CN110021978B - 电池包及其电池管理系统和放电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池包及其电池管理系统与放电方法。该电池包包括耦接在电池和负载之间的放电开关管，该负载包括由电池包充电的电容器，该电池管理系统包括：驱动电路，具有接收驱动电压的供电端、耦接至电容器第一端的参考地端以及耦接至放电开关管控制端的输出端，其中电池管理系统产生正常驱动电压和斜坡驱动电压，当电池电压与电池包电压的差值小于第一阈值时正常驱动电压被选择作为驱动电路接收的驱动电压，当电池电压与电池包电压的差值大于第一阈值时，斜坡驱动电压被选择作为驱动电路接收的驱动电压，其中驱动电路产生控制放电开关管的放电控制信号。

Description

电池包及其电池管理系统和放电方法

技术领域

本发明主要涉及一种电子电路，尤其但不排他地涉及一种电池包及其电池管理系统和放电方法。

背景技术

随着手持式电器(例如电动自行车E-bike、电动踏板车和电动园林工具)的发展，二次电池(例如可再充电电池)成为当前研究的热门。图1所示为传统的电池包100的电路原理图。如图1所示，电池包100包括电池10、充放电电路20、电池管理系统(BMS)30、外部预偏置电路40以及电池包端子50。

电池30可包括一个或多个电池单元11，电池单元11可包括可再充电的二次电池。充放电电路20包括串联耦接在电池10与电池包端子50之间的充电开关管101和放电开关管102。电池管理系统30耦接至电池10，产生充电控制信号CHG和放电控制信号DSG以分别控制充电开关管101和放电开关管102。电池包100可通过电池包端子50耦接至负载或外部电源。当外部电源通过电池包端子50连接至电池包100，外部电源通过充电开关管101和放电开关管102或放电开关管102的寄生二极管D2对电池10充电。当负载通过电池包端子50连接至电池包100，电池包100通过充电开关管101或者充电开关管101的寄生二极管和放电开关管102放电至负载。负载可包括电机驱动器件，例如电动自行车，该电动自行车包括由电池包100充电的电容器60和由存储在电容器60上的电能驱动的电机。如图1所示，电容器60耦接在电池包正端P+和电池包负端P-之间，与电池包100并联。

当电机驱动器件，例如电动自行车被关断较长时间，电容器60被完全放电，电容器60上没有剩余电荷。电容器60两端的电压因此为0V。当放电开关管102被电池管理系统30再次导通时(通常在充电开关管101导通之后)，耦接在电池包端子50之间的电容器60可能会因接收到过多电流而造成破坏，或者牵制电流保护功能。为了解决前述问题，当电容器60完全放电后，现有技术中采用外部预偏置电路40防止过多电流流进电容器60。如图1所示，外部预偏置电路40通常包括限流开关管103、限流电阻104以避免过多电流流进电容器60。一般地，外部预偏置电路40安装在电池管理系统30的印制电路板上，然后与印制电路板一起封装进电池包100中。

然而，现有的解决方案存在一些缺点，例如，两个片外的元件增加了额外的成本和印制电路板的面积。此外，电池包的开通时间也受限于电容器60和限流电阻104构成的RC包络，电池包的理想开通时间会因此而被延长。

发明内容

针对现有技术中的一个或多个问题，本发明的目的是提供一种新的电池管理系统、电池包以及电池包放电方法。

在本发明的一个方面，提供一种电池包的电池管理系统，其中所述电池包包括耦接在电池和负载之间的放电开关管，所述负载包括由电池包充电的电容器，所述电池管理系统包括：驱动电路，具有接收驱动电压的供电端、耦接至电容器第一端的参考地端以及耦接至放电开关管控制端的输出端，其中电池管理系统产生正常驱动电压和斜坡驱动电压，当电池电压与电池包电压的差值小于第一阈值时正常驱动电压被选择作为驱动电路接收的驱动电压，当电池电压与电池包电压的差值大于第一阈值时，斜坡驱动电压被选择作为驱动电路接收的驱动电压，其中驱动电路在输出端产生控制放电开关管的放电控制信号。

