WO2023070558A1 - 电源管理系统、微控制单元、电池管理系统和电池 - Google Patents

电源管理系统、微控制单元、电池管理系统和电池 Download PDF

Info

Publication number
WO2023070558A1
WO2023070558A1 PCT/CN2021/127585 CN2021127585W WO2023070558A1 WO 2023070558 A1 WO2023070558 A1 WO 2023070558A1 CN 2021127585 W CN2021127585 W CN 2021127585W WO 2023070558 A1 WO2023070558 A1 WO 2023070558A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voltage
mcu
power supply
supply module
diagnosis result
Prior art date
Application number
PCT/CN2021/127585
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
彭珂
兰婷婷
韩彪
杨也
徐朋
Original Assignee
宁德时代新能源科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 宁德时代新能源科技股份有限公司 filed Critical 宁德时代新能源科技股份有限公司
Priority to JP2023550107A priority Critical patent/JP2024509764A/ja
Priority to CN202180055436.9A priority patent/CN116457236A/zh
Priority to EP21961913.7A priority patent/EP4275945A1/en
Priority to KR1020237027841A priority patent/KR20230130734A/ko
Priority to PCT/CN2021/127585 priority patent/WO2023070558A1/zh
Publication of WO2023070558A1 publication Critical patent/WO2023070558A1/zh
Priority to US18/459,157 priority patent/US20230411971A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0063—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00308—Overvoltage protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • G01R19/16542—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3835—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Sources (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本申请实施例提供一种电源管理系统、MCU、BMS和电池，能够满足MCU的供电需求，并具有更高的可靠性。所述电源管理系统包括：一级供电模块，与电源连接，用于根据所述电源的电压生成第一电压，对所述第一电压进行诊断，并存储所述第一电压的诊断结果；二级供电模块，与所述一级供电模块连接，用于根据所述第一电压生成第二电压，所述第二电压小于所述第一电压，所述第二电压为MCU的工作电压；以及所述MCU，与所述一级供电模块和所述二级供电模块连接，用于从所述一级供电模块读取所述第一电压的诊断结果，并根据所述第一电压的诊断结果确定是否控制BMS进入安全状态。

