一种电池管理装置和电池管理芯片制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种电池管理装置，包括：多个放电模块、多个采集模块和电池管理芯片。其中，每个放电模块与电池组中的一个单体电池并联，电池组中的单体电池通过对应的放电模块进行放电；每个采集模块与电池组中的一个单体电池相连，采集模块用于采集单体电池的电池参数；电池管理芯片包括多路复用模块和内核控制模块，多路复用模块分别与所述多个放电模块和多个采集模块相连，多路复用模块用于将电池参数发送至内核控制模块，并根据内核控制模块的放电均衡控制指令控制对应的放电模块开启；内核控制模块用于根据电池参数生成放电均衡控制指令。本发明专利技术在实现电量均衡和电池保护的同时，降低了系统的功耗。本发明专利技术同时提出一种电池管理芯片。

【技术实现步骤摘要】
一种电池管理装置和电池管理芯片
本专利技术涉及新能源汽车
，特别涉及一种电池管理装置和电池管理芯片。
技术介绍
BMS（BatteryManagementSystem,电池管理系统）是新能源汽车的重要组成部分，一个好的电池管理系统BMS要随时监控整个电池组的充电状态例如电池SOC(StateofCharge，荷电状态)值、保持每节电池电量均衡、对电池的过欠压、过流、过温等全方位进行保护、降低待机功耗、故障自检、可靠的通讯等。一个锂离子电池充电到SOC为100%或放电到SOC值为0%，将会降低电池的长期的充电容量。通常锂离子电池的工作充电状态即其SOC值被限制在一个较小的范围，例如30%至70%，而有用电池容量仅为全部规定容量的40%。为了充分利用可用电池容量范围，电池系统必须非常准确地监视每节电池的电压(该电压直接对应于充电状态)电流等电池参数估算电池的SOC值，让电池工作在最佳SOC值区域。如图1是一个较典型的锂离子电池放电曲线图，可以看出在30%至70%的充电状态电池具有相对平坦的放电电压曲线，对电压采样的要求较高。在一个高压电池组中需要采用多节锂离子电池，如果要保持特定充电状态范围，则增加了极大的复杂性。一个锂离子电池组不能像单个电源那样充电和放电，另外由于制造的差异性，各节电池的充电容量略有不同，而且这种容量差异随着时间的推移会增大，因为容量较差的电池比其它电池老化快。容量稍小于其他电池的荷电状态在多个充电和放电周期之后将逐渐偏离初始值。如果每节电池的荷电状态未得到周期性均衡，那么有些电池最终将会由于过度充电或过度放电，而导致损坏，并最终形成电池组故障，目前的电池管理系统具有电量均衡功能，使电池组中每节电池电量保持均衡从而延长整机的寿命。现有的均衡方法主要有两种：无源均衡和有源均衡。其中，无源均衡方法是通过一条电池放电路径，在所有电池电压相等以前一直为高电压电池放电，使用这种方法会产生大功率损耗。而有源均衡方法包括了基于电容器的开关电容均衡法和基于变压器的电压均衡法，这种方法不会产生较大的功率损耗，而且高电压电源能量被转向了低电压电源，使能量得到了较为充分的利用，但是使用这种方法涉及电子元件数量多，成本高。总之，电池的过充过放过温都会对其造成不可恢复的损害，电池管理系统要做出快速反应，及时关断电流保护系统及时报告情况。另一方面，电池组在待机状态下有两部分的损耗，一部分是自损耗，这是电池本身特性决定的，一般来说，容量越大，自损耗越大，这部分损耗BMS没办法降低。另一部分是BMS系统的待机功耗。电池供电系统对功耗要求很高，尤其是在待机状态下，目前，大部分的电池管理电路都配置低功耗工作模式，例如SLEEP模式即深度睡眠状态，但是一旦进入SLEEP模式，只能通过外部电平信号或电流信号刺激才能唤醒，在分布式电池管理系统中，分布式管理系统通过通讯接口与上位机相连，而上位机通过数据命令控制电池管理系统进入或退出SLEEP模式，非常不方便。现有技术存在的缺点是：现有的电池管理系统主要对电池的电压电流温度进行监测，对过压欠压过流过温系统做出保护，具有电量均衡功能。但是需要和远程数字通讯结合起来应用，不方便用户的使用。另外，电池供电系统的功耗管理问题未能较好地解决。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种电池管理装置，该电池管理装置在实现电池管理系统电量均衡、电池保护的同时，解决功耗管理问题。本专利技术的第二个目的在于提出一种电池管理芯片。为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出一种电池管理装置，包括：多个放电模块，每个所述放电模块与电池组中的一个单体电池并联，所述电池组中的单体电池通过对应的放电模块进行放电；多个采集模块，每个所述采集模块与所述电池组中的一个单体电池相连，所述采集模块用于采集所述单体电池的电池参数；电池管理芯片，所述电池管理芯片包括多路复用模块和内核控制模块，其中，所述多路复用模块，所述多路复用模块分别与所述多个放电模块和多个采集模块相连，所述多路复用模块用于将所述电池参数发送至所述内核控制模块，并根据所述内核控制模块的放电均衡控制指令控制对应的放电模块开启；以及所述内核控制模块，所述内核控制模块用于根据所述电池参数生成放电均衡控制指令。根据本专利技术实施例的电池管理装置，通过多个放电模块可以实现电池的电量均衡，避免电池的过冲或过放，使电池得到保护。另外，通过采用本专利技术的电池管理芯片能够降低供电系统的功耗，方便上位机远程控制。