在本发明的又一个方面，提供一种耦接至负载的电容器的电池包，该电池包包括：充放电电路，包括串联耦接的充电开关管和放电开关管，其中充放电电路耦接在电池和电容器的第一端之间；以及前述的电池管理系统。

在本发明的再一个方面，提供一种电池包的放电方法，其中所述电池包包括耦接在电池与负载之间的放电开关管，其中负载包括由电池包充电的电容器，所述放电方法包括：接收导通放电开关管的使能信号；判断电池电压与电池包电压的差值是否大于第一阈值；当电池电压与电池包电压的差值小于第一阈值时，控制放电开关管运行在线性区；以及当电池电压与电池包电压的差值大于第一阈值时，控制放电开关管由截止区进入饱和区，之后运行在线性区。

根据本发明的实施例，通过引入斜坡驱动电压克服了现有技术的限制。本发明一方面省去了限流开关和限流电阻这两个外部元件，另一方面，在实际应用中可通过调节斜坡驱动电压的斜率来获得理想的开通时间。

附图说明

为了更好地理解本发明，将根据以下附图对本发明进行详细描述：

图1是传统的电池包100的电路原理图；

图2是传统的电池包100A的电路框图；

图3是根据本发明一实施例的电池包200的电路原理图；

图4是根据本发明一实施例的电池包200的工作波形图；

图5是根据本发明一实施例的电池包放电方法300的流程图；

图6是根据本发明一实施例的斜坡驱动电压发生器313A的电路图；

图7是根据本发明另一实施例的斜坡驱动电压发生器313B的电路图；

图8是根据本发明另一实施例的电池包400的电路原理图。

图9是根据本发明一实施例的图8所示的电池包400的工作波形图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的电池包、电池管理系统、电池包放电方法的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实施本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称元件“连接到”或“耦接到”另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。

图2是传统的电池包100A的电路框图。图2所示的电池包100A与图所示的电池包100的不同之处在于正常驱动电压发生器211进一步显示在电池管理系统30中。正常驱动电压发生器211为驱动电路212提供合适的驱动电压VPWR。驱动电路212包括上拉下拉电路，用于对放电开关管102的控制端进行充电和放电。驱动电路212具有供电端、参考地端、使能端和输出端，其中使能端接收使能或禁用放电开关管102的使能信号EN，输出端耦接至放电开关管102的控制端以提供放电控制信号DSG。

如图2所示，放电开关管102可包括具有栅端、源端以及漏端的N型金属氧化物半导体(NMOS)器件。包括电荷泵电路的正常驱动电压发生器211用于产生驱动电压VPWR。通常地，为了导通放电开关管102，该NMOS器件的栅源电压应当为正，因此，驱动电压VPWR将大于电池电压VTOP。驱动电路212具有接收驱动电压VPWR的供电端和耦接至电池包正端P+以接收电池包电压VPACK的参考地端。

在图2所示的实施例中，放电开关管102由驱动电压VPWER控制，排他地工作在线性区，完全导通。当电容器60完全放电并且电池管理系统30控制放电开关管102导通时，电容器60将会因接收过多电流而引起损坏。

此外，在现有技术中，如果需要慢慢开通放电开关管102时，常常会引入一个具有高阻值的外部栅极电阻来减慢放电开关管102的开关速度，这样放电开关管102将会长时间的工作在线性模式，从而可能违反安全工作区的限制。

根据本发明的一个或多个实施例，提供了一种电池包，该电池包包括电池管理系统以及耦接在电池和负载之间的放电开关管，其中负载包括由电池包充电的电容器。电池管理系统产生正常驱动电压和斜坡驱动电压，电池管理系统包括驱动电路，该驱动电路具有接收驱动电压的供电端，接收电池包电压的参考地端以及耦接至放电开关管控制端的输出端。其中当电池电压与电池包电压的差值小于第一阈值时正常驱动电压被选择作为驱动电压，当电池电压与电池包电压的差值大于第一阈值时，斜坡驱动电压被选择作为驱动电压，其中驱动电路产生控制放电开关管的放电控制信号。

