电池物理模型实时建立方法、更新方法及电池监控设备与流程

本公开属于电池技术领域，本公开涉及一种电池物理模型实时建立方法、更新方法及电池监控设备。

背景技术：

现有技术中，电池模型例如锂电池物理模型一般是由实验室预先根据电池的化学特性，进行电池物理模型的建立。

由实验室预先根据电池的化学性能等建立的电池物理模型需要提前对电池进行建模测试，后续难以随着电池的使用情况对电池物理模型进行更新。

由于现有技术中的电池物理模型不能实时在线建立以及实时在线更新，电池的荷电状态(soc)、健康状态(soh)等的判断也会出现偏差，不利于电池的管理、使用。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种电池物理模型实时在线建立方法、更新方法、电池状态和/或电池状态变化趋势的判断方法及电池监控设备。

本公开的电池物理模型实时在线建立方法、更新方法、电池状态和/或电池状态变化趋势的判断方法及电池监控设备通过以下技术方案实现。

根据本公开的一个方面，提供了一种电池物理模型的实时在线建立方法，包括：s1、实时测量电池在充电状态、放电状态以及非充放电状态中的至少一个状态下的输出值；s2、至少基于电池在充电状态、放电状态以及非充放电状态中的至少一个状态下的输出值实时获得建立电池物理模型所需的参数函数；以及s3、基于所述参数函数，实时建立电池物理模型。

根据本公开的至少一个实施方式的电池物理模型的实时在线建立方法，所述参数函数包括直流电容参数函数、直流电阻参数函数、一阶高频阻抗参数函数以及二阶高频阻抗参数函数。

根据本公开的至少一个实施方式的电池物理模型的实时在线建立方法，电池在放电状态下，实时测量电池由满充状态至放电结束状态即完整放电过程的输出电流值(可以是恒流放电或者任意负载放电)、输出电压值以及电池温度值。

根据本公开的至少一个实施方式的电池物理模型的实时在线建立方法，基于实时测量的电池由满充状态至放电结束状态的输出电流值(可以是恒流放电或者任意负载放电)，获得电池由满充状态至放电结束状态的放电电荷量；基于电池由满充状态至放电结束状态的放电电荷量、实时测量的电池由满充状态至放电结束状态的多个输出电压值以及多个输出电压值对应的多个放电深度，获得直流电容参数函数，所述直流电容参数函数至少为电池放电深度的函数。

根据本公开的至少一个实施方式的电池物理模型的实时在线建立方法，基于实时测量的多个完整放电过程的输出电流值(可以是恒流放电或者任意负载放电)，获得多个完整放电过程的放电电荷量；基于多个完整放电过程的放电电荷量、多个完整放电过程的每个放电过程的多个温度值、实时测量的多个完整放电过程的每个完整放电过程的多个输出电压值以及多个完整放电过程的每个放电过程的多个输出电压值对应的多个放电深度，获得直流电容参数函数，所述直流电容参数函数至少为电池放电深度以及温度的函数。

根据本公开的至少一个实施方式的电池物理模型的实时在线建立方法，基于电池历史放电记录数据，获得完整放电过程的多个输出电压值对应的多个放电深度。

根据本公开的至少一个实施方式的电池物理模型的实时在线建立方法，所述直流电容参数函数通过数据拟合算法获得。

根据本公开的至少一个实施方式的电池物理模型的实时在线建立方法，所述直流电容参数函数包括直流电容参数相对于温度的变化系数。

根据本公开的至少一个实施方式的电池物理模型的实时在线建立方法，电池在非充放电状态时，测量电池的输出电压值以及电池温度值，基于电池历史放电记录数据，获得电池当前的放电深度；电池由所述非充放电状态开始放电时，同步地实时测量电压输出值以及电流输出值，获取电池由所述非充放电状态时起经过第一预设时间长度的初始放电电荷量以及电池达到初始放电电荷量时的输出电压值；基于电池处于非充放电状态时的所述输出电压值、电池达到初始放电电荷量时的所述输出电压值以及电池由所述非充放电状态至达到初始放电电荷量之间的输出电流平均值，获得电池的直流电阻参数。

