本实用新型专利技术公开了一种单通道电池管理芯片，包括低压检测模块、定时器内核控制模块；低压检测模块通过端口1#连接外部电池电压信号，低压检测模块的端口2#连接定时器内核控制模块，当外部电池电压信号大于预设电压LV2后，低压检测模块发出启用定时器内核控制模块的信号，当外部电池电压信号小于预设电压LV1后，低压检测模块发出禁用定时器内核控制模块的信号；定时器内核控制模块通过端口3#接收定时开始信号，通过端口4#输出信号，用于定时器内核控制模块接收到定时开始信号后开始计时并输出定时行进信号，定时结束后输出定时结束信号；还公开了一种自动维护电芯，包括电芯和所述单通道管理芯片。述单通道管理芯片。述单通道管理芯片。
【技术实现步骤摘要】
一种单通道电池管理芯片及自动维护电芯
[0001]本技术涉及新能源
，更具体的说是一种单通道电池管理芯片和自动维护电芯。
技术介绍
[0002]串联电池组由于组成电池组中各个电芯的工艺差异、微漏电差异、电芯在电池组中的位置不同导致的温度差异、使用过程中的老化等等原因，会导致各个电芯性能方面无法完全保持一致，不一致性会导致串联电池组中各个串无法同时充满电，同时放空，结果电池整体容量下降，为了解决这种问题，需要对各个电池串进行均衡管理。本技术中所述的电芯包括电池电芯，超级电容电芯、混合电芯及多个电芯并联后的联合体。
[0003]对于单通道电池管理芯片，通常情况下供电由所在电池串供电，电池电压可能出现从0V到5V之内的任何电压，现有技术无专用单串均衡计时管理芯片，通用计时芯片需要固定电压比如3.3V或5V供电，其作为单通道管理芯片使用，容易导致过低电池电压下芯片失控，导致不停消耗电池电量、电池电能被耗尽、芯片被烧毁、电池损坏、甚至造成危险；目前没有具备低压保护功能的长时间定时均衡的单通道电池管理芯片，实现此功能需要用多个不同的芯片和大量分立器件组合，无法保证系统稳定性，且成本高，功耗大。目前的电芯，都是纯电芯，本身无均衡功能。
技术实现思路
[0004]针对现有电池管理芯片的不足之处，本技术提供一种单通道电池管理芯片和自动维护电芯。
[0005]第一方面，一种单通道电池管理芯片，包括低压检测模块、定时器内核控制模块；低压检测模块通过端口1#连接外部电池电压信号，低压检测模块的端口2#连接定时器内核控制模块，当外部电池电压信号大于预设电压LV2后，低压检测模块发出启用定时器内核控制模块的信号，当外部电池电压信号小于预设电压LV1后，低压检测模块发出禁用定时器内核控制模块的信号，其中LV2大于或者等于LV1；定时器内核控制模块通过端口3#接收定时开始信号，通过端口4#输出信号，用于定时器内核控制模块接收到定时开始信号后开始计时并输出定时行进信号，定时结束后输出定时结束信号，其中定时时长大于90秒。
[0006]进一步的，定时器内核控制模块包括振荡器内核模块和计数模块，振荡器内核模块振荡波输出端连接计数模块计数脉冲输入端；计数模块包括触发器组成并按照预先给定的顺序改变其状态的X个触发器序列，包括计数器、累加器、分频器、降频器、加法器、减法器中的任意一种，X大于16。
[0007]进一步的，定时器内核控制模块包括串联在定时器内核控制模块供电通道上的开关，低压检测模块的端口2#连接开关控制端，通过打开或关闭定时器内核控制模块的供电实现使能或禁用定时器内核控制模块。
[0008]进一步的，低压检测模块的端口2#连接定时器内核控制模块复位输入端，通过使
定时器内核控制模块处于正常状态或复位状态实现使能或禁用定时器内核控制模块。
[0009]进一步的，定时器内核控制模块包括输出控制电路，低压检测模块的端口2#连接定时器内核控制模块的输出控制电路的控制端，实现定时器内核控制模块输出信号被允许通过或强制输出定时结束信号。
[0010]进一步的，振荡器内核模块包括晶体振荡器结构中的反向放大电路；或者RC振荡器结构中的RC充放电波形的放大电路、RC环路中的反向电路和可选元件，可选元件为RC振荡器中的电阻R或者RC振荡器中的电阻C。
[0011]进一步的，振荡器内核模块包括奇数个非运算单元的输出端和输入端首尾相接的环形振荡器。
[0012]进一步的，定时器内核控制模块还包括均衡启动电压检测电路，均衡启动电压检测电路的输入端连接外部电池电压信号，输出端连接定时器内核控制模块端口3#，当检测到外部电池电压信号大于预设电压BV后，输出定时开始信号。
[0013]进一步的，低压检测模块还包括高压检测电路，高压检测电路的输入端连接外部电池电压信号，当检测到外部电池电压信号大于预设电压HV后，低压检测模块发出禁用定时器内核控制模块的信号。
[0014]进一步的，芯片还包括驱动输出信号通道通过二极管正向连接芯片电源、通过反向二极管连接芯片地信号的端口保护结构，所述驱动输出信号通道一端连接芯片引脚，另一端直接或间接连接端口4#。
[0015]进一步的，定时器内核控制模块还包括内置CMOS温度传感器或者外置温感检测电路，当温度高于预设温度T后，定时器内核控制模块发出定时结束信号。
