本公開的各方面通常涉及電池系統(tǒng)，諸如用于便攜式設(shè)備的電池。

背景技術(shù)：

電池系統(tǒng)已經(jīng)被設(shè)計(jì)為允許電子設(shè)備獨(dú)立于來自主電源的電力操作。通常，這些電池系統(tǒng)采取電池組的形式，該電池組包括用于電池的控制電路以及包括使電池電耦接回電子設(shè)備的一組引線。可以在Masanori Kobayashi的在2007年2月7日提交并且在2008年8月21日公布的標(biāo)題為“Semiconductor Integrated Circuit”的日本專利申請公開No.P2008-192959A、Masatoshi Sugimoto的在2007年11月22日提交并且在2009年6月11日公布的標(biāo)題為“Over-Current Protecting Circuit and Battery Pack”的日本專利申請公開No.P2009-131020A以及Yamaguchi等人的在2008年5月19日提交并且在2009年12月3日公布的標(biāo)題為“Voltage Setting Circuit,Method for Setting Voltage,Secondary Battery Protecting Circuit,and Semiconductor Integrated Circuit Device”的日本專利申請公開No.P2009-283507A中找到常規(guī)系統(tǒng)和設(shè)備的示例，這些專利申請中的每一個(gè)的公開在此通過引用全部并入本文。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例解決的一個(gè)技術(shù)問題是防止電池組過熱。

嵌入式電池系統(tǒng)的實(shí)施例可以包括：嵌入式電池、與嵌入式電池耦接的電池控制電路、與電池控制電路耦接的放電場效應(yīng)晶體管(FET)和與電池控制電路耦接的充電FET。該系統(tǒng)還可以包括與電池耦接的正電池端子和與嵌入式電池耦接的負(fù)電池端子以及與復(fù)位電路耦接的復(fù)位端子，該復(fù)位電路與電池控制電路耦接。復(fù)位電路和電池控制電路可以被包括在與放電FET、充電FET和嵌入式電池耦接的單個(gè)半導(dǎo)體芯片中。

嵌入式電池系統(tǒng)的實(shí)施例可以包括下列中的一個(gè)、全部或者一些：

除了放電FET和充電FET以外可以不包括其它FET。

復(fù)位電路可以被配置為響應(yīng)于從復(fù)位端子接收復(fù)位信號，關(guān)斷至少放電FET。

可以包括配置為由用戶按壓的硬件開關(guān)以及該硬件開關(guān)與復(fù)位端子耦接并且被配置為在由用戶按壓預(yù)定時(shí)間段時(shí)向復(fù)位電路發(fā)送復(fù)位信號。

復(fù)位電路可以被配置為通過復(fù)位端子從耦接至電池的負(fù)載或者充電器接收復(fù)位信號。

復(fù)位電路可以被配置為當(dāng)外部電力信號施加至復(fù)位端子時(shí)通過復(fù)位端子接收復(fù)位信號。

可以從與正電池端子和負(fù)電池端子耦接的電力模塊集成電路(IC)發(fā)送外部電力信號。復(fù)位電路可以被配置為通過關(guān)斷至少放電FET以測試嵌入式電池的操作。

該系統(tǒng)還可以包括測試開關(guān)和復(fù)位開關(guān)，其中當(dāng)關(guān)合測試開關(guān)時(shí)，復(fù)位端子被配置為允許測試系統(tǒng)測試嵌入式電池系統(tǒng)，以及當(dāng)關(guān)合復(fù)位開關(guān)時(shí)，復(fù)位端子被配置為接收復(fù)位信號以及將復(fù)位信號轉(zhuǎn)發(fā)至復(fù)位電路。

測試開關(guān)可以被配置為響應(yīng)于在正電池端子處接收測試電流感測信號、測試電壓信號或者測試電流感測信號和測試電壓信號兩者而關(guān)合，其中測試電流感測信號或者測試電壓信號可以被配置為高于嵌入式電池的過度充電電壓電平。

該系統(tǒng)還可以包括熔絲陣列、配置為響應(yīng)于從復(fù)位端子接收復(fù)位信號而關(guān)斷至少放電FET的復(fù)位邏輯電路以及至少一個(gè)測試熔絲，該至少一個(gè)測試熔絲與熔絲陣列和復(fù)位邏輯電路耦接并且可以被配置為在接收測試熔絲修整信號以及嵌入式電池系統(tǒng)的測試序列結(jié)束時(shí)將測試/復(fù)位開關(guān)從測試位置移動(dòng)到復(fù)位位置。

