CN212874416U - 电池管理系统用电压转换器、电池管理系统及芯片 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种电池管理系统用电压转换器，包括：第一电感型降压变换单元，第一电感型降压变换单元用于将来自电池的电池电压变换为第一电压并且输出第一电压，其中第一电压的电压值低于电池电压的电压值；以及LDO降压变换单元，LDO降压变换单元用于基于第一电压生成第二电压并且输出第二电压，其中第二电压的电压值低于第一电压的电压值，第二电压被提供至电池管理系统中的用电单元。本公开还提供了一种电池管理系统及芯片。

Description

电池管理系统用电压转换器、电池管理系统及芯片

技术领域

本公开涉及一种电池管理系统用电压转换器、电池管理系统及芯片。

背景技术

BMS系统(Battery Management System)是指对电池进行管理和控制的系统。其中被管理和控制的电池可以包括锂电池组，也可以包括其它类型的电池组。BMS系统的主要功能包括：实时监测电池的状态，通过检测电池的外特性参数(如电压、电流、温度等)，实现电池内部状态的管理和控制。BMS系统一般由电池或电池组的最高电压(几十伏甚至上百伏)进行供电。而BMS系统中的模块需要采用低压供电，比如5V、3.3V或1.8V等。因此，传统的BMS系统还需要电源管理系统来为它提供低电压。也就是说，BMS系统需要配合电源管理系统才能正常工作，这使得整个系统变得复杂、元器件众多、体积庞大且成本较高，这些缺点不利于产品的小型化和集成化的发展趋势。

锂电池组的数据采集和保护芯片通常采用电池管理部分集成LDO电压转换器的方案，达到提高集成度、降低元件数量、减小体积和成本等的目的，这种电压转换器通过调节串联在输入与输出之间的功率器件的电流或电阻，实现对输出电压的控制功能。它的优点是结构简单、纹波小、成本低、体积小、易于集成等。但是，其缺点是效率不高，特别是在电池电压(电池系统的总电压)远高于BMS系统所需要的电压时。比如对于一个4节锂电池串联的电池系统，如果其BMS系统的供电电压为3.3V。采用LDO电压转换器，将4节锂电池的电压3.6*4＝14.4V转换为3.3V，其效率将不超过3.3V/14.4V＝23％。由于该电压转换器是给该锂电池组的数据采集和保护芯片中的各个模块，以及外接的负载供电，因此整个系统的电源效率不超过23％。该电源效率是受工作条件决定的，不能通过设计来改进，减小导线上的电阻、增大功率管等改进方式只能使效率接近23％，而不可能突破23％。如果BMS系统的工作电流为10mA，则功率损耗为10mA*14.4V*(1-23％)＝111mW，这些功率损耗将转化为热，使BMS系统的温度升高。比如通常QFN封装热阻在150゜C/W，那锂电池组的数据采集和保护芯片的温度将升高111mW*150゜C/W＝16.7゜C。对于锂电池节数比较多的系统，功率损耗将更加明显。例如对于16节锂电池的系统来说，其电源效率将不高于3.3V/(3.6V*16)＝5.73％，功率损耗将是10mA*(3.6V*16-3.3V)＝543mW，这可能会带来543mW*150゜C/W＝81゜C的温度升高，这通常很难被接受。因此，这种集成LDO电压转换器的锂电池组的数据采集和保护芯片虽然解决了传统锂电池组的数据采集和保护芯片需要外部电源管理系统带来的缺点，但是却带来了新的缺点，即效率低及发热量大，这会导致系统工作温度升高，可靠性和寿命下降。

实用新型内容

为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种电池管理系统用电压转换器、芯片及电池管理系统。

根据本公开的一个方面，一种电池管理系统用电压转换器，包括：

第一电感型降压变换单元，所述第一电感型降压变换单元用于将来自电池的电池电压变换为第一电压并且输出第一电压，其中所述第一电压的电压值低于所述电池电压的电压值；以及

LDO降压变换单元，所述LDO降压变换单元用于基于所述第一电压生成第二电压并且输出第二电压，其中所述第二电压的电压值低于所述第一电压的电压值，所述第二电压被提供至所述电池管理系统中的用电单元。

