专利名称：双电池控制方法
技术领域：
本发明涉及电池管理领域，尤其涉及一种双电池的管理控制方法。
背景技术：
现有技术中，对电池的控制是通过将电池的各种测量数据保存在电池控 制单元的记录装置中，等测定操作结束后，利用通过通信线路与控制单元连 接的个人计算机对记录装置中保存的各种测量数据进行解析，判断充放电状 态。这样电池控制的电路实现复杂，且处理时间较长，效率低，在产生警告 信息和故障信息时无法迅速响应。而在检测电池电压和温度等的检测点数不 同时，必须繁琐地定制电池的数据收集程序，对程序知识少的人来说有难以 维护的问题。此外，在电池充放电过程中，通过人来控制电池充放电流程的 开始或结束，往往由于人为的失误，容易造成电池的过充或长期处于电量干 涸状态，有损电池的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种双电池控制方法，能够自动控制电池的 充、放电流程，且在充、放电流程中通过电池的自学习校正电池性能，进一 步通过定时对电池进行安全检测，实现电池保护和报警的功能，更有利于延 长电池的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明提出了一种双电池控制方法，包括
步骤l，判断电源适配器侦测信号的高低，若所述输入电源适配器侦测 信号高，则对双电池进行充电操作；若为低，则对双电池进行放电操作；
步骤2，在上述步骤l执行过程中，采用高集成度的电池管理芯片，通 过系统控制总线的数据线、时钟线及电流侦测反馈信号线定时对电池温度和 电压进行检测；
4步骤3，将检测的电池温度及电压数据通过串行通信总线报告给系统主 机控制器；
步骤4，系统主机控制器将检测的电池温度及电压数据与其对应的电池 充、放电操作过程中的预设安全参数进行比较，若电池温度及电压均处于对 应的安全参数的范围内，则继续当前操作；若电池温度或电压有一个超出对 应的安全参数，则发出报警信息或结束当前操作。
步骤1中，所述的双电池充电操作包括检测输入电池2的侦测信号的 高低，若为低，则对电池2进行充电操作；否则，则检测电池1的侦测信号 的高低，若电池1的侦测信号为低，则对电池1进行充电操作，若电池1的 侦测信号为高，则终止此次双电池充电操作。
步骤1中，所述的双电池放电操作包括检测输入电池2的侦测信号的 高低，若为低，则对电池2进行放电操作；否则，则检测电池1的侦测信号 的高低，若电池1的侦测信号为低，则对电池1进行放电操作，若电池1的 侦测信号为高，则终止此次双电池放电操作。
进一步地，所述的对电池2的充电操作包括利用与电池2对应的系统 控制总线的总线时钟线及总线数据线读取电池2的满状态标志位的信息，若 该状态标志位为0，则继续对电池2进行充电操作；若该状态标志位为l，则 终止对电池2的充电操作。
所述的对电池1的充电操作包括利用与电池1对应的系统控制总线的 总线时钟线及总线数据线读取电池1的满状态标志位的信息，若该状态标志 位为0，则继续对电池1进行充电操作；若该状态标志位为l,则终止对电池 1的充电操作。
所述的对电池2的放电操作包括利用与电池2对应的系统控制总线的 总线时钟线及总线数据线读取电池2的电量，若该电量低于预定的最小值， 则判断电池1的侦测信号的高低，若电池1的侦测信号为低，则对电池1进 行放电操作，直到电池l的电量低于预定的值，则结束放电操作，若电池l 的侦测信号为高，则结束放电操作；若所述的电池2的电量高于预定的最小 值，则继续对电池2进行放电操作，直到该电量低于所述的最小值，则终止 对电池2的放电操作，进入所述判断电池1的侦测信号的高低的操作。
所述的对电池1的放电操作包括利用与电池1对应的系统控制总线的总线时钟线及总线数据线读取电池1的电量，直到电池1的电量低于预定的 值，则终止对电池1的放电操作。
步骤1还包括，通过电池自学习校正电池性能。
在所述的电池自学习放电过程中，若放电至电池电压小于预定值，则将 电池静置一段时间，此时若电池温度超出预定的温度范围，则电池自学习结 束，恢复电池正常充、放电流程；若电池静置一段时间，电池温度保持在所 述预定的温度范围内，则对电池进行自学习充电；直到再次判断电池为充满 状态，则开始自学习放电，直到电池电压小于上述的预定值，结束电池自学 习流程，恢复电池正常充、放电流程。