根据本公开的至少一个实施方式的电池物理模型的实时在线建立方法，电池在多个非充放电状态时，分别测量电池的输出电压值以及电池温度值，基于电池历史放电记录数据，获得多个非充放电状态的放电深度，其中，所述多个非充放电状态为电池在多个不同放电深度的非充放电状态；获得多个非充放电状态的初始放电电荷量以及电池达到初始放电电荷量时的输出电压值；基于电池处于多个非充放电状态时的所述输出电压值、电池达到初始放电电荷量时的所述输出电压值以及电池由所述非充放电状态至达到初始放电电荷量之间的输出电流平均值、多个非充放电状态时的电池温度值以及多个非充放电状态时的放电深度，获得电池的直流电阻参数函数，所述直流电阻参数函数至少为电池放电深度以及温度的函数。

根据本公开的至少一个实施方式的电池物理模型的实时在线建立方法，所述电池历史放电记录数据至少包括电池输出电压值与放电深度的映射数据。

根据本公开的至少一个实施方式的电池物理模型的实时在线建立方法，所述初始放电电荷量低于电池额定容量与预设百分比的乘积。

根据本公开的至少一个实施方式的电池物理模型的实时在线建立方法，所述预设百分比为1％至2％。

根据本公开的至少一个实施方式的电池物理模型的实时在线建立方法，所述直流电阻参数函数通过数据拟合算法获得。

根据本公开的至少一个实施方式的电池物理模型的实时在线建立方法，所述直流电阻参数函数包括直流电阻参数相对于温度的变化系数。

根据本公开的至少一个实施方式的电池物理模型的实时在线建立方法，电池在非充放电状态时，测量电池的输出电压值以及电池温度值，基于电池历史放电记录数据，获得电池当前的放电深度；在电池由所述非充放电状态开始放电时起的第二预设时间长度同步地实时测量电压输出值以及电流输出值，获取在所述第二预设时间长度的电压输出值变化曲线以及电流输出值变化曲线；对所述电压输出值变化曲线以及电流输出值变化曲线进行傅里叶分析，获得一阶高频阻抗参数以及二阶高频阻抗参数。

根据本公开的至少一个实施方式的电池物理模型的实时在线建立方法，电池在多个非充放电状态时，分别测量电池的输出电压值以及电池温度值，基于电池历史放电记录数据，获得多个非充放电状态的放电深度，其中，所述多个非充放电状态为电池在多个不同放电深度的非充放电状态；获得电池由多个非充放电状态的每个非充放电状态开始放电时起的所述第二预设时间长度的电压输出值变化曲线以及电流输出值变化曲线；基于对多个非充放电状态的每个非充放电状态的所述傅里叶分析、多个非充放电状态时的电池温度值以及多个非充放电状态时的放电深度，获得电池的一阶高频阻抗参数函数以及二阶高频阻抗参数函数，所述一阶高频阻抗参数函数以及二阶高频阻抗参数函数均至少为电池放电深度以及温度的函数。

根据本公开的至少一个实施方式的电池物理模型的实时在线建立方法，所述一阶高频阻抗参数以及二阶高频阻抗参数均通过数据拟合算法获得。

根据本公开的另一个方面，提供了一种电池物理模型的实时在线更新方法，基于上述任一项所述的方法获得的建立电池物理模型所需的参数函数对电池物理模型进行实时在线更新。

根据本公开的又一个方面，提供了一种电池状态和/或电池状态变化趋势的判断方法，基于上述的电池物理模型的实时在线更新方法实时在线更新的电池物理模型的所述参数函数的变化过程，判断电池状态和/或电池状态变化趋势。

根据本公开的至少一个实施方式的电池状态和/或电池状态变化趋势的判断方法，所述电池状态包括电池的荷电状态(soc)和/或电池的健康状态(soh)。

根据本公开的至少一个实施方式的电池状态和/或电池状态变化趋势的判断方法，所述参数函数包括直流电容参数函数、直流电阻参数函数、一阶高频阻抗参数函数以及二阶高频阻抗参数函数。

