电池管理系统的制作方法_3

文档序号:9354988阅读:来源:国知局
单元的电池管理装置的第一端子21的线上形成的连接器节点(ns)。结果,NPN型双极型晶体管的集电极C、相邻NPN型双极型晶体管的发射极E,和设置有相邻从开关单元的电池管理装置的第一端子21可以通过连接器节点(ns)相互连接。
[0079]回过来参考图2,以下给出其详细说明。
[0080]首先,观察图2的第二从开关单元30-#2,第二从开关单元30-#2具有第二 NPN型双极型晶体管30N-#2,并且第二 NPN型双极型晶体管30N-#2具有基极B、发射极E和集电极C。基极B连接到第二电池管理装置20-#2的第二端子22。而且,发射极E连接到第二电池管理装置20-#2的第一端子21。而且,集电极C连接到在第二从开关单元30-#2和第三从开关单元30-#3之间的连接器节点(ns)。连接器节点(ns)连接到集电极C、与此相邻的第三NPN型双极型晶体管30N-#3的发射极E,和设置有与此相邻的第三从开关单元30_#3的第三电池管理装置20-#3的第一端子21。
[0081]以此方式,当相互连接的从开关单元30_#1?30_#N中的任何一个接通时,其余的从开关单元以顺序次序接通。例如,给出了这样一种情形,其中从第二电池管理装置20_#2的第一端子21输出的可变电压低于从第二端子22输出的恒定电压。因为来自第二端子22的电压高于来自第一端子21的电压,所以电流向第二 NPN型双极型晶体管30N-#2的基极B,并且因此在第二 NPN型双极型晶体管30N-#2的发射极E和集电极C之间流动。因此,第二从开关单元30-#2接通。
[0082]因为电流在第二从开关单元30_#2的发射极E和集电极C之间流动,所以电流流向第三NPN型双极型晶体管30N-#3的基极B。相应地,电流在第三NPN型双极型晶体管30N-S3的发射极E和集电极C之间流动。因此,第三从开关单元30-#3接通。
[0083]利用这种方法,第四从开关单元30_#4到第N-1从开关单元30_#N_1和最后从开关单元,即,第N从开关单元30-#N可以以系列次序接通。然后,可以形成信息传递路径以允许第二电池管理装置20-#2向外部装置60发送信息。
[0084]如在前面描述地,主开关单元40可以连接在信息传递单元50和最后从开关单元30-#N之间。在此情形中,主开关单元40可以实现为当电流流向最后从开关单元30-#N具有的NPN型双极型晶体管30N-#N的集电极C时导通。
[0085]而且,主开关单元40可以实现为类似于从开关单元30的双极型晶体管。例如,主开关单元40可以具有PNP型双极型晶体管。
[0086]PNP型双极型晶体管可以如此实现,使得基极连接到最后从开关单元具有的NPN型双极型晶体管的集电极,并且当最后从开关单元接通时,电流向PNP型双极型晶体管的基极并且因此在PNP型双极型晶体管的发射极和集电极之间流动。
[0087]更加具体地,如在图2中所示,主开关单元40具有的PNP型双极型晶体管40P的发射极E可以连接到设置有最后从开关单元30-#N的第N电池管理装置20-#N的第二端子22,并且主开关单元40具有的PNP型双极型晶体管40P的集电极C可以连接到信息传递单元50的一端。更加具体地,集电极C可以电连接到信息传递单元50的输入侧(in)上的高电势端子。
[0088]在下文中,参考图2描述在其中主开关单元40实现为PNP型双极型晶体管40P的示例性实施例中的操作。
[0089]例如,给出了其中第二电池管理装置20_#2意图发送信息的情形。在此情形中,第二电池管理装置20-#2的第一端子21输出比从第二端子22输出的恒定电压更低的电压。因为来自第二端子22的电压高于来自第一端子21的电压,所以电流向第二 NPN型双极型晶体管30N-#2的基极B并且因此在第二 NPN型双极型晶体管30N_#2的发射极E和集电极C之间流动。因此,第二从开关单元30-#2接通。
[0090]因为电流在第二 NPN型双极型晶体管30N-#2的发射极E和集电极C之间流动,所以电流流向第三NPN型双极型晶体管30N-#3的基极B。然后,电流在第三NPN型双极型晶体管30N-#3的发射极E和集电极C之间流动。因此,第三从开关单元30-#3接通。
[0091]利用这种方法,第四从开关单元30_#4到第N-1从开关单元30-#N_l和最后从开关单元,即,第N从开关单元30-#N可以以系列次序接通。当最后从开关单元,即,第N从开关单元30-#N接通时,电流在第NNPN型双极型晶体管30N-#N的发射极E和集电极C之间流动。然后,电流流向连接到第NNPN型双极型晶体管30N-#N的集电极C的主开关单元40的PNP型双极型晶体管40P的基极B。结果,电流在PNP型双极型晶体管40P的发射极E和集电极C之间流动,并且因此流向连接到PNP型双极型晶体管40P的集电极C的光耦合器OC0