根据本公开的一个实施方式，所述LDO降压变换单元的数量为两个以上，两个以上的LDO降压变换单元基于所述第一电压来生成两个以上的具有不同电压值的第二电压，其中，不同电压值的电压分别提供至所述电池管理系统中的两个以上的用电单元。

根据本公开的一个实施方式，所述电池电压为电池的最高电压。

根据本公开的一个实施方式，还包括第一电荷泵型升压变换单元，所述第一电荷泵型升压变换单元基于所述第一电压变换为第三电压，所述第三电压的电压值高于所述第一电压的电压值，并且所述第三电压被提供至所述电池管理系统的用电单元。

根据本公开的一个实施方式，还包括第二电感型升压变换单元，所述第二电感型升压变换单元用于将所述第一电压变换为第四电压，所述第四电压的电压值高于所述第一电压的电压值，并且所述第四电压被提供至所述电池管理系统的用电单元。

根据本公开的一个实施方式，还包括第二电感型降压变换单元，所述第二电感型降压变换单元用于将所述第一电压变换为中间电压，所述中间电压的电压值低于所述第一电压的电压值，并且所述LDO降压变换单元用于将所述中间电压变换为所述第二电压。

根据本公开的一个实施方式，还包括第一电荷泵型降压变换单元，所述第一电荷泵型降压变换单元用于将所述第一电压变换为中间电压，所述中间电压的电压值低于所述第一电压的电压值，并且所述LDO降压变换单元用于将所述中间电压变换为所述第二电压。

根据本公开的一个实施方式，所述第一电压的电压值为5V至12V，并且所述第二电压的电压值为1.8V、3.3V、和/或5V。

根据本公开的一个实施方式，所述第三电压为12V。

根据本公开的一个实施方式，所述第四电压为12V。

根据本公开的一个实施方式，所述中间电压为6V至12V。

根据本公开的一个实施方式，所述中间电压为6V至12V。

根据本公开的另一方面，一种电池管理系统，包括：

如上所述的电池管理系统用电压转换器；

电压检测模块，所述电压检测模块用于检测所述电池的电压；

模数转换模块，所述模数转换模块用于接收所述电压检测模块的电压检测值，并且将电压检测值转换为数字信号；

数字控制模块，所述数字控制模块基于所述数字信号生成控制信号；以及

开关驱动模块，所述开关驱动模块基于所述控制信号来控制所述电池管理系统中的充电开关和放电开关，

其中，所述电压检测模块、模数转换模块、数字控制模块和开关驱动模块分别由所述第二电压中的一个电压供电。

根据本公开的一个实施方式，还包括数据通信模块，所述通信模块用于在所述数字控制模块与外部控制模块之间的通信。

根据本公开的一个实施方式，还包括外部控制模块，所述外部控制模块由所述第二电压中的一个电压供电。

根据本公开的再一方面，一种芯片，其用于电池对电池的充放电进行控制，其特征在于，所述芯片集成有如上所述的电池管理系统用电压转换器。

根据本公开的又一方面，一种芯片，其用于电池对电池的充放电进行控制，其特征在于，所述芯片集成有如上所述的电池管理系统。

根据本公开的一个实施方式，所述芯片中还集成有充电开关和放电开关。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1示出了根据本公开的一个实施方式的电池管理系统的电路示意图。

图2示出了根据本公开的一个实施方式的电池管理系统的示意性框图。

图3示出了根据本公开的第一实施例的电压转换器。

图4示出了根据本公开的第二实施例的电压转换器。

图5示出了根据本公开的第三实施例的电压转换器。

图6示出了根据本公开的第四实施例的电压转换器。

图7示出了根据本公开的第五实施例的电压转换器。

图8示出了根据本公开的一个示例的低功耗高效率电感型降压变换器的电路架构。

图9示出了根据本公开的另一示例的低功耗高效率电感型降压变换器的电路架构。

图10示出了根据本公开的又一示例的低功耗高效率电感型降压变换器的电路架构。

图11示出了根据本公开的低功耗高效率电荷泵升压变换器的一种示例。

图12示出了根据本公开的低功耗高效率电荷泵升压变换器的一种示例。

图13示出了根据本公开的一个示例的低功耗LDO降压转换器。

图14示出了根据本公开的低功耗高效率电荷泵降压变换单元的一种示例。

图15示出了根据本公开的低功耗高效率电荷泵降压变换单元的一种示例。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。

