存储器元件中。
全充电容量能以如下方式得到。当制造蓄电池单元21时，预先把全充电容量的初始值写入到电子电路17内的非易失性存储器元件中。此后，从一个其中对蓄电池15全充电的状态至一个其中剩余容量近似为零的状态，累加从端子3流到电子设备31的电流(即，测量的上述流动电流)，以便得到蓄电池15的全充电容量。把以这种方式得到的全充电容量作为新的全充电容量更新。把更新的全充电容量经端子13和4写入到电子电路17的非易失性存储器元件中。
当蓄电池15退化且全充电容量变得较小时，微控制器36判定蓄电池异常，并且把指示应该禁止充电的信息经端子13和4存储到电子电路17的非易失性存储器元件中。
另一方面，当不禁止关于蓄电池单元21的充电操作时，能与由微控制器36从蓄电池单元21内的电子电路17读出信息和/或向其写入信息，平行地进行关于蓄电池单元21的充电操作。
本身提供有带有存储器等的电子电路的蓄电池单元是已知的，并且为此原因，将省略电子电路17内的具体构造的描述和说明。此外，本身在从电子电路内的存储器读信息和/或向其写信息的电子设备中的微控制器(或微型计算机)也是已知的，并因而，省略与从相对于蓄电池单元21内的电子电路17读出信息和/或向其写入信息的操作有关的详细描述。
其次，通过参照图4，将给出根据本发明的蓄电池单元的第二实施例的描述。图4是系统方块图，表示蓄电池单元的该第二实施例。在图4中，与图2中那些相应部分相同的那些部分用相同的标号指示，并且将省略其描述。
蓄电池单元21-1包括锂离子蓄电池15-1至15-3、由例如FET组成的切换元件41和42、一个熔断器43、一个过放电和/或过充电保护控制电路44、一个串行EEPROM 17-1、一个热敏电阻45、及一个如图4中所示连接的端子组48。锂离子蓄电池15-1至15-3形成蓄电池15。电阻器46和47作为上拉电阻器提供。
过放电和/或过充电保护控制电路44是一种已知的电路，提供该电路以防止蓄电池15的过放电和/或过充电。过放电和/或过充电保护控制电路44，通过依据蓄电池15的状态控制切换元件41和42的通/断状态，来防止过放电和/或过充电。熔断器43也是一种已知的元件，当流经熔断器43的电流过大时，切断电流通路，以便保护蓄电池15。
例如在名称为“蓄电池剩余容量预测方法、蓄电池单元和使用蓄电池单元的装置”、公开于1998年1月23日的日本公开专利申请No.10-23674中描述了一种过放电和/或过充电保护控制电路，该电路可以用于上述的过放电和/或过充电保护控制电路44。日本公开专利申请No.10-23674中描述了与过放电和/或过充电保护控制电路44及切换元件41和42有关的构造和操作，但下面将给出简短的描述。过放电和/或过充电保护控制电路44提供在蓄电池单元21-1中。在该电路44中，相对于蓄电池15-1至15-3的每一个提供一个电压比较器。在该实施例中，3个蓄电池15-1至15-3串联连接，并且每个电压比较器供有蓄电池15-1至15-3的对应一个的输出电压、和一个指示蓄电池15-1至15-3的过放电极限电压的基准电压e1。切换元件42由FET制成。当来自蓄电池15-1至15-3的对应一个的电压变得小于或等于基准电压e1时，每个电压比较器输出一个高电平信号。因而，当电压比较器之一输出高电平信号时，切换元件42响应高电平信号切断，并且蓄电池单元21与电子设备31-1脱开。结果，当蓄电池15-1至15-3的至少一个的输出电压变得小于或等于过放电极限电压时，切断来自蓄电池单元21-1的输出，以便防止蓄电池15-1至15-3的过放电。在图4中，蓄电池单元21-1进一步装有切换元件41。此外，过放电和/或过充电保护控制电路44进一步装有与蓄电池15-1至15-3相对应的第二电压比较器。电子设备31-1进一步装有一个充电器(未表示)。一个过充电防止电路由过放电和/或过充电保护控制电路44的一部分和切换元件41形成。第二电压比较器的每一个供有蓄电池15-1至15-3的对应一个的输出电压、和一个指示过充电极限电压的基准电压e2。当来自蓄电池15-1至15-3的对应一个的电压变得大于或等于不同于上述基准电压e1的基准电压e2时，每个第二电压比较器输出一个高电平信号。因此，当第二电压比较器之一输出高电平信号时，切换元件41响应该高电平信号切断，并且蓄电池单元21-1与电子设备31-1脱开。结果，当蓄电池15-1至15-3的至少一个的输出电压变得大于或等于过充电极限电压时，从电子设备31-1的充电器切断蓄电池单元21-1，以便防止蓄电池15-1至15-3的过充电。
