專利名稱：用來交換電池信箱內(nèi)信息的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域。更詳細地說，本發(fā)明為用來交換電池信箱內(nèi)信息的系統(tǒng)。
電子設(shè)備可以由電池供電，了解到這一點，已經(jīng)有幾十年了。早期的電子設(shè)備例如晶體管收音機，就是第一批這種由電池供電的設(shè)備之一。后來，由電池供電的電子設(shè)備包括錄音機、CD重放機、便攜式計算機甚至可移動的醫(yī)療設(shè)備，例如非臥床患者使用的心臟監(jiān)護器和除纖顫動器。
雖然，早期電子設(shè)備缺少智能與早期電池也缺少智能很相稱，但是，當(dāng)前的狀態(tài)并不那么同樣地相稱了。前幾年，電子設(shè)備已迅速智能化、先進化和復(fù)雜化，而電池一直到最近還基本保持原樣—包裝成大塊的無智能(dumb)的化學(xué)制品，對連接到它們接點之間的任何設(shè)備提供電力，一直到電池中存儲的能量耗盡。當(dāng)無智能電池進入兩種形式—可自由清洗和可重新充電時，取得了進步，但是，可重新充電的電池并無任何智能。
用無智能的電池對無智能的電子設(shè)備例如晶體管收音機供電并不很擔(dān)心，但是，智能的電子設(shè)備例如計算機和醫(yī)療設(shè)備對于在已知時間范圍內(nèi)以可靠方法提供已知電力的電池有著高度的依賴性。當(dāng)把這樣的智能電子設(shè)備連接到耗盡前不通知、不報警的無智能電池上時，電子電路本身的操作可能被非所需地中斷了。這種中斷的范圍可以從使人惱火—當(dāng)便攜式計算機的用戶正在創(chuàng)作世界上最長的小說而電池非預(yù)期地耗盡了時；到使人死亡—當(dāng)在利用可移動的除纖顫動器試圖復(fù)活處于心室纖顫的患者期間內(nèi)，電池耗盡了時。
在前三兩年里，所謂“智能”電池特別在處理上述問題方面取得了成功。把這些電池，例如在Intel/Duracell公司的智能電池規(guī)格手冊中所描述的那些電池，定義為包括下列一種或一種以上特性的電池組化學(xué)成分的自識別、電量控制、燃料測量、或通信端口。這些特性允許智能電子設(shè)備詢問該電池，弄清是哪一種電池，它還剩有多少“燃料”或電量。
雖然智能電池提供有助于避免某些因電池意外故障所引起電子電路操作的中斷，但是，這種智能電池只解決了因電池意外故障所引起電子電路操作中斷的一部分。具體地說，正在按照設(shè)計和打算而工作的智能電池可以以非常可靠的方法告訴電子電路，它還剩有多少電力。但是，不能相信那些沒有以預(yù)期方式使用的智能電池(例如，被濫用的、正在漏電的、超出校準(zhǔn)范圍的、或存在著內(nèi)部差錯—例如短路或開路的電池)能夠給出有關(guān)自己的精確信息。在這些情況下，可能把實際上已耗盡或近于耗盡的電池，認為還剩有幾分鐘或幾小時的電量。雖然這種智能電池的這一缺點在電池意外故障只引起一點點麻煩的那種電子電路的情況下，是可以容忍的；但是，在電池意外故障可能形成用來復(fù)活心臟處于心室纖顫患者的除纖顫動器故障的情況下，就是不能容忍的了。
具有電池、電池支持單元和電子設(shè)備的系統(tǒng)通過電池中存儲器內(nèi)的信箱，在電池支持單元與電子設(shè)備之間提供信息交換。當(dāng)把電池置入電池支持單元中時，電池支持單元就測試該電池是否有差錯情況。如果電池支持單元發(fā)現(xiàn)該電池有差錯情況，電池支持單元就把差錯數(shù)據(jù)傳送到設(shè)置于電池存儲器中的信箱上。然后，當(dāng)把該電池從電池支持單元中去掉，并將該電池置入電子設(shè)備上時，電子設(shè)備可以讀信箱中的差錯數(shù)據(jù)，并開始進行適當(dāng)操作。例如，電子設(shè)備讀信箱，發(fā)現(xiàn)了被電池支持單元置入信箱中的差錯數(shù)據(jù)。電子設(shè)備響應(yīng)于所發(fā)現(xiàn)的差錯數(shù)據(jù)而允許指示器，例如允許通知用戶需要對電池執(zhí)行維護的指示器工作。用戶可以繼續(xù)使用該電池，但已知其工作可能不太可靠，或者可以將其從電子設(shè)備上去掉，將其插入到電池支持單元中，以便維護。當(dāng)選定為維護電池時，電池支持單元通過執(zhí)行預(yù)定次數(shù)的充電/放電周期來修復(fù)該電池，還對該電池執(zhí)行附加的測試。