除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。

在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。

当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。

为了描述性目的，本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。

这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。

根据本公开的一个实施方式，提供了一种电池管理系统。

图1示出了根据本公开的一个实施方式的电池管理系统的电路示意图，图2示出了根据本公开的一个实施方式的电池管理系统的示意性框图。

下面将以锂电池组为例进行说明，但是本领域的技术人员应当理解，电池可以为单个电池、也可以为其它类型电池的电池组。例如图1所示，电池组为由单节电池B1、B2、……、Bn-1、Bn串联而形成电池组。

电池管理系统可以包括电池管理芯片和作为外部控制模块的MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)。其中该电池管理芯片至少可以用于电池的数据采集及保护等。

下面，首先对本公开的电池管理芯片进行说明。电池管理芯片可以包括电压转换器、电压检测模块、温度检测模块、电流检测模块、模数转换模块、数字控制模块、数据通信模块及开关驱动模块。需要说明的是，这些单元可以被集成在一个芯片中，这样可以通过芯片内部的电压转换器为其他模块进行供电，而不需要芯片外部的电源管理系统来提供低压电源。

电压转换器可以包括DC-DC开关转换器，电压转换器的输入端可以连接电池的输出电压(例如电池的最高电压)，其中当电池组形式时，该输出电压可以是电池组的总电压，也可以为电池组的部分电压等。并且电池的输出电压可以为经过RC滤波电路滤波后电压VCC。DC-DC开关转换器将电池输出电压转换为电压转换器输出电压，并且通过电压转换器的输出端进行输出。

电池管理芯片可以用于检测电池组的电压信息。检测电压输入端接收由N节电池串联形成的电池组中的每接电池的电压，其中N为大于2的整数。

电池组的每借电池的电压可以首先通过由Rf1与Cf1、Rf2与Cf2、……、Rfn与Cfn组成的滤波电路降低噪声和干扰，然后连接至电池管理芯片的输入端。

电压检测模块可以接收每节电池的电压信号并且进行选择。例如在同一时刻选择其中一节电池的正端和负端电压，发送至模数转换模块进行采样量化，转化为数字信号；也可以在同一时刻选择其中两个以上的电池的正端和负端电压，发送至模数转换模块进行采样量化，转化为数字信号。转换后的数字信号发送至数字控制模块。

电池管理芯片可以用于检测电池组的电流信息。在电池组进行充电或放电时，电池的充电电流或放电电流经过电流回路中串联的采样电阻Rsns产生压降，电流检测模块采集采样电阻Rsns所产生的压降信息，这样得到电池组的充电或放电的电流信息，并且将电流信息发送至数字控制模块。从而基于电流信息，开关驱动模块被控制。开关驱动模块分别控制电池的电流回路中的充电控制功率器件Mchg和放电控制功率器件Mdch，以便在异常时，控制电池组的充电和放电。此外，电池组的电流信号还可以用于计算电池组的电量，这时可以通过库仑计来实现。

电池管理芯片可以用于检测电池组的温度信息。温度的检测可以通过恒温电阻Rs和热敏电阻Rntc组成串联电路来实现，其中，串联电路的一端可以连接电压转换器的电压输出端，而另一端可以接地，并且检测端可以为恒温电阻Rs和热敏电阻Rntc的连接节点。热敏电阻Rntc放置在靠近电池组的位置处，以保证其温度与电池的温度相接近。热敏电阻可以为负温度系数(NTC，Negative Temperature Coefficient)的热敏电阻，即热敏电阻的阻值随温度的升高而降低。电阻Rs和Rntc的连接节点的电压送到电池管理芯片的温度检测模块，通过获取的电压值与电压转换器的输出电压值以及结合Rntc电阻的特性(温度系数)，来获得电池的温度信息。并且电池的温度信息传送至数字控制模块。这样在温度异常时，可以通过控制充电控制功率器件Mchg和放电控制功率器件Mdch来控制电池组的充电和放电。

