一种电芯管理芯片制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种电芯管理芯片

【技术实现步骤摘要】
一种电芯管理芯片、电池系统、车辆


[0001]本专利技术涉及动力电池
，特别是涉及一种电芯管理芯片
、
电池系统
、
车辆
。

技术介绍

[0002]随着电动汽车的发展，电动汽车的使用寿命越来越受到重视，而锂电池作为电动汽车主要的动力能源，其寿命直接影响电动汽车的寿命，因此需要更加精准把握锂电池的老化和衰降等过程；
[0003]在传统的
BMS(Battery management system
，电池管理系统
)
中，对单体电池主要进行信息检测，且主要针对电池模组
(
即多个电芯
)
进行电压和温度采集，不能对单个电芯的状态进行监测；此外获取电池的荷电状态主要依赖于检测系统根据不同时期采集电池模组的电压
、
电流和温度等测量参数，而不能采集到单体电芯的相关参数，存在一定的误差，且不能根据单体电芯的使用状态对电池的工作状态进行调整，从而影响电池的有效使用率
。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，提出了本专利技术实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种电芯管理芯片
、
电池系统
、
车辆
。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术实施例公开了一种电芯管理芯片，所述电芯管理芯片与单体电芯连接，所述电芯管理芯片包括处理电路，分别与所述处理电路连接的采集电路
、
电源
、
动态保护电路和存储电路；
[0006]所述采集电路用于采集所述单体电芯的工作参数的参数值并传输至所述处理电路；
[0007]所述电源用于为所述处理电路供电；
[0008]所述存储电路用于存储针对所述工作参数的动态保护阈值；
[0009]所述处理电路用于比较所述工作参数的参数值与所述动态保护阈值，根据比较结果控制所述动态保护电路对所述单体电芯的工作状态进行调整；以及根据所述工作参数的参数值确定所述单体电芯的荷电状态
SOC
，并根据所述
SOC
更新所述存储电路中存储的单体电芯的所述动态保护阈值；
[0010]所述动态保护电路，用于按照所述动态保护阈值调整所述单体电芯的工作状态
。
[0011]可选地，所述工作参数包括应力，所述采集电路包括：应力采集电路；
[0012]所述应力采集电路用于采集所述单体电芯的应力值
。
[0013]可选地，所述动态保护电路包括状态保护电路；
[0014]所述状态保护电路用于当所述单体电芯的应力值大于动态应力保护阈值时，控制所述单体电芯停止充电或放电
。
[0015]可选地所述应力采集电路包括：电桥电路；
[0016]所述电桥电路与所述单体电芯通过外部传感器连接，所述电桥电路用于根据所述
外部传感器检测的单体电芯内部应变信息，确定应变电压信号
。
[0017]可选地，所述外部传感器为应力传感器，所述应力传感器为薄膜应变片
。
[0018]可选地，所述薄膜应变片设置于所述单体电芯的外壳上
。
[0019]可选地，所述应力采集电路还包括：放大电路
、
信号采集电路
、
数字逻辑电路
、
通信接口；
[0020]所述电桥电路与所述放大电路连接，所述放大电路用于对所述应变电压信号进行放大；
[0021]所述信号采集电路与所述放大电路连接，所述信号采集电路用于采集所述放大电路输出的所述应变电压信号并转换为数字信号形式；
[0022]所述数字逻辑电路与所述信号采集电路连接，所述数字逻辑电路用于将所述数字信号形式的应变电压信号进行优化调整；
[0023]所述通信接口与所述数字逻辑电路连接，所述通信接口用于将所述数字信号形式的应变电压信号传输至所述处理电路
。
[0024]可选地，所述应力采集电路还包括采集唤醒电路和唤醒参考电路；
[0025]所述信号采集电路还用于被唤醒后，采集所述放大电路输出的所述应变电压信号并转换为数字信号形式；
[0026]所述唤醒参考电路与所述数字逻辑电路连接，用于存储模拟信号形式的应力阈值，以及根据所述数字逻辑电路发送的所述数字信号形式的应变电压信号更新所述模拟信号形式的应力阈值；
[0027]所述采集唤醒电路分别与所述放大电路
、
所述唤醒参考电路
、
所述信号采集电路连接，用于比较所述放大后的应变电压信号与所述模拟信号形式的应力阈值，当所述放大后的应变电压信号超过所述模拟信号形式的应力阈值时，唤醒所述信号采集电路，并在采集结束后断开所述信号采集电路
。
[0028]可选地，所述处理电路还用于设置所述唤醒参考电路中初始存储的应力阈值
。
[0029]可选地，所述电芯管理芯片与上级控制电路通过无线传输电路通信，所述电芯管理芯片还包括无线传输电路，与所述处理电路连接；
[0030]所述无线传输电路用于与所述上级控制电路进行无线数据传输
。
[0031]可选地，所述无线传输电路还用于根据所述处理电路发送的信号切换不同的工作状态，所述不同的工作状态包括休眠状态
、
解除休眠状态
、
同步收发模式
、
低功耗模式
。