根据本公开的又一个方面，提供一种电池监控设备，包括：测量装置，所述测量装置实时测量电池在充电状态、放电状态以及非充放电状态中的至少一个状态下的输出值；以及处理装置，所述处理装置至少基于电池在充电状态、放电状态以及非充放电状态中的至少一个状态下的输出值实时获得建立电池物理模型所需的参数函数，以及基于所述参数函数，实时建立电池物理模型。

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是本公开一个实施方式的电池物理模型实时在线建立方法的流程示意图。

图2是本公开一个实施方式的电池物理模型实时在线建立方法建立的电池物理模型示例。

图3是本公开一个实施方式的电池物理模型实时在线建立方法中的直流电容参数函数的获取方法的流程示意图之一。

图4是本公开一个实施方式的电池物理模型实时在线建立方法中的直流电容参数函数的获取方法的流程示意图之二。

图5是本公开一个实施方式的电池物理模型实时在线建立方法中的直流电阻参数的获取方法的流程示意图之一。

图6是本公开一个实施方式的电池物理模型实时在线建立方法中的直流电阻参数函数的获取方法的流程示意图之二。

图7是本公开一个实施方式的电池物理模型实时在线建立方法中的一阶高频阻抗参数以及二阶高频阻抗参数的获取方法的流程示意图之一。

图8是本公开一个实施方式的电池物理模型实时在线建立方法中的一阶高频阻抗参数函数以及二阶高频阻抗参数函数的获取方法的流程示意图之二。

图9是本公开一个实施方式的电池监控设备的结构示意图。

附图标记说明

100电池监控设备

10电池组

11电池

12负温度系数电阻

20模拟前端芯片

21模拟开关

22缓冲器

23模数转换器

24通讯接口

25库仑计

26开关解码电路

27控制器

28随机易失性存储器

29非易失性存储器

31驱动电路

32调压器

41采样电阻

42熔断器

43充电mosfet

44放电mosfet

50微控制器

61数据线

62控制线

63控制信号

64控制信号

65测量线

66a差分线

66b差分线。

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，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。

图1是根据本公开的一个实施方式的电池物理模型的实时在线建立方法的流程图。

如图1所示，电池物理模型的实时在线建立方法包括：s1、实时测量电池在充电状态、放电状态以及非充放电状态中的至少一个状态下的输出值；s2、至少基于电池在充电状态、放电状态以及非充放电状态中的至少一个状态下的输出值实时获得建立电池物理模型所需的参数函数；以及s3、基于参数函数，实时建立电池物理模型。

其中，上述输出值可以是电池的电压输出值和/或电流输出值。所要获得的参数函数可以基于所要建立的电池物理模型的不同而不同。

图2示例性地示出了电池物理模型的一种，即二阶锂电池物理模型。

图2中c1(dod,temp)为电池的直流电容参数，该参数为电池放电深度dod和温度temp的非线性函数，rdc(dod,temp)为电池的直流电阻参数，该参数为电池放电深度dod和温度temp的非线性函数，zhf1(dod,temp)为电池的一阶高频阻抗参数，该参数为电池放电深度dod和温度temp的非线性函数，zhf2(dod,temp)为电池的二阶高频阻抗参数，该参数为电池放电深度dod和温度temp的非线性函数。

需要说明的是，图2中仅是本公开的电池物理模型的实时在线建立方法能够实时在线建立的电池物理模型的一种，本公开的电池物理模型的实时在线建立方法还能够实时在线建立其他类型的电池物理模型，只需要在步骤s2中获取建立各种电池物理模型所需的参数函数。

其中，本实施方式的电池物理模型的实时在线建立方法中，参数函数可以包括直流电容参数函数、直流电阻参数函数、一阶高频阻抗参数函数以及二阶高频阻抗参数函数中的一种或者几种。