数字控制模块根据得到的电池信息，包括以上的电池组的电压、电流和温度等信息，通过模型算法，来估算出电池的当前状态，例如电池的容量、电池的荷电状态(当前电池的电量)等等。例如，当出现异常时，数字控制模块可以进行控制，例如系统的初始化、参数配置、检测功能的执行、保护功能执行等，保证每一个电池单元都工作在安全区域。如果电池处于充电状态，当检测到某一个电池单元的电压超过设定的充电保护的阈值电压，数字控制模块会控制开关驱动模块关闭其外部的充电控制功率器件Mchg，停止充电功能来保护电池。其中这部分的功能可以由数字控制模块完成，也可以由MCU完成，也可以由数字控制模块和MCU协同完成。此外，数字控制模块可以通过数据通信模块(I²C)完成与MCU之间的通信，数字控制模块也可以通过MCU的控制信号来进行上述处理。

根据本公开的实施例，MCU的供电端与电压转换器的电压输出端连接，通过电压转换器的输出电压直接为MCU供电进行供电。这样可以有效地降低功耗以及对MCU的本身要求等。

下面，将结合图3至15对电池管理系统中所使用的电压转换器进行详细的描述。

电压转换器可以包括第一电感型降压变换单元和LDO(low dropout regulator)降压变换单元。第一电感型降压变换单元用于将来自电池的电池电压变换为第一电压并且输出第一电压，其中第一电压的电压值低于电池电压的电压值。，LDO降压变换单元用于基于第一电压生成第二电压并且输出第二电压，其中第二电压的电压值低于第一电压的电压值，第二电压被提供至电池管理系统中的用电单元。

LDO降压变换单元的数量为两个以上，两个以上的LDO降压变换单元基于第一电压来生成两个以上的具有不同电压值的第二电压，其中，不同电压值的电压分别提供至电池管理系统中的两个以上的用电单元。

电池电压可以为电池的最高电压。

图3示出了根据本公开的第一实施例的电压转换器。

如图3所示，电感型降压变换单元可以将电池电压VCC降压为电压VDDM，并且多个LDO降压变换单元可以将电压VDDM分别降压为电压V1、V2、……、Vn。

通常而言，电感型降压变换单元的转换效率可以将近100％。这样通过电感型降压变换单元可以将电池电压高效率地转换为低电压VDDM，例如VDDM等于12V。然后通过LDO降压变换单元将电压VDDM转换为更低的电压，例如5.5V。这样当电池电压例如为48V时，该电压变换器的转换效率可以为12/5.5。但是电压变换器仅采用LDO降压变换单元时，其转换效率为48/5.5。因此通过本公开的电压变换器可以明显地提高转换效率。在本公开中，VDDM的电压值可以为5V至12V。

并且通过所生成的多个电压V1、V2、……、Vn，可以为电池管理系统中不同的器件(或者外部MCU等)提供不同的电压，其电压值可以为1.8V、3.3V、5V等。例如，有的器件的工作电压为1.8V，有的为3.3V，而有的为5V，这样可以根据需要生成不同的工作电压从而提供给需要不同电压的器件。

图8示出了根据本公开的一个示例的低功耗高效率电感型降压变换器的电路架构。图9和图10示出了根据本公开的另一示例的低功耗高效率电感型降压变换器的电路架构。

图13示出了根据本公开的一个示例的低功耗LDO降压转换器。

图4示出了根据本公开的第二实施例的电压转换器。

如图4所示，电感型降压变换单元可以将电池电压VCC降压为电压VDDM，并且多个LDO降压变换单元可以将电压VDDM分别降压为电压V2、V3、V4(可以为更多个)，电感型升压变换器可以将电压VDDM升压至电压V1(可以为更多个)。

其中电压VDDM的电压值可以为5V至12V，电压V1的电压值可以为12V，电压V2、V3、V4的电压值可以为1.8V、3.3V、5V等。

通过所生成的多个电压V1、V2、V3、V4，可以为电池管理系统中不同的器件(或者外部MCU等)提供不同的电压例如，有的器件的工作电压为1.8V，有的为3.3V，而有的为5V或12V，这样可以根据需要生成不同的工作电压从而提供给需要不同电压的器件。

图5示出了根据本公开的第三实施例的电压转换器。

如图5所示，电感型降压变换单元可以将电池电压VCC降压为电压VDDM，并且多个LDO降压变换单元可以将电压VDDM分别降压为电压V2、V3、V4(可以为更多个)，电荷泵升压变换器可以将电压VDDM升压至电压V1(可以为更多个)。

