CN116457676A - 电池管理设备 - Google Patents
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Abstract
根据本文档公开的实施方式的一种电池管理设备,包括:分流电阻器,其连接到电池;以及电压生成单元,其用于生成第一输出值和第二输出值,所述第一输出值和第二输出值之间的差与施加到所述分流电阻器的电压的大小对应,其中,所述第一输出值和所述第二输出值之间的差可以与当充电过电流或放电过电流在所述分流电阻器中流动时施加到所述分流电阻器的电压的大小对应。
Description
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年2月22日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0023639的优先权和权益,其全部内容在此引入作为参考。
技术领域
本公开涉及一种电池管理设备。
背景技术
最近,已经积极地进行了二次电池的研究和开发。这里,作为可充电/可放电电池的二次电池可以包括所有常规的镍(Ni)/镉(Cd)电池、Ni/金属氢化物(MH)电池等、以及最近的锂离子电池。在二次电池中,锂离子电池具有比传统的Ni/Cd电池、Ni/MH电池等高得多的能量密度。此外,锂离子电池可被制造得小且轻,使得锂离子电池已被用作移动设备的电源,并且近来,其使用范围已被扩展到电动车辆的电源,作为下一代能量存储介质而受到关注。
另外,当在锂离子电池的充电或放电的情况下过电流流动时,电池的内部温度升高,导致配备有电池的车辆着火。为了防止这种情况,需要用于连续确定电池中是否流过过电流的过电流检测功能,并且还必须保证过电流检测功能的操作完整性。
发明内容
技术问题
本文公开的实施方式旨在提供一种能够诊断电池的过电流检测功能的操作的电池管理设备。
本文公开的实施方式的技术问题不限于上述技术问题,并且根据以下描述,本领域普通技术人员将清楚地理解其他未提及的技术问题。
技术方案
根据本文公开的实施方式的一种电池管理设备,该电池管理设备包括:分流电阻器,所述分流电阻器连接到电池;以及电压生成单元,所述电压生成单元被配置为生成第一输出值和第二输出值,所述第一输出值和所述第二输出值之间的差与施加到所述分流电阻器的电压的大小对应,其中,当充电过电流或放电过电流在所述分流电阻器中流动时,所述第一输出值和所述第二输出值之间的差与施加到所述分流电阻器的电压的大小对应。
在一个实施方式中,所述电压生成单元可以被配置为在所述充电过电流或所述放电过电流不在所述分流电阻器中流动的状态下生成所述第一输出值和所述第二输出值。
在一个实施方式中,所述电压生成单元可以被配置为生成所述第一输出值,所述第一输出值是在所述充电过电流在所述分流电阻器中流动时施加到所述分流电阻器的电压的大小与所述电池的电压之间的差,且所述电压生成单元被配置为生成等于所述电池的所述电压的所述第二输出值。
在一个实施方式中,所述电压生成单元可以被配置为生成等于所述电池的电压的所述第一输出值,且生成所述第二输出值,所述第二输出值是当所述放电过电流在所述分流电阻器中流动时施加到所述分流电阻器的电压与所述电池的电压之间的差。
在一个实施方式中,该电池管理设备还可以包括:确定单元,所述确定单元被配置为接收所述第一输出值和所述第二输出值,并确定是所述充电过电流还是所述放电过电流在所述分流电阻器中流动。
在一个实施方式中,所述确定单元可以包括:放大器,所述放大器被配置为接收并放大所述第一输出值和所述第二输出值;比较器,所述比较器被配置为将所述放大器的输出与参考值进行比较;以及控制器,所述控制器被配置为基于所述放大器或所述比较器的输出来确定是所述充电过电流还是所述放电过电流在所述分流电阻器中流动。
在一个实施方式中,所述电压生成单元可以包括多个电阻器及多个开关,且所述多个开关包括负-正-负NPN型双极结型晶体管BJT,正-负-正PNP型BJT及金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET中的任一种。