根据本公开的优选实施方式，电池物理模型的实时在线建立方法，电池在放电状态下，实时测量电池由满充状态至放电结束状态即完整放电过程的输出电流值(可以是恒流放电或者任意负载放电)、输出电压值以及电池温度值。

需要说明的是，同步测量上述完整放电过程的输出电流值、输出电压值以及电池温度值。将会测量得到多组输出电流值、输出电压值以及电池温度值。

在测量完整放电过程的输出电流值、输出电压值以及电池温度值时，可以以固定的时间间隔进行测量，也可以以动态的时间间隔进行测量。

上述实施方式中，直流电容参数函数(即参数函数的一种)优选地通过以下方法获得：

基于实时测量的电池由满充状态至放电结束状态的输出电流值(可以是恒流放电或者任意负载放电)，获得电池由满充状态至放电结束状态的放电电荷量；

基于电池由满充状态至放电结束状态的放电电荷量、实时测量的电池由满充状态至放电结束状态的多个输出电压值以及多个输出电压值对应的多个放电深度，获得直流电容参数函数，直流电容参数函数至少为电池放电深度的函数。

图3为上述直流电容参数函数的获得方法的流程图。

其中，可以基于电池历史放电记录数据，获得完整放电过程的多个输出电压值对应的多个放电深度。

其中，直流电容参数函数通过数据拟合算法获得，数据拟合算法可以采用现有技术中的数据拟合算法。

更优选地，直流电容参数函数(即参数函数的一种)通过以下方法获得：

基于实时测量的多个完整放电过程的输出电流值(可以是恒流放电或者任意负载放电)，获得多个完整放电过程的放电电荷量(即获得了每个完整放电过程的放电电荷量)；

基于多个完整放电过程的每个完整放电过程的放电电荷量、多个完整放电过程的每个放电过程的多个温度值、实时测量的多个完整放电过程的每个完整放电过程的多个输出电压值以及多个完整放电过程的每个放电过程的多个输出电压值对应的多个放电深度，获得直流电容参数函数，直流电容参数函数至少为电池放电深度以及温度的函数。

图4为上述直流电容参数函数的获得方法的流程图。

其中，以基于电池历史放电记录数据，获得完整放电过程的多个输出电压值对应的多个放电深度。

其中，直流电容参数函数通过数据拟合算法获得，数据拟合算法可以采用现有技术中的数据拟合算法。

上述方法获得的直流电容参数函数包括直流电容参数相对于温度的变化系数。

根据本公开的优选实施方式，电池的直流电阻参数通过以下方法获得：

电池在非充放电状态时，测量电池的输出电压值以及电池温度值，基于电池历史放电记录数据，获得电池当前的放电深度；

电池由非充放电状态开始放电时，同步地实时测量电压输出值以及电流输出值，获取电池由非充放电状态时起经过第一预设时间长度的初始放电电荷量以及电池达到初始放电电荷量时的输出电压值；

基于电池处于非充放电状态时的输出电压值、电池达到初始放电电荷量时的输出电压值以及电池由非充放电状态至达到初始放电电荷量之间的输出电流平均值，获得电池的直流电阻参数。

图5为上述直流电阻参数的获得方法的流程图。

其中，非充放电状态为电池未进行充放电、电池的电压长时间稳定的状态，例如在1小时内，电池的电芯电压不超过1mv。测量装置测量此时的电池输出电压值以及电池温度值，并基于电池历史放电记录数据，获得电池此时的放电深度。

上述各个实施方式中，电池历史放电记录数据至少包括电池输出电压值与放电深度的映射数据。

其中，第一预设时间长度优选地为一阶高频电容参数(chf1(dod,temp))与一阶高频电阻参数(rhf1(dod,temp))的乘积、二阶高频电容参数(chf2(dod,temp))与二阶高频电阻参数(rhf2(dod,temp))的乘积中的最大值的4倍以上，优选为4至5倍。

