CN102353904A - 电池电压检测模块及电路、逻辑传递电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池电压检测模块以及电池电压检测电路，该模块包括：逻辑控制单元，用于根据接收到的逻辑控制信号，生成对应的使能信号，输出使能信号到电池电压检测单元；电池电压检测单元，用于根据所述使能信号选通使能信号对应的两个电池电压输入端所在的电压检测电路，检测两个电池电压输入端之间的电压，输出所述两个输入端之间的电压。本申请实施例的模块以及电路能够降低整个电池组对应的电池电压测量电路的硬件开销，并且提高对于每个电池电压的检测结果的精确度。还提供一种逻辑传递电路，能够实现多个集成电路模块级联时，集成电路模块之间的逻辑传递。

Description

电池电压检测模块及电路、逻辑传递电路

技术领域

本发明涉及电池电压检测技术，尤其涉及一种电池电压检测模块、电池电压检测电路以及逻辑传递电路。

背景技术

锂离子电池具有能量密度大、平均输出电压高、自放电小、没有记忆效应、工作温度范围宽、循环性能优越、可快速充放电、充电效率高达100％、输出功率大、使用寿命长以及不含有毒有害物质等诸多优点，被称为绿色电池，广泛应用于笔记本电脑、电动工具、电动车等领域。

单节锂离子电池的电压为4V左右，为了获得较高电压，在实际应用中常常使用锂离子电池多节串联后得到的锂离子电池组给设备进行供电。由于锂离子电池在实际制备中的不一致性，导致不同电池之间的放电曲线存在差异，具体表现在当锂离子电池组使用一段时间后，各节锂离子电池的实际电压不一致。如果采取常规的先恒流后恒压方式对锂离子电池组进行统一充电，会导致有的锂离子电池已冲满电，有的锂离子电池未充满电。这样，锂离子电池组处于非平衡状态，会严重影响其使用寿命。所以实时监测每节锂离子电池的电压变得非常有必要。通过对每一节锂离子电池的电压进行实时监测，可以在对串联电池组充电时有的放矢，保证整个电池组的平衡。

常规的多节串联锂电池电压检测电路如图1所示，包括：运算放大器OPA、通过场效应管实现的开关SWi、第四电阻R4以及第五电阻R5等。具体工作原理为：当电池组中第i节电池Ci被选中时，开关SWi闭合，运算放大器OPA上电开始工作，根据虚短、虚断原理，运算放大器OPA的正相和负相输入端的电压相等，即电池Ci的下极板20电位等于第四电阻R4第一端23的电位，电池Ci上极板21的电位等于第四电阻R4第二端22的电位，这样电池Ci的电压加载到第四电阻R4上，转化为电流流入P沟道场效应管MP和第五电阻R5，当第四电阻R4和第五电阻R5的阻值相等时，输出端VOUT输出的电压值就等于电池Ci的电压值。当电池Ci不被选中，开关SWi断开，运算放大器的供电电源被切断，无法正常工作，输出电压为0，整个电路处于低功耗状态。

以上的电池电压检测电路具有如下缺点：

每节电池的电池电压测量电路中都要用到运算放大器、通过场效应管实现的开关、电阻和P沟道场效应管，以上部件在不同电池的电池电压测量电路之间不可复用，导致整个电池组对应的电池电压测量电路硬件开销大；

而且，每节电池的电池电压检测电路正常工作时，开关SWi会流过几十微安的电流，其中包括运算放大器正常工作时的电流和流过第四电阻R4的电流，通过场效应管实现的开关SWi的导通电阻一般会有几百欧姆，这样，在开关SWi上会有十几毫伏的压降；相应地，落在第四电阻R4上的电压比电池电压低十几毫伏，最终电压输出端VOUT输出的电压值比实际的电池电压要低一些；并且，运算放大器的几个毫伏的输入失调客观存在，也会使得电压输出端VOUT输出的电压值产生几个毫伏的误差；从而使得最终的电压输出端VOUT输出的电压值相对于实际的电池电压误差较大，测量结果不准确。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，提供一种电池电压检测模块以及电池电压检测电路，能够降低整个电池组对应的电池电压测量电路的硬件开销，并且提高对于每个电池电压的检测结果的精确度。

还提供一种逻辑传递电路，能够实现多个集成电路模块级联时，集成电路模块之间的逻辑传递。

为此，本发明实施例采用如下技术方案：

一种电池电压检测模块，包括：

逻辑控制单元，用于根据接收到的逻辑控制信号，生成对应的使能信号，输出使能信号到电池电压检测单元；

电池电压检测单元，用于根据所述使能信号选通使能信号对应的两个电池电压输入端所在的电压检测电路，检测两个电池电压输入端之间的电压，输出所述两个输入端之间的电压。

包括：逻辑传递单元，用于根据接收到的逻辑控制信号生成对应的逻辑控制子信号以及传递控制信号，输出该逻辑控制子信号以及传递控制信号到与该检测模块级联的其他检测模块，以对其他检测模块进行对应的逻辑控制。

还包括：

电平转换单元，用于根据接收到的各路原始逻辑控制信号的电平值，将该路原始逻辑控制信号转换为所述电平值对应的预设电平值的一路逻辑控制信号。

所述逻辑传递单元包括：

第一逻辑传递子单元的第一输入端接收所述逻辑控制信号中的第一路逻辑控制信号，第二输入端接收所述逻辑控制信号中的第二路逻辑控制信号，所述第一逻辑传递子单元用于：根据第一输入端输入的第一路逻辑控制信号以及第二输入端输入的第二路逻辑控制信号生成第一路逻辑控制子信号，通过输出端输出该第一路逻辑控制子信号；

第二逻辑传递子单元的第一输入端接收所述逻辑控制信号中的第一路逻辑控制信号，第二输入端接收所述逻辑控制信号中的第三路逻辑控制信号，所述第二逻辑传递子单元用于：根据第一输入端输入的第一路逻辑控制信号以及第二输入端输入的第三路逻辑控制信号生成第二路逻辑控制子信号，通过输出端输出该第二路逻辑控制子信号；

第三逻辑传递子单元的第一输入端接收所述逻辑控制信号中的第一路逻辑控制信号，第二输入端接收所述逻辑控制信号中的第四路逻辑控制信号，所述第三逻辑传递子单元用于：根据第一输入端输入的第一路逻辑控制信号以及第二输入端输入的第四路逻辑控制信号生成第三路逻辑控制子信号，通过输出端输出该第三路逻辑控制子信号。

各个逻辑传递子单元通过以下结构实现：

逻辑传递子单元的第一输入端连接第二N沟道场效应管的栅极，第二输入端连接第一N沟道场效应管的栅极；第一N沟道场效应管的漏极连接第二N沟道场效应管的源极，第一N沟道场效应管的源极连接第一P沟道场效应管的漏极以及栅极，第一P沟道场效应管的源极接地；

第二N沟道场效应管的漏极连接第二P沟道场效应管的栅极以及源极，第二P沟道场效应管的漏极作为逻辑传递子单元的第一传递控制信号输出端，还连接第三P沟道场效应管的漏极，第三P沟道场效应管的栅极连接第二P沟道场效应管的栅极，第三P沟道场效应管的源极作为逻辑传递子单元的输出端，且连接第四P沟道场效应管的漏极和栅极，第四P沟道场效应管的源极连接第二传递控制信号输出端。

电池电压检测单元包括：

电流转换子单元，用于被对应的使能信号选通时，分别接收被测电池两端的电压，根据接收到的两个电压的电压值生成相应电流值的电流；

电压转换子单元，用于接收电流转换单元发来的电流，根据该电流的电流值生成相应电压值的电压；

电压增益子单元，用于对电压转换单元输出的电压进行电压增益，输出增益后的电压。

电流转换子单元包括：

第一输入端通过第一电阻连接第七P沟道场效应管的漏极，第七P沟道场效应管的源极连接第六P沟道场效应管的漏极，第六P沟道场效应管的源极连接第五N沟道场效应管的漏极，第五N沟道场效应管的源极作为电流转换子单元的第一输出端；

第二输入端连接第六P沟道场效应管的漏极，第六P沟道场效应管的源极连接第九P沟道场效应管的漏极，第九P沟道场效应管的源极连接第四N沟道场效应管的漏极，第四N沟道场效应管的栅极以及第五N沟道场效应管的栅极连接逻辑控制单元中对应的使能信号输出端；第四N沟道场效应管的源极作为电流转换子单元的第二输出端。