根据本文公开的实施方式的一种电池管理设备,该电池管理设备包括:分流电阻器,所述分流电阻器连接到电池;第一电阻器,所述第一电阻器在第一节点处连接到所述分流电阻器;第二电阻器,所述第二电阻器在第二节点处连接到所述第一电阻器;第三电阻器,所述第三电阻器在第三节点处连接到所述分流电阻器;第四电阻器,所述第四电阻器在第四节点处连接到所述第三电阻器;第一开关,所述第一开关连接到所述第二电阻器;第二开关,所述第二开关连接到所述第四电阻器;以及确定单元,所述确定单元被配置为接收所述第二节点的电压和所述第四节点的电压,并且确定过电流是否在所述分流电阻器中流动。
在一个实施方式中,所述确定单元可以包括:放大器,所述放大器被配置为接收所述第二节点的电压和所述第四节点的电压并且放大它们之间的差;比较器,所述比较器被配置为将所述放大器的输出与参考值进行比较;以及控制器,所述控制器被配置为基于所述放大器或所述比较器的输出来确定是所述充电过电流还是所述放电过电流在所述分流电阻器中流动。
在一个实施方式中,所述控制器可以被配置为控制所述第一开关及所述第二开关,使所述第一开关短路并断开(open)所述第二开关以检测所述充电过电流,以及使所述第二开关短路并断开所述第一开关以检测所述放电过电流。
在一个实施方式中,控制器还可以被配置成在所述电池被充电或放电的情况下断开所述第一开关和所述第二开关两者。
在一个实施方式中,该电池管理设备还可以包括连接到所述分流电阻器的继电器,其中,所述继电器由所述控制器的控制信号控制,并且所述控制器还被配置为当使所述第一开关或所述第二开关短路时断开所述继电器。
在一个实施方式中,所述第一开关及所述第二开关可以包括PNP型BJT、NPN型BJT及MOSFET中的任一种。
在一个实施方式中,所述第一电阻器和所述第二电阻器的大小可以被设置为使得所述第二节点的电压的大小与所述电池的电压的大小之间的差与在所述电池充电期间所述过电流流动时施加到所述分流电阻器的电压的大小对应,并且第三电阻器和第四电阻器的大小可以被设置为使得第四节点的电压的大小与电池的电压的大小之间的差与在电池放电期间过电流流动时施加到所述分流电阻器的电压的大小对应。
有益效果
根据本文公开的实施方式的电池管理设备可以诊断电池的过电流检测功能的操作。
附图说明
图1示出了根据本文公开的实施方式的电池组。
图2和图3示出了根据本文公开的实施方式的电池管理系统。
图4是用于详细描述根据本文中公开的实施方式的电池管理系统中的电压生成单元的图。
图5是用于描述根据本文公开的实施方式的电池管理设备中的确定单元的图。
具体实施方式
在下文中,将参考示例性附图详细描述本文档中公开的实施方式。在将附图标记添加到每个附图的部件时,应当注意,相同的部件被赋予相同的附图标记,即使它们在不同的附图中示出。此外,在描述本文件中公开的实施方式时,当确定相关已知配置或功能的详细描述妨碍理解本文件中公开的实施方式时,将省略该详细描述。
为了描述本文所公开的实施方式的组件,可使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语。这些术语仅用于区分一个部件和另一个部件,并不将该部件限制为该部件的本质、顺序、次序等。本文使用的术语,包括技术和科学术语,具有与本领域技术人员通常理解的术语相同的含义,只要这些术语没有被不同地定义。通常,在通常使用的字典中定义的术语应该被解释为具有与相关技术的上下文含义相同的含义,并且不应该被解释为具有理想的或夸大的含义,除非它们在本申请中被清楚地定义。
图1示出了根据本文公开的实施方式的电池组。
参考图1,根据本文公开的实施方式的电池组10可以包括电池模块100、电池管理设备200和继电器300。
电池模块100可以包括多个电池电芯110、120、130和140。尽管多个电池电芯在图1中示出为四个,但是本公开不限于此,并且电池模块100可以包括n个电池电芯(n是大于或等于2的自然数)。电池模块100可以向目标设备(未示出)供电。为此,电池模块100可以电连接到目标设备。这里,目标设备可以包括通过从包括多个电池电芯110、120、130和140的电池组10接收电力而操作的电气、电子或机械设备,并且目标设备可以是例如电动车辆(EV),但不限于此。
多个电池电芯110、120、130和140可以是锂离子(Li-离子)电池、锂离子聚合物电池、镍镉(Ni-Cd)电池、镍氢(Ni-MH)电池等,并且不限于此。此外,尽管在图1中示出了一个电池模块100,但是根据实施方式,电池模块100可以被配置为多个。
