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申请/专利权人：奥动新能源汽车科技有限公司;上海电巴新能源科技有限公司

摘要：本发明公开了一种电池管理系统，包括电池组、控制引脚、开关单元和检测电路；电池组包括电池；控制引脚与开关单元的控制端连接，用于发送控制信号；开关单元的信号接入端与电池连接，用于接入电信号；检测电路包括：信号采集单元、电平转换电路和运算处理单元；信号采集单元的一端与开关单元的信号输出端连接，另一端与电平转换电路的输入端连接，用于采集电信号；电平转换电路的输出端与运算处理单元的输入端连接，用于将电信号转换成标准电平，并输出到运算处理单元；运算处理单元用于进行运算处理。本发明能够确定开关单元是否正常工作，进一步实现对每个电池单体的充放电功能进行独立监控与检测。

主权项：1.一种电池管理系统，其特征在于，包括电池组、控制引脚、开关单元和检测电路；所述电池组包括串联的若干电池；所述控制引脚与所述开关单元的控制端连接，用于发送控制信号以控制所述开关单元的通断；所述开关单元的信号接入端与所述电池的电极引脚连接，用于接入所述电池输出的电信号；所述检测电路包括：信号采集单元、电平转换电路和运算处理单元；所述信号采集单元的一端与所述开关单元的信号输出端连接，另一端与所述电平转换电路的输入端连接，用于采集所述电池输出的电信号；所述电平转换电路的输出端与所述运算处理单元的输入端连接，用于将所述信号采集单元采集到的电信号转换成标准电平，并将所述标准电平输出到所述运算处理单元；所述运算处理单元用于对所述标准电平进行运算处理，以判断所述开关单元的通断状态是否与所述控制信号的控制一致；所述开关单元包括P沟道MOSFET；所述P沟道MOSFET的栅极为所述开关单元的控制端，源极为所述开关单元的信号接入端，漏极为所述开关单元的信号输出端；所述电池管理系统还包括耗能单元；所述耗能单元的一端与所述开关单元的信号输出端连接，另一端连接与所述电池串联的另一电池的电极引脚；所述耗能单元包括第二电阻；所述第二电阻的一端与所述开关单元的信号输出端连接，另一端连接与所述电池串联的另一电池的电极引脚；所述耗能单元还包括第一二极管；所述第一二极管的正极与所述开关单元的信号输出端连接，负极与所述第二电阻的一端连接。