圖1示出本發(fā)明優(yōu)選實施例系統(tǒng)中電池支持單元、電池和電子設(shè)備的方框圖；圖2示出本發(fā)明優(yōu)選實施例中電池存儲器的組成；圖3更詳細地示出本發(fā)明優(yōu)選實施例中電池存儲器所包括的信箱；圖4示出本發(fā)明優(yōu)選實施例中電池支持單元所包括的用戶接口；圖5示出本發(fā)明優(yōu)選實施例中電子設(shè)備所包括的用戶接口；圖6～7示出本發(fā)明優(yōu)選實施例中電池支持單元充電操作的流程圖；圖8～10示出本發(fā)明優(yōu)選實施例中電池支持單元維護操作的流程圖11示出本發(fā)明優(yōu)選實施例中電子設(shè)備操作的流程圖；圖12示出本發(fā)明優(yōu)選實施例中電池操作的流程圖。
圖1示出本發(fā)明優(yōu)選實施例系統(tǒng)10的電池支持單元、電池和電子設(shè)備的方框圖。電池支持單元20包括連接到支持單元電路28上的支持單元處理器21和支持單元用戶接口60。以后，將連同對圖4的討論，更詳細地討論支持單元用戶接口60。把處理器21適當(dāng)編程，以便執(zhí)行本發(fā)明圖6～7和8～10的流程圖。處理器21包括充電器邏輯單元22、測試邏輯單元23和維護邏輯單元24。雖然在處理器21或者在一個或一個以上其它硬件集成電路或其它設(shè)備中也可以制作一個或一個以上邏輯單元22～24的功能的特定硬件，并仍落入本發(fā)明精神和范圍內(nèi)，但是，在本優(yōu)選實施例中，這些邏輯單元的功能由執(zhí)行本發(fā)明圖6～7和8～10流程圖的軟件來執(zhí)行。雖然利用其它電池支持單元也能對除纖顫器的電池執(zhí)行充電、測試、維護或不同的功能，并仍落入本發(fā)明精神和范圍內(nèi)，但是，在本優(yōu)選實施例中，這些功能由電池支持單元20來執(zhí)行。
電池30包括連接到蓄電池38和電池存儲器40上的電池處理器/電路31。電池存儲器40中包括的是信箱50。以后，將連同對圖2和3的討論，討論電池存儲器40和信箱50。把處理器/電路31適當(dāng)編程，以便執(zhí)行本發(fā)明圖12的流程圖。處理器/電路31包括通信邏輯單元32。雖然在處理器/電路31或者在一個或一個以上其它硬件集成電路或其它設(shè)備中也可以制作執(zhí)行邏輯單元32的功能的特定硬件，并仍落入本發(fā)明精神和范圍內(nèi)，但是，在本實施例中，這一邏輯單元的功能由執(zhí)行本發(fā)明圖12流程圖的軟件來執(zhí)行。熱敏電阻35和電池的ID電阻36也包括在電池30中。利用熱敏電阻35，以以后將討論的方法來測量電池30的溫度。利用電池的ID電阻36，基于實測該電阻兩端的電壓，唯一地識別電池30的類型。在本實施例中，電池30通過下列6條數(shù)據(jù)線與電池支持單元20和/或電子設(shè)備80通信，1.地2.V+3.V+4.通信線5.ID電阻6.熱敏電阻雖然電池30可以是由不同生產(chǎn)廠家或者按照不同標(biāo)準(zhǔn)制作的不同類型的電池，并仍落入本發(fā)明精神和范圍內(nèi)，但是，在本優(yōu)選實施例中，蓄電池38是Sanyo公司NiCAD可重新充電的電池，并且，部件31、32和40包括在Benchmarq公司的bq 2010芯片上。已經(jīng)設(shè)想了另一個實施例，其中，電池30只包括蓄電池38和電池存儲器40，可從存儲器40讀出數(shù)據(jù)和把數(shù)據(jù)寫入存儲器40。在這一實施例中，電池存儲器40可以是Econoram以串行端口規(guī)約通信的RAM，或者是根據(jù)本發(fā)明格式化的EEPROM。
電子設(shè)備80包括連接到設(shè)備電路88和設(shè)備用戶接口90上的設(shè)備處理器81。以后，將連同對圖5的討論，更詳細地討論設(shè)備的用戶接口90。把處理器81適當(dāng)編程，以便執(zhí)行本發(fā)明圖11的流程圖。處理器81包括設(shè)備邏輯單元82和電池監(jiān)視器邏輯83。雖然在處理器81或者在一個或一個以上其它硬件集成電路或其它設(shè)備中也可以制作執(zhí)行邏輯單元83的功能的特定硬件，并仍落入本發(fā)明精神和范圍內(nèi)，但是，在本優(yōu)選實施例中，這一邏輯單元的功能由執(zhí)行本發(fā)明圖11流程圖的軟件來執(zhí)行。雖然也可以把其它設(shè)備例如除纖顫動器或便攜式計算機用為電子設(shè)備80，并仍落入本發(fā)明精神和范圍內(nèi)，但是，在本優(yōu)選實施例中，電子設(shè)備80為除纖顫動器/心臟監(jiān)護器。