Description

电源管理系统、微控制单元、电池管理系统和电池 技术领域
本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电源管理系统、微控制单元、电池管理系统和电池。
背景技术
电池管理系统(Battery Management System，BMS)包括电源管理系统和微控制单元(Micro-Controller Unit，MCU)，其中，电源管理系统为MCU提供所需的稳定电压，但由于微控制单元(Micro-Controller Unit，MCU)的升级，现有的电源管理系统无法满足升级后的MCU的供电需求和电压安全需求，因此，需要优化电源管理系统的结构，以扩大其能够提供的电压范围，并增强输出电压的可靠性。
发明内容
本申请提供了一种电源管理系统、微控制单元、电池管理系统和电池，该电源管理系统能够满足MCU的供电需求，并具有更高的可靠性。
第一方面，提供了一种电源管理系统，包括：
一级供电模块，与电源连接，包括第一电压转换单元、第一电压监控单元和第一存储单元，所述第一电压转换单元用于根据所述电源的电压生成第一电压，所述第一电压监控单元用于对所述第一电压进行诊断，所述第一存储单元用于存储所述第一电压的诊断结果；
二级供电模块，与所述一级供电模块连接，包括第二电压转换单元，所述第二电压转换单元用于根据所述第一电压生成第二电压，所述第二电压小于所述第一电压，所述第二电压为MCU的工作电压；以及，
所述MCU，与所述一级供电模块和所述二级供电模块连接，用于从所述第一存储单元中读取所述第一电压的诊断结果，并根据所述第一电压的诊断结果确定是否控制所述BMS进入安全状态。
基于该技术方案，电源管理系统中采用两级供电系统，包括一级供电模块和二级供电模块，其中，一级供电模块向二级供电模块提供第一电压，且二级供电模块根 据第一电压向MCU提供第二电压，以用于MCU的正常工作。由于设置二级供电模块为MCU提供适配的电压，保证了BMS的电源管理系统与MCU之间的适配性。并且，由于一级供电模块能够对第一电压进行诊断，MCU通过读取第一电压的诊断结果，可以在第一电压过压或欠压时，控制BMS进入安全状态，提高了BMS的可靠性，保证了BMS的安全。
在一种可能的实现方式中，所述第一电压监控单元还用于输出状态信号，所述状态信号用于指示所述第一电压的诊断结果；所述MCU具体用于，读取所述状态信号，根据所述状态信号从所述第一存储单元中读取所述第一电压的诊断结果，并在连续N次读取的所述第一电压的诊断结果均为所述第一电压过压或欠压时，控制所述BMS进入安全状态，N为正整数。
该实施例中，一级供电模块输出的状态信号用于指示第一电压的诊断结果，MCU根据该状态信号，可以判断以何种方式，例如按照何种频率，从一级供电模块读取第一电压的诊断结果，即能保证对诊断结果的有效获取，也可以减少不必要的读取操作，节省时间和资源。
在一种可能的实现方式中，在所述状态信号指示所述第一电压的诊断结果为所述第一电压过压或欠压时，所述MCU从所述第一存储单元中读取所述第一电压的诊断结果的频率，等于所述MCU读取所述状态信号的频率；和/或，在所述状态信号指示所述第一电压的诊断结果为所述第一电压未过压或未欠压时，所述MCU从所述第一存储单元中读取所述第一电压的诊断结果的频率，小于所述MCU读取所述状态信号的频率。
该实施例中，当一级供电模块输出的状态信号指示第一电压过压或者欠压时，MCU从第一存储单元中读取第一电压的诊断结果的频率等于其读取状态信号的频率，以保证对第一电压进行可靠的判断；而当该状态信号指示第一电压未过压或者欠压时，MCU从第一存储单元中读取第一电压的诊断结果的频率小于其读取状态信号的频率，避免了不必要的读取操作。
在一种可能的实现方式中，所述第一电压监控单元还用于输出状态信号，所述状态信号用于指示所述第一电压的诊断结果；所述二级供电模块还用于，接收所述状态信号，并在所述状态信号指示所述第一电压的诊断结果为所述第一电压过压或欠压时，禁止输出所述第二电压。
在一种可能的实现方式中，所述MCU具体用于，周期性地从所述第一存储单元中读取所述第一电压的诊断结果，并在连续N次读取到所述第一电压的诊断结果为所述第一电压过压或欠压时，控制所述BMS进入安全状态。
上述实施例中，MCU从第一存储单元中读取第一电压的诊断结果，并在连续N次读取到第一电压的诊断结果为第一电压过压或欠压时，控制BMS进入安全状态，提 高了BMS的安全性。同时，二级供电模块读取一级供电模块输出的状态信号，并在该状态信号指示第一电压过压或者欠压时，不再向MCU输出第二电压，以使BMS进入安全状态，避免了MCU失效导致无法读取诊断结果而引起的风险。由于MCU与二级供电模块共同参与对第一电压V1的诊断结果的判断，因此进一步提高了BMS的安全性。
在一种可能的实现方式中，所述二级供电模块还包括第二电压监控单元和第二存储单元，所述第二电压监控单元用于对所述第二电压进行诊断，所述第二存储单元用于存储所述第二电压的诊断结果；所述MCU还用于，从所述第二存储单元中读取所述第二电压的诊断结果，并根据所述第二电压的诊断结果确定是否控制所述BMS进入安全状态。
该实施例中，MCU除了对一级供电模块输出的状态信号进行检测，还会从二级供电模块中读取第二电压的诊断结果，并在第二电压过压或者欠压时控制BMS进入安全状态，进一步提高了BMS的安全性。
在一种可能的实现方式中，所述MCU还用于，检测所述MCU的状态，并在所述MCU的状态为故障时，向所述二级供电模块发送故障信号；所述二级供电模块还用于，接收所述故障信号，并根据所述故障信号向所述MCU发送复位信号。
在一种可能的实现方式中，所述还包括继电器控制模块，所述继电器控制模块与所述一级供电模块和所述MCU连接。所述第一电压监控单元还用于在所述第一电压的诊断结果为所述第一电压过压或欠压时，向所述继电器控制模块发送安全信号；所述继电器控制模块用于，接收所述安全信号，并根据所述安全信号，控制继电器在预设时长内保持高压回路的连接。
在一种可能的实现方式中，所述第一电压转换单元还用于，根据所述电源的电压生成第三电压，所述第三电压为所述BMS中的其他负载的工作电压，所述第三电压大于所述第一电压。
该实施例中，一级供电模块可以输出两种电压，即，用于其他负载的第三电压和用于二级供电模块的第一电压，不仅满足了其他负载的用电需求，还可以通过二级供电模块根据第一电压向MCU提供第二电压，保证了MCU的正常工作。
在一种可能的实现方式中，所述MCU与所述一级供电模块之间通过I2C总线连接，和/或，所述MCU与所述二级供电模块之间通过I2C总线连接。
在一种可能的实现方式中，所述第一电压为3.3V，第二电压为1.8V或0.8V。
第二方面，提供了一种电源管理系统的控制方法，所述电源管理系统包括一级供电模块和二级供电模块，其中，所述一级供电模块与电源连接，用于根据所述电源的电压生成第一电压，并对所述第一电压进行诊断以及存储所述第一电压的诊断结果，所述二级供电模块与所述一级供电模块连接，用于根据所述第一电压生成第二电压， 所述第二电压小于所述第一电压，所述第二电压为MCU的工作电压，所述MCU与所述一级供电模块和所述二级供电模块连接，所述方法包括：
所述MCU从所述一级供电模块中读取所述第一电压的诊断结果；以及，
