[發明專利]電池電壓轉換系統、方法及電池管理系統

有效

• 申請號: 200910005576.6
• 申請日: 2009-01-20
• 公開（公告）號: CN101499671A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 栗國星;湯小虎
• 申請（專利權）人: 凹凸電子（武漢）有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02M3/02;H02J4/00
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳 源;張天舒

技術領域

本發明是關于一種轉換系統，尤指一種電池電壓轉換系統、方法及電池 管理系統。

背景技術

一些傳統的電壓比較電路需要電壓微調。舉例說明，如果單體電池第一 端上的電壓為V₁，第二端上的電壓為V₂，那么第一端與第二端之間的電壓可 表達為：V₁₂＝V₁-V₂。為了將電壓V₁₂與一個或多個參考電壓進行比較，以檢測單 體電池的異常狀態(如，電壓過高或電壓過低)，這些參考電壓需要以一個等于 V₂或者V₁的參考電平作為參考點。此外，這個參考電平可能需要根據不同的條 件/情況來進行調節，這樣需要大量的參考電壓微調過程。在一些用于保護多個串 聯單體電池的傳統電池保護控制器中，所有單體電池電壓可能需要與一個或多個 微調參考電壓進行比較。這樣的電池保護控制器需要大量的微調過程，因而導致 成本增加。因此，可通過電壓轉換電路將單體電池電壓轉換為以地作為參考點， 然后將被轉換的單體電池電壓與一個或多個以地作為參考點的預設電壓進行比 較。

圖1為一種傳統的電壓/電壓轉換電路100的電路示意圖。如圖1所示， 轉換電路100包括多個單體電池102_1-102_4，其中單體電池102_1-102_4的 電池電壓分別為V_{102_1}、V_{102_2}、V_{102_3}和V_{102_4}。轉換電路100還包括分別連接 至單體電池102_1-102_4的多個開關104_1-104_4以及多個開關106_1-106_4。 轉換電路100還包括連接至開關104_1-104_4和開關106_1-106_4的電平轉換 器140。電平轉換器140可以通過按順序接通開關104_1-104_4中每個開關以 及開關106_1-106_4中每個開關的方式來產生輸出電壓130，其中輸出電壓 130可以代表每個單體電池102_1-102_4的電池電壓V_{102_1}、V_{102_2}、V_{102_3}和 V_{102_4}。舉例說明，當開關104_4和106_4被接通時，電平轉換器140通過運 算放大器120以及電阻器112、114、116和118可以輸出與單體電池102_4 電壓成正比的電壓130。

當開關104_4和106_4被接通時，如果I_{102_3}為流經單體電池102_1-102_3 的電流，I_{106_4}為流經開關106_4的電流，那么流經單體電池102_4的電流I_{102_4}可由下式給出：

I_{102_4}＝I_{102_3}-I_{106_4}

因此，流經單體電池102_4的電流I_{102_4}與流經單體電池102_1-102_3的 電流I_{102_3}不平衡。同理，當對單體電池102_1-102_3的電壓進行采樣時，分 別流經單體電池102_1-102_4的電流互相不平衡。

除此之外，轉換電路100只能按順序地對每個單體電池102_1-102_4進 行電壓采樣，這樣不能滿足很多應用中所需要的同時對多個單體電池電壓采 樣的要求。