专利名称：一种电池管理芯片的制作方法
技术领域：
本发明属于电池状态监测技术领域，具体涉及电池温度和电压状态的监测和管理
-H-· I I心片。
背景技术：
能源危机越发严重的今天，电池成为混合动力汽车和电动车最有前景的替代能源之一，但是如何利用和处理好与整车协同工作成为当前研究热点之一。目前电池管理系统应用广泛，它易于管理控制并对电池内部数据状态进行控制处理。而芯片作为系统管理系统的“大脑”就显得尤为重要，它的性能直接规定了所测试电池的规模、类型、电流和电压等方面，而且对测试结果和精确度都有着决定性的作用。在已有专利发明中，例如公开申请号为(200710139063. 5)名称为《具控制法则弹性扩张功能的电池管理系统芯片》中，它着重讲述了其运用内外部的存储器功能，通过采用外部非挥发性存储器在开机时通过通信协议对内部SRAM进行加载信息，在系统关闭时 SRAM通过协议回存到非挥发存储器中。每个过程，还需用到ROM-RAM译码器，通过译码器在传输到一般RAM、数据RAM和ROM中，从而达到无需断电就可对SRAM更新控制法则。同时芯片外部包含有电池保护IC，防止过度放电或过度充电。在已有技术中，关于电池监控方面的技术存在着以下不足
一对电池监控缺乏对芯片内部的保护，比较过热和过压都会对芯片造成不同程度的损耗，所以拥有一个芯片内部保护�？槎杂诘绯丶嗫匾庖逯卮�。二 在电池组共同供电时，对于整体一致性考虑不够周到，未采取有效措施去调节各个单体电池电压值。三；对于集成芯片与主控制器通信较少采用无线通信方式，引入电磁干扰，对于电路的工作造成影响。
发明内容
本发明为了解决以上几个问题，提出了一种电池管理芯片，对单体电池进行监控测量。本发明具体采用以下技术方案
一种电池管理芯片，所述芯片能够对电池的温度、电压数值进行采集和实时监测，包括无线通信收发�？�、电池温度测试�？�、芯片温度测试�？�、数据寄存器、电池电压测试�？�、电池电流测试�？�、均衡�？椋�
电池电压测试模块的输入端与电池正极相连，测量的电池电压信号输入至电池电压测试�？槟诓康亩嗦犯从每兀嗦犯从每氐氖涑龆肆又恋绯氐缪共馐阅？槟诓康腁/D 转换�？榈氖淙攵耍珹/D转换�？榈氖涑龆肆拥绞菁拇嫫鳎�
所述电池温度测试�？橐约靶酒露炔馐阅？榈氖淙攵朔直鸩杉绯匚露人鲂酒旧砦露龋绯匚露炔馐阅？橐约靶酒露炔馐阅？榈氖涑龆朔直鹆又炼嗦犯从每氐氖淙攵耍�
所述电池电流测试�？榈氖淙攵擞胪獠康绯氐缏返牡缌鞑馐远讼嗔饬康牡绯氐缌餍藕乓来瓮ü绯氐缌鞑馐阅？槟诓康穆瞬ㄆ�、放大器和A/D转换�？椋运龅绯氐缌餍藕沤新瞬ā⒎椒ê湍Ｊ唬龅绯氐缌鞑馐阅？榈氖涑龆肆又了鍪菁拇嫫鳎�
所述均衡�？榘ㄒ豢氐缏泛鸵坏缱璧拇罚龃酚肽骋坏绯夭⒘� 当某一电池的电压值与其它电池电压差值大于设定阈值时，芯片控制开关电路导通，该电池形成电阻耗能回路；
所述无线通信收发�？橛胧菁拇嫫飨嗔糜谒鲂酒肫渌骷耐ㄐ�。所述芯片温度测试�？榧梢桓鲂酒露却衅鳎糜诓饬克鲂酒旧砦露龋� 所谓电池温度测试�？榘ù罱ㄈ让舻缱璧缏罚ü鲂酒淙胍挪饬克鋈让�
电阻的电压值。所述电池电压测试�？榛拱ǖ谝坏缱鑂1、第二电阻R2，所述第一电阻Rl的一端与电池正极相连，第一电阻Rl的另一端与第二电阻R2的一端串联连接，所述第二电阻R2 的另一端接地，第一电阻Rl的另一端与多路复用开关的输入端相连。所述均衡�？橥ü谄馍柚肕OSFET与电阻和电池相连，当某一电池电压值比其他单体电池电压值差异较大时，Sn端进行高低电平设置进行数字输出，导通场效应管连接成电阻耗能回路。同时在场效应管栅极和源极放置二极管，保护场效应管正常工作。无线通信收发�？橛胧菁拇嫫飨嗔切酒诓坑肫渌骷ㄐ诺氖涑鍪淙肷璞福枚丝谑侨ざ丝冢胫骺刂破魍ㄐ攀∪ノ锢硐呤樱跎俚绱鸥扇牛岣咄ㄐ盼榷ㄐ�。电池均衡模块是为了防止单体电池工作电压值与其他单体电池不一致，影响整个电池组工作效率，容易对整个系统造成�：Γ保尤刖夤δ埽梢杂行Ъ跣〉绯赜肫渌ヌ宓绯仄畹酱镆恢滦裕Ｕ险敌髟诵泻陀玫绨踩�。若不采用均衡�？椋孀懦浞诺缭黾樱鞯ヌ宓绯刂鸾シ只跣∈褂檬倜�。与现有的技术相比，本发明的优点在于
