本發(fā)明公開一種雙鋰電池控制系統(tǒng)，涉及便攜式計(jì)算機(jī)電源領(lǐng)域，具體地說是一種基于ec控制器的雙鋰電池控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

ec（embededcontroller，嵌入式控制器）是一種嵌入式微控制器，目前普遍應(yīng)用在具備智能型節(jié)電功能的筆記本電腦設(shè)計(jì)中，在筆記本電腦的便攜化、智能化和個(gè)性化設(shè)計(jì)中起到重要作用，可實(shí)現(xiàn)筆記本內(nèi)置鍵盤控制、觸摸板控制、溫度監(jiān)控、以及筆記本電池智能充放電管理等功能。

智能鋰電池控制系統(tǒng)基于智能鋰電池規(guī)范（smartbatteryspecification）實(shí)現(xiàn)，主要用于便攜式電子設(shè)備，如筆記本電腦、移動(dòng)電話和數(shù)碼相機(jī)等。整個(gè)系統(tǒng)由智能主機(jī)（smarthost），智能電池（smartbattery）和智能充電電路（smartcharger）組成，各部分間通過smbus總線進(jìn)行通信。但目前智能鋰電池控制系統(tǒng)往往針對(duì)單電池進(jìn)行設(shè)計(jì)，而軍事指揮等特殊應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)便攜式計(jì)算機(jī)的續(xù)航能力有較高要求，單一電池難以滿足系統(tǒng)需求。本發(fā)明提供一種基于ec控制器的雙鋰電池控制系統(tǒng)，針對(duì)雙電池進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠適應(yīng)軍事指揮等特殊應(yīng)用場(chǎng)合，提高便攜式計(jì)算機(jī)的續(xù)航能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足和問題，提供一種基于ec控制器的雙鋰電池控制系統(tǒng)，

本發(fā)明提出的具體方案是：

一種基于ec控制器的雙鋰電池控制系統(tǒng)，包括集成在ec固件上的smbus通信模塊、電池信息解析模塊、充電芯片控制模塊、供電切換控制模塊和充放電策略決策模塊，

smbus通信模塊負(fù)責(zé)向其它模塊提供smbus通信接口，用于電池信息采集和充電芯片控制，

電池信息解析模塊通過smbus通信模塊提供的接口，讀取及解析鋰電池信息，

充電芯片控制模塊通過smbus通信模塊提供的接口，實(shí)現(xiàn)充電開啟/禁用和充電電壓/電流的設(shè)定，

供電切換控制模塊負(fù)責(zé)控制選擇系統(tǒng)電源，

充放電策略決策模塊負(fù)責(zé)根據(jù)電池信息和適配器在位情況，決策系統(tǒng)供電電源以及雙鋰電池的充放電功率。

所述充放電策略決策模塊首先執(zhí)行電源供電決策，根據(jù)適配器在位情況決定適配器供電或鋰電池供電，適配器在位，則適配器給系統(tǒng)供電，否則鋰電池給系統(tǒng)供電。

所述充放電策略決策模塊隨后執(zhí)行電池充放電控制策略，根據(jù)電源供電決策的執(zhí)行結(jié)果對(duì)兩塊鋰電池進(jìn)行充放電分時(shí)控制。

所述充放電策略決策模塊采用主-從電池策略，其中一塊鋰電池作為主電池，另一塊鋰電池作為從電池，當(dāng)鋰電池給系統(tǒng)供電時(shí)優(yōu)先使用主電池中的電能，待主電池電量低于給定閾值時(shí)切換至從電池供電；充電時(shí)優(yōu)先為主電池充電，待主電池充滿后再向從電池充電。

所述系統(tǒng)的硬件電路包括ec控制器、充電芯片1、鋰電池1、充電芯片2、鋰電池2和供電選擇電路，

ec控制器為系統(tǒng)主控芯片，負(fù)責(zé)鋰電池信息采集，鋰電池充放電控制，系統(tǒng)供電選擇及控制；

充電芯片1和充電芯片2負(fù)責(zé)根據(jù)ec控制器的指令對(duì)鋰電池進(jìn)行充電；

鋰電池1和鋰電池2為系統(tǒng)備用電源，在適配器不在位時(shí)向系統(tǒng)提供電能；

供電選擇電路受ec控制器的gpio引腳控制，負(fù)責(zé)系統(tǒng)電源的選擇。

所述供電選擇電路由多個(gè)mosfet搭建，加入保護(hù)二極管防止電流倒灌。

一種基于ec控制器的雙鋰電池控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)的硬件電路包括ec控制器、充電芯片1、鋰電池1、充電芯片2、鋰電池2和供電選擇電路，

