依据本发明专利技术的实施例揭露了一种电池管理模组、电池管理系统及其集成电路，用于对串联耦接的多个电池单元进行管理，所述电池管理模组包括至少两个电池监视芯片，每个电池监视芯片包括至少一个电池监视单元，所述电池监视单元被配置为监视对应的电池单元的状态信息；处理器芯片，被配置为对所述至少两个电池监视芯片进行控制；其中，所述电池监视芯片和所述处理器芯片之间通过隔离的方式进行通讯。本发明专利技术所述电池监视芯片采用低压半导体工艺制造，成本较低。本较低。本较低。
【技术实现步骤摘要】
电池管理模组、电池管理系统及芯片封装结构
[0001]本专利技术涉及电力电子领域，更具体的说，涉及一种电池管理模组、电池管理系统及芯片封装结构。
技术介绍
[0002]电池管理系统(BMS)是一种电子电路，通过测量可充电电池组的状态信息并计算诸如充电状态和安全状态之类的衍生数据来管理可充电电池组，可充电电池组的状态信息进一步用于控制电池的使用和平衡机制。随着电动汽车的广泛使用，BMS被广泛应用于高功率电池上，所述高功率电池中串联大量的可充电电池用于提供高压电源。
[0003]如图1所示为现有技术中电池管理电路的结构框图，单片芯片的集成电路即芯片IC用来监测M节电池电压，如果每节电池的最大电压为6V，那么端口VC(n)的耐压会达到(6*M)V。在汽车等多串电池串联的高功率电池应用场合，最高端口VC(n)可能会到100V以上，这种应用中芯片IC需要使用高压半导体工艺制造，工艺要求极高，成本较大，并且芯片IC通常使用高压多路复用电路通过一个模数转换通道测量一系列电池单元的电压，这会导致电池测量之间存在一些延迟，从而导致系统整体的状态报告延迟较大。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术提出了一种电池管理模组、电池管理系统及芯片封装结构，以解决现有技术中工艺要求高、成本较大且电池测量之间存在延迟的技术问题。
[0005]本专利技术实施例提供了一种电池管理模组，用于对串联耦接的多个电池单元进行管理，包括：至少两个电池监视芯片，每个电池监视芯片包括至少一个电池监视单元，所述电池监视单元被配置为监视对应的电池单元的状态信息；处理器芯片，被配置为对所述至少两个电池监视芯片进行控制；其中，所述电池监视芯片和所述处理器芯片之间通过隔离的方式进行通讯。
[0006]在一个实施例中，所述处理器芯片包括同步电路，被配置为并行发出同步采样信号至所述至少两个电池监视芯片，以对所述至少两个电池监视芯片对应的电池单元的状态信息进行同步采样。
[0007]在一个实施例中，所述处理器芯片还包括多个第一收发模块，所述同步电路用于检测所述多个第一收发模块的状态，当检测到所述多个第一收发模块准备接收同步采样信号时，所述同步电路并行发出所述同步采样信号至所述多个第一收发模块，所述多个第一收发模块通过隔离的方式将所述同步采样信号发送至所述至少两个电池监视芯片。
[0008]在一个实施例中，所述电池监视芯片包括至少一个第二收发模块，所述多个第一收发模块通过隔离的方式将所述同步采样信号发送给对应的第二收发模块，以对所述至少两个电池监视芯片对应的电池单元的状态信息进行同步采样。
[0009]在一个实施例中，所述电池监视芯片还包括控制电路，所述第二收发模块将接收到的所述同步采样信号发送给所述控制电路，所述控制电路根据所述同步采样信号控制采
样开始时刻和采样时间。
[0010]在一个实施例中，所述电池监视芯片包括至少一个模数转换电路和定时电路，每个电池监视单元对应一个模数转换电路，被配置为将对应的电池单元的状态信息的模拟信号转化为数字信号；所述控制电路根据所述同步采样信号控制所述定时电路设置所述采样时间，以设定所述模数转换电路的采样时长。
[0011]在一个实施例中，所述电池监视芯片还包括微调电路，被配置为对所述定时电路设置的采样时间进行调节，以使得各个电池监视芯片和所述处理器芯片之间进行完全同步通讯。
[0012]在一个实施例中，所述每个电池监视单元对应一个第二收发模块，以和对应的第一收发模块进行隔离通信。
[0013]在一个实施例中，每个电池监视芯片包括至少两个电池监视单元和多路复用器，所述每个电池监视芯片对应一个第二收发模块，所述至少两个电池监视单元通过所述多路复用器共用一个所述第二收发模块。
[0014]在一个实施例中，所述至少两个电池监视芯片串联耦接，相邻两个电池监视芯片之间通过隔离的方式进行通讯。
[0015]在一个实施例中，所述隔离通讯被配置为变压器隔离、电容隔离和光耦隔离三者之一。
[0016]在一个实施例中，所述电池监视芯片被配置为监视N个电池单元依次串联耦接的第一电池组，所述电池监视芯片包括供电电压端口和参考地端口，所述供电电压端口耦接所述第一电池组的最高压端，所述参考地端口耦接所述第一电池组的最低压端。
[0017]在一个实施例中，所述电池监视芯片还包括N+1个输入端口，所述N+1个输入端口分别耦接所述第一电池组的最高压端、所述第一电池组中相邻两个电池单元的公共端以及所述第一电池组的最低压端。