[0016]进一步的，低压检测模块包括电压比较器或模数转换器ADC，外部电池电压信号连接电压比较器或ADC的输入端。
[0017]进一步的，低压检测模块包括外部电池电压信号和地信号之间的MOS管和电阻串联的电路结构或者包括外部电池电压信号经电阻分压后连接门电路输入端的电路结构。
[0018]进一步的，芯片封装的引脚数小于9。
[0019]第二方面，本技术还保护一种自动维护电芯，这种自动维护电芯包括电芯和上述单通道电池管理芯片。
[0020]本技术的技术效果和优点：本技术通过使用单通道电池管理芯片，在电芯串联后组成的电池组中，为单串电池的均衡放电提供预定时长的计时管理，达到预定时长后关闭均衡放电，并在电池电压过低后，对芯片内部计时模块进行断电或关闭保护，避免芯片内部锁死、逻辑混乱或失控；在检测到电压异常偏低后，可终止芯片的计时进程，防止芯片异常电能消耗；监测到电压异常偏低，可终止均衡计时进程，防止误动作导致外部均衡电路持续工作，导致电池放空，从而避免危险情形出现；而且可以实现低电压下极低功耗；本电池管理芯片还可以通过芯片外围电路调整计时时长，可以根据电池电压及温度，启动均衡计时和结束均衡计时。芯片的高度集成度减少系统分立器件使用，降低系统物料及贴片成本，提高稳定性；更少的芯片封装引脚降低芯片生产成本；另外自动维护电芯使产品应用更简单，容量保持更久，寿命更长。
附图说明
[0021]图1为单通道电池管理芯片结构示意图；
[0022]图2为定时器内核控制模块结构示意图；
[0023]图3为RC振荡器结构示意图；
[0024]图4为另一种RC振荡器结构示意图；
[0025]图5为晶体振荡器结构示意图；
[0026]图6为环形振荡器结构示意图；
[0027]图7为电压比较器结构示意图；
[0028]图8为电压检测电路结构1示意图；
[0029]图9为驱动输出信号通道保护结构示意图；
[0030]图10为内置温度传感器和检测电路；
[0031]图11为电压检测电路结构2示意图；
[0032]图12为电压检测电路结构1部分替代方案1示意图；
[0033]图13为电压检测电路结构1部分替代方案2示意图；
[0034]图14为电压检测电路结构1部分替代方案3示意图。
具体实施方式
[0035]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。本技术的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的将本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种单通道电池管理芯片，其特征在于，包括低压检测模块、定时器内核控制模块；低压检测模块通过端口1#连接外部电池电压信号，低压检测模块的端口2#连接定时器内核控制模块，当外部电池电压信号大于预设电压LV2后，低压检测模块发出启用定时器内核控制模块的信号，当外部电池电压信号小于预设电压LV1后，低压检测模块发出禁用定时器内核控制模块的信号，其中LV2大于或者等于LV1；定时器内核控制模块通过端口3#接收定时开始信号，通过端口4#输出信号，用于定时器内核控制模块接收到定时开始信号后开始计时并输出定时行进信号，定时结束后输出定时结束信号，其中定时时长大于90秒。2.根据权利要求1所述的单通道电池管理芯片，其特征在于，定时器内核控制模块包括振荡器内核模块和计数模块，振荡器内核模块振荡波输出端连接计数模块计数脉冲输入端；计数模块包括触发器组成并按照预先给定的顺序改变其状态的X个触发器序列，包括计数器、累加器、分频器、降频器、加法器、减法器中的任意一种，X大于16。3.根据权利要求1所述的单通道电池管理芯片，其特征在于，定时器内核控制模块包括串联在定时器内核控制模块供电通道上的开关，低压检测模块的端口2#连接开关控制端，通过打开或关闭定时器内核控制模块的供电实现使能或禁用定时器内核控制模块。4.根据权利要求1所述的单通道电池管理芯片，其特征在于，低压检测模块的端口2#连接定时器内核控制模块复位输入端，通过使定时器内核控制模块处于正常状态或复位状态实现使能或禁用定时器内核控制模块。5.根据权利要求1所述的单通道电池管理芯片，其特征在于，定时器内核控制模块包括输出控制电路，低压检测模块的端口2#连接定时器内核控制模块的输出控制电路的控制端，实现定时器内核控制模块输出信号被允许通过或强制输出定时结束信号。6.根据权利要求1所述的单通道电池管理芯片，其特征在于，振荡器内核模块包括晶体振荡器结构中的反向放大电路；或者RC振荡器结构中的RC充放电波形的放大电路、RC环路中的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王天才，许运华，
申请(专利权)人：合肥品王新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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