[0032]可选地，所述处理电路包括计算电路；
[0033]所述计算电路用于根据所述工作参数的参数值计算所述单体电芯的荷电状态
SOC
，根据所述
SOC
确定新的所述动态保护阈值，并储存至所述存储电路中
。
[0034]可选地，所述处理电路还包括报警电路；
[0035]所述报警电路用于比较所述工作参数的参数值与所述存储电路中存储的针对所述工作参数的动态保护阈值，并根据比较结果向上级控制电路发送报警信息
。
[0036]可选地，所述处理电路还包括控制电路，所述控制电路用于根据所述报警信息控制所述动态保护电路对所述单体电芯的工作状态进行调整
。
[0037]可选地，所述工作参数还包括：电压
、
电流
、
温度中的至少一种，所述采集电路包括电压采集电路
、
电流采集电路
、
温度采集电路中的至少一种；
[0038]所述电压采集电路用于采集所述单体电芯的电压值；
[0039]所述电流采集电路用于采集所述单体电芯的电流值；
[0040]所述温度采集电路用于采集所述单体电芯的温度值
。
[0041]可选地，所述采集电路包括复用通道选择器
MUX
，所述
MUX
的一端分别与所述电压采集电路
、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电芯管理芯片，其特征在于，所述电芯管理芯片与单体电芯连接，所述电芯管理芯片包括处理电路，分别与所述处理电路连接的采集电路
、
电源
、
动态保护电路和存储电路；所述采集电路用于采集所述单体电芯的工作参数的参数值并传输至所述处理电路；所述电源用于为所述处理电路供电；所述存储电路用于存储针对所述工作参数的动态保护阈值；所述处理电路用于比较所述工作参数的参数值与所述动态保护阈值，根据比较结果控制所述动态保护电路对所述单体电芯的工作状态进行调整；以及根据所述工作参数的参数值确定所述单体电芯的荷电状态
SOC
，并根据所述
SOC
更新所述存储电路中存储的单体电芯的所述动态保护阈值；所述动态保护电路，用于按照所述动态保护阈值调整所述单体电芯的工作状态
。2.
根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述工作参数包括应力，所述采集电路包括：应力采集电路；所述应力采集电路用于采集所述单体电芯的应力值
。3.
根据权利要求2所述的芯片，其特征在于，所述动态保护电路包括状态保护电路；所述状态保护电路用于当所述单体电芯的应力值大于动态应力保护阈值时，控制所述单体电芯停止充电或放电
。4.
根据权利要求2所述的芯片，其特征在于，所述应力采集电路包括：电桥电路；所述电桥电路与所述单体电芯通过外部传感器连接，所述电桥电路用于根据所述外部传感器检测的单体电芯内部应变信息，确定应变电压信号
。5.
根据权利要求4所述的芯片，其特征在于，所述外部传感器为应力传感器，所述应力传感器为薄膜应变片
。6.
根据权利要求5所述的芯片，其特征在于，所述薄膜应变片设置于所述单体电芯的外壳上
。7.
根据权利要求4所述的芯片，其特征在于，所述应力采集电路还包括：放大电路
、
信号采集电路
、
数字逻辑电路
、
通信接口；所述电桥电路与所述放大电路连接，所述放大电路用于对所述应变电压信号进行放大；所述信号采集电路与所述放大电路连接，所述信号采集电路用于采集所述放大电路输出的所述应变电压信号并转换为数字信号形式；所述数字逻辑电路与所述信号采集电路连接，所述数字逻辑电路用于将所述数字信号形式的应变电压信号进行优化调整；所述通信接口与所述数字逻辑电路连接，所述通信接口用于将所述数字信号形式的应变电压信号传输至所述处理电路
。8.
根据权利要求7所述的芯片，其特征在于，所述应力采集电路还包括采集唤醒电路和唤醒参考电路；所述信号采集电路还用于被唤醒后，采集所述放大电路输出的所述应变电压信号并转换为数字信号形式；所述唤醒参考电路与所述数字逻辑电路连接，用于存储模拟信号形式的应力阈值，以
及根据所述数字逻辑电路发送的所述数字信号形式的应变电压信号更新所述模拟信号形式的应力阈值；所述采集唤醒电路分别与所述放大电路
、
所述唤醒参考电路
、
所述信号采集电路连接，用于比较所述放大后的应变电压信号与所述模拟信号形式的应力阈值，当所述放大后的应变电压信号超过所述模拟信号形式的应力阈值时，唤醒所述信号采集电路，并在采集结束后断开所述信号采集电路
。9.
根据权利要求8所述的芯片，其特征在于，所述处理电路还用于设置所述唤醒参考电路中初始存储的应力阈值
。10.
根据权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述电芯管理芯片与上级控制电路通过无线传输电路通信，所述电芯管理芯片还包括无线传输电路，与所述处理电路连接；所述无线传输电路用于与所述上级控制电路进行无线数据传输
。11.
根据权利要求
10
...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍文静，李杰，李奇峰，杨云，
申请(专利权)人：比亚迪半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：