[發明專利]鋰電池組管理芯片、方法、系統及電設備

在審

• 申請號: 202011327984.6
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112398199A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（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;H02H7/18;H02H3/20;H01M10/42;H01M10/44
• 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

本公開提供了一種鋰電池組管理芯片，鋰電池組包括串聯連接的N個鋰電池單體，包括：多路復用單元，被控制以便分別采集N個鋰電池單體中的一個鋰電池單體的電池電壓；模數轉換單元，接收電池電壓，并且將電池電壓轉換為數字信號；第一濾波單元，用于對數字信號進行濾波處理并且生成濾波后信號；比較轉換單元，用于對濾波后信號及預設電壓閾值進行比較，以便生成狀態信息；狀態濾波單元，將狀態信息轉換為電壓狀態信號；以及開關控制模塊，基于電壓狀態信號來生成鋰電池組的充電開關及放電開關的控制信號，以控制充電開關及放電開關的導通與斷開，從而控制鋰電池組的充電及放電。本公開還提供了鋰電池組管理方法、系統及電設備。

技術領域

本公開涉及一種鋰電池組管理芯片、方法、系統及電設備。

背景技術

鋰電池對充放電要求很高，當過充、過放、過電流及短路等情況發生時，鋰電池內部壓力于熱量大量增加，容易產生火花、燃燒甚至爆炸。因此，對鋰電池組進行過充、過放電保護是必要的。

目前，對于低成本獨立鋰電池管理芯片(不含上位機)，通常使用若干模擬比較器采樣電池電壓，從放電電流、溫度等信息和用戶配置的閾值做比較完成電池充放電控制。對用戶配置支持的越靈活，比較器參考電壓生成電路就越復雜，帶來的功耗越大。

同時，因為模擬比較器只能輸出單比特信息，所以限制了更復雜的后處理算法被應用。

發明內容

為了解決上述技術問題之一，本公開提供了一種鋰電池組管理芯片、方法、系統及電設備。

根據本公開的一個方面，一種鋰電池組管理芯片，所述鋰電池組包括串聯連接的N個鋰電池單體，其特征在于，包括：

多路復用單元，所述多路復用單元被控制以便分別采集N個鋰電池單體中的一個鋰電池單體的電池電壓；

模數轉換單元，所述模數轉換單元接收所述電池電壓，并且將所述電池電壓轉換為數字信號；

第一濾波單元，所述第一濾波單元用于對所述數字信號進行濾波處理并且生成濾波后信號；

比較轉換單元，所述比較轉換單元用于對所述濾波后信號及預設電壓閾值進行比較，以便生成狀態信息；

狀態濾波單元，所述狀態濾波單元將所述狀態信息轉換為電壓狀態信號；以及

開關控制模塊，所述開關控制模塊基于所述電壓狀態信號來生成所述鋰電池組的充電開關及放電開關的控制信號，以控制所述充電開關及放電開關的導通與斷開，從而控制所述鋰電池組的充電及放電。

根據本公開的至少一個實施方式，還包括信號放大單元，所述信號放大單元接收來自所述多路復用單元的一個鋰電池的電池電壓，并且對所述電池電壓進行放大以便生成放大后信號，所述放大后信號提供至所述模數轉換單元。

根據本公開的至少一個實施方式，所述第一濾波單元為FIR濾波器并且數量為N個，N個第一濾波單元中的每個第一濾波單元用于分別對所述多路復用單元所采集的N個鋰電池單體的每個鋰電池單體的電池電壓所生成的數字信號進行濾波處理。

根據本公開的至少一個實施方式，所述比較轉換單元的數量為N個，N個比較轉換單元中的每個比較轉換單元用于分別接收N個第一濾波單元中的每個第一濾波單元所輸出的濾波后信號。

根據本公開的至少一個實施方式，所述狀態濾波單元的數量為N個，N個狀態濾波單元中的每個狀態濾波單元用于分別接收N個比較轉換單元中的每個比較轉換單元所輸出的狀態信息。

根據本公開的至少一個實施方式，所述預設電壓閾值包括過壓閾值和欠壓閾值，所述濾波后信號分別與所述過壓閾值和欠壓閾值進行比較，以便將所述濾波后信號轉換為狀態信息。

根據本公開的至少一個實施方式，所述狀態信息為單比特狀態信息。