内置均衡管理电路的芯片制造技术

本公开提供一种内置均衡管理电路的芯片，包括：均衡管理电路，均衡管理电路进行电池模组的电芯间均衡以及电池模组的模组间均衡，其中，均衡管理电路包括电芯间均衡管理电路和模组间均衡管理电路，电芯间均衡管理电路进行电芯间电压均衡，并且模组间均衡管理电路包括均衡电阻和均衡开关，均衡电阻和均衡开关构成串联电路，串联电路的一端连接电池模组的最高电压，串联电路的另一端连接电池模组的最低电压，通过均衡开关的导通或断开来通过均衡电阻实现模组间均衡。实现模组间均衡。实现模组间均衡。

【技术实现步骤摘要】
内置均衡管理电路的芯片


[0001]本公开涉及一种内置均衡管理电路的芯片。

技术介绍

[0002]目前，化学电池等已经被广泛使用，在使用过程中通常是多个电芯进行串联来构成电池组。但是不论是制造偏差还是使用过程，电池组的各个电芯将会出现不一致性，也就说说各个电芯在使用过程中不能保证每个电芯的电压均是均衡的。这样将会使得部分电芯不能实现能量互换，将会损害电池的使用寿命，也可能会发生安全事故。
[0003]目前均采用均衡电路对各个电芯进行电压均衡，从而在电池组内部实现能量的二次分配。但是现有的均衡电路会出现能量过多损耗、均衡电路过小、效率过低等问题。而且在均衡的过程中也不能做到电池组的完全均衡，依然导致每个电芯的容量不能充分释放。因此，需要提供能够解决日益增长的均衡需求的控制策略。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种内置均衡管理电路的芯片。
[0005]根据本公开的一个方面，一种内置均衡管理电路的芯片，所述均衡管理电路用于对电池模组的每个电芯的电池电压进行均衡，包括：
[0006]选通电路，所述选通电路与每个电芯进行连接，以便对每个电芯进行选通测量；
[0007]模数转换器，所述模数转换器与所述选通电路连接，并且基于所述选通电路的导通与断开来采集每个电芯的电池电压和电池温度；
[0008]微控制器，所述微控制与所述模数转换器连接，并且用于对来自所述模数转换器的信息进行处理；以及
[0009]均衡管理电路，所述均衡管理电路进行所述电池模组的电芯间均衡以及所述电池模组的模组均衡，
[0010]其中，所述均衡管理电路包括电芯间均衡管理电路和模组均衡管理电路，所述电芯间均衡管理电路进行所述电芯间电压均衡，并且所述模组均衡管理电路包括均衡电阻和均衡开关，所述均衡电阻和所述均衡开关构成串联电路，所述串联电路的一端连接所述电池模组的最高电压，所述串联电路的另一端连接所述电池模组的最低电压，通过所述均衡开关的导通或断开来通过均衡电阻实现所述模组均衡。
[0011]根据本公开的一个实施方式，所述均衡电阻为可调均衡电阻并且设置在所述芯片的外部，所述均衡开关设置在所述芯片的外部或者内部。
[0012]根据本公开的一个实施方式，所述电芯间均衡管理电路包括相对于每个电芯设置的第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和电容，所述第一开关和第三开关串联连接构成第一串联电路，所述第一串联电路的一端连接相应电芯的负极，另一端连接其他电芯的第一串联电路的另一端，所述第二开关和第四开关串联连接构成第二串联电路，所述第二串联电路的一端连接相应电芯的正极，另一端连接其他电芯的第二串联电路的另一端，并
且所述电容连接在所述第一开关和第三开关的连接节点与所述第二开关和第四开关的连接节点之间。
[0013]根据本公开的一个实施方式，所述第一开关和第二开关导通，以便通过相应电芯向相应电容充电，然后所述第三开关和第四开关导通以便使得所有电芯的相应电容的电压一致，然后所述第一开关和第二开关导通以便所有电芯的电压一致。
[0014]根据本公开的一个实施方式，所述均衡开关为高压MOS晶体管，所述第一开关、第二开关、第三开关和第四开关为MOS晶体管。
[0015]根据本公开的一个实施方式，所述第一开关和第二开关中的至少一个替换为电流控制部，通过所述电流控制部来调节从所述电流控制部流入所述电容的电流值。
[0016]根据本公开的一个实施方式，所述电流值为恒流值或可变电流值。
[0017]根据本公开的一个实施方式，所述电流控制部包括第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管，所述第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管构成串联电路，该串联电路的两端分别连接至电芯和电容，通过改变所述第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管的导通电阻来调节所述电流值。
[0018]根据本公开的一个实施方式，所述第一PMOS晶体管和第二PMOS 晶体管的源极互连，并且所述第一PMOS晶体管的漏极连接电芯，所述第二PMOS晶体管的漏极连接电容，还包括第一NMOS晶体管和电阻构成的串联电路，所述第一NMOS晶体管的栅极连接所述第一 PMOS晶体管和第二PMOS晶体管的漏极，所述第一NMOS晶体管的源极连接所述电阻的第一端，所述电阻的第二端连接所述第一PMOS 晶体管和第二PMOS晶体管的栅极，通过改变流过所述第一NMOS 晶体管和所述电阻的电流来改变所述第一PMOS晶体管和第二PMOS 晶体管的栅源电压，从而改变所述第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管的导通电阻。
[0019]根据本公开的一个实施方式，所述第一PMOS晶体管和第二PMOS 晶体管的源极互连，并且所述第一PMOS晶体管的漏极连接电芯，所述第二PMOS晶体管的漏极连接电容，还包括电阻，所述电阻的一端连接至所述第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管的源极，所述电阻的另一端连接至所述第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管的栅极，通过改变流经所述电阻的电流，来改变所述第一PMOS晶体管和第二 PMOS晶体管的栅源电压，从而改变所述第一PMOS晶体管和第二 PMOS晶体管的导通电阻。