一；本发明内部具有对芯片工作环境状态实施检测和保护装置功能，确保在电池过压和过热时能够自身采取措施进行释放热量和电阻耗能，同时可以对电池过压和低压供电状态进行检测，保证电池能够正常供电工作。二 在多个单体电池供电情况下，本发明充分考虑了电池组间的供电一致性，对于供电电压过高的电池进行电阻耗能降低与其他电池的偏差，从而保证其能够在正常范围内工作。三本发明对芯片无CPU，通过与微控制器无线通信对其控制操作，为多组单体电池共同工作带来方便，同时减少操作复杂性和成本，更有利于控制管理。本发明的芯片可以实时进行单体电池的动态采集，对其电压、温度、电流精确采集，通过无线通信模块与微控制器主控系统进行通信，从而对电池系统进行均衡、功率评估等一系列措施管理电池。
图1为本发明的电池管理芯片结构示意图2为本发明电池管理芯片的电池均衡�？樵硎疽馔�3为本发明电池管理芯片的电池电流测试�？楣δ茉硗�4为本发明电池管理芯片的电池电压测试模块、温度采集�？楣δ茉硗�。
具体实施例方式为了进一步说明本发明的结构和特征，以下结合附图对本电池管理系统部分模块作进一步说明。图1为电池管理芯片的概念框图，该芯片内部集成有无线通信收发模块、A/D转换�？�、电池温度测试�？椤⑿酒露炔馐阅？�、数据寄存器、电池电压测试�？�、电池电流测试�？�、均衡�？�。 电池电压测试�？榈氖淙攵擞氲绯卣嗔饬康牡绯氐缪剐藕攀淙胫恋绯氐缪共馐阅？槟诓康亩嗦犯从每兀嗦犯从每氐氖涑龆肆又恋绯氐缪共馐阅？槟诓康� A/D转换�？榈氖淙攵耍珹/D转换�？榈氖涑龆肆拥绞菁拇嫫鳎�
所述电池温度测试模块以及芯片温度测试�？榈氖淙攵朔直鸩杉绯匚露人鲂酒旧砦露龋绯匚露炔馐阅？橐约靶酒露炔馐阅？榈氖涑龆朔直鹆又炼嗦犯从每氐氖淙攵耍�
所述电池电流测试模块的输入端与外部电池电路的电流测试端相连，测量的电池电流信号依次通过电池电流测试模块内部的滤波器、放大器和A/D转换�？椋运龅绯氐缌餍藕沤新瞬�、方法和模数转换，所述电池电流测试模块的输出端连接至所述数据寄存器；
所述均衡�？榘ㄒ豢氐缏泛鸵坏缱璧拇罚龃酚肽骋坏绯夭⒘� 当某一电池的电压值与其它电池电压差值大于设定阈值时，芯片控制开关电路导通，该电池形成电阻耗能回路；
所述无线通信收发�？橛胧菁拇嫫飨嗔糜谒鲂酒肫渌骷耐ㄐ�。图2为芯片均衡功能�？樵硗迹ü谄馍柚肕OSFET与电阻和电池相连，当某一电池电压值比其他单体电池电压值差异较大时，Sn端进行高低电平设置进行数字输出，导通场效应管连接成电阻耗能回路。同时在场效应管栅极和源极放置二极管，保护场效应管正常工作。图3为所述芯片电池电流测试�？槟诓拷峁梗ü獠康绯氐缏方缌鞑馐远朔直鹨胄酒琁IN+、IIN-以差分方式进入芯片内部滤波、放大装置，然后输入到A/D转换�？榻心Ｊ唬詈蠼玫降氖至看嬖谑菁拇嫫髦�。图4为所述芯片电池电压测试�？椤⒌绯匚露炔馐阅？椤⑿酒露炔馐阅？榈哪诓考蛲迹坏绯氐缪共馐阅？橥ü齎SENSE端口连接到电池正极后，引入芯片内部通过
