电池管理芯片、电池管理系统、电子设备及供电方法技术方案

本公开提供了一种电池管理芯片，包括：电压转换部，电压转换部包括降压型DC‑DC开关转换器，电压转换部的输入端连接电池输出电压，降压型DC‑DC开关转换器将电池输出电压转换为电压转换部输出电压，并且通过电压转换部的输出端进行输出；以及电池管理部，电池管理部对电池进行检测和/或控制，电池管理部的供电端与电压转换部的输出端连接，以便通过电压转换部输出电压为电池管理部供电。本公开还提供了一种电池管理系统、电子设备及供电方法。

【技术实现步骤摘要】
电池管理芯片、电池管理系统、电子设备及供电方法
本公开涉及电池管理
，尤其涉及一种电池管理芯片、电池管理系统。电子设备及供电方法。
技术介绍
BMS系统(BatteryManagementSystem)是指对电池进行管理和控制的系统。其中被管理和控制的电池可以包括锂电池，也可以包括其它类型的电池。BMS系统的主要功能包括：实时监测电池的状态，通过检测电池的外特性参数(如电压、电流、温度等)，采用合适的算法，实现电池内部状态的管理和控制。BMS系统一般由电池或电池组的最高电压进行供电。而BMS系统中的模块需要采用低压供电，比如5V、3.3V或1.8V等。因此，传统的BMS系统还需要电源管理系统来为它提供低压供电电源。也就是说，BMS系统需要配合电源管理系统才能正常工作，这使得整个系统变得复杂、元器件众多、体积庞大且成本较高，这些缺点不利于产品的小型化和集成化的发展趋势。此外，在公开号为CN108964162A的中国专利申请中，电池管理系统采用DC/DC变换器的电源管理系统来供电，除了上述缺点之外，DC/DC变换器中的DC/DC功率单元的控制芯片由电池直接供电，也就是说控制芯片使用高压电能作为工作电源，因此该控制芯片必须是耐高压的芯片。在该专利申请中，除了通过外部管理电源系统供电之外，还需要采用高压芯片，这样将会导致其功耗较高等问题。以锂电池为例，电池安全运行区域由电池的电流、温度和电压等决定。若超过电压阈值过充，那么电池将会迅速被损毁，严重时会发生爆炸，在低于电压阈值时继续放电也将会损毁电池。锂电池在某个特定温度范围之外放电会使电池的寿命受到损害，长期工作于允许温度范围外的锂电池容易产生热失控和自燃现象，即使是不产生热失控现象，其有机电解质也会助燃。锂离子电池的寿命会因为大电流放电或快速充电而受损。以上这些限值也会随着单体电池自身化学成分不同而产生变化。BMS系统的作用就是要保证被管理的电池内部的单体电池均工作在自身的安全工作区域之内。特别是由大量的单体电池串联组成的大规模电池组更易因为内部单体电池电压不均衡导致过充或过放。
技术实现思路
为了解决上述技术问题中的至少一个及其它，本公开提供了一种电池管理芯片、电池管理系统、电子设备及供电方法。根据本公开的一个方面，一种电池管理芯片，包括：电压转换部，所述电压转换部包括降压型DC-DC开关转换器，所述电压转换部的输入端连接电池输出电压，所述降压型DC-DC开关转换器将所述电池输出电压转换为电压转换部输出电压，并且通过所述电压转换部的输出端进行输出；以及电池管理部，所述电池管理部对电池进行检测和/或控制，所述电池管理部的供电端与电压转换部的输出端连接，以便通过所述电压转换部输出电压为所述电池管理部供电。根据本公开的至少一个实施方式，所述电池管理部包括接口电路，所述接口电路与电池管理芯片外部的MCU通信，通过所述接口电路，所述电池管理部与所述外部控制进行信息的发送与接收，以便所述电池管理部对电池进行检测和/或管理控制，其中，所述MCU的供电端与所述电压转换部的输出端连接，以便通过所述电压转换部输出电压为所述MCU供电。根据本公开的至少一个实施方式，所述电池管理部包括信号处理单元，所述信号处理单元用于处理电池的检测信号和/或电池的管理控制信号。根据本公开的至少一个实施方式，所述电池管理部包括检测电压输入端，所述检测电压输入端接收由N个电池串联形成的电池组中的每个电池的电压，其中N为大于2的整数。根据本公开的至少一个实施方式，所述电池管理部包括选择电路，所述选择电路在一个时间选择电池组中的一个电池的电池电压，或者所述选择电路在一个时间选择电池组中的M个电池的各个电池电压，从而得到所述选择电路所选择的电池电压，其中2≤M≤N。根据本公开的至少一个实施方式，所述电池管理部包括第一模数转换器，在所述选择电路在一个时间选择电池组中的一个电池的电压的情况下，所述第一模数转换器的数量为一个，以便通过一个所述第一模数转换器将所选择的一个电池的电池电压转换为数字信号，并且提供至所述信号处理单元，以及在所述选择电路在一个时间选择电池组中的M个电池的各个电池电压的情况下，所述第一模数转换器的数量为M个，以便通过M个所述第一模数转换器分别将所选择的M个电池的各个电池电压转换为数字信号，并且提供至所述信号处理单元。根据本公开的至少一个实施方式，所述电池管理部包括检测电流输入端，所述检测电流输入端接收电池充电或放电时的电流信息。根据本公开的至少一个实施方式，所述电池管理部包括第二模数转换器，所述第二模数转换器将所述电流信息转换为数字信号，并提供至所述信号处理单元。根据本公开的至少一个实施方式，所述电池管理部包括电池温度获取单元，通过所述电池温度获取单元得到电池的温度值，并且所述温度值提供至所述信号处理单元。根据本公开的至少一个实施方式，所述电池管理部包括充电驱动单元及放电驱动单元，所述信号处理单元根据电池的检测信号和/或来自MCU的控制信号来控制所述充电驱动单元及放电驱动单元，以便停止或开始所述电池的充电或放电。根据本公开的至少一个实施方式，所述电压转换部还包括LDO电压转换器，所述LDO电压转换器将所述电池输出电压转换为电压转换部输出电压，其中，所述电压转换部被控制为：通过降压型DC-DC开关转换器将电池输出电压转换为电压转换部输出电压，或者通过LDO电压转换器将电池输出电压转换为电压转换部输出电压，或者通过降压型DC-DC开关转换器和LDO电压转换器将电池输出电压转换为电压转换部输出电压。根据本公开的至少一个实施方式，所述LDO电压转换器包括基于放大器的LDO电压转换器和基于比较器的LDO电压转换器，所述LDO电压转换器可被切换为基于放大器的LDO电压转换器或基于比较器的LDO电压转换器，以便将所述电池输出电压转换为电压转换部输出电压。根据本公开的至少一个实施方式，当所述电池管理芯片处于采集电池信息的状态下，所述电压转换部通过LDO电压转换器、或者通过降压型DC-DC开关转换器与LDO电压转换器的串联方式来提供输出电压，当所述电池管理芯片不处于采集电池信息的状态下，所述电压转换部通过降压型DC-DC开关转换器来提供输出电压。根据本公开的至少一个实施方式，通过所述电池管理芯片内部的信号处理单元和/或所述电池管理芯片外部的MCU来控制所述电压转换部，以便通过LDO电压转换器、或者通过降压型DC-DC开关转换器与LDO电压转换器的串联方式、或者通过降压型DC-DC开关转换器来提供输出电压。根据本公开的另一方面，一种电池管理系统，包括：如上所述的电池管理芯片；以及MCU，所述MCU通过所述电池管理部的接口电路与所述电池管理芯片通信，并且所述MCU通过所述电压转换部的输出电压供电。根据本公开的至少一个实施方式，还包括充电控制开关和放电控制开关，通过来自所述电池管理芯片的充电驱动单元和放电驱动单元的控制信号，所述充电控制开关和放电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池管理芯片，其特征在于，所述电池管理芯片包括：/n电压转换部，所述电压转换部包括降压型DC-DC开关转换器，所述电压转换部的输入端连接电池输出电压，所述降压型DC-DC开关转换器将所述电池输出电压转换为电压转换部输出电压，并且通过所述电压转换部的输出端进行输出；以及/n电池管理部，所述电池管理部对电池进行检测和/或控制，所述电池管理部的供电端与电压转换部的输出端连接，以便通过所述电压转换部输出电压为所述电池管理部供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池管理芯片，其特征在于，所述电池管理芯片包括：
电压转换部，所述电压转换部包括降压型DC-DC开关转换器，所述电压转换部的输入端连接电池输出电压，所述降压型DC-DC开关转换器将所述电池输出电压转换为电压转换部输出电压，并且通过所述电压转换部的输出端进行输出；以及
电池管理部，所述电池管理部对电池进行检测和/或控制，所述电池管理部的供电端与电压转换部的输出端连接，以便通过所述电压转换部输出电压为所述电池管理部供电。


