串联锂电池堆叠系统的通信装置、方法、系统及电设备制造方法及图纸

本公开提供了一种用于串联锂电池堆叠系统的通信装置，堆叠系统由N级串联锂电池单元及第一级锂电池单元串联构成，其中N≥1，通信装置包括：主电池芯片，用于获取第一级锂电池单元的状态信息；以及N级从电池芯片，一级从电池芯片用于分别获取N级串联锂电池单元中的一级锂电池单元的状态信息，并且N级从电池芯片获取的N级串联锂电池单元的状态信息被处理，以得到N级串联锂电池单元的综合状态信息，其中，综合状态信息被传输至主电池芯片，并且主电池芯片对综合状态信息和所获取的第一级锂电池单元的状态信息进行处理，以得到N级串联锂电池单元及第一级锂电池单元的系统状态信息。本公开还提供了串联锂电池堆叠系统的通信方法、串联锂电池堆叠系统以及电设备。串联锂电池堆叠系统以及电设备。串联锂电池堆叠系统以及电设备。

【技术实现步骤摘要】
串联锂电池堆叠系统的通信装置、方法、系统及电设备


[0001]本公开涉及一种用于串联锂电池堆叠系统的通信装置、串联锂电池堆叠系统的通信方法、串联锂电池堆叠系统以及电设备。

技术介绍

[0002]动力电池的应用广泛，从电动工具、电动自行车到电动汽车等等，这些应用中对电池的规模需求不同，堆叠化设计强调产品设计的模块化，可扩展性以适应不同规模的系统需求。
[0003]在堆叠的锂电池系统的充放电的过程中，其对充放电要求很高，当过充、过放、过电流及短路等情况发生时，锂电池内部压力与热量大量增加，容易产生火花、燃烧甚至爆炸，因此，对锂电池电池组进行过充电及过放电保护是必要的。
[0004]而对锂电池电池组进行过充电及过放电保护时，需要得知电池组中锂电池的状态信息。例如，在锂电池电压较低的预充电阶段，需要施以较小的充电电流以保护电池。同时，各个单体电池在使用的过程中将出现不一致性，要求在充电时采取必要均衡措施以确保其安全性和稳定性。因此，在堆叠系统中，为了准确判断预充电状态和均衡条件等，电池芯片之间的通信是必要的。现有的通信方式芯片之间仅传输单个状态，并且需要通过外部处理器(上位机)构成星状网络来实现通信。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种用于串联锂电池堆叠系统的通信装置、串联锂电池堆叠系统的通信方法、串联锂电池堆叠系统以及电设备。
[0006]根据本公开的一个方面，一种用于串联锂电池堆叠系统的通信装置，所述堆叠系统由N级串联锂电池单元及第一级锂电池单元串联构成，其中N≥1，所述通信装置包括：
[0007]主电池芯片，所述主电池芯片用于获取第一级锂电池单元的状态信息；以及
[0008]N级从电池芯片，所述N级从电池芯片中的一级从电池芯片用于分别获取N级串联锂电池单元中的一级锂电池单元的状态信息，并且所述N级从电池芯片获取的所述N级串联锂电池单元的状态信息被处理，以得到N级串联锂电池单元的综合状态信息，
[0009]其中，所述综合状态信息被传输至所述主电池芯片，并且所述主电池芯片对所述综合状态信息和所获取的第一级锂电池单元的状态信息进行处理，以得到所述N级串联锂电池单元及第一级锂电池单元的系统状态信息，从而根据所述系统状态信息，所述主电池芯片来控制充电开关和放电开关以便控制所述串联锂电池堆叠系统充电或放电。
[0010]根据本公开的至少一个实施方式的用于串联锂电池堆叠系统的通信装置，N级从电池芯片中的当前级从电池芯片从上一级从电池芯片接收状态信息，并且所述当前级从电池芯片对所述当前级从电池芯片获取的当前级串联锂电池单元的状态信息以及从上一级从电池芯片接收的状态信息进行处理，并且将当前级从电池芯片的处理结果传输至下一级从电池芯片，所述下一级从电池芯片对所述下一级从电池芯片获取的下一级串联锂电池单
元的状态信息以及从当前级从电池芯片接收的处理结果进行处理，并且得到下一级从电池芯片的处理结果，直至将所有从电池芯片的处理结果传输至所述主电池芯片。