图3是根据本发明一实施例的电池包200的电路原理图。在图3所示的实施例中，电池包200包括电池110，充放电电路210，电池管理系统310和电池包端子510。

电池110可包括一个或多个电池单元111，电池单元111可包括可反复充电的二次电池，例如镍铬电池、铅电池、镍金属氧化物电池、锂离子电池和锂聚合物电池。

包括充电开关管201和放电开关管202的充放电电路210耦接至电池110与电池包端子510之间。充电开关管201和放电开关管202可以是任何可控的半导体器件，例如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)等。在图3所示的实施例中，充电开关管201和放电开关管202包括NMOS器件。在另一个实施例中，充电开关管201和放电开关管202包括PMOS器件。

在图3所示的实施例中，充放电电路210耦接在电池110的正端和电池包正端P+之间。在另一个实施例中，充放电电路210可耦接在电池110的负端与电池包负端P-之间。

一般地，电池管理系统310耦接至电池110，提供充电控制信号CHG和放电控制信号DSG以分别控制充电开关管201和放电开关管202。具体而言，当一个外部电源通过电池包端子510耦接至电池包200时，外部电源通过放电开关202或者其寄生二极管D2和充电开关管201对电池110进行充电。

负载可能是电机驱动器件，包括由电池包充电的电容器610和由存储在电容器610上的电荷驱动的电机。当负载通过电池包端子510连接至电池包200，电池管理系统310会收到使能放电开关管20导通的使能信号EN，随后电池包200通过充电开关管201或其寄生二极管D1和放电开关管202放电至负载。

在图3所示的实施例中，电池管理系统310检测电池电压VTOP与电池包电压VPACK，并产生正常驱动电压VCP和斜坡驱动电压VRAMP。电池管理系统310包括驱动电路315。驱动电路315具有供电端，参考地端和输出端，其中供电端耦接以接收驱动电压VPWR，参考地端耦接以接收电池包电压VPACK，输出端耦接至放电开关管202的控制端。驱动电路315包括上拉下拉电路，对放电开关管202的控制端进行充电和放电。在一个实施例中，上拉下拉电路包括互补金属氧化物半导体(CMOS)反相器，CMOS反相器包括PMOS晶体管和NMOS晶体管。在其他实施例中，上拉下拉电路可具有不同的电路结构，同时实现相同或相似的功能。

当电池电压VTOP与电池电压VPACK之间的电压差小于第一阈值VTH，即当VTOP-VPACK<VTH时，正常驱动电压VCP被选择作为驱动电路315的驱动电压VPWR。当VTOP-VPACK>VTH时，斜坡驱动电压VRAMP被选择作为驱动电路315的驱动电压VPWR。驱动电路315产生放电控制信号DSG以控制放电开关管202。在一个实施例中，正常驱动电压VCP用于使放电开关管202工作在线性区，完全导通。斜坡驱动电压VRAMP用于使放电开关管202从截止区进入饱和区，之后进入线性区工作。后面将参考图4来具体描述放电开关管202三种运行状态。

电池管理系统310进一步包括比较电路311、正常驱动电压发生器312、斜坡驱动电压发生器313、选择电路314以及驱动电路315。比较电路311接收电池电压VTOP、电池包电压VPACK和第一阈值VTH，其中比较电路311基于电池电压VTOP与电池包电压VPACK的差值以及第一阈值VTH的比较产生比较信号CMP。

正常驱动电压发生器312在其输出端产生正常驱动电压VCP。在一个实施例中，正常驱动电压发生器312具有与图2中正常电压驱动器211基本相似的结构。在其中一个实施例中，正常驱动电压发生器312包括电荷泵电路，提供大于电池电压VTOP的正常驱动电压VCP。在另一个实施例中，正常驱动电压发生器312包括电荷泵电路与线性稳压器LDO。

