[發(fā)明專利]電平轉(zhuǎn)換電路及多節(jié)鋰電池保護(hù)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011151908.4
• 申請(qǐng)日: 2020-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN112019209A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔國(guó)慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州賽芯電子科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H03K19/0185
• 分類號(hào): H03K19/0185;H01M10/42
• 代理公司: 南京常青藤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32286
• 代理人: 高遠(yuǎn)

本發(fā)明公開了一種電平轉(zhuǎn)換電路及多節(jié)鋰電池保護(hù)系統(tǒng)，電平轉(zhuǎn)換電路包括第一電容、第二電容、第二運(yùn)算放大器和多組轉(zhuǎn)換時(shí)鐘，其中：多組轉(zhuǎn)換時(shí)鐘的第一端作為電平轉(zhuǎn)換電路的第一輸入端或第三輸入端，一組轉(zhuǎn)換時(shí)鐘的第二端連接第二電容一端和第二運(yùn)算放大器的同相輸入端，另一組轉(zhuǎn)換時(shí)鐘的第二端連接vss端和第二電容的另一端，第二運(yùn)算放大器的反相輸入端連接第二運(yùn)算放大器的輸出端，第二運(yùn)算放大器的輸出端作為電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端。本發(fā)明通過電阻加運(yùn)放或時(shí)鐘、電容和運(yùn)放的方式實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，從而控制運(yùn)放的所有端口電壓，便于使用低壓CMOS的柵極作為運(yùn)放輸入，進(jìn)而解決電流流入運(yùn)放導(dǎo)致的誤差問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰電池保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電平轉(zhuǎn)換電路及多節(jié)鋰電池保護(hù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

多節(jié)鋰電池串聯(lián)應(yīng)用時(shí)，需要準(zhǔn)確檢測(cè)到每節(jié)電池的電壓值，由于串聯(lián)應(yīng)用，每節(jié)電池的相對(duì)電平都是不同的。為了方便檢測(cè)，需要通過電平轉(zhuǎn)換電路將每節(jié)電池電壓轉(zhuǎn)換為一個(gè)相對(duì)的固定電壓，然后通過電阻串聯(lián)分壓，分壓后的電壓與參考電壓作比較，將比較結(jié)果輸出到控制邏輯模塊。

現(xiàn)有技術(shù)中，電平轉(zhuǎn)換電路中的運(yùn)放工作在高壓閾，由于集成電路工藝的限制，通常耐高壓的MOS管只能在源級(jí)和漏級(jí)之間耐受高壓，而源級(jí)與柵極只能耐受5v電壓，這樣運(yùn)放就只能使用源級(jí)作為輸入級(jí)，而源級(jí)作為輸入，就會(huì)有部分電流流入運(yùn)放，從而導(dǎo)致檢測(cè)誤差；現(xiàn)有的電平轉(zhuǎn)換電路實(shí)質(zhì)上是一個(gè)電流源，在電阻上會(huì)產(chǎn)生壓降，同樣會(huì)造成檢測(cè)誤差。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種電平轉(zhuǎn)換電路及多節(jié)鋰電池保護(hù)系統(tǒng)，解決多節(jié)鋰電池串聯(lián)的檢測(cè)誤差問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供了一種電平轉(zhuǎn)換電路，包括第一電容、第二電容、第二運(yùn)算放大器和多組轉(zhuǎn)換時(shí)鐘，其中：

多組轉(zhuǎn)換時(shí)鐘的第一端作為電平轉(zhuǎn)換電路的第一輸入端或第三輸入端，一組轉(zhuǎn)換時(shí)鐘的第二端連接第二電容一端和第二運(yùn)算放大器的同相輸入端，另一組轉(zhuǎn)換時(shí)鐘的第二端連接vss端和第二電容的另一端，第二運(yùn)算放大器的反相輸入端連接第二運(yùn)算放大器的輸出端，第二運(yùn)算放大器的輸出端作為電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端。

優(yōu)先地，所述轉(zhuǎn)換時(shí)鐘包括第一時(shí)鐘和第二時(shí)鐘，其中：第一時(shí)鐘的一端作為轉(zhuǎn)換時(shí)鐘的第一端，第一時(shí)鐘的另一端連接第二時(shí)鐘的一端和第一電容，第二時(shí)鐘的另一端作為轉(zhuǎn)換時(shí)鐘的第二端。

優(yōu)先地，所述第一時(shí)鐘和第二時(shí)鐘為兩相不交疊時(shí)鐘。

基于上述的電平轉(zhuǎn)換電路，本申請(qǐng)還提供了一種多節(jié)鋰電池保護(hù)系統(tǒng)，包括上述的電平轉(zhuǎn)換電路、電池模塊、RC模塊和檢測(cè)模塊，其中：

所述電池模塊包括第一電池至第x電池，第一電池負(fù)極連接vss端，第k電池的負(fù)極與第k-1電池的正極連接；

檢測(cè)模塊包括第一檢測(cè)電路至第x檢測(cè)電路和控制邏輯單元，第一檢測(cè)電路至第x檢測(cè)電路均包括第五電阻、第六電阻和檢測(cè)運(yùn)算放大器，第五電阻一端連接第六電阻一端和檢測(cè)運(yùn)算放大器的同相輸入端，第六電阻另一端連接vss端，檢測(cè)運(yùn)算放大器的輸出端連接控制邏輯單元，檢測(cè)運(yùn)算放大器的反相輸入端連接vref端；

RC模塊包括第一RC電路至第x RC電路且均包括第七電阻和第三電容，第一電池至第x電池的正極均連接第七電阻一端，第七電阻另一端連接第三電容一端，第k RC電路的第七電阻一端連接第m個(gè)上述的電平轉(zhuǎn)換電路的第一輸入端或第三輸入端；

第m個(gè)上述的電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接第2*m個(gè)檢測(cè)電路的第五電阻一端，其中，x為電池或檢測(cè)電路的總數(shù)量，k為其中一個(gè)RC電路的數(shù)量序號(hào)，m為電平轉(zhuǎn)換電路的數(shù)量序號(hào)。

優(yōu)先地，x為不小于2的整數(shù)，k為大于1且不大于x的整數(shù)，m為(k+1)/2的取整函數(shù)值。