串行EEPROM 17-1存储从包括与蓄电池15的正常电压、当前温度、容量和序号至少一个有关的信息，及与蓄电池15的当前剩余容量有关的信息的组中选择的一条信息。类似于结合图3在以上描述的情况，可以得到剩余容量。串行EEPROM 17-1经端子组48连接到热敏电阻45上，但与蓄电池15电气隔离，从而不把来自蓄电池15的电源电压供给到串行EEPROM 17-1。串行EEPROM 17-1包括一个电源电压输入端子Vcc、一个时钟输入端子CLK、一个数据输入端子DAT、和一个接地端子GND。端子组48包括一个与端子12相对应的端子(+)、与端子23相对应的端子T+和Vdd、与端子13相对应的端子CLOCK和DATA、及与端子14相对应的端子GND和(-)。串行EEPROM 17-1和热敏电阻45形成一个电子电路。当蓄电池单元21-1连接到电子设备31-1上时，端子组48连接到电子设备31-1的连接器38上。
热敏电阻45用来测量蓄电池单元21-1内的温度。通过测量在电子设备31-1中的端子T+处的电压，有可能测量在蓄电池单元21-1内的温度。
电子设备31-1包括与以上描述的和表示在图3中的电子设备31的相同的微控制器36。上述的端子，表示在图4中的端子CLOCK和DADA对应于图3中所示的端子13。此外，表示在图4中的端子Vdd对应于图3中所示的端子23。把与剩余容量和蓄电池异常有关的信息存储到串行EEPROM 17-1中的方法可以与结合图3在以上描述的那些相同。
在连接器36之后的级中的电子设备31-1的构造，例如与图3中所示的电子设备的构造相同。
其次，通过参照图5，将给出根据本发明的蓄电池单元的第三实施例的描述。图5是系统方块图，表示蓄电池单元的该第三实施例。在图5中，与图2中那些相应部分相同的那些部分用相同的标号指示，并且将省略其描述。
一个蓄电池单元21-2包括蓄电池15、一个包括一个微控制器(或微型计算机)的电子电路17-2、一个电阻器51、一个切换电路52、一个测量电路53、一个非易失性存储器装置54、一个计时器55、及如图5中所示连接的端子12至14和23。切换电路52、测量电路53及非易失性存储器装置54的至少一个，可以提供在电子电路17-2内。当蓄电池单元21-2连接到电子设备31(未表示)上时，从电子设备31内的蓄电池电路35进行向电子电路17-2、电阻器51、切换电路52、测量电路53及非易失性存储器装置54的电源电压供给，然而在别的方面，蓄电池单元21-2的基本构造与所谓的智能蓄电池相同。
已知的智能蓄电池的例子可以在Smart Battery DataSpecification Revision(智能蓄电池数据规范修订)1.0 February 15，1995(1995年2月15日)Copyright 1996，Benchmarq MicroelectronicsInc.，Duracell Inc.，Energizer Power Systems，Intel Corporation，Linear Technology，Maxim Integrated Products，Mitsubishi ElectricCorporation，National Semiconductor Corporation，Toshiba BatteryCo.，Varra Baterie AG，All rights reserved中找到。
例如，非易失性存储器装置54存储在完成充电时检测的电流值、全充电容量(额定容量)、用于过充电防止计时器的时间集合、用于充电的容许温度范围、开路电压和剩余容量表、蓄电池信息、用来预测剩余容量的各种参数等。