[0011]根据本公开的至少一个实施方式的用于串联锂电池堆叠系统的通信装置，在状态信息为事件标志的情况下，所述N级从电池芯片的上一级从电池芯片传输至当前级从电池芯片的事件标志与当前级从电池芯片获取的事件标志进行按位或处理后的处理结果传输至下一级从电池芯片或主电池芯片，或者所述当前级从电池芯片将当前级从电池芯片获取的事件标志传输至下一级从电池芯片或者主电池芯片。
[0012]根据本公开的至少一个实施方式的用于串联锂电池堆叠系统的通信装置，所述主电池芯片将从电池芯片传输至主电池芯片的事件标志与主电池芯片获取的事件标志进行按位或处理后的处理结果作为所示串联锂电池堆叠系统的事件标志。
[0013]根据本公开的至少一个实施方式的用于串联锂电池堆叠系统的通信装置，在状态信息为锂电池单元的最低电压的情况下，所述N级从电池芯片的上一级从电池芯片传输至当前级从电池芯片的锂电池单元最低电压和当前级从电池芯片获取的锂电池单元最低电压中的最小值传输至下一级从电池芯片或主电池芯片，或者当前级从电池芯片获取的锂电池单元最低电压传输至下一级从电池芯片或主电池芯片。
[0014]根据本公开的至少一个实施方式的用于串联锂电池堆叠系统的通信装置，所述主电池芯片将从电池芯片传输至主电池芯片的锂电池单元最低电压和主电池芯片获取的锂电池单元最低电压中的最小值作为串联锂电池堆叠系统的锂电池单元最低电压。
[0015]根据本公开的至少一个实施方式的用于串联锂电池堆叠系统的通信装置，所述主电池芯片将串联锂电池堆叠系统的状态信息传输至从电池芯片，以便N级从电池芯片根据接收到的串联锂电池堆叠系统的状态信息对当前级从电池芯片所对应的单体电池进行均衡判断。
[0016]根据本公开的至少一个实施方式的用于串联锂电池堆叠系统的通信装置，所述N级从电池芯片与主电池芯片之间形成上行链路和下行链路，其中，所述上行链路用于将串联锂电池单元的状态信息由从电池芯片逐级传输至主电池芯片，所述下行链路用于将串联锂电池堆叠系统的系统状态信息从主电池芯片逐级传输至N级从电池芯片。
[0017]根据本公开的至少一个实施方式的用于串联锂电池堆叠系统的通信装置，所述事件标志包括充电保护状态、放电保护状态和/或预充电状态。
[0018]根据本公开的至少一个实施方式的用于串联锂电池堆叠系统的通信装置，当N级从电池芯片中的当前从电池芯片为距离主电池芯片最远端的从电池芯片时，将当前级从电池芯片获取的串联锂电池单元的状态信息传输至下一级从电池芯片或主电池芯片。
[0019]根据本公开的至少一个实施方式的用于串联锂电池堆叠系统的通信装置，所述N级从电池芯片之间、以及所述N级从电池芯片与主电池芯片之间采用预置格式的通信帧进行通信。
[0020]根据本公开的至少一个实施方式的用于串联锂电池堆叠系统的通信装置，所述主电池芯片接收串联锂电池堆叠系统的充放电电流信息，而所述N级从电池芯片不检测所述充放电电流信息。
[0021]根据本公开的另一方面，提供了一种用于串联锂电池堆叠系统的通信装置的通信方法，包括：
[0022]所述N级从电池芯片用于获取与每级从电池芯片对应的串联锂电池单元的状态信息，并且将上一级从电池芯片传输至当前级从电池芯片的串联锂电池单元的状态信息与当前级从电池芯片获取的串联锂电池单元的状态信息进行处理，将得到的处理结果传输至下一级从电池芯片或主电池芯片；或者，所述N级从电池芯片将当前级从电池芯片所获取的串联锂电池单元的状态信息传输至下一级从电池芯片或主电池芯片；以及
[0023]主电池芯片用于获取与所述主电池芯片对应的第一级锂电池单元的状态信息，将从电池芯片传输至主电池芯片的串联锂电池单元的状态信息与主电池芯片所获取的第一级锂电池单元的状态信息进行处理，并且将处理结果作为串联锂电池堆叠系统的系统状态信息。
