本发明专利技术涉及一种用于锂电池组管理芯片的电池数目检测电路及方法。所述电路包括和锂电池组相连的，用于将锂电池组中较高的节点电压降低至芯片内部低压电路的工作电压范围内的电池组节点电压增益模块；用于将电池组节点电压增益模块输出的多个待检测电压进行选择，并将多个待检测电压分别分时输入电池数目检测模块的电压多路选择器；用于比较各个待检测电压与最高电压的关系，得到电池数目的信息的电池数目检测模块和逻辑产生电路。本发明专利技术用于锂电池组管理芯片的电池数目检测电路是一种更加灵活的检测电路，适合集成化，并可以提高电池组管理芯片的灵活度；可以自由地管理不同数目的电池而无需调整系统的配置，从而增加了系统的灵活性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于检测电池数目的电路及方法，尤其涉及。
技术介绍
基于锂的电池化学材料在大功率工业和交通运输系统中正在迅速取代铅酸和镍氢金属(NiMH)材料。锂化学材料在能量和功率密度方面具有很大优势的同时，电池管理电子电路也具有更高的复杂性。锂电池组是由多节单芯锂离子电池制成，这些锂离子电池的典型电压电流值为 2.4V至4. 2V以及4A-hr至40A_hr。在很多系统中，为了满足功率的需要，供电电池组一般由几十至上百节单芯电池串联组成。整个电池组的管理系统中有多颗管理芯片，每颗管理芯片负责控制一定数目的电池。一般来说，对于一个既定的电池组管理系统，每颗管理芯片控制的单芯电池数目是确定的，使得芯片的管理并不灵活，不能根据实际情况进行调離iF. ο
技术实现思路
本专利技术针对现有锂电池组管理芯片的电池数目是确定的，使得芯片的管理并不灵活，不能根据实际情况进行调整的不足，提供。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下一种用于检测锂电池组中电池数目的管理芯片包括电池组节点电压增益模块、电压多路选择器、电池数目检测模块和逻辑产生电路； 所述电池组节点电压增益模块属于高压电路模块，工作电压范围为0至60V ；所述电压多路选择器、电池数目检测模块和逻辑产生电路属于低压电路模块，工作电压范围为0至5V ； 所述电池组节点电压增益模块和锂电池组相连，用于将锂电池组中电压高于芯片低压电路模块的工作电压的节点电压值降低至芯片低压电路模块的工作电压范围内；所述电压多路选择器用于将电池组节点电压增益模块输出的多个待检测电压进行选择，并将多个待检测电压分别分时输入至电池数目检测模块；所述电池数目检测模块用于比较经过电池组节点电压增益模块降低后各个待检测电压与电池组中最高节点电压的关系，得到电池数目的信息；所述逻辑产生电路用于为电池组节点电压增益模块、电压多路选择器和电池数目检测模块提供时序和控制逻辑。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述锂电池组由4至10节单芯电池组成。进一步，当所述锂电池组中单芯电池的数目小于10节时，电池从芯片的低端引脚依次与芯片连接，芯片空闲的高端引脚与芯片最高电位检测引脚短接。进一步，所述电池组节点电压增益模块包括多路相同的电压增益电路，每路电压增益电路具有相同的增益系数，所述增益系数用于使电池组节点电压增益模块的输出电压处于0至5V范围以内。进一步，所述每路电压增益电路包括第一电阻、第二电阻和开关，所述开关位于第一电阻和第二电阻之间，所述开关和逻辑产生电路相连，用于在逻辑产生电路提供的控制信号下开启或者闭合。所述开关只有在工作时才相应地闭合，从而可以降低该芯片待机状态下的功耗。进一步，所述增益系数VonRckiAu =-—=-———-^^其中，Von为输出电压，VCn为输入电压，Run为第一电 V Ln Run + Kdn + K swn阻的阻值，Rdn为第二电阻的阻值，Rswn为开关的阻值，η为大于或等于4且小于或等于10 的整数。进一步，所述电池组节点电压增益模块和电压多路选择器各连接有一个电容，所述电容用于滤除开关状态转换时出现的电压尖峰。进一步，所述电池数目检测模块包括单位增益缓冲器、减法器、比较器和锁存器， 所述减法器的正输入端和负输入端各连接有一个单位增益缓冲器，所述单位增益缓冲器连接在电池组节点电压增益模块的输出端和电压减法器的输入端之间；所述减法器用于将经过电池组节点电压增益模块降低后的最高节点电压与其他节点电压依次相减；所述减法器的正输入端连接有第一参考电压VREF1，用于避免减法器输出电压过低而超出了芯片的工作电压范围；所述比较器的负输入端连接有第二参考电压VREF2，用于将减法器的输出电压和第一参考电压VREFl相加后得到的VAn再和第二参考电压VREF2进行比较，从而得出相应位置是否存在电池的信息，当VAn>VEFF2，所述比较器输出的电平为高电平，当 VAn+l<VREF2时，所述比较器输出的电平为低电平，当比较器输出的电平为低电平时，对应的n+1为电池组中电池的数目，其中，η为大于或等于4且小于或等于9的整数；所述第一参考电压的电压范围为IOOmV至200mV，所述第二参考电压为第一参考电压的两倍；所述比较器的输出端连接有锁存器，所述锁存器和逻辑产生电路相连。