为实现上述目的，本专利技术第二方面实施例提出一种电池管理芯片，包括：包括多路复用模块和内核控制模块，其中，所述多路复用模块，所述多路复用模块分别与电池管理装置中的多个放电模块和多个采集模块相连，所述多路复用模块用于将所述多个采集模块采集的电池参数发送至所述内核控制模块，并根据所述内核控制模块的放电均衡控制指令控制对应的所述放电模块开启；所述内核控制模块，所述内核控制模块用于根据所述电池参数生成放电均衡控制指令。根据本专利技术实施例的电池管理芯片，通过内核控制模块根据电池参数发出放电均衡控制指令，可以实现对电池进行电量均衡，另外可以对内核控制模块进行远程唤醒，降低了供电系统的功耗。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为现有的一种锂离子电池的放电曲线图；图2为根据本专利技术实施例的电池管理装置的结构示意图；图3为根据本专利技术的一个实施例的电池管理装置的结构示意图；图4为根据本专利技术的一个实施例的看门狗模块唤醒内核控制模块的通讯过程示意图；图5为根据本专利技术的另一个实施例的电池管理装置的结构的示意图；图6为根据本专利技术的一个实施例的电池管理装置的部分结构示意图；图7为根据本专利技术的一个实施例的多路放电模块内部结构示意图；图8为根据本专利技术的一个实施例的内核控制模块的功能关系示意图；以及图9为根据本专利技术一个实施例的电池管理装置的工作过程流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本专利技术。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本专利技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池管理装置，其特征在于，包括：多个放电模块，每个所述放电模块与电池组中的一个单体电池并联，所述电池组中的单体电池通过对应的放电模块进行放电；多个采集模块，每个所述采集模块与所述电池组中的一个单体电池相连，所述采集模块用于采集所述单体电池的电池参数；电池管理芯片，所述电池管理芯片包括多路复用模块、看门狗模块和内核控制模块，其中，所述多路复用模块，所述多路复用模块分别与所述多个放电模块和多个采集模块相连，所述多路复用模块用于将所述电池参数发送至所述内核控制模块，并根据所述内核控制模块的放电均衡控制指令控制对应的放电模块开启；以及所述内核控制模块和所述看门狗模块，所述看门狗模块通过AHB系统总线与所述内核控制模块相连，所述看门狗模块用于在所述内核控制模块处于睡眠状态时接收上位机的控制指令，以及将所述控制指令转换为预设的电平信号并将所述预设的电平信号发送至所述内核控制模块以唤醒所述内核控制模块；所述内核控制模块，在被唤醒之后，根据所述电池参数生成放电均衡控制指令，并通过所述多路复用模块将所述放电均衡控制指令发送至所述多个放电模块，在所述看门狗模块唤醒所述内核控制模块后，所述看门狗模块关闭，由所述内核控制模块控制所述电池管理装置中除所述内核控制模块外的模块的电源。...

【技术特征摘要】
1.一种电池管理装置，其特征在于，包括：多个放电模块，每个所述放电模块与电池组中的一个单体电池并联，所述电池组中的单体电池通过对应的放电模块进行放电；多个采集模块，每个所述采集模块与所述电池组中的一个单体电池相连，所述采集模块用于采集所述单体电池的电池参数；电池管理芯片，所述电池管理芯片包括多路复用模块、看门狗模块和内核控制模块，其中，所述多路复用模块，所述多路复用模块分别与所述多个放电模块和多个采集模块相连，所述多路复用模块用于将所述电池参数发送至所述内核控制模块，并根据所述内核控制模块的放电均衡控制指令控制对应的放电模块开启；以及所述内核控制模块和所述看门狗模块，所述看门狗模块通过AHB系统总线与所述内核控制模块相连，所述看门狗模块用于在所述内核控制模块处于睡眠状态时接收上位机的控制指令，以及将所述控制指令转换为预设的电平信号并将所述预设的电平信号发送至所述内核控制模块以唤醒所述内核控制模块；所述内核控制模块，在被唤醒之后，根据所述电池参数生成放电均衡控制指令，并通过所述多路复用模块将所述放电均衡控制指令发送至所述多个放电模块，在所述看门狗模块唤醒所述内核控制模块后，所述看门狗模块关闭，由所述内核控制模块控制所述电池管理装置中除所述内核控制模块外的模块的电源。2.如权利要求1所述的电池管理装置，其特征在于，所述内核控制模块根据所述电池参数计算电池荷电状态SOC值，并根据所述电池荷电状态SOC值生成所述放电均衡控制指令。3.如权利要求2所述的电池管理装置，其特征在于，所述放电均衡控制指令为电量均衡控制指令。4.如权利要求1所述的电池管理装置，其特征在于，所述多路复用模块为高压多路复用模块。5.如权利要求1所述的电池管理装置，其特征在于，所述电池管理芯片还包括：温度检测模块，用于检测电池的温度；硬件保护模块，所述硬件保护模块与所述温度检测模块相连，用于在所述电池的温度大于阈值时，对所述电池进行保护。6.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘金龙，何志强，杨云，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44