專利名稱：模擬開關(guān)及利用該模擬開關(guān)的電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的各方面涉及電池組。
背景技術(shù)：
一般而言，諸如便攜式筆記本電腦或便攜式電設(shè)備之類的便攜式電子裝置包括可再充電電池組。電池組可以包括多個(gè)電池單元、用于感測各個(gè)電池單元的電壓并用于維持電壓平衡的電壓感測和平衡電路，以及用于控制各個(gè)電池單元的充電和放電操作的控制
ο在安裝于諸如手持式電設(shè)備之類的特定設(shè)備中的電池組中，構(gòu)成電池組的電池單元中的一些電池單元連接到電壓感測和平衡電路并且被測量。然而，由于電壓感測和平衡電路僅僅具有有限個(gè)輸入端口，因此可能并非所有的電池單元都可以連接到電壓感測和平衡電路。一般地，電池單元直接連接到提供在控制器內(nèi)的模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器以輸送其電壓。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的各方面致力于一種電池組，該電池組可以補(bǔ)償從電池單元測得的電壓的溫度依賴性并將該電壓施加到模數(shù)轉(zhuǎn)換器。本發(fā)明的實(shí)施例提供一種電池組，包括連接到模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器的第一二極管， 其從快速電容器看被反向連接，以對應(yīng)于作為單個(gè)封包與其封裝在一起的第二二極管。所述第一二極管位于電池單元電壓輸入路徑中以在所述快速電容器中存儲電池單元電壓值。 因而，第二二極管抑制從所述電池單元測量到的、依賴于所述第一二極管和所述第二二極管的溫度特性的電壓之間的差。本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種電池組，包括第一二極管和第二二極管，通過將所述第一二極管和所述第二二極管封裝為單個(gè)封包而使得第一二極管和第二二極管具有相同的溫度特性。本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種電池組，包括第一二極管，其被反向連接以與作為單個(gè)封包與其封裝在一起的第二二極管對應(yīng)，所述第一二極管防止在從快速電容器到A/D轉(zhuǎn)換器的電壓輸入路徑中發(fā)生來自電壓源的浪涌電流。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池組中，連接到A/D轉(zhuǎn)換器的第一二極管從快速電容器看被反向連接，以對應(yīng)于作為單個(gè)封包與其封裝在一起的第二二極管。第一二極管位于電池單元電壓輸入路徑中以在所述快速電容器中存儲電池單元電壓值，從而抑制從所述電池單元測量到的、依賴于所述第一二極管和所述第二二極管的溫度特性的電壓之間的差。另外，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池組的實(shí)施例中，第一二極管被反向連接，以對應(yīng)于作為單個(gè)封包與其封裝在一起的第二二極管，第一二極管用于防止在從快速電容器到A/ D轉(zhuǎn)換器的電壓輸入路徑中發(fā)生來自電壓源的浪涌電流，從而抑制從所述電池單元測量到的、依賴于所述第一二極管和所述第二二極管的溫度特性的電壓之間的差。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，提供一種模擬開關(guān)。所述模擬開關(guān)包括第一輸入和第二輸入、輸出、快速電容器以及第一二極管和第二二極管。所述第一輸入被配置為連接到電池的第一端子。所述第二輸入被配置為連接到所述電池的第二端子。所述輸出被配置為連接到模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器。所述快速電容器具有連接到所述第一輸入的第一端子和連接到所述第二輸入的第二端子。所述第一二極管包括連接到所述第二輸入的陽極和連接到所述快速電容器的第二端子的陰極。所述第二二極管包括連接到用于存儲供給電壓的第一電容器的陽極和連接到所述快速電容器的第二端子的陰極。所述第一二極管和所述第二二極管可以具有相同的溫度特性。所述模擬開關(guān)可以進(jìn)一步包括第三輸入和第四輸入。所述第三輸入被配置為接收用于控制所述電池的電壓感測的第一控制信號。所述第四輸入被配置為接收用于控制到所述A/D轉(zhuǎn)換器的電壓輸送的第二控制信號。