[发明专利]电池电压转换系统、方法及电池管理系统

说明书

技术领域

本发明是关于一种转换系统，尤指一种电池电压转换系统、方法及电池 管理系统。

背景技术

一些传统的电压比较电路需要电压微调。举例说明，如果单体电池第一 端上的电压为V₁，第二端上的电压为V₂，那么第一端与第二端之间的电压可 表达为：V₁₂＝V₁-V₂。为了将电压V₁₂与一个或多个参考电压进行比较，以检测单 体电池的异常状态(如，电压过高或电压过低)，这些参考电压需要以一个等于 V₂或者V₁的参考电平作为参考点。此外，这个参考电平可能需要根据不同的条 件/情况来进行调节，这样需要大量的参考电压微调过程。在一些用于保护多个串 联单体电池的传统电池保护控制器中，所有单体电池电压可能需要与一个或多个 微调参考电压进行比较。这样的电池保护控制器需要大量的微调过程，因而导致 成本增加。因此，可通过电压转换电路将单体电池电压转换为以地作为参考点， 然后将被转换的单体电池电压与一个或多个以地作为参考点的预设电压进行比 较。

图1为一种传统的电压/电压转换电路100的电路示意图。如图1所示， 转换电路100包括多个单体电池102_1-102_4，其中单体电池102_1-102_4的 电池电压分别为V_{102_1}、V_{102_2}、V_{102_3}和V_{102_4}。转换电路100还包括分别连接 至单体电池102_1-102_4的多个开关104_1-104_4以及多个开关106_1-106_4。 转换电路100还包括连接至开关104_1-104_4和开关106_1-106_4的电平转换 器140。电平转换器140可以通过按顺序接通开关104_1-104_4中每个开关以 及开关106_1-106_4中每个开关的方式来产生输出电压130，其中输出电压 130可以代表每个单体电池102_1-102_4的电池电压V_{102_1}、V_{102_2}、V_{102_3}和 V_{102_4}。举例说明，当开关104_4和106_4被接通时，电平转换器140通过运 算放大器120以及电阻器112、114、116和118可以输出与单体电池102_4 电压成正比的电压130。

当开关104_4和106_4被接通时，如果I_{102_3}为流经单体电池102_1-102_3 的电流，I_{106_4}为流经开关106_4的电流，那么流经单体电池102_4的电流I_{102_4}可由下式给出：

I_{102_4}＝I_{102_3}-I_{106_4}

因此，流经单体电池102_4的电流I_{102_4}与流经单体电池102_1-102_3的 电流I_{102_3}不平衡。同理，当对单体电池102_1-102_3的电压进行采样时，分 别流经单体电池102_1-102_4的电流互相不平衡。

除此之外，转换电路100只能按顺序地对每个单体电池102_1-102_4进 行电压采样，这样不能满足很多应用中所需要的同时对多个单体电池电压采 样的要求。