电流转换子单元还包括：

第二输入端连接第五P沟道场效应管的漏极，第五P沟道场效应管的源极连接第八P沟道场效应管的漏极，第五P沟道场效应管的栅极连接第八P沟道场效应管的源极；第八P沟道场效应管的源极连接第十一P沟道场效应管的漏极；第八P沟道场效应管的栅极、第十一P沟道场效应管的栅极和源极、第九P沟道场效应管的栅极、第十P沟道场效应管的栅极均连接第三N沟道场效应管的漏极；第三N沟道场效应管的栅极连接第四N沟道场效应管的栅极；第六P沟道场效应管的栅极和第七P沟道场效应管的栅极连接第九P沟道场效应管的源极；第三N沟道场效应管的源极作为电流转换子单元的第三输出端。

电压转换子单元包括：

电压转换子单元的第一输入端连接电流转换子单元的第一输出端；还连接第九N沟道场效应管的漏极；第九N沟道场效应管的栅极连接第一运算放大器的正相输入端以及第二运算放大器的正相输入端；

电压转换子单元的第二输入端连接电流转换子单元的第二输出端，还连接第八N沟道场效应管的漏极，第八N沟道场效应管的源极连接第一运算放大器的反相输入端，还连接第七N沟道场效应管的漏极，第八N沟道场效应管的栅极连接第一运算放大器的输出端；

第二运算放大器的反相输入端连接第十N沟道场效应管的漏极；第二运算放大器的输出端连接第十一N沟道场效应管的栅极；第十N沟道场效应管的漏极连接第十一N沟道场效应管的源极；第十一N沟道场效应管的漏极连接第十四P沟道场效应管的源极，第十四P沟道场效应管的漏极连接第十二P沟道场效应管的源极，第十二P沟道场效应管的漏极连接第十三P沟道场效应管的漏极，第十二P沟道场效应管的源极连接第三运算放大器的正相输入端，第十三P沟道场效应管的源极连接第三运算放大器的反相输入端，还连接第十五P沟道场效应管的漏极，第十五P沟道场效应管的栅极连接第三运算放大器的输出端；第十五P沟道场效应管的源极通过第二电阻接地；第七N沟道场效应管的源极、第九N沟道场效应管的源极以及第十N沟道场效应管的源极接地；

第一运算放大器的使能信号输入端、第二运算放大器的使能信号输入端、第三运算放大器的使能信号输入端均与逻辑控制单元中对应的使能信号输出端连接；

第十五P沟道场效应管的源极作为电压转换子单元的输出端。

电压转换子单元还包括：

电压转换子单元第三输入端连接电流转换子单元的第三输出端，还连接第六N沟道场效应管的漏极，第六N沟道场效应管的源极接地；第六N沟道场效应管的栅极与第七N沟道场效应管的栅极、第九N沟道场效应管的栅极、第十N沟道场效应管的栅极以及第十四P沟道场效应管的栅极连接；

第十四P沟道场效应管的源极连接第十二P沟道场效应管的栅极以及第十三P沟道场效应管的栅极。

电压增益子单元包括：

第四运算放大器的第一正相输入端连接电压转换子单元的输出端，反相输入端与第四运算放大器的输出端连接；第四运算放大器的使能输入端连接逻辑控制单元中对应的使能信号输出端；第四运算放大器的输出端作为电压增益子单元的输出端。

电池电压检测单元还包括附加电池电压检测子单元，包括：

比较器的第一输入端连接逻辑控制单元的第一使能信号输出端，第二输入端用于连接被检测电池的一个输出端；比较器的输出端连接第四运算放大器的第二正相输入端。

电平转换单元包括：

电平转换子单元，输入端接收对应路的原始逻辑控制信号，电平转换子单元用于将接收到的该路原始逻辑控制信号转换为预设电平的对应路的逻辑控制信号。

电平转换子单元包括：

电平转换子单元的输入端连接第十二N沟道场效应管的栅极，第十二N沟道场效应管的源极接地，漏极通过反相器连接电平转换子单元的输出端，漏极还连接第十六P沟道场效应管的源极，第十六P沟道场效应管的漏极通过第三电阻连接电源提供端，第十六P沟道场效应管的栅极也连接电源提供端。

一种级联的电池电压检测电路，包括至少两个权利要求1～14所述的电池电压检测模块。

该电路还包括：首尾串接的十一个电池、第一电池电压检测模块以及第二电池电压检测模块；其中；

第一电池的负极以及第六电池的负极接地；第一电池至第五电池的正负极分别与第一电池电压检测模块的第一电池电压输入端至第六电池电压输入端对应连接；第六电池至第十一电池的正负极分别与第二电池电压检测模块的第一电池电压输入端至第七电池电压输入端对应连接；

第五电池的正极还连接第一电池电压检测模块的第二传递控制信号输出端；第一电池电压检测模块的第一传递控制信号输出端连接第二电池电压检测模块的第二电池电压输入端；第十一电池的正极还连接第二电池电压检测模块的第一传递控制信号输出端和第二传递控制信号输出端；第一电池电压检测模块的第一逻辑控制信号输入端至第四逻辑控制信号输入端用于接收对应的逻辑控制信号；第一逻辑控制子信号输出端至第三逻辑控制子信号输出端分别与第二电池电压检测模块的第二逻辑控制信号输入端至第四逻辑控制信号输入端对应连接；第二电池电压检测模块的电池电压输出端连接第一电池电压检测模块的第七电池电压输入端；第一电池电压检测模块的电池电压输出端用于输出逻辑控制信号指示电池的电池电压；

每一电池电压检测模块包括：

逻辑控制单元，用于对从第一逻辑控制信号输入端至第四逻辑控制信号输入端接收到的逻辑控制信号进行编码，输出对应的使能信号到电池电压检测单元；

电池电压检测单元，用于根据所述使能信号选通对应的两个电池电压输入端所在的电压检测电路，检测两个电池电压输入端之间的电压，通过电池电压输出端输出所述两个输入端之间的电压；

且，第一电池电压检测模块还包括：

逻辑传递单元，用于根据从第一逻辑控制信号输入端至第四逻辑控制信号输入端接收到的逻辑控制信号生成对应的逻辑控制子信号，通过第一逻辑控制子信号输出端至第三逻辑控制子信号输出端输出该逻辑控制子信号到第二电池电压检测模块，以对第二电池电压检测模块进行对应的逻辑控制。

一种逻辑传递电路，包括：至少一个逻辑传递子单元；

所述逻辑传递子单元用于：根据接收到的两路逻辑控制信号，按照预设规则生成对应的逻辑控制子信号以及传递控制信号，输出该逻辑控制子信号以及传递控制信号。

所述逻辑传递子单元包括：

逻辑传递子单元的第一输入端连接第二N沟道场效应管的栅极，第二输入端连接第一N沟道场效应管的栅极；第一N沟道场效应管的漏极连接第二N沟道场效应管的源极，第一N沟道场效应管的源极连接第一P沟道场效应管的漏极以及栅极，第一P沟道场效应管的源极接地；

第二N沟道场效应管的漏极连接第二P沟道场效应管的栅极以及源极，第二P沟道场效应管的漏极作为逻辑传递子单元的第一传递控制信号输出端，还连接第三P沟道场效应管的漏极，第三P沟道场效应管的栅极连接第二P沟道场效应管的栅极，第三P沟道场效应管的源极作为逻辑传递子单元的输出端，且连接第四P沟道场效应管的漏极和栅极，第四P沟道场效应管的源极作为逻辑传递子单元的第二传递控制信号输出端。

对于上述技术方案的技术效果分析如下：

将进行电池组中各个电池电压检测的电路部分复用，从而可以减小整个电池组对应的电池电压测量电路硬件的开销，一旦将电池电压检测模块芯片化，则可以减小芯片的体积；

另外，将所需检测电池的电池电压转化为与电压成比例的电流，将此电流进行内部镜像转移至输出端，最后形成电压输出，从而降低了电路中的场效应管、运算放大器等器件对于电池电压检测结果的影响，最终的电池电压检测结果更为准确。

附图说明

图1为现有技术电池电压检测电路结构示意图；

图2为本发明实施例电池电压检测模块的实现结构示意图；

图3为本发明实施例电池电压检测模块具体实现结构示意图；

图4为本发明实施例电平转换子单元的一种实现结构示意图；

图5为本发明实施例逻辑传递子单元的一种实现结构示意图；

图6为本发明实施例电流转换子单元的一种实现结构示意图；

图7为本发明实施例电压转换子单元的一种实现结构示意图；

图8为本发明实施例电池电压检测单元的工作原理示意图；

图9为本发明实施例电池电压检测模块通过芯片实现时的芯片管脚示意图；

图10为本发明实施例电池电压检测电路的一种实现结构示意图。

具体实施方式

以下，结合附图详细说明本发明实施例电池电压检测模块以及电池电压检测电路的实现。

如图2所示的电池电压检测模块结构示意图，本发明实施例电池电压检测模块包括以下结构：

逻辑控制单元210，用于对接收到的逻辑控制信号进行编码，输出对应的使能信号到电池电压检测单元；

电池电压检测单元220，用于根据所述使能信号选通使能信号对应的两个电池电压输入端所在的电压检测电路，检测两个电池电压输入端之间的电压，输出所述两个输入端之间的电压。