所述单位增益缓冲器把电压减法器的输入端与电池节点电压增益模块的输出端进行了隔离，避免了电压减法器有限输入阻抗对电压增益模块电路的影响。本专利技术还提供一种解决上述技术问题的技术方案如下一种用于锂电池组管理芯片的电池数目检测方法包括以下步骤步骤一在电池组节点电压增益模块的作用下，将锂电池组中电压高于芯片低压电路的工作电压的节点电压值降低至芯片高压电路的工作电压范围内；步骤二 在电压多路选择器的作用下，切换从电池组节点电压增益模块输入至电池数目检测模块的电压，使得电池数目检测模块分时复用，完成多个节点电压的比较；步骤三在电池数目检测模块的作用下，比较经过电池组节点电压增益模块降低后各个待检测电压与电池组中最高节点电压的关系，得到电池数目的信息。本专利技术的有益效果是本专利技术用于锂电池组管理芯片的电池数目检测电路是一种更加灵活的检测电路，具有该检测电路的管理芯片可以控制4至10节电池，检测方法通过电池组节点电压增益模块把较高的电池组节点电压按比例降低到较低范围，通过电压多路选择器把不同的节点电压分时送到电池数目检测模块与电池组最高节点电压相比较，根据比较结果确定此芯片检测管脚是否有电池相连接得到电池组电池数目的信息，使得单个减法电路可以实现多路信号处理，降低了电路的复杂度及功耗，提高了电路使用效率，工作所需的时序控制逻辑由逻辑产生电路提供，该方法适合集成化，并可以提高电池组管理芯片的灵活度；本专利技术使得锂电池组管理系统可以自由的管理不同数目的电池而无需调整系统的配置，从而增加了系统的灵活性。附图说明图1为本专利技术实施例电池组与电池管理芯片连接关系简图； 图2为本专利技术实施例电池组与电池管理芯片连接关系详图3为本专利技术实施例电池组与电池管理芯片连接关系对应的电路结构示意图； 图4为本专利技术实施例电池组节点电压增益模块的结构示意图； 图5为本专利技术实施例电压多路选择器模块的结构示意图； 图6为本专利技术实施例电池数目检测模块的结构示意图； 图7为本专利技术实施例电路工作时序图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。图1及2是本专利技术应用中电池组与电池管理芯片连接关系示意图，图中所示的管理芯片可检测一组有4至10节电池的电池组。应用要求电池组至少有4节电池并至多为 10节电池，电池与管理芯片的连接方式为从芯片低端检测管脚到高端检测管脚依次无间隔连接，即从C-、CL···至C9、C+,管理芯片空闲的检测管脚与C+相连接。图3是本专利技术用于检测电池组电池数目的电路结构示意图，包括电池组电压增益模块，电压多路选择器，电池数目检测模块。检测电路的电压输入端V+、V9…V4与图1所示的检查芯片管脚相对应；控制信号C+，C9…C4，时钟CLK来自于逻辑产生电路；参考电压 VREF1、VREF2为管理芯片片内提供的参考电压；DOUT是检测电路的逻辑输出端。 图4是本本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于锂电池组管理芯片的电池数目检测电路，其特征在于，所述电路包括电池组节点电压增益模块、电压多路选择器、电池数目检测模块和逻辑产生电路；所述电池组节点电压增益模块属于高压电路模块，工作电压范围为０至６０Ｖ；所述电压多路选择器、电池数目检测模块和逻辑产生电路属于低压电路模块，工作电压范围为０至５Ｖ；所述电池组节点电压增益模块和锂电池组相连，用于将锂电池组中电压高于芯片低压电路模块的工作电压的节点电压值降低至芯片低压电路模块的工作电压范围内；所述电压多路选择器用于将电池组节点电压增益模块输出的多个待检测电压进行选择，并将多个待检测电压分别分时输入至电池数目检测模块；所述电池数目检测模块用于比较经过电池组节点电压增益模块降低后各个待检测电压与电池组中最高节点电压的关系，得到电池数目的信息；所述逻辑产生电路用于为电池组节点电压增益模块、电压多路选择器和电池数目检测模块提供时序和控制逻辑。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李振海，杨卫丽，赵野，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：11
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