[發明專利]功率器件及電池管理系統

在審

• 申請號: 202110548079.1
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113178929A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 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;G01R19/25
• 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;李曉輝

1.一種功率器件，其特征在于，所述功率器件用于檢測電池組的充電電流和放電電流，所述功率器件包括：

放電控制晶體管和充電控制晶體管，所述放電控制晶體管和充電控制晶體管串聯構成控制串聯電路，并且所述串聯電路連接在電池組側與負載/充電器側之間的電流回路中；

充電檢測晶體管，所述充電檢測晶體管的漏極與充電控制晶體管的漏極連接，所述充電檢測晶體管的源極作為充電電流檢測端；

放電檢測晶體管，所述放電檢測晶體管的漏極與放電控制晶體管的漏極連接，所述放電檢測晶體管的源極作為放電電流檢測端；以及

采樣單元，所述采樣單元分別與放電電流檢測端和充電電流檢測端連接，

其中，采樣單元包括與所述放電電流檢測端連接的放電采樣支路和與所述充電電流檢測端連接的充電采樣支路，并且所述采樣單元包括采樣電阻，當進行放電電流采樣時根據所述采樣電阻所生成的電壓來采集放電電流，當進行充電電流采樣時根據所述采樣電阻所生成的電壓來采集充電電流。

2.如權利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述放電采樣支路包括第一電壓固定電路和第一電流鏡電路，

所述第一電壓固定電路與所述放電電流檢測端直接或間接連接，并且所述第一電壓固定電路使得所述放電檢測晶體管的源極電壓等于所述放電控制晶體管的源極電壓，并且所述第一電壓固定電路允許所述放電檢測晶體管檢測的放電檢測電流流至所述第一電流鏡電路中，所述第一電流鏡電路用于將所述放電檢測電流鏡像至所述采樣電阻。

3.如權利要求2所述的功率器件，其特征在于，所述第一電壓固定電路包括第一運算放大器和第一PMOS晶體管，所述第一PMOS晶體管的源極與所述放電檢測晶體管的源極連接，所述第一運算放大器的輸出端與所述第一PMOS晶體管的柵極連接，并且所述第一運算放大器的正輸入端連接所述電池組的負壓端，所述第一運算放大器的負輸入端與所述第一PMOS晶體管的源極連接，所述第一PMOS晶體管的漏極連接所述第一電流鏡電路流入端。

4.如權利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述充電采樣支路包括第二電壓固定電路、第二電流鏡電路和第三電流鏡電路，

所述第二電壓固定電路與所述充電電流檢測端直接或間接連接，并且所述第二電壓固定電路使得所述充電檢測晶體管的源極電壓等于所述充電控制晶體管的源極電壓，并且所述第二電壓固定電路允許所述充電檢測晶體管檢測的充電檢測電流流至所述第二電流鏡電路中，所述第二電流鏡電路用于將所述充電檢測電流鏡像至所述第三電流鏡電路，所述第三電流鏡電路用于將所述充電檢測電流鏡像至所述采樣電阻。

5.如權利要求4所述的功率器件，其特征在于，所述第二電壓固定電路包括第二運算放大器和第二PMOS晶體管，所述第二PMOS晶體管的源極與所述充電檢測晶體管的源極連接，所述第二運算放大器的輸出端與所述第二PMOS晶體管的柵極連接，并且所述第二運算放大器的正輸入端連接所述負載/充電器側的負壓端，所述第二運算放大器的負輸入端與所述第二PMOS晶體管的源極連接，所述第二PMOS晶體管的漏極連接所述第二電流鏡電路的流入端。

6.如權利要求3或5所述的功率器件，其特征在于，還包括：

第一電荷泵電路和第二電荷泵電路，所述第一電荷泵電路生成低于所述電池組的負壓端電壓的電壓并且提供至所述第一電流鏡電路的流出端，所述第二電荷泵電路生成低于所述負載/充電器側的負壓端電壓的電壓并且提供至所述第二電流鏡電路的流出端；或者

一個電荷泵電路，所述一個電荷泵電路生成低于所述電池組的負壓端電壓且低于所述負載/充電器側的負壓端電壓的電壓，并且提供至所述第一電流鏡電路和第二電流鏡電路的流出端。

7.如權利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述放電采樣支路包括第一電壓固定電路和第一電流鏡電路，

所述第一電壓固定電路與所述放電電流檢測端直接或間接連接，并且所述第一電壓固定電路使得所述放電檢測晶體管的源極電壓等于所述放電控制晶體管的源極電壓，并且所述第一電壓固定電路允許所述放電檢測晶體管檢測的放電檢測電流流至所述第一電流鏡電路中，所述第一電流鏡電路用于將所述放電檢測電流鏡像至所述采樣電阻。