特别地，在步骤2中，所述的电池温度通过系统控制总线直接从电池管 理芯片中读取，该温度用2个字节表示，精确到小数点l位，该温度值存于 ECSPACE卯91的位置，该温度记为BAT一TEMP， N为其对应十进制值，单 位为。C，计算公式为N= 10*BAT—TEMP+ 2730， BAT—TEMP =N/10-273。
本发明的有益效果本发明提供的双电池控制方法，利用电源适配器侦 测信号的高低来决定对电池的充放电操作，其过程不需要人为控制，对双电 池充放电过程的控制极为方便快捷；由于采用高集成度的电池管理芯片，可 以定时自动的对电池进行检测，进一步实现了电池监控的自动化；另外，在 检测过程中，可以通过系统控制总线直接获取电池温度及电压的信息，使得 操作更加简单，再者，在电池充放电流程中，电池的自学习操作可以自动校 正电池性能，对电池起到更好的保护作用，延长了电池的使用寿命。总言 之，本发明提供的双电池控制方法，避免了现有技术中电池控制电路使用芯 片多、电路连接复杂，且需要人为控制，操作过程繁琐的弊端，实现对双电 池充放电过程的自动化控制，达到对电池监控、保护和报警的目的，且操作 简单，过程易控，对电池控制实现了自动化的管理流程。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发 明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加 以限制。
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式
详细描述，将使本发明的 技术方案及其他有益效果显而易见。
图1为本发明双电池控制方法的流程示意图； 图2为本发明实施例的双电池充电流程示意图； 图3为本发明实施例的双电池放电流程示意图。
認錯拭
为更进一步阐述本发明为实现预定目的所采取的技术手段及功效，请参 阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，应 当可由此得到深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来 对本发明加以限制。
如图1所示，本发明双电池控制方法，包括
步骤l，判断电源适配器侦测信号(PIN ACJN)的高低，若所述输入 电源适配器侦测信号高，则对双电池进行充电操作；若为低，则对双电池进 行放电操作。该电源适配器侦测信号读取容易，高低判断比较直观，通过该 信号的高低来判断是对电池进行充电还是放电操作，使得操作更为简单易 控。
图2为本发明实施例的双电池充电流程示意图首先检测输入电源适配 器侦测信号(PIN ACJN)的高低，作为一种选择性实施例，我们假设输入 电源适配器侦测信号为高，则执行步骤IO，对双电池进行充电操作。该步骤 lO进一步包括步骤ll,检査输入电池2的侦测信号(PIN BATT—IN#2)的 高低，假设为低，则执行步骤101，对电池2进行充电操作，该步骤101进 一步包括步骤102，判断电池2满状态标志位(FC)，该步骤中，利用与电池 2对应的系统控制总线的总线时钟线及总线数据线读取电池2的满状态标志 位的信息，在本实施例中，我们利用系统控制总线(SMBUS: System Management Bus)的3号总线时钟线(SM_BAT一SDA3 )及3号总线数据线 (SM_BAT—SCL3)读取电池2内控制芯片BQ20Z70的状态寄存器0x16的 满状态标志位(FC: Full Charge),如该标志位为0，则设置输出电源适配器 电池选择位(PIN bat—select)为高，选中电池2并同时设置输出充电开启 管脚(CHG—ON)及电池2充电管脚(Bat2—charge)为高，执行步骤103，继续对电池2进行充电操作。随时检查电池2的满状态标志位，若该标志位 为l，设置输出电源适配器电池选择位及电池2充电管脚为低，执行步骤 104，终止对电池2的充电操作。在所述步骤ll中，若输入输入电池2的侦 测信号为高，则执行步骤110，检查电池l的侦测信号(BATT_IN#1)的高 低。若电池l的侦测信号为低，则进入步骤lll，对电池l进行充电操作； 否则终止此次双电池充电操作。其中所述的电池l充电流程lll包括步骤 112，判断电池l满状态标志位，利用与电池l对应的系统控制总线的总线时 钟线及总线数据线读取电池l的满状态标志位的信息，在本实施例中，我们 利用系统控制总线2号总线时钟线(SM—BAT一SDA2)及2号总线数据线
