CN214314663U - 驱动电路、集成器件、电池管理芯片及电池管理系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种驱动电路,用于为控制电池组充电和放电的充电控制晶体管和放电控制晶体管提供控制信号,包括:第一驱动单元,第一驱动单元为放电控制晶体管提供电压控制信号,以便通过电压控制信号来控制放电控制晶体管的导通与断开;以及第二驱动单元,第二驱动单元为充电控制晶体管提供电流控制信号,以便通过电流控制信号来控制放电控制晶体管的导通与断开,其中,充电控制晶体管的栅极与源极之间连接有第一电阻,通过电流控制信号与第一电阻所生成的电压来控制充电控制晶体管的导通与断开。本公开还提供了一种集成器件、电池管理芯片及电池管理系统。
Description
技术领域
本公开提供了一种驱动电路、集成器件、电池管理芯片及电池管理系统。
背景技术
在电池管理系统(BMS)中,通常通过充电开关和放电开关来对电池组的充电和放电进行控制。并且充电开关和放电开关由其驱动电路进行驱动。
充电开关和放电开关通常有MOS晶体管构成,在对其进行控制时,需要保证其不会被损坏。而且对于集成的驱动电路或者电池管理系统而言,需要保证其系统效率的同时来降低功耗。
实用新型内容
为了解决上述技术问题之一,本公开提供了一种驱动电路、集成器件、电池管理芯片及电池管理系统。
根据本公开的一个方面,一种驱动电路,所述驱动电路用于为控制电池组充电和放电的充电控制晶体管和放电控制晶体管提供控制信号,包括:
第一驱动单元,所述第一驱动单元为所述放电控制晶体管提供电压控制信号,以便通过所述电压控制信号来控制所述放电控制晶体管的导通与断开;以及
第二驱动单元,所述第二驱动单元为所述充电控制晶体管提供电流控制信号,以便通过所述电流控制信号来控制所述放电控制晶体管的导通与断开,其中,所述充电控制晶体管的栅极与源极之间连接有第一电阻,通过所述电流控制信号与所述第一电阻所生成的电压来控制所述充电控制晶体管的导通与断开。
根据本公开至少一个实施方式的驱动电路,充电控制晶体管和放电控制晶体管为NMOS晶体管或PMOS晶体管。
根据本公开至少一个实施方式的驱动电路,充电控制晶体管的源极连接充电器/负载端,所述充电控制晶体管的栅极接收所述电流控制信号,所述充电控制晶体管的漏极连接所述放电控制晶体管的漏极,所述放电控制晶体管的栅极接收所述电压控制信号,所述放电控制晶体管的源极连接电池组端。
根据本公开至少一个实施方式的驱动电路,驱动电路的驱动电压通过电压转换单元所形成,所述电压转换单元将所述电池组的最高电压降压转换为第一电压,并且所述第一电压被升压转换为所述驱动电压。
根据本公开至少一个实施方式的驱动电路,通过电荷泵或者升压电路来将所述第一电压被升压转换为所述驱动电压。
根据本公开至少一个实施方式的驱动电路,第一驱动单元为:第一PMOS晶体管的源极连接所述驱动电路的驱动电压并且第二PMOS晶体管的源极连接所述驱动电压,第一PMOS晶体管的栅极连接第二PMOS 晶体管的栅极,第一PMOS晶体管的漏极与栅极连接,第一PMOS晶体管的漏极连接第三晶体管的源极,第二PMOS晶体管的漏极连接第四 PMOS晶体管的源极,第三PMOS晶体管的栅极连接第四PMOS晶体管的栅极,第三PMOS晶体管的漏极与栅极连接,并且第三PMOS晶体管的漏极连接第二电阻的第一端,第四PMOS晶体管的漏极连接第一齐纳二极管的阴极,第二电阻的第二端连接第一NMOS晶体管的漏极,第一 NMOS晶体管的源极连接参考地,第一NMOS晶体管的栅极连接使能信号,通过使能信号来控制第一NMOS晶体管导通或断开,第一齐纳二极管的阳极连接第二齐纳二极管的阴极,并且第二齐纳二极管的阳极连接参考地,第二NMOS晶体管的栅极通过第三电阻连接第四PMOS晶体管的漏极,第二NMOS晶体管的漏极连接至驱动电压,并且第二NMOS晶体管的源极连接至第四电阻的第一端,第二NMOS晶体管的栅极和源极通过第三齐纳二极管连接,其中第三齐纳二极管的阳极连接第二NMOS 晶体管的源极,第三齐纳二极管的阴极连接第二NMOS晶体管的栅极,第三NMOS晶体管的漏极连接至第四PMOS晶体管的漏极,第三NMOS 晶体管的源极连接参考地,并且第三NMOS晶体管的栅极经由反相器连接至使能信号,反相器的输出端还连接第四NMOS晶体管的栅极,第四 NMOS晶体管的源极连接参考地,第四NMOS晶体管的漏极连接第五电阻的第二端,第五电阻的第一端连接第四电阻的第二端,第四电阻和第五电阻的连接点作为电压控制信号的输出端。