所述快速電容器可以被配置為響應(yīng)于所述第一控制信號而存儲與所述電池的第一端子和第二端子之間的電壓和所述第一二極管的正向電壓之和相對應(yīng)的電壓。所述快速電容器可以被配置為響應(yīng)于所述第二控制信號而向所述A/D轉(zhuǎn)換器輸送與下列電壓之和對應(yīng)的電壓所述電池的第一端子和第二端子之間的電壓、所述第一二極管的正向電壓、以及所述供給電壓減去所述第二二極管的反向電壓的電壓。所述第一二極管的正向電壓的幅度可以與所述第二二極管的反向電壓的幅度相同。所述模擬開關(guān)可以進(jìn)一步包括第一至第三晶體管。所述第一晶體管包括連接到地的第一電極、第二電極和連接到所述第三輸入的控制電極。所述第二晶體管包括連接到所述第一輸入的第一電極、連接到所述快速電容器的第一端子的第二電極以及連接到所述第一晶體管的第二電極的控制電極。所述第三晶體管包括連接到所述第一二極管的陰極的第一電極、連接到所述快速電容器的第二端子的第二電極和連接到所述第一晶體管的第二電極的控制電極。所述模擬開關(guān)可以進(jìn)一步包括第一分壓器。所述第一分壓器包括第一電阻器和第二電阻器。所述第一電阻器連接在所述第一晶體管的控制電極與所述第三輸入之間。所述第二電阻器連接在所述第一晶體管的控制電極與所述第一晶體管的第一電極之間。所述模擬開關(guān)可以進(jìn)一步包括第四晶體管和第五晶體管。所述第四晶體管包括連接到地的第一電極、第二電極和連接到所述第四輸入的控制電極。所述第五晶體管包括連接到所述快速電容器的第一端子的第一電極、連接到所述輸出的第二電極和連接到所述第四晶體管的第二電極的控制電極。所述模擬開關(guān)可以進(jìn)一步包括第二分壓器。所述第二分壓器包括第三電阻器和第四電阻器。所述第三電阻器連接在所述第四晶體管的控制電極與所述第四輸入之間。所述第四電阻器連接在所述第四晶體管的控制電極與所述第四晶體管的第一電極之間。所述模擬開關(guān)可以進(jìn)一步包括連接到所述第一輸入的第二電容器。所述第一二極管和所述第二二極管可以位于同一封裝中。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，提供一種電池組。所述電池組包括多個(gè)第一電池單元、電壓感測和平衡電路、第二電池單元、控制器以及模擬開關(guān)。所述多個(gè)第一電池單元彼此連接。所述電壓感測和平衡電路包括多個(gè)輸入端子，并且被配置為感測所述多個(gè)第一電池單元的電壓并維持電壓平衡。所述第二電池單元連接到所述多個(gè)第一電池單元。所述控制器包括模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器，并且被配置為控制所述多個(gè)第一電池單元和第二電池單元的充電和放電。所述模擬開關(guān)被配置為感測和存儲所述第二電池單元的電壓，并且向所述控制器的A/D轉(zhuǎn)換器輸送所述第二電池單元的電壓。所述模擬開關(guān)包括快速電容器以及第一二極管和第二二極管。所述快速電容器具有連接到所述第二電池單元的第一端子的第一端子和連接到所述第二電池單元的第二端子的第二端子。所述第一二極管包括連接到所述第二電池單元的第二端子的陽極和連接到所述快速電容器的第二端子的陰極。所述第二二極管包括連接到用于存儲供給電壓的電容器的陽極和連接到所述快速電容器的第二端子的陰極。所述第一二極管和所述第二二極管可以具有相同的溫度特性。所述電池組可以進(jìn)一步包括放電端子和充電端子、負(fù)電極端子和通信端子。所述放電端子被配置為使所述多個(gè)第一電池單元和第二電池單元放電。所述充電端子被配置為對所述多個(gè)第一電池單元和第二電池單元充電。所述負(fù)電極端子連接到所述多個(gè)第一電池單元和第二電池單元的負(fù)端子。所述通信端子被配置為與外部設(shè)備進(jìn)行單線通信。所述電池組可以進(jìn)一步包括在所述多個(gè)第一電池單元和第二電池單元與所述充電端子之間的過充電防止構(gòu)件。所述過充電防止構(gòu)件可以包括保險(xiǎn)絲。所述過充電防止構(gòu)件可以包括熱阻(heat resistor)和由所述控制器控制的開關(guān)。所述第一二極管和所述第二二極管可以在同一封裝中。根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的又一方面，提供一種電池組。所述電池組包括多個(gè)電池單元、電壓感測電路、快速電容器和控制器。所述多個(gè)電池單元包括第一至第(N-I)電池單元和第N電池單元。所述電壓感測電路被配置為感測所述第一至第(N-I)電池單元的電壓。所述快速電容器被配置為感測所述第N電池單元的電壓。所述控制器被配置為控制在所述快速電容器中存儲所述第N電池單元的電壓，并且控制從所述快速電容器讀取所述第 N電池單元的電壓。