斜坡驱动电压发生器313接收正常驱动电压VCP，在输出端提供斜坡驱动电压VRAMP。斜坡驱动电压VRAMP逐渐增大至正常驱动电压VCP以限制流进电容器610的过多电流。选择电路314具有第一输入端、第二输入端、控制端和输出端，其中第一输入端耦接至正常驱动电压发生器312的输出端以接收正常驱动电压VCP，第二输入端耦接至斜坡驱动电压发生器313的输出端以接收斜坡驱动电压VRAMP，控制端耦接至比较电路310的输出端以接收比较信号CMP。选择电路314基于比较信号CMP，选择将正常驱动电压VCP或斜坡驱动电压VRAMP作为驱动电压VPWR并在其输出端输出。在一个实施例中，当VTOP-VPACK<VTH时，比较信号CMP处于低电平，正常驱动电压VCP被选为驱动电压VPWR提供至驱动电路315。当VTOP-VPACK>VTH时，斜坡驱动电压VRAMP被选为驱动电压VPWR提供至驱动电路315。也就是说，基于比较电路311输出的比较信号CMP，提供至驱动电路315的驱动电压VPWR可以在正常驱动电压VCP与斜坡驱动电压两者之中进行切换。

驱动电路315还具有一个使能端，使能端接收导通放电开关管202的使能信号EN。在一个实施例中，当使能信号EN处于高电平，驱动电路315被使能，以导通放电开关管202；当使能信号EN处于低电平，驱动电路315被禁用，以关断放电开关管202。

在一个实施例中，在电池包200的工作期间，比较电路311将电池电压VTOP与电池包电压VPACK的差值于与第一阈值VTH进行比较，以决定电容器610上是否有一些电荷存在。

如果电容器610上仍然有一些电荷存在，VTOP-VPACK<VTH，比较电路311输出的比较信号CMP处于低电平，正常驱动电压VCP被选择作为驱动电路315的驱动电压VPWR，以导通放电开关管202，并使放电开关管202排他地工作在线性区，完全导通。如果VTOP-VPACK>VTH，例如，电容器610被完全放电的情况，比较电路311输出的比较信号CMP为高电平，斜坡驱动电压VRAMP被选择为驱动电路315的驱动电压VPWR，以导通放电开关管202运行在截止区、饱和区和线性区三种运行状态。在一个实施例中，斜坡驱动电压VRAMP的值逐渐增大至正常驱动电压VCP以限制流进电容器610的过多电流。

图4是根据本发明一实施例的电池包200的工作波形图。如图4所示，依次给出了电池电压VTOP(401)、正常驱动电压VCP(402)、斜坡驱动电压(403)、放电控制信号DSG(404)、电池包电压VPACK(405)以及流过放电开关管202的电流IDS的波形。

在图4所示的实施例中，电池电压VTOP保持不变，正常驱动电压VCP基本上等于电池电压VTOP与一个偏置电压的和值。也就是说，正常驱动电压VCP总是大于电池电压VTOP且正常驱动电压VCP与电池电压VOP之间的差值是基本不变的。

图4也示出了放电开关管202的三种运行状态。在A点之前，电容器610被完全放电，电容器610上基本没有电荷存在，电池包电压VPACK基本等于0V。放电开关管202处于关断状态，电池电压VTOP与电池包电压VPACK的差值全部施加在放电开关管202两端。当收到的使能信号EN指示导通放电开关管202，且VTOP-VPACK>VTH的情况被判定，斜坡驱动电压VRAMP从A点开始上升，放电控制信号DSG开始增大。在图4所示的实施例中，放电控制信号DSG往往会跟随斜坡驱动电压VRAMP变化。在从A点到B点的阶段，放电开关管202运行在第一运行状态，即运行在截止区。因此，电池包电压VPACK在这一阶段不变。在从B点到C点的阶段，随着斜坡驱动电压VPACK的逐渐增加，开始有电流IDS流过放电开关管202，电池包电压VPACK随之以某一斜率增大。在实际应用中，电池包电压VPACK往往跟随放电控制信号DSG的斜坡变化，电流IDS被保持在C1*(dv/dt)，其中，C1表示电容器610的电容值，dv/dt表示电池包电压VPACK的斜率。在B点到C点的阶段，放电开关管202运行在饱和区，作为第二运行状态。这样一来，在放电开关管202运行在截止区和饱和区时，流进电容器610的电流IDS被限制，不会有过多电流的情况发生。最后，在C点之后的阶段，放电开关管202才开始完全导通并运行在线性区直到D点，斜坡驱动电压VRAMP也在D点增大到正常驱动电压VCP。放电开关管202在C点到D点间运行的阶段的运行称为第三运行状态。

