电池检测装置、电池单体及用电设备的制作方法

本技术属于电池，特别涉及一种电池检测装置、电池单体及用电设备。

背景技术：

1、节能减排是可持续发展的关键，也就促进了能源结构的调整，推动了电池技术的发展与应用。电池系统被广泛地应用于新能源汽车或者储能设备。由于电池系统内的电池的充电和放电过程是通过电能与化学能相互转化实现的，需要在使用过程中对电池的工作参数进行检测，因此各种电池检测装置应运而生。目前，如何对电池检测装置的电路进行优化以及提高电池检测装置的工作稳定性成为亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本技术的主要目的是提供一种电池检测装置、电池单体及用电设备，旨在解决现有技术中存在的上述技术问题。

2、为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种电池检测装置。该电池检测装置包括供电接口、电压转换模块、电压获取模块以及处理模块，供电接口用于连接待检测电池的供电端，电压转换模块连接供电接口，并为电池检测装置进行供电，电压获取模块用于获取供电接口的输入电压，处理模块基于输入电压控制电压转换模块。由此，通过供电接口和电压转换模块利用待检测电池的自身电量对电池检测装置进行供电，无需设置额外的储电元件，同时利用处理模块基于供电接口的输入电压控制电压转换模块进行电压转换，从而使电池检测装置在待检测电池的不同电压状态下都能进行工作，进而提高了电池检测装置的稳定性。

3、在一些实施例中，电压转换模块包括电压转换支路以及旁路支路，处理模块响应于输入电压处于第一电压区间，控制旁路支路对电压转换支路进行旁路。由此，可以通过旁路支路的旁路功能，使得输入电压无需经电压转换支路进行电压转换而直接对电池检测装置进行供电，从而降低了电压转换支路进行电压转换所需的功耗。

4、在一些实施例中，处理模块响应于输入电压处于第二电压区间，控制电压转换支路对输入电压进行升压，其中第二电压区间的上端值小于或等于第一电压区间的下端值。由此，通过电压转换支路使得电池检测装置在待检测电池的电压过低时也能正常工作。

5、在一些实施例中，第二电压区间还包括第一子电压区间和第二子电压区间，第二子电压区间的上端值小于或等于第一子电压区间的下端值，处理模块响应于输入电压处于第二子电压区间产生第一报警信号。由此，利用电池检测装置在待检测电池的电压处于相对较低的第二子电压区间时产生第一报警信号，从而有利于对该待检测电池执行相应升压或充电的管理策略。

6、在一些实施例中，第二电压区间还包括第一子电压区间和第二子电压区间，第二子电压区间的上端值小于或等于第一子电压区间的下端值，处理模块响应于输入电压处于第二子电压区间降低电池检测装置的运行功率。由此，可以降低待检测电池的电量消耗速度，延长电池检测装置的工作时间。

7、在一些实施例中，电池检测装置还包括通信接口，处理模块响应于输入电压处于第一子电压区间基于待检测电池的工作参数获取待检测电池的状态参数，并通过通信接口发送状态参数，处理模块响应于输入电压处于第二子电压区间通过通信接口直接发送工作参数。由此，使得电池检测芯片在待检测电池的电压处于相对较高的第一子电压区间时能够分担外部管理装置的运算负荷，而在待检测电池的电压处于相对较低的第二子电压区间时降低运行功率，从而延长电池检测装置的工作时间。

8、在一些实施例中，电池检测装置还包括扰动注入模块，处理模块响应于输入电压处于第二子电压区间禁用扰动注入模块。由此，通过禁用扰动注入模块可以降低电池检测装置的运行功耗，从而延长电池检测装置的工作时间。

9、在一些实施例中，待检测电池为三元锂电池单体或者待检测电池为磷酸铁锂电池单体，第二子电压区间的上端值和第一子电压区间的下端值介于1.5v-2.0v。由此，对第一子电压区间和第二子电压区间的分界位置进行优化设置，可以降低过早报警或降低运行功率所产生的不利影响。