所述MCU根据所述第一电压的诊断结果，确定是否控制所述BMS进入安全状态。
基于该技术方案，电源管理系统中采用两级供电系统，包括一级供电模块和二级供电模块，其中，一级供电模块向二级供电模块提供第一电压，且二级供电模块根据第一电压向MCU提供第二电压，以用于MCU的正常工作。由于设置二级供电模块为MCU提供适配的电压，保证了BMS的电源管理系统与MCU之间的适配性。并且，由于一级供电模块能够对第一电压进行诊断，MCU通过读取第一电压的诊断结果，可以在第一电压过压或欠压时，控制BMS进入安全状态，提高了BMS的可靠性，保证了BMS的安全。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：所述MCU读取所述一级供电模块输出的状态信号，所述状态信号用于指示所述第一电压的诊断结果；其中，所述MCU根据所述第一电压的诊断结果，确定是否控制所述BMS进入安全状态，包括：所述MCU根据所述状态信号从所述一级供电模块中读取所述第一电压的诊断结果，并在连续N次读取的所述第一电压的诊断结果均为所述第一电压过压或欠压时，控制所述BMS进入安全状态，N为正整数。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：在所述状态信号指示所述第一电压的诊断结果为所述第一电压过压或欠压时，所述MCU从所述第一存储单元中读取所述第一电压的诊断结果的频率，等于所述读取单元读取所述状态信号的频率；或者，在所述状态信号指示所述第一电压的诊断结果为所述第一电压未过压或未欠压时，所述MCU从所述第一存储单元中读取所述第一电压的诊断结果的频率，小于所述读取单元读取所述状态信号的频率。
在一种可能的实现方式中，所述MCU根据所述第一电压的诊断结果，确定是否控制所述BMS进入安全状态，包括：所述MCU周期性地从所述一级供电模块中读取所述第一电压的诊断结果，并在连续N次读取到所述第一电压的诊断结果为所述第一电压过压或欠压时，控制所述BMS进入安全状态。
在一种可能的实现方式中，所述第一电压监控单元还用于输出状态信号，所述状态信号用于指示所述第一电压的诊断结果；所述二级供电模块还用于，接收所述状态信号，并在所述状态信号指示所述第一电压的诊断结果为所述第一电压过压或欠压时，禁止向所述MCU输出所述第二电压。
在一种可能的实现方式中，所述二级供电模块还用于对所述第二电压进行诊断，并存储所述第二电压的诊断结果；其中，所述方法还包括：所述MCU从所述二级供电 模块中读取所述第二电压的诊断结果；根据所述第二电压的诊断结果，确定是否控制所述BMS进入安全状态。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：所述MCU检测所述MCU的状态；在所述MCU检测到所述MCU的状态为故障时，向所述二级供电模块发送故障信号；所述MCU接收所述二级供电模块根据所述故障信号发送的复位信号。
在一种可能的实现方式中，所述MCU与所述一级供电模块之间通过I2C总线连接，和/或，所述MCU与所述二级供电模块之间通过I2C总线连接。
在一种可能的实现方式中，所述第一电压为3.3V，第二电压为1.8V或者0.8V。
第三方面，提供了一种MCU，用于执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的BMS的控制方法。
第四方面，提供了一种BMS，包括：第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的电源管理系统；以及，第三方面或第三方面的任意可能的实现方式中的MCU。
第五方面，提供了一种电池，包括第四方面或第四方面的任意可能的实现方式中的BMS。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
图1是现有的电源管理系统的结构示意图；
图2是本申请一实施例公开的电源管理系统的结构示意图；
图3是图2中的电源管理系统的一种可能的具体结构的示意图；
图4是本申请一实施例公开的电压诊断的流程的示意图；
图5是本申请另一实施例公开的电压诊断的流程的示意图；
图6是本申请另一实施例公开的电源管理系统的控制方法的示意性流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关 系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
图1示出了现有的电源管理系统的结构示意图。如图1所示，电源管理系统100包括电源101、一级供电模块102、MCU 103、稳压芯片104、继电器控制模块105、唤醒源106和其他负载107等。其中，一级供电模块102将电源101输出的12V电压转换为5V电压，一方面为其他负载107提供所需的5V工作电压，另一方面向稳压芯片104输出3.3V电压，并通过稳压芯片104将5V电压转换为MCU 103所需的3.3V电压，以保证MCU 103的正常工作。其中，MCU 103中的一些I/O口也需要一级供电模块102向其提供5V电压(图中未示出)。应注意，一级供电模块102输出的两路电压均为5V电压，其中一路5V电压输出给稳压芯片104以通过稳压芯片104将其转换为3.3V电压，另一路5V电压输出给其他负载107。因为，如果通过一级供电模块102同时输出两路不同电压，例如直接输出一路5V电压和一路3.3V电压，那么由于目前BMS中采用5V电压的负载较多，采用3.3V电压的负载很少，输出5V电压的一路上的电流负载能力就可能不够，导致部分功能丧失。通过稳压芯片104将5V电压转换为3.3V电压，再由稳压芯片104输出3.3V电压至MCU 103，可以防止一级供电模块102上负载不均衡导致的问题。
由于目前的平台资源不能满足BMS日益增加的功能需求，对BMS中的MCU进行了升级，然而，升级后的MCU需要的电压更小，例如其工作电压变为1.8V或者0.8V，那么升级后的MCU与目前的BMS的电源管理系统之间就无法适配，使现有的电源管理系统无法满足升级后的MCU的供电需求和电压安全需求。
鉴于此，本申请提供了一种电源管理系统，将原有的一级供电系统改为两级供电系统，以向MCU提供适配的电压，并增加了电压诊断机制，保证了输出电压的可靠性，提高了BMS的安全性。
图2示出了本申请实施例的电源管理系统的结构示意图。如图2所示，电源管理系统200包括一级供电模块210、二级供电模块220和MCU 230。
其中，一级供电模块210与电源连接，其包括第一电压转换单元、第一电压监 控单元和第一存储单元，第一电压转换单元用于根据电源的电压生成第一电压V1，第一电压监控单元用于对第一电压V1进行诊断，第一存储单元用于存储第一电压V1的诊断结果。
二级供电模块220与一级供电模块210连接，其包括第二电压转换单元，第二电压转换单元用于根据第一电压V1生成第二电压V2，第二电压V2小于第一电压V1，第二电压V2为MCU 230的工作电压。
MCU 230与一级供电模块210和二级供电模块220连接，用于从第一存储单元中读取第一电压V1的诊断结果，并根据第一电压V1的诊断结果确定是否控制BMS进入安全状态。
