[发明专利]电池包及其电池管理系统和放电方法

说明书

本发明公开了一种电池包及其电池管理系统与放电方法。该电池包包括耦接在电池和负载之间的放电开关管，该负载包括由电池包充电的电容器，该电池管理系统包括：驱动电路，具有接收驱动电压的供电端、耦接至电容器第一端的参考地端以及耦接至放电开关管控制端的输出端，其中电池管理系统产生正常驱动电压和斜坡驱动电压，当电池电压与电池包电压的差值小于第一阈值时正常驱动电压被选择作为驱动电路接收的驱动电压，当电池电压与电池包电压的差值大于第一阈值时，斜坡驱动电压被选择作为驱动电路接收的驱动电压，其中驱动电路产生控制放电开关管的放电控制信号。

技术领域

本发明主要涉及一种电子电路，尤其但不排他地涉及一种电池包及其电池管理系统和放电方法。

背景技术

随着手持式电器(例如电动自行车E-bike、电动踏板车和电动园林工具)的发展，二次电池(例如可再充电电池)成为当前研究的热门。图1所示为传统的电池包100的电路原理图。如图1所示，电池包100包括电池10、充放电电路20、电池管理系统(BMS)30、外部预偏置电路40以及电池包端子50。

电池30可包括一个或多个电池单元11，电池单元11可包括可再充电的二次电池。充放电电路20包括串联耦接在电池10与电池包端子50之间的充电开关管101和放电开关管102。电池管理系统30耦接至电池10，产生充电控制信号CHG和放电控制信号DSG以分别控制充电开关管101和放电开关管102。电池包100可通过电池包端子50耦接至负载或外部电源。当外部电源通过电池包端子50连接至电池包100，外部电源通过充电开关管101和放电开关管102或放电开关管102的寄生二极管D2对电池10充电。当负载通过电池包端子50连接至电池包100，电池包100通过充电开关管101或者充电开关管101的寄生二极管和放电开关管102放电至负载。负载可包括电机驱动器件，例如电动自行车，该电动自行车包括由电池包100充电的电容器60和由存储在电容器60上的电能驱动的电机。如图1所示，电容器60耦接在电池包正端P+和电池包负端P-之间，与电池包100并联。

当电机驱动器件，例如电动自行车被关断较长时间，电容器60被完全放电，电容器60上没有剩余电荷。电容器60两端的电压因此为0V。当放电开关管102被电池管理系统30再次导通时(通常在充电开关管101导通之后)，耦接在电池包端子50之间的电容器60可能会因接收到过多电流而造成破坏，或者牵制电流保护功能。为了解决前述问题，当电容器60完全放电后，现有技术中采用外部预偏置电路40防止过多电流流进电容器60。如图1所示，外部预偏置电路40通常包括限流开关管103、限流电阻104以避免过多电流流进电容器60。一般地，外部预偏置电路40安装在电池管理系统30的印制电路板上，然后与印制电路板一起封装进电池包100中。

然而，现有的解决方案存在一些缺点，例如，两个片外的元件增加了额外的成本和印制电路板的面积。此外，电池包的开通时间也受限于电容器60和限流电阻104构成的RC包络，电池包的理想开通时间会因此而被延长。

发明内容

针对现有技术中的一个或多个问题，本发明的目的是提供一种新的电池管理系统、电池包以及电池包放电方法。

在本发明的一个方面，提供一种电池包的电池管理系统，其中所述电池包包括耦接在电池和负载之间的放电开关管，所述负载包括由电池包充电的电容器，所述电池管理系统包括：驱动电路，具有接收驱动电压的供电端、耦接至电容器第一端的参考地端以及耦接至放电开关管控制端的输出端，其中电池管理系统产生正常驱动电压和斜坡驱动电压，当电池电压与电池包电压的差值小于第一阈值时正常驱动电压被选择作为驱动电路接收的驱动电压，当电池电压与电池包电压的差值大于第一阈值时，斜坡驱动电压被选择作为驱动电路接收的驱动电压，其中驱动电路在输出端产生控制放电开关管的放电控制信号。

在本发明的又一个方面，提供一种耦接至负载的电容器的电池包，该电池包包括：充放电电路，包括串联耦接的充电开关管和放电开关管，其中充放电电路耦接在电池和电容器的第一端之间；以及前述的电池管理系统。