2.如权利要求1所述的电池管理芯片，其特征在于，所述电池管理部包括接口电路，所述接口电路与电池管理芯片外部的MCU通信，通过所述接口电路，所述电池管理部与所述外部控制进行信息的发送与接收，以便所述电池管理部对电池进行检测和/或管理控制，
其中，所述MCU的供电端与所述电压转换部的输出端连接，以便通过所述电压转换部输出电压为所述MCU供电。


3.如权利要求1或2所述的电池管理芯片，其特征在于，所述电压转换部还包括LDO电压转换器，所述LDO电压转换器将所述电池输出电压转换为电压转换部输出电压，
其中，所述电压转换部被控制为：通过降压型DC-DC开关转换器将电池输出电压转换为电压转换部输出电压，或者通过LDO电压转换器将电池输出电压转换为电压转换部输出电压，或者通过降压型DC-DC开关转换器和LDO电压转换器将电池输出电压转换为电压转换部输出电压。


4.如权利要求3所述的电池管理芯片，其特征在于，所述LDO电压转换器包括基于放大器的LDO电压转换器和基于比较器的LDO电压转换器，所述LDO电压转换器可被切换为基于放大器的LDO电压转换器或基于比较器的LDO电压转换器，以便将所述电池输出电压转换为电压转换部输出电压。


5.如权利要求3或4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周号，
申请(专利权)人：珠海迈巨微电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44