其中电压VDDM的电压值可以为5V至12V，电压V1的电压值可以为12V，电压V2、V3、V4的电压值可以为1.8V、3.3V、5V等。

通过所生成的多个电压V1、V2、V3、V4，可以为电池管理系统中不同的器件(或者外部MCU等)提供不同的电压例如，有的器件的工作电压为1.8V，有的为3.3V，而有的为5V或12V，这样可以根据需要生成不同的工作电压从而提供给需要不同电压的器件。

图11和图12示出了低功耗高效率电荷泵升压变换器的两种示例。在图中，示出的电荷泵升压变换器为五级升压结构，但是在本公开中可以采用两级升压结构(图中最左侧的两对晶体管及外围电路)。

图6示出了根据本公开的第四实施例的电压转换器。

如图6所示，电感型降压变换单元可以将电池电压VCC降压为电压VDDM1，电感型降压变换单元将电压VDDM1降压为VDDM2。

并且多个LDO降压变换单元可以将电压VDDM2分别降压为电压V3、V4、V5(可以为更多个)。VDDM1可以作为V1，VDDM2可以作为V2。

其中电压VDDM1的电压值可以为12V，电压VDDM2的电压值可以为5.5V，电压V3、V4、V5的电压值可以为1.8V、3.3V、5V等。

通过所生成的多个电压V1、V2、V3、V4、V5，可以为电池管理系统中不同的器件(或者外部MCU等)提供不同的电压例如，有的器件的工作电压为1.8V，有的为3.3V，而有的为5V或12V，这样可以根据需要生成不同的工作电压从而提供给需要不同电压的器件。

图7示出了根据本公开的第五实施例的电压转换器。

如图7所示，电感型降压变换单元可以将电池电压VCC降压为电压VDDM1，电荷泵降压变换单元将电压VDDM1降压为VDDM2。

并且多个LDO降压变换单元可以将电压VDDM2分别降压为电压V4、V5(可以为更多个)。VDDM1可以作为V1，VDDM2可以作为V2。

其中电压VDDM1的电压值可以为12V，电压VDDM2的电压值可以为6V，电压V3、V4、V5的电压值可以为1.8V、3.3V、5V等。

通过所生成的多个电压V1、V2、V3、V4、V5，可以为电池管理系统中不同的器件(或者外部MCU等)提供不同的电压例如，有的器件的工作电压为1.8V，有的为3.3V，而有的为5V或12V，这样可以根据需要生成不同的工作电压从而提供给需要不同电压的器件。

图14和图15示出了低功耗高效率电荷泵降压变换单元的两种示例。

根据本公开的实施方式，电池管理系统包括：上述的电池管理系统用电压转换器；电压检测模块，电压检测模块用于检测电池的电压；模数转换模块，模数转换模块用于接收电压检测模块的电压检测值，并且将电压检测值转换为数字信号；数字控制模块，数字控制模块基于数字信号生成控制信号；以及开关驱动模块，开关驱动模块基于控制信号来控制电池管理系统中的充电开关和放电开关，其中，电压检测模块、模数转换模块、数字控制模块和开关驱动模块分别由第二电压中的一个电压供电。

电池管理系统还包括数据通信模块，通信模块用于在数字控制模块与外部控制模块之间的通信。

电池管理系统还包括外部控制模块，外部控制模块由第二电压中的一个电压供电。

根据本公开的实施方式，还提供了一种芯片，其用于电池对电池的充放电进行控制，芯片集成有如上的电池管理系统用电压转换器。

根据本公开的实施方式，还提供了一种芯片，其用于电池对电池的充放电进行控制，其特征在于，芯片集成有如上的电池管理系统。

此外，进一步地芯片中还集成有充电开关和放电开关。

根据本公开，可以有效地提供电压的转换效率，并且可以提高集成度，而且可以有效地降低系统的发热，从而提供可靠性及寿命。

综上所示，本系统提供了以下技术方案。

技术方案1.一种电池管理系统用电压转换器，包括：

第一电感型降压变换单元，所述第一电感型降压变换单元用于将来自电池的电池电压变换为第一电压并且输出第一电压，其中所述第一电压的电压值低于所述电池电压的电压值；以及

LDO降压变换单元，所述LDO降压变换单元用于基于所述第一电压生成第二电压并且输出第二电压，其中所述第二电压的电压值低于所述第一电压的电压值，所述第二电压被提供至所述电池管理系统中的用电单元。

