[發(fā)明專利]電池管理芯片、電池管理系統(tǒng)、電子設備及供電方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010192571.5
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111404220A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設計）人: 周號
• 申請（專利權）人: 珠海邁巨微電子有限責任公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京庚致知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11807
• 代理人: 李偉波;韓德凱

本公開提供了一種電池管理芯片，包括：電壓轉換部，電壓轉換部包括降壓型DC?DC開關轉換器，電壓轉換部的輸入端連接電池輸出電壓，降壓型DC?DC開關轉換器將電池輸出電壓轉換為電壓轉換部輸出電壓，并且通過電壓轉換部的輸出端進行輸出；以及電池管理部，電池管理部對電池進行檢測和/或控制，電池管理部的供電端與電壓轉換部的輸出端連接，以便通過電壓轉換部輸出電壓為電池管理部供電。本公開還提供了一種電池管理系統(tǒng)、電子設備及供電方法。

技術領域

本公開涉及電池管理技術領域，尤其涉及一種電池管理芯片、電池管理系統(tǒng)。電子設備及供電方法。

背景技術

BMS系統(tǒng)(Battery Management System)是指對電池進行管理和控制的系統(tǒng)。其中被管理和控制的電池可以包括鋰電池，也可以包括其它類型的電池。BMS系統(tǒng)的主要功能包括：實時監(jiān)測電池的狀態(tài)，通過檢測電池的外特性參數(shù)(如電壓、電流、溫度等)，采用合適的算法，實現(xiàn)電池內部狀態(tài)的管理和控制。BMS系統(tǒng)一般由電池或電池組的最高電壓進行供電。而BMS系統(tǒng)中的模塊需要采用低壓供電，比如5V、3.3V或1.8V等。因此，傳統(tǒng)的BMS系統(tǒng)還需要電源管理系統(tǒng)來為它提供低壓供電電源。也就是說，BMS系統(tǒng)需要配合電源管理系統(tǒng)才能正常工作，這使得整個系統(tǒng)變得復雜、元器件眾多、體積龐大且成本較高，這些缺點不利于產品的小型化和集成化的發(fā)展趨勢。

此外，在公開號為CN108964162A的中國專利申請中，電池管理系統(tǒng)采用DC/DC變換器的電源管理系統(tǒng)來供電，除了上述缺點之外，DC/DC變換器中的DC/DC功率單元的控制芯片由電池直接供電，也就是說控制芯片使用高壓電能作為工作電源，因此該控制芯片必須是耐高壓的芯片。在該專利申請中，除了通過外部管理電源系統(tǒng)供電之外，還需要采用高壓芯片，這樣將會導致其功耗較高等問題。

以鋰電池為例，電池安全運行區(qū)域由電池的電流、溫度和電壓等決定。若超過電壓閾值過充，那么電池將會迅速被損毀，嚴重時會發(fā)生爆炸，在低于電壓閾值時繼續(xù)放電也將會損毀電池。鋰電池在某個特定溫度范圍之外放電會使電池的壽命受到損害，長期工作于允許溫度范圍外的鋰電池容易產生熱失控和自燃現(xiàn)象，即使是不產生熱失控現(xiàn)象，其有機電解質也會助燃。鋰離子電池的壽命會因為大電流放電或快速充電而受損。以上這些限值也會隨著單體電池自身化學成分不同而產生變化。BMS系統(tǒng)的作用就是要保證被管理的電池內部的單體電池均工作在自身的安全工作區(qū)域之內。特別是由大量的單體電池串聯(lián)組成的大規(guī)模電池組更易因為內部單體電池電壓不均衡導致過充或過放。

發(fā)明內容

為了解決上述技術問題中的至少一個及其它，本公開提供了一種電池管理芯片、電池管理系統(tǒng)、電子設備及供電方法。

根據(jù)本公開的一個方面，一種電池管理芯片，包括：

電壓轉換部，所述電壓轉換部包括降壓型DC-DC開關轉換器，所述電壓轉換部的輸入端連接電池輸出電壓，所述降壓型DC-DC開關轉換器將所述電池輸出電壓轉換為電壓轉換部輸出電壓，并且通過所述電壓轉換部的輸出端進行輸出；以及

電池管理部，所述電池管理部對電池進行檢測和/或控制，所述電池管理部的供電端與電壓轉換部的輸出端連接，以便通過所述電壓轉換部輸出電壓為所述電池管理部供電。

根據(jù)本公開的至少一個實施方式，所述電池管理部包括接口電路，所述接口電路與電池管理芯片外部的MCU通信，通過所述接口電路，所述電池管理部與所述外部控制進行信息的發(fā)送與接收，以便所述電池管理部對電池進行檢測和/或管理控制，

其中，所述MCU的供電端與所述電壓轉換部的輸出端連接，以便通過所述電壓轉換部輸出電壓為所述MCU供電。

根據(jù)本公開的至少一個實施方式，所述電池管理部包括信號處理單元，所述信號處理單元用于處理電池的檢測信號和/或電池的管理控制信號。