[0024]根据本公开的至少一个实施方式的通信方法，当所述状态信息为事件标志时，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于串联锂电池堆叠系统的通信装置，其特征在于，所述堆叠系统由N级串联锂电池单元及第一级锂电池单元串联构成，其中N≥1，所述通信装置包括：主电池芯片，所述主电池芯片用于获取第一级锂电池单元的状态信息；以及N级从电池芯片，所述N级从电池芯片中的一级从电池芯片用于分别获取N级串联锂电池单元中的一级锂电池单元的状态信息，并且所述N级从电池芯片获取的所述N级串联锂电池单元的状态信息被处理，以得到N级串联锂电池单元的综合状态信息，其中，所述综合状态信息被传输至所述主电池芯片，并且所述主电池芯片对所述综合状态信息和所获取的第一级锂电池单元的状态信息进行处理，以得到所述N级串联锂电池单元及第一级锂电池单元的系统状态信息，从而根据所述系统状态信息，所述主电池芯片来控制充电开关和放电开关以便控制所述串联锂电池堆叠系统充电或放电。2.如权利要求1所述的用于串联锂电池堆叠系统的通信装置，其特征在于，N级从电池芯片中的当前级从电池芯片从上一级从电池芯片接收状态信息，并且所述当前级从电池芯片对所述当前级从电池芯片获取的当前级串联锂电池单元的状态信息以及从上一级从电池芯片接收的状态信息进行处理，并且将当前级从电池芯片的处理结果传输至下一级从电池芯片，所述下一级从电池芯片对所述下一级从电池芯片获取的下一级串联锂电池单元的状态信息以及从当前级从电池芯片接收的处理结果进行处理，并且得到下一级从电池芯片的处理结果，直至将所有从电池芯片的处理结果传输至所述主电池芯片。3.根据权利要求1所述的用于串联锂电池堆叠系统的通信装置，其特征在于，在状态信息为事件标志的情况下，所述N级从电池芯片的上一级从电池芯片传输至当前级从电池芯片的事件标志与当前级从电池芯片获取的事件标志进行按位或处理后的处理结果传输至下一级从电池芯片或主电池芯片，或者所述当前级从电池芯片将当前级从电池芯片获取的事件标志传输至下一级从电池芯片或者主电池芯片。4.根据权利要求3所述的用于串联锂电池堆叠系统的通信装置，其特征在于，所述主电池芯片将从电池芯片传输至主电池芯片的事件标志与主电池芯片获取的事件标志进行按位或处理后的处理结果作为所示串联锂电池堆叠系统的事件标志。5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于串联锂电池堆叠系统的通信装置，其特征在于，在状态信息为锂电池单元的最低电压的情况下，所述N级从电池芯片的上一级从电池芯片传输至当前级从电池芯片的锂电池单元最低电压和当前级从电池芯片获取的锂电池单元最低电压中的最小值传输至下一级从电池芯片或主电池芯片，或者当前级从电池芯片获取的锂电池单元最低电压传输至下一级从电池芯片或主电池芯片；或者所述主电池芯片将从电池芯片传输至主电池芯片的锂电池单元最低电压和主电池芯片获取的锂电池单元最低电压中的最小值作为串联锂电池堆叠系统的锂电池单元最低电压；或者所述主电池芯片将串联锂电池堆叠系统的状态信息传输至从电池芯片，以便N级从电池芯片根据接收到的串联锂电池堆叠系统的状态信息对当前级从电池芯片所对应的单体电池进行均衡判断；或者
所述N级从电池芯片与主电池芯片之间形成上行链路和下行链路，其中，所述上行链路用于将串联锂电池单元的状态信息由从电池芯片逐级传输至主电池芯片，所述下行链路用于将串联锂电池堆叠系统的系统状态信息从主电池芯片逐级传输至N级从电池芯片；或者所述事件标志包括充电保护状态、放电保护状态和/或预充电状态；或者当N级从电池芯片中的当前从电池芯片为距离主电池芯片最远端的从电池芯片时，将当前级从电池芯片获取的串联锂电池单元的状态信息传输至下一级从电池芯片或主电池芯片；或者所述...

【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：