正如以后將更詳細描述的那樣，圖1所示的雙向箭頭表征本發(fā)明該優(yōu)選實施例的操作。當(dāng)把電池30置入或者就將其連接到電池支持單元20上時，電池支持單元20就測試電池30是否有差錯情況。如果電池支持單元20發(fā)現(xiàn)電池30有差錯情況，電池支持單元20就把差錯數(shù)據(jù)51傳送到設(shè)置于電池存儲器40中的信箱50上。然后，當(dāng)把電池30去掉或者就將其與電池支持單元20切斷，并將電池30置入或者就將其連接到電子設(shè)備80上時，電子設(shè)備80可以讀信箱50中的差錯數(shù)據(jù)51，并開始進行適當(dāng)操作。例如，電子設(shè)備80讀信箱50，發(fā)現(xiàn)了被電池支持單元置入信箱中的差錯數(shù)據(jù)51。電子設(shè)備80響應(yīng)于所發(fā)現(xiàn)的差錯數(shù)據(jù)51而允許指示器，例如允許設(shè)備用戶接口90中的指示器91工作，通知用戶需要對電池30執(zhí)行維護。用戶可以繼續(xù)使用電池30，但已知其工作可能不太可靠，或者可以將其從電子設(shè)備80上去掉，將其插入到電池支持單元20上，以便維護。當(dāng)選定為維護電池時，電池支持單元20通過對電池30充電和放電預(yù)定的次數(shù)來修復(fù)該電池，還對電池30執(zhí)行附加的測試。
圖2更詳細地示出電池存儲器40。存儲器40包括一些寄存器41-1～41-12。這些寄存器包括有關(guān)電池30的狀態(tài)信息，例如溫度、可用的電量和充電次數(shù)。在本優(yōu)選實施例中，存儲器40根據(jù)本發(fā)明期間一般公眾均可得到的Benchmarq 2010數(shù)據(jù)表組織而成。
存儲器40還包括寄存器50。寄存器50在圖2中標(biāo)為“BATID”或“電池識別寄存器”。在2010數(shù)據(jù)表中，對這個字段描述如下為了決定電池組的類型，系統(tǒng)可讀/寫B(tài)ATID寄存器(地址＝04h)。只要VCC大干2伏，BATID的內(nèi)容即可保持。
BATID的內(nèi)容對bq 2010無影響。這一寄存器無缺省設(shè)定。
在本發(fā)明的這一優(yōu)選實施例中，如上所述，利用電池的ID電阻36執(zhí)行BATID寄存器的功能。因此，BATID寄存器并未按上述使用，而是用作交換信息(例如，差錯信息)的信箱50。信箱50的組織示于圖3。比特0包括設(shè)備識別出有故障的位置。如果電子設(shè)備80以以后將更詳細描述的方法檢出電池30有差錯，則在信箱50比特0的位置上置“1”。比特1包括支持單元識別出有故障的位置。如果電池支持單元20以以后將更詳細描述的方法檢出電池30有差錯，則在信箱50比特1的位置上置“1”。比特2包括電池容量不精確的差錯的位置。如果電池支持單元20以以后將更詳細描述的方法檢出電池30的電池容量不精確，則在信箱50比特2的位置上置“1”。比特3包括正在進行的測試的標(biāo)志的位置。這一標(biāo)志與本發(fā)明無關(guān)，將不進一步討論。
比特4包括最終一次容量測試有故障的位置。如果電池支持單元20以以后將更詳細描述的方法檢出電池30在其容量測試中有故障，則在信箱50比特4的位置上置“1”。比特5包括在任一次容量測試中有故障的位置。如果電池支持單元20以以后將要更詳細描述的方法檢出電池30在任一次容量測試中有故障，則在信箱50比特5的位置上置“1”。
信箱50的比特6和比特7用來以熟悉本技術(shù)的人所周知的方法、通過提供其它比特的2的補碼的校驗和確認其它比特正確。
圖4示出本發(fā)明這一優(yōu)選實施例電池支持單元20的用戶接口60。用戶接口60包括維護部分61和充電部分65。維護部分61包括指示器62。在本優(yōu)選實施例中，當(dāng)電池支持單元20以以后將更詳細描述的方式?jīng)Q定電池需要維護時，指示器62亮或被允許工作。當(dāng)用戶按了指示器62時，電池維護即執(zhí)行。
圖5示出本發(fā)明這一優(yōu)選實施例電子設(shè)備80的用戶接口91。在本實施例中，用戶接口90為包括指示器91和設(shè)備專用顯示信息95的顯示屏幕。當(dāng)指示器91出現(xiàn)在用戶接口90的顯示屏幕上時，它指令用戶對電池30執(zhí)行維護。其它類型的指示器，例如插畫、開關(guān)、燈光等均可用為指示器91，并仍落入本發(fā)明精神和范圍內(nèi)。