[0020]根据本公开的一个实施方式，所述电流控制部包括第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管，所述第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管构成串联电路，该串联电路的两端分别连接至电芯和电容，通过改变所述第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管的导通电阻来调节所述电流值。
[0021]根据本公开的一个实施方式，所述第一NMOS晶体管和第二NMOS 晶体管的源极互连，并且所述第一NMOS晶体管的漏极连接电芯，所述第二NMOS晶体管的漏极连接电容，还包括第三NMOS晶体管，所述第三NMOS晶体管的栅极连接所述第一NMOS晶体管和第二 NMOS晶体管的漏极，所述第三NMOS晶体管的源极所述第一NMOS 晶体管和第二NMOS晶体管的源极，通过改变流过所述第三NMOS 晶体管的电流来改变所述第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管的栅源电压，从而改变所述第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管的导通电阻。
[0022]根据本公开的一个实施方式，所述第一NMOS晶体管和第二NMOS 晶体管的源极互连，并且所述第一NMOS晶体管的漏极连接电芯，所述第二NMOS晶体管的漏极连接电容，还包
括电阻，所述电阻的一端连接至所述第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管的源极，所述电阻的另一端连接至所述第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管的栅极，通过改变流经所述电阻的电流，来改变所述第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管的栅源电压，从而改变所述第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管的导通电阻。
[0023]根据本公开的一个实施方式，所述电流控制部能够用作采样控制部，并且所述电容作为采样电容，通过所述采样控制部和所述采样电容来采集相应电芯的电压。
附图说明
[0024]附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内置均衡管理电路的芯片，所述均衡管理电路用于对电池模组的每个电芯的电池电压进行均衡，其特征在于，包括：选通电路，所述选通电路与每个电芯进行连接，以便对每个电芯进行选通测量；模数转换器，所述模数转换器与所述选通电路连接，并且基于所述选通电路的导通与断开来采集每个电芯的电池电压和电池温度；微控制器，所述微控制与所述模数转换器连接，并且用于对来自所述模数转换器的信息进行处理；以及均衡管理电路，所述均衡管理电路进行所述电池模组的电芯间均衡以及所述电池模组的模组均衡，其中，所述均衡管理电路包括电芯间均衡管理电路和模组间均衡管理电路，所述电芯间均衡管理电路进行所述电芯间电压均衡，并且所述模组间均衡管理电路包括均衡电阻和均衡开关，所述均衡电阻和所述均衡开关构成串联电路，所述串联电路的一端连接所述电池模组的最高电压，所述串联电路的另一端连接所述电池模组的最低电压，通过所述均衡开关的导通或断开来通过均衡电阻实现模组间均衡。2.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述均衡电阻为可调均衡电阻并且设置在所述芯片的外部，所述均衡开关设置在所述芯片的外部或者内部。3.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述电芯间均衡管理电路包括相对于每个电芯设置的第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和电容，所述第一开关和第三开关串联连接构成第一串联电路，所述第一串联电路的一端连接相应电芯的负极，另一端连接其他电芯的第一串联电路的另一端，所述第二开关和第四开关串联连接构成第二串联电路，所述第二串联电路的一端连接相应电芯的正极，另一端连接其他电芯的第二串联电路的另一端，并且所述电容连接在所述第一开关和第三开关的连接节点与所述第二开关和第四开关的连接节点之间。4.如权利要求3所述的芯片，其特征在于，所述第一开关和第二开关导通，以便通过相应电芯向相应电容充电，然后所述第三开关和第四开关导通以便使得所有电芯的相应电容的电压一致，然后所述第一开关和第二开关导通以便所有电芯的电压一致。5.如权利要求3所述的芯片，其特征在于，所述均衡开关为高压MOS晶体管，所述第一开关、第二开关、第三开关和第四开关为MOS晶体管。6.如权利要求3所述的芯片，其特征在于，所述第一开关和第二开关中的至少一个替换为电流控制部，通过所述电流控制部来调节从所述电流控制部流入所述电容的电流值。7.如权利要求6所述的芯片，其特征在于，所述电流值为恒流值或可变电流值。8.如权利要求6或7所述的芯片，其特征在于，所述电流控制部包括第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管，所述第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管构成串联电路，该串联电路的两端分别连接至电芯和电容，通过改变所述第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管的导通电阻来调节所述电流值。9.如权利要求8所述的芯片，其特征在于，所述第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管的源极互连，并且所述第一PMOS晶体管的漏...

【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：新型
国别省市：