电流检测装置、半导体芯片、电池管理系统及用电设备制造方法及图纸

技术编号:31739551 阅读:13 留言:0更新日期:2022-01-05 16:17
本公开提供了一种电流检测装置,包括:检测电路及采集处理电路;检测电路包括:充电控制场效应管、充电电流辅助检测场效应管;温度检测装置,检测检测电路的当前温度;采集处理电路包括:辅助电流生成装置,生成辅助电流以至少流经处于导通状态下的充电电流辅助检测场效应管;电压采集装置,至少采集被辅助电流流经的充电电流辅助检测场效应管的源漏极之间电压及被充电电流流经的充电控制场效应管的源漏极之间电压;以及逻辑处理电路,至少基于充电电流辅助检测场效应管的源漏极之间电压、充电控制场效应管的源漏极之间电压及辅助电流获得充电电流的大小。本公开还提供一种半导体芯片、电池管理系统及用电设备。电池管理系统及用电设备。电池管理系统及用电设备。

【技术实现步骤摘要】
电流检测装置、半导体芯片、电池管理系统及用电设备


[0001]本公开涉及电流检测/测量
,本公开尤其涉及一种电流检测装置、半导体芯片、电池管理系统及用电设备。

技术介绍

[0002]现有技术中电动汽车、手机等使用电池组(或电池单元、电池包)提供电能,需要通过电池组的放电为负载提供电能,并且也需要外接充电器对电池组进行充电。
[0003]电池组在充电和放电的过程中,需要对充电电流和放电电流进行检测,避免发生安全事故。
[0004]现有技术中,电流检测的方式通常在电池组回路中设置检测电阻,然而,检测电阻的设置必然会导致能量损耗、产生热量等,导致诸多不利后果。
[0005]另外,充放电电流的大小往往会发生变化,需要对充放电电流进行进行准确的测量。
[0006]现有技术中一般通过采用检流电阻Rsns来对充放电电流进行测量,然而由于Rsns的使用,对充放电控制FET的导通阻抗提出更高要求,使得充放电控制FET的制作更加复杂。