(SM一BAT一SCL2)读取电池1内控制芯片BQ20Z70的状态寄存器0x16的 满状态标志位(FC: Full Charge),如该标志位为0，则设置输出电源适配器 电池选择位为低，充电开启管脚(CHG—ON)及电池1充电管脚
(Batl—charge)为高，执行步骤113，继续对电池1进行充电操作。随时检 查电池1满状态标志位，若该标志位为l，则设置输出电池l充电管脚和充 电开启管脚为低，执行步骤114，终止对电池l的充电操作。
图3为本发明实施例的双电池放电流程示意图首先检测输入电源适配 器侦测信号的高低，作为一种选择性实施例，我们假设输入电源适配器侦测 信号为低，则执行步骤20，对双电池进行放电。该步骤20进一步包括步骤 21，检查输入电池2的侦测信号(PIN BATTJN#2)的高低，假设为低， 则执行步骤201,对电池2进行放电操作。该步骤201进一步包括步骤202， 检测电量是否低于预定的最小值，在本实施例中，该预定的最小值为5%。利 用系统控制总线的3号总线时钟线(SM—BAT一SDA3)及3号总线数据线
(SM_BAT—SCL3)读取电池2的电量是否低于5%。若为否，则设置输出电 源适配器电池选择位及电池2放电管脚为高，电池l放电管脚为低，执行步 骤203，继续对电池2进行放电操作，直至电池2电池电量低于5%时，终 止对电池2的放电操作，进入步骤210。若步骤202中检测的电池电量低于 5%，则直接进入步骤210。若步骤21中输入电池2的侦测信号为高，则执行 步骤210，判断电池l的侦测信号(BATT—IN#1)的高低，若电池l的侦测 信号为低，则执行步骤211，对电池l进行放电操作。设置电池l放电管脚 为高，并同时置低电池选择位及电池2放电管脚，利用电池l进行放电，并利用系统控制总线2号总线时钟线及2号总线数据线读取电池1的电量，直 到电池1电池电量低于预定的值时，执行步骤212，终止对电池1的放电操 作，在本实施例中，所述的预定值为10%。若步骤210中电池1的侦测信号 为高，即电池1的侦测信号及电池2的侦测信号都为高，则结束放电操作。
进一步地，所述步骤l还包括，通过电池自学习校正电池性能。所述的 电池自学习包括判断电池是否处于充满状态，若电池未充满，则对电池进 行充电；若电池处于充满状态，则对电池进行放电。在本实施例中，所述的 预定值为9V，电池静置的时间设置为5小时，预定的温度范围为10-40摄氏 度。即在所述的电池自学习放电过程中，若放电至电池电压小于9V，则将电 池静置超过5小时，此时若电池温度大于40度或小于10度，则电池自学习 结束，恢复到步骤L2的电池充、放电流程；若电池静置5小时候，电池温 度保持在10-40度之间，则对电池进行自学习充电；直到再次判断电池为充 满状态，则开始自学习放电，直到电池电压小于9V，结束电池自学习流程， 恢复到步骤1.2的电池充、放电流程。通过该步骤的电池自学习，可以达到 对电池性能校正的目的，能够使电池性能时刻保持以最佳状态，在一定程度 上起到对电池保护，延长电池寿命的作用。
本发明方法在电池充、放电流程中进一步对电池进行保护和报警，其通 过以下步骤来实现步骤2，在上述步骤l执行过程中，采用高集成度的电 池管理芯片，通过系统控制总线的数据线、时钟线及电流侦测反馈信号线定 时对电池温度和电压进行检测；在本发明实施例中，我们选用BQ20Z70电池 管理芯片来对电池温度及电压进行检测，该芯片避免了避免了现有技术中电 池控制电路使用芯片多、电路连接复杂，且需要人为控制，操作过程繁琐的 弊端，可以定时自动的对电池进行检测，进一步实现了电池监控的自动化管 理。