圖6～7示出電池支持單元20充電操作的流程圖。方框100檢查電池是否插入到充電器內(nèi)。當(dāng)檢出電池插入了時，方框105通過把一條指令(傳送信箱50所包括寄存器地址的內(nèi)容)發(fā)送給電池30，而讀出信箱50的內(nèi)容。
方框110檢查信箱50包括的數(shù)據(jù)是否指出已出現(xiàn)差錯。為了這一討論之用，把“差錯”定義為，出現(xiàn)了指出已經(jīng)檢出電池有了可能影響其未來性能的故障的事件。一個正常起作用的，正要放電、但需要重新充電的可重新充電的電池，對本發(fā)明來說，不能單獨地認為是有“差錯”的。當(dāng)檢出一個差錯時，一般應(yīng)對電池30進行維護。利用一個或一個以上的電池支持單元和/或一個或一個以上的電子設(shè)備可以檢出并在信箱50中指出差錯。在某些電池支持單元與電子設(shè)備并不一一對應(yīng)的操作環(huán)境中，這是合乎理想的。消防就可以是這樣的一個環(huán)境，它可以有例如4個電池支持單元、10個電子設(shè)備和30個電池—彼此都是可以互換的。在這種環(huán)境中，對于任一特定電池支持單元來說，知道另一個電池支持單元是否檢出了某一特定電池有差錯是合乎理想的。同樣，對于任一特定電子設(shè)備來說，知道另一個電子設(shè)備是否檢出了某一特定電池有差錯是合乎理想的。
方框110檢查信箱50的比特0、1、2或4是否為“1”。應(yīng)該注意，比特位置5中的“1”，“任一次容量測試有故障”，實際上是一種信息性的，不能單獨地就認為是一種差錯。如果方框110確定任一上述比特為“1”，則方框115允許支持單元用戶接口60中的指示器62工作。在本優(yōu)選實施例中，這一動作照亮了一個開關(guān)，當(dāng)用戶按這個開關(guān)時，即開始電池的維護。在本優(yōu)選實施例中，維護除了由用戶開始以外，并不自動開始。這樣做是因為電池維護(更詳細的描述見圖8～10)是一個長過程，經(jīng)常包括幾個小時，而且，當(dāng)指示器62先照亮?xí)r，可能并不是執(zhí)行電池維護的方便時刻。然而，指示器62照亮了，就是通知用戶電池的工作可能不可靠了，應(yīng)該盡早執(zhí)行維護。相反地，當(dāng)未照亮指示器62時，這告訴用戶并不需要維護電池，借此，阻攔用戶執(zhí)行那種不需要而且消耗時間的過程，如果電池維護得比所需的頻繁，實際上會縮短電池的壽命。
已經(jīng)設(shè)想了另一實施例，它根據(jù)方框110中檢出差錯而自動地執(zhí)行維護。在這一實施例中，自動選擇維護的方框115′代替了方框115。在這一實施例中執(zhí)行了方框115′以后，圖6的流程圖就結(jié)束了。
方框120開始充電操作。在本優(yōu)選實施例中，當(dāng)把電池30插入或者就連接到電池支持單元20上時，電池30的充電就自動地開始了。方框120所示的充電操作開始后，在一段短期間內(nèi)，為緩慢的點滴式充電，緊接著為額定的“快速”充電，一直到把電池充滿。在充電操作期間內(nèi)，期待著在此期間可能出現(xiàn)的各種條件而執(zhí)行方框150～199。方框150檢查在充電完成以前，是否把電池去掉了。如果是去掉了，控制流程則返回到方框100，檢查電池是否重新插入了。如果電池沒有去掉，方框160(圖7)則檢查支持單元是否檢出在充電操作期間內(nèi)出現(xiàn)差錯了。方框160可以檢出差錯的例子如下電池太熱、電池太冷、電池電壓太低、電池電壓太高、電池充電暫停(充電時間太長)。電池支持單元20通過測量熱敏電阻35兩端的電壓、并以已知方法將該電壓變換成溫度，決定是否出現(xiàn)了溫度差錯。電池支持單元20通過利用一部分支持單元電路28測量電池30兩端的電壓，決定是否出現(xiàn)了電壓差錯。電池支持單元20通過利用處理器21或支持單元電路28中的定時器留意已消逝的充電時間，決定是否出現(xiàn)了暫停差錯。
如果方框160檢出了差錯，方框162就把支持單元識別的差錯寫入信箱50內(nèi)。這是通過在從信箱50讀出的字的比特1中置“1”，從而調(diào)整校驗和的比特6和7，并且，把字作為把數(shù)據(jù)寫入信箱50的請求發(fā)送回到電池30上而完成的。方框164接通維護請求指示器62。方框166允許故障指示器64(圖4)工作，程序在方框199內(nèi)結(jié)束。
如果方框160沒有檢出差錯，方框170就檢查是否已請求維護。在本優(yōu)選實施例中，如上面所討論的那樣，通過用戶按指示器62來請求維護。如果方框170得到肯定的回答，電池充電操作則在方框175內(nèi)停止，程序在方框199內(nèi)結(jié)束。如果方框170得到否定的回答，方框180就檢查電池是否已充滿。這是通過檢查電壓對時間的波形，并且，以已知方法留意-ΔV(在曲線上，電壓下降的點)、檢出電壓曲線的波形而決定的。