电池管理设备200可以管理和/或控制电池模块100的状态和/或操作。例如,电池管理设备200可管理和/或控制包括在电池模块100中的多个电池电芯110、120、130和140的状态和/或操作。电池管理设备200可管理电池模块100的充电和/或放电。
此外,电池管理设备200可监测电池组10,电池模块100和/或包括在电池模块100中的多个电池电芯110、120、130和140中的每一个电池电芯的电压、电流、温度、绝缘电阻等。未示出的用于由电池管理设备200执行的监测的传感器或各种测量模块可另外安装在电池模块100等的充电/放电路径、任何位置中。电池管理设备200可基于诸如所监测的电压、电流、温度等的测量值来计算指示电池模块100的状态的参数,例如充电状态(SOC)、健康状态(SOH)等。
电池管理设备200可以控制继电器300的操作。例如,电池管理设备200可使继电器300短路以向目标装置供电。当充电装置连接到电池组10时,电池管理设备200可以使继电器300短路。
电池管理设备200可以诊断过电流检测功能是否正常工作。为此,当电池模块100被充电或放电时,电池管理设备200可以检测过电流是否在电池模块100中流动。当在电池模块100中检测到过电流时,电池管理设备200可以断开继电器300。因此,电池管理设备200可以确定过电流检测功能是否正常工作,并且可以提高ISO26262和汽车安全完整性等级(ASIL)安全等级。
在下文中,将参照图2和图3描述电池管理设备200的详细操作。
图2和图3示出了根据本文公开的实施方式的电池管理系统。
参考图2,根据本文公开的实施方式的电池管理设备200可以包括分流电阻器210和电压生成单元220。
分流电阻器210可以感测在电路中流动的电流。例如,通过相对于在电路中流动的电流测量施加到分流电阻器210的电压,可以感测在电路中流动的电流的大小。分流电阻器210可以连接到电池模块100。
电压生成单元220可以生成第一输出值和第二输出值。电压生成单元220可以连接到分流电阻器210的两个端子。当充电过电流或放电过电流在分流电阻器210中流动时,电压生成单元220可以生成第一输出值和第二输出值,所述第一输出值和第二输出值之间的差与施加到分流电阻器210的电压的大小相对应。也就是说,当充电过电流或放电过电流在分流电阻器210中流动时,第一输出值和第二输出值之间的差可以对应于施加到分流电阻器210的电压的大小。
根据实施方式,当充电过电流或放电过电流不在分流电阻器210中流动时,电压生成单元220可以生成第一输出值和第二输出值。例如,电池管理设备200可基于当充电过电流或放电过电流不在分流电阻器210中流动时生成的第一输出值和第二输出值来诊断充电过电流检测功能或放电过电流检测功能。
这里,充电过电流可以被定义为在电池模块100的充电期间,在电池模块100、连接到电池模块100的电路和/或连接到电池模块100的装置中流动的过电流。此外,放电过电流可定义为在电池模块100放电期间,在电池模块100、连接到电池模块100的电路和/或连接到电池模块100的装置等中流动的过电流。例如,在电池管理设备200中,充电过电流和放电过电流的电平可以是预设值。
根据实施方式,电压生成单元220可以生成第一输出值,该第一输出值是当充电过电流在分流电阻器210中流动时施加到分流电阻器210的电压的大小与电池电压的大小之间的差。例如,当充电过电流在分流电阻器210中流动时,电压生成单元220可以生成第一输出值,该第一输出值比电池模块100的电压的大小小施加到分流电阻器210的电压的大小。也就是说,当充电过电流在分流电阻器210中流动时,可以通过从电池模块100的电压中减去施加到分流电阻器210的电压的大小来获得第一输出值。此外,电压生成单元220可生成等于电池电压的第二输出值。例如,电压生成单元220可生成具有与电池模块100的电压的大小对应的大小的第二输出值。
电池管理设备200可以基于在电压生成单元220中生成的第一输出值和第二输出值来检测充电过电流。