步骤3,将检测的电池温度及电压数据通过串行通信总线报告给系统主 机控制器；
步骤4，系统主机控制器将检测的电池温度及电压数据与其对应的电池 充、放电操作过程中的预设安全参数进行比较，若电池温度及电压均处于对 应的安全参数的范围内，则继续当前操作；若电池温度或电压有一个超出对 应的安全参数，则发出报警信息或结束当前操作。
9在步骤2中，所述的电池温度通过系统控制总线直接从电池管理芯片中 读取，该温度用2个字节表示，精确到小数点l位，该温度值存于EC SPACE90 91的位置，该温度记为BAT一TEMP， N为其对应十进制值，单位 为。C，计算公式为N= 10*BAT—TEMP+ 2730, BAT—TEMP =N/10-273。例 如此时90， 91位置的值是0x0b，0xb3,那么对应的摄氏温度是26.5度 0xbb3 - Oxaaa = 0x109 = 265，即为26.5。C。
通过此方法采集温度，更加快捷直观，且所得的温度数据较为准确。
作为本发明的选择性实施例，所述步骤4可对应以下操作在充电流程 中，当电池温度小于0'C或大于45"C时，终止对电池充电直至温度到0-C— 45°。之间；当电压大于12.9v时，停止充电，并发出报警信息报告电池异 常，进一步强制电池放电，当电池放电到电压低于9.75V，将模拟控制器开 关(AC_OFF#)置高，并清除电池异常标记；当电池温度大于65'C，发出报 警信息报告电池异常，并结束当前操作。在放电过程中，当电池温度大于50 "C时，报告系统停止操作；当电压连续3秒内小于9v，则强制结束当前操 作。当电池首次被检测到模拟控制器内的电池容量保持在满容量的95%以上 时，不进行充电。当检测到电池容量低于满容量的10%，或运行时间小于16 秒时，说明电池容量低，此时，每隔16秒发出嘟嘟声并伴随闪灯进行报警； 当检测到电池容量低于满容量的4%,或运行时间小于4秒时，说明电池容量 非常低，此时，每隔4秒发出嘟嘟声并伴随闪灯进行报警。此外，在电池放 电流程中，若电池电流大于3A，则在3秒内报告系统结束当前操作；当电池 电流大于1A,则停止操作直到电流小于等于1A。
所述步骤2、 3、 4发生在步骤1的双电池充放电流程中，定时的对电池温 度及电压进行检测，这样即实现了对双电池的检测及监控，使得电池充放电 流程更加安全，达到对双电池保护和报警的目的。
综上所述，本发明的双电池控制方法，利用高集成度的电池管理芯片， 在电池充放电流程中，通过电池的自学习校正电池性能，并通过定时对电池 温度及电压等安全参数的检测，达到对电池监控、保护和报警的目的，其电 路实现简单，对电池的保护更为全面，更有利于延长电池的使用寿命，真正 达到操作简单，过程易控，对电池实现自动化控制的效果。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本方面的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变 形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种双电池控制方法，其特征在于，包括如下步骤步骤1，判断电源适配器侦测信号的高低，若所述输入电源适配器侦测信号高，则对双电池进行充电操作；若为低，则对双电池进行放电操作；步骤2，在上述步骤1执行过程中，采用高集成度的电池管理芯片，通过系统控制总线的数据线、时钟线及电流侦测反馈信号线定时对电池温度和电压进行检测；步骤3，将检测的电池温度及电压数据通过串行通信总线报告给系统主机控制器；步骤4，系统主机控制器将检测的电池温度及电压数据与其对应的电池充、放电操作过程中的预设安全参数进行比较，若电池温度及电压均处于对应的安全参数的范围内，则继续当前操作；若电池温度或电压有一个超出对应的安全参数，则发出报警信息或结束当前操作。