优选地，为了实现多个电池电压检测模块的级联，本发明实施例的电池电压检测模块还可以进一步包括：

逻辑传递单元230，用于根据接收到的逻辑控制信号生成对应的逻辑控制子信号以及传递控制信号，输出该逻辑控制子信号以及传递控制信号到与该检测模块级联的其他检测模块，以对其他检测模块进行对应的逻辑控制。

另外，电池电压检测模块接收到的原始逻辑控制信号可能并不满足电池电压检测模块中逻辑控制单元210以及逻辑传递单元230中对于逻辑控制信号的电平要求，因此，本发明实施例还可以进一步包括：

电平转换单元240，用于根据接收到的各路原始逻辑控制信号的电平值，将该路原始逻辑控制信号转换为所述电平值对应的预设电平值的一路逻辑控制信号。一般的，每一路原始逻辑控制信号转换为一路逻辑控制信号。例如，原始逻辑控制信号中，高电平为6V，低电平为1V，而逻辑控制单元210以及逻辑传递单元230所需要的逻辑控制信号的高电平为5V、低电平为0V，则电平转换单元240就需要在接收到的一路原始逻辑控制信号的电平值为6V时，将其转换为电平值为5V的逻辑控制信号，而在一路原始逻辑控制信号的电平值为1V时，将其转换为电平值为0V的逻辑控制信号。

逻辑控制单元210可以通过38译码器实现，具体的实现结构这里不赘述。

电池电压检测单元220可以包括：

电流转换子单元，用于被对应的使能信号选通时，分别接收被测电池两端的电压，根据接收到的两个电压的电压值生成相应电流值的电流；

电压转换子单元，用于接收电流转换子单元发来的电流，根据该电流的电流值生成相应电压值的电压；

电压增益子单元，用于对电压转换子单元输出的电压进行电压增益，输出增益后的电压。

所述逻辑传递单元230可以包括：

第一逻辑传递子单元，第一逻辑传递子单元的第一输入端接收所述逻辑控制信号中的第一路逻辑控制信号，第二输入端接收所述逻辑控制信号中的第二路逻辑控制信号，所述第一逻辑传递子单元用于：根据第一输入端输入的第一路逻辑控制信号以及第二输入端输入的第二路逻辑控制信号生成第一路逻辑控制子信号，通过输出端输出该第一路逻辑控制子信号；

第二逻辑传递子单元，第二逻辑传递子单元的第一输入端接收所述逻辑控制信号中的第一路逻辑控制信号，第二输入端接收所述逻辑控制信号中的第三路逻辑控制信号，所述第二逻辑传递子单元用于：根据第一输入端输入的第一路逻辑控制信号以及第二输入端输入的第三路逻辑控制信号生成第二路逻辑控制子信号，通过输出端输出该第二路逻辑控制子信号；

第三逻辑传递子单元，第三逻辑传递子单元的第一输入端接收所述逻辑控制信号中的第一路逻辑控制信号，第二输入端接收所述逻辑控制信号中的第四路逻辑控制信号，所述第三逻辑传递子单元用于：根据第一输入端输入的第一路逻辑控制信号以及第二输入端输入的第四路逻辑控制信号生成第三路逻辑控制子信号，通过输出端输出该第三路逻辑控制子信号。

其中，逻辑传递单元的实现与逻辑控制信号以及逻辑控制子信号的路数以及控制关系有关，这里仅给出了一种实现实例，并不用于限定逻辑传递单元的实现。

电平转换单元240可以包括：

至少一个电平转换子单元，电平转换子单元的输入端接收对应路的原始逻辑控制信号，电平转换子单元用于根据接收到一路原始逻辑控制信号的电平值，将该路原始逻辑控制信号转换为所述电平值对应的预设电平值的一路逻辑控制信号。一般的，电平转换子单元的个数可以与接收到的原始逻辑控制信号的路数相等。

如图3所示，给出了本发明实施例电池电压检测模块的一种具体实现结构，该实现结构中同时包括逻辑控制单元210、电池电压检测单元220、逻辑传递单元230以及电平转换单元240；在该模块结构中，以原始逻辑控制信号为4路、逻辑控制信号为4路、逻辑控制子信号为3路、使能信号为8路、电池电压输入端为7个；其中

电平转换单元通过4个电平转换子单元实现，分别为：

第一电平转换子单元Level shift_11，输入端A接收第一路原始逻辑控制信号，第一电平转换子单元Level shift_11用于根据接收到第一路原始逻辑控制信号的电平值，将该路原始逻辑控制信号转换为所述电平值对应的预设电平值的第一路逻辑控制信号A_1，通过输出端输出；

第二电平转换子单元Level shift_12，输入端B接收第二路原始逻辑控制信号，第二电平转换子单元Level shift_11用于根据接收到第二路原始逻辑控制信号的电平值，将该路原始逻辑控制信号转换为所述电平值对应的预设电平值的第二路逻辑控制信号A_2，通过输出端输出；

第三电平转换子单元Level shift_13，输入端C接收第三路原始逻辑控制信号，第三电平转换子单元Level shift_11用于根据接收到第三路原始逻辑控制信号的电平值，将该路原始逻辑控制信号转换为所述电平值对应的预设电平值的第三路逻辑控制信号A_3，通过输出端输出；

第四电平转换子单元Level shift_14，输入端D接收第四路原始逻辑控制信号，第四电平转换子单元Level shift_14用于根据接收到第四路原始逻辑控制信号的电平值，将该路原始逻辑控制信号转换为所述电平值对应的预设电平值的第四路逻辑控制信号A_4，通过输出端输出。

如图4所示，给出了上述的各个电平转换子单元可以通过以下结构实现，包括：

电平转换子单元的输入端IN连接第十二N沟道场效应管MN12的栅极，第十二N沟道场效应管MN12的源极接地，漏极通过反相器连接电平转换子单元的输出端OUT，漏极还连接第十六P沟道场效应管MP16的源极，第十六P沟道场效应管MP16的漏极通过第三电阻R3连接电源提供端VLDO，第十六P沟道场效应管MP16的栅极也连接电源提供端VLDO。

其中，来自于外部控制器例如MCU的逻辑控制信号，其逻辑高电平有一定的范围，而本发明实施例中均用内部的LDO进行5V供电，所以有必要对输入到输入端A、B、C、D的各路原始逻辑控制信号进行整形，这就是各个电平转换子单元担负的功能。其内部电路如图5所示，第十二N沟道场效应管MN12可以为低压nmos，第十六P沟道场效应管MP16可以为低压耗尽型pmos，第三电阻R3可以为1Mohm的电阻，此时，当电平转换子单元的输入端IN端输入值大于第十二N沟道场效应管MN12的阈值电压时，第十二N沟道场效应管MN12导通，使得第十二N沟道场效应管MN12的漏端电压为低，通过反向器输出高电平5V。当电平转换子单元的输入端IN端输入值小于第十二N沟道场效应管MN12的阈值电压时，第十二N沟道场效应管MN12关断，第十二N沟道场效应管MN12的漏端电压为高，通过反向器输出低电平0V。第十六P沟道场效应管MP16和第三电阻R3作为尾电流源，控制第十二N沟道场效应管导通时，流过的电流为微安量级。这样当输入端A、B、C、D输入的原始逻辑控制信号整形后输出逻辑控制信号A_1、B_1、C_1、D_1。这组信号低为0V，高为5V可以直接输入后续的逻辑控制单元以及逻辑传递单元。

其中，所述逻辑传递单元230可以包括：

第一逻辑传递子单元Level shift 1，第一逻辑传递子单元Level shift 1的第一输入端连接第一电平转换子单元Level shift_11的输出端，接收第一路逻辑控制信号A_1，第二输入端连接第二电平转换子单元Level shift_12的输出端，接收所述逻辑控制信号中的第二路逻辑控制信号A_2，所述第一逻辑传递子单元Level shift 1用于：根据第一输入端输入的第一路逻辑控制信号A_1以及第二输入端输入的第二路逻辑控制信号A_2生成第一路逻辑控制子信号，通过输出端BL0输出该第一路逻辑控制子信号；