附圖和說明書一起示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例，并且與說明書一起用于解釋本發(fā)明各方面的原理。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一方面的電池組的結(jié)構(gòu)的框圖；圖2是示出圖1所示的電池組的模擬開關(guān)的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖3和圖4是示出圖1所示的電池組的模擬開關(guān)的操作的電路圖。附圖中一些附圖標(biāo)記的描述100 電池組110:電池單元 120 電壓感測和平衡電路
7
130控制器141放電端子
142充電端子143通信端子
144負(fù)電極端子151保險(xiǎn)絲
152熱阻153開關(guān)
160模擬開關(guān)161a、161b 分壓電阻器
164平衡電阻器165平衡開關(guān)
166電流感測電阻器167 熱傳感器
具體實(shí)施例方式將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以實(shí)踐或?qū)嵤┧鼈?。另外，?dāng)一元件被稱為“連接到”或“耦合到”另一元件時(shí)，它可以直接連接到該另一元件，或者利用在這兩者之間插入的一個(gè)或多個(gè)中間元件間接連接到該另一元件。下文中，相同的附圖表示指代相同的元件。下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池組的結(jié)構(gòu)。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池組的結(jié)構(gòu)的框圖，并且圖2是示出圖1所示的電池組的模擬開關(guān)的結(jié)構(gòu)的電路圖。參見圖1，根據(jù)所示出的實(shí)施例的電池組100包括多個(gè)彼此串聯(lián)連接的可再充電電池單元110、用于執(zhí)行電池單元110的電壓感測和平衡操作的電壓感測和平衡電路120以及控制器130。這里，各個(gè)電池單元110中的每個(gè)電池單元110可以是可充電至大約4. 2V電壓的鋰離子電池，但本發(fā)明實(shí)施例不限于此。電壓感測和平衡電路120可以包括制造為與鋰離子電池一起使用的各種類型的模擬前端，但本發(fā)明實(shí)施例不限于此。另外，控制器130可以包括制造為與鋰離子電池一起使用的各種類型的微型計(jì)算機(jī)，但本發(fā)明實(shí)施例不限于此。進(jìn)一步，電壓感測和平衡電路120向控制器130供應(yīng)電力，并且以從例如四個(gè)電池單元110檢測到的電壓的形式將數(shù)據(jù)提供給控制器130的模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器?？刂破?30 向電壓感測和平衡電路120提供與由程序(例如，預(yù)定的程序)或算法處理的數(shù)據(jù)(例如， 與從電池單元110檢測出的電壓對應(yīng)的數(shù)據(jù))相對應(yīng)的充電/放電控制信號和平衡控制信號。電池組100包括用于使電池組110放電的放電端子141、用于對電池單元110充電的充電端子142、用于與外部設(shè)備進(jìn)行單線通信的通信端子143以及用于對電池單元110 充電或使電池單元110放電的負(fù)電極端子144。這里，放電端子141和充電端子142電連接到電池單元110的正電極，負(fù)電極端子 144電連接到電池單元110的負(fù)電極，并且通信端子143電連接到控制器130。另外，電池組100可以進(jìn)一步包括連接在電池單元110與充電端子142之間的保險(xiǎn)絲151，以防止對電池單元110過充電。參見圖1，保險(xiǎn)絲151進(jìn)一步包括熱阻152和開關(guān)153。開關(guān)153可以在控制器130的控制信號的作用下接通或關(guān)斷。在所示出的實(shí)施例中，保險(xiǎn)絲151用作過充電防止組件，但本發(fā)明實(shí)施例不限于此。在其它實(shí)施例中，例如，過充電防止組件可以包括多個(gè)場效應(yīng)晶體管。根據(jù)所示出的實(shí)施例的電池組100包括五個(gè)彼此串聯(lián)連接的電池單元110。