可见，由于采用了包括一级供电模块210和二级供电模块220的两级供电系统，能够通过一级供电模块210向二级供电模块220提供第一电压V1，并通过二级供电模块220根据第一电压V1向MCU 230提供第二电压V2，以用于MCU 230的正常工作。由于设置二级供电模块220为MCU 230提供适配的电压，保证了电源管理系统200与MCU 230之间的适配性。并且，由于一级供电模块210能够对第一电压V1进行诊断，MCU 230通过读取第一电压V1的诊断结果，可以在第一电压V1过压或欠压时，控制BMS进入安全状态，提高了电源管理系统200的可靠性，保证了BMS的安全。
作为示例，图3示出了图2中的电源管理系统200的一种可能的具体结构。如图3所示，电源管理系统200包括一级供电模块210、二级供电模块220、MCU 230、电源240、唤醒源250、继电器控制模块260和其他负载270。其中，一级供电模块210中的第一电压转换单元将电源240输出的电源电压，转换为第一电压V1，并输出给二级供电模块220，二级供电模块220中的第二电压转换单元根据第一电压V1生成第二电压V2，并向MCU 230提供第二电压V2。
其中，第一电压V1例如可以为3.3V；第二电压V2例如可以为1.8V或者0.8V。可选地，第一电压V1还可以输出第三电压V3，第三电压V3例如可以为BMS中的其他负载的工作电压，第三电压V3大于第一电压V1，例如第三电压V3可以为5V。
以V1＝3.3V，V2＝1.8V或者0.8V，V3＝5V为例，如图3所示，一级供电模块210可以同时输出两路不同的电压，即5V电压和3.3V电压。应理解，在升级后的MCU230中，有一些原本需要5V电压的I/O口不再需要5V的电压了，因此，减少了采用5V电压的负载数量。那么，一级供电模块210可以同时输出两路不同的电压，而不会出现前面描述的一级供电模块102的负载不均衡的问题。并且，由于增加了二级供电模块220用来输出1.8V/0.8V电压，相比于直接通过一级供电模块210输出5V电压和1.8V/0.8V电压，输出电压的可靠性更高，也降低了一级供电模块210的复杂度。
进一步地，如图3所示，电源管理系统200中的电源240用于提供电压，例如向一级供电模块210提供12V的电压；电源管理系统200中的唤醒源250通过硬线与一 级供电模块210连接，可以输出例如实时时钟(Real-Time Clock，RTC)信号、ACNA信号、MCU LOCK信号等唤醒信号，当硬线上的唤醒信号由低(LOW)转换为脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号时，一级供电模块210从休眠状态(standby state)转换为正常工作状态(normal state)。
由于资源不足等问题，目前没有针对第一电压V1进行诊断的方案。但是，第一电压V1过压或者欠压时，可能导致MCU 230工作异常或者功能失效。为此，一级供电模块210中还设置有第一电压监测模块和第一存储单元，第一电压监控单元用于对第一电压V1进行诊断，第一存储单元用于存储第一电压V1的诊断结果。MCU 230通过从第一存储单元213中读取第一电压V1的诊断结果，可以根据第一电压V1的诊断结果确定是否控制BMS进入安全状态。
例如，在一种实现方式中，第一电压监控单元还用于输出状态信号，该状态信号用于指示第一电压V1的诊断结果，比如第一电压V1过压还是欠压；这时，MCU230用于读取该状态信号，根据该状态信号从第一存储单元中读取第一电压V1的诊断结果，并在连续N次读取的第一电压V1的诊断结果均为第一电压V1过压或欠压时，控制BMS进入安全状态，N为正整数。
应理解，这里所述的MCU 230控制BMS进入安全状态，可以是指，通过继电器断开高压回路的连接，该高压回路可以是指电池的供电回路，继电器用于控制这个回路的连接和断开；或者，也可以指MCU 230断电，这时，由于MCU 230失效，可以通过相应的状态指示信息直接控制继电器，以断开高压回路的连接，从而使BMS进入安全状态。
在一种实现方式中，如图3所示，电源管理系统200还包括继电器控制模块260，继电器控制模块260与一级供电模块210和MCU 230连接，其中，一级供电模块210中的第一电压监控单元还用于在第一电压V1的诊断结果为第一电压V1过压或欠压时，向继电器控制模块260发送安全信号FS0B；这时，继电器控制模块260用于接收安全信号FS0B，并根据安全信号FS0B，控制继电器在预设时长内保持高压回路的连接。
电源管理系统200中的继电器控制模块210中包括延迟电路，当第一电压V1过压或欠压等问题时，MCU 230可以指示继电器控制模块210控制继电器断开该高压回路的连接。并且，一级供电模块210会向继电器控制模块210输出安全信号FS0B，以通过其延迟电路使继电器与高压回路之间维持一定时间的连接，防止突然切断继电器导致的电压不稳定所带来的风险。
对于MCU 230如何根据从一级供电模块210读取的第一电压V1的诊断结果并确定是否控制BMS进入安全状态，本申请提供可以下两种方式，即方式1和方式2，下面分别结合图4和图5进行具体描述。
方式1
在该方式中，由MCU 230读取第一电压V1的诊断结果，并判断是否控制BMS进入安全状态。
在一种实现方式中，一级供电模块210的一级供电模块210的第一电压监控单元还用于输出状态信号，该状态信号用于指示第一电压的诊断结果；这时，MCU 230具体用于，读取状态信号，根据该状态信号从一级供电模块210的第一存储单元中读取第一电压V1的诊断结果，并在连续N次读取的第一电压V1的诊断结果均为第一电压V1过压或欠压时，控制BMS进入安全状态，N为正整数。
一级供电模块210的第一电压监控单元在完成对第一电压V1的诊断后，输出指示诊断结果的状态信号，并将该诊断结果存储在第一存储单元中。该状态信号例如可以为低电平信号和高电平信号，假设，低电平信号表示第一电压V1处于正常范围内，高电平信号表示第一电压V1处于过压或欠压状态。第一存储单元可以是寄存器，例如可以采用寄存器的0X16地址作为存储第一电压V1的过压状态或欠压状态的标志位，其中欠压状态存储在“BIT 5”，过压状态存储在“BIT 4”。当该标志位为“0”时，表示第一电压V1无欠压或过压；当标志位为“1”，第一电压V1存在过压或欠压。
可见，MCU 230检测到该状态信号后，可以根据该状态信号，判断以何种方式，例如按照何种频率，从一级供电模块210中读取第一电压的诊断结果，即能保证对诊断结果的有效获取，也可以减少不必要的读取操作，节省时间和资源。
例如，在该状态信号指示第一电压V1的诊断结果为第一电压V1过压或欠压时，MCU 230从第一存储单元中读取第一电压V1的诊断结果的频率，等于MCU 230读取状态信号的频率，以保证对第一电压V1进行可靠的判断。
又例如，在该状态信号指示第一电压V1的诊断结果为第一电压V1未过压或未欠压时，MCU 230从第一存储单元中读取第一电压V1的诊断结果的频率，小于MCU读取状态信号的频率，避免了不必要的读取操作。
以下，结合图4进行详细说明。图4为方式1的电压诊断方案一种可能的具体实现方式。如图4所示，其中，步骤301至步骤304由一级供电模块210执行，步骤305至步骤314由MCU 230执行。如图4所示，具体包括以下步骤中的部分或全部。