用于嵌入式電池的電池控制系統(tǒng)的實(shí)施例可以包括配置為與嵌入式電池耦接的電池控制電路、與電池控制電路耦接的放電FET和與電池控制電路耦接的充電FET。該系統(tǒng)還可以包括與電池耦接的正電池端子和與電池控制電路耦接的負(fù)電池端子以及與復(fù)位電路耦接的復(fù)位端子，該復(fù)位電路與電池控制電路耦接。復(fù)位電路和電池控制電路可以被包括在與放電FET和充電FET耦接的單個(gè)半導(dǎo)體芯片中。

電池控制系統(tǒng)的實(shí)施例可以包括下列中的一個(gè)、全部或者一些：

除了放電FET和充電FET以外可以不包括其它FET。

復(fù)位電路可以被配置為響應(yīng)于從復(fù)位端子接收復(fù)位信號，關(guān)斷至少放電FET。

可以包括配置為由用戶按壓的硬件開關(guān)，以及該硬件開關(guān)與復(fù)位端子耦接并且被配置為在由用戶按壓預(yù)定時(shí)間段時(shí)向復(fù)位電路發(fā)送復(fù)位信號。

復(fù)位電路可以被配置為通過復(fù)位端子從耦接至電池控制電路的負(fù)載或者充電器接收復(fù)位信號。

復(fù)位電路可以被配置為當(dāng)外部電力信號施加至復(fù)位端子時(shí)通過復(fù)位端子接收復(fù)位信號。

可以從與正電池端子和負(fù)電池端子耦接的電力模塊IC發(fā)送外部電力信號。復(fù)位電路可以被配置為通過關(guān)斷至少放電FET以測試嵌入式電池的操作。

該系統(tǒng)還可以包括測試開關(guān)和復(fù)位開關(guān)，其中當(dāng)關(guān)合測試開關(guān)時(shí)，復(fù)位端子被配置為允許測試系統(tǒng)測試嵌入式電池系統(tǒng)，以及當(dāng)關(guān)合復(fù)位開關(guān)時(shí)，復(fù)位端子被配置為接收復(fù)位信號以及將復(fù)位信號轉(zhuǎn)發(fā)至復(fù)位電路。

測試開關(guān)可以被配置為響應(yīng)于在正電池端子處接收測試電流感測信號、測試電壓信號或者測試電流感測信號和測試電壓信號兩者而關(guān)合，其中測試電流感測信號或者測試電壓信號被配置為高于嵌入式電池的過度充電電壓電平。

該系統(tǒng)可以包括熔絲陣列、配置為響應(yīng)于從復(fù)位端子接收復(fù)位信號而關(guān)斷至少放電FET的復(fù)位邏輯電路以及至少一個(gè)測試熔絲，該至少一個(gè)測試熔絲與熔絲陣列和復(fù)位邏輯電路耦接并且可以被配置為在接收測試熔絲修整信號以及嵌入式電池系統(tǒng)的測試序列結(jié)束時(shí)將測試/復(fù)位開關(guān)從測試位置移動(dòng)到復(fù)位位置。

本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)技術(shù)效果是減少電池組的過熱。

通過描述和附圖以及權(quán)利要求，上述以及其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是清晰的。

附圖說明

將在下文中結(jié)合附圖對實(shí)施例進(jìn)行描述，其中相似的附圖標(biāo)記指示相似的元件，以及：

圖1是包括復(fù)位集成電路(IC)的常規(guī)電池系統(tǒng)的電路圖；

圖2是電池復(fù)位系統(tǒng)的第一實(shí)施例的電路圖；

圖3是電池復(fù)位系統(tǒng)的第二實(shí)施例的電路圖；

圖4是圖3的系統(tǒng)的復(fù)位信號和場效應(yīng)晶體管(FET)活動(dòng)的信號圖；

圖5是用于圖3中圖示的系統(tǒng)實(shí)施例的電池復(fù)位電路的實(shí)施例的電路圖；

圖6是電池復(fù)位系統(tǒng)的第三實(shí)施例的電路圖；

圖7是圖6的系統(tǒng)的復(fù)位信號和FET活動(dòng)的信號圖；

圖8是用于圖6中圖示的系統(tǒng)實(shí)施例的電池復(fù)位電路的實(shí)施例的電路圖；

圖9是電池復(fù)位系統(tǒng)的第四實(shí)施例的電路圖；

圖10是圖9的系統(tǒng)的復(fù)位信號和FET活動(dòng)的信號圖；

圖11是用于圖9中圖示的系統(tǒng)實(shí)施例的電池復(fù)位電路的實(shí)施例的電路圖；

圖12是具有測試端子的電池復(fù)位系統(tǒng)的實(shí)施例的電路圖；

圖13是具有測試開關(guān)和復(fù)位開關(guān)以允許復(fù)位端子暫時(shí)被用作測試端子的電池復(fù)位系統(tǒng)的實(shí)施例的電路圖；