根据实施方式,电压生成单元220可以生成等于电池电压的第二输出值。例如,电压生成单元220可生成大小与电池模块100的电压的大小对应的第一输出值。此外,当放电过电流在分流电阻器210中流动时,电压生成单元220可以生成第二输出值,该第二输出值是施加到分流电阻器210的电压与电池的电压之间的差。例如,当放电过电流在分流电阻器210中流动时,电压生成单元220可以生成第二输出值,该第二输出值的大小比电池模块100的电压的大小小施加到分流电阻器210的电压。也就是说,当放电过电流在分流电阻器210中流动时,可以通过从电池模块100的电压中减去施加到分流电阻器210的电压的大小来获得第二输出值。
电池管理设备200可基于在电压生成单元220中生成的第一输出值和第二输出值来检测放电过电流。
另外,根据实施方式,电压生成单元220可以用多个电阻器和多个开关来实现。例如,多个开关可以是负-正-负(NPN)型双极结型晶体管(BJT)、正-负-正(PNP)型BJT和金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)中的任一种。
参考图3,除了分流电阻器210和电压生成单元220之外,根据本文公开的实施方式的电池管理设备还可以包括确定单元230。
确定单元230可以基于在电压生成单元220中生成的第一输出值和第二输出值来确定过电流是否在分流电阻器210中流动。也就是说,在充电过电流或放电过电流不直接在分流电阻器210中流动的情况下,当充电过电流或放电过电流在分流电阻器210中流动时,电压生成单元220可以生成所施加的电压,并且确定单元230可以接收所生成的第一输出值和第二输出值,并且确定过电流是否在分流电阻器210中流动。
因此,可以诊断确定单元230是否正常地执行过电流检测功能。例如,当尽管从电压生成单元220接收到第一输出值和第二输出值但确定单元230未能确定过电流在分流电阻器210中流动时,可以诊断出确定单元230未能正常地执行过电流检测功能。
现在将参照图4详细描述电池管理设备200中的电压生成单元220。
图4是用于详细描述根据本文中公开的实施方式的电池管理系统中的电压生成单元的图。
参考图4,根据本文公开的实施方式的电压生成单元220可以包括多个电阻器221和多个开关222。
多个电阻器221(R1、R2、R3和R4)可以连接到分流电阻器210的两个端子。更具体地,第一电阻器R1可以在第一节点N1处连接到分流电阻器210。第二电阻器R2可以在第二节点N2处连接到第一电阻器R1。第三电阻器R3可以在第三节点N3处连接到分流电阻器210。第四电阻器R4可以在第四节点N4处连接到第三电阻器R3。
多个电阻器221的值可被设置为基于充电过电流和放电过电流的电平来分配电池模块100的电压。
例如,可以设置第一电阻器R1和第二电阻器R2的大小,使得当充电过电流在分流电阻器210中流动时,施加到第二节点N2的电压的大小与电池模块100的电压的大小之间的差对应于施加到分流电阻器210的电压的大小。此外,可以设置第三电阻器R3和第四电阻器R4的大小,使得当放电过电流在分流电阻器210中流动时,施加到第四节点N4的电压的大小与电池模块100的电压的大小之间的差对应于施加到分流电阻器210的电压的大小。
另外,如图4所示,多个电阻器221包括第一电阻器R1、第二电阻器R2、第三电阻器R3和第四电阻器R4,本发明不限于此。例如,第一电阻器R1、第二电阻器R2、第三电阻器R3和第四电阻器R4中的至少一个可以包括多个电阻器。
多个开关222(SW1和SW2)可以分别连接到多个电阻器221。更具体地,第一开关SW1可以连接到第二电阻器R2,并且第二开关SW2可以连接到第四电阻器R4。
另外,多个开关222可以是PNP型BJT、NPN型BJT和MOSFET中的任何一个。例如,多个开关222可以是PNP型BJT。
多个开关222可以由控制信号Scmd1和Scmd2控制。例如,第一开关SW1可以由第一控制信号Scmd1控制,第二开关SW2可以由第二控制信号Scmd2控制。控制信号Scmd1和Scmd2可以在控制器233中生成(见图5)。然而,本公开不限于此,可以存在第一控制器和第二控制器以分别生成第一控制信号Scmd1和第二控制信号Scmd2,从而控制第一开关SW1和第二开关SW2。