然而，圖1所示出的實(shí)施例中的電壓感測和平衡電路120被設(shè)計(jì)為僅檢測四個(gè)電池單元110的電壓。換句話說，在不改變諸如當(dāng)前開發(fā)的電壓感測和平衡電路之類的電路的情況下，無法檢測從第五電池單元110檢測到的電壓。為了能夠從第五電池單元110檢測電壓，根據(jù)所示出的實(shí)施例的電池組100進(jìn)一步包括模擬開關(guān)160。模擬開關(guān)160并聯(lián)連接在第五電池單元110的正電極與負(fù)電極之間。 模擬開關(guān)160存儲第五電池單元110的電壓，并且將該電壓輸送到控制器130的A/D轉(zhuǎn)換器(未示出)。參見圖2，模擬開關(guān)160包括連接到控制器130的第一晶體管Tl，其與第一晶體管 Tl所驅(qū)動的第二晶體管T2、第三晶體管T3和第四晶體管T4 一起執(zhí)行開關(guān)操作。另外，模擬開關(guān)160包括連接到控制器130以執(zhí)行開關(guān)操作的第五晶體管T5和由第五晶體管T5驅(qū)動的第六晶體管T6。第一晶體管Tl從控制器130接收第一開關(guān)信號SWl。這里，第一電阻器Rl連接在第一晶體管Tl的控制電極與控制器130之間，并且第二電阻器R2連接在第一晶體管Tl 的控制電極與第一晶體管Tl的第一電極之間。另外，第一晶體管的第一電極連接到地。相應(yīng)地，第一開關(guān)信號SWl被第一電阻器Rl和第二電阻器R2分壓，然后被施加于第一晶體管 Tl的控制電極。第二晶體管T2的控制電極通過第三電阻器R3連接到第一晶體管Tl的第二電極。 因此，在第一晶體管Tl導(dǎo)通時(shí)，第二晶體管T2響應(yīng)于到第二晶體管T2的控制電極的信號而導(dǎo)通。進(jìn)一步，第四電阻器R4連接在第二晶體管T2的控制電極與第二晶體管T2的第一電極之間。第二晶體管T2的第一電極連接到第五電池單元110的正端子V5。另外，第二晶體管T2的第二電極連接到快速電容器(flying capacitor) Cf，并且在第二晶體管T2導(dǎo)通時(shí)向快速電容器Cf施加正端子V5的電壓。第三晶體管T3的控制電極通過第三電阻器R3連接到第一晶體管Tl的第二電極。 因此，在第一晶體管Tl導(dǎo)通時(shí)，第三晶體管T3也導(dǎo)通。第三晶體管T3的第一電極連接到第五電池單元110的正端子V5。這里，正端子V5的電壓通過第一電容器Cl被存儲，然后被施加于第三晶體管T3。另外，第三晶體管T3的第二電極經(jīng)由第五電阻器R5和第一二極管 Dl連接到第四晶體管T4。這里，第一二極管Dl防止電流從快速電容器Cf流過第四晶體管 T4。第四晶體管T4的控制電極通過第二二極管D2連接到第一晶體管Tl的第二電極。 另外，第四晶體管T4的第一電極通過第六電阻器R6連接到第四晶體管T4的控制電極。因此，如果電流流過第六電阻器R6，則第四晶體管T4導(dǎo)通。另外，連接在第一二極管Dl與第六電阻器R6之間的節(jié)點(diǎn)的電勢通過第四晶體管T4被施加于快速電容器Cf。同時(shí)，第二二極管D2切斷通過地而施加的浪涌電流?？焖匐娙萜鰿f的第一電極連接到第二晶體管T2的第二電極和第六晶體管T6的第一電極。另外，快速電容器Cf的第二電極連接到第四晶體管T4的第二電極。相應(yīng)地，快速電容器的第二電極通過第一二極管Dl和第四晶體管T4連接到第五電池單元110的負(fù)端子V4。因此，與第五電池單元110的電壓和第一二極管Dl的驅(qū)動電壓之和相對應(yīng)的電壓被施加于快速電容器Cf。另外，快速電容器Cf的第二電極通過第三二極管D3連接到第三電容器C3。第三電容器C3通過第十一電阻器Rl 1連接到電壓源Vd，并且存儲電壓源Vd的電壓。第三二極管D3的陽極連接到第三電容器C3，并且陰極連接到快速電容器Cf的第二電極。相應(yīng)地，存儲在第三電容器C3中的電壓Vd和第三二極管D3的反向驅(qū)動電壓被施加于快速電容器的