圖14是可以用于圖13的系統(tǒng)實(shí)施例的電池復(fù)位電路的第一實(shí)施例的電路圖；

圖15是可以用于圖13的系統(tǒng)實(shí)施例的電池復(fù)位電路的第二實(shí)施例的電路圖；

圖16是可以用于圖13的系統(tǒng)實(shí)施例的電池復(fù)位電路的第三實(shí)施例的電路圖；

圖17是可以用于圖13的系統(tǒng)實(shí)施例的電池復(fù)位電路的第四實(shí)施例的電路圖；

圖18是圖13的系統(tǒng)實(shí)施例的正常復(fù)位操作的示例性信號圖；

圖19是圖13的系統(tǒng)實(shí)施例的測試操作的示例性信號圖；

圖20是具有測試端子的電池復(fù)位系統(tǒng)的實(shí)施例的電路圖；

圖21是具有被設(shè)計(jì)為將開關(guān)從測試位置移動(dòng)至復(fù)位位置以允許復(fù)位端子被暫時(shí)用作測試端子的至少一個(gè)熔絲、熔絲陣列和復(fù)位邏輯的電池復(fù)位系統(tǒng)的實(shí)施例的電路圖；

圖22是可以用于圖21的系統(tǒng)實(shí)施例的電池復(fù)位電路的實(shí)施例的電路圖。

具體實(shí)施方式

本公開、本公開的方面和實(shí)施例不限于本文公開的特定組件、組裝程序或者方法要素。根據(jù)本公開，本領(lǐng)域中已知的符合預(yù)期電池復(fù)位系統(tǒng)的許多另外的組件、組裝程序和/或方法要素將顯然可以用于特定實(shí)施例。相應(yīng)地，例如，盡管公開了特定實(shí)施例，但是這種實(shí)施例和實(shí)施組件可以包括用于這種電池復(fù)位系統(tǒng)以及符合預(yù)期操作和方法的方法和實(shí)施組件的任何形狀、大小、樣式、類型、型號、版本、尺寸、集中度、材料、數(shù)量、方法要素、步驟和/或如本領(lǐng)域已知的類似物。

此處公開的各種系統(tǒng)和電路實(shí)施例與合并了各種控制電路的電池(“電池組”)一起使用，尤其與嵌入式電池一起使用。如此處使用的，“嵌入式”意味著在并入電池的電子設(shè)備組裝之后電池不可由用戶物理地拆卸。由于嵌入式電池的該特性，用戶不可以做可以像對常規(guī)可拆卸電池所做的事，比如通過簡單地拆卸電池組以及將其重新安裝來使電池組和/或與電池組耦接的設(shè)備復(fù)位。拆卸常規(guī)電池組的效果使負(fù)載和/或充電器從電池組斷開并且使得電池組系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部復(fù)位。盡管不可以拆卸需要復(fù)位的嵌入式電池，但是必須在其仍然在電子設(shè)備內(nèi)部時(shí)使其復(fù)位。

參照圖1，圖示了常規(guī)電池復(fù)位系統(tǒng)2的實(shí)施例。如所圖示的，系統(tǒng)包括與控制器集成電路(IC)6耦接的電池4以及放電場效應(yīng)晶體管(FET)8和充電FET 10。系統(tǒng)2還包括跨越電池4的端子與復(fù)位FET 14耦接的復(fù)位IC 12。復(fù)位IC 12被設(shè)計(jì)為檢測電池4或者系統(tǒng)16(無論是負(fù)載還是充電器)的問題以及使用復(fù)位IC 12停止來自電池4的電流流動(dòng)，從而使得控制器IC 6認(rèn)為電池4已經(jīng)從系統(tǒng)16斷開。這允許整個(gè)系統(tǒng)開始復(fù)位過程，包括放電FET 8和充電FET 10。如所圖示的，復(fù)位IC 12是與控制器IC 6分開的半導(dǎo)體器件，以及復(fù)位FET 14是除放電FET 8和充電FET 10以外的FET。因此，可能產(chǎn)生另外的復(fù)雜度和阻抗，這可能導(dǎo)致電池組過熱以及增加嵌入式電池系統(tǒng)的成本。