第二逻辑传递子单元Level shift 2，第二逻辑传递子单元Level shift 2的第一输入端连接第一电平转换子单元Level shift_11的输出端，接收第一路逻辑控制信号A_1，第二输入端连接第三电平转换子单元Level shift_13的输出端，接收所述逻辑控制信号中的第三路逻辑控制信号A_3，所述第二逻辑传递子单元Level shift 2用于：根据第一输入端输入的第一路逻辑控制信号A_1以及第二输入端输入的第三路逻辑控制信号A_3生成第二路逻辑控制子信号，通过输出端CL0输出该第二路逻辑控制子信号；

第三逻辑传递子单元Level shift 3，第三逻辑传递子单元Level shift 3的第一输入端连接第一电平转换子单元Level shift_11的输出端，接收第一路逻辑控制信号A_1，第二输入端连接第四电平转换子单元Level shift_14的输出端，接收所述逻辑控制信号中的第四路逻辑控制信号A_4，所述第三逻辑传递子单元用于：根据第一输入端输入的第一路逻辑控制信号A_1以及第二输入端输入的第四路逻辑控制信号生成第四路逻辑控制子信号，通过输出端DL0输出该第三路逻辑控制子信号。

所述逻辑传递子单元可以通过例如图5所示的电路结构实现，如图5所示，包括：

逻辑传递子单元的第一输入端连接第二N沟道场效应管MN2的栅极，第二输入端连接第一N沟道场效应管MN1的栅极；第一N沟道场效应管MN1的漏极连接第二N沟道场效应管MN2的源极，第一N沟道场效应管MN1的源极连接第一P沟道场效应管MP1的漏极以及栅极，第一P沟道场效应管MP1的源极接地；

第二N沟道场效应管MN2的漏极连接第二P沟道场效应管MP2的栅极以及源极，第二P沟道场效应管MP2的漏极作为逻辑传递子单元的第一传递控制信号输出端，所述第一传递控制信号用于与第二传递控制信号配合，控制级联的电池电压检测模块的逻辑控制单元是否选通；第二P沟道场效应管MP2的漏极还连接第三P沟道场效应管MP3的漏极，第三P沟道场效应管MP3的栅极连接第二P沟道场效应管MP2的栅极，第三P沟道场效应管MP3的源极作为逻辑传递子单元的输出端(例如所述输出端BL0、CL0、DL0)，且连接第四P沟道场效应管MP4的漏极和栅极，第四P沟道场效应管MP4的源极连接第二传递控制信号输出端，所述第二传递控制信号用于与第一传递控制信号配合，控制级联的电池电压检测模块的逻辑控制单元是否选通。

它的工作原理为：

当逻辑传递子单元的第一输入端输入的逻辑控制信号为低电平时，第二N沟道场效应管MN2关闭，第二P沟道场效应管MP2相应地没有电流流过，第三P沟道场效应管MP3也没有电流；第四P沟道场效应管MP4为耗尽型PMos管，源端与栅端短接构成一电流源，第四P沟道场效应管MP4同样也没有电流，这样输出端的电压等于第二传递控制信号输出端VDD的电压；也就是说：当逻辑传递子单元的第一输入端输入的逻辑控制信号为低电平时，无论第二输入端输入的逻辑控制信号是低或者高电平，逻辑传递子单元的输出端输出的电压均等于第二传递控制信号输出端VDD的电压。

当第一输入端和第二输入端输入的逻辑控制信号均为高电平时，第一N沟道场效应管MN1和第二N沟道场效应管MN2导通，电流镜第二P沟道场效应管MP2、第三P沟道场效应管MP3正常工作，第四P沟道场效应管MP4流过电流，第四P沟道场效应管MP4采用倒宽长比设计，输出电阻较大，所以逻辑传递子单元的输出端输出的电压接近第一传递控制信号输出端VL的电压。

以下对逻辑传递单元如何向其他级联的电池电压检测模块传递控制逻辑，以实现控制其他级联的电池电压检测模块对于对应电池的电池电压检测；

例如，当两个电池电压检测模块级联时，图10中所示，第一电池电压检测模块的第一传递控制信号输出端VL接第六电池C6的正极，第二传递控制信号输出端VDD接第五电池C5正极，均为第一电池电压检测模块的高电压；

当第一电池电压检测模块的逻辑传递子单元的第一输入端输入的逻辑控制信号为低电平时，输出端的电压等于第二传递控制信号输出端VDD的电压，即第五电池C5的正极电位，第五电池C5正极电位是第二电池电压检测模块的低电位，所以此时第二电池电压检测模块的B端输入为低；也就是说，当第一电池电压检测模块的原始逻辑控制信号输入端A接收到的是低电平的控制信号时，各个逻辑传递子单元的第一输入端输入的控制信号必然为低电平，此时，无论第二输入端输入高电平还是低电平的控制信号(也即无论第一电池电压检测模块的原始逻辑控制信号输入端B、C、D输入的控制信号是高或低电平)，各个逻辑传递子单元的输出端输出的电压均等于第二传递控制信号输出端VDD的电压，而VDD的电压对于第二电池电压检测模块来说则为低电平，第二电池电压检测模块的原始逻辑控制信号输入端B、C、D输入的控制信号均为低电平，第二电池电压检测模块被关闭，从而第一电池电压检测模块从原始逻辑控制信号输入端B、C、D接收到的控制逻辑无法传至第二电池电压检测模块。

而当第一输入端和第二输入端均为高电平时，逻辑传递子单元的输出端输出的电压接近第一传递控制信号输出端VL的电压，对于第二电池电压检测模块来说，为高电平。具体的，第一输入端为高电平时，输出端输出的电压是第一输入端和第二输入端的控制信号相与得到的结果，从而当第一输入端为高电平时，也即第一电池电压检测模块的第一原始逻辑控制信号输入端A接收到的是高电平的控制信号时，第一电池电压检测模块的原始逻辑控制信号输入端B、C、D接收到的控制信号将被第一电池电压检测模块的各个逻辑传递子单元的输出端传递到第二电池电压检测模块的原始逻辑控制信号输入端B、C、D，从而实现控制其他级联的电池电压检测模块对于对应电池的电池电压检测。

逻辑控制单元210包括：

第一输入端连接第一电平转换子单元Level shift_11的输出端，接收第一路逻辑控制信号A_1；第二输入端连接第二电平转换子单元Level shift_12的输出端，接收第二路逻辑控制信号A_2；第三输入端连接第三电平转换子单元Level shift_13的输出端，接收第三路逻辑控制信号A_3；第四输入端连接第四电平转换子单元Level shift_14的输出端，接收第四路逻辑控制信号A_4；

还包括8个使能信号输出端，分别输出第一使能信号EN1～EN6、EN_O以及EN_V。

其中，逻辑控制单元210可以通过38译码器实现，译码方式可以为：当A、B、C、D均输入0V时，整个电池电压检测电路被关闭，电路总的功耗小于1uA；例如在图10的电池电压检测电路中，当A输入0V，B、C、D有一个为高，表明第一电池电压检测单元被使能，第二电池电压检测单元关闭。B、C、D进行38译码，比如B、C、D分别输入5V、0V、0V时，表明电池C4被选中，C4正负极电平通过内部电路处理，其电压值最后在VOUT端输出；当A输入5V，B、C、D有一个为高，表明第一电池电压检测单元和第二电池电压检测单元均被使能，如B、C、D分别输入5V、0V、0V时，首先通过第一电池电压检测单元的逻辑传递模块，将B、C、D的逻辑值举升后通过BLo、CLo、DLo端口输出，对应输入到第二电池电压检测单元的B、C、D口，这时B、C、D的逻辑电平对于第二电池电压检测单元的地电位来说还是低压的控制信号。然后进行38译码，选中与第二电池电压检测单元连接的串联电池组中的第四节电池，即电池C9，通过内部电路处理，在第二电池电压检测单元的VOUT端输出。注意这时第二电池电压检测单元的VOUT值是相对于第二电池电压检测单元的地而言的，因此其绝对值仍是比较高的电压。第二电池电压检测单元的VOUT与第一电池电压检测单元的B6相连。A输入高时，第一电池电压检测单元的第六节电池同时被选中，第六节电池其实是节虚拟电池，指的是第一电池电压检测单元中B6与B5两端的压差，即第二电池电压检测单元VOUT与第二电池电压检测单元地之间的电压差，也就是C9的电压。这样第二电池电压检测单元B6、B5之间的电压通过内部电路处理，其电压值最后在第一电池电压检测单元的VOUT端输出，此时输出的电压就是电池C9的电压。当然，在实际应用中也可以有其他的译码方式，这里并不限定。