如图4所示，放电开关管202先从截止区进入饱和区，最终进入线性区开始完全导通。然而，在现有技术中，例如如1或图2所示的放电开关管102被设计为一直完全导通工作。

此外，在图4所示的实施例中，为了方便，斜坡驱动电压VRAMP的斜率是固定的，因此放电控制信号DSG的斜率和电池包电压VPACK的斜率也都是不变的。在另一个实施例中，放电开关管202的开关速度可以通过改变斜坡驱动电压VRAMP的斜率来调节。例如，斜坡驱动电压VRAMP的斜率变大，放电开关管202的开通时间越短，斜坡驱动电压VRAMP的斜率越小，放电开关管202的开通时间越长。也就是说，斜坡驱动电压VRAMP可以被设计为具有可变和可控制的斜率，以获得放电开关管202的理想开通时间。

根据上述说明，本发明的实施例通过引入斜坡驱动电压VRAMP克服了现有技术的限制。本发明一方面省去了图1中限流开关和限流电阻这两个外部元件，另一方面，如果在实际应用中需要放电开关管202具有可变的开通时间，本发明也可以通过调节斜坡驱动电压VRAMP的斜率来实现。

图5是根据本发明一实施例的电池包放电方法300的流程图。为了说明方便，图5所示的放电方法300将参考图3所示的元器件来说明。

在图5所示的实施例中，电池管理系统310接收导通放电开关管202的使能信号EN(步骤321)。电池管理系统310检测电池电压VTOP和电池包电压VPACK(步骤322)。判定电池电压VTOP与电池包电压VPACK的差值是否小于第一阈值VTH(步骤323)。当VTOP-VPACK>VTH的情况被判定，例如，电容器610被完全放电，没有电荷存储在电容器610上，斜坡驱动电压VRAMP被选为驱动电压VPWR，供电给驱动电路315以导通放电开关管202(步骤324)，以使放电开关管202运行在三种运行状态。当VTOP-VPACK<VTH的情况被判定，正常驱动电压VCP被选择作为驱动电压VPWR，供电给驱动电路315以导通放电开关管202(步骤325)，以使得放电开关管202运行在线性模式，完全导通(步骤326)。进一步地，在步骤324之后，判定电池电压VTOP与电池包电压VPACK的差值是否小于第一阈值VTH的情况被重复直到放电开关管202完全导通。

本领域的普通技术人员应当理解，斜坡驱动电压发生器313可以包括各种不同的电路结构，只要能实现相同或相似的功能即可。例如，图6和图7分别是根据本发明的实施例中斜坡驱动电压发生器313的电路图。

如图6所示，斜坡驱动电压发生器313A包括电流源341和第一电容器342。电流源341具有输入端和输出端，其中输入端耦接至正常驱动电压发生器312的输出端以接收正常驱动电压VCP，输出端通过第一电容器342耦接至参考地。斜坡驱动电压发生器313A通过电流源342为第一电容器342来充电，产生斜坡驱动电压VRAMP。在一个实施例中，斜坡驱动电压VRAMP的斜率通过改变电流源341的值和/或第一电容器342的电容值来调节。

在一个实施例中，斜坡驱动电压发生器313包括数字计数器351和数模转换电路(DAC)352。数字计数器351与数模转换电路352一起产生斜坡驱动电压VRAMP。斜坡驱动电压发生器313通过多个步骤来逐渐增大斜坡驱动电压VRAMP，直到斜坡驱动电压VRAMP的幅值增大到正常驱动电压VCP为止。在一个实施例中，斜坡驱动电压发生器313在每个步骤中将斜坡驱动电压VRAMP增大一预设值，例如图4所示。