如果方框180確定電池并未充滿，控制流程則返回到方框120，繼續(xù)充電操作。如果方框180確定電池已充滿，方框185則停止充電操作，控制流程返回到方框150，對電池繼續(xù)檢查差錯，一直到把電池從電池支持單元20上去掉。
圖8～10示出本發(fā)明這一優(yōu)選實施例電池支持單元20維護操作的流程。方框200檢查電池是否插入到充電器內(nèi)。當(dāng)檢出插入了電池時，方框202檢查是否已選定對該電池進行維護。雖然也可以以不同方法來執(zhí)行對維護的選定操作(例如，正如上面已討論的那樣，當(dāng)在圖7方框160中檢測出差錯時自動地選定維護)，并仍落入本發(fā)明精神和范圍內(nèi)，但是，在本優(yōu)選實施例中，通過用戶按指示器按鈕62來選定維護。
當(dāng)方框202得到肯定的回答時，方框205通過向電池30提出從信箱讀出數(shù)據(jù)的請求，而讀出信箱50的內(nèi)容。方框210把維護請求指示器62復(fù)位。
方框220開始維護操作。為了這一討論之用，當(dāng)把“維護”這個術(shù)語用在這里時，應(yīng)該意味著，除了單一的充電操作之外，對電池執(zhí)行打算延長其使用壽命的任一種操作。例如，如果通過使NiCad電池充電和放電預(yù)定次數(shù)的循環(huán)來“修復(fù)”該電池，其使用壽命即可延長。在本優(yōu)選實施例中，電池30的維護包括下列步驟1.充電(點滴式/充滿—典型為3個小時)2.冷卻(60分鐘)3.放電(通過以預(yù)定的耗用電流放完，來清洗電池)4.冷卻(60分鐘)5.充電(點滴式/充滿—典型為3個小時)6.冷卻(5分鐘)7.增壓(點滴式-10個小時)8.冷卻(60分鐘)9.最終放電(通過以預(yù)定的耗用電流放完，來清洗電池)10.冷卻(60分鐘)11.最終充電(點滴式/充滿—典型為3個小時)熟悉本技術(shù)的人將意識到，可以對電池執(zhí)行其它類型的維護，并仍落入本發(fā)明精神和范圍內(nèi)。例如，已經(jīng)設(shè)想了另一個實施例，在維護操作期間內(nèi)只執(zhí)行上述9和10兩個步驟。
在維護操作期間內(nèi)，期待著在此期間可能出現(xiàn)的各種條件而執(zhí)行方框250～299。方框250檢查在維護完成以前，是否把電池去掉了。如果是去掉了，控制流程則返回到方框200，檢查電池是否重新插入了。如果電池沒有重新插入，方框260則檢查支持單元是否檢出在維護操作期間內(nèi)出現(xiàn)差錯了。方框260可以檢出差錯的例子如下電池太熱、電池太冷、電池電壓太低、電池電壓太高、電池充電暫停(充電時間太長)。如前所述，電池支持單元20通過讀出熱敏電阻35上的電壓電平，決定是否出現(xiàn)了溫度差錯。電池支持單元20通過利用一部分支持單元電路28測量電池30兩端的電壓，決定是否出現(xiàn)了電壓差錯。電池支持單元20通過利用處理器21或支持單元電路28中的定時器留意已消逝的充電時間，決定是否出現(xiàn)了暫停差錯。
如果方框260檢出了差錯，方框262就把支持單元識別的差錯寫入信箱50內(nèi)。這是通過在從信箱50讀出的字的比特1中置“1”，從而調(diào)整校驗和的比特6和7，并且，把字作為把數(shù)據(jù)寫入信箱50的請求發(fā)送回到電池30上而完成的。方框264接通維護請求指示器62。方框266允許故障指示器64(圖4)工作，程序在方框299內(nèi)結(jié)束。
如果方框260沒有檢出差錯，方框270就檢查維持操作是否已開始了最終放電周期。如果沒有開始，控制流程則返回到方框220，繼續(xù)執(zhí)行電池的維護操作。如果已經(jīng)開始了，當(dāng)執(zhí)行最終放電周期時，方框275就測量電池的容量。這是通過留意在最終放電周期內(nèi)從電池釋放的電量，并將其與該電池的理論容量相比較而實現(xiàn)的。方框278執(zhí)行電池30的最終充電。如果在最終一次放電周期內(nèi)從電池釋放的電量不在該電池理論容量預(yù)定的范圍內(nèi)，方框280則得到否定的回答。方框282把最終一次容量測試有故障寫入信箱50內(nèi)。這是通過在信箱50的字的比特4中置“1”而實現(xiàn)的。方框284把任一次容量測試有故障寫入信箱50內(nèi)。這是通過在信箱50的比特5中置“1”，調(diào)整檢查和的比特6和7、以便考慮信箱中各比特的變化，并且，把字作為把數(shù)據(jù)寫入信箱50的請求發(fā)送回到電池30上而完成的。方框286允許故障指示器64(圖4)工作，控制流程轉(zhuǎn)移到方框290(圖10)。如果方框280得到肯定的回答，控制流程也轉(zhuǎn)移到方框290上。
