电池管理系统技术方案

本申请涉及一种电池管理系统，包括电源模块、主控单元和基础工作模块，电源模块包括降压单元、电压比较开关单元、第一分压单元、第二分压单元和输出单元；降压单元连接电池，且通过第一分压单元连接电压比较开关单元的第一输入端，电压比较开关单元的第二输入端通过第二分压单元连接电池，电压比较开关单元的输出端连接输出单元，输出单元连接主控单元和基础工作模块；电压比较开关单元在第二输入端的电压大于第一输入端的电压时导通、使输出单元输出电压至主控单元和基础工作模块，电压比较开关单元在第二输入端的电压小于第一输入端的电压时关断、使输出单元无输出。采用本申请，可减小耗电量，避免电池电量被耗死。

Battery Management System

【技术实现步骤摘要】
电池管理系统
本申请涉及电力电子
，特别是涉及一种电池管理系统。
技术介绍
目前的电子
中，电池管理系统是用于对电池组进行安全防护和充放电管理的系统，一般包括主控单元、电源模块和其他基础工作模块，比如、用于电池信息检测的模块、用于充放电控制的模块。电源模块接入电池输出的直流电，对直流电进行降压等处理后输出至主控单元等其他工作模块进行供电。传统的电源模块一般是将接入的电压调压之后输出至电池管理系统的工作模块，以使得输出的电压满足电池管理系统的工作需求。然而，由于电池管理系统的供电直接取自电池，只要电池管理系统处于工作状态就会有静态功耗，当电池长时间被电池管理系统的静态功耗所消耗时就会存在电池被耗死而无法恢复的情况，尤其是电池已经处于低电量时，这种情况更显著。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种可减小耗电量的电池管理系统。一种电池管理系统，包括电源模块、主控单元和基础工作模块，所述电源模块包括降压单元、电压比较开关单元、第一分压单元、第二分压单元和输出单元，所述电压比较开关单元包括第一输入端、第二输入端和输出端；所述降压单元连接电池，且通过所述第一分压单元连接所述电压比较开关单元的第一输入端，所述电压比较开关单元的第二输入端通过所述第二分压单元连接所述电池，所述电压比较开关单元的输出端连接所述输出单元，所述输出单元连接所述主控单元和所述基础工作模块；所述电压比较开关单元在所述第二输入端的电压大于所述第一输入端的电压时导通、使所述输出单元输出电压至所述主控单元和所述基础工作模块，所述电压比较开关单元在所述第二输入端的电压小于所述第一输入端的电压时关断、使所述输出单元无输出。上述电源管理系统，降压单元接入电池的电压并进行降压处理后通过第一分压单元输出至电压比较开关单元的第一输入端，而且电池的电压经过第二分压单元输出至电压比较开关单元的第二输入端；电压比较开关单元在第二输入端的电压大于第一输入端的电压时导通，使输出单元输出电压至主控电源和基础工作模块，电压比较开关单元在第二输入端的电压小于第一输入端的电压时关断，使输出单元不输出电压，从而断开供电。如此，可实现在电池的电压较高时正常供电、在电池的电压偏低时断开供电，避免在电池低电压状态下持续工作而消耗电量，从而可以减小耗电量，避免电池电量被耗死。附图说明图1为一实施例中电池管理系统的结构框图；图2为一实施例中降压单元的电路原理图；图3为一实施例中第一分压单元、第二分压单元和电压比较开关单元的电路原理图；图4为一实施例中输出单元的电路原理图；图5为一个实施例中充电器检测电路的电路原理图；图6为一个实施例中负载检测电路的电路原理图；图7为另一个实施例中电池管理系统的结构示意图；图8为一个实施例中低侧采样电路和均衡电路的电路原理图；图9为一个实施例中高侧采样电路和均衡电路的电路原理图；图10为又一个实施例中电池管理系统的部分结构示意图；图11为一个实施例中充放电开关电路的电路原理图；图12为一实施例中第一充放电驱动电路和第二充放电驱动电路的电路图；图13为一个实施例中声音提示模块的电路原理图；图14为一个实施例中加热模块的电路原理图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。参考图1，在一个实施例中，提供了一种电池管理系统，包括电源模块10、主控单元20和基础工作模块30，电源模块10包括降压单元11、第一分压单元12、第二分压单元13、电压比较开关单元14和输出单元15，电压比较开关单元包括第一输入端、第二输入端和输出端。其中，第一连接端和第二连接端分别为输入端和输出端中的一个，例如，可以是第一连接端为输入端，第二连接端为输出端。