根据本公开至少一个实施方式的驱动电路,第二驱动单元为:第五PMOS晶体管的源极连接驱动电压,第六PMOS晶体管的源极连接驱动电压,第五PMOS晶体管的栅极与第六PMOS晶体管的栅极连接,第五PMOS晶体管的栅极连接第五PMOS晶体管的漏极,第五PMOS晶体管的漏极连接第七PMOS晶体管的源极,第六PMOS晶体管的漏极连接第八PMOS晶体管的源极,第七PMOS晶体管的栅极连接第八PMOS晶体管的栅极,第七PMOS晶体管的漏极与栅极连接,第七PMOS晶体管的漏极连接第六电阻的第一端,第四PMOS晶体管的漏极连接第七电阻的第一端,第五NMOS晶体管的漏极连接第六电阻的第二端,第五NMOS 晶体管的源极连接参考地,第五NMOS晶体管的栅极连接使能信号,第七电阻的第二端提供所述电流控制信号。
根据本公开至少一个实施方式的驱动电路,通过第四PMOS晶体管的漏极来提供所述电流控制信号。
根据本公开的一个方面,一种集成器件,集成有如上任一项所述的驱动电路。
根据本公开的一个方面,一种电池管理芯片,包括:
如上任一项所述的驱动电路;
电压转换单元,所述电压转换单元将所述电池组的最高电压转换为驱动电路的驱动电压。
根据本公开至少一个实施方式的电池管理芯片,电压转换单元将所述电池组的最高电压降压转换为第一电压,并且所述第一电压被升压转换为所述驱动电压。
根据本公开至少一个实施方式的电池管理芯片,还包括:控制逻辑单元,所述控制逻辑单元根据电流检测信号、温度检测信号、和/ 或电池电压检测信号来生成提供至所述驱动电路的控制信号,并且所述驱动电路根据该控制信号来提供所述电流控制信号和所述电压控制信号。
根据本公开至少一个实施方式的电池管理芯片,还包括电压采集单元,所述电压采集单元能够采集电池组中每节电池的电压,并且将采集电压提供至所述控制逻辑单元来作为电池电压检测信号。
根据本公开的一个方面,一种电池管理系统,包括:
如上任一项所述的驱动电路;以及
充电控制晶体管和放电控制晶体管,所述驱动电路向所述充电控制晶体管提供电流控制信号并且向所述放电控制晶体管提供电压控制信号,以控制所述充电控制晶体管和放电控制晶体管的导通与断开。
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示出了根据本公开一个实施方式的充放电开关控制的示意图。
图2示出了根据本公开一个实施方式的充放电开关控制的示意图。
图3示出了根据本公开一个实施方式的放电开关控制电路的示意图。
图4示出了根据本公开一个实施方式的充电开关控制电路的示意图。
图5示出了根据本公开一个实施方式的电压转换的示意图。
图6示出了根据本公开一个实施方式的电压转换的示意图。
图7示出了根据本公开一个实施方式的电压转换的示意图。
图8示出了根据本公开一个实施方式的电压转换的示意图。
图9示出了根据本公开一个实施方式的电压转换的示意图。
图10示出了根据本公开一个实施方式的电压转换的示意图。
图11示出了根据本公开一个实施方式的电池管理系统的示意图。
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(BMS)芯片10。如图1所示,其中该芯片10可以为集成器件的形式。该电池管理芯片中可以包括驱动电路,并且该驱动电路可以为放电控制晶体管20和充电控制晶体管30来提供控制信号,以便控制放电控制晶体管20和充电控制晶体管30的导通与断开,从而进行电池组的充放电控制。
此外如图2所示,可以仅将驱动电路器件100作为集成器件的形式。
如图1和图2所示,放电控制晶体管20和充电控制晶体管30的串联电路连接在电池的一端与负载/充电器的一端之间。其中放电控制晶体管20和充电控制晶体管30可以为NMOS晶体管,也可以为PMOS晶体管,并且串联电路可以连接在电池与负载/充电器的正端之间,可以连接在电池与负载/充电器的负端之间。
在本公开中,以NMOS晶体管以及连接在电池与负载/充电器的负端之间为例,对充电控制晶体管和放电控制晶体管进行说明。
放电控制晶体管20的源极连接电池端,放电控制晶体管20的漏极连接充电控制晶体管30的漏极,并且充电控制晶体管30的源极连接负载/充电器端。