下面，參看圖10，方框290從電池存儲器40讀出電池容量。具體地說，方框290把一項請求[讀出存儲器40(圖2)中NACH和NACL字段，即41-4和41-5的內(nèi)容]發(fā)送給電池30。然后，方框292檢查支持單元確定的電池容量(在方框275中確定的)是否在電池確定的電池容量(NACH和NACL寄存器)的范圍內(nèi)。如果不在該范圍內(nèi)，電池確定的電池容量就是不精確的，方框293通過在比特位置2中置“1”、并且，從而調(diào)整檢查和的各比特，把電池容量不精確的差錯寫入信箱50內(nèi)。方框295允許故障指示器64工作。如果方框292得到肯定的回答，方框296則允許通過指示器63(圖4)工作。方框297把經(jīng)過修改的信箱數(shù)據(jù)(把舊差錯變成零，把新差錯寫成“1”，修改校驗和的各比特)寫入信箱50?？刂屏鞒套罱K將發(fā)現(xiàn)自己的路徑，通往方框299，使程序結(jié)束。
圖11示出本發(fā)明這一優(yōu)選實施例電子設(shè)備操作的流程圖。方框300檢查電池是否插入到電子設(shè)備內(nèi)。當(dāng)檢出電池插入了時，方框305通過向電池30提出從信箱讀出數(shù)據(jù)的請求，而讀出信箱50的內(nèi)容。
方框310檢查信箱50包括的數(shù)據(jù)是否指出已出現(xiàn)差錯。利用一個或一個以上的電池支持單元和/或一個或一個以上的電子設(shè)備可以檢出并在信箱50中指出差錯。方框310檢查比特0、1、2或4是否為“1”。應(yīng)該注意，比特位置5中的“1”，“任一次容量測試有故障”，實際上是一種信息性的，不能單獨地就認為是一種差錯。
如果方框310確定任一上述比特為“1”，則方框315允許支持單元用戶接口90中的指示器91工作。雖然也可以使用其它形式的指示，但是，在本優(yōu)選實施例中，這一動作是作為一條信息“檢查電池”顯示在電子設(shè)備80的顯示屏幕上。在本優(yōu)選實施例中，維護并不由電子設(shè)備80執(zhí)行，而是由電池支持單元20代其執(zhí)行。
方框320開始設(shè)備操作。這一操作高度地取決于電子設(shè)備80的功能。例如，如果電子設(shè)備80為便攜式計算機，方框320將開始正常的計算機操作。在本優(yōu)選實施例中，電子設(shè)備80為除纖顫動器/心臟監(jiān)護器，所以，方框320將開始除纖顫動器/心臟監(jiān)護器的正常操作。
在設(shè)備操作期間內(nèi)，期待著在此期間可能出現(xiàn)的各種條件而執(zhí)行方框350～399。方框350檢查在設(shè)備操作期間內(nèi)，是否把電池去掉了。如果是去掉了，控制流程則返回到方框300，檢查電池是否重新插入了。如果電池沒有去掉，方框360則檢查電池電壓是否超出范圍。具體地說，方框360確定因電池中電荷的消耗使實際電壓的下降是否在對電池預(yù)期的范圍內(nèi)。所述的另一種方法是，方框360周期地請求從存儲器40讀出電池30的數(shù)據(jù)(例如，NACH/NACL寄存器，即41-4和41-5的)，以便弄清楚關(guān)于電池還剩有多少電量的信息是否基于實際，并且，弄清楚電壓是否并未下降得太快(即，電壓降低)、是否不能向用戶提供電池電壓低的充分報警。
如果方框360檢出了差錯，方框362就把設(shè)備識別的差錯寫入信箱50內(nèi)。這是通過在從信箱50讀出的字的比特0中置“1”，從而調(diào)整校驗和的比特6和7，并且，把字作為把數(shù)據(jù)寫入信箱50的請求發(fā)送回到電池30上而完成的。方框364接通檢查電池的指示器91，控制流程返回到方框320，繼續(xù)設(shè)備操作，至少一直到電池耗盡。如果方框360確定電池電壓并未超出范圍，控制流程也返回到方框320。
