[發(fā)明專利]具控制法則彈性擴(kuò)張功能的電池管理系統(tǒng)芯片

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710139063.5
• 申請(qǐng)日: 2007-07-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101355184A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何昌佑;許宏安;楊士慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新德科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/42
• 分類號(hào): H01M10/42;H01M6/50;G06Q10/00;G06Q50/00;G06Q90/00
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 任默聞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種電池管理芯片架構(gòu)，特別是指一種電池本身或多顆電池串聯(lián)起來(lái)而使電池工作電壓范圍落在超出快閃存儲(chǔ)器工作電壓的具內(nèi)嵌SRAM快取的電池管理芯片架構(gòu)。

背景技術(shù)

可攜式裝置(portable?device)的電源供應(yīng)主要來(lái)自電池，而電池受限于可攜式裝置容積的關(guān)系，而使得其蓄積電量受到相當(dāng)?shù)南拗疲虼耍蓴y式裝置的耗電率從過(guò)去到現(xiàn)在一直都是設(shè)計(jì)者所注意的焦點(diǎn)之一。也因此，目前在先進(jìn)的可攜式裝置中，都會(huì)采用“電池管理”芯片系統(tǒng)來(lái)提高電池的效能。電池管理系統(tǒng)芯片控管電池(如：鋰電池)的容量、工作溫度、充放電狀態(tài)、充放電累計(jì)次數(shù)等重要參數(shù)數(shù)據(jù)及相關(guān)檢測(cè)程序。而智能型的電池管理系統(tǒng)芯片還包含具有依據(jù)使用環(huán)境及工作條件而更新相關(guān)參數(shù)的能力。

一般而言，電池管理系統(tǒng)芯片包含一中央處理單元(CPU)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)的微處理器及電池保護(hù)集成電路模塊。其中，只讀存儲(chǔ)器(ROM)中除存入相關(guān)開(kāi)機(jī)程序外，也包含有關(guān)電池容量、工作溫度、充放電狀態(tài)、電池殘余電量、充電完成、充放電累計(jì)次數(shù)等檢測(cè)程序由中央處理單元執(zhí)行指令，而檢測(cè)結(jié)果則存入電池管理系統(tǒng)芯片中的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器中。但電池在使用一段時(shí)間后往往會(huì)受到其所含化學(xué)物質(zhì)老化因素的影響而使得所檢測(cè)到的電池殘余電量及充電飽和值等數(shù)據(jù)不再可靠。不能進(jìn)行數(shù)據(jù)寫(xiě)入或刪除以因應(yīng)包含一學(xué)習(xí)程序的智能型電池管理系統(tǒng)芯片系統(tǒng)的只讀存儲(chǔ)器(ROM)顯然就不足以擔(dān)以重任。具有保存數(shù)據(jù)內(nèi)容至少十年，且不需要消耗電能的快閃存儲(chǔ)器來(lái)儲(chǔ)存電池管理程序、學(xué)習(xí)程序及電池參數(shù)將是一個(gè)最佳的選擇。因此，一顆堪稱智能型電池管理系統(tǒng)芯片系統(tǒng)必會(huì)再外掛或內(nèi)含非揮發(fā)性的存儲(chǔ)器來(lái)記錄電池管理程序及學(xué)習(xí)程序，以達(dá)到具有相關(guān)參數(shù)、程序可以更新且不會(huì)隨著電源關(guān)閉時(shí)就消失的功能。

然而，也正由于半導(dǎo)體工藝快速精進(jìn)，60納米工藝或更小的組件尺寸已是流行的技術(shù)，快閃存儲(chǔ)器的工藝也不例外，單一快閃存儲(chǔ)單元雖較晶體管尺寸稍大，但工藝技術(shù)也由深次微米邁入納米工藝，以追求低工作電壓已是不變的趨勢(shì)。另一方面，電池卻朝著多顆串聯(lián)的方向前進(jìn)，以滿足使用者的可攜式電子裝置可以真正擺脫電池使用時(shí)間過(guò)短而仍需要交流電源支持的窘態(tài)。如此的結(jié)果將使得電池管理芯片的架構(gòu)變成相對(duì)高工作電壓范圍的架構(gòu)。典型的工作電壓范圍約在7.5V至40V。一般而言，電池管理芯片的架構(gòu)設(shè)計(jì)在30V至40V時(shí)可以滿足最多數(shù)情況的需求，單一化的電池管理芯片的設(shè)計(jì)可以不用為因應(yīng)某些情況再重新設(shè)計(jì)，而達(dá)到縮短設(shè)計(jì)工作時(shí)程。然而這個(gè)范圍的工作電壓顯然不是市面上快閃存儲(chǔ)器可以承受的工作電壓范圍。

有鑒于此，有必要尋求一新的電池管理系統(tǒng)芯片架構(gòu)來(lái)克服上述的問(wèn)題。本發(fā)明提供一種內(nèi)嵌SRAM及SRAM快取的電池管理系統(tǒng)芯片架構(gòu)，結(jié)合外部的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器而達(dá)到SRAM內(nèi)容不會(huì)因電源關(guān)閉，就流失數(shù)據(jù)的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為提供一種電池管理系統(tǒng)，一內(nèi)嵌SRAM(靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)的電池管理芯片。此外，該電池管理芯片該包含中央處理單元(CPU)、ROM(只讀存儲(chǔ)器)及ROM-RAM譯碼器，但不含快閃存儲(chǔ)器在其內(nèi)。一非揮發(fā)性存儲(chǔ)器儲(chǔ)存一電池管理的應(yīng)用程序外接于電池管理芯片，主機(jī)開(kāi)啟或重置時(shí)該非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的內(nèi)容會(huì)被加載該SRAM內(nèi)，當(dāng)主機(jī)關(guān)閉前上述的該SRAM的內(nèi)容會(huì)被回儲(chǔ)至非揮發(fā)性存儲(chǔ)器。上述的加載或回儲(chǔ)是以一通信協(xié)議來(lái)進(jìn)行。當(dāng)上述主機(jī)包含電池管理芯片及電池。

上述的SRAM包含快取RAM、一般RAM及數(shù)據(jù)RAM。其中快取RAM、一般RAM都是儲(chǔ)存電池管理的應(yīng)用程序的程序代碼。而數(shù)據(jù)RAM是儲(chǔ)存電池管理的應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)碼。

非揮發(fā)性存儲(chǔ)器則可以自快閃存儲(chǔ)器、軟盤(pán)、硬盤(pán)、及可擦寫(xiě)光盤(pán)其中的一種。

此外，電池管理系統(tǒng)還包含一電池保護(hù)IC(集成電路)制作于該電池管理芯片內(nèi)或外但以電性連接，以防止電池過(guò)度充電或放電。

本發(fā)明的有益效果為：

1.電池管理芯片內(nèi)含的是能耐高壓的SRAM取代快閃存儲(chǔ)器，快閃存儲(chǔ)器在芯片內(nèi)的好處仍被保存，但快閃存儲(chǔ)器不耐高壓的問(wèn)題卻已不再存在，工不必考慮作電壓范圍可以使電池管理芯片開(kāi)發(fā)時(shí)程可以縮短。

2.可以動(dòng)態(tài)更新電池管理控制法則在SRAM中，不需斷電，也不需對(duì)電池模塊重新加工。

3.快取RAM的存在可以使讀取數(shù)據(jù)的速率更快，且更加省電。

4.電池管理芯片內(nèi)嵌SRAM可以以標(biāo)準(zhǔn)邏輯工藝制造，不需要去考慮殊高壓工藝的限制，因此沒(méi)有依賴特殊工藝支撐。