的电压衰减器进行降压处理，通过多路复用开关进行放大滤波处理等，然后经过BUF缓冲器最后进入到A/D转换�？榻心Ｊ唬坏绯匚露炔馐阅？橥ü谄馔饨尤让舻缱璨杉缱瑁盫TEMP引脚采集到其电压值通过电路连接方式计算出此时热敏电阻阻值从而得到此时电池表面温度值；芯片温度测试即是通过芯片温度测试�？榧傻奈露却衅鞫孕酒形露炔杉ぷ鳎⑼ü齅UX多路复用开关进行滤波，然后将数值传输到数据寄存器中，以便芯片查看进行相关处理。
权利要求
1.一种电池管理芯片，所述芯片能够对电池的温度、电压数值进行采集和实时监测，包括无线通信收发�？�、电池温度测试模块、芯片温度测试模块、数据寄存器、电池电压测试�？�、电池电流测试�？�、均衡模块；电池电压测试�？榈氖淙攵擞氲绯卣嗔饬康牡绯氐缪剐藕攀淙胫恋绯氐缪共馐阅？槟诓康亩嗦犯从每兀嗦犯从每氐氖涑龆肆又恋绯氐缪共馐阅？槟诓康腁/D 转换�？榈氖淙攵耍珹/D转换�？榈氖涑龆肆拥绞菁拇嫫鳎凰龅绯匚露炔馐阅？橐约靶酒露炔馐阅？榈氖淙攵朔直鸩杉绯匚露人鲂酒旧砦露龋绯匚露炔馐阅？橐约靶酒露炔馐阅？榈氖涑龆朔直鹆又炼嗦犯从每氐氖淙攵耍凰龅绯氐缌鞑馐阅？榈氖淙攵擞胪獠康绯氐缏返牡缌鞑馐远讼嗔饬康牡绯氐缌餍藕乓来瓮ü绯氐缌鞑馐阅？槟诓康穆瞬ㄆ�、放大器和A/D转换�？椋运龅绯氐缌餍藕沤新瞬�、方法和模数转换，所述电池电流测试�？榈氖涑龆肆又了鍪菁拇嫫鳎凰鼍饽？榘ㄒ豢氐缏泛鸵坏缱璧拇罚龃酚肽骋坏绯夭⒘� 当某一电池的电压值与其它电池电压差值大于设定阈值时，芯片控制开关电路导通，该电池形成电阻耗能回路；所述无线通信收发�？橛胧菁拇嫫飨嗔糜谒鲂酒肫渌骷耐ㄐ�。
2.根据权利要求1所述的电池管理芯片，其特征在于所述芯片温度测试�？榧梢桓鲂酒露却衅鳎糜诓饬克鲂酒旧砦露龋凰降绯匚露炔馐阅？榘ù罱ㄈ让舻缱璧缏罚ü鲂酒淙胍挪饬克鋈让舻缱璧牡缪怪�。
3.根据权利要求1所述的电池管理芯片，其特征在于所述电池电压测试�？榛拱ǖ谝坏缱鑂1、第二电阻R2，所述第一电阻Rl的一端与电池正极相连，第一电阻Rl的另一端与第二电阻R2的一端串联连接，所述第二电阻R2的另一端接地，第一电阻Rl的另一端与多路复用开关的输入端相连。
4.根据权利要求1所述的电池管理芯片，其特征在于在所述均衡电路中，所述开关电路为一场效应管M0SFET，通过所述芯片的一输出引脚对场效应管MOSFET的栅极进行高低电平数字输出，控制场效应管的导通。
5.根据权利要求1所述的电池管理芯片，其特征在于在场效应管栅极和源极间并联放置二极管。
6.根据权利要求1所述的电池管理芯片，其特征在于无线通信收发�？楦涸鹚龅绯毓芾硇酒邮芡獠课⒖刂破髦噶睿⑺褪菁拇嫫髦惺莸街骺叵低持�。
全文摘要
本发明提出了一种电池监控芯片，它属于监控集成电路具有功能有同时检测多个串联单体电池、电池电压数据采集功能、电池温度数据采集功能、电池均衡功能、A/D转换功能、电池开路故障检测、芯片温度检测功能。同时通过无线通信模式与微处理器进行信息交互。本芯片集成多个功能模块，节约了空间和成本，而且该芯片支持多个芯片同时工作，为了让功耗到达最小化，芯片具有检测和待命模式可供用户选择，同时芯片还具有极强的抗电磁干扰特点。
文档编号G01R31/36GK102231549SQ20111018536
公开日2011年11月2日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者任勇, 刘明亮, 周安健, 朴昌浩, 杨辉前, 苏岭 申请人:重庆长安新能源汽车有限公司, 重庆长安汽车股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