在其中蓄电池15由锂离子蓄电池单元成的情况下，充电电流随着充电进行而减小，并且当充电电流变得小于或等于正常电流值时，判定对蓄电池15全充电。完成充电时检测的上述电流值，是指该正常电流值。当计算蓄电池15的剩余容量时，使用上述的全充电容量。用于过充电防止计时器的上述时间集合，用作当由于某些原因不能检测充电完成时用来防止过充电的充电计时器的设置时间。当没在预定温度范围下对蓄电池15充电时，可能发生过充电，而加速蓄电池15的退化，或在极端情况下引起蓄电池15的爆炸。为此，设置对于充电的容许温度范围，以便防止在预定温度范围外充电。
在其中蓄电池15由锂离子蓄电池单元成的情况下，有可能根据在其中没有电流流动的状态下的蓄电池电压，把蓄电池15的剩余容量预测到一定程度。开路电压和上述剩余容量的表，用来由开路电压预测蓄电池15的剩余容量。此外，上述蓄电池信息包括生产信息(型号的名称)、序号、生产日期(年、月和日)及与蓄电池单元21-2有关的类似信息。
当供有外部电源电压，即供有经端子23来自电子设备31的电源电压时，接通切换电路52。当接通时，切换电路52能够使连接到其上的测量电路53测量蓄电池15的电压、电流等。测量电路53能检测跨过电阻器51的端子的电压，以便检测电流值。此外，测量电路53能测量在把电阻器51和切换电路52连接在图5中所示的左上侧处的节点处的电压，以便检测蓄电池15的电压。另一方面，把来自蓄电池15的电源电压直接供给到计时器55。该计时器55测量蓄电池单元21-2与电子设备31脱开的时间，并且把该测量时间供给到在电子电路17-2内的微控制器。
在其中蓄电池单元21-2连接到电子设备31上的状态下，在电子电路17-2内的微控制器，根据从电子设备31内的电源电路35经端子23供给的电源电压操作。在电子电路17-2内的该微控制器通过测量电路53测量蓄电池15的电压、来自蓄电池15的放电电流、对蓄电池15的充电电流等。蓄电池15的预测剩余容量经端子13供给到在电子设备31内的微控制器36，并且如有必要，则存储在非易失性存储器装置54中。
计算蓄电池15的剩余容量的方法可以与在图3中所示实施例中使用的方法相同。在图3中所示的实施例中，由微控制器36进行剩余容量的计算(或预测)。然而，在图5中所示的该实施例中，电流值由电阻器51和测量电路53测量，并且电子电路17-2使用该测量电流值，计算(或预测)蓄电池15的剩余容量。
另一方面，在其中蓄电池单元21-2没连接到电子设备31上的状态下，没有电源电压供给到电子电路17-2等。为此，当计算蓄电池15的剩余容量时，不可能采用由常规智能蓄电池采用的一般方法，该一般方法在预定的时间间隔处减去预先测量蓄电池的自放电和蓄电池单元内的功率消耗。因而，在该实施例中，在其中蓄电池单元21-2连接到电子设备31上的状态下，把诸如蓄电池15的剩余容量之类的信息存储在非易失性存储器装置54中。因此，当蓄电池单元21-2在单独存储之后重新连接到电子设备31上时，在电子电路17-2内的微控制器由来自计时器55的信息，检测蓄电池单元21-2与电子设备31脱开的时间，并且计算蓄电池15在当蓄电池单元21-2与电子设备31脱开时的该时间段内的放电量。通过从存储在非易失性存储器装置54中的剩余容量减去该放电量，在电子电路17-2内的微控制器能预测蓄电池15的当前剩余容量。
图6是立体图，表示根据本发明的电子设备的第二实施例。在该实施例中，本发明应用于一种可携带个人计算机。
在图6中，可携带个人计算机31-2的一个重要部分带有类似于例如图3中所示的电子设备31的构造。对于可携带个人计算机31-2的其他部分可以使用一种已知的构造。此外，一个蓄电池单元21-3具有与图2中所示的蓄电池单元21、图4中所示的蓄电池单元21-1、及图5中所示的蓄电池单元21-2的任一种相类似的构造。
图7是立体图，表示在其中图6中所示的可携带个人计算机31-2的盖61是打开的状态。在图7中，可携带个人计算机31-2包括一个提供在盖61的内侧的显示器62、一个键盘63等。蓄电池单元21-3从可携带个人计算机31-2的前部插入。
在该实施例中，可携带个人计算机形成电子设备。然而，本发明的应用当然不限于可携带个人计算机。本发明类似地可应用于使用蓄电池的各种其他电子设备，如个人数字辅助(PDA)设备、电子备忘装置、及摄像机。