圖12示出本發(fā)明優(yōu)選實施例電池的操作流程圖。實現(xiàn)圖12所示方框圖并不要求電池30具有復(fù)雜的通信機構(gòu)—只需要具有從存儲器40中讀出數(shù)據(jù)和把數(shù)據(jù)寫入存儲器40的能力。正如前面所討論的那樣，各種不同實施例(例如，Econoram，EEPROM)的電池在存儲器40中包括足夠的通信機構(gòu)，以便執(zhí)行圖12所示的流程圖。方框400檢查是否有任何把數(shù)據(jù)寫入信箱50的請求已從電池支持單元或電子設(shè)備到達。在本優(yōu)選實施例中，這種請求分成兩個部分提出指令+寄存器地址；和數(shù)據(jù)。如果有這樣的請求到達，方框405就把數(shù)據(jù)存儲到信箱50中。方框410檢查是否有任何從信箱50讀出數(shù)據(jù)的請求已從電池支持單元或電子設(shè)備到達。如果有這樣的請求到達，方框415就把信箱50的特定寄存器中所包括的數(shù)據(jù)傳送給請求者。方框420檢查是否有任何把狀態(tài)數(shù)據(jù)寫入存儲器40的請求已從電池支持單元或電子設(shè)備到達。雖然前面未予討論，但是，存儲器40中的某些寄存器是可寫字段，例如LMD的41-6字段。如果有這樣的請求到達，方框425就把數(shù)據(jù)存儲到信箱50適當(dāng)?shù)募拇嫫髦小７娇?30檢查是否有任何從存儲器40讀出狀態(tài)數(shù)據(jù)的請求已從電池支持單元或電子設(shè)備到達。如果有這樣的請求到達，方框435就把存儲器40的特定寄存器中所包括的數(shù)據(jù)傳送給請求者。
權(quán)利要求
1.一種用來在包括電池(30)、用來測試所述電池的電池支持單元(20)和由所述電池供電的電子設(shè)備(80)的電池系統(tǒng)的各部件之間交換信息的方法，所述電池具有蓄電池(38)和電池存儲器(40)，所述方法包括下列步驟把所述電池置入所述電池支持單元內(nèi)；所述電池支持單元測試所述電池是否有第一差錯情況；所述電池支持單元檢出所述電池中的第一差錯情況；所述電池支持單元響應(yīng)于所述檢出所述第一差錯情況的步驟，把第一差錯數(shù)據(jù)(51)傳送到設(shè)置于所述電池存儲器中的信箱(50)上；把所述電池從所述電池支持單元上去掉；把所述電池置入所述電子設(shè)備中；所述電子設(shè)備讀出設(shè)置于所述電池存儲器中所述信箱內(nèi)的所述第一差錯數(shù)據(jù)；以及所述電子設(shè)備響應(yīng)于所述讀所述第一差錯數(shù)據(jù)的步驟，允許第一指示器(62)工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征是，還包括下列步驟所述電子設(shè)備測試所述電池是否有第二差錯情況；所述電子設(shè)備檢出所述電池中的第二差錯情況；所述電子設(shè)備響應(yīng)于所述檢出第二差錯情況的步驟，把第二差錯數(shù)據(jù)傳送到設(shè)置于所述電池存儲器中的所述信箱上；把所述電池從所述電子設(shè)備上去掉；把所述電池置入所述電池支持單元中；所述電池支持單元讀出設(shè)置于所述電池存儲器中所述信箱內(nèi)的所述第二差錯數(shù)據(jù)；所述電池支持單元響應(yīng)于所述讀所述第二差錯數(shù)據(jù)的步驟，允許第二指示器工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的方法，其特征是，所述第二指示器指令用戶對所述電池執(zhí)行維護。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征是，還包括下列步驟讀出由所述電池置入所述電池存儲器中的電池確定的電池容量數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的方法，其特征是，還包括下列步驟把所述電池確定的電池容量數(shù)據(jù)與支持單元確定的電池容量數(shù)據(jù)加以比較。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的方法，其特征是，還包括下列步驟對所述電池充電。
7.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的方法，其特征是，還包括下列步驟檢出已經(jīng)選定對所述電池執(zhí)行維護；對所述電池充電和放電預(yù)定的次數(shù)。