技术实现思路

[0007]为了解决上述技术问题中的至少一个,本公开提供一种电流检测装置、半导体芯片、电池管理系统及用电设备。
[0008]根据本公开的一个方面,提供一种电流检测装置,包括:
[0009]检测电路及采集处理电路;
[0010]所述检测电路包括:充电控制场效应管,所述充电控制场效应管的栅极用于接收控制信号以处于导通状态;至少一个充电电流辅助检测场效应管,所述充电电流辅助检测场效应管的漏极与所述充电控制场效应管的漏极连接,所述充电电流辅助检测场效应管的栅极用于接收控制信号以处于导通状态;以及温度检测装置,所述温度检测装置检测所述检测电路的当前温度;
[0011]所述采集处理电路包括:
[0012]辅助电流生成装置,所述辅助电流生成装置生成辅助电流以至少流经处于导通状态下的所述充电电流辅助检测场效应管;电压采集装置,所述电压采集装置至少采集被所述辅助电流流经的充电电流辅助检测场效应管的源漏极之间电压及被充电电流流经的充电控制场效应管的源漏极之间电压;以及逻辑处理电路,所述逻辑处理电路至少基于所述充电电流辅助检测场效应管的源漏极之间电压、充电控制场效应管的源漏极之间电压及所述辅助电流获得所述充电电流的大小。
[0013]根据本公开的至少一个实施方式的电流检测装置,所述检测电路设置或形成在第一半导体芯片,所述采集处理电路设置或形成在第二半导体芯片。
[0014]根据本公开的至少一个实施方式的电流检测装置,所述检测电路还包括:放电控
制场效应管,所述放电控制场效应管的栅极用于接收控制信号以处于导通状态;以及至少一个放电电流辅助检测场效应管,所述放电电流辅助检测场效应管的漏极与所述放电控制场效应管的漏极连接,所述放电电流辅助检测场效应管的栅极用于接收控制信号以处于导通状态。
[0015]根据本公开的至少一个实施方式的电流检测装置,所述充电控制场效应管与所述放电控制场效应管串联以使得所述充电控制场效应管与所述放电控制场效应管能够设置于充放电回路之中。
[0016]根据本公开的至少一个实施方式的电流检测装置,所述充电控制场效应管的漏极与所述放电控制场效应管的漏极连接,所述充电电流辅助检测场效应管的漏极与所述充电控制场效应管的漏极连接,所述放电电流辅助检测场效应管的漏极与所述放电控制场效应管的漏极连接。
[0017]根据本公开的至少一个实施方式的电流检测装置,所述温度检测装置检测所述充电控制场效应管的当前温度。
[0018]根据本公开的至少一个实施方式的电流检测装置,所述充电控制场效应管以及所述放电控制场效应管设置在电池包的正极端与电池包内的电池装置的正极端之间。
[0019]根据本公开的至少一个实施方式的电流检测装置,所述采集处理电路还包括FET驱动器,所述FET驱动器用于向所述充电控制场效应管的栅极提供控制信号、向所述放电控制场效应管的栅极提供控制信号、向所述充电电流辅助检测场效应管的栅极提供控制信号及向所述放电电流辅助检测场效应管的栅极提供控制信号。
[0020]根据本公开的至少一个实施方式的电流检测装置,还包括零温度系数电阻;所述辅助电流生成装置生成的辅助电流能够分别流经所述零温度系数电阻及导通状态下的充电电流辅助检测场效应管;所述电压采集装置包括第一电压采集部,所述第一电压采集部采集所述辅助电流流经所述零温度系数电阻时所述零温度系数电阻的两端电压。
[0021]根据本公开的至少一个实施方式的电流检测装置,所述逻辑处理电路包括乘除法运算电路。
[0022]根据本公开的至少一个实施方式的电流检测装置,所述电压采集装置包括第二电压采集部以及第三电压采集部,所述第二电压采集部至少对所述充电电流辅助检测场效应管被所述辅助电流流经时的源漏极之间电压进行采集,所述第三电压采集装置至少对所述充电控制场效应管被充电电流流经时的源漏极之间电压进行采集。
[0023]根据本公开的至少一个实施方式的电流检测装置,所述辅助电流生成装置为电流镜,所述电流镜优选为1:1电流镜。
[0024]根据本公开的至少一个实施方式的电流检测装置,所述逻辑处理电路基于所述零温度系数电阻的阻值、所述零温度系数电阻的两端电压以及所述充电电流辅助检测场效应管被所述辅助电流流经时的源漏极之间电压,获得所述充电电流辅助检测场效应管在当前温度下的导通阻抗;
[0025]所述逻辑处理电路基于所述充电电流辅助检测场效应管在当前温度下的导通阻抗以及所述充电电流辅助检测场效应管在基准温度下的导通阻抗,获得场效应管导通阻抗随温度变化的比例系数;
[0026]所述逻辑处理电路基于所述比例系数以及所述充电控制场效应管在基准温度下
的导通阻抗获得所述充电控制场效应管在当前温度下的导通阻抗;
[0027]即:所述乘除法运算电路基于所述充电电流辅助检测场效应管在当前温度下的导通阻抗、在基准温度下的导通阻抗及所述充电控制场效应管在基准温度下的导通阻抗获得所述充电控制场效应管在当前温度下的导通阻抗。
[0028]根据本公开的至少一个实施方式的电流检测装置,所述乘除法运算电路基于所述充电控制场效应管被充电电流流经时的源漏极之间电压及在当前温度下的导通阻抗获得流经所述充电控制场效应管的充电电流。
[0029]根据本公开的至少一个实施方式的电流检测装置,所述充电控制场效应管在基准温度下的导通阻抗为预先获得的导通阻抗。
[0030]根据本公开的至少一个实施方式的电流检测装置,所述FET驱动器向所述充电控制场效应管的栅极、所述放电控制场效应管的栅极、所述充电电流辅助检测场效应管的栅极及所述放电电流辅助检测场效应管的栅极提供控制信号,使得所述充电控制场效应管、所述放电控制场效应管、所述充电电流辅助检测场效应管及所述放电电流辅助检测场效应管均处于导通状态,向电池包的正极端灌入测试充电电流,所述第三电压采集部采集此时所述充电控制场效应管的源漏极之间电压,所述逻辑处理电路基于所述本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流检测装置,其特征在于,包括:检测电路及采集处理电路;所述检测电路包括:充电控制场效应管,所述充电控制场效应管的栅极用于接收控制信号以处于导通状态;至少一个充电电流辅助检测场效应管,所述充电电流辅助检测场效应管的漏极与所述充电控制场效应管的漏极连接,所述充电电流辅助检测场效应管的栅极用于接收控制信号以处于导通状态;以及温度检测装置,所述温度检测装置检测所述检测电路的当前温度;所述采集处理电路包括:辅助电流生成装置,所述辅助电流生成装置生成辅助电流以至少流经处于导通状态下的所述充电电流辅助检测场效应管;电压采集装置,所述电压采集装置至少采集被所述辅助电流流经的充电电流辅助检测场效应管的源漏极之间电压及被充电电流流经的充电控制场效应管的源漏极之间电压;以及逻辑处理电路,所述逻辑处理电路至少基于所述充电电流辅助检测场效应管的源漏极之间电压、充电控制场效应管的源漏极之间电压及所述辅助电流获得所述充电电流的大小。2.根据权利要求1所述的电流检测装置,其特征在于,所述检测电路设置或形成在第一半导体芯片,所述采集处理电路设置或形成在第二半导体芯片。3.根据权利要求1或2所述的电流检测装置,其特征在于,所述检测电路还包括:放电控制场效应管,所述放电控制场效应管的栅极用于接收控制信号以处于导通状态;以及至少一个放电电流辅助检测场效应管,所述放电电流辅助检测场效应管的漏极与所述放电控制场效应管的漏极连接,所述放电电流辅助检测场效应管的栅极用于接收控制信号以处于导通状态。4.根据权利要求1至3所述的电流检测装置,其特征在于,所述充电控制场效应管与所述放电控制场效应管串联以使得所述充电控制场效应管与所述放电控制场效应管能够设置于充放电回路之中。5.根据权利要1至4所述的电流检测装置,其特征在于,所述充电控制场效应管的漏极与所述放电控制场效应管的漏极连接,所述充电电流辅助检测场效应管的漏极与所述充电控制场效应管的漏极连接,所述放电电流辅助检测场效应管的漏极与所述放电控制场效应管的漏极连接。6.根据权利要求1所述的电流检测装置,其特征在于,所述温度检测装置检测所述充电控制场效应管的当前温度。7.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:ꢀ七四专利代理机构
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:

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