电池管理芯片10或驱动电路器件100可以通过管脚DSG为放电控制晶体管20的栅极提供控制信号,以控制其导通或断开,可以通过管脚 CHG为充电控制晶体管的栅极提供控制信号,以控制其导通或断开。
在本公开中,提供至放电控制晶体管20的控制信号为电压控制信号,通过该电压控制信号来控制器导通或断开。提供至充电控制晶体管30的控制信号为电流控制信号,并且在充电控制晶体管30的源极和栅极之间连接有第一电阻40,通过该电流控制信号在该第一电阻40所产生的电压信号来作为充电控制晶体管30的栅源电压,从而来控制充电控制晶体管 30的导通或断开。
图3公开了放电控制晶体管的驱动电路。如图1所示,该驱动电路可以接收驱动电压Vdrv、使能信号EN来生成放电控制晶体管的电压控制信号(DSG管脚)。
如图3所示,第一PMOS晶体管111的源极连接驱动电压Vdrv并且第二PMOS晶体管112的源极连接驱动电压Vdrv,第一PMOS晶体管 111的栅极连接第二PMOS晶体管112的栅极,第一PMOS晶体管111 的漏极与栅极连接。第一PMOS晶体管111的漏极可以连接第二电阻121 的第一端,第二PMOS晶体管112的漏极可以连接第一齐纳二极管122 的阴极。也可以如图3所示,第一PMOS晶体管111的漏极连接第三PMOS 晶体管113的源极,第二PMOS晶体管112的漏极连接第四PMOS晶体管114的源极,第三PMOS晶体管113的栅极连接第四PMOS晶体管114 的栅极,第三PMOS晶体管113的漏极与栅极连接,并且第三PMOS晶体管113的漏极连接第二电阻121的第一端,第四PMOS晶体管114的漏极连接第一齐纳二极管122的阴极。
第二电阻121的第二端连接第一NMOS晶体管123的漏极,第一 NMOS晶体管123的源极连接参考地。第一NMOS晶体管123的栅极连接使能信号EN,通过使能信号EN来控制其导通或断开。
第一齐纳二极管122的阳极可以连接第二齐纳二极管124的阴极,并且第二齐纳二极管124的阳极可以连接参考地。
此外,第二NMOS晶体管131的栅极可以连接第四PMOS晶体管114 的漏极,也可以通过第三电阻132来连接第四PMOS晶体管114的漏极。当不存在第四PMOS晶体管时可以连接至第二PMOS晶体管的漏极。
第二NMOS晶体管131的漏极可以连接至驱动电压Vdrv,并且第二 NMOS晶体管131的源极可以连接至第四电阻133的第一端,第二NMOS 晶体管131的栅极和源极通过第三齐纳二极管134连接,其中第三齐纳二极管134的阳极连接第二NMOS晶体管131的源极,第三齐纳二极管 134的阴极连接第二NMOS晶体管131的栅极。
第三NMOS晶体管135的漏极可以连接至第四PMOS晶体管114的漏极。当不存在第四PMOS晶体管时可以连接至第二PMOS晶体管的漏极。第三NMOS晶体管135的源极可以连接参考地,并且第三NMOS晶体管135的栅极可以经由反相器136连接至使能信号EN。这样通过使能信号EN的反信号来控制第三NMOS晶体管135的导通或断开。
此外,反相器136的输出端还连接第四NMOS晶体管137的栅极,通过使能信号EN的反信号来控制第四NMOS晶体管137的导通或断开。
第四NMOS晶体管137的源极连接参考地,第四NMOS晶体管137 的漏极连接第五电阻138的第二端,第五电阻138的第一端连接第四电阻133的第二端。并且第四电阻133和第五电阻138的连接点可以作为电压控制信号(DSG管脚)的输出端。
图4示出了充电控制晶体管的驱动电路。其中,在该驱动电路中,第五PMOS晶体管141的源极连接驱动电压Vdrv,第六PMOS晶体管 142的源极连接驱动电压Vdrv。第五PMOS晶体管141的栅极与第六 PMOS晶体管142的栅极连接,并且第五PMOS晶体管141的栅极连接第五PMOS晶体管141的漏极。第五PMOS晶体管141的漏极可以连接第六电阻145的第一端,第六PMOS晶体管142的漏极可以连接第七电阻146的第一端。也可以如图4所示,第五PMOS晶体管141的漏极连接第七PMOS晶体管143的源极,第六PMOS晶体管142的漏极连接第八PMOS晶体管144的源极,第七PMOS晶体管143的栅极连接第八 PMOS晶体管144的栅极,第七PMOS晶体管143的漏极与栅极连接,并且第七PMOS晶体管143的漏极连接第六电阻145的第一端,第四PMOS晶体管114的漏极连接第七电阻146的第一端。