在另一个实施例中，如图7所示，斜坡驱动电压发生器313B包括数字计数器351、数模转换电路(DAC)352、低通滤波器353以及缓冲电路354。其中低通滤波器353用于对数模转换电路352的输出信号进行滤波。缓冲电路354被设计为在其输出端提供理想的斜坡驱动电压VRAMP。在一个实施例中，缓冲电路354包括一个缓冲器。缓冲器具有输入端和输出端，其中输入端耦接至低通滤波器353的输出端，输出端提供缓冲后的信号，即斜坡驱动电压VRAMP。在一个实施例中，缓冲器可包括电压跟随器。

图8是根据本发明另一实施例的电池包400的电路原理图。图8所示的电池包400与图3所示的电池包200的不同之处在于：当VTOP-VPACK>VTH时，选择电路414被进一步配置为选择电池包电压VPACK与斜坡驱动电压VRAMP两者之中的较大值来作为驱动电路315的驱动电压VPWR。

图9是根据本发明一实施例的图8所示的电池包400的工作波形图。

在图9所示的实施例中，在点A’之前，放电开关管202处于关断状态，电容器610被放电至电池包电压VPACK大于0V，例如电池包电压VPACK为40V。当电池管理系统310收到导通放电开关管202的使能信号EN时，斜坡驱动电压VRAMP开始从A’点持续变大。在从A’点到B点的阶段，放电开关管202运行在截止区，即第一运行状态，电池包电压VPACK在这一阶段保持不变。

然而，在A’点与F点之间的阶段，如果将斜坡驱动电压VRAMP提供至驱动电路315的供电端，同时驱动电路315的参考地端耦接至电池包正端P+，斜坡驱动电压VRAMP与电池包电压VPACK之间会有一个较大的负电压施加至驱动电路315，这将会损坏放电开关管202。为了解决这一问题，图8所示的选择电路414选择电池包电压VPACK与斜坡驱动电压VRAMP两者的较大值作为驱动电压VPWR提供至驱动电路315。也就是说，当VTOP-VPACK>VTH且VPACK>VRAMP时，选择电路414选择电池包电压VPACK来代替斜坡驱动电压VRAMP作为提供至驱动电路315的驱动电压VPWR，以保护驱动电路315。在F点之后，在VTOP-VPACK>VTH的情况下，选择电路414将斜坡驱动电压VRAMP作为驱动电压VPWR提供至驱动电路315。

本领域的普通技术人员应当理解，在其他实施例中，可采用其他保护电路或方法来避免施加至驱动电路315的较大负电压。例如，可以在斜坡驱动电压VRAMP大于电池包电压VPACK且VTOP-VPACK>VTH时，再使能驱动电路315的运行。

尽管在本发明说明书给出的电池包是充放电电路耦接在电池的正端与电池包正端P+的实施例，可以理解的是，本发明的实施例只需要稍作改变即可应用于充放电电路耦接在电池的负端与电池包负端P-的情形，同样满足本发明的精神和保护范围。

尽管上述实施例的充放电电路210均采用NMOS器件，本领域的技术人员应当理解，因此本发明的实施例仅仅需要合适的改变就可应用于PMOS器件。采用PMOS器件的充放电电路同样满足本发明的精神和保护范围。

上述的一些特定实施例仅仅以示例性的方式对本发明进行说明，这些实施例不是完全详尽的，并不用于限定本发明的范围。对于公开的实施例进行变化和修改都是可能的，其他可行的选择性实施例和对实施例中元件的等同变化可以被本技术领域的普通技术人员所了解。本发明所公开的实施例的其他变化和修改并不超出本发明的精神和保护范围。

Claims (14)

