[發明專利]電池組管理系統和電池組充電器的集成

有效

• 申請號: 201580080160.4
• 申請日: 2015-05-21
• 公開（公告）號: CN107667454B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: H.N.范
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 畢錚;杜荔南

1.一種電池組模塊，包括

用于提供電源電流的至少一個電池組單元，

用于充當用于至少一個電池組單元的開關的晶體管單元，其中晶體管單元包括開關柵極節點、第一開關電流節點和第二開關電流節點，并且其中晶體管單元被提供成使得

- 當向開關柵極節點應用預定晶體管導通狀態電壓時，電源電流穿過第一開關電流節點和第二開關電流節點，并且

- 當向開關柵極節點應用預定晶體管關斷狀態電壓時，阻止電源電流穿過第一開關電流節點和第二開關電流節點，以及

包括處理器的電池組管理單元，處理器連接到開關柵極節點，

其中

晶體管單元還充當電流傳感器，其中電池組管理單元還包括

- 連接到第一開關電流節點的第一電流傳感器電阻器端口，以及

- 連接到第二開關電流節點的第二電流傳感器電阻器端口，

處理器適配成

- 根據第一電流傳感器電阻器端口與第二電流傳感器電阻器端口之間的電勢差來測量電流，

- 比較電流與預定過電流值，并且

- 當處理器檢測到電流從預定過電流值的偏離時向開關柵極節點發送預定晶體管關斷狀態電壓，

其中晶體管單元包括

- 包括第一柵極端子、第一源極端子和第一漏極端子的第一MOSFET，以及

- 包括第二柵極端子、第二源極端子和第二漏極端子的第二MOSFET，第一漏極端子連接到第二漏極端子，

其中

第一MOSFET在電池組放電模式中充當電流傳感器電阻器，并且第二MOSFET在電池組充電模式中充當電流傳感器電阻器，

其中

第一源極端子充當第一開關電流節點，并且第二源極端子充當第二開關電流節點。

2.根據權利要求1所述的電池組模塊，其中

晶體管單元包括金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET），MOSFET包括充當開關柵極節點的柵極端子、充當第一開關電流節點的漏極端子，以及充當第二開關電流節點的源極端子。

3.一種電池組模塊，包括

用于提供電源電流的至少一個電池組單元，

包括處理器的電池組管理單元，

用于接收電源電流的電源開關，電源開關的位置由處理器設定，

其中

電池組模塊還包括用于保護電源開關的開關保護單元，開關保護單元包括

- 保護開關，其中保護開關的位置由處理器設定，以及

- 保護電阻器，其中

- 當保護開關處于閉合位置時，保護電阻器適配成從電源開關接收電源電流，并且

- 保護電阻器適配成使得流過保護電阻器的電源電流的量小于預定低值，

處理器適配成在將保護開關置于閉合位置之后將電源開關置于開路位置，

其中

保護開關包括第一MOSFET和第二MOSFET，并且第一MOSFET在電池組放電模式中充當電流傳感器電阻器，并且第二MOSFET在電池組充電模式中充當電流傳感器電阻器。

4.一種電池組充電器，包括

電池組模塊，所述電池組模塊包括

- 至少一個電池組單元，

- 包括處理器的電池組管理單元，

升壓轉換器，所述升壓轉換器包括

- 電感器單元，提供電感器單元的第一端子以用于從至少一個電池組單元接收功率電流，

- 第一開關單元，第一開關單元的第一端子連接到電感器單元的第二端子，并且第一開關單元的第二端子連接到電池組模塊，以及

- 第二開關單元，所述第二開關單元包括

- 二極管，二極管的陽極連接到電感器單元的第二端子，以及

- 開關，開關的位置由處理器設定，開關的第一端子連接到二極管的陽極，開關的第二端子連接到二極管的陰極，其中提供二極管的陰極以用于連接能量存儲單元，

所述電池組充電器提供電池組放電模式以及電池組充電模式，

- 在電池組放電模式中，處理器將開關設定到開路位置，并且電池組單元提供用于發送至能量存儲單元的放電電源電流，并且

- 在電池組充電模式中，

- 處理器將開關設定到閉合位置，并且電池組單元從能量存儲單元接收充電電源電流，并且，

- 當檢測到故障時，處理器將開關設定到開路位置，

其中

保護開關包括第一MOSFET和第二MOSFET，并且第一MOSFET在電池組放電模式中充當電流傳感器電阻器，并且第二MOSFET在電池組充電模式中充當電流傳感器電阻器。