在步骤301中，一级供电模块210输出第一电压V1。
在步骤302中，一级供电模块210的第一电压监控单元对第一电压V1进行诊断。
例如，可以将第一电压V1输入电压比较器中，并与欠压阈值和过压阈值进行比较，以判断第一电压V1是否过压或欠压。
在步骤303中，一级供电模块210输出状态信号。
在步骤304中，一级供电模块210更新第一存储单元中用于存储诊断结果的标志位。
在步骤305中，MCU 230读取一级供电模块210输出的状态信号。
在步骤306中，MCU 230判断该状态信号为“HIGH”还是“LOW”。
其中，当该状态信号为高电平“HIGH”时，表示当前诊断结果为第一电压V1发生欠压或者过压，接着执行步骤307，当该状态信号为低电平“LOW”时，表示当前诊断结果为第一电压V1未欠压或者未过压，接着执行步骤308。
在步骤307中，MCU 230从第一存储单元读取第一电压V1的诊断结果。
在步骤308中，MCU 230周期性从第一存储单元读取第一电压V1的诊断结果。
读取的周期例如可以是100ms。
需要说明的是，在步骤307和步骤308中，当状态信号为“HIGH”，表示当前诊断结果可能为第一电压V1发生欠压或者过压，因此MCU 230立即读取第一存储单元的相应标志位，以确认该标志位是否指示第一电压V1欠压或者过压。从图4可以看出，MCU 230每检测到一次“HIGH”，就要从第一存储单元中读取一次诊断结果，相当于，MCU 230从第一存储单元中读取第一电压V1的诊断结果的频率，等于MCU 230读取状态信号的频率，以确保对第一电压V1是否过压或欠压的判断是准确的，保证电压诊断的可靠性。而当状态信号为“LOW”，表示当前诊断结果为第一电压V1未欠压或者未过压，MCU 230则可以按照一定周期去读取第一存储单元的相应标志位，这时，MCU 230从第一存储单元中读取第一电压V1的诊断结果的频率，可以小于MCU 230读取状态信号的频率，以减少不必要的读取操作，节省时间和资源。
在步骤309中，MCU 230根据第一存储单元中的相应标志位，确定第一电压V1是否过压或欠压。
例如，如果MCU 230读取第一存储单元的相应标志位为“0”时，表示第一电压V1未过压或者未欠压，则执行步骤310和步骤311；如果MCU 230读取第一存储单元的相应标志位为“1”时，表示第一电压V1处于过压状态或者欠压状态，则执行步骤312至步骤314。
在步骤310中，计数器置0。
在步骤311中，控制BMS保持正常运行。
在步骤312中，计数器将记录的故障次数加1。
该故障次数例如包括过压次数、欠压次数、或者过压和欠压的总次数。
在步骤313中，判断计数器记录的故障次数是否超过N。
当计数器记录的故障次数大于N时，接着执行步骤314，否则回到步骤306。
在步骤314中，控制BMS进入安全状态。
在步骤312至步骤314中，当MCU 230连续N次读取寄存器中的相应标志位，该标志位均表示第一电压V1过压或欠压时，例如连续N次检测到该标志位为“1”时，MCU 230控制继电器以断开高压回路，保证BMS进入安全状态。通过设置合理的N 值，可以提高诊断结果的可靠性。
方式2
在该方式中，MCU 230与二级供电模块220分别读取一级供电模块210的第一存储单元中的诊断结果以及一级供电模块210输出的状态信号，并判断是否控制BMS进入安全状态。
在一种实现方式中，MCU 230具体用于，周期性地从一级供电模块210的第一存储单元中读取第一电压的诊断结果，并在连续N次读取到第一电压的诊断结果为第一电压过压或欠压时，控制BMS进入安全状态。
在另一种实现方式中，第一电压监控单元还用于输出状态信号，该状态信号用于指示第一电压V1的诊断结果；这时，二级供电模块220还用于，接收该状态信号，并在该状态信号指示第一电压V1的诊断结果为第一电压V1过压或欠压时，禁止输出第二电压V2。
应理解，当二级供电模块220禁止向MCU 230输出第二电压V2时，MCU 230断电，这时，由于MCU 230的失效，通过相应的状态指示信息就可以直接控制继电器，以断开高压回路的连接，从而使BMS进入安全状态。
可见，MCU 230从第一存储单元中读取第一电压V1的诊断结果，并在连续N次读取到第一电压V1的诊断结果为第一电压V1过压或欠压时，控制BMS进入安全状态，提高了BMS的安全性。同时，二级供电模块220读取一级供电模块210输出的状态信号，并在该状态信号指示第一电压V1过压或者欠压时，不再向MCU 230输出第二电压V2，以使BMS进入安全状态，避免了MCU 230失效导致无法读取诊断结果而引起的风险。由于MCU 230与二级供电模块220共同参与对第一电压V1的诊断结果的判断，因此进一步提高了BMS的安全性。
以下，结合图5进行详细说明。图5为方式2的电压诊断方案一种可能的具体实现方式。其中，步骤401至步骤404由一级供电模块210执行，步骤405至步骤409由二级供电模块220执行，步骤410至步骤416由MCU 230执行。如图5所示，具体包括以下步骤中的部分或全部。
在步骤401中，一级供电模块210输出第一电压V1。
在步骤402中，一级供电模块210的第一电压监控单元对第一电压V1进行诊断。
例如，可以将第一电压V1输入电压比较器中，并与欠压阈值和过压阈值进行比较，以判断第一电压V1是否过压或欠压。
在步骤403中，一级供电模块210输出状态信号。
在步骤404中，一级供电模块210更新第一存储单元中用于存储诊断结果的标志位。
在步骤405中，二级供电模块220判断该状态信号为“HIGH”还是“LOW”。
其中，当该状态信号为高电平“HIGH”时，表示当前诊断结果为第一电压V1发生欠压或者过压，二级供电模块220接着执行步骤406和步骤407，当该状态信号为低电平“LOW”时，表示当前诊断结果为第一电压V1未欠压或者未过压，二级供电模块220接着执行步骤408和步骤409。
在步骤406中，二级供电模块220向MCU 230输出第二电压V2。
在步骤407中，控制BMS保持正常运行。
在步骤408中，二级供电模块220停止向MCU 230输出第二电压V2。
在步骤409中，控制BMS进入安全状态。
在步骤410中，MCU 230周期性从第一存储单元读取第一电压V1的诊断结果。
读取的周期例如可以是100ms。
在步骤411中，MCU 230根据第一存储单元中的相应标志位，确定第一电压V1是否过压或欠压。
例如，如果MCU 230读取第一存储单元的相应标志位为“0”时，表示第一电压V1未过压或者未欠压，则执行步骤412和步骤413；如果MCU 230读取第一存储单元的相应标志位为“1”时，表示第一电压V1处于过压状态或者欠压状态，则执行步骤414至步骤416。
在步骤412中，计数器置0。
在步骤413中，控制BMS保持正常运行。
在步骤414中，计数器将记录的故障次数加1。
该故障次数例如包括过压次数、欠压次数、或者过压和欠压的总次数。
在步骤415中，判断计数器记录的故障次数是否超过N。
当计数器记录的故障次数大于N时，接着执行步骤416，否则回到步骤410。
在步骤416中，控制BMS进入安全状态。
在步骤414至步骤416中，当MCU 230连续N次读取寄存器中的相应标志位，该标志位均表示第一电压V1过压或欠压时，例如连续N次检测到该标志位为“1”时，MCU 230控制继电器以断开高压回路，保证BMS进入安全状态。通过设置合理的N值，可以提高诊断结果的可靠性。
