[发明专利]管理电池组的控制器、系统和方法

说明书

本发明提供了一种管理电池组的控制器、系统和方法。电池控制器包括第一驱动端口、第二驱动端口和第三驱动端口。第一驱动端口与充电开关耦合，用于接通充电开关以允许电源对电池组充电。第二驱动端口与第一放电开关耦合，用于接通第一放电开关以允许电池组为第一负载供电。第三驱动端口与第二放电开关耦合，用于接通第二放电开关以允许电池组为第二负载供电。本发明利用各自独立的放电开关以及对应的驱动端口，使得电池控制器可以独立控制每条放电回路。

本案是申请日为2019年1月21日、申请号为201910054748.2、发明创造名称为“管理电池组的控制器、系统和方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及电池管理系统，尤其涉及管理电池组的控制器、系统及方法。

背景技术

图1所示为一种传统的电池管理系统100。电池管理系统100包括前端电路112，比如数字前端电路(DFE)或者是模拟前端电路(AFE)。前端电路112监测电池组所包含的多个电池单元110中每个电池单元的电压，以及电池组的电流和温度。多个电池单元110被电源118充电，并可以对负载116供电。与电池单元和电池组相关的数据从前端电路112传送到传统的微控制单元(MCU)114。基于这些数据，MCU114监测电池组的安全状况和健康状况。安全状况包括过压、欠压、温度过高、短路、过流等状况。健康状况包括电池单元的均衡状态和荷状态。MCU114通过控制放电开关102和充电开关104以控制电池组的放电和充电。放电开关102和充电开关104通常利用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)实现。

图1中传统MCU114的端口只包括低压(通常低于5V)的通用输入/输出端口(GPIO)。然而，用作放电开关102和充电开关104的MOSFET通常需要较高的电压(比如10V至20V)才能驱动。因此，为了驱动放电开关102和充电开关104，系统需要额外包含独立的驱动器122和124，因此增加了成本、电路尺寸以及功耗。

发明内容

本发明提供了一种电池控制器。电池控制器包括第一驱动端口、第二驱动端口和第三驱动端口。第一驱动端口与充电开关耦合，用于接通充电开关以允许电源对电池组充电。第二驱动端口与第一放电开关耦合，用于接通第一放电开关以允许电池组为第一负载供电。第三驱动端口与第二放电开关耦合，用于接通第二放电开关以允许电池组为第二负载供电。

本发明还提供了一种电池管理系统，该电池管理系统包括主控制器和从控制器。主控制器监测并管理第一组电池单元，其中，主控制器从第一组电池单元接收第一电流。从控制器监测并管理第二组电池单元，其中，从控制器从第二组电池单元接收第二电流。从控制器产生指示第二电流大小的信号，并把该信号传送至主控制器。主控制器调整第一电流，控制从控制器以调整第二电流。

本发明还提供了一种管理电池组的方法，该方法包括：利用主控制器管理第一组电池单元，所述主控制器从所述第一组电池单元接收第一电流；利用从控制器管理第二组电池单元，所述从控制器从所述第二组电池单元接收第二电流；以及利用所述主控制器对所述第一电流和所述第二电流进行均衡。

本发明利用主控制器均衡主控制器消耗的电流和从控制器消耗的电流，从而各组电池单元之间的不均衡得以减小或消除。另一方面，本发明的电池管理系统可以包括两条放电回路，利用专属的放电开关和对应的驱动端口，主控制器可以独立控制每一条放电回路。

附图说明

以下通过结合本发明的一些实施例及其附图的描述，可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。

图1所示为一种传统的电池管理系统；

图2所示为根据本发明一个实施例的电池管理系统；

图3所示为根据本发明一个实施例的电池管理系统；

图4所示为根据本发明一个实施例的电池管理系统；