第二電極。因此，連接到快速電容器Cf的第二電極的第一二極管Dl的正向驅(qū)動電壓被第三二極管D3的反向驅(qū)動電壓抵消。以這種方式，可以消除依賴于第一二極管Dl的溫度特性的驅(qū)動電壓差。另外，為了使第三二極管D3和第一二極管Dl顯示出相同的溫度特性，可以將第一二極管Dl和第三二極管D3封裝為單個(gè)封包。例如，第一二極管Dl和第三二極管 D3可以在同一封裝中。第五晶體管T5的控制電極通過第七電阻器R7連接到控制器130。另外，第八電阻器R8連接在第五晶體管T5的控制電極與第五晶體管T5的第一電極之間。進(jìn)一步，第五晶體管T5的第一電極連接到地。相應(yīng)地，第二開關(guān)信號SW2被第七電阻器R7和第八電阻器 R8分壓，而后被施加于第五晶體管T5的控制電極。第六晶體管T6的控制電極通過第九電阻器R9連接到第五晶體管T5的第二電極。 另外，第六晶體管T6的控制電極通過彼此并聯(lián)連接的第十電阻器RlO和第二電容器C2連接到第六晶體管T6的第一電極。第十電阻器RlO和第二電容器C2利用過渡時(shí)間增加第六晶體管T6的柵極-源極電壓，從而防止第六晶體管T6與第二晶體管T2和第四晶體管T4 同時(shí)導(dǎo)通。第六晶體管T6的第二電極通過第十二電阻器R12連接到第十三電阻器R13和第四電容器C4的并聯(lián)支路。第四電容器C4連接在第十二電阻器R12與地之間以存儲從第六晶體管T6施加的電壓，并且將該電壓施加于控制器130的A/D轉(zhuǎn)換器(A/D)。第十三電阻器R13和第四電容器C4允許利用過渡時(shí)間將第六晶體管T6施加的電壓施加于A/D轉(zhuǎn)換器 (A/D)。第四二極管D4具有連接到第十三電阻器R13的陽極和連接到電壓源Vd的陰極， 其切斷從電壓源Vd施加的浪涌電流。第五二極管D5并聯(lián)連接到第十三電阻器R13的兩端。 第五二極管D5的陽極連接到地，并且其陰極連到第四二極管D4的陽極，從而在施加浪涌電流時(shí)補(bǔ)償?shù)谒亩O管D4的驅(qū)動電壓。以這種方式，可以抵消第四二極管D4的驅(qū)動電壓的溫度依賴性。進(jìn)一步，為了使第五二極管D5和第四二極管D4顯示出相同的溫度特性，可以將第四二極管D4和第五二極管D5封裝為單個(gè)封包。另外，參見圖1，分壓電阻器161a和161b連接在放電端子141與負(fù)電極端子144 之間，并且分壓電阻器161a和161b向控制器130輸出電池組100的總電壓。下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池組的模擬開關(guān)的操作。圖3和圖4是示出圖1所示的電池組的模擬開關(guān)的操作的電路圖。參見圖3，第五電池單元110的電壓被存儲在模擬開關(guān)160的快速電容器Cf中，如線條①所指示。首先，當(dāng)施加第一開關(guān)信號SWl時(shí)，第二電阻器R2的電壓被施加于第一晶體管Tl的控制電極以導(dǎo)通第一晶體管Tl。流過第一晶體管Tl的第一電極和第二電極的電流允許將電壓施加于第二晶體管T2和第三晶體管T3的控制電極，并且導(dǎo)通第二晶體管T2 和第三晶體管T3。結(jié)果，第五電池單元110的正端子V5的電勢沿著線條①通過第二晶體管T2被輸送到快速電容器Cf的第一電極。另外，第五電池單元110的負(fù)端子V4的電勢沿著第一二極管Dl和第四晶體管T4到達(dá)快速電容器Cf的第二電極。因此，與((V5-V4)+Vdl)相對應(yīng)的電壓存儲在快速電容器Cf兩端。這里，(V5-V4)是第五電池單元110的電壓，并且Vdl是第一二極管Dl的正向驅(qū)動電壓。參見圖4，存儲在模擬開關(guān)160的快速電容器Cf中的第五電池單元110的電壓被輸送到A/D轉(zhuǎn)換器，如線條②所指示。首先，當(dāng)施加第二開關(guān)信號SW2時(shí)，第五晶體管T5導(dǎo)通。流過第五晶體管T5的第一電極和第二電極的電流允許將電壓施加于第六晶體管T6以導(dǎo)通第六晶體管T6。這里，根據(jù)第十電阻器RlO和第二電容器C2的時(shí)間常數(shù)利用過渡時(shí)間導(dǎo)通第六晶體管T6。當(dāng)?shù)诹w管T6導(dǎo)通時(shí)，快速電容器Cf的第一電極的電勢被輸送到第十二電阻器R12，而后成為((V5-V4)+Vdl) + (Vd-Vd3)。這里，Vd是電壓源Vd的電壓，存儲在第三電容器C3中，并且Vd3是第三二極管D3的反向驅(qū)動電壓。如果第三二極管D3的反向驅(qū)動電壓等于第一二極管Dl的正向驅(qū)動電壓Vdl，則快速電容器Cf的第一電極的電勢是 ((V5-V4)+Vd)。因此，去除了與二極管驅(qū)動電壓相關(guān)的項(xiàng)。另外，該電勢被第十二電阻器 R12和第十三電阻器R13分壓，并且第十三電阻器R13的電壓最后被輸送到A/D轉(zhuǎn)換器。這里，第十三電阻器R13和第四電容器C4利用過渡時(shí)間向A/D轉(zhuǎn)換器施加該電壓。同時(shí)，第四二極管D4防止從電壓源Vd施加的浪涌電流，并且第五二極管D5抵消第四二極管D4的正向驅(qū)動電壓。