參照圖2，圖示了電池復(fù)位系統(tǒng)18的第一實(shí)施例。如所圖示的，系統(tǒng)包括耦接至包括復(fù)位電路(未示出)的控制器IC 22的電池20，該復(fù)位電路并入與控制器IC 22相同的半導(dǎo)體芯片中。復(fù)位電路與復(fù)位端子24耦接，該復(fù)位端子24與系統(tǒng)26通信。系統(tǒng)18還包括正電池端子28和負(fù)電池端子30，這意味著，不同于圖1中的系統(tǒng)2，系統(tǒng)18具有三個(gè)端子而不是兩個(gè)。由于復(fù)位電路合并在與控制器IC 22相同的芯片上，因此系統(tǒng)18不包括單獨(dú)半導(dǎo)體芯片上的單獨(dú)復(fù)位IC或者復(fù)位FET，僅包括放電FET 32和充電FET 34。復(fù)位電路被設(shè)計(jì)為響應(yīng)于從復(fù)位端子接收復(fù)位信號通過控制器IC 22關(guān)斷至少放電FET 32。通過切斷至少放電FET 32，復(fù)位電路能夠切斷電流的根源。在其它實(shí)施例中，復(fù)位電路可以切斷放電FET 32和充電FET 34兩者，或者可以僅切斷充電FET 34。通過關(guān)閉放電FET 32，電池4從系統(tǒng)26斷開，而這仿真從系統(tǒng)26物理地拆卸嵌入式電池4的情形，并且使得控制器IC 22執(zhí)行復(fù)位過程。

在本公開中公開了使用復(fù)位端子的電池復(fù)位電路和電池復(fù)位系統(tǒng)的各種實(shí)施例連同用于向復(fù)位端子發(fā)送復(fù)位信號的各種結(jié)構(gòu)和方法。這些系統(tǒng)被設(shè)計(jì)用于嵌入式電池，然而在各種實(shí)施例中，系統(tǒng)也可以與用戶可物理拆卸的電池一起使用。

參照圖3，圖示了電池復(fù)位系統(tǒng)36的第二實(shí)施例。如所圖示的，復(fù)位端子37RSTB耦接至硬件開關(guān)38。該硬件開關(guān)38是嵌入了電池40的電子設(shè)備上的可由用戶接觸到以按壓/接合的物理開關(guān)，該硬件開關(guān)38是連接到電池的硬件開關(guān)。圖4圖示了示出復(fù)位信號42以及響應(yīng)于通過復(fù)位端子37接收復(fù)位信號42的復(fù)位電路的動(dòng)作的放電和充電FET 44、46活動(dòng)的信號圖。如可以從圖4看出的，用戶需要在向復(fù)位電路發(fā)送復(fù)位信號42之前按壓/接合硬件開關(guān)38一段預(yù)定時(shí)間(在該情況下，按壓/接合10秒，但該時(shí)間可以更長或者更短)，該復(fù)位電路隨后通過控制器IC 48關(guān)斷FET 44、46兩者。用戶隨后能夠按壓/接合硬件開關(guān)38一時(shí)間段(該時(shí)間段可以在一些實(shí)施例中是預(yù)定的，或者僅僅是瞬間的)，這隨后使得復(fù)位信號42再次通過復(fù)位端子37被發(fā)送至復(fù)位電路，該復(fù)位電路隨后通過控制器IC 48重新接通FET 44、45。這隨后允許嵌入式電池40向負(fù)載提供電力或者從充電器接收電力。

參照圖5，圖示了可以在圖3的電池復(fù)位系統(tǒng)36中使用的復(fù)位電路50的實(shí)施例。如所圖示的，電路50包括電路中的延遲電路52，該延遲電路52用于允許復(fù)位電路50在向控制器IC 48發(fā)送復(fù)位信號之前等待預(yù)定時(shí)間段。控制器IC 48包括放電FET 44和充電FET 46的柵極控制器。柵極控制器隨后響應(yīng)于來自復(fù)位電路50的信號，關(guān)斷和接通FET 44、46。

參照圖6，圖示了電池復(fù)位系統(tǒng)54的第三實(shí)施例。在該系統(tǒng)54的實(shí)施例中，復(fù)位端子56與系統(tǒng)58接觸。系統(tǒng)58被設(shè)計(jì)為向復(fù)位端子56直接地發(fā)送復(fù)位信號60，該復(fù)位端子56隨后將信號轉(zhuǎn)發(fā)至復(fù)位電路。合并在控制器IC 62上的復(fù)位電路隨后通過控制器IC 62切斷放電FET 64和充電FET 66。圖7是示出復(fù)位信號60和FET 64、66的切斷時(shí)間段的示例性信號圖。在該實(shí)施例中，由于自動(dòng)地(或者通過用戶與系統(tǒng)58的交互)發(fā)送復(fù)位信號60，因此FET 64、66被設(shè)計(jì)為在預(yù)定時(shí)間段(在該示例中，大約1秒或者大約5秒)之后重新啟動(dòng)。然而，在其它實(shí)施例中，可以通過復(fù)位電路本身、控制器IC 62或者用戶與系統(tǒng)58的交互發(fā)起FET的重新啟動(dòng)。