10、在一些实施例中，处理模块响应于输入电压处于第三电压区间，控制电压转换支路对输入电压进行降压，其中第三电压区间的下端值大于或等于第一电压区间的上端值。由此，通过电压转换支路使得电池检测装置在待检测电池的电压过高时也能正常工作。

11、在一些实施例中，第三电压区间还包括第三子电压区间和第四子电压区间，第四子电压区间的下端值大于或等于第三子电压区间的上端值，处理模块响应于输入电压处于第四子电压区间产生第二报警信号。由此，利用电池检测装置在待检测电池的电压处于相对较高的第四子电压区间时产生第二报警信号，从而有利于对该待检测电池执行相应的管理策略。

12、在一些实施例中，待检测电池为三元锂电池单体，第四子电压区间的下端值和第三子电压区间的上端值介于4.3v-4.5v；或者待检测电池为磷酸铁锂电池单体，第四子电压区间的下端值和第三子电压区间的上端值介于3.8v-4.0v。由此，针对不同的电池单体的材料特性对第三子电压区间和第四子电压区间的分界位置进行优化，可以降低过早报警所产生的不利影响。

13、在一些实施例中，电压转换支路包括升降压一体式电路或分开设置的升压支路和降压支路。由此，若电压转换支路为升降压一体式电路可以利于电池检测芯片的小型化，若电压转换支路为分开设置的升压支路和降压支路，可以降低的电压转换支路的复杂度，降低电压转换支路的功耗。

14、在一些实施例中，升降压一体式电路包括第一电感、开关管、第一电容、第二电感、二极管及第二电容，第一电感的第一端与供电接口的正极连接，第一电感的第二端与第一电容的第一端连接，二极管的正极端与第一电容的第二端连接，二极管的负极端与第二电容的第一端连接且连接升降压一体式电路的正极输出端，开关管的第一连接端连接于第一电感与第一电容之间的第一公共端点，开关管的控制端连接处理模块，第二电感的第一端连接于第一电容与二极管之间的第二公共端点，开关管的第二连接端、第二电感的第二端及第二电容的第二端与供电接口的负极和升降压一体式电路的负极输出端连接。由此，升降压一体式电路采用单端初级电感转换器可以减少待检测电池输入端的电流波动。

15、在一些实施例中，升降压一体式电路包括：开关管、电感、二极管及电容，开关管的第一连接端连接供电接口的正极，开关管的第二连接端连接二极管的负极端，二极管的正极端连接电容的第一端，并连接升降压一体式电路的正极输出端，电感的第一端连接于开关管与二极管之间的公共端点，电感的第二端及电容的第二端连接供电接口的负极和升降压一体式电路的负极输出端。由此，升降压一体式电路采用上述的升降压式变换器实现，可以降低的电压转换支路的复杂度，电路结构简单。

16、在一些实施例中，电池检测装置还包括有扰动注入模块，扰动注入模块用于向待检测电池注入扰动，处理模块基于待检测电池的输出电压和输出电流计算待检测电池的交流电阻。由此，电池检测装置所采集的参数更加多样化，便于对电池使用过程中的状态检测以及控制管理。

17、在一些实施例中，电压转换模块包括第一调理转换模块和第二调理转换模块，输出电压经第一调理转换模块调理和转换成第一电压信号，输出电压经第二调理转换模块调理和转换成第二电压信号，其中处理模块基于第一电压信号控制电压转换模块，并基于第二电压信号计算交流阻抗，第一电压信号中的直流分量占比大于第二电压信号中的直流分量占比。由此，通过第一调理转换模块和第二调理转换模块获取两种不同直流分量占比的电压信号，并分别用于电压转换控制和交流阻抗计算，可提升电压转换的控制精度以及交流阻抗的计算精度。

18、在一些实施例中，供电接口、电压转换模块、电压获取模块以及处理模块集成于同一电池检测芯片内。由此，有利于电池检测装置的小型化，同时简化了电池检测装置的线路复杂度，从而降低了故障率。

19、为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种电池单体，电池单体包括上述任一实施例所阐述的电池检测装置。

20、为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种用电设备，用电设备包括上述实施例所阐述的电池单体。