气压采样电路、方法、电池管理系统及用电装置与流程

本技术涉及电池，特别是涉及一种气压采样电路、方法、电池管理系统及用电装置。

背景技术：

1、随着市场的要求，动力电池的能量密度不断的增加，市场对电池安全性的需求越来越高。目前为保障电池应用安全性，通常会对电池包内部的环境气压等信息进行采样以进行异常检测，以便在出现例如电池碰撞、挤压等危险情形下及时进行相关安全措施处理等，从而避免事态严重化。然而，经本技术发明人研究发现，相关技术中的电池包气压采样方案往往存在成本较高的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种气压采样电路、方法、电池管理系统及用电装置，能够有效降低气压采样成本。

2、第一方面，本技术提供一种采样电路，采样电路包括：气压传感元件，用于检测电池包内的气压，并生成气压采样信号；信号处理模块，信号处理模块与气压传感元件电连接，用于对气压传感元件传输的气压采样信号进行处理得到目标信号；控制芯片，控制芯片与信号处理模块电连接，用于接收信号处理模块输出的目标信号。

3、本技术实施例的技术方案中，通过单独的气压传感元件对电池包内的环境气压进行采样，再由信号处理模块对此气压传感元件采样到的气压采样信号进行相应信号处理从而得到目标信号，再直接将此目标信号传输至电池管理系统中的控制芯片，此控制芯片在接收到该目标信号后即可根据目标信号执行目标操作。相较于现有技术，本技术实施例提供的技术方案通过保留最基本的气压传感元件，以及通过充分利用电池管理系统中现成的控制芯片来对相关技术中涉及的多个控制芯片资源进行整合，从而极大简化了气压采样过程中所使用的资源以及物料耗费，从而有利于实现气压采样的成本降低。

4、根据本技术的一些实施例，可选地，信号处理模块具体用于：对气压采样信号进行放大处理得到第一信号；和/或，将气压采样信号与基准信号进行比较得到第二信号；其中，目标信号包括第一信号和第二信号中的至少一项。

5、在此实施例中，考虑到气压采样信号的信号值若较小，在信号传输过程中可能会导致信号量损失，从而会影响后续控制芯片接收到的信号的准确性，基于此，通过信号处理模块对气压采样信号进行放大处理得到第一信号，这样有利于提升控制芯片所接收到的信号的准确性。和/或，考虑到电池管理系统中控制芯片所承担的功能繁杂，因此，为减小对控制芯片中逻辑资源的进一步占用，本实施例提前由此信号处理模块将气压采样信号与基准信号进行比较处理得到第二信号。如此，该控制芯片在接收到该第二信号后可以直接基于此第二信号进行相应处理，节省了控制芯片内部在接收到信号后的处理流程，有利于减轻控制芯片负担。整体而言，本实施例中提供的两种信号处理模块的信号处理方案，均能够更为合理、高效地实现气压采样信号的相关处理。

6、根据本技术的一些实施例，可选地，信号处理模块包括运算放大器；运算放大器的第一输入端与气压传感元件的第一输出端电连接，运算放大器的第二输入端与气压传感元件的第二输出端电连接，运算放大器的输出端与控制芯片电连接。

7、这样，本实施例通过采用运算放大器来对气压采样信号进行放大处理操作，有利于继续维持此气压采样方案下的低成本耗费，同时也能够合理、准确地实现对气压采样信号的放大处理，从而能够保障控制芯片最终接收到的第一信号的准确有效，尽可能地避免了控制芯片由于所接收到的信号不够准确而导致触发误操作。

8、根据本技术的一些实施例，可选地，目标信号包括第二信号；信号处理模块包括比较器；比较器的第一输入端与气压传感元件的第一输出端电连接，比较器的第二输入端与参考节点电连接。

9、这样，本实施例通过采用比较器来对气压采样信号和基准信号进行比较处理，再将基于比较结果得到的第二信号传输至控制芯片。如此，该控制芯片在接收到该第二信号后可以直接基于此第二信号进行快速处理。本实施例能够在维持此气压采样方案下的低成本耗费的同时，有效节省控制芯片内部在接收到信号后的处理流程，从而在一定程度上减轻了电池管理系统中控制芯片的负担。

10、根据本技术的一些实施例，可选地，信号处理模块还包括分压模块；分压模块连接于电源与参考节点之间，和/或，分压模块连接于参考节点与接地端之间。

11、根据本技术的一些实施例，可选地，分压模块还包括第一电阻和第二电阻；第一电阻的第一端与电源连接，第一电阻的第二端与参考节点电连接；第二电阻的第一端与参考节点电连接，第二电阻的第二端与接地端电连接。这样，通过上述第一电阻和第二电阻对于电压的分压作用，能够更为简单、合理地控制上述参考节点能够提供基准信号，有利于此气压采样电路的合理工作运行。