全文数据：电池管理系统技术领域[0001]本发明涉及一种电池管理系统。背景技术[0002]随着新能源车技术发展加上国家政策扶持，电动车产量逐年增加。三电（电池、电机、电控之一的电池管理系统应用越来越广泛。电池管理系统一般采用主控制器加上若干从控制器的结构，主控制器主要用于逻辑控制，从控制器主要用来采集电池单体温度、电压信息并上报给主控制器。[0003]在充放电过程中，因电池组电芯差异，会出现不同程度电芯电压不平衡，即一致性出现问题。若此问题不得以解决，那么就直接影响电池组性能或者电池安全。此时就需要对过高电压的电芯进行直接放电处理或者将高电压的电能转移到低电压的电芯上。为此BMS电池管理系统）引入电池均衡管理功能，系统通过控制电池组中每个电池单体的充放电功能，实现各电池单体电压的平衡。但是由于电池单体数量的较多，BMS—般很难对每个电池单体的充放电功能进行独立监控与检测。发明内容[0004]本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中中电池管理系统难以对每个电池单体的充放电功能进行独立监控与检测的缺陷，提供一种能够对每个电池单体的充放电功能进行独立监控与检测且结构简单的电池管理系统。[0005]本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：[0006]一种电池管理系统，其特点是，包括电池组、控制引脚、开关单元和检测电路；[0007]所述电池组包括串联的若干电池；[0008]所述控制引脚与所述开关单元的控制端连接，用于发送控制信号以控制所述开关单元的通断；[0009]所述开关单元的信号接入端与所述电池的电极引脚连接，用于接入所述电池输出的电信号；[0010]所述检测电路包括:信号采集单元、电平转换电路和运算处理单元；[0011]所述信号采集单元的一端与所述开关单元的信号输出端连接，另一端与所述电平转换电路的输入端连接，用于采集所述电池输出的电信号；[0012]所述电平转换电路的输出端与所述运算处理单元的输入端连接，用于将所述信号采集单元采集到的电信号转换成标准电平，并将所述标准电平输出到所述运算处理单元；[0013]所述运算处理单元用于对所述标准电平进行运算处理，以判断所述开关单元的通断状态是否与所述控制信号的控制一致。[0014]较佳地，所述开关单元包括P沟道M0SFET;[0015]所述P沟道M0SFET的栅极为所述开关单元的控制端，源极为所述开关单元的信号接入端，漏极为所述开关单兀的信号输出端。[0016]较佳地，所述开关单元还包括第一电阻；[0017]所述控制引脚通过所述第一电阻与所述P沟道MOSFET的栅极连接。[0018]较佳地，所述电池管理系统还包括耗能单元；[0019]所述耗能单元的一端与所述开关单元的信号输出端连接，另一端连接与所述电池串联的另一电池的电极引脚。[0020]较佳地，所述耗能单元包括第二电阻；[0021]所述第二电阻的一端与所述开关单元的信号输出端连接，另一端连接与所述电池串联的另一电池的电极引脚。[0022]较佳地，所述耗能单元还包括第一二极管；[0023]所述第一二极管的正极与所述开关单元的信号输出端连接，负极与所述第二电阻的一端连接。[0024]较佳地，所述信号采集单元包括第三电阻和第四电阻；[0025]所述第三电阻的一端与所述开关单元的信号输出端连接，另一端分别与所述第四电阻的一端及所述电平转换电路的输入端连接；[0026]所述第四电阻的另一端接地。[0027]较佳地，所述信号采集单元还包括第二二极管；[0028]所述第二二极管的正极与所述开关单元的信号输出端连接，负极与所述第三电阻的一端连接。[0029]较佳地，所述电平转换电路包括N沟道M0SFET、第五电阻和第六电阻；[0030]所述N沟道MOSFET的栅极为所述电平转换电路的输入端，源极接地，漏极与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端通过所述第六电阻与电源连接，所述第五电阻的另一端还为所述电平转换电路的输出端。[0031]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。[0032]本发明的积极进步效果在于:本发明能够判断出开关单元的通断状态是否与控制信号的控制一致，从而确定开关单元是否正常工作，进一步实现对每个电池单体的充放电功能进行独立监控与检测。并且本发明还具有结构简单、成本低的优点。附图说明[0033]图1为本发明实施例的电源管理系统的电路图。具体实施方式[0034]下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。[0035]实施例[0036]一种电源管理系统，如图1所示，包括:电池组、控制引脚、开关单元、耗能单元和检测电路。[0037]所述电池组包括6节电池，所述6节电池串联。虽然本实施例中电池组包括的电池为6节，但是本发明并不限定于此，在本发明的其它实施例中电池组包括的电池可以为4节、8节或其它数量。每一节电池分别配有一个所述控制引脚、一个所述开关单元、一个所述耗能单元和一个所述检测电路。[0038]所述控制引脚S1-S6与所述开关单元的控制端连接，用于发送控制信号以控制所述开关单元的通断。[0039]所述开关单元的信号接入端与所述电池的电极引脚IBC1-IBC5，IBAT+连接，用于接入所述电池输出的电信号。[0040]所述耗能单元的一端与所述开关单元的信号输出端连接，另一端连接与所述电池串联的另一电池的电极引脚IBC0-IBC5,用于消耗电能。[0041]所述检测电路包括:信号采集单元、电平转换电路和运算处理单元图中未示出）。[0042]所述信号采集单元的一端与所述开关单元的信号输出端连接，另一端与所述电平转换电路的输入端连接，用于采集所述电池输出的电信号。[0043]所述电平转换电路的输出端与所述运算处理单元的输入端连接，用于将所述信号采集单元采集到的电信号转换成标准电平，并将所述标准电平输出到所述运算处理单元。[0044]所述运算处理单元用于对所述标准电平进行运算处理，以判断所述开关单元的通断状态是否与所述控制信号的控制一致。[0045]下面对上述各单元和电路的具体电路做具体说明：[0046]所述开关单元包括P沟道MOSFETQl-Q6和第一电阻R6-R1;所述P沟道MOSFETQ1-Q6的栅极为所述开关单元的控制端，源极为所述开关单元的信号接入端，漏极为所述开关单元的信号输出端;所述控制引脚S1-S6通过所述第一电阻R6-R1与所述P沟道MOSFETQ1-Q6的栅极连接。[0047]所述耗能单元包括第二电阻R12-R7和第一二极管Dl-D6;所述第一二极管Dl-D6的正极与所述P沟道MOSFETQ1-Q6的漏极连接，负极与所述第二电阻R12-R7的一端连接，所述第二电阻R12-R7的另一端连接与所述电池串联的另一电池的电极引脚。[0048]所述信号采集单元包括第三电阻R14-R19、第四电阻R13和第二二极管D12-D7;所述第二二极管D12-D7的正极与所述P沟道MOSFETQ1-Q6的漏极连接，负极与所述第三电阻R14-R19的一端连接，所述第三电阻R14-R19的另一端分别与所述第四电阻R13的一端及所述电平转换电路的输入端连接;所述第四电阻R13的另一端接地。[0049]所述电平转换电路包括N沟道MOSFETQ7、第五电阻R20和第六电阻R21;所述⑽勾道MOSFETQ7的栅极为所述电平转换电路的输入端，源极接地，漏极与所述第五电阻R20的一端连接，所述第五电阻R20的另一端通过所述第六电阻R21与电源VCC连接，所述第五电阻R2〇的另一端还为所述电平转换电路的输出端ERR10,与所述运算处理单元的输入端连接。[0050]结合上述电路，以控制引脚S1发送控制信号并判断P沟道MOSFETQ1是否正常启动为例，说明本实施例的电池管理系统的工作过程如下：[0051]控制引脚S1发送的控制信号用于控制P沟道MOSFETQ1启动（即开启电池均衡功能），所述控制信号通过所述第一电阻R6传输至P沟道MOSFETQ1的栅极。[0052]若P沟道MOSFETQ1正常启动，则P沟道MOSFETQ1的源极和漏极导通，第二电阻R12上有电流流过，第二电阻R12消耗部分电能，第三电阻R14和第四电阻R13上也有电流流过，经第四电阻R13分压，电流传输至N沟道MOSFETQ7的栅极，从而使得N沟道MOSFETQ7的源极和栅极导通，所述第五电阻R2〇的另一端ERR10输出标准电平至所述运算处理单元标准电平的大小取决于电源的大小，若电源VCC的电压为3.3V，则标准电平为3_3V的电平，右电源VCC的电压为5V，则标准电平为5V的电平），通过所述标准电平，运算处理单元可以判定?沟道MOSFETQ1的通断状态与控制信号的控制一致，为导通即正常开启）。[0053]若P沟道MOSFETQ1未正常启动，则P沟道MOSFETQ1的源极和漏极不能导通，第二电阻R12上没有电流流过，第三电阻R14上也没有电流流过，N沟道MOSFETQ7的栅极电压为0,源极和栅极未导通，所述第五电阻R20的另一端ERR10不能输出标准电平至所述运算处理单元，运算处理单元未接收到标准电平，从而可以判定P沟道MOSFETQ1的通断状态与控制信号的控制不一致，为未导通即未正常开启）。[0054]其它控制引脚S2-S6发送控制信号并判断P沟道MOSFETQ2-Q6是否正常启动的过程与控制引脚S1发送控制信号并判断P沟道MOSFETQ1是否正常启动的过程基本相同，故不再赘述。[0055]需要说明的是，本实施例的电池管理系统只能对P沟道MOSFETQ1-Q6是否正常进行分别判断，而不能同时判断。即本实施例的电池管理系统可以先由控制引脚S1发送控制信号并判断P沟道MOSFETQ1是否正常，然后由控制引脚S2发送控制信号并判断P沟道MOSFETQ2是否正常，再由控制引脚S3发送控制信号并判断P沟道MOSFETQ3是否正常，……，直至所有P沟道MOSFET都被判断过是否正常。上述判断过程可以在电池没有使用时电池空闲时进行，不影响电池的正常工作。[0056]虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

