一种动力电池管理控制集成电路制造技术

本发明专利技术适用于动力电池技术领域，提供了一种动力电池管理控制集成电路，包括集成于芯片内的唤醒电路、电机驱动控制电路、输入电池电压检测电路、以及用于连接外部负载识别电路的识别输出引脚组；所述唤醒电路用于芯片的唤醒及过流检测；所述电机驱动控制电路用于在所述识别输出引脚组输出PWM控制信号，控制负载马达的开关、及转速；所述输入电池电压检测电路用于动力电池的正极电压采样。本发明专利技术实施例通过集成于芯片内的唤醒电路、电机驱动控制电路、输入电池电压检测电路、以及用于连接外部负载识别电路的识别输出引脚组，使得动力电池管理控制电路简单，集成度高，外围元器件减少，同时降低待机功耗高、以及减少使用成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于动力电池
，尤其涉及一种动力电池管理控制集成电路。
技术介绍
随着社会的进步，便携式电动工具在我们的生活中应用越来越广泛，作为其电力来源的电池技术也不断发展。从环境保护和重复性使用方面考虑，二次电池的需求量日益增长，而锂电池凭借其独特的优点，如能量密度高、使用寿命长、放电电压高和无记忆效应等，成为便携式电动工具的理想电池。为了满足便携式电动工具对电压和容量的需求，可以用锂电池组来供电。而锂电池相对脆弱，如过充电和高温可能对电池造成极大损坏，对其充放电电路也提出了严格的要求。因此在使用过程中，对锂电池组电压、电流和温度参数的监控以及合理的保护电路是锂电池组正常、安全工作所必不可少的。现在主要设计是用一个以微控制器(MCU)为核心的锂电池组智能监控系统，并对锂电池组充电、放电进行保护。控制器实时的采集锂电池组的电压、电流、温度参数，为动态保护控制和剩余电量估算提供依据，同时通过LED/LCD显示信息，可以了解电池的使用状况。在充/放电控制方面，预充电阶段，可由MCU产生的PWM波控制，进行小电流充电，然后进行进入正常充电过程。在充放电中，若出现温度、电压、电流等异常现象，控制系统可有效的切断回路，产生保护作用并发出对应的报警信号。但是现有动力电池组智能监控电路复杂，集成度低，导致外围元器件多，同时待机功耗高、成本高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种动力电池管理控制集成电路，旨在解决现有动力电 池组智能监控电路复杂，集成度低，导致外围元器件多，同时待机功耗高、成本高的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种动力电池管理控制集成电路：包括设置在芯片内的微处理器、存储器，其特征在于，还包括集成于芯片内的唤醒电路、电机驱动控制电路、输入电池电压检测电路、以及用于连接外部负载识别电路的识别输出引脚组；所述唤醒电路用于芯片的唤醒及过流检测，当动力电池有负载接入时，唤醒电路依据所述识别输出引脚组电压的变化把芯片从休眠状态中唤醒，当动力电池处于放电转态时，依据所述识别输出引脚组电压的变化判断是否短路、过流；所述电机驱动控制电路用于在所述识别输出引脚组输出PWM控制信号，控制负载马达的开关、及转速；所述输入电池电压检测电路用于动力电池的正极电压采样。进一步的，所述识别输出引脚组包括充电控制引脚、唤醒及过流检测正极引脚、唤醒及过流检测负极引脚：充电控制引脚，用于控制充电功率管的开启或关断；唤醒及过流检测正极引脚，当动力电池有负载接入时，此引脚出现高电压将芯片从休眠中唤醒，当动力电池充电时，此引脚电压采样用于判断是否发生充电过流现象，当动力电池向负载充电放电时，此引脚电压采样用于检测外部负载型号，根据外部负载型号设定短路电流点；唤醒及过流检测负极引脚，当动力电池有负载接入时，此引脚出现电压的变化把芯片从休眠状态中唤醒，当动力电池处于放电转态时，依据此引脚电压的变化判断是否短路、过流；所述芯片还设置有：多个电池电压采样引脚，对动力电池正极进行电压采样；马达控制引脚，用于输出PWM控制信号，控制负载马达的开关、及转速；滤波引脚，接滤波电路；接地引脚，将芯片接电源地；读数据引脚，用于异步方式读数据，并用于I/O接口；写数据引脚，用于异步方式写数据，并用于同充电器进行通信；使用模式选择引脚，配置芯片进入user模式或test模式及对动力电池温度采样；芯片复位引脚，外部加高电平脉冲信号时可将芯片复位，并用于检测外部负载型号时提供出输出所需的5V电压。进一步的，所述芯片还设置有：多个独立I/O引脚；数据引脚，作为IIC通讯的数据线；时钟引脚，作为IIC通讯的时钟信号线；温度采样引脚，对动力电池温度采样；调速采样引脚，对马达调速控制信号进行采样。