相應(yīng)地，可以補(bǔ)償從電池單元測量的電壓的溫度依賴性， 并且可以以穩(wěn)定的方式向A/D轉(zhuǎn)換器施加電壓。盡管已通過具體實(shí)施例示出根據(jù)本發(fā)明的電池組中的布置和動作機(jī)制，但應(yīng)當(dāng)理解，可以通過選擇性地結(jié)合此處描述的所有或一些已示出的實(shí)施例來在本發(fā)明的范圍內(nèi)對這些實(shí)施例做出各種變化和修改。盡管已結(jié)合若干示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例，而是相反地，意在涵蓋包括在所附權(quán)利要求及其等同物的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同布置。
權(quán)利要求
1.一種模擬開關(guān)，包括第一輸入，被配置為連接到電池的第一端子； 第二輸入，被配置為連接到所述電池的第二端子； 輸出，被配置為連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換器；快速電容器，具有連接到所述第一輸入的第一端子和連接到所述第二輸入的第二端子；第一二極管，包括連接到所述第二輸入的陽極和連接到所述快速電容器的第二端子的陰極；以及第二二極管，包括連接到用于存儲供給電壓的第一電容器的陽極和連接到所述快速電容器的第二端子的陰極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬開關(guān)，其中所述第一二極管和所述第二二極管具有相同的溫度特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬開關(guān)，進(jìn)一步包括第三輸入，被配置為接收用于控制所述電池的電壓感測的第一控制信號；以及第四輸入，被配置為接收用于控制到所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的電壓輸送的第二控制信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模擬開關(guān)，其中所述快速電容器被配置為響應(yīng)于所述第一控制信號而存儲與下列電壓之和對應(yīng)的電壓所述電池的第一端子和第二端子之間的電壓、 所述第一二極管的正向電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模擬開關(guān)，其中所述快速電容器被配置為響應(yīng)于所述第二控制信號而向所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸送與下列電壓之和對應(yīng)的電壓所述電池的第一端子和第二端子之間的電壓、所述第一二極管的正向電壓、所述供給電壓減去所述第二二極管的反向電壓的電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模擬開關(guān)，其中所述第一二極管的正向電壓的幅度與所述第二二極管的反向電壓的幅度相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模擬開關(guān)，進(jìn)一步包括第一晶體管，包括連接到地的第一電極、第二電極和連接到所述第三輸入的控制電極；第二晶體管，包括連接到所述第一輸入的第一電極、連接到所述快速電容器的第一端子的第二電極以及連接到所述第一晶體管的第二電極的控制電極；以及第三晶體管，包括連接到所述第一二極管的陰極的第一電極、連接到所述快速電容器的第二端子的第二電極和連接到所述第一晶體管的第二電極的控制電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模擬開關(guān)，進(jìn)一步包括第一分壓器，包括 第一電阻器，連接在所述第一晶體管的控制電極與所述第三輸入之間；以及第二電阻器，連接在所述第一晶體管的控制電極與所述第一晶體管的第一電極之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模擬開關(guān)，進(jìn)一步包括第四晶體管，包括連接到地的第一電極、第二電極和連接到所述第四輸入的控制電極；第五晶體管，包括連接到所述快速電容器的第一端子的第一電極、連接到所述輸出的第二電極和連接到所述第四晶體管的第二電極的控制電極。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的模擬開關(guān)，進(jìn)一步包括第二分壓器，包括 第三電阻器，連接在所述第四晶體管的控制電極與所述第四輸入之間；以及第四電阻器，連接在所述第四晶體管的控制電極與所述第四晶體管的第一電極之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模擬開關(guān)，進(jìn)一步包括連接到所述第一輸入的第二電容器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬開關(guān)，其中所述第一二極管和所述第二二極管位于同一封裝中。