电池电压检测单元220可以包括：

第一电流转换子单元Current generation1～第五电流转换子单元Currentgeneration5共5个电流转换子单元；其中，

其中，第一电流转换子单元Current generation1～第五电流转换子单元Current generation5这5个电流转换子单元中每个电流转换子单元的使能信号输入端分别连接逻辑控制单元210的一个使能信号输出端，其中，第一电流转换子单元Current generation1的使能信号输入端连接逻辑控制单元210的第二使能信号输出端；第二电流转换子单元Current generation2的使能信号输入端连接逻辑控制单元210的第三使能信号输出端；第三电流转换子单元Current generation3的使能信号输入端连接逻辑控制单元210的第四使能信号输出端；第四电流转换子单元Current generation4的使能信号输入端连接逻辑控制单元210的第四使能信号输出端；第五电流转换子单元Current generation1的使能信号输入端连接逻辑控制单元210的第六使能信号输出端。

第一电流转换子单元Current generation1～第五电流转换子单元Currentgeneration5这5个电流转换子单元中每个电流转换子单元的第一输入端和第二输入端分别用于连接一个电池正负极，每个电流转换子单元的第一输出端、第二输出端和第三输出端均与电压转换子单元Voltage generation的三个输入端对应连接；

所述电流转换子单元分别用于被对应的使能信号选通时，分别接收被测电池两端的电压，根据接收到的两个电压的电压值生成相应电流值的电流；其中，第一输出端和第二输出端用于输出电流转换子单元生成的所述电流；而第三输出端则用于输出为场效应管的栅极提供的电能，为可选端。具体的，例如图10中所示，第一电池C1正负极分别接B1和B0，第二电池C2正负极分别接B2和B1，第三电池C3正负极分别接B3和B2，以此类推。

其中，如图6所示，电流转换子单元的实现结构可以包括：

电流转换子单元的第一输入端通过第一电阻R1连接第七P沟道场效应管MP7的漏极，第七P沟道场效应管MP7的源极连接第六P沟道场效应管MP6的漏极，第六P沟道场效应管MP6的源极连接第五N沟道场效应管MN5的漏极，第五N沟道场效应管MN5的源极作为电流转换子单元的第一输出端；

第二输入端连接第六P沟道场效应管MP6的漏极，第六P沟道场效应管MP6的源极连接第九P沟道场效应管MP9的漏极，第九P沟道场效应管MP9的源极连接第四N沟道场效应管MN4的漏极，第四N沟道场效应管MN4的栅极以及第五N沟道场效应管MN5的栅极连接逻辑控制单元中对应的使能信号输出端；第四N沟道场效应管MN4的源极作为电流转换子单元的第二输出端。

电流转换子单元还包括：第二输入端连接第五P沟道场效应管MP5的漏极，第五P沟道场效应管MP5的源极连接第八P沟道场效应管MP8的漏极，第五P沟道场效应管MP5的栅极连接第八P沟道场效应管MP8的源极；第八P沟道场效应管MP8的源极连接第十一P沟道场效应管MP11的漏极；第八P沟道场效应管MP8的栅极、第十一P沟道场效应管MP11的栅极和源极、第九P沟道场效应管MP9的栅极、第十P沟道场效应管MP10的栅极均连接第三N沟道场效应管MN3的漏极；第三N沟道场效应管MN3的栅极连接第四N沟道场效应管MN4的栅极；第六P沟道场效应管MP6的栅极和第七P沟道场效应管MP7的栅极连接第九P沟道场效应管MP9的源极；第三N沟道场效应管MN3的源极作为电流转换子单元的第三输出端。

图6中，第一输入端和第二输入端分别用来连接被选中电池的正负极板。第五P沟道场效应管MP5、第八P沟道场效应管MP8、第十一P沟道场效应管MP11和第三N沟道场效应管MN3是内部偏置电路，给第九P沟道场效应管MP9、第十P沟道场效应管MP10的栅极提供偏置点。第六P沟道场效应管MP6、第七P沟道场效应管MP7、第九P沟道场效应管MP9、第十P沟道场效应管MP10组成cascade结构。当该电流转换子单元通过使能信号被使能时，第三N沟道场效应管MN3、第四N沟道场效应管MN4、第五N沟道场效应管MN5开启，内部偏置电路提供正确的偏置电压，cascade结构正常工作。如果能保证第一输出端和第二输出端下面连接一组1∶1精确复制的电流镜，使得流过第六P沟道场效应管MP6、第七P沟道场效应管MP7的电流精确相等，第六P沟道场效应管MP6、第七P沟道场效应管MP7有相同的尺寸并且高度匹配，这样其Vgs就相等。Cascade结构使得电流源有较高的输出阻抗，更加理想。第六P沟道场效应管MP6、第七P沟道场效应管MP7栅极短接，所以其漏极电压相等。这样电池电压就等于加在第一电阻R1上的电压，此电压转化为电流流过第七P沟道场效应管MP7，流入后续的电压转换子单元voltage generation。第一输入端和第二输入端是两个高压信号，当电路正常工作时高压主要加载在高压管第八P沟道场效应管MP8、第九P沟道场效应管MP9、第十P沟道场效应管MP10的源漏端。

电池电压检测单元220还包括：电压转换子单元Voltage generation还包括一个使能信号输入端，连接逻辑控制单元210的第八使能信号输出端，接收使能信号EN_V，该使能信号用于控制电压转换子单元Voltage generation的选通和截止；电压转换子单元Voltage generation用于接收电流转换子单元发来的电流，根据该电流的电流值生成相应电压值的电压；

电池电压检测单元220还包括：

通过第四运算放大器OPA4实现的所述电压增益子单元。第四运算放大器OPA4的正相输入端连接电压转换子单元Voltage generation的输出端，接收电压转换子单元Voltage generation输出的电压，反相输入端连接输出端，第四运算放大器OPA4的输出端输出的就是当前被检测电池的电池电压。

其中，第四运算放大器OPA4的使能信号输入端连接逻辑控制单元210的第七使能信号输出端，接收第七使能信号EN_O，第七使能信号EN_O用于控制第四运算放大器OPA4是否选通。

另外，电池电压检测单元220还可以包括：附加电池电压检测子单元，包括：

比较器的第一输入端连接逻辑控制单元的第一使能信号输出端，接收第一使能信号EN_1，第二输入端用于连接被检测电池的一个输出端；比较器的输出端连接第四运算放大器的第二正相输入端。

如图7所示，为电压转换单元的一种实现结构示意图，包括：

电压转换子单元的第一输入端连接电流转换子单元的第一输出端；还连接第九N沟道场效应管MN9的漏极；第九N沟道场效应管MN9的栅极连接第一运算放大器OPA1的正相输入端以及第二运算放大器OPA2的正相输入端；

电压转换子单元的第二输入端连接电流转换子单元的第二输出端，还连接第八N沟道场效应管MN8的漏极，第八N沟道场效应管MN8的源极连接第一运算放大器OPA1的反相输入端，还连接第七N沟道场效应管MN7的漏极，第八N沟道场效应管MN8的栅极连接第一运算放大器OPA1的输出端；

第二运算放大器OPA2的反相输入端连接第十N沟道场效应管MN10的漏极；第二运算放大器OPA2的输出端连接第十一N沟道场效应管MN11的栅极；第十N沟道场效应管MN10的漏极连接第十一N沟道场效应管MN11的源极；第十一N沟道场效应管MN11的漏极连接第十四P沟道场效应管MP14的源极，第十四P沟道场效应管MP14的漏极连接第十二P沟道场效应管MP12的源极，第十二P沟道场效应管MP12的漏极连接第十三P沟道场效应管MP13的漏极，第十二P沟道场效应管MP12的源极连接第三运算放大器OPA3的正相输入端，第十三P沟道场效应管MP13的源极连接第三运算放大器OPA3的反相输入端，还连接第十五P沟道场效应管MP15的漏极，第十五P沟道场效应管MP15的栅极连接第三运算放大器OPA3的输出端；第十五P沟道场效应管MP15的源极通过第二电阻R2接地；第七N沟道场效应管MN7的源极、第九N沟道场效应管MN9的源极以及第十N沟道场效应管MN10的源极接地；第一运算放大器OPA1的使能信号输入端、第二运算放大器OPA2的使能信号输入端、第三运算放大器OPA3的使能信号输入端均与逻辑控制单元210中对应的使能信号输出端连接；第十五P沟道场效应管MP15的源极作为电压转换子单元的输出端。