[0018]在一个实施例中，所述电池管理模组被配置为管理M个电池单元依次串联耦接的第二电池组，所述处理器芯片包括供电电压端口和参考地端口，所述供电电压端口耦接所述第二电池组的最高压端，所述参考地端口耦接所述第二电池组的最低压端。
[0019]在一个实施例中，所述电池管理模组被配置为管理M个电池单元串联耦接的第二电池组，所述处理器芯片包括供电电压端口和参考地端口，所述供电电压端口通过电压转换电路耦接至所述第二电池组的最高压端，所述参考地端口耦接所述第二电池组的最低压端。
[0020]本专利技术实施例还提供了一种芯片封装结构，包括：以上所述的电池管理模组。
[0021]本专利技术实施例还提供了一种电池管理系统，包括：至少两个串联耦接的以上所述电池管理模组，所述相邻两个电池管理模组之间通过菊花链进行通讯。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术所述的电池管理模组用于对串联耦接的多个电池单元进行管理，所述电池管理模组包括：至少两个电池监视芯片，每个电池监视芯片包括至少一个电池监视单元，所述电池监视单元被配置为监视对应的电池单元的状态信息；处理器芯片，被配置为对所述至少两个电池监视芯片进行控制；其中，所述电池监视芯片和所述处理器芯片之间通过隔离的方式进行通讯。可选的，所述的电池管理模组封装在一个集成电路中。本专利技术所述电池监视芯片采用低压半导体工艺制造，
成本较低。并且，本专利技术的电池管理模组中的多个电池监视芯片共用一个处理器芯片，处理器芯片可以并行发射同步采样信号至每个电池监视芯片，以对电池管理模组中多个电池监视芯片进行同步采样，从而对每个电池监视芯片对应的一个或多个电池单元的状态信息进行采样，减小了系统的状态报告延迟。可选的，电池管理模组中相邻两个电池监视芯片之间可以进行串行隔离通讯，在任意一个电池监视芯片和处理器芯片之间的通讯断开时，可以将相邻两个电池监视芯片之间的串行隔离通讯作为替代路径，以使得通信稳健性得到增强。并且，在本专利技术的电池监视模组中，每个芯片所处的电势不同，所述电池监视芯片和所述处理芯片之间，以及所述相邻的两个电池监视芯片之间通过隔离的方式进行通讯，隔离了不同芯片之间的直流压差，并且有效消除了共模干扰。
附图说明
[0023]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0024]图1为现有技术中电池管理电路的电路示本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电池管理模组，用于对串联耦接的多个电池单元进行管理，包括：至少两个电池监视芯片，每个电池监视芯片包括至少一个电池监视单元，所述电池监视单元被配置为监视对应的电池单元的状态信息；处理器芯片，被配置为对所述至少两个电池监视芯片进行控制；其中，所述电池监视芯片和所述处理器芯片之间通过隔离的方式进行通讯。2.根据权利要求1所述的电池管理模组，其特征在于：所述处理器芯片包括同步电路，被配置为并行发出同步采样信号至所述至少两个电池监视芯片，以对所述至少两个电池监视芯片对应的电池单元的状态信息进行同步采样。3.根据权利要求2所述的电池管理模组，其特征在于：所述处理器芯片还包括多个第一收发模块，所述同步电路用于检测所述多个第一收发模块的状态，当检测到所述多个第一收发模块准备接收同步采样信号时，所述同步电路并行发出所述同步采样信号至所述多个第一收发模块，所述多个第一收发模块通过隔离的方式将所述同步采样信号发送至所述至少两个电池监视芯片。4.根据权利要求3所述的电池管理模组，其特征在于：所述电池监视芯片包括至少一个第二收发模块，所述多个第一收发模块通过隔离的方式将所述同步采样信号发送给对应的第二收发模块，以对所述至少两个电池监视芯片对应的电池单元的状态信息进行同步采样。5.根据权利要求4所述的电池管理模组，其特征在于：所述电池监视芯片还包括控制电路，所述第二收发模块将接收到的所述同步采样信号发送给所述控制电路，所述控制电路根据所述同步采样信号控制采样开始时刻和采样时间。6.根据权利要求5所述的电池管理模组，其特征在于：所述电池监视芯片包括至少一个模数转换电路和定时电路，每个电池监视单元对应一个模数转换电路，被配置为将对应的电池单元的状态信息的模拟信号转化为数字信号；所述控制电路根据所述同步采样信号控制所述定时电路设置所述采样时间，以设定所述模数转换电路的采样时长。7.根据权利要求6所述的电池管理模组，其特征在于：所述电池监视芯片还包括微调电路，被配置为对所述定时电路设置的采样时间进行调节，以使得各个电池监视芯片和所述处理器芯片之间进行完全同步通讯。8.根据权利要求4所述的电池管理模组，其特征在于：所述每个电池监视单元对...
【专利技术属性】
技术研发人员：文司华，李伟，
申请(专利权)人：南京矽力微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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