參照圖8，圖示了可以在圖6中圖示的電池復(fù)位系統(tǒng)54的實(shí)施例中使用的復(fù)位電路68的實(shí)施例。如所圖示的，電路68包括與門70，該與門70允許電路68在一段時(shí)間之后向放電FET 64和充電FET 66的柵極控制器自動(dòng)地發(fā)送信號以重新接通這些FET。如同先前系統(tǒng)實(shí)施例一樣，控制器IC 62包括柵極控制器。

參照圖9，圖示了電池復(fù)位系統(tǒng)72的第四實(shí)施例。在該系統(tǒng)72中，復(fù)位端子74與電力模塊IC 76耦接，該電力模塊IC 76還與正電池端子78和負(fù)電池端子80以及外部電源88耦接，外部電源88是連接到系統(tǒng)的外部電源。電力模塊IC 76生成外部電力信號，該外部電力信號由復(fù)位端子74接收并且傳遞至合并在控制器IC 82中的復(fù)位電路。復(fù)位電路通過控制器IC 82關(guān)閉至少放電FET 84，這使電池與外部電源88斷開。由于電子設(shè)備仍然在從外部電源88接收電力，因此在連接外部電源88時(shí)斷開電池90的目的是測試電池90的操作和驗(yàn)證電池是否正在泄漏電力等等。可以在制造電池系統(tǒng)之后以及僅在裝運(yùn)之前使用該特定復(fù)位電路和系統(tǒng)92設(shè)計(jì)。通過在連接電源時(shí)將電池90與電源斷開，可以使用系統(tǒng)92評估電池90以及電池復(fù)位系統(tǒng)72中的其它組件的操作以及檢測壞電池。

在其它實(shí)施例中，電池?cái)嚅_可以用于在電池連接至外部電力并且充電時(shí)或者在系統(tǒng)設(shè)備排他地或者部分地依靠外部電力操作時(shí)避免電池的過度充電/過度放電。如所圖示的，圖9的系統(tǒng)72中的外部電源是通用串行總線(USB)連接器，但是也可以在各種實(shí)施例中使用任何其它電力連接器/插座/電源類型。圖10示出了展示在復(fù)位電路通過復(fù)位端子74接收外部電力信號以及與控制器IC 82作用以切斷至少放電FET 84時(shí)啟動(dòng)的復(fù)位信號94的兩個(gè)信號圖。FET隨后保持關(guān)閉直到從復(fù)位端子74除去外部電力信號為止，這隨后使得復(fù)位電路與控制器IC 82作用以重新接通FET，使得電池系統(tǒng)再次準(zhǔn)備供應(yīng)電力。

參照圖11，圖示了可以包括在圖9的電池復(fù)位系統(tǒng)72中的復(fù)位電路96的實(shí)施例。如所圖示的，當(dāng)在復(fù)位端子74處接收外部電力信號時(shí)電路96作用以存儲(chǔ)復(fù)位狀態(tài)并且隨后在從復(fù)位端子74除去外部電力信號時(shí)改變該狀態(tài)。鎖存器98用于存儲(chǔ)復(fù)位信號以及對FET 84、86的柵極控制器表明在除去外部電力信號時(shí)復(fù)位信號的變化以通過控制器IC 82關(guān)斷和接通FET 84、86。

參照圖12，電池復(fù)位系統(tǒng)100的實(shí)施例包括可根據(jù)各種電路中的任何一個(gè)操作的復(fù)位端子103和測試端子102。在裝運(yùn)之前的系統(tǒng)100的測試期間，關(guān)合測試開關(guān)104，并且通過測試端子102傳遞和接收各種測試信號。由于可在包括控制器IC(以及在各種實(shí)施例中，還包括FET 106、108)的半導(dǎo)體封裝外部接觸到測試端子102，因此封裝的大小和制造成本相應(yīng)地增大。