技术方案2.如技术方案1所述的电池管理系统用电压转换器，所述LDO降压变换单元的数量为两个以上，两个以上的LDO降压变换单元基于所述第一电压来生成两个以上的具有不同电压值的第二电压，其中，不同电压值的电压分别提供至所述电池管理系统中的两个以上的用电单元。

技术方案3.如技术方案2所述的电池管理系统用电压转换器，所述电池电压为电池的最高电压。

技术方案4.如技术方案1至3中任一项所述的电池管理系统用电压转换器，还包括第一电荷泵型升压变换单元，所述第一电荷泵型升压变换单元基于所述第一电压变换为第三电压，所述第三电压的电压值高于所述第一电压的电压值，并且所述第三电压被提供至所述电池管理系统的用电单元。

技术方案5.如技术方案1至3中任一项所述的电池管理系统用电压转换器，还包括第二电感型升压变换单元，所述第二电感型升压变换单元用于将所述第一电压变换为第四电压，所述第四电压的电压值高于所述第一电压的电压值，并且所述第四电压被提供至所述电池管理系统的用电单元。

技术方案6.如技术方案1至3中任一项所述的电池管理系统用电压转换器，还包括第二电感型降压变换单元，所述第二电感型降压变换单元用于将所述第一电压变换为中间电压，所述中间电压的电压值低于所述第一电压的电压值，并且所述LDO降压变换单元用于将所述中间电压变换为所述第二电压。

技术方案7.如技术方案1至3中任一项所述的电池管理系统用电压转换器，还包括第一电荷泵型降压变换单元，所述第一电荷泵型降压变换单元用于将所述第一电压变换为中间电压，所述中间电压的电压值低于所述第一电压的电压值，并且所述LDO降压变换单元用于将所述中间电压变换为所述第二电压。

技术方案8.如技术方案1至3中任一项所述的电池管理系统用电压转换器，所述第一电压的电压值为5V至12V，并且所述第二电压的电压值为1.8V、3.3V、和/或5V。

技术方案9.如技术方案4所述的电池管理系统用电压转换器，所述第三电压为12V。

技术方案10.如技术方案5所述的电池管理系统用电压转换器，所述第四电压为12V。

技术方案11.如技术方案6所述的电池管理系统用电压转换器，所述中间电压为6V至12V。

技术方案12.如技术方案7所述的电池管理系统用电压转换器，所述中间电压为6V至12V。

技术方案13.一种电池管理系统，包括：

如技术方案1至12中任一项所述的电池管理系统用电压转换器；

电压检测模块，所述电压检测模块用于检测所述电池的电压；

模数转换模块，所述模数转换模块用于接收所述电压检测模块的电压检测值，并且将电压检测值转换为数字信号；

数字控制模块，所述数字控制模块基于所述数字信号生成控制信号；以及

开关驱动模块，所述开关驱动模块基于所述控制信号来控制所述电池管理系统中的充电开关和放电开关，

其中，所述电压检测模块、模数转换模块、数字控制模块和开关驱动模块分别由所述第二电压中的一个电压供电。

技术方案14.如技术方案13所述的电池管理系统，还包括数据通信模块，所述通信模块用于在所述数字控制模块与外部控制模块之间的通信。

技术方案15.如技术方案13或14所述的电池管理系统，还包括外部控制模块，所述外部控制模块由所述第二电压中的一个电压供电。

技术方案16.一种芯片，其用于电池对电池的充放电进行控制，所述芯片集成有如技术方案1至12中任一项所述的电池管理系统用电压转换器。

技术方案17.一种芯片，其用于电池对电池的充放电进行控制，所述芯片集成有如技术方案13或14所述的电池管理系统。

技术方案18.如技术方案16或17所述的芯片，所述芯片中还集成有充电开关和放电开关。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (18)

