电池管理电路与电池管理系统技术方案

本申请公开了一种电池管理电路与电池管理系统，电池管理电路包括放电开关、电流检测支路、信号锁存支路与控制器。电流检测支路与电池、放电开关连接，放电开关与外部设备连接，控制器与信号锁存支路、电流检测支路连接，信号锁存支路与放电开关、电流检测支路连接。电流检测支路检测电池放电的电流，并在电流大于第一电流阈值时输出短路信号。控制器若接收到短路信号的连续时长大于第一时长阈值，则输出第一软件使能信号。信号锁存支路用于在接收到短路信号与第一软件使能信号中的至少一个信号时输出第一控制信号，以控制放电开关关断。通过上述方式，能够在出现短路时，通过软件与硬件同时关断放电开关，可靠性较高，安全隐患较小。较小。较小。

【技术实现步骤摘要】
电池管理电路与电池管理系统


[0001]本申请涉及电子电路
，特别是涉及一种电池管理电路与电池管理系统。

技术介绍

[0002]在储能领域，锂电池的安全使用不可避免。但在市场上流行各家各类型的锂电池管理系统（Battery Management System,BMS），总会出现安全等级低，故障高的问题。比如，对于实现短路保护这一功能而言，在现有技术中，通常采用的方式为通过电池采集芯片(Analog Front End,AFE)采集电流，并反馈至微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)。MCU基于电流大小判断是否出现短路，若确定出现短路则控制充电开关与放电开关关断。
[0003]然而，对于上述方式而言，在电池放电过程中出现短路时，可能出现由于电流过大等而导致MCU异常的情况，在该种情况下，MCU无法控制放电开关关断，可靠性较差，并存在较大的安全隐患。