[0092]虽然图2示出光耦合器的另一端连接到第N-1电池组件10-#N_1的底部,但是本公开的光耦合器OC的连接配置不限于此。这是考虑到包括主开关单元和光耦合器OC的PNP型双极型晶体管40P的内部压力地设定的,并且显然光耦合器OC的另一端可以以不同的方式连接。
[0093]如在前面描述地,当从开关单元30和主开关单元40接通时,电池管理装置20可以使用光耦合器OC向外部装置60发送与电池管理装置20管理的电池组件10相关联的信息。例如,电池管理装置20可以当由过度充电引起的危险情况诸如爆炸在电池管理装置20管理的电池组件10中发生时向外部装置60发送信息。
[0094]虽然在这里使用的术语“主”和“从”用于将从开关单元30区别于主开关单元40,但是这并非意味着其中主开关单元40向从开关单元30发送控制(命令)信号的关系。
[0095]优选地,电容器(cap)可以设置在在从开关单元30中设置的NPN型双极型晶体管30N的基极B和发射极E之间。S卩,电容器(cap)可以设置在连接基极B和发射极E的线上。电容器(cap)用于减少在设置在从开关单元30中的NPN型双极型晶体管30N的操作期间由噪声引起的故障。即,电容器(cap)用作电压缓冲器以稳定该多个从开关单元30-#1?30-#N和主开关单元40的接通和断开操作。
[0096]而且,优选地,二极管D可以设置在连接连接器节点(ns)和第一端子21的线上。在此情形中,如在图2中所示,二极管D可以设置成导引电流从连接器节点(ns)流向第一端子21。二极管D阻止电流流向第一端子21以防止电池管理装置20受到损坏。例如,当电流从具有高电势的第一端子流向具有低电势的第一端子时,电池管理装置20可以受到损坏,并且二极管D可以防止电流的这种流动。
[0097]而且,主开关单元40可以配备有用于稳定操作的电容器(cap),和用于防止元件受到损坏的二极管D (见图2)。
[0098]另外,根据本公开的示例性实施例的BMS可以进一步包括保护电阻器R以防止过度充电。
[0099]在上文中,已经描述了包括NPN型双极型晶体管的从开关单元,并且现在将描述根据本公开另一个示例性实施例的BMS。如上根据本公开的示例性实施例的BMS的说明将同等地应用于根据本公开另一个示例性实施例的BMS,并且在这里省略了重复的说明。
[0100]根据本公开另一个示例性实施例的BMS可以包括包含PNP型双极型晶体管的从开关单元。
[0101]图3是概略地示意根据本公开另一个示例性实施例的BMS的体系结构的电路图。
[0102]参考图3,根据本公开另一个示例性实施例的BMS的从开关单元30的接通次序与在前面描述的、根据本公开的示例性实施例的BMS的相反。S卩,根据本公开另一个示例性实施例,具有高电势的从开关单元30-#1首先接通,并且然后从开关单元朝向低电势以顺序次序接通。
[0103]从开关单元30具有PNP型双极型晶体管30P。PNP型双极型晶体管30P的基极B连接到电池管理装置20的第一端子21。而且,PNP型双极型晶体管30P的发射极E连接到电池管理装置20的第二端子22。而且,PNP型双极型晶体管30P的集电极C连接到在连接以顺序次序连接的相邻从开关单元30具有的PNP型双极型晶体管30P的发射极E和设置有相邻从开关单元30的电池管理装置20的第二端子22的线上形成的连接器节点(ns)。
[0104]而且,二极管D连接在连接连接器节点(ns)和第二端子22的线上。这里,二极管D设计成允许电流从第二端子22流向连接器节点(ns)。
[0105]虽然未在图3中示出,但是电容器可以设置在连接PNP型双极型晶体管30P的基极B和发射极E的线上。
[0106]在从开关单元30_#1?30-謝中,最后从开关单元30_#N设置在管理在电池组件10-#1?10-#N中具有最低电势的电池组件10-#N的电池管理装置20-#N中。而且,最后从开关单元30-#N连接到主开关单元40,并且主开关单元40配置为当最后从开关单元30-#N接通时接通。
[0107]更加具体地,在根据本公开另一个示例性实施例的BMS的情形中,主开关单元40具有NPN型双极型晶体管40N。NPN型双极型晶体管40N的基极B连接到最后从开关单元30-#N具有的PNP型双极型晶体管30P-#N的集电极C。而且,NPN型双极型晶体管40N的发射极E连接到设置有最后从开关单元30-#N的电池管理装置20-#N的第二端子22。而且,NPN型双极型晶体管40N的集电极C连接到实现为光耦合器OC的信息传递单元50的一端和第一电池管理装置的底部(低电势)。
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