[发明专利]锂电池组管理芯片、方法、系统及电设备

说明书

本公开提供了一种锂电池组管理芯片，锂电池组包括串联连接的N个锂电池单体，包括：多路复用单元，被控制以便分别采集N个锂电池单体中的一个锂电池单体的电池电压；模数转换单元，接收电池电压，并且将电池电压转换为数字信号；第一滤波单元，用于对数字信号进行滤波处理并且生成滤波后信号；比较转换单元，用于对滤波后信号及预设电压阈值进行比较，以便生成状态信息；状态滤波单元，将状态信息转换为电压状态信号；以及开关控制模块，基于电压状态信号来生成锂电池组的充电开关及放电开关的控制信号，以控制充电开关及放电开关的导通与断开，从而控制锂电池组的充电及放电。本公开还提供了锂电池组管理方法、系统及电设备。

技术领域

本公开涉及一种锂电池组管理芯片、方法、系统及电设备。

背景技术

锂电池对充放电要求很高，当过充、过放、过电流及短路等情况发生时，锂电池内部压力于热量大量增加，容易产生火花、燃烧甚至爆炸。因此，对锂电池组进行过充、过放电保护是必要的。

目前，对于低成本独立锂电池管理芯片(不含上位机)，通常使用若干模拟比较器采样电池电压，从放电电流、温度等信息和用户配置的阈值做比较完成电池充放电控制。对用户配置支持的越灵活，比较器参考电压生成电路就越复杂，带来的功耗越大。

同时，因为模拟比较器只能输出单比特信息，所以限制了更复杂的后处理算法被应用。

发明内容

为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种锂电池组管理芯片、方法、系统及电设备。

根据本公开的一个方面，一种锂电池组管理芯片，所述锂电池组包括串联连接的N个锂电池单体，其特征在于，包括：

多路复用单元，所述多路复用单元被控制以便分别采集N个锂电池单体中的一个锂电池单体的电池电压；

模数转换单元，所述模数转换单元接收所述电池电压，并且将所述电池电压转换为数字信号；

第一滤波单元，所述第一滤波单元用于对所述数字信号进行滤波处理并且生成滤波后信号；

比较转换单元，所述比较转换单元用于对所述滤波后信号及预设电压阈值进行比较，以便生成状态信息；

状态滤波单元，所述状态滤波单元将所述状态信息转换为电压状态信号；以及

开关控制模块，所述开关控制模块基于所述电压状态信号来生成所述锂电池组的充电开关及放电开关的控制信号，以控制所述充电开关及放电开关的导通与断开，从而控制所述锂电池组的充电及放电。

根据本公开的至少一个实施方式，还包括信号放大单元，所述信号放大单元接收来自所述多路复用单元的一个锂电池的电池电压，并且对所述电池电压进行放大以便生成放大后信号，所述放大后信号提供至所述模数转换单元。

根据本公开的至少一个实施方式，所述第一滤波单元为FIR滤波器并且数量为N个，N个第一滤波单元中的每个第一滤波单元用于分别对所述多路复用单元所采集的N个锂电池单体的每个锂电池单体的电池电压所生成的数字信号进行滤波处理。

根据本公开的至少一个实施方式，所述比较转换单元的数量为N个，N个比较转换单元中的每个比较转换单元用于分别接收N个第一滤波单元中的每个第一滤波单元所输出的滤波后信号。

根据本公开的至少一个实施方式，所述状态滤波单元的数量为N个，N个状态滤波单元中的每个状态滤波单元用于分别接收N个比较转换单元中的每个比较转换单元所输出的状态信息。

根据本公开的至少一个实施方式，所述预设电压阈值包括过压阈值和欠压阈值，所述滤波后信号分别与所述过压阈值和欠压阈值进行比较，以便将所述滤波后信号转换为状态信息。

根据本公开的至少一个实施方式，所述状态信息为单比特状态信息。