在上述的方式1和方式2中，方式1是通过MCU 230检测一级供电模块210输出的状态信号，以及读取一级供电模块210的第一存储单元中存储的诊断结果，降低了二级供电模块220的复杂性，并且MCU 230基于状态信号指示的诊断结果，可以调整其从第一存储单元中读取诊断结果的频率。然而，如果MCU 230发生失效，则第一电压V1一旦发生过压或者欠压，会无法确保BMS进入安全状态。并且，方式1中的状态信号用来通知MCU 230从第一存储单元中读取诊断结果，但状态信号本身并未参与 实际的过压或者欠压的判断过程，对提高系统可靠性的作用较小。而在方式2中，MCU 230与二级供电模块220分别读取一级供电模块210的第一存储单元中的诊断结果以及一级供电模块210输出的状态信号，一级供电模块输出的状态信号和存储的诊断结果都参与到了实际的过压或者欠压的判断过程中，由于采用了双冗余故障处理的方式，避免了MCU 230处发生单点失效导致无法读取诊断结果而引起的风险，系统可靠性更高。
在一种可能的实现方式中，二级供电模块220还包括第二电压监控单元和第二存储单元，第二电压监控单元用于对第二电压V2进行诊断，第二存储单元用于存储第二电压V2的诊断结果；MCU 230还用于，从第二存储单元中读取第二电压V2的诊断结果，并根据第二电压V2的诊断结果确定是否控制BMS进入安全状态。
该实施例中，MCU 230除了对一级供电模块输210出的状态信号进行检测，还会从二级供电模块220中读取第二电压V2的诊断结果，并在第二电压V2过压或者欠压时控制BMS进入安全状态，进一步提高了BMS的安全性。
在一种实现方式中，MCU 230还用于，检测MCU 230的状态，并在MCU 230的状态为故障时，向二级供电模块220发送故障信号；二级供电模块220还用于，接收该故障信号，并根据该故障信号向MCU 230发送复位信号。
如图3所示，MCU 230和二级供电模块220具有对应的引脚，可以用来传输故障信号和复位信号。通过MCU 230的自检，在MCU 230发生故障时，MCU 230可以通知二级供电模块220，二级供电模块220可以对MCU 230进行复位，从而保证MCU230正常有效的运行。
在一种实现方式中，MCU 230与一级供电模块210之间可以通过I2C总线连接，和/或，MCU 230与二级供电模块220之间可以通过I2C总线连接。通过I2C总线，MCU 230与一级供电模块210之间、以及MCU 230与二级供电模块220之间可以进行状态信号、诊断结果以及其他信息的交互。
本申请实施例对过压和欠压的诊断方式不做限定，例如，对于第一电压V1，可以采用比较器等，通过对第一电压V1的当前检测值与目标值进行比较，来判断第一电压V1是否过压或者欠压。
图6示出了本申请实施例提供的电源管理系统的控制方法500。电源管理系统200包括一级供电模块210和二级供电模块220，其中，一级供电模块210与电源连接，用于根据电源的电压生成第一电压V1，并对第一电压V1进行诊断以及存储第一电压V1的诊断结果，二级供电模块220与一级供电模块210连接，用于根据第一电压V1生成第二电压V2，第二电压V2小于第一电压V1，第二电压V2为MCU 230的工作电压，MCU 230与一级供电模块210和二级供电模块22220连接。
如图6所示，方法500例如可以由上述的MCU 230执行，方法500包括以下步 骤中的部分或全部。
在步骤510中，MCU 230从一级供电模块210中读取第一电压V1的诊断结果。
在步骤520中，MCU 230根据第一电压V1的诊断结果，确定是否控制BMS进入安全状态。
基于该技术方案，电源管理系统200中采用两级供电系统，包括一级供电模块210和二级供电模块220，其中，一级供电模块210向二级供电模块220提供第一电压V1，且二级供电模块220根据第一电压向MCU 230提供第二电压V2，以用于BMS中的MCU 230的正常工作。由于设置二级供电模块为MCU提供适配的电压，保证了BMS的电源管理系统与MCU之间的适配性。并且，由于一级供电模块210能够对第一电压V1进行诊断，MCU 230通过读取第一电压V1的诊断结果，可以在第一电压V1过压或欠压时，控制BMS进入安全状态，提高了BMS的可靠性。
在一种实现方式中，方法500还包括：MCU 230读取一级供电模块210输出的状态信号，该状态信号用于指示第一电压V1的诊断结果；MCU 230根据第一电压V1的诊断结果，确定是否控制BMS进入安全状态，包括：MCU 230根据该状态信号从一级供电模块210中读取第一电压V1的诊断结果，并在连续N次读取的第一电压V1的诊断结果均为第一电压V1过压或欠压时，控制BMS进入安全状态，N为正整数。
在一种实现方式中，方法500还包括：在该状态信号指示第一电压V1的诊断结果为第一电压V1过压或欠压时，MCU 230从该第一存储单元中读取第一电压V1的诊断结果的频率，等于该读取单元读取该状态信号的频率；或者，在该状态信号指示第一电压V1的诊断结果为第一电压V1未过压或未欠压时，MCU 230从该第一存储单元中读取第一电压V1的诊断结果的频率，小于该读取单元读取该状态信号的频率。
在一种实现方式中，MCU 230根据第一电压V1的诊断结果，确定是否控制BMS进入安全状态，包括：MCU 230周期性地从一级供电模块210中读取第一电压V1的诊断结果，并在连续N次读取到第一电压V1的诊断结果为第一电压V1过压或欠压时，控制BMS进入安全状态。
在一种实现方式中，第一电压V1监控单元还用于输出状态信号，该状态信号用于指示第一电压V1的诊断结果；二级供电模块220还用于，接收该状态信号，并在该状态信号指示第一电压V1的诊断结果为第一电压V1过压或欠压时，禁止向MCU230输出第二电压V2。
在一种实现方式中，二级供电模块220还用于对第二电压V2进行诊断，并存储第二电压V2的诊断结果；其中，方法500还包括：MCU 230从二级供电模块220中读取第二电压V2的诊断结果；其中，方法500还包括：根据第二电压V2的诊断结果，确定是否控制BMS进入安全状态。
在一种实现方式中，方法500还包括：MCU 230检测MCU 230的状态；在 MCU 230检测到MCU 230的状态为故障时，向二级供电模块220发送故障信号；MCU230接收二级供电模块220根据该故障信号发送的复位信号。
在一种实现方式中，MCU 230与该一级供电模块之间通过I2C总线连接，和/或，MCU 230与二级供电模块220之间通过I2C总线连接。
在一种实现方式中，第一电压V1为3.3V，第二电压为1.8V或者0.8V。
应理解，方法500的各种实现方式中的具体细节，可以参考前述针对MCU 230的相关描述，为了简洁，这里不再赘述。
本申请还提供了一种MCU，用于执行上述任一实施例中由MCU 230执行的操作。
本申请还提供了一种BMS，包括上述任一实施例中的电源管理系统200和MCU 230。
本申请还提供了一种电池，包括上述任意实施例中BMS。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (20)