圖13圖示了設(shè)計(jì)為允許復(fù)位端子112暫時(shí)地充當(dāng)測試端子以及隨后再次改變用途以接收復(fù)位信號的電池復(fù)位系統(tǒng)110的實(shí)施例。如所圖示的，系統(tǒng)110包括測試開關(guān)114和復(fù)位開關(guān)116。當(dāng)關(guān)合測試開關(guān)114時(shí)，復(fù)位端子112被配置為從耦接至復(fù)位端子112的測試系統(tǒng)接收測試信號。當(dāng)關(guān)合復(fù)位開關(guān)時(shí)，復(fù)位端子112被配置為接收復(fù)位信號以及將它們轉(zhuǎn)發(fā)至控制器IC 118中的復(fù)位電路。

參照圖14-17，圖示了復(fù)位電路120、122、124、126的四個(gè)不同實(shí)施例，復(fù)位電路120、122、124、126的每個(gè)都可以用于圖13中圖示的電池復(fù)位系統(tǒng)110的實(shí)施例中。在各種系統(tǒng)110實(shí)施例中關(guān)合/觸發(fā)測試開關(guān)114的方式是通過在正電池端子130處接收測試電流感測信號和/或測試電壓信號。如可以在圖13中看到的，該測試電流感測信號等同于測試期間的電源電壓(Vcc)信號，指示已經(jīng)對正電池端子130施加了高于電池(電源)128的過度充電電壓電平的電壓。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，控制器IC 118的電池保護(hù)功能將啟動(dòng)，使得放電FET 132和充電FET 134關(guān)閉。隨后關(guān)合可以在各種實(shí)施例中從外部安裝到電池組上的測試開關(guān)114，這使電流感測信號與電源電壓信號短接。該配置允許外部測試系統(tǒng)通過復(fù)位端子112與控制器IC 118進(jìn)行通信以及向控制器IC 118和FET 132、134傳遞測試信號。在測試之后，電流感測信號與電源電壓信號取消短接并且打開測試開關(guān)114，以及在特定實(shí)施例中，消除與電池復(fù)位系統(tǒng)110的耦接。對于單芯鋰離子電池，最大電壓為大約4.2V至4.3V。相應(yīng)地，如果對這種電池的正電池端子130施加大約5V或者更大的電壓以發(fā)起測試，則控制器IC 118被設(shè)計(jì)為將該電壓識(shí)別為過度充電電壓電平，該過度充電電壓電平?jīng)]有充電器故障通常不會(huì)產(chǎn)生。

復(fù)位電路120、122、124、126全部被設(shè)計(jì)為解釋過度充電電壓信號以及啟動(dòng)測試開關(guān)114和復(fù)位開關(guān)116以及處理已被設(shè)計(jì)為看起來異常的信號。這些電路可以允許利用觸發(fā)的電壓施加進(jìn)行更快的測試。在各種實(shí)施例中，測試開關(guān)114和復(fù)位開關(guān)116可以是具有測試位置和復(fù)位位置的同一開關(guān)。參照圖14，具有對比相對于接地的固定基準(zhǔn)電壓138測量的電源電壓的輸入的比較器136用于檢測施加至正電池端子130的過度充電電壓信號的存在以及向測試開關(guān)140發(fā)送信號，因此測試開關(guān)140改變位置使得測試信號可以施加至復(fù)位端子112。當(dāng)從正電池端子130解除過度充電電壓信號時(shí)，由比較器136生成信號，使得測試開關(guān)140移動(dòng)回適當(dāng)位置以允許復(fù)位端子112接收和處理復(fù)位信號。

參照圖15，使用比較器142以及比較器142接收由與恒定電流源144耦接的電源電壓信號Vcc形成的電壓輸入并且將其與基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較。當(dāng)在電池130的正端子處接收過度充電電壓信號時(shí)，比較器142生成改變測試開關(guān)146的位置的輸出；當(dāng)解除過度充電電壓信號時(shí)，比較器142的輸出再次改變測試開關(guān)146的位置以允許復(fù)位端子112接收和處理復(fù)位信號。

參照圖16，比較器148被設(shè)計(jì)為獲得電流感測(CS)信號以及對比相對于接地測量的已知電壓測量該CS信號。當(dāng)對正電池端子130施加過度充電電壓信號時(shí)，由于這還將引起電流感測信號的上升，因此比較器148向安全開關(guān)150發(fā)送輸出以使其將位置改變?yōu)闇y試位置。當(dāng)電流感測信號返回至其正常位置時(shí)，安全開關(guān)150通過比較器148輸出將位置偏移至復(fù)位端子112可以將復(fù)位信號轉(zhuǎn)發(fā)至復(fù)位電路124的位置。