另外，第十二P沟道场效应管MP12的漏极和第十三P沟道场效应管MP13的漏极均连接电源提供端VLDO，以便为第三运算放大器OPA3供电。

如图7所示，电压转换子单元还可以包括：

电压转换子单元第三输入端连接电流转换子单元的第三输出端，还连接第六N沟道场效应管MN6的漏极，第六N沟道场效应管MN6的源极接地；第六N沟道场效应管MN6的栅极与第七N沟道场效应管MN7的栅极、第九N沟道场效应管MN9的栅极、第十N沟道场效应管MN10的栅极以及第十四P沟道场效应管MP14的栅极连接；第十四P沟道场效应管MP14的源极连接第十二P沟道场效应管MP12的栅极以及第十三P沟道场效应管MP13的栅极。

图7是一个复用模块，它与上面任意一个电流转换子单元组合来检测电池电压。第七N沟道场效应管MN7、第九N沟道场效应管MN9、第十N沟道场效应管MN10是尺寸相同高度匹配的N沟道场效应管。第一运算放大器OPA1的作用是将第七N沟道场效应管MN7、第九N沟道场效应管MN9的漏极电压强制相等，这样可以使第七N沟道场效应管MN7、第九N沟道场效应管MN9这组1∶1电流镜更加精确，保证电流转换子单元中第六P沟道场效应管MP6、第七P沟道场效应管MP7的Vgs完全相等。第二运算放大器OPA2的作用是将第十N沟道场效应管MN10和第十一N沟道场效应管MN11的漏极电压强制相等，可以将流过第十N沟道场效应管MN10的电流精确复制到第十一N沟道场效应管MN11上。第十二P沟道场效应管MP12和第十三P沟道场效应管MP13的漏极是尺寸相同高度匹配的P沟道场效应管，并且第三运算放大器OPA3强制将其漏极电位相等，这样流过第十二P沟道场效应管MP12的电流被精确复制到第十三P沟道场效应管MP13上，也即流至第二电阻R2上。图7中的第二电阻R2与图6中的第一电阻阻值相等且匹配，这样电池电压就完成了电压转电流，电流转电压的过程。

其中，在本发明实施例的电池电压检测单元中，对于第一电池C1之外的电池，均是通过电流转换子单元、电压转换子单元进行电压转电流、电流转电压的转换后，将电池电压输入第四运算放大器OPA4的第一正相输入端，再通过第四运算放大器OPA4的输出端输出。而对于图10中的第一电池C1来说，如图4所示，当C1被选中时，EN1为高，电池电压输入端B1被直接送入第四运算放大器OPA4的第二正相输入端，第四运算放大器OPA4连接成单位增益形式，输出端输出的电压即为电池电压输入端B1的电压，也就是第一电池C1的电压值；此时，无须通过电流转换子单元和电压转换子单元的转换，所以此时所有的电流转换子单元和电压转换子单元被关闭，使能信号EN2、EN3、EN4、EN5、EN6以及EN_V均为低。

以下通过图8对本发明实施例中电池电压检测单元的工作原理进行进一步的说明：电池电压检测单元的目的是想获取电池正负极的压差，其难点在于串联电池组中越是上面的电池其正负极电压往往都是高压电平，而其正负极电压差不超过5V，如何将正负极的高压电平进行转化最后输出压差是电池电压检测单元所要解决的问题。每一电池对应的电池电压检测单元的原理结构图如图9所示。V+、V-分别接被检测电池的正负极，EN为电池对应的选通信号。当EN为高时，该电池对应的电压检测电路开始正常工作，首先通过一组精确匹配的1∶1电流镜，使流过V+和V-的电流保持一致，第十六P沟道场效应管MP16、第十七P沟道场效应管MP17、第十八P沟道场效应管MP18和第十九P沟道场效应管MP19组成的Cascade结构使电流源具有较高的输出阻抗。第十六P沟道场效应管MP16和第十七P沟道场效应管MP17是宽长比相同，高度匹配的一对管子，因为流过其电流相等，可以推出其Vgs也相同，其栅极短接，所以其源极电压相等，即V(1)＝V(2)。这样电池的正负极电压差，就等于V+与V(2)之间的压差，这个压差加载在第六电阻R6上，转化为相应的电流I流过第十七P沟道场效应管MP17，通过下面的电流镜2将此电流精确镜像至右边的低压电路模块，再通过电流镜3将此电流I流入第七电阻R7，输出电压Vout为：

$\mathrm{Vout}=I*R2=\frac{V(+)-V\left(2\right)}{R1}*R2=\frac{V(+)-V(-)}{R1}*R2$

R6＝R7，所以Vout就是被选中电池的电压值。

此电池电压检测正常工作时V+、V-的高压电平主要加载在第十八P沟道场效应管MP18和第十九P沟道场效应管MP19、第十二N沟道场效应管MN12和第十三N沟道场效应管MN13的源漏端，这四个管子都是高压场效应管，能保证电路安全可靠地工作。电流镜1、2、3由低压场效应管构成，相比高压管匹配会更好，并且在整个芯片中可以复用，节省了芯片面积。

如图4所示，还给出了本发明电池电压检测模块的电源提供端VLDO的生成方法，其中，LDO单元的输出端即为电源提供端VLDO；当电池电压检测模块的原始逻辑控制信号输入端A、B、C、D均输入低电平时，LDO enable单元将Bandgap单元和LDO单元关闭，使LDO单元的输出端输出的电压为0，电源提供端VLDO为整个电池电压检测模块中的数字部分以及模拟低压部分供电电源，电源提供端VLDO为0时，整个电池电压检测模块被关闭，功耗小于1uA。当原始逻辑控制信号输入端A、B、C、D有一个为高电平时，LDO enable单元将Bandgap单元和LDO单元打开，相应地，Bandgap单元输出1.25v的基准电压，LDO单元输出5V电压作为整个电池电压检测模块内部电源，进行供电，电池电压检测模块开始正常工作。

而图4中的Bias单元用于当使能信号EN_O控制其打开时，生成偏置信号IB1和IB2，提供给电压转换子单元以及第四运算放大器OPA4。其中，所述LDO enable单元、Bandgap单元、LDO单元以及Bias单元均是电池电压检测模块中的辅助电路，为可选结构，其具体的实现结构这里不赘述。

其中，图3～图8所示的电池电压检测模块可以通过集成电路实现，集成为一个如图9所示的一个芯片，该芯片包括：

第一原始逻辑控制信号输入端A～第四原始逻辑控制信号输入端D；第一逻辑控制子信号输出端BL0～第三逻辑控制子信号输出端DL0；电池电压输出端VOUT；第一电池电压输入端B0～第七电池电压输入端B6；第一传递控制信号输出端VL、第二传递控制信号输出端VDD；另外，在该芯片上还可以包括其他的扩展端口如AUX7、AUX8、NC等，这里不限定。

其中，第一原始逻辑控制信号输入端A～第四原始逻辑控制信号输入端D用于接收第一路原始逻辑控制信号～第四路原始逻辑控制信号，可以与内部的电平转换单元的输入端对应连接，进而与第一电平转换子单元～第四电平转换子单元的输入端对应连接；

第一逻辑控制子信号输出端BL0～第三逻辑控制子信号输出端DL0用于向外输出第一路逻辑控制子信号～第三路逻辑控制子信号，可以分别与逻辑传递单元的输出逻辑控制子信号的输出端对应连接，具体的，与第一逻辑传递子单元～第三逻辑传递子单元的输出端对应连接。

电池电压输出端VOUT用于输出检测到的电池电压，可以与电池电压检测单元的输出端，具体的，与电压增益子单元的输出端，例如第四运算放大器OPA4的输出端连接；

第一电池电压输入端B0～第七电池电压输入端B6，用于对应连接被检测电池的正负极，可以与电池电压检测单元的各个输入端对应连接。

本发明实施例所述的电池电压检测模块可以适用于电池电压检测电路中，例如，图10中，给出了2个电池电压检测模块级联，进行11个串接的电池组中各个电池电压检测的电路结构。

其中，该电路包括：首尾串接的十一个电池：第一电池C1～第十一电池C11；还包括：第一电池电压检测单元1010以及第二电池电压检测单元1020；其中；第一电池C1的负极以及第六电池C1的负极接地；

第一电池C1至第五电池C5的正负极分别与第一电池电压检测模块的第一电池电压输入端B0至第六电池电压输入端B6对应连接，具体的，如图10中所示，第一电池C1正负极分别接B1和B0，第二电池C2正负极分别接B2和B1，第三电池C3正负极分别接B3和B2，以此类推。第六电池C6至第十一电池C11的正负极分别与第二电池电压检测模块1020的第一电池电压输入端B0至第七电池电压输入端B6对应连接。