8.一種電池系統(tǒng)，其特征是，包括電池(30)；該電池(30)還包括蓄電池(38)；電池存儲器(40)；通信邏輯(32)；用來測試所述電池的電池支持單元(20)；該電池支持單元(20)進而包括支持單元處理器(21)；該支持單元處理器(21)進而包括電池測試邏輯(23)；由所述電池供電的電子設(shè)備(80)；該電子設(shè)備(80)進而包括設(shè)備處理器，該設(shè)備處理器進而包括電池監(jiān)視器邏輯(83)；連接到所述設(shè)備處理器上的設(shè)備電路(88)；其中，所述電池測試邏輯測試所述電池是否有第一差錯情況；檢出所述電池中的第一差錯情況；響應(yīng)于檢出所述第一差錯情況，把第一差錯數(shù)據(jù)(51)傳送到設(shè)置于所述電池存儲器中的信箱(50)上；其中，所述電池監(jiān)視器邏輯讀出設(shè)置于所述電池存儲器中所述信箱內(nèi)的所述第一差錯數(shù)據(jù)；以及響應(yīng)于所述讀所述第一差錯數(shù)據(jù)，允許第一指示器工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8中所述的系統(tǒng)，其特征是，所述電池監(jiān)視器邏輯監(jiān)視所述電池是否有第二差錯情況；檢出所述電池中的第二差錯情況；響應(yīng)于檢出第二差錯情況，把第二差錯數(shù)據(jù)傳送到設(shè)置于所述電池存儲器中的所述信箱上；其中，所述電池測試邏輯讀出設(shè)置于所述電池存儲器中所述信箱內(nèi)的所述第二差錯數(shù)據(jù)；以及響應(yīng)于讀所述第二差錯數(shù)據(jù)，允許第一指示器工作。
10.根據(jù)權(quán)利要求8中所述的系統(tǒng)，其特征是，所述電池支持單元還包括連接到所述設(shè)備處理器上的充電器電路。
11.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的系統(tǒng)，其特征是，其中，所述第二指示器指令用戶對所述電池執(zhí)行維護。
12.根據(jù)權(quán)利要求10中所述的系統(tǒng)，其特征是，所述第一差錯情況是電池太熱。
13.根據(jù)權(quán)利要求10中所述的系統(tǒng)，其特征是，所述第一差錯情況是電池太冷。
14.根據(jù)權(quán)利要求10中所述的系統(tǒng)，其特征是，所述第一差錯情況是電池電壓太高。
15.根據(jù)權(quán)利要求10中所述的系統(tǒng)，其特征是，所述第一差錯情況是電池電壓太低。
16.根據(jù)權(quán)利要求10中所述的系統(tǒng)，其特征是，所述第一差錯情況是電池支持單元暫停。
17.根據(jù)權(quán)利要求10中所述的系統(tǒng)，其特征是，所述第一差錯情況是電池容量超出范圍。
18.根據(jù)權(quán)利要求10中所述的系統(tǒng)，其特征是，所述電池測試邏輯讀出由所述電池置入所述電池存儲器中的電池確定的電池容量數(shù)據(jù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18中所述的系統(tǒng)，其特征是，其中，所述電池測試邏輯把所述電池確定的電池容量數(shù)據(jù)與支持單元確定的電池容量數(shù)據(jù)加以比較。
20.根據(jù)權(quán)利要求19中所述的系統(tǒng)，其特征是，所述第一差錯情況是電池容量不精確。
21.根據(jù)權(quán)利要求20中所述的系統(tǒng)，其特征是，所述第二差錯情況是電池電壓超出范圍。
22.根據(jù)權(quán)利要求21中所述的系統(tǒng)，其特征是，所述處理器進而包括電池維護邏輯，其中，所述電池維護邏輯檢出已經(jīng)選定對所述電池執(zhí)行維護；對所述電池充電和放電預(yù)定的次數(shù)。
全文摘要
具有電池(30)、電池支持單元(20)、和電子設(shè)備(80)的系統(tǒng)通過電池中的信箱(50)，在電池支持單元與電子設(shè)備之間提供信息交換。如果電池支持單元發(fā)現(xiàn)電池有差錯，就把差錯數(shù)據(jù)傳送到信箱上。電子設(shè)備讀信箱中的差錯數(shù)據(jù)，即可發(fā)現(xiàn)差錯。這時，用戶可以繼續(xù)使用該電池；或者進行維護，即通過對其執(zhí)行預(yù)定次數(shù)的充電/放電周期來修復(fù)該電池。
文檔編號H01M10/42GK1137181SQ9610449
公開日1996年12月4日 申請日期1996年5月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月16日
發(fā)明者G·D·布林克, C·E·本維加, D·E·奧斯, J·N·安德魯斯 申請人:惠普公司