[實用新型]一種電池管理系統及其電池切換矩陣互鎖電路

有效

• 申請號: 201721369045.1
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN207490066U
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 王濤;呂寶良;張志國;胡運平
• 申請（專利權）人: 深圳市科列技術股份有限公司
• 主分類號: H01M10/48
• 分類號: H01M10/48;H01M10/42
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

本實用新型公開了一種電池管理系統及其電池切換矩陣互鎖電路和互鎖方法，該互鎖電路包括依次連接的處理模塊、開關選通模塊和切換開關矩陣；切換開關矩陣由開關選通模塊控制其開合；開關選通模塊包括第一和第二譯碼單元，第一譯碼單元的第一信號輸出端口與切換開關矩陣中的m個第一類切換開關的控制端連接，第二譯碼單元的第二信號輸出端口與切換開關矩陣中的n個第二類切換開關的控制端連接。本實用新型利用了數字譯碼的方法，提高互鎖串數，且提高多串數容錯能力，利用分組方式避免多個電池(至少兩個)同時導通，實現通道選通的抗干擾，設計上保證在同一時刻只有一路輸出有效。

技術領域

本實用新型涉及電池管理領域，特別是涉及一種電池管理系統及其電池切換矩陣互鎖電路。

背景技術

鋰離子電池等新型電池在串聯使用時，為了保證電池的安全使用，一般需要配置電池管理系統(BMS)。BMS的作用主要用來實時檢測電池單體的電壓，單體電壓采集方案市場上目前主流的有兩種方案，一種是芯片廠商提供的專用集成芯片，一個芯片采樣12串，供BMS開發廠商進行組合和使用。另外一種是使用開關矩陣，進行電池單體切換和采樣。其中集成芯片采樣電池數不夠靈活，使用和接線有很多弊端。開關矩陣方案方便客戶靈活配置電池管理數量，受走線影響很小。電池搭配靈活。

BMS在使用開關切換矩陣方式中，都會使用到類似三八譯碼器、多路選通器等IO擴展的元器件，在使用中，這類器件需要合理的避免誤導通，提高開關的容錯能力，不然很可能導致電池電壓直接進入到板子，損壞開關器件或者采樣相關的低壓器件，造成BMS系統故障，所以在BMS設計時，尤其是串數不斷增加的情況下，對切換開關的容錯能力要求更高。

以上背景技術內容的公開僅用于輔助理解本實用新型的發明構思及技術方案，其并不必然屬于本專利申請的現有技術，在沒有明確的證據表明上述內容在本專利申請的申請日已經公開的情況下，上述背景技術不應當用于評價本申請的新穎性和創造性。

發明內容

本實用新型目的在于提出一種電池管理系統及其電池切換矩陣互鎖電路，以解決上述現有技術存在的容錯能力低的技術問題。

為此，本實用新型提出一種用于電池管理系統的電池切換矩陣互鎖電路，包括依次連接的處理模塊、開關選通模塊和切換開關矩陣；切換開關矩陣由開關選通模塊控制其開合；開關選通模塊包括第一和第二譯碼單元，第一譯碼單元的第一信號接收端口連接處理模塊的第一控制輸出端口，第二譯碼單元的第二信號接收端口連接處理模塊的第二控制輸出端口，第一譯碼單元的第一信號輸出端口與切換開關矩陣中的m個第一類切換開關的控制端連接，第二譯碼單元的第二信號輸出端口與切換開關矩陣中的n個第二類切換開關的控制端連接。

優選地，開關選通模塊設置兩個或兩個以上，兩個或兩個以上的開關選通模塊之間通過第三譯碼單元實現外部互鎖；第三譯碼單元的第三信號接收端口連接處理模塊的第三控制輸出端口，第三譯碼單元的第三信號輸出端口與對應個數的開關選通模塊的使能端口連接。優選的，第三譯碼單元包括z個第三信號輸出端口，開關選通模塊的擴展個數大于等于2小于等于Z。

優選地，第一和第二譯碼單元分別包括兩個譯碼器；第一譯碼單元的兩個譯碼器各自的第一信號接收端口共接第一控制輸出端口，第二譯碼單元的兩個譯碼器各自的第二信號接收端口共接第二控制輸出端口；第一譯碼單元的兩個譯碼器連接第一類切換開關，第二譯碼單元的兩個譯碼器連接第二類切換開關；兩個譯碼器的使能端口共接處理模塊的片選控制端口，使同一個譯碼單元下的兩個譯碼器之間形成互鎖。優選地，兩個譯碼器為IO擴展元器件，包括三八譯碼器、多路選通器。

優選地，第一和第二譯碼單元為譯碼器，譯碼器I/O擴展個數為1-8個。

同時，本實用新型還提出了一種電池管理系統，包括電池組和對電池組進行采樣的電壓采樣單元，電壓采樣單元包括如上任一的電池切換矩陣互鎖電路。