第五电池C5的正极还连接第一电池电压检测模块1010的第二传递控制信号输出端VDD；第一电池电压检测模块1010的第一传递控制信号输出端VL连接第二电池电压检测模块1020的第二电池电压输入端B1；第十一电池C11的正极还连接第二电池电压检测模块1020的第一传递控制信号输出端VL和第二传递控制信号输出端VDD；第一电池电压检测模块1010的第一逻辑控制信号输入端A至第四逻辑控制信号输入端D用于接收对应的逻辑控制信号；第一逻辑控制子信号输出端BL0至第三逻辑控制子信号输出端DL0分别与第二电池电压检测模块1020的第二逻辑控制信号输入端B至第四逻辑控制信号输入端D对应连接；第二电池电压检测模块1020的电池电压输出端VOUT连接第一电池电压检测模块1010的第七电池电压输入端B6；第一电池电压检测模块1010的电池电压输出端VOUT用于输出逻辑控制信号指示电池的电池电压；

其中，第一电池电压检测模块和第二电池电压检测模块均可以包括：

逻辑控制单元，用于对从第一逻辑控制信号输入端至第四逻辑控制信号输入端接收到的逻辑控制信号进行编码，输出对应的使能信号到电池电压检测单元；

电池电压检测单元，用于根据所述使能信号选通对应的两个电池电压输入端所在的电压检测电路，检测两个电池电压输入端之间的电压，通过电池电压输出端输出所述两个输入端之间的电压；

而，对于第一电池电压检测模块1010，由于需要对第二电池电压检测模块1020进行逻辑信号传递，所以还可以包括：

逻辑传递单元，用于根据从第一逻辑控制信号输入端至第四逻辑控制信号输入端接收到的逻辑控制信号生成对应的逻辑控制子信号，通过第一逻辑控制子信号输出端至第三逻辑控制子信号输出端输出该逻辑控制子信号到第二电池电压检测电路模块，以对第二电池电压检测电路模块进行对应的逻辑控制。

第二电池电压检测模块1010包括逻辑传递单元时，可以将第一原始逻辑控制信号输入端A、第一逻辑控制子信号输出端BL0～第三逻辑控制子信号输出端DL0悬空。

上述的电池电压检测模块以及电池电压检测电路中，提供了一种与现有技术的电池电压检测电路不同的检测电路结构，在该电路结构中，将进行电池组中各个电池电压检测的电路部分复用，例如上述的电压转换子单元，从而可以减小整个电池组对应的电池电压测量电路硬件的开销，一旦将电池电压检测模块芯片化，则可以减小芯片的体积；

另外，将所需检测电池的电池电压转化为与电压成比例的电流，将此电流进行内部镜像转移至输出端，最后形成电压输出，从而降低了电路中的场效应管、运算放大器等器件对于电池电压检测结果的影响，最终的电池电压检测结果更为准确。

另外，本发明实施例的电池电压检测模块以及电池电压检测电路不仅可以适用于锂电池也可以适用于其他的电池电压检测中，这里不限定。

另外，本发明实施例还提供一种逻辑传递电路，包括：至少一个逻辑传递子单元；所述逻辑传递子单元用于：根据接收到的两路逻辑控制信号，按照预设规则生成对应的逻辑控制子信号以及传递控制信号，输出该逻辑控制子信号以及传递控制信号。

如图5所示，所述逻辑传递子单元包括：

逻辑传递子单元的第一输入端连接第二N沟道场效应管的栅极，第二输入端连接第一N沟道场效应管的栅极；第一N沟道场效应管的漏极连接第二N沟道场效应管的源极，第一N沟道场效应管的源极连接第一P沟道场效应管的漏极以及栅极，第一P沟道场效应管的源极接地；

第二N沟道场效应管的漏极连接第二P沟道场效应管的栅极以及源极，第二P沟道场效应管的漏极作为逻辑传递子单元的第一传递控制信号输出端，还连接第三P沟道场效应管的漏极，第三P沟道场效应管的栅极连接第二P沟道场效应管的栅极，第三P沟道场效应管的源极作为逻辑传递子单元的输出端，且连接第四P沟道场效应管的漏极和栅极，第四P沟道场效应管的源极作为逻辑传递子单元的第二传递控制信号输出端。

该逻辑传递电路如图4和5所示，不仅可以适用于本发明实施例的电池电压检测模块和电路中，还可以适用于其他的各种多个集成电路模块级联的电路结构中，从而将一个集成电路模块中接收到的逻辑控制信号传递到与该集成电路模块级联的其他集成电路模块中，以实现对于其他集成电路模块的控制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种电池电压检测模块，其特征在于，包括：

逻辑控制单元，用于根据接收到的逻辑控制信号，生成对应的使能信号，输出使能信号到电池电压检测单元；

电池电压检测单元，用于根据所述使能信号选通使能信号对应的两个电池电压输入端所在的电压检测电路，检测两个电池电压输入端之间的电压，输出所述两个输入端之间的电压。

2.根据权利要求1所述的模块，其特征在于，包括：逻辑传递单元，用于根据接收到的逻辑控制信号生成对应的逻辑控制子信号以及传递控制信号，输出该逻辑控制子信号以及传递控制信号到与该检测模块级联的其他检测模块，以对其他检测模块进行对应的逻辑控制。

3.根据权利要求1或2所述的模块，其特征在于，还包括：

电平转换单元，用于根据接收到的各路原始逻辑控制信号的电平值，将该路原始逻辑控制信号转换为所述电平值对应的预设电平值的一路逻辑控制信号。

4.根据权利要求2所述的模块，其特征在于，所述逻辑传递单元包括：

第一逻辑传递子单元的第一输入端接收所述逻辑控制信号中的第一路逻辑控制信号，第二输入端接收所述逻辑控制信号中的第二路逻辑控制信号，所述第一逻辑传递子单元用于：根据第一输入端输入的第一路逻辑控制信号以及第二输入端输入的第二路逻辑控制信号生成第一路逻辑控制子信号，通过输出端输出该第一路逻辑控制子信号；

第二逻辑传递子单元的第一输入端接收所述逻辑控制信号中的第一路逻辑控制信号，第二输入端接收所述逻辑控制信号中的第三路逻辑控制信号，所述第二逻辑传递子单元用于：根据第一输入端输入的第一路逻辑控制信号以及第二输入端输入的第三路逻辑控制信号生成第二路逻辑控制子信号，通过输出端输出该第二路逻辑控制子信号；

第三逻辑传递子单元的第一输入端接收所述逻辑控制信号中的第一路逻辑控制信号，第二输入端接收所述逻辑控制信号中的第四路逻辑控制信号，所述第三逻辑传递子单元用于：根据第一输入端输入的第一路逻辑控制信号以及第二输入端输入的第四路逻辑控制信号生成第三路逻辑控制子信号，通过输出端输出该第三路逻辑控制子信号。

5.根据权利要求4所述的模块，其特征在于，各个逻辑传递子单元通过以下结构实现：

逻辑传递子单元的第一输入端连接第二N沟道场效应管的栅极，第二输入端连接第一N沟道场效应管的栅极；第一N沟道场效应管的漏极连接第二N沟道场效应管的源极，第一N沟道场效应管的源极连接第一P沟道场效应管的漏极以及栅极，第一P沟道场效应管的源极接地；

第二N沟道场效应管的漏极连接第二P沟道场效应管的栅极以及源极，第二P沟道场效应管的漏极作为逻辑传递子单元的第一传递控制信号输出端，还连接第三P沟道场效应管的漏极，第三P沟道场效应管的栅极连接第二P沟道场效应管的栅极，第三P沟道场效应管的源极作为逻辑传递子单元的输出端，且连接第四P沟道场效应管的漏极和栅极，第四P沟道场效应管的源极连接第二传递控制信号输出端。

6.根据权利要求1、2、4或5所述的模块，其特征在于，电池电压检测单元包括：

电流转换子单元，用于被对应的使能信号选通时，分别接收被测电池两端的电压，根据接收到的两个电压的电压值生成相应电流值的电流；

电压转换子单元，用于接收电流转换单元发来的电流，根据该电流的电流值生成相应电压值的电压；

电压增益子单元，用于对电压转换单元输出的电压进行电压增益，输出增益后的电压。

7.根据权利要求6所述的模块，其特征在于，电流转换子单元包括：

第一输入端通过第一电阻连接第七P沟道场效应管的漏极，第七P沟道场效应管的源极连接第六P沟道场效应管的漏极，第六P沟道场效应管的源极连接第五N沟道场效应管的漏极，第五N沟道场效应管的源极作为电流转换子单元的第一输出端；