1.一种电池管理系统用电压转换器，其特征在于，包括：

第一电感型降压变换单元，所述第一电感型降压变换单元用于将来自电池的电池电压变换为第一电压并且输出第一电压，其中所述第一电压的电压值低于所述电池电压的电压值；以及

LDO降压变换单元，所述LDO降压变换单元用于基于所述第一电压生成第二电压并且输出第二电压，其中所述第二电压的电压值低于所述第一电压的电压值，所述第二电压被提供至所述电池管理系统中的用电单元。

2.如权利要求1所述的电池管理系统用电压转换器，其特征在于，所述LDO降压变换单元的数量为两个以上，两个以上的LDO降压变换单元基于所述第一电压来生成两个以上的具有不同电压值的第二电压，其中，不同电压值的电压分别提供至所述电池管理系统中的两个以上的用电单元。

3.如权利要求2所述的电池管理系统用电压转换器，其特征在于，所述电池电压为电池的最高电压。

4.如权利要求1至3中任一项所述的电池管理系统用电压转换器，其特征在于，还包括第一电荷泵型升压变换单元，所述第一电荷泵型升压变换单元基于所述第一电压变换为第三电压，所述第三电压的电压值高于所述第一电压的电压值，并且所述第三电压被提供至所述电池管理系统的用电单元。

5.如权利要求1至3中任一项所述的电池管理系统用电压转换器，其特征在于，还包括第二电感型升压变换单元，所述第二电感型升压变换单元用于将所述第一电压变换为第四电压，所述第四电压的电压值高于所述第一电压的电压值，并且所述第四电压被提供至所述电池管理系统的用电单元。

6.如权利要求1至3中任一项所述的电池管理系统用电压转换器，其特征在于，还包括第二电感型降压变换单元，所述第二电感型降压变换单元用于将所述第一电压变换为中间电压，所述中间电压的电压值低于所述第一电压的电压值，并且所述LDO降压变换单元用于将所述中间电压变换为所述第二电压。

7.如权利要求1至3中任一项所述的电池管理系统用电压转换器，其特征在于，还包括第一电荷泵型降压变换单元，所述第一电荷泵型降压变换单元用于将所述第一电压变换为中间电压，所述中间电压的电压值低于所述第一电压的电压值，并且所述LDO降压变换单元用于将所述中间电压变换为所述第二电压。

8.如权利要求1至3中任一项所述的电池管理系统用电压转换器，其特征在于，所述第一电压的电压值为5V至12V，并且所述第二电压的电压值为1.8V、3.3V、和/或5V。

9.如权利要求4所述的电池管理系统用电压转换器，其特征在于，所述第三电压为12V。

10.如权利要求5所述的电池管理系统用电压转换器，其特征在于，所述第四电压为12V。

11.如权利要求6所述的电池管理系统用电压转换器，其特征在于，所述中间电压为6V至12V。

12.如权利要求7所述的电池管理系统用电压转换器，其特征在于，所述中间电压为6V至12V。

13.一种电池管理系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至12中任一项所述的电池管理系统用电压转换器；

电压检测模块，所述电压检测模块用于检测所述电池的电压；

模数转换模块，所述模数转换模块用于接收所述电压检测模块的电压检测值，并且将电压检测值转换为数字信号；

数字控制模块，所述数字控制模块基于所述数字信号生成控制信号；以及

开关驱动模块，所述开关驱动模块基于所述控制信号来控制所述电池管理系统中的充电开关和放电开关，

其中，所述电压检测模块、模数转换模块、数字控制模块和开关驱动模块分别由所述第二电压中的一个电压供电。

14.如权利要求13所述的电池管理系统，其特征在于，还包括数据通信模块，所述通信模块用于在所述数字控制模块与外部控制模块之间的通信。

15.如权利要求13或14所述的电池管理系统，其特征在于，还包括外部控制模块，所述外部控制模块由所述第二电压中的一个电压供电。

16.一种芯片，其用于电池对电池的充放电进行控制，其特征在于，所述芯片集成有如权利要求1至12中任一项所述的电池管理系统用电压转换器。

17.一种芯片，其用于电池对电池的充放电进行控制，其特征在于，所述芯片集成有如权利要求13或14所述的电池管理系统。

18.如权利要求16或17所述的芯片，其特征在于，所述芯片中还集成有充电开关和放电开关。

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