而且，初始放电电荷量需低于电池额定容量与预设百分比的乘积，预设百分比为1％至2％。

更优选地，如图6所示，直流电阻参数函数(即参数函数的一种)通过以下方法获得：

电池在多个非充放电状态时，分别测量电池的输出电压值以及电池温度值，基于电池历史放电记录数据，获得多个非充放电状态的放电深度，其中，多个非充放电状态为电池在多个不同放电深度的非充放电状态；

获得多个非充放电状态的初始放电电荷量以及电池达到初始放电电荷量时的输出电压值；

基于电池处于多个非充放电状态时的输出电压值、电池达到初始放电电荷量时的输出电压值以及电池由非充放电状态至达到初始放电电荷量之间的输出电流平均值、多个非充放电状态时的电池温度值以及多个非充放电状态时的放电深度，获得电池的直流电阻参数函数，直流电阻参数函数至少为电池放电深度以及温度的函数。

其中，直流电阻参数函数通过数据拟合算法获得。数据拟合算法可以使用现有技术中的数据拟合算法。

其中，直流电阻参数函数包括直流电阻参数相对于温度的变化系数。

上述实施方式中，一阶高频阻抗参数以及二阶高频阻抗参数优选地通过以下方法获得：

电池在非充放电状态时，测量电池的输出电压值以及电池温度值，基于电池历史放电记录数据，获得电池当前的放电深度；

在电池由非充放电状态开始放电时起的第二预设时间长度同步地实时测量电压输出值以及电流输出值，获取在第二预设时间长度的电压输出值变化曲线以及电流输出值变化曲线；

对电压输出值变化曲线以及电流输出值变化曲线进行傅里叶分析，获得一阶高频阻抗参数以及二阶高频阻抗参数。

其中，第二预设时间长度优选地为一阶高频电容参数(chf1(dod,temp))与一阶高频电阻参数(rhf1(dod,temp))的乘积、二阶高频电容参数(chf2(dod,temp))与二阶高频电阻参数(rhf2(dod,temp))的乘积中的最大值的5倍以下，优选为4至5倍。

图7为上述一阶高频阻抗参数以及二阶高频阻抗参数的获得方法的流程图。

更优选地，如图8所示，直流电阻参数函数(即参数函数的一种)通过以下方法获得：

电池在多个非充放电状态时，分别测量电池的输出电压值以及电池温度值，基于电池历史放电记录数据，获得多个非充放电状态的放电深度，其中，多个非充放电状态为电池在多个不同放电深度的非充放电状态；

获得电池由多个非充放电状态的每个非充放电状态开始放电时起的第二预设时间长度的电压输出值变化曲线以及电流输出值变化曲线；

基于对多个非充放电状态的每个非充放电状态的傅里叶分析、多个非充放电状态时的电池温度值以及多个非充放电状态时的放电深度，获得电池的一阶高频阻抗参数函数以及二阶高频阻抗参数函数，一阶高频阻抗参数函数以及二阶高频阻抗参数函数均至少为电池放电深度以及温度的函数。

其中，一阶高频阻抗参数函数以及二阶高频阻抗参数函数均通过数据拟合算法获得。

根据本公开的一个实施方式的电池物理模型的实时在线更新方法，基于上述任一个实施方式的电池物理模型实时在线建立方法建立的电池物理模型的参数函数对电池物理模型进行实时在线更新。

根据本公开的一个实施方式的电池状态和/或电池状态变化趋势的判断方法，基于上述的电池物理模型的实时在线更新方法实时在线更新的电池物理模型的参数函数的变化过程，判断电池状态和/或电池状态变化趋势。

其中，电池状态包括电池的荷电状态(soc)和/或电池的健康状态(soh)。

其中，参数函数包括直流电容参数函数、直流电阻参数函数、一阶高频阻抗参数函数以及二阶高频阻抗参数函数。

本公开的电池物理模型实时在线建立方法建立的电池物理模型能够在线实时更新，不需要提前对电池进行建模测试，可以实现直接在实际的应用中建立和优化电池(尤其是锂电池)的物理模型，使得计算得到的锂电池模型逐步逼近理论的实际值，并且随着电池的老化，能够实时更新电池的状态参数(例如老化参数)，通过本公开的电池状态和/或电池状态变化趋势的判断方法得到电池状态和/或电池状态变化趋势(例如电池的老化预计值)。