13.一種電池組，包括彼此連接的多個(gè)第一電池單元；電壓感測和平衡電路，包括多個(gè)輸入端子，并且被配置為感測所述多個(gè)第一電池單元的電壓并維持所述多個(gè)第一電池單元的電壓平衡； 連接到所述多個(gè)第一電池單元的第二電池單元；控制器，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，并且被配置為控制所述多個(gè)第一電池單元和第二電池單元的充電和放電；以及模擬開關(guān)，被配置為感測和存儲所述第二電池單元的電壓，并且向所述控制器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸送所述第二電池單元的電壓，所述模擬開關(guān)包括快速電容器，具有連接到所述第二電池單元的第一端子的第一端子和連接到所述第二電池單元的第二端子的第二端子；第一二極管，包括連接到所述第二電池單元的第二端子的陽極和連接到所述快速電容器的第二端子的陰極；以及第二二極管，包括連接到用于存儲供給電壓的電容器的陽極和連接到所述快速電容器的第二端子的陰極。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的電池組，其中所述第一二極管和所述第二二極管具有相同的溫度特性。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的電池組，進(jìn)一步包括被配置為使所述多個(gè)第一電池單元和第二電池單元放電的放電端子； 被配置為對所述多個(gè)第一電池單元和第二電池單元充電的充電端子； 連接到所述多個(gè)第一電池單元和第二電池單元的負(fù)端子的負(fù)電極端子；以及被配置為與外部設(shè)備進(jìn)行單線通信的通信端子。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的電池組，進(jìn)一步包括在所述多個(gè)第一電池單元和第二電池單元與所述充電端子之間的過充電防止構(gòu)件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的電池組，其中所述過充電防止構(gòu)件包括保險(xiǎn)絲。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的電池組，其中所述過充電防止構(gòu)件包括熱阻和由所述控制器控制的開關(guān)。
19.根據(jù)權(quán)利要求13的電池組，其中所述第一二極管和所述第二二極管在同一封裝中。
20.—種電池組，包括多個(gè)電池單元，包括第一至第(N-I)電池單元和第N電池單元； 電壓感測電路，被配置為感測所述第一至第(N-I)電池單元的電壓； 快速電容器，被配置為感測所述第N電池單元的電壓；以及控制器，被配置為控制在所述快速電容器中存儲所述第N電池單元的電壓，并且控制從所述快速電容器讀取所述第N電池單元的電壓。
全文摘要
提供一種模擬開關(guān)及利用該模擬開關(guān)的電池組。該模擬開關(guān)可以在向模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器施加從電池單元測得的電壓之前補(bǔ)償測得的電壓的溫度依賴性。在所述模擬開關(guān)的實(shí)施例中，連接到所述A/D轉(zhuǎn)換器的第一二極管從快速電容器看被反向連接，以對應(yīng)于作為單個(gè)封包與其封裝在一起的第二二極管。第一二極管位于電池單元電壓輸入路徑中以在所述快速電容器中存儲電池單元電壓值，同時(shí)所述第二二極管抑制由所述第一二極管引起的與從所述電池單元測量到的溫度相關(guān)的電壓差。
文檔編號H01M10/48GK102195628SQ201110037649
公開日2011年9月21日 申請日期2011年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者尹韓碩, 梁鐘云, 瀨川進(jìn), 金珍完, 金范奎, 黃義晶 申請人:三星Sdi株式會社