降压单元11连接电池，且通过第一分压单元12连接电压比较开关单元14的第一输入端，电压比较开关单元14的第二输入端通过第二分压单元13连接电池，电压比较开关单元14的输出端连接输出单元15，输出单元15连接主控单元20和基础工作模块30。具体地，降压单元11连接电池的电芯正极和电芯负极，第二分压单元13连接电池的电芯正极和电芯负极。电压比较开关单元14在第二输入端的电压大于第一输入端的电压时导通、使输出单元15输出电压至主控单元20和基础工作模块30，电压比较开关单元14在第二输入端的电压小于第一输入端的电压时关断、使输出单元15无输出。其中，降压单元11接入电池输出的电压，并对接入的电压进行降压处理后通过第一分压单元12分压输出至电压比较开关单元14的第一输入端；即，电压比较开关单元14的第一输入端的电压等于降压单元11降压输出的电压经过第一分压单元12分压所得的电压。电压比较开关单元14的第二输入端的电压等于电池输出的电压经过第二分压单元13分压所得的电压。上述电源管理系统，降压单元11接入电池的电压并进行降压处理后通过第一分压单元12输出至电压比较开关单元14的第一输入端，而且电池的电压经过第二分压单元13输出至电压比较开关单元14的第二输入端；电压比较开关单元14在第二输入端的电压大于第一输入端的电压时导通，此时表示电池输出的电压比较高，电压比较开关单元14导通使输出单元15输出电压至主控电源20和基础工作模块30，电压比较开关单元14在第二输入端的电压小于第一输入端的电压时关断，此时表示电池输出的电压偏低，电压比较开关单元14关断使输出单元15不输出电压，从而断开供电。如此，可实现在电池的电压较高时正常供电、在电池的电压偏低时断开供电，避免在电池低电压状态下持续工作而消耗电量，从而可以减小耗电量，避免电池电量被耗死。在一个实施例中，请参考图2，降压单元11包括分压稳压电路111和线性稳压器112。具体地，分压稳压电路111包括电阻R18、电阻R58、电阻R59、电阻R64、开关管Q7、开关管Q12、二极管D16、二极管D15和滤波电容C33。具体地，线性稳压器112可以包括线性稳压芯片U18、二极管D18和电容C24。电阻R18和电阻R58串联，且公共端连接开关管Q7的输入端和开关管Q12的输入端，串联后电阻R18另一端连接电池的电芯正极B+，串联后电阻R58另一端连接开关管Q7的控制端和二极管D16的负极；二极管D16的正极连接电池的电芯负极，即图2所示接地端连接电池的电芯负极。开关管Q7的输出端连接开关管Q12的控制端，电阻R59和电阻R64串联，且公共端连接二极管D15的负极和滤波电容C33一端，串联后电阻R59另一端连接开关管Q12的输出端，串联后电阻R64另一端连接线性稳压芯片U18；二极管D15的正极和滤波电容C33的另一端连接电芯负极。线性稳压芯片U18还连接电芯负极、二极管D18的负极和电容C24一端，且通过第一分压单元12连接电压比较开关单元14，具体通过PWR1端连接第一分压单元12；二极管D18的正极和电容C24另一端连接电芯负极。电池的电压经由电阻R18和电阻R58分压、二极管D16稳压，经由开关管Q7、开关管Q12、电阻R59和电阻R64输出至线性稳压芯片U18，且由二极管D15进行稳压、滤波电容C33进行滤波，使得输出至线性稳压芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池管理系统，其特征在于，包括电源模块、主控单元和基础工作模块，所述电源模块包括降压单元、电压比较开关单元、第一分压单元、第二分压单元和输出单元，所述电压比较开关单元包括第一输入端、第二输入端和输出端；所述降压单元连接电池，且通过所述第一分压单元连接所述电压比较开关单元的第一输入端，所述电压比较开关单元的第二输入端通过所述第二分压单元连接所述电池，所述电压比较开关单元的输出端连接所述输出单元，所述输出单元连接所述主控单元和所述基础工作模块；所述电压比较开关单元在所述第二输入端的电压大于所述第一输入端的电压时导通、使所述输出单元输出电压至所述主控单元和所述基础工作模块，所述电压比较开关单元在所述第二输入端的电压小于所述第一输入端的电压时关断、使所述输出单元无输出。

【技术特征摘要】