技术实现思路

[0004]本申请旨在提供一种电池管理电路与电池管理系统，能够在出现短路时，通过软件与硬件同时关断放电开关，可靠性较高，安全隐患较小。
[0005]为实现上述目的，第一方面，本申请提供一种电池管理电路，包括：放电开关、电流检测支路、信号锁存支路与控制器；所述电流检测支路的第一端与所述电池连接，所述电流检测支路的第二端与所述放电开关的第一端连接，所述放电开关的第二端与外部设备连接，所述电流检测支路的第三端分别与所述信号锁存支路的第一端及所述控制器的第一端连接，所述控制器的第二端与所述信号锁存支路的第二端连接，所述信号锁存支路的第三端与所述放电开关的控制端连接；所述电流检测支路用于检测所述电池放电的电流，并在所述电流大于第一电流阈值时输出短路信号至所述信号锁存支路的第一端及所述控制器的第一端；所述控制器用于若接收到所述短路信号的连续时长大于第一时长阈值，则输出第一软件使能信号至所述信号锁存支路的第二端；所述信号锁存支路用于在接收到所述短路信号与所述第一软件使能信号中的至少一个信号时输出第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述放电开关关断。
[0006]在一种可选的方式中，所述电池管理电路还包括电平转换支路；所述控制器的第三端与所述信号锁存支路的第四端连接，所述信号锁存支路的第三端与所述电平转换支路的第一端连接，所述电平转换支路的第二端与所述放电开关的控制端连接；所述控制器还用于在输出第一软件使能信号之后，若确定所述电池与所述外部设备之间的连接被断开，则输出短路清除信号与第二软件使能信号，其中，所述短路清除信号输入至所述信号锁存支路的第四端，以清除所述信号锁存支路中的信号，所述第二软件使
能信号输入至所述信号锁存支路的第二端；所述信号锁存支路还用于在未接收到所述短路信号与所述第一软件使能信号，且接收到所述第二软件使能信号时输出第二控制信号至所述电平转换支路的第一端；所述电平转换支路用于将所述第二控制信号转换为第三控制信号，所述第三控制信号用于控制所述放电开关导通；其中，所述第三控制信号与所述第二控制信号的逻辑相同，且所述第三控制信号的电压大于所述第二控制信号的电压。
[0007]在一种可选的方式中，所述电池管理电路还包括驱动支路；所述驱动支路的第一端与所述电平转换支路的第二端连接，所述驱动支路的第二端与所述放电开关的控制端连接，所述驱动支路用于提升所述第三控制信号的电流驱动能力，以驱动所述放电开关导通。
[0008]在一种可选的方式中，所述电池管理电路还包括电池采样芯片与第一分压支路；所述电池采样芯片的第一端与所述电池连接，所述电池采样芯片的第二端与所述控制器的第四端连接，所述第一分压支路的第一端与所述电池的正极连接，所述第一分压支路的第二端与所述电池的负极连接，所述第一分压支路的第三端与所述控制器的第五端连接；所述电池采样芯片用于获取所述电池的第一电压，并将所述第一电压输入至所述控制器的第四端；所述第一分压支路用于对所述电池的电压进行分压，并输出第二电压至所述控制器的第五端；所述控制器还用于：基于所述第二电压确定所述电池的第三电压；判断所述第一电压与所述第三电压之间的差值的绝对值是否小于第一差值阈值；若是，则确定所述电池采样芯片未出现异常；若否，则确定所述电池采样芯片出现异常。
[0009]在一种可选的方式中，所述第一分压支路包括串联连接的第一电阻、第一开关与第二电阻，所述第一开关的控制端与所述电平转换支路的第四端连接，所述电平转换支路的第三端与所述控制器的第六端连接；所述控制器还用于输出第一电压检测信号至所述电平转换支路的第三端；所述电平转换支路还用于将所述第一电压检测信号转换为第二电压检测信号，所述第二电压检测信号用于控制所述第一开关导通；其中，所述第二电压检测信号与所述第一电压检测信号的逻辑相同，所述第二电压检测信号的电压大于所述第二电压检测信号的电压，并且，在所述第一开关导通时，所述第一电阻与所述第二电阻对所述电池的电压进行分压，以输出所述第二电压。
[0010]在一种可选的方式中，所述电池管理电路还包括电压转换支路与第二分压支路；所述电压转换支路的第一端与所述电池连接，所述电压转换支路的第二端与所述第二分压支路的第一端连接，所述第二分压支路的第二端与所述控制器的第七端连接；所述电压转换支路用于对所述电池的电压进行转换，以输出第四电压至所述第二分压支路的第一端；
所述第二分压支路用于对所述第四电压进行分压，以输出第五电压至所述控制器的第七端；所述控制器还用于基于所述第五电压确定所述第四电压的大小，以确定所述第四电压是否异常；其中，所述第三控制信号的电压为所述第四电压。
[0011]在一种可选的方式中，所述电池管理电路还包括充电开关，所述充电开关连接于所述电流检测支路与所述放电开关之间，且所述充电开关的控制端与所述控制器的第九端连接；所述控制器还用于输出第三软件使能信号，所述第三软件使能信号用于控制所述充电开关关断；所述电流检测支路还用于检测所述电池充电的电流；所述控制器还用于在输出所述第一软件使能信号与所述第三软件使能信号后，若通过所述电流检测支路获取到所述电池的放电电流或充电电流，则确定所述充电开关与所述放电开关中的至少一个开关出现异常。