2、 如权利要求1所述的双电池控制方法，其特征在于，步骤1中，所述 的双电池充电操作包括检测输入电池2的侦测信号的高低，若为低，则对 电池2进行充电操作；否则，则检测电池1的侦测信号的高低，若电池1的 侦测信号为低，则对电池1进行充电操作，若电池1的测量信号为高，则终 止此次双电池充电操作。
3、 如权利要求1所述的双电池控制方法，其特征在于，步骤1中，所述 的双电池放电操作包括检测输入电池2的侦测信号的高低，若为低，则对 电池2进行放电操作；否则，则检测电池1的侦测信号的高低，若电池1的侦测信号为低，则继续对电池1进行放电操作，若电池1的测量信号为高， 则终止此次双电池放电操作。
4、 如权利要求2所述的双电池控制方法，其特征在于，所述的对电池2 的充电操作包括利用与电池2对应的系统控制总线的总线时钟线及总线数 据线读取电池2的满状态标志位的信息，若该状态标志位为0，则对电池2 进行充电操作；若该状态标志位为l，则终止对电池2的充电操作。
5、 如权利要求2所述的双电池控制方法，其特征在于，所述的对电池1 的充电操作包括利用与电池1对应的系统控制总线的总线时钟线及总线数据线读取电池1的满状态标志位的信息，若该状态标志位为o，则继续对电池1进行充电操作；若该状态标志位为1，则终止对电池1的充电操作。
6、 如权利要求3所述的双电池控制方法，其特征在于，所述的对电池2 的放电操作包括利用与电池2对应的系统控制总线的总线时钟线及总线数 据线读取电池2的电量，若该电量低于预定的最小值，则判断电池1的侦测 信号的高低，若电池1的侦测信号为低，则对电池1进行放电操作，直到电 池1的电量低于预定的值，则结束放电操作，若电池1的侦测信号为高，则 结束放电操作；若所述的电池2的电量高于预定的最小值，则继续对电池2 进行放电操作，直到该电量低于所述的最小值，则终止对电池2的放电操 作，进入所述判断电池1的侦测信号的高低的操作。
7、 如权利要求3所述的双电池控制方法，其特征在于，所述的对电池l 的放电操作包括利用与电池1对应的系统控制总线的总线时钟线及总线数 据线读取电池1的电量，直到电池1的电量低于预定的值，则终止对电池1 的放电操作。
8、 如权利要求1所述的双电池控制方法，其特征在于，步骤1还包括， 通过电池自学习校正电池性能。
9、 如权利要求8所述的双电池控制方法，其特征在于，在所述的电池自 学习放电过程中，若放电至电池电压小于预定值，则将电池静置一段时间， 此时若电池温度超出预定的温度范围，则电池自学习结束，恢复电池正常 充、放电流程；若电池静置一段时间，电池温度保持在所述预定的温度范围 内，则对电池进行自学习充电；直到再次判断电池为充满状态，则开始自学 习放电，直到电池电压小于上述的预定值，结束电池自学习流程，恢复电池 正常充、放电流程。
10、 如权利要求1所述的双电池控制方法，其特征在于，步骤2中，所 述的电池温度通过系统控制总线直接从电池管理芯片中读取，该温度用2个 字节表示，精确到小数点l位，该温度值存于ECSPACE90 91的位置，该温 度记为BATJTEMP， N为其对应十进制值，单位为。C，计算公式为N = 10*BAT—TEMP + 2730， BAT—TEMP =N/10 -273 。
全文摘要
本发明涉及一种双电池控制方法，该方法包括步骤1，判断电源适配器侦测信号的高低，若所述输入电源适配器侦测信号高，则对双电池进行充电操作；若为低，则对双电池进行放电操作；步骤2，采用高集成度的电池管理芯片，通过系统控制总线的数据线、时钟线及电流侦测反馈信号线定时对电池温度和电压进行检测；步骤3，将检测的电池温度及电压数据通过串行通信总线报告给系统主机控制器；步骤4，系统主机控制器将检测的电池温度及电压数据与其对应的电池充、放电操作过程中的安全参数进行比较，作出相应操作。采用本发明提供的方法，避免了现有技术中电池控制电路使用芯片多，实现复杂的弊端，达到对电池监控、保护和报警的目的，且该方法操作简单，过程易控，对电池控制实现了自动化的管理。
文档编号H01M10/42GK101587972SQ200910107128
公开日2009年11月25日 申请日期2009年4月24日 优先权日2009年4月24日
发明者张志辉, 张钦超, 王元昇 申请人:深圳市先冠电子有限公司