圖17圖示了復(fù)位電路126的實(shí)施例，其中通過與門154組合電流感測信號與接收電源電壓和相對于接地的基準(zhǔn)電壓的比較器152的輸出的組合。假設(shè)電流感測信號和電源電壓表明對正電池端子130施加過度充電電壓，則安全開關(guān)156改變位置以允許復(fù)位端子112接收測試信號。當(dāng)電流感測信號和電源電壓信號中的一個(gè)或者兩者改變以表明非過度充電狀態(tài)時(shí)，那么比較器154輸出改變安全開關(guān)156的位置的信號以允許施加至復(fù)位端子112的復(fù)位信號由復(fù)位電路126處理。

使用本公開以及通過引用并入本文的那些參考文獻(xiàn)中公開的原理的多種可能的復(fù)位電路設(shè)計(jì)是可以的。

參照圖18，圖示了示出圖13中的電池復(fù)位系統(tǒng)的實(shí)施例的復(fù)位信號以及充電FET和放電FET信號的正常處理的信號圖。如所圖示的，在該情形下，電源電壓Vcc保持在過度放電電壓電平與過度充電電壓電平之間的正常范圍中，即過度放電電壓<電源電壓Vcc<過度充電電壓。該情形可以與圖19中圖示的情形進(jìn)行比較，圖19中圖示的情形示出了對正電池端子130施加測試電壓信號158和測試電流感測信號160的電源電壓和電流感測信號，其中電源電壓Vcc大于過度充電電壓，即電源電壓Vcc>過度充電電壓。如可以看到的，該信號切斷FET以及允許復(fù)位電壓信號被用作通過復(fù)位端子112的測試信號。

參照圖20，圖示了具有測試端子164的電池復(fù)位系統(tǒng)162的另一個(gè)實(shí)施例。與圖12中圖示的實(shí)施例一樣，當(dāng)可能在系統(tǒng)162的壽命周期中將僅使用測試端子164一次時(shí)，測試端子164增加另外的結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)地增大封裝大小和費(fèi)用。圖21圖示了包括熔絲陣列168的電池復(fù)位系統(tǒng)166，該熔絲陣列168設(shè)計(jì)為在控制器IC 176操作期間使用。該熔絲陣列168以及使用相同熔絲陣列168的系統(tǒng)和方法可以是Saito等人的在2015年7月27日提交的標(biāo)題為“Programmable Battery Protection System and Related Methods”的共同未決美國專利申請No.14/809425、Saito等人的在2015年7月29日提交的標(biāo)題為“Automatically Programmable Battery Protection System and Related Methods”的共同未決美國專利申請No.14/811973、Amemiya等人的在2015年7月30日提交的標(biāo)題為“Automatically Programmable Battery Protection System and Related Methods”的共同未決美國專利申請No.14/813314、Hayashi等人的在2015年7月30日提交的標(biāo)題為“Battery Protection System with Reference Voltage Control System”的共同未決美國專利申請No.14/814305中描述的任何一個(gè)，這些申請中的每一個(gè)的公開(“Fuse Applications”)在此通過引用全部并入本文。熔絲陣列168耦接至測試/復(fù)位開關(guān)174，該測試/復(fù)位開關(guān)174被設(shè)計(jì)為在復(fù)位端子178與熔絲陣列168和復(fù)位邏輯電路170之間切換連接。復(fù)位邏輯電路170可以是本公開或者并入本文的參考文獻(xiàn)中公開的復(fù)位電路實(shí)施例中的任何一個(gè)。作為默認(rèn)，測試/復(fù)位開關(guān)174在測試位置中，使復(fù)位端子178與熔絲陣列168連接。在該位置中，測試信號可以通過復(fù)位端子178發(fā)送并且用于生成要存儲(chǔ)在熔絲陣列168中的數(shù)據(jù)。當(dāng)已經(jīng)使用“Fuse Applications”中的方法中的任何一個(gè)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在熔絲陣列168中時(shí)，Zap-End測試熔絲修整信號被發(fā)送至至少一個(gè)測試熔絲172，該至少一個(gè)測試熔絲172在打開時(shí)將測試/復(fù)位開關(guān)174移動(dòng)到復(fù)位位置。在各種實(shí)施例中，測試/復(fù)位開關(guān)174現(xiàn)在永久地處于復(fù)位位置處，然而在一些實(shí)施例中，可以將開關(guān)切換回測試位置。