控制器233可使第一开关SW1短路并断开第二开关SW2以检测充电过电流。此外,控制器233可使第二开关SW2短路并断开第一开关SW1以检测放电过电流。
当电池模块100被充电或放电时,第一开关SW1和第二开关SW2可由控制信号Scmd1和Scmd2断开。当第一开关SW1和第二开关SW2断开时,第一节点N1的电压可以施加到第二节点N2,并且第三节点N3的电压可以施加到第四节点N4,使得确定单元230可以接收施加到分流电阻器210的两个端子的电压的大小。也就是说,当电池模块100被充电或放电时,确定单元230可以确定是充电过电流还是放电过电流在分流电阻器210中流动。
确定单元230可以接收施加到第二节点N2和第四节点N4的电压,并且基于所接收的电压来确定是充电过电流还是放电过电流在分流电阻器210中流动。也就是说,在充电过电流或放电过电流不直接在分流电阻器210中流动的情况下,电池管理设备200可确定确定单元230是否基于分配给第二节点N2和第四节点N4的电压正常工作。
现在将参照图5详细描述确定单元230。
图5是用于描述根据本文公开的实施方式的电池管理设备中的确定单元的图。
参照图5,在根据本文公开的实施方式的电池管理设备200中,确定单元230可包括放大器231、比较器232和控制器233。
放大器231可以放大从电压生成单元220传送的第一输出值和第二输出值之间的差。例如,放大器231可以放大通过从第一输出值减去第二输出值而获得的值。放大器231可以包括运算放大器(OP-AMP)。
例如,放大器231可以接收施加到第二节点N2和第四节点N4的电压。在这种情况下,第二节点N2的电压的大小可以对应于第一输出值,并且第四节点N4的电压的大小可以对应于第二输出值。
比较器232可以接收放大器231的输出,以将接收到的输出与参考值进行比较,并输出比较结果。例如,当放大器231的输出大于参考值时,比较器232可以输出第一值,而当放大器231的输出小于参考值时,比较器232可以输出第二值。这里,可以根据何时检测到充电过电流和何时检测到放电过电流来相等地或不同地设置参考值。
控制器233可接收放大器231的输出并将接收的输出转换为数字信号,并将数字信号与预设值进行比较以确定是充电过电流还是放电过电流在分流电阻器210中流动。当第一开关SW1和第二开关SW2都断开时,控制器233可以基于放大器231的输出来确定是充电过电流还是放电过电流在分流电阻器210中流动。例如,控制器233可以用接收放大器231的输出的微控制器或模数转换器(ADC)来实现。
此外,控制器233可以基于从比较器232输出的比较结果来确定是充电过电流还是放电过电流在分流电阻器210中流动。例如,当比较结果具有第一值时,控制器233可以确定充电过电流在分流电阻器210中流动。即,当第一开关SW1或第二开关SW2被短路时,控制器233可基于比较器232的比较结果来确定是充电过电流还是放电过电流在分流电阻器210中流动。
另外,控制器233可以生成用于控制多个开关222的控制信号。例如,控制器233可以生成第一控制信号Scmd1以控制第一开关SW1,并且可以生成第二控制信号Scmd2以控制第二开关SW2。
结果,在过电流不在分流电阻器210中流动的情况下,控制器233可以基于从电压生成单元220输入的第一输出值和第二输出值来确定放大器231和比较器232是否正常工作。即,当充电过电流检测功能或放电过电流检测功能不正常工作时,电池管理设备200可引导用户。这样,可以诊断确定单元230是否正常地执行过电流检测功能。
此外,当电池模块100未被充电或放电时,控制器233可断开继电器300。例如,控制器233可以生成用于断开继电器300的控制信号。
控制器233可以在继电器300断开的状态下生成控制信号Scmd1和Scmd2,以交替地使第一开关SW1和第二开关SW2短路,从而诊断充电过电流检测功能或放电过电流检测功能是否工作。
在下文中,将基于电池管理设备200的结构来描述电路的操作中的过电流检测功能的诊断。
如上所述,根据本文公开的实施方式的电池管理设备200可以诊断过电流检测功能。当电池模块100未被充电或放电时,电池管理设备200可断开继电器300并执行充电过电流检测功能或放电过电流检测功能的诊断。