[0012]在一种可选的方式中，所述电流检测支路包括采样电阻、运放与比较器；所述采样电阻的第一端分别与所述电池及所述运放的第一输入端连接，所述采样电阻的第二端分别与所述放电开关的第一端及所述运放的第二输入端连接，所述运放的输出端分别与所述控制器的第八端及所述比较器的第一输入端连接，所述比较器的第二输入端用于输入参考电压，所述比较器的输出端分别与所述控制器的第一端及所述信号锁存支路的第一端连接。
[0013]在一种可选的方式中，所述信号锁存支路包括或非门芯片，所述或非门芯片包括第一路或非门、第二路或非门、第三路或非门与第四路或非门；所述第一路或非门的第一输入端与所述控制器的第三端连接，以输入所述短路清除信号，所述第一路或非门的第二输入端与所述第二路或非门的输出端连接，所述第一路或非门的输出端分别与所述第二路或非本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池管理电路，其特征在于，包括：放电开关、电流检测支路、信号锁存支路与控制器；所述电流检测支路的第一端与所述电池连接，所述电流检测支路的第二端与所述放电开关的第一端连接，所述放电开关的第二端与外部设备连接，所述电流检测支路的第三端分别与所述信号锁存支路的第一端及所述控制器的第一端连接，所述控制器的第二端与所述信号锁存支路的第二端连接，所述信号锁存支路的第三端与所述放电开关的控制端连接；所述电流检测支路用于检测所述电池放电的电流，并在所述电流大于第一电流阈值时输出短路信号至所述信号锁存支路的第一端及所述控制器的第一端；所述控制器用于若接收到所述短路信号的连续时长大于第一时长阈值，则输出第一软件使能信号至所述信号锁存支路的第二端；所述信号锁存支路用于在接收到所述短路信号与所述第一软件使能信号中的至少一个信号时输出第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述放电开关关断。2.根据权利要求1所述的电池管理电路，其特征在于，所述电池管理电路还包括电平转换支路；所述控制器的第三端与所述信号锁存支路的第四端连接，所述信号锁存支路的第三端与所述电平转换支路的第一端连接，所述电平转换支路的第二端与所述放电开关的控制端连接；所述控制器还用于在输出第一软件使能信号之后，若确定所述电池与所述外部设备之间的连接被断开，则输出短路清除信号与第二软件使能信号，其中，所述短路清除信号输入至所述信号锁存支路的第四端，以清除所述信号锁存支路中的信号，所述第二软件使能信号输入至所述信号锁存支路的第二端；所述信号锁存支路还用于在未接收到所述短路信号与所述第一软件使能信号，且接收到所述第二软件使能信号时输出第二控制信号至所述电平转换支路的第一端；所述电平转换支路用于将所述第二控制信号转换为第三控制信号，所述第三控制信号用于控制所述放电开关导通；其中，所述第三控制信号与所述第二控制信号的逻辑相同，且所述第三控制信号的电压大于所述第二控制信号的电压。3.根据权利要求2所述的电池管理电路，其特征在于，所述电池管理电路还包括驱动支路；所述驱动支路的第一端与所述电平转换支路的第二端连接，所述驱动支路的第二端与所述放电开关的控制端连接，所述驱动支路用于提升所述第三控制信号的电流驱动能力，以驱动所述放电开关导通。4.根据权利要求3所述的电池管理电路，其特征在于，所述电池管理电路还包括电池采样芯片与第一分压支路；所述电池采样芯片的第一端与所述电池连接，所述电池采样芯片的第二端与所述控制器的第四端连接，所述第一分压支路的第一端与所述电池的正极连接，所述第一分压支路的第二端与所述电池的负极连接，所述第一分压支路的第三端与所述控制器的第五端连接；
所述电池采样芯片用于获取所述电池的第一电压，并将所述第一电压输入至所述控制器的第四端；所述第一分压支路用于对所述电池的电压进行分压，并输出第二电压至所述控制器的第五端；所述控制器还用于：基于所述第二电压确定所述电池的第三电压；判断所述第一电压与所述第三电压之间的差值的绝对值是否小于第一差值阈值；若是，则确定所述电池采样芯片未出现异常；若否，则确定所述电池采样芯片出现异常。5.根据权利要求4所述的电池管理电路，其特征在于，所述第一分压支路包括串联连接的第一电阻、第一开关与第二电阻，所述第一开关的控制端与所述电平转换支路的第四端连接，所述电平转换支路的第三端与所述控制器的第六端连接；所述控制器还用于输出第一电压检测信号至所述电平转换支路的第三端；所述电平转换支路还用于将所述第一电压检测信号转换为第二电压检测信号，所述第二电压检测信号用于控制所述第一开关导通；其中，所述第二电压检测信号与所述第一电压检测信号的逻辑相同，所述第二电压检测信号的电压大于所述第二电压检测信号的电压，并且，在所述第一开关导通时，所述第一电阻与所述第二电阻对所述电池的电压进行分压，以输出所述第二电压。6.根据权利要求2所述的电池管理电路，其特征在于，所述电池管理电路还包括电压转换支路与第二分压支路；所述电压转换支路的第一端与所述电池连接，所述电压转换支路的第二端与所述第二分压支路的第一端连接，所述第二分压支路的第二端与所述控制器的第七端连接；所述电压转换支路用于对所述电池的电压进行转换，以输出第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖荣，林建琰，
申请(专利权)人：深圳市首航新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：