在復(fù)位位置中，如本公開公開的，測試/復(fù)位開關(guān)174允許在復(fù)位端子178處接收的復(fù)位信號由復(fù)位邏輯170處理。通過使用測試熔絲172，復(fù)位端子178可以暫時(shí)地用作測試端子以及隨后在測試序列結(jié)束時(shí)改變用途永久地作為復(fù)位端子178。圖22圖示了示出熔絲陣列168、測試/復(fù)位開關(guān)174、測試熔絲172和復(fù)位邏輯電路170的控制器IC 180的一部分的實(shí)施例。該電路示出了在由END_ZAP測試信號打開測試熔絲172時(shí)，測試電路如何永久地不可用，以及到達(dá)復(fù)位端子178的所有信號現(xiàn)在去往復(fù)位邏輯電路170。如此處公開的，這些信號現(xiàn)在可以由復(fù)位邏輯電路170使用以通過控制器IC 176的柵極控制器打開或者關(guān)閉至少放電FET 182。

嵌入式電池系統(tǒng)的實(shí)施例包括嵌入式電池、與嵌入式電池耦接的電池控制電路、與電池控制電路耦接的放電場效應(yīng)晶體管(FET)和與電池控制電路耦接的充電FET。該系統(tǒng)還包括與電池耦接的正電池端子和與嵌入式電池耦接的負(fù)電池端子以及與復(fù)位電路耦接的復(fù)位端子，該復(fù)位電路與電池控制電路耦接。復(fù)位電路和電池控制電路被包括在與放電FET、充電FET和嵌入式電池耦接的單個(gè)半導(dǎo)體芯片中。

系統(tǒng)實(shí)施例可以不包括除了放電FET和充電FET以外的其它FET。

系統(tǒng)實(shí)施例可以包括：復(fù)位電路被配置為響應(yīng)于從復(fù)位端子接收復(fù)位信號關(guān)斷至少放電FET。

系統(tǒng)實(shí)施例可以包括：配置為由用戶按壓的硬件開關(guān)與復(fù)位端子耦接以及配置為在由用戶按壓預(yù)定時(shí)間段時(shí)向復(fù)位電路發(fā)送復(fù)位信號。

系統(tǒng)實(shí)施例可以包括：復(fù)位電路被配置為通過復(fù)位端子從耦接至電池的負(fù)載和充電器中的一個(gè)接收復(fù)位信號。

在各種系統(tǒng)實(shí)施例中，復(fù)位電路可以被配置為當(dāng)外部電力信號施加至復(fù)位端子時(shí)通過復(fù)位端子接收復(fù)位信號。

系統(tǒng)實(shí)施例可以包括：從與正電池端子和負(fù)電池端子耦接的電力模塊集成電路(IC)發(fā)送外部電力信號以及復(fù)位電路被配置為通過關(guān)斷至少放電FET以測試嵌入式電池的操作。

該系統(tǒng)還可以包括測試開關(guān)和復(fù)位開關(guān)，其中當(dāng)關(guān)合測試開關(guān)時(shí)，復(fù)位端子被配置為允許測試系統(tǒng)測試嵌入式電池系統(tǒng)，以及當(dāng)關(guān)合復(fù)位開關(guān)時(shí)，復(fù)位端子被配置為接收復(fù)位信號以及將復(fù)位信號轉(zhuǎn)發(fā)至復(fù)位電路。

該系統(tǒng)還可以包括：測試開關(guān)被配置為響應(yīng)于在正電池端子處接收以下中的一個(gè)而關(guān)合：測試電流感測信號、測試電壓信號以及測試電流感測信號和測試電壓信號兩者，其中測試電流感測信號和測試電壓信號中的一個(gè)被配置為高于嵌入式電池的過度充電電壓電平。

該系統(tǒng)還可以包括熔絲陣列、配置為響應(yīng)于從復(fù)位端子接收復(fù)位信號而關(guān)斷至少放電FET的復(fù)位邏輯電路以及至少一個(gè)測試熔絲，該至少一個(gè)測試熔絲與熔絲陣列和復(fù)位邏輯電路耦接并且配置為在接收測試熔絲修整信號以及嵌入式電池系統(tǒng)的測試序列結(jié)束時(shí)將測試/復(fù)位開關(guān)從測試位置移動(dòng)到復(fù)位位置。

在上述描述涉及電池復(fù)位系統(tǒng)的特定實(shí)施例和實(shí)施組件、子組件、方法和子方法的地方，應(yīng)當(dāng)容易看出，可以在不背離本公開的精神的情況下進(jìn)行許多修改，以及這些實(shí)施例、實(shí)施組件、子組件、方法和子方法可以適用于其它電池復(fù)位系統(tǒng)。