  1. 一种电源管理系统，其特征在于，包括：
    一级供电模块，与电源连接，包括第一电压转换单元、第一电压监控单元和第一存储单元，所述第一电压转换单元用于根据所述电源的电压生成第一电压，所述第一电压监控单元用于对所述第一电压进行诊断，所述第一存储单元用于存储所述第一电压的诊断结果；
    二级供电模块，与所述一级供电模块连接，包括第二电压转换单元，所述第二电压转换单元用于根据所述第一电压生成第二电压，所述第二电压小于所述第一电压，所述第二电压为微控制单元MCU的工作电压；以及，
    所述MCU，与所述一级供电模块和所述二级供电模块连接，用于从所述第一存储单元中读取所述第一电压的诊断结果，并根据所述第一电压的诊断结果确定是否控制电池管理系统BMS进入安全状态。
  2. 根据权利要求1所述的电源管理系统，其特征在于，
    所述第一电压监控单元还用于输出状态信号，所述状态信号用于指示所述第一电压的诊断结果；
    所述MCU具体用于，读取所述状态信号，根据所述状态信号从所述第一存储单元中读取所述第一电压的诊断结果，并在连续N次读取的所述第一电压的诊断结果均为所述第一电压过压或欠压时，控制所述BMS进入安全状态，N为正整数。
  3. 根据权利要求2所述的电源管理系统，其特征在于，
    在所述状态信号指示所述第一电压的诊断结果为所述第一电压过压或欠压时，所述MCU从所述第一存储单元中读取所述第一电压的诊断结果的频率，等于所述MCU读取所述状态信号的频率；和/或，
    在所述状态信号指示所述第一电压的诊断结果为所述第一电压未过压或未欠压时，所述MCU从所述第一存储单元中读取所述第一电压的诊断结果的频率，小于所述MCU读取所述状态信号的频率。
  4. 根据权利要求1所述的电源管理系统，其特征在于，
    所述第一电压监控单元还用于输出状态信号，所述状态信号用于指示所述第一电压的诊断结果；
    所述二级供电模块还用于，接收所述状态信号，并在所述状态信号指示所述第一电压的诊断结果为所述第一电压过压或欠压时，禁止所述MCU输出所述第二电压。
  5. 根据权利要求4所述的电源管理系统，其特征在于，
    所述MCU用于，周期性地从所述第一存储单元中读取所述第一电压的诊断结果， 并在连续N次读取到所述第一电压的诊断结果为所述第一电压过压或欠压时，控制所述BMS进入安全状态。
  6. 根据权利要求1至5中任一项所述的电源管理系统，其特征在于，
    所述二级供电模块还包括第二电压监控单元和第二存储单元，所述第二电压监控单元用于对所述第二电压进行诊断，所述第二存储单元用于存储所述第二电压的诊断结果；
    所述MCU还用于，从所述第二存储单元中读取所述第二电压的诊断结果，并根据所述第二电压的诊断结果确定是否控制所述BMS进入安全状态。
  7. 根据权利要求1至6中任一项所述的电源管理系统，其特征在于，
    所述MCU还用于，检测所述MCU的状态，并在所述MCU的状态为故障时，向所述二级供电模块发送故障信号；
    所述二级供电模块还用于，接收所述故障信号，并根据所述故障信号向所述MCU发送复位信号。
  8. 根据权利要求1至7中任一项所述的电源管理系统，其特征在于，还包括继电器控制模块，所述继电器控制模块与所述一级供电模块和所述MCU连接，
    所述第一电压监控单元还用于在所述第一电压的诊断结果为所述第一电压过压或欠压时，向所述继电器控制模块发送安全信号；
    所述继电器控制模块用于，接收所述安全信号，并根据所述安全信号，控制继电器在预设时长内保持高压回路的连接。
  9. 根据权利要求1至8中任一项所述的电源管理系统，其特征在于，
    所述第一电压转换单元还用于，根据所述电源的电压生成第三电压，所述第三电压为所述BMS中的其他负载的工作电压，所述第三电压大于所述第一电压。
  10. 根据权利要求1至9中任一项所述的电源管理系统，其特征在于，所述MCU与所述一级供电模块之间通过I2C总线连接，和/或，所述MCU与所述二级供电模块之间通过I2C总线连接。
  11. 根据权利要求1至10中任一项所述的电源管理系统，其特征在于，所述第一电压为3.3V，第二电压为1.8V或者0.8V。
  12. 一种电源管理系统的控制方法，其特征在于，所述电源管理系统包括一级供电模块和二级供电模块，其中，所述一级供电模块与电源连接，用于根据所述电源的电压生成第一电压，并对所述第一电压进行诊断以及存储所述第一电压的诊断结果，所述二级供电模块与所述一级供电模块连接，用于根据所述第一电压生成第二电压，所述第二电压小于所述第一电压，所述第二电压为微控制单元MCU的工作电压，所述MCU与所述一级供电模块和所述二级供电模块连接，所述方法包括：
    所述MCU从所述一级供电模块中读取所述第一电压的诊断结果；以及，
    所述MCU根据所述第一电压的诊断结果，确定是否控制电池管理系统BMS进入安全状态。
  13. 根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
    所述MCU读取所述一级供电模块输出的状态信号，所述状态信号用于指示所述第一电压的诊断结果；
    其中，所述MCU根据所述第一电压的诊断结果，确定是否控制所述BMS进入安全状态，包括：
    所述MCU根据所述状态信号从所述一级供电模块中读取所述第一电压的诊断结果，并在连续N次读取的所述第一电压的诊断结果均为所述第一电压过压或欠压时，控制所述BMS进入安全状态，N为正整数。
  14. 根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
    在所述状态信号指示所述第一电压的诊断结果为所述第一电压过压或欠压时，所述MCU从所述第一存储单元中读取所述第一电压的诊断结果的频率，等于所述读取单元读取所述状态信号的频率；或者，
    在所述状态信号指示所述第一电压的诊断结果为所述第一电压未过压或未欠压时，所述MCU从所述第一存储单元中读取所述第一电压的诊断结果的频率，小于所述读取单元读取所述状态信号的频率。
  15. 根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述MCU根据所述第一电压的诊断结果，确定是否控制所述BMS进入安全状态，包括：
    所述MCU周期性地从所述一级供电模块中读取所述第一电压的诊断结果，并在连续N次读取到所述第一电压的诊断结果为所述第一电压过压或欠压时，控制所述BMS进入安全状态。
  16. 根据权利要求12至15中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述二级供电模块还用于对所述第二电压进行诊断，并存储所述第二电压的诊断结果；
    其中，所述方法还包括：
    所述MCU从所述二级供电模块中读取所述第二电压的诊断结果；
    根据所述第二电压的诊断结果，确定是否控制所述BMS进入安全状态。
  17. 根据权利要求12至15中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
    所述MCU检测所述MCU的状态；
    在所述MCU检测到所述MCU的状态为故障时，向所述二级供电模块发送故障信号；
    所述MCU接收所述二级供电模块根据所述故障信号发送的复位信号。
  18. 一种微控制单元MCU，其特征在于，用于执行上述权利要求12至17中任一 项所述的BMS的控制方法。
  19. 一种电池管理系统BMS，其特征在于，包括：
    上述权利要求1至11中任一项所述的电源管理系统；以及，
    上述权利要求18所述的微控制单元MCU。
  20. 一种电池，其特征在于，包括上述权利要求19所述的电池管理系统BMS。
PCT/CN2021/127585 2021-10-29 2021-10-29 电源管理系统、微控制单元、电池管理系统和电池 WO2023070558A1 (zh)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023550107A JP2024509764A (ja) 2021-10-29 2021-10-29 電源管理システム、マイクロ制御ユニット、電池管理システム及び電池
CN202180055436.9A CN116457236A (zh) 2021-10-29 2021-10-29 电源管理系统、微控制单元、电池管理系统和电池
EP21961913.7A EP4275945A1 (en) 2021-10-29 2021-10-29 Power management system, micro-controller unit, battery management system, and battery
KR1020237027841A KR20230130734A (ko) 2021-10-29 2021-10-29 전원 관리 시스템, 마이크로 제어 유닛, 배터리 관리시스템 및 배터리
PCT/CN2021/127585 WO2023070558A1 (zh) 2021-10-29 2021-10-29 电源管理系统、微控制单元、电池管理系统和电池
US18/459,157 US20230411971A1 (en) 2021-10-29 2023-08-31 Power management system, micro-controller unit, battery management system, and battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2021/127585 WO2023070558A1 (zh) 2021-10-29 2021-10-29 电源管理系统、微控制单元、电池管理系统和电池