第二输入端连接第六P沟道场效应管的漏极，第六P沟道场效应管的源极连接第九P沟道场效应管的漏极，第九P沟道场效应管的源极连接第四N沟道场效应管的漏极，第四N沟道场效应管的栅极以及第五N沟道场效应管的栅极连接逻辑控制单元中对应的使能信号输出端；第四N沟道场效应管的源极作为电流转换子单元的第二输出端。

8.根据权利要求7所述的模块，其特征在于，电流转换子单元还包括：

第二输入端连接第五P沟道场效应管的漏极，第五P沟道场效应管的源极连接第八P沟道场效应管的漏极，第五P沟道场效应管的栅极连接第八P沟道场效应管的源极；第八P沟道场效应管的源极连接第十一P沟道场效应管的漏极；第八P沟道场效应管的栅极、第十一P沟道场效应管的栅极和源极、第九P沟道场效应管的栅极、第十P沟道场效应管的栅极均连接第三N沟道场效应管的漏极；第三N沟道场效应管的栅极连接第四N沟道场效应管的栅极；第六P沟道场效应管的栅极和第七P沟道场效应管的栅极连接第九P沟道场效应管的源极；第三N沟道场效应管的源极作为电流转换子单元的第三输出端。

9.根据权利要求8所述的模块，其特征在于，电压转换子单元包括：

电压转换子单元的第一输入端连接电流转换子单元的第一输出端；还连接第九N沟道场效应管的漏极；第九N沟道场效应管的栅极连接第一运算放大器的正相输入端以及第二运算放大器的正相输入端；

电压转换子单元的第二输入端连接电流转换子单元的第二输出端，还连接第八N沟道场效应管的漏极，第八N沟道场效应管的源极连接第一运算放大器的反相输入端，还连接第七N沟道场效应管的漏极，第八N沟道场效应管的栅极连接第一运算放大器的输出端；

第二运算放大器的反相输入端连接第十N沟道场效应管的漏极；第二运算放大器的输出端连接第十一N沟道场效应管的栅极；第十N沟道场效应管的漏极连接第十一N沟道场效应管的源极；第十一N沟道场效应管的漏极连接第十四P沟道场效应管的源极，第十四P沟道场效应管的漏极连接第十二P沟道场效应管的源极，第十二P沟道场效应管的漏极连接第十三P沟道场效应管的漏极，第十二P沟道场效应管的源极连接第三运算放大器的正相输入端，第十三P沟道场效应管的源极连接第三运算放大器的反相输入端，还连接第十五P沟道场效应管的漏极，第十五P沟道场效应管的栅极连接第三运算放大器的输出端；第十五P沟道场效应管的源极通过第二电阻接地；第七N沟道场效应管的源极、第九N沟道场效应管的源极以及第十N沟道场效应管的源极接地；

第一运算放大器的使能信号输入端、第二运算放大器的使能信号输入端、第三运算放大器的使能信号输入端均与逻辑控制单元中对应的使能信号输出端连接；

第十五P沟道场效应管的源极作为电压转换子单元的输出端。

10.根据权利要求9所述的模块，其特征在于，电压转换子单元还包括：

电压转换子单元第三输入端连接电流转换子单元的第三输出端，还连接第六N沟道场效应管的漏极，第六N沟道场效应管的源极接地；第六N沟道场效应管的栅极与第七N沟道场效应管的栅极、第九N沟道场效应管的栅极、第十N沟道场效应管的栅极以及第十四P沟道场效应管的栅极连接；

第十四P沟道场效应管的源极连接第十二P沟道场效应管的栅极以及第十三P沟道场效应管的栅极。

11.根据权利要求10所述的模块，其特征在于，电压增益子单元包括：

第四运算放大器的第一正相输入端连接电压转换子单元的输出端，反相输入端与第四运算放大器的输出端连接；第四运算放大器的使能输入端连接逻辑控制单元中对应的使能信号输出端；第四运算放大器的输出端作为电压增益子单元的输出端。

12.根据权利要求11所述的模块，其特征在于，电池电压检测单元还包括附加电池电压检测子单元，包括：

比较器的第一输入端连接逻辑控制单元的第一使能信号输出端，第二输入端用于连接被检测电池的一个输出端；比较器的输出端连接第四运算放大器的第二正相输入端。

13.根据权利要求3所述的模块，其特征在于，电平转换单元包括：

电平转换子单元，输入端接收对应路的原始逻辑控制信号，电平转换子单元用于将接收到的该路原始逻辑控制信号转换为预设电平的对应路的逻辑控制信号。

14.根据权利要求13所述的模块，其特征在于，电平转换子单元包括：

电平转换子单元的输入端连接第十二N沟道场效应管的栅极，第十二N沟道场效应管的源极接地，漏极通过反相器连接电平转换子单元的输出端，漏极还连接第十六P沟道场效应管的源极，第十六P沟道场效应管的漏极通过第三电阻连接电源提供端，第十六P沟道场效应管的栅极也连接电源提供端。

15.一种级联的电池电压检测电路，其特征在于，包括至少两个权利要求1～14所述的电池电压检测模块。

16.根据权利要求15所述的电路，其特征在于，该电路还包括：首尾串接的十一个电池、第一电池电压检测模块以及第二电池电压检测模块；其中；

第一电池的负极以及第六电池的负极接地；第一电池至第五电池的正负极分别与第一电池电压检测模块的第一电池电压输入端至第六电池电压输入端对应连接；第六电池至第十一电池的正负极分别与第二电池电压检测模块的第一电池电压输入端至第七电池电压输入端对应连接；

第五电池的正极还连接第一电池电压检测模块的第二传递控制信号输出端；第一电池电压检测模块的第一传递控制信号输出端连接第二电池电压检测模块的第二电池电压输入端；第十一电池的正极还连接第二电池电压检测模块的第一传递控制信号输出端和第二传递控制信号输出端；第一电池电压检测模块的第一逻辑控制信号输入端至第四逻辑控制信号输入端用于接收对应的逻辑控制信号；第一逻辑控制子信号输出端至第三逻辑控制子信号输出端分别与第二电池电压检测模块的第二逻辑控制信号输入端至第四逻辑控制信号输入端对应连接；第二电池电压检测模块的电池电压输出端连接第一电池电压检测模块的第七电池电压输入端；第一电池电压检测模块的电池电压输出端用于输出逻辑控制信号指示电池的电池电压；

每一电池电压检测模块包括：

逻辑控制单元，用于对从第一逻辑控制信号输入端至第四逻辑控制信号输入端接收到的逻辑控制信号进行编码，输出对应的使能信号到电池电压检测单元；

电池电压检测单元，用于根据所述使能信号选通对应的两个电池电压输入端所在的电压检测电路，检测两个电池电压输入端之间的电压，通过电池电压输出端输出所述两个输入端之间的电压；

且，第一电池电压检测模块还包括：

逻辑传递单元，用于根据从第一逻辑控制信号输入端至第四逻辑控制信号输入端接收到的逻辑控制信号生成对应的逻辑控制子信号，通过第一逻辑控制子信号输出端至第三逻辑控制子信号输出端输出该逻辑控制子信号到第二电池电压检测模块，以对第二电池电压检测模块进行对应的逻辑控制。

17.一种逻辑传递电路，其特征在于，包括：至少一个逻辑传递子单元；

所述逻辑传递子单元用于：根据接收到的两路逻辑控制信号，按照预设规则生成对应的逻辑控制子信号以及传递控制信号，输出该逻辑控制子信号以及传递控制信号。

18.根据权利要求17所述的电路，其特征在于，所述逻辑传递子单元包括：

逻辑传递子单元的第一输入端连接第二N沟道场效应管的栅极，第二输入端连接第一N沟道场效应管的栅极；第一N沟道场效应管的漏极连接第二N沟道场效应管的源极，第一N沟道场效应管的源极连接第一P沟道场效应管的漏极以及栅极，第一P沟道场效应管的源极接地；

第二N沟道场效应管的漏极连接第二P沟道场效应管的栅极以及源极，第二P沟道场效应管的漏极作为逻辑传递子单元的第一传递控制信号输出端，还连接第三P沟道场效应管的漏极，第三P沟道场效应管的栅极连接第二P沟道场效应管的栅极，第三P沟道场效应管的源极作为逻辑传递子单元的输出端，且连接第四P沟道场效应管的漏极和栅极，第四P沟道场效应管的源极作为逻辑传递子单元的第二传递控制信号输出端。

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