电池管理设备200可以诊断充电过电流检测功能。为了诊断充电过电流检测功能,控制器233可以生成多个控制信号Scmd1和Scmd2以使第一开关SW1短路和断开第二开关SW2。当第一开关SW1短路时,电池模块100的电压可以由分流电阻器210、第一电阻器R1和第二电阻器R2分配,并且所分配的电压可以施加到第二节点N2。然而,施加到分流电阻器210的电压的大小可以比施加到第一电阻器R1和第二电阻器R2的电压的大小小得多。当第二开关SW2断开时,电池模块100的电压可以被施加到第四节点N4。
如上所述,可以设置第一电阻器R1和第二电阻器R2的大小,使得当充电过电流在分流电阻器210中流动时,施加到第二节点N2的电压和电池模块100的电压之间的差对应于施加到分流电阻器210的电压的大小。施加到第二节点N2的电压和施加到第四节点N4的电压可以被输入到放大器231,并且放大器231可以放大施加到第二节点N2的电压和施加到第四节点N4的电压之间的差,并且放大的电压可以被输入到比较器232。比较器232可以将放大电压的大小与第一参考值进行比较。比较器232的输出可以被输入到控制器233,并且控制器233可以基于比较器232的输出来确定充电过电流是否在分流电阻器210中流动。
也就是说,当充电过电流在分流电阻器210中流动时,施加到第二节点N2的电压与施加到第四节点N4的电压之间的差对应于施加到分流电阻器210的电压的大小,使得电池管理设备200可以在充电过电流不直接在分流电阻器210中流动的情况下诊断充电过电流检测功能的操作。
电池管理设备200可以诊断放电过电流检测功能。为了诊断放电过电流检测功能,控制器233可以生成多个控制信号Scmd1和Scmd2,以断开第一开关SW1并使第二开关SW2短路。当第二开关SW2短路时,电池模块100的电压可以由第三电阻器R3和第四电阻器R4分配,并且所分配的电压可以施加到第四节点N4。当第一开关SW1断开时,电池模块100的电压可以施加到第二节点N2。
如上所述,可以设置第三电阻器R3和第四电阻器R4的大小,使得当放电过电流在分流电阻器210中流动时,施加到第四节点N4的电压与电池模块100的电压之间的差对应于施加到分流电阻器210的电压的大小。施加到第二节点N2的电压和施加到第四节点N4的电压可以被输入到放大器231,并且放大器231可以放大施加到第二节点N2的电压和施加到第四节点N4的电压之间的差,并且放大的电压可以被输入到比较器232,用于与第二参考值进行比较。比较器232的输出可以被输入到控制器233,并且控制器233可以基于比较器232的输出来确定放电过电流是否在分流电阻器210中流动。
也就是说,当放电过电流在分流电阻器210中流动时,施加到第二节点N2的电压和施加到第四节点N4的电压之间的差对应于施加到分流电阻器210的电压的大小,使得电池管理设备200可以在放电过电流不直接在分流电阻器210中流动的情况下诊断放电过电流检测功能的操作。
如上所述,在充电过电流或放电过电流不直接在分流电阻器210中流动的情况下,电池管理设备200可以诊断充电过电流检测功能或放电过电流检测功能的操作。因此,电池管理设备200可以识别过电流检测功能的完整性。
以上描述仅仅是对本公开的技术思想的说明,并且在不脱离本公开的实施方式的必要特征的情况下,本文公开的实施方式所属领域的普通技术人员可以进行各种修改和变化。
因此,本文公开的实施方式旨在描述而不是限制本文公开的实施方式的技术精神,并且本公开的技术精神的范围不受本文公开的这些实施方式的限制。本文公开的技术精神的保护范围应由所附权利要求解释,并且在相同范围内的所有技术精神应被理解为包括在本公开的范围内。
Claims (14)
1.一种电池管理设备,该电池管理设备包括:
分流电阻器,所述分流电阻器连接到电池;以及
电压生成单元,所述电压生成单元被配置为生成第一输出值和第二输出值,所述第一输出值和所述第二输出值之间的差与施加到所述分流电阻器的电压的大小对应,
其中,当充电过电流或放电过电流在所述分流电阻器中流动时,所述第一输出值和所述第二输出值之间的差与施加到所述分流电阻器的电压的大小对应。
2.根据权利要求1所述的电池管理设备,其中,所述电压生成单元被配置为在所述充电过电流或所述放电过电流不在所述分流电阻器中流动的状态下生成所述第一输出值和所述第二输出值。