第五NMOS晶体管147的漏极连接第六电阻145的第二端,第五 NMOS晶体管147的源极连接参考地,第五NMOS晶体管147的栅极连接使能信号EN,以便通过使能信号EN来控制第五NMOS晶体管147 的导通或断开。
这样通过该驱动电路,可以提供电流控制信号(管脚CHG)。
此外,对于充电控制用的驱动电路,也可以不单独设置电路,在放电控制用的驱动电路(图3)的第四PMOS晶体管114的漏极端作为电流控制信号(管脚CHG)。
在本公开中,为了降低芯片或集成器件的功耗。在本公开中,并不是通过电池的最高电压VCC来作为驱动电压,而是通过将电池的最高电压VCC转换为中间电压VDD,之后通过中间电压VDD来生成驱动电压 Vdrv。例如该中间电压VDD可以为6V左右,而该驱动电压Vdrv可以为12V左右等。
图5示出了电压转换的示意图。例如可以通过电荷泵电路将电压 VDD转换为驱动电压Vdrv,或者通过升压电路将电压VDD转换为驱动电压Vdrv。
其中对于VCC至VDD的转换,图6至图10中给出了多种实现方式。
图6示出了根据本公开的第一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 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7示出了根据本公开的第二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 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8示出了根据本公开的第三实施例的电压转换器。
如图8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9示出了根据本公开的第四实施例的电压转换器。
如图9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10示出了根据本公开的第五实施例的电压转换器。
如图10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。
其中,虽然在图6至图10的实施方式中,可以转换成多种VDD,但是对于驱动电路的需求而言,可以采用一种变换单元从而得到一种 VDD电压。
图11提供了一种电池管理系统。电压采集单元200可以用于采集各节电池的电压,并且VDD产生单元(对应图6至10的具体实施方式) 可以产生VDD电压以便为各个部件进行供电。控制逻辑单元300可以接收电压采集单元200所采集的电压,并且控制逻辑单元300根据电流检测信号、温度检测信号、和/或电压采集单元200所采集的电压信号等生成控制信号(例如使能信号EN)以提供给驱动单元100,通过驱动单元 100来控制充电控制晶体管和放电控制晶体管。电池的两端可以连接充电器或负载400。
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 (14)
1.一种驱动电路,所述驱动电路用于为控制电池组充电和放电的充电控制晶体管和放电控制晶体管提供控制信号,其特征在于,包括:
第一驱动单元,所述第一驱动单元为所述放电控制晶体管提供电压控制信号,以便通过所述电压控制信号来控制所述放电控制晶体管的导通与断开;以及
第二驱动单元,所述第二驱动单元为所述充电控制晶体管提供电流控制信号,以便通过所述电流控制信号来控制所述放电控制晶体管的导通与断开,其中,所述充电控制晶体管的栅极与源极之间连接有第一电阻,通过所述电流控制信号与所述第一电阻所生成的电压来控制所述充电控制晶体管的导通与断开。
2.如权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,所述充电控制晶体管和放电控制晶体管为NMOS晶体管或PMOS晶体管。
3.如权利要求2所述的驱动电路,其特征在于,所述充电控制晶体管的源极连接充电器/负载端,所述充电控制晶体管的栅极接收所述电流控制信号,所述充电控制晶体管的漏极连接所述放电控制晶体管的漏极,所述放电控制晶体管的栅极接收所述电压控制信号,所述放电控制晶体管的源极连接电池组端。
4.如权利要求1至3中任一项所述的驱动电路,其特征在于,所述驱动电路的驱动电压通过电压转换单元所形成,所述电压转换单元将所述电池组的最高电压降压转换为第一电压,并且所述第一电压被升压转换为所述驱动电压。