ec控制器為系統(tǒng)主控芯片，負(fù)責(zé)鋰電池信息采集，鋰電池充放電控制，系統(tǒng)供電選擇及控制；

充電芯片1和充電芯片2負(fù)責(zé)根據(jù)ec控制器的指令對(duì)鋰電池進(jìn)行充電；

鋰電池1和鋰電池2為系統(tǒng)備用電源，在適配器不在位時(shí)向系統(tǒng)提供電能；

供電選擇電路受ec控制器的gpio引腳控制，負(fù)責(zé)系統(tǒng)電源的選擇。

一種基于ec控制器的雙鋰電池控制方法，利用ec控制器根據(jù)電池信息和適配器在位情況，決策系統(tǒng)供電電源，選擇系統(tǒng)電源，當(dāng)鋰電池供電時(shí)，通過smbus通信接口讀取及解析鋰電池信息，利用充電芯片實(shí)現(xiàn)充電開啟/禁用和充電電壓/電流的設(shè)定，并控制雙鋰電池的充放電功率。

所述的方法根據(jù)適配器在位情況決定適配器供電或鋰電池供電，適配器在位，則適配器給系統(tǒng)供電，否則鋰電池給系統(tǒng)供電。

所述的方法，采用主-從電池策略，其中一塊鋰電池作為主電池，另一塊鋰電池作為從電池，當(dāng)鋰電池給系統(tǒng)供電時(shí)優(yōu)先使用主電池中的電能，待主電池電量低于給定閾值時(shí)切換至從電池供電；充電時(shí)優(yōu)先為主電池充電，待主電池充滿后再向從電池充電。

本發(fā)明的有益之處是：

本發(fā)明提供一種基于ec控制器的雙鋰電池控制系統(tǒng)，包括集成在ec固件上的smbus通信模塊、電池信息解析模塊、充電芯片控制模塊、供電切換控制模塊和充放電策略決策模塊，本發(fā)明系統(tǒng)在ec固件上集成各個(gè)系統(tǒng)模塊，設(shè)計(jì)簡單，易于實(shí)現(xiàn)，通過ec控制器控制雙鋰電池與適配器的選擇給系統(tǒng)供電，不僅提高系統(tǒng)斷電時(shí)的保護(hù)功能，還能夠適應(yīng)軍事指揮等特殊應(yīng)用場(chǎng)合，提高便攜式計(jì)算機(jī)的續(xù)航能力，而且雙鋰電池可采用冗余設(shè)計(jì)，更加保證了系統(tǒng)斷電時(shí)數(shù)據(jù)保存的可靠性。

附圖說明

圖1本發(fā)明系統(tǒng)硬件電路框圖；

圖2本發(fā)明系統(tǒng)ec固件上模塊框圖；

圖3本發(fā)明系統(tǒng)充電模式轉(zhuǎn)化流程示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種基于ec控制器的雙鋰電池控制系統(tǒng)，包括集成在ec固件上的smbus通信模塊、電池信息解析模塊、充電芯片控制模塊、供電切換控制模塊和充放電策略決策模塊，