3.根据权利要求1所述的电池管理设备,其中,所述电压生成单元被配置为生成所述第一输出值,所述第一输出值是在所述充电过电流在所述分流电阻器中流动时施加到所述分流电阻器的电压的大小与所述电池的电压之间的差,并且所述电压生成单元被配置为生成所述第二输出值,所述第二输出值等于所述电池的电压。
4.根据权利要求1所述的电池管理设备,其中,所述电压生成单元被配置为生成所述第一输出值,所述第一输出值等于所述电池的电压,并且所述电压生成单元被配置为生成所述第二输出值,所述第二输出值是当所述放电过电流在所述分流电阻器中流动时施加到所述分流电阻器的电压与所述电池的电压之间的差。
5.根据权利要求1所述的电池管理设备,该电池管理设备还包括:确定单元,所述确定单元被配置为接收所述第一输出值和所述第二输出值,并确定是所述充电过电流还是所述放电过电流在所述分流电阻器中流动。
6.根据权利要求5所述的电池管理设备,其中,所述确定单元包括:
放大器,所述放大器被配置为接收并放大所述第一输出值和所述第二输出值;
比较器,所述比较器被配置为将所述放大器的输出与参考值进行比较;以及
控制器,所述控制器被配置为基于所述放大器或所述比较器的输出来确定是所述充电过电流还是所述放电过电流在所述分流电阻器中流动。
7.根据权利要求1所述的电池管理设备,其中,所述电压生成单元包括多个电阻器及多个开关,并且所述多个开关包括负-正-负(NPN)型双极结型晶体管(BJT),正-负-正(PNP)型BJT及金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)中的任一种。
8.一种电池管理设备,该电池管理设备包括:
分流电阻器,所述分流电阻器连接到电池;
第一电阻器,所述第一电阻器在第一节点处连接到所述分流电阻器;
第二电阻器,所述第二电阻器在第二节点处连接到所述第一电阻器;
第三电阻器,所述第三电阻器在第三节点处连接到所述分流电阻器;
第四电阻器,所述第四电阻器在第四节点处连接到所述第三电阻器;
第一开关,所述第一开关连接到所述第二电阻器;
第二开关,所述第二开关连接到所述第四电阻器;以及
确定单元,所述确定单元被配置为接收所述第二节点的电压和所述第四节点的电压,并且确定过电流是否在所述分流电阻器中流动。
9.根据权利要求8所述的电池管理设备,其中,所述确定单元包括:
放大器,所述放大器被配置为接收所述第二节点的电压和所述第四节点的电压并且放大它们之间的差;
比较器,所述比较器被配置为将所述放大器的输出与参考值进行比较;以及
控制器,所述控制器被配置为基于所述放大器或所述比较器的输出来确定是充电过电流还是放电过电流在所述分流电阻器中流动。
10.根据权利要求9所述的电池管理设备,其中,所述控制器被配置为控制所述第一开关及所述第二开关,使所述第一开关短路并断开所述第二开关以检测所述充电过电流,以及使所述第二开关短路并断开所述第一开关以检测所述放电过电流。
11.根据权利要求10所述的电池管理设备,其中,所述控制器被配置为在所述电池被充电或放电的情况下断开所述第一开关和所述第二开关两者。
12.根据权利要求10所述的电池管理设备,该电池管理设备还包括连接到所述分流电阻器的继电器,
其中,所述继电器由所述控制器的控制信号控制,并且所述控制器被配置为当使所述第一开关或所述第二开关短路时,断开所述继电器。
13.根据权利要求9所述的电池管理设备,其中,所述第一开关及所述第二开关包括正-负-正(PNP)型双极结型晶体管(BJT)、负-正-负(NPN)型BJT及金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)中的任一种。
14.根据权利要求9所述的电池管理设备,其中,所述第一电阻器和所述第二电阻器的大小被设置为使得所述第二节点的电压的大小与所述电池的电压的大小之间的差与当在所述电池充电期间所述过电流流动时施加到所述分流电阻器的电压的大小对应,并且所述第三电阻器和所述第四电阻器的大小被设置为使得所述第四节点的电压的大小与所述电池的电压的大小之间的差与当在电池放电期间过电流流动时施加到所述分流电阻器的电压的大小对应。
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