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/459,157 Continuation US20230411971A1 (en) 2021-10-29 2023-08-31 Power management system, micro-controller unit, battery management system, and battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023070558A1 true WO2023070558A1 (zh) 2023-05-04

Family

ID=86158896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2021/127585 WO2023070558A1 (zh) 2021-10-29 2021-10-29 电源管理系统、微控制单元、电池管理系统和电池

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230411971A1 (zh)
EP (1) EP4275945A1 (zh)
JP (1) JP2024509764A (zh)
KR (1) KR20230130734A (zh)
CN (1) CN116457236A (zh)
WO (1) WO2023070558A1 (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010127644A2 (en) * 2009-05-05 2010-11-11 Martin Sula Arrangement of vehicle's power supply system and method of control thereof
CN105150874A (zh) * 2015-10-21 2015-12-16 宁德时代新能源科技有限公司 动力电池管理系统及其供电控制方法
US20170373357A1 (en) * 2016-06-27 2017-12-28 Lg Chem, Ltd. Diagnostic system for a battery system
CN109888864A (zh) * 2019-02-25 2019-06-14 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池管理系统
US20210075325A1 (en) * 2019-09-09 2021-03-11 Deere & Company Power supply circuit with multiple stages for converting high voltage to low voltage and power train having the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010127644A2 (en) * 2009-05-05 2010-11-11 Martin Sula Arrangement of vehicle's power supply system and method of control thereof
CN105150874A (zh) * 2015-10-21 2015-12-16 宁德时代新能源科技有限公司 动力电池管理系统及其供电控制方法
US20170373357A1 (en) * 2016-06-27 2017-12-28 Lg Chem, Ltd. Diagnostic system for a battery system
CN109888864A (zh) * 2019-02-25 2019-06-14 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池管理系统
US20210075325A1 (en) * 2019-09-09 2021-03-11 Deere & Company Power supply circuit with multiple stages for converting high voltage to low voltage and power train having the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024509764A (ja) 2024-03-05
CN116457236A (zh) 2023-07-18
US20230411971A1 (en) 2023-12-21
EP4275945A1 (en) 2023-11-15
KR20230130734A (ko) 2023-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102345506B1 (ko) 배터리 팩, 배터리 팩의 충전 제어 방법, 및 배터리 팩을 포함하는 차량
US20030231009A1 (en) DC backup power supply device and method for diagnosing the same
TWI474576B (zh) 控制器、電池管理系統及其控制方法
TW521467B (en) Battery status monitor circuit and battery device
US11095132B2 (en) Battery management system
US10351084B2 (en) Power supply control system
CN111605437B (zh) 电池管理系统及电池管理方法
US5929603A (en) Apparatus for preventing over-discharge
US6711692B1 (en) Data processing unit including central unit and peripheral unit driven by separate power supplies
CN110865231B (zh) 一种用于总线隔离的电源电压检测电路
KR102258171B1 (ko) 워치독 타이머를 진단하기 위한 장치 및 방법
WO2023070558A1 (zh) 电源管理系统、微控制单元、电池管理系统和电池
US11979095B2 (en) Discharge control circuit and power conversion device
WO2024045652A1 (zh) 一种电源控制保护系统及控制保护方法
US9170568B1 (en) Fail-safe static switch
US20230366944A1 (en) Method for low power monitoring of system parameters
KR20220048343A (ko) 릴레이부 진단 방법 및 이를 적용한 배터리 시스템
JP2002199619A (ja) 無停電電源装置
AU2021216516A1 (en) Individual discharge system and method for battery racks
JP2003309937A (ja) 電源装置
CN212573043U (zh) 一种led驱动断电检测电路和led照明设备
WO2022186374A1 (ja) 電圧測定装置、及び組電池システム
CN217113225U (zh) 一种基于mcu的防异常掉电系统
CN213782955U (zh) 掉电触发电路及电子设备
CN215769604U (zh) 一种工控机保护系统

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202180055436.9

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21961913

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021961913

Country of ref document: EP

Effective date: 20230808

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20237027841

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020237027841

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023550107

Country of ref document: JP