本公开的电池物理模型实时在线建立方法建立的电池物理模型的精确度会随着放电次数的增加，放电电流的模式(恒流放电或者任意负载放电)和工作温度的不同，一直得到训练，精确度逐步提升。

同时，本公开的电池物理模型实时在线更新方法可以实时跟踪电池在使用过程中的老化过程，随着电池的老化，不断更新自身的电池物理模型，随着电池在整个使用周期内一直保持精确的电池物理模型估算，从而得到电池(尤其是锂电池)准确的荷电状态soc(stateofcharge)和健康状态soh(stateofhealth)的计算值。

根据本公开的一个实施方式的电池监控设备100，如图9所示，电池监控设备100包括：测量装置，测量装置实时测量电池在充电状态、放电状态以及非充放电状态中的至少一个状态下的输出值；以及处理装置，处理装置至少基于电池在充电状态、放电状态以及非充放电状态中的至少一个状态下的输出值实时获得建立电池物理模型所需的参数函数，以及基于参数函数，实时建立电池物理模型。

其中，本实施方式的电池监控设备100优选地具有图9示出的结构。

如图9所示，处理装置例如微控制器50可以通过执行相应的计算机程序来实现图1至8中测量装置执行的测量步骤之外的步骤，处理装置还可以是单片机、fpga器件。

电池监控设备100包括模拟前端芯片20、微控制器50等等。模拟前端芯片20用于测量由单个电池11串联组成的电池组10的每节电池的输出电压，并通过库仑计25通过差分线66a和66b测量采样电阻41两端的电压差。

并通过在电池组10内部设置的负温度系数电阻(ntc)12或者其他方式的温度传感器来测量电池组10的温度。

模拟前端芯片20具有断开电路的能力，例如驱动串联在电池组10输出回路上的mosfet或者任意形式的断路器或者继电器43、44等。驱动电路31集成于模拟前端芯片20的内部，通过控制控制信号63和控制信号64控制外部断路装置43、44。放电mosfet44是用于意外情况发生时，阻止电池组10对外放电。充电mosfet43是用于异常情况发生时，阻止外部充电器对电池组10进行充电。熔断器42是用于在极端情况下的冗余保护，防止设备和电池发生不可逆的损伤。

在模拟前端芯片20的内部设置有模拟开关21，由开关解码电路26控制开关信号，用于按照预定顺序依次测量电池组10的每个电池的电压。经过模拟开关21的电压作为缓冲器22的输入。经过缓冲器22的电池电压作为模数转换器23的输入。经过模数转换器23的转换，将数字结果存放在随机易失性存储器28中。同时库仑计25用于测量采样电阻41两端的电压差，通过差分线66a和66b进入库仑计25的测量端口。

模拟前端芯片20内部的控制器27例如是数字状态机，用于控制内部采样转换的时序流程和其他动作的执行。图6中标记62为控制线路，标记65为测量线，标记61为数据线。

非易失性存储器29用于储存配置值和工厂校验值，来提高测量精度。外部的微控制器50通过通讯接口24(优选数字通讯接口)的公有或者私有协议，写入或者读取模拟前端芯片20的内部数据。调压器32从电池组10取电。

如图9所示，示例性地，本实施方式的电池监控设备100的测量装置包括负温度系数电阻12、模拟前端芯片20、采样电阻41、熔断器42、充电mosfet43、放电mosfet44、数据线61、控制线62、控制信号63、控制信号64、测量线65、差分线66a、差分线66b。

需要说明的是，图9示出的电池监控设备100的结构仅是本公开的优选实施方式，其并不对本公开的电池监控设备100、电池监控设备100的测量装置、电池监控设备100的处理装置构成特别限定。

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公开的至少一个实施例/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。在本公开的描述中，“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。