[发明专利]电压检测集成电路和包括其的电池管理系统

说明书

电压检测集成电路可以包括：电压检测电路，其电连接到多个单元电池以检测多个单元电池当中的相应单元电池的单元电池电压；多个单元电池平衡开关，用于为引导或阻断多个单元电池中的相应单元电池的平衡电流流动；温度传感器，用于检测电压检测集成电路的温度；和控制器，用于当所述温度低于阈值时根据所述温度选择不同数量的要同时接通的单元电池平衡开关，并且接通所选择的开关。

技术领域

近来，随着包括二氧化碳法规在内的环境法规的加强，人们对环保车辆的兴趣不断增加。因此，车辆公司一直在积极研究和开发纯电动车辆和氢动力车辆以及混合动力车辆和插电式混合动力车辆。

背景技术

用于存储从各种能源获得的电能的高电压电池(battery)应用于环保车辆。高电压电池包括串联或并联的多个单元电池(cell)以提供高电压电能。

用于管理高电压电池的电池管理系统(BMS)安装在应用高电压电池的车辆中。通过监视每个单元电池的电压来补偿单元电池之间的电压偏差的单元电池平衡功能是电池管理系统的主要功能之一。电池管理系统基于构成高电压电池的每个单元电池的电压、电流和温度信息来计算充电状态(SOC)，并且当单元电池之间的SOC差异等于或高于预定水平时，执行单元电池平衡以补偿电压偏差。

除了单元电池平衡之外，SOC还用于预测电池的可用容量、生命周期等。因此，需要精确地计算SOC以改善电池的可用性和稳定性。SOC的计算精度与单元电池电压和温度的测量精度密切相关。

电池管理系统中的单元电池电压测量由集成电路(IC)(例如，具有内置电压检测电路的模拟前端(AFE)IC)执行。通常，集成电路在低温下的单元电池电压的测量精度明显低于在室温下的单元电池电压的测量精度，并且SOC的计算精度也有所降低。

发明内容

已给出示例性实施例以努力提供用于提高在低温环境中的单元电池电压测量精度的电压检测集成电路和包括该电压检测集成电路的电池管理系统。

本发明的示例性实施例提供了一种电压检测集成电路，包括：电压检测电路，电连接到多个单元电池以检测多个单元电池中相应的单元电池的单元电池电压；多个单元电池平衡开关，被配置为引导(conduct)或阻断(block)多个单元电池中相应单元电池的平衡电流的流动；温度传感器，被配置为检测电压检测集成电路的内部温度；和控制器，被配置为当内部温度低于第一阈值时，取决于内部温度不同地选择多个要同时接通的单元电池平衡开关，并且接通所选择的开关。

在根据示例性实施例的电压检测集成电路中，控制器可以将多个单元电池平衡开关分组为多个组，并且当内部温度低于第一阈值时交替地接通多个组。

在根据示例性实施例的电压检测集成电路中，控制器可以将多个组控制为接通时间相同。

在根据示例性实施例的电压检测集成电路中，当内部温度低于第一阈值时，控制器可以同时接通多个单元电池平衡开关，然后可以随着内部温度的升高逐渐增加关断的单元电池平衡开关的数量。

在根据示例性实施例的电压检测集成电路中，电压检测电路可以包括：多路复用器，被配置为选择多个单元电池中的一个单元电池；差分放大器，被配置为放大并输出由多路复用器选择的单元电池的相对端之间的电压；参考电压供应电路，被配置为供应参考电压；模拟数字转换器，被配置为基于参考电压输出与多路复用器选择的单元电池的单元电池电压相对应的数字值，并且温度传感器可以布置为与参考电压供应电路接触或相邻。

电压检测集成电路还可以包括热量产生电路，并且控制器可以从电压检测集成电路外部的温度传感器接收电压检测集成电路的周围温度，并且在内部温度达到所述第一阈值并且多个单元电池平衡开关因此关断的状态下，当周围温度低于第二阈值时，控制器可以控制热量产生电路产生热量。

在电压检测集成电路中，热量产生电路可以包括连接在多个单元电池中的第一单元电池的正端子和多个单元电池中的第二单元电池的负端子之间的热量产生开关。