1.一种电池包的电池管理系统，其中所述电池包包括耦接在电池和负载之间的放电开关管，所述负载包括由电池包充电的电容器，所述电池管理系统包括：

驱动电路，具有接收驱动电压的供电端、接收电池包电压的参考地端以及耦接至放电开关管控制端的输出端，其中电池管理系统产生正常驱动电压和斜坡驱动电压，当电池电压与电池包电压的差值小于第一阈值时，正常驱动电压被选择作为驱动电路接收的驱动电压，当电池电压与电池包电压的差值大于第一阈值时，斜坡驱动电压被选择作为驱动电路接收的驱动电压，其中驱动电路在输出端产生控制放电开关管的放电控制信号。

2.如权利要求1所述的电池管理系统，其中

当正常驱动电压作为驱动电压时，放电开关管工作在线性区；以及

当斜坡驱动电压作为驱动电压时，放电开关管从截止区进入饱和区，之后进入线性区。

3.如权利要求2所述的电池管理系统，进一步包括：

比较电路，接收电池电压、电池包电压和第一阈值，其中比较电路将电池电压与电池包电压的差值与第一阈值相比较，在输出端提供比较信号；

正常驱动电压产生电路，在输出端提供正常驱动电压；

斜坡驱动电压产生电路，接收正常驱动电压，基于正常驱动电压在输出端提供斜坡驱动电压；

选择电路，基于比较信号，选择正常驱动电压或斜坡驱动电压作为驱动电压；以及

其中驱动电路具有使能端，所述使能端接收导通放电开关管的使能信号。

4.如权利要求3所述的电池管理系统，其中所述斜坡驱动电压逐渐增大至正常驱动电压以限制流进电容器的过多电流。

5.如权利要求3所述的电池管理系统，其中所述斜坡驱动电压通过多个步骤逐渐增大直到斜坡驱动电压的幅值达到正常驱动电压，其中斜坡驱动电压在多个步骤中的每一步增加一预设值。

6.如权利要求3所述的电池管理系统，其中当电池电压与电池包电压的差值大于第一阈值时，选择电路选择电池包电压与斜坡驱动电压两者中的最大值作为驱动电压。

7.如权利要求1所述的电池管理系统，其中所述负载包括由存储在电容器的电能驱动的电机。

8.如权利要求1所述的电池管理系统，其中斜坡驱动电压的斜率是受控可变的。

9.一种耦接至负载的电容器的电池包，包括：

充放电电路，包括串联耦接的充电开关管和放电开关管，其中充放电电路耦接在电池和电容器的第一端之间；以及

如权利要求1～8中任一项所述的电池管理系统。

10.一种电池包放电方法，所述电池包包括耦接在电池与负载之间的放电开关管，负载包括由电池包充电的电容器，所述放电方法包括：

接收导通放电开关管的使能信号；

判断电池电压与电池包电压的差值是否小于第一阈值；

当电池电压与电池包电压的差值小于第一阈值时，控制放电开关管工作在线性区；以及

当电池电压与电池包电压的差值大于第一阈值时，控制放电开关管由截止区进入饱和区，之后运行在线性区。

11.如权利要求10所述的电池包放电方法，还包括：

产生正常驱动电压；

基于正常驱动电压产生斜坡驱动电压；

基于电池电压与电池包电压的差值，选择正常驱动电压或斜坡驱动电压作为驱动电压施加到驱动电路的供电端；

施加电池包电压至驱动电路的参考地端；以及

使用驱动电路产生控制放电开关管的放电控制信号。

12.如权利要求11所述的电池包放电方法，其中所述斜坡驱动电压逐渐增大至正常驱动电压以限制流进电容器的过多电流。

13.如权利要求11所述的电池包放电方法，其中所述斜坡驱动电压通过多个步骤逐渐增大直到斜坡驱动电压的幅值达到正常驱动电压，其中斜坡驱动电压在多个步骤中的每一步增加一预设值。

14.如权利要求11所述的电池包放电方法，其中当电池电压与电池包电压的差值大于第一阈值时，选择电池包电压与斜坡驱动电压两者中的最大值作为驱动电压。

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