12、根据本技术的一些实施例，可选地，目标信号包括第一信号和第二信号；信号处理模块包括运算放大器和比较器；运算放大器的第一输入端与气压传感元件的第一输出端电连接，运算放大器的第二输入端与气压传感元件的第二输出端电连接，运算放大器的输出端与控制芯片电连接；比较器的第一输入端与气压传感元件的第一输出端电连接，比较器的第二输入端与参考节点电连接；参考节点处的节点信号为基准信号。

13、本实施例中信号处理模块同时包括前述运算放大器和比较器来对气压传感元件生成的气压采样信号进行处理。如此，控制芯片在接收到经运算放大器放大处理后的第一信号，以及在接收到经比较器与基准信号比较得到的第二信号之后，可以利用此第一信号和第二信号进行信号之间的相互校验。这样，能够进一步保障控制芯片所接收到信号的准确性以及可靠性，从而充分避免由于信号准确性问题导致触发误操作的情况出现。

14、根据本技术的一些实施例，可选地，电源管理模块包括至少一个供电输出端，电源管理模块通过至少一个供电输出端分别向气压传感元件、信号处理模块以及控制芯片中的至少一者提供对应的工作电压。

15、这样，通过电源管理模块对低压铅酸电池提供的初始电源电压进行处理，能够更为合理地实现对此气压采样电路中气压传感元件、信号处理模块以及电池管理系统中控制芯片的合理供电，从而有利于维持此气压采样电路的合理工作运行。

16、根据本技术的一些实施例，可选地，气压采样电路还包括电源管理模块；信号处理模块还用于将目标信号传输至电源管理模块。

17、本实施例中，为避免由于电池管理系统中控制芯片休眠而导致无法及时接收目标信号、从而无法及时根据目标信号采取相应操作的现象出现，在信号处理模块将目标信号发送给控制芯片的同时，还提出将信号处理模块处理得到的目标信号发送至电源管理模块，以进行控制芯片的反向唤醒。这样，有利于保障控制芯片即使在休眠状态下也能够被反向唤醒，从而能够及时接收到信号处理模块发送的目标信号，并基于此目标信号进行相应目标操作处理，有助于维持电池应用安全性。

18、第二方面，本技术提供一种采样方法，应用于如第一方面提供的采样电路，采样方法包括：获取与电池包内的气压对应的气压采样信号；对气压采样信号进行处理，得到目标信号；根据目标信号，执行目标操作。

19、根据本技术的一些实施例，可选地，根据目标信号，执行目标操作，包括：在目标信号满足预设触发条件时，执行预设安全操作。

20、根据本技术的一些实施例，可选地，对气压采样信号进行处理，得到目标信号，包括：对气压采样信号进行放大处理，得到第一信号；根据目标信号，执行目标操作，包括：根据第一信号，执行目标操作。

21、根据本技术的一些实施例，可选地，对气压采样信号进行处理，得到目标信号，包括：将气压采样信号与基准信号进行比较，得到第二信号；根据目标信号，执行目标操作，包括：根据第二信号，执行目标操作。

22、根据本技术的一些实施例，可选地，对气压采样信号进行处理，得到目标信号，包括：对气压采样信号进行放大处理，得到第一信号；以及，将气压采样信号与基准信号进行比较，得到第二信号；根据目标信号，执行目标操作，包括：基于第一信号确定电池包内的第一气压状况，并判断第一气压状况与第二信号表征的第二气压状况是否匹配；以及，在第一气压状况和第二气压状况匹配、且第一气压状况和第二气压状况满足预设触发条件时，基于第一气压状况和第二气压状况中的至少一项执行预设安全操作。

23、根据本技术的一些实施例，可选地，在对气压采样信号进行处理，得到目标信号之后，气压采样方法还包括：获取控制芯片的芯片状态信息；在基于芯片状态信息确定控制芯片处于休眠状态时，向控制芯片发送唤醒信号，以唤醒控制芯片。

24、第三方面，本技术提供一种电池管理系统，电池管理系统包括如第一方面提供的采样电路。

25、第四方面，本技术提供一种电池系统，该电池系统包括电池和如本技术第三方面实施例所提供的电池管理系统。

26、第五方面，本技术提供一种用电装置，用电装置包括如第三方面提供的电池管理系统。