1.一种电池管理系统，其特征在于，包括电源模块、主控单元和基础工作模块，所述电源模块包括降压单元、电压比较开关单元、第一分压单元、第二分压单元和输出单元，所述电压比较开关单元包括第一输入端、第二输入端和输出端；所述降压单元连接电池，且通过所述第一分压单元连接所述电压比较开关单元的第一输入端，所述电压比较开关单元的第二输入端通过所述第二分压单元连接所述电池，所述电压比较开关单元的输出端连接所述输出单元，所述输出单元连接所述主控单元和所述基础工作模块；所述电压比较开关单元在所述第二输入端的电压大于所述第一输入端的电压时导通、使所述输出单元输出电压至所述主控单元和所述基础工作模块，所述电压比较开关单元在所述第二输入端的电压小于所述第一输入端的电压时关断、使所述输出单元无输出。2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述电压比较开关单元包括电压比较器和开关电路；所述电压比较器的第一输入端作为所述电压比较开关单元的第一输入端，所述电压比较器的第二输入端作为所述电压比较开关单元的第二输入端，所述电压比较器的输出端连接所述开关电路的控制端，所述开关电路的输入端连接所述降压单元和所述电池，所述开关电路的输出端作为所述电压比较开关单元的输出端，用于连接所述输出单元。3.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述第一分压单元包括电阻R117、电阻R122、电容C14、电阻R125、电阻R120和开关管Q10；所述电阻R117和所述电阻R122串联，且公共端连接所述电压比较器的第一输入端，串联后所述电阻R117另一端连接所述降压单元，串联后所述电阻R122另一端连接所述电芯负极，所述电容C14并联在所述电阻R122两端；所述电阻R125一端连接所述电压比较器的输出端，所述电阻R125的另一端连接所述开关管Q10的控制端，所述开关管Q10的输入端通过所述电阻R120连接所述电压比较器的第一输入端，所述开关管Q10的输出端连接所述电芯负极；所述第二分压单元包括电阻R113、电阻R116和电容C13；所述电阻R113和所述电阻R116串联，且公共端连接所述电压比较器的第二输入端，串联后所述电阻R113另一端连接所述电芯正极，串联后所述电阻R116另一端连接所述电芯负极，所述电容C13并联在所述电阻R116两端。4.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述基础工作模块包括电芯充放电信息检测模块，所述电芯充放电信息检测模块包括充放电设备检测单元、电压采样电路、电流采样电阻和前端监测单元；所述充放电设备检测单元连接所述主控单元、所述电源模块的输出单元、所述电池的充放电正极和所述电池的充放电负极，所述充放电正极为用于连接所述电池的电芯正极与充放电设备一端的电极，所述充放电负极为用于连接所述电池的电芯负极与所述充放电设备另一端的电极；所述电压采样电路连接所述电芯正极、所述电芯负极和所述前端监测单元，所述电流采样电阻串接于所述电池的电芯负极与所述充放电设备之间，且所述电流采样电阻的两端连接所述前端监测单元，所述前端监测单元连接所述主控单元；所述充放电设备检测单元在所述电池的电芯连接所述充放电设备时输出接入信号至主控单元、在所述电池的电芯未连接所述充放电设备时输出取出信号至所述主控单元，所述主控单元根据所述接入信号得到所述电芯处于充放电状态的信息、根据所述取出信号得到所述电芯处于非充放电状态的信息。5.根据权利要求4所述的电池管理系统，其特征在于，所述接入信号包括充电接入信号和放电接入信号，所述取出信号包括充电取出信号和放电取出信号，所述充放电设备检测单元包括：在所述电池的电芯连接充电器时输出所述充电接入信号至所述主控单元、在所述电池的电芯未连接所述充电器时输出所述充电取出信号至所述主控单元的充电器检测电路；在所述电池的电芯连接负载时输出所述放电接入信号至所述主控单元、在所述电池的电芯未连接所述负载时输出所述放电取出信号至所述主控单元的负载检测电路；所述充电器检测电路连接所述充放电正极、所述充放电负极、所述主控单元和所述电源模块的输出单元，所述负载检测电路连接所述电池的电芯负极、所述充放电负极、所述主控单元和所述电源模块的输出单元。6.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈安平，王晓闽，刘政，胡孟贤，
申请(专利权)人：长沙优力电驱动系统有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43