因此，根据本发明，有可能当单独存储蓄电池单元以便防止蓄电池的退化时，有效地抑制蓄电池的放电，并且有可能立即读出存储在蓄电池单元内的信息，而不管蓄电池在蓄电池单元内的状态。
而且，本发明不限于这些实施例，而是可以进行各种变更和修改，而不脱离本发明的范围。
权利要求
1.一种可连接到蓄电池单元上的电子设备，该蓄电池单元包括一个蓄电池、和一个电子电路，该电子设备包括一个第一端子，从蓄电池接收供电；和一个第二端子，向蓄电池的电子电路供电。
2.一种蓄电池单元，包括一个蓄电池；和一个与该蓄电池电气隔离的电子电路。
3.一种蓄电池单元，包括一个蓄电池；和一个带有作为电源隔离的蓄电池的电子电路。
4.一种蓄电池单元，包括一个蓄电池；和一个与该蓄电池电气隔离的电子电路。
5.一种蓄电池单元，包括一个蓄电池；和一个直接从该蓄电池外部接收供电的电子电路。
6.一种蓄电池单元，包括一个蓄电池；和一个带有作为蓄电池单元内的电源隔离的蓄电池的电子电路。
7.一种蓄电池单元，包括一个蓄电池；一个电子电路；一个功率输出部分，从蓄电池向蓄电池单元的外部供电；和一个功率输入部分，接收从蓄电池单元的外部向电子电路的供电。
8.一种蓄电池单元，包括一个蓄电池；一个电子电路；一个第一端子，从蓄电池向蓄电池单元的外部供电；和一个第二端子，接收从蓄电池单元的外部向电子电路的供电。
9.一种可连接到一个设备上的蓄电池单元，包括一个蓄电池；一个电子电路，带有当该蓄电池单元与设备脱开时作为电源隔离的蓄电池；和一个功率输入部分，接收从蓄电池单元的外部向电子电路的供电。
10.根据权利要求2至9任一项所述的蓄电池单元，进一步包括一个把外部电源电压供给到电子电路的端子。
11.根据权利要求2至9任一项所述的蓄电池单元，进一步包括一个把外部信息输入到电子电路和/或从其向外部输出信息的端子。
12.根据权利要求2至9任一项所述的蓄电池单元，其中所述电子电路包括一个存储装置。
13.根据权利要求12所述的蓄电池单元，其中所述存储装置存储与蓄电池有关的信息。
14.根据权利要求12所述的蓄电池单元，其中所述存储装置存储从包括与蓄电池的正常电压、当前温度、容量及序号的至少一个有关的信息，和与蓄电池的当前剩余容量有关的信息的组中选择的一条信息。
15.根据权利要求2至9任一项所述的蓄电池单元，其中蓄电池向蓄电池单元外部的设备供电。
16.一种装置，包括一个蓄电池单元，包括一个蓄电池、和一个带有作为电源隔离的蓄电池的电子电路；和一个电子设备，可连接到所述蓄电池单元上，并且包括一个向电子电路供电的电源部分。
17.一种装置，包括一个蓄电池单元，包括一个蓄电池、和一个与蓄电池电气脱开的电子电路；和一个电子设备，可连接到所述蓄电池单元上，并且包括一个向电子电路供电的电源部分。
18.一种装置，包括一个蓄电池单元，包括一个蓄电池、和一个电子电路；和一个电子设备，可连接到所述蓄电池单元上，包括一个接收来自蓄电池的供电的功率输入部分、和一个向所述蓄电池单元的电子电路供电的电源部分。
19.一种装置，包括一个蓄电池单元，包括一个蓄电池、和一个电子电路；和一个电子设备，可连接到所述蓄电池单元上，包括一个接收来自蓄电池的供电的第一端子、和一个向所述蓄电池单元的电子电路供电的第二端子。
20.一种装置，包括一个蓄电池单元，包括一个蓄电池、和一个电子电路；和一个电子设备，可连接到所述蓄电池单元上，当所述蓄电池单元与所述电子设备脱开时，所述电子电路与作为电源的蓄电池隔离。
21.一种装置，包括一个蓄电池单元，包括一个蓄电池、和一个电子电路；和一个电子设备，可连接到所述蓄电池单元上，所述蓄电池单元从所述蓄电池单元的蓄电池向所述电子设备供电，所述电子设备向所述蓄电池单元的电子电路供电。
22.根据权利要求16至21任一项所述的装置，其中所述蓄电池单元的电子电路输入来自所述电子设备的信息，和/或把信息输出到所述电子设备。
全文摘要
一种可连接到包括一个蓄电池、和一个电子电路的蓄电池单元上的电子设备，并且装有一个向电子电路直接供给电源电压的电源电路。
文档编号H01M10/48GK1525617SQ200410005449
公开日2004年9月1日 申请日期1999年11月18日 优先权日1999年1月26日
发明者奥村匡史, 小泽秀清, 清 申请人:富士通株式会社