5.如权利要求4所述的驱动电路,其特征在于,通过电荷泵或者升压电路来将所述第一电压被升压转换为所述驱动电压。
6.如权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,所述第一驱动单元为:第一PMOS晶体管的源极连接所述驱动电路的驱动电压并且第二PMOS晶体管的源极连接所述驱动电压,第一PMOS晶体管的栅极连接第二PMOS晶体管的栅极,第一PMOS晶体管的漏极与栅极连接,第一PMOS晶体管的漏极连接第三晶体管的源极,第二PMOS晶体管的漏极连接第四PMOS晶体管的源极,第三PMOS晶体管的栅极连接第四PMOS晶体管的栅极,第三PMOS晶体管的漏极与栅极连接,并且第三PMOS晶体管的漏极连接第二电阻的第一端,第四PMOS晶体管的漏极连接第一齐纳二极管的阴极,第二电阻的第二端连接第一NMOS晶体管的漏极,第一NMOS晶体管的源极连接参考地,第一NMOS晶体管的栅极连接使能信号,通过使能信号来控制第一NMOS晶体管导通或断开,第一齐纳二极管的阳极连接第二齐纳二极管的阴极,并且第二齐纳二极管的阳极连接参考地,第二NMOS晶体管的栅极通过第三电阻连接第四PMOS晶体管的漏极,第二NMOS晶体管的漏极连接至驱动电压,并且第二NMOS晶体管的源极连接至第四电阻的第一端,第二NMOS晶体管的栅极和源极通过第三齐纳二极管连接,其中第三齐纳二极管的阳极连接第二NMOS晶体管的源极,第三齐纳二极管的阴极连接第二NMOS晶体管的栅极,第三NMOS晶体管的漏极连接至第四PMOS晶体管的漏极,第三NMOS晶体管的源极连接参考地,并且第三NMOS晶体管的栅极经由反相器连接至使能信号,反相器的输出端还连接第四NMOS晶体管的栅极,第四NMOS晶体管的源极连接参考地,第四NMOS晶体管的漏极连接第五电阻的第二端,第五电阻的第一端连接第四电阻的第二端,第四电阻和第五电阻的连接点作为电压控制信号的输出端。
7.如权利要求1或6所述的驱动电路,其特征在于,所述第二驱动单元为:第五PMOS晶体管的源极连接驱动电压,第六PMOS晶体管的源极连接驱动电压,第五PMOS晶体管的栅极与第六PMOS晶体管的栅极连接,第五PMOS晶体管的栅极连接第五PMOS晶体管的漏极,第五PMOS晶体管的漏极连接第七PMOS晶体管的源极,第六PMOS晶体管的漏极连接第八PMOS晶体管的源极,第七PMOS晶体管的栅极连接第八PMOS晶体管的栅极,第七PMOS晶体管的漏极与栅极连接,第七PMOS晶体管的漏极连接第六电阻的第一端,第四PMOS晶体管的漏极连接第七电阻的第一端,第五NMOS晶体管的漏极连接第六电阻的第二端,第五NMOS晶体管的源极连接参考地,第五NMOS晶体管的栅极连接使能信号,第七电阻的第二端提供所述电流控制信号。
8.如权利要求6所述的驱动电路,其特征在于,通过第四PMOS晶体管的漏极来提供所述电流控制信号。
9.一种集成器件,其特征在于,集成有如权利要求1至8中任一项所述的驱动电路。
10.一种电池管理芯片,其特征在于,包括:
如权利要求1至8中任一项所述的驱动电路;
电压转换单元,所述电压转换单元将所述电池组的最高电压转换为驱动电路的驱动电压。
11.如权利要求10所述的电池管理芯片,其特征在于,所述电压转换单元将所述电池组的最高电压降压转换为第一电压,并且所述第一电压被升压转换为所述驱动电压。
12.如权利要求10所述的电池管理芯片,其特征在于,还包括:控制逻辑单元,所述控制逻辑单元根据电流检测信号、温度检测信号、和/或电池电压检测信号来生成提供至所述驱动电路的控制信号,并且所述驱动电路根据该控制信号来提供所述电流控制信号和所述电压控制信号。
13.如权利要求12所述的电池管理芯片,其特征在于,还包括电压采集单元,所述电压采集单元能够采集电池组中每节电池的电压,并且将采集电压提供至所述控制逻辑单元来作为电池电压检测信号。
14.一种电池管理系统,其特征在于,包括:
如权利要求1至8中任一项所述的驱动电路;以及
充电控制晶体管和放电控制晶体管,所述驱动电路向所述充电控制晶体管提供电流控制信号并且向所述放电控制晶体管提供电压控制信号,以控制所述充电控制晶体管和放电控制晶体管的导通与断开。
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