smbus通信模塊負(fù)責(zé)向其它模塊提供smbus通信接口，用于電池信息采集和充電芯片控制，

電池信息解析模塊通過smbus通信模塊提供的接口，讀取及解析鋰電池信息，

充電芯片控制模塊通過smbus通信模塊提供的接口，實(shí)現(xiàn)充電開啟/禁用和充電電壓/電流的設(shè)定，

供電切換控制模塊負(fù)責(zé)控制選擇系統(tǒng)電源，

充放電策略決策模塊負(fù)責(zé)根據(jù)電池信息和適配器在位情況，決策系統(tǒng)供電電源以及雙鋰電池的充放電功率。

同時(shí)提供系統(tǒng)的硬件電路包括ec控制器、充電芯片1、鋰電池1、充電芯片2、鋰電池2和供電選擇電路，

ec控制器為系統(tǒng)主控芯片，負(fù)責(zé)鋰電池信息采集，鋰電池充放電控制，系統(tǒng)供電選擇及控制；

充電芯片1和充電芯片2負(fù)責(zé)根據(jù)ec控制器的指令對(duì)鋰電池進(jìn)行充電；

鋰電池1和鋰電池2為系統(tǒng)備用電源，在適配器不在位時(shí)向系統(tǒng)提供電能；

供電選擇電路受ec控制器的gpio引腳控制，負(fù)責(zé)系統(tǒng)電源的選擇。

同時(shí)提供一種基于ec控制器的雙鋰電池控制方法，利用ec控制器根據(jù)電池信息和適配器在位情況，決策系統(tǒng)供電電源，選擇系統(tǒng)電源，當(dāng)鋰電池供電時(shí)，通過smbus通信接口讀取及解析鋰電池信息，利用充電芯片實(shí)現(xiàn)充電開啟/禁用和充電電壓/電流的設(shè)定，并控制雙鋰電池的充放電功率。

結(jié)合附圖及具體實(shí)施，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

搭建系統(tǒng)硬件電路包括ec控制器采用it8528芯片，具有smbus總線接口，便于與鋰電池/充電芯片通信；

充電芯片1及充電芯片2采用支持智能電池規(guī)范的bq24735芯片實(shí)現(xiàn)，通過smbus總線與it8528通信；并通過acok引腳指示適配器在位情況，通過iout引腳指示當(dāng)前的輸入電流；

鋰電池1及鋰電池2為3串電池，通過smbus總線與it8528通信，并通過bat_pressent引腳指示電池接入狀態(tài)；

供電選擇電路由多個(gè)mosfet搭建，加入保護(hù)二極管防止電流倒灌。

將上述硬件電路集成到ec固件上，使用相應(yīng)軟件程序，組成本發(fā)明模塊系統(tǒng)，smbus通信模塊、電池信息解析模塊、充電芯片控制模塊、供電切換控制模塊和充放電策略決策模塊，

其中充放電策略決策模塊根據(jù)電池信息和適配器在位情況，決策系統(tǒng)供電電源，供電切換控制模塊選擇系統(tǒng)電源，

當(dāng)鋰電池供電時(shí)，電池信息解析模塊通過smbus通信模塊提供的smbus通信接口讀取及解析鋰電池信息，充電芯片控制模塊利用充電芯片實(shí)現(xiàn)電池的充電開啟/禁用和充電電壓/電流的設(shè)定，同時(shí)充放電策略決策模塊控制雙鋰電池的充放電功率。

上述過程實(shí)施時(shí)，其中充放電策略決策模塊可以首先執(zhí)行電源供電決策，根據(jù)適配器在位情況決定適配器供電或電池供電，若適配器供電，當(dāng)鋰電池1未充滿時(shí)向電池1充電，否則向電池2充電，并根據(jù)電池信息解析模塊提供的數(shù)據(jù)設(shè)定充電電流/電壓；若非適配器供電，則判斷電池1電量是否低至給定閾值，當(dāng)未低至給定閾值時(shí)選擇電池1供電，否則選擇電池2供電；隨后執(zhí)行電池充放電控制，根據(jù)電源供電決策的執(zhí)行結(jié)果分別對(duì)兩塊鋰電池進(jìn)行充放電控制，為加快軟件執(zhí)行速度，對(duì)雙電池采用分時(shí)控制原則，即一次循環(huán)僅對(duì)一塊電池進(jìn)行控制，參考圖3中電池充放電控制，保證一次循環(huán)僅對(duì)一塊電池進(jìn)行控制。

在上述充放電策略決策模塊執(zhí)行電源供電決策和電池充放電控制時(shí)，也可進(jìn)一步采用主-從電池策略，其中一塊鋰電池作為主電池，另一塊鋰電池作為從電池，如按照上述過程中所說，即電池1為主電池，電池2為從電池，當(dāng)鋰電池給系統(tǒng)供電時(shí)，優(yōu)先使用電池1中的電能，待電池1電量低于給定閾值時(shí)切換至電池2供電；充電時(shí)優(yōu)先為電池1充電，待電池1充滿后再向電池2充電。

上述具體實(shí)施中利用本發(fā)明系統(tǒng)及方法，不僅提高系統(tǒng)斷電時(shí)的保護(hù)功能，還能夠適應(yīng)軍事指揮等特殊應(yīng)用場(chǎng)合，提高便攜式計(jì)算機(jī)的續(xù)航能力，而且雙鋰電池可采用冗余設(shè)計(jì)，更加保證了系統(tǒng)斷電時(shí)數(shù)據(jù)保存的可靠性。