权利要求：1.一种电池管理系统，其特征在于，包括电池组、控制引脚、开关单元和检测电路；所述电池组包括串联的若干电池；所述控制引脚与所述开关单元的控制端连接，用于发送控制信号以控制所述开关单元的通断；所述开关单元的信号接入端与所述电池的电极引脚连接，用于接入所述电池输出的电信号；所述检测电路包括:信号采集单元、电平转换电路和运算处理单元；所述信号采集单元的一端与所述开关单元的信号输出端连接，另一端与所述电平转换电路的输入端连接，用于采集所述电池输出的电信号；j所述电平转换电路的输出端与所述运算处理单元的输入端连接，用于将所述信号采集单元采集到的电信号转换成标准电平，并将所述标准电平输出到所述运算处理单元；所述运算处理单元用于对所述标准电平进行运算处理，以判断所述开关单元的通断状态是否与所述控制信号的控制一致。2.如权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述开关单元包括P沟道MOSFET;所述P沟道MOSFET的栅极为所述开关单元的控制端，源极为所述开关单元的信号接入端，漏极为所述开关单元的信号输出端。3.如权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述开关单元还包括第一电阻；所述控制引脚通过所述第一电阻与所述P沟道MOSFET的栅极连接。4.如权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括耗能单元；所述耗能单元的一端与所述开关单元的信号输出端连接，另一端连接与所述电池串联的另一电池的电极引脚。5.如权利要求4所述的电池管理系统，其特征在于，所述耗能单元包括第二电阻；所述第二电阻的一端与所述开关单元的信号输出端连接，另一端连接与所述电池串联的另一电池的电极引脚。6.如权利要求5所述的电池管理系统，其特征在于，所述耗能单元还包括第一二极管；所述第一二极管的正极与所述开关单元的信号输出端连接，负极与所述第二电阻的一端连接。7.如权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述信号采集单元包括第三电阻和第四电阻；所述第三电阻的一端与所述开关单元的信号输出端连接，另一端分别与所述第四电阻的一端及所述电平转换电路的输入端连接；所述第四电阻的另一端接地。___8.如权利要求7所述的电池管理系统，其特征在于，所述信号采集单元还包括第二二极管；所述第二二极管的正极与所述开关单元的信号输出端连接，负极与所述第三电阻的一端连接。9.如权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述电平转换电路包括N沟道MOSFET、第五电阻和第六电阻；所述N沟道MOSFET的栅极为所述电平转换电路的输入端，源极接地，漏极与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端通过所述第六电阻与电源连接，所述第五电阻的另一端还为所述电平转换电路的输出端。

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