进一步的，所述芯片采用SOP16形式封装，其中所述电池电压采样引脚为六个。进一步的，所述芯片采用SSOP24形式封装，其中所述电池电压采样引脚为六个，所述I/O引脚为四个。进一步的，所述集成于所述芯片内的唤醒电路包括：电阻R19，与电阻R19一端连接的场效应管Q8的G极，场效应管Q8的S极和电阻R19另一端接地，场效应管Q8的D极连接电阻R3的一端、场效应管Q7的D极，场效应管Q7的S极接地、G极连接电阻R14、R15、R28的一端，电阻R28的另一端连接电容C37的一端，电容C37的另一端输出负载充电脉冲信号；电阻R3的另一端连接电阻R1的一端、三极管Q1的B极，电阻R1的另一端、三极管Q1的E极连电池电源DC+，所述三极管Q1的C极连接电阻R9、 R4的一端、及负载驱动端MOS_DRV，电阻R9的另一端连接电容C5、电阻R46的一端及三极管Q18的C极，所述电容C5的另一端接地，所述电阻R46的另一端连接三极管Q18的B极以及稳压单元U1的第3引脚，稳压单元U1的第1引脚接地并连接电阻R25的一端，所述电阻R25的另一端连接稳压单元U1的第2引脚以及电阻R43的一端，所述电阻R43的另一端连接三极管Q18的E极、以及电容C3、C4的一端并连接DC+5V电源输出端，所述电容C3、C4的另一端接地；所述电阻R4的另一端连接电源使能端DCE、电阻R32的一端、场效应管Q3的G极，电阻R32的另一端接地，所述场效应管Q3的D极连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接电容C2、电阻R27的一端、以及负载充电负极引脚P-，所述电阻R27的另一端接地，电容C2的另一端连接电阻R14的另一端，所述场效应管Q3的S极连接电阻R2、二极管ZD1、电容C1的一端，所述电阻R2、二极管ZD1、电容C1的另一端接地。进一步的，所述集成于所述芯片内的电机驱动控制电路包括：电阻R7一端连接芯片的马达控制引脚MOTOR_SW、场效应管Q2的G极，所述电阻R7的另一端及场效应管Q2的S极接地，场效应管Q2的D极连接电阻R11、R5的一端及场效应管Q6的G极，所述电阻R11的另一端及场效应管Q6的S极接地，所述电阻R5的另一端连接所述唤醒电路的负载驱动端MOS_DRV、以及电阻R6的一端，所述场效应管Q6的D极连接电阻R6的另一端、电阻R12的一端以及场效应管Q4的G极，所述电阻R12的另一端接地，所述场效应管Q4的D极连接所述负载充电负极引脚P-、以及二极管D3、D4的输入端，所述极管D3、D4的输出端连接供电电源DC+，所述场效应管Q4的G极还同时连接场效应管Q5、Q44、Q55的G极，所述场效应管Q4的D极还同时连接场效应管Q5、Q44、Q55的D极，所述场效应管Q4、Q5、Q44、Q55的S极接地。进一步的，所述集成于所述芯片内的输入电池电压检测电路包括：电阻R31的一端连接电池CELL11、及4.2V电源，电阻R31的另一端连接场效应管Q12的D极，场效应管Q12的G极连接电源使能端DCE，场效应管Q12的S极连接芯片的一个电池电压采样引脚、以及电阻R35、电容C13的一端，所述电阻R35、电容C13的另一端接地；电阻R16的一端连接电池CELL12、及8.4V电源，电阻R16的另一端连接场效应管Q9的D极，场效应管Q9的G极连接电源使能端DCE，场效应管Q9的S极连接芯片的一个电池电压采样引脚、以及电阻R18、电容C6的一端，所述电阻R18、电容C6的另一端接地；电阻R21的一端连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力电池管理控制集成电路，包括设置在芯片内的微处理器、存储器，其特征在于，还包括集成于芯片内的唤醒电路、电机驱动控制电路、输入电池电压检测电路、以及用于连接外部负载识别电路的识别输出引脚组；所述唤醒电路用于芯片的唤醒及过流检测，当动力电池有负载接入时，唤醒电路依据所述识别输出引脚组电压的变化把芯片从休眠状态中唤醒，当动力电池处于放电转态时，依据所述识别输出引脚组电压的变化判断是否短路、过流；所述电机驱动控制电路用于在所述识别输出引脚组输出PWM控制信号，控制负载马达的开关、及转速；所述输入电池电压检测电路用于动力电池的正极电压采样。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池管理控制集成电路，包括设置在芯片内的微处理器、存储器，其特征在于，还包括集成于芯片内的唤醒电路、电机驱动控制电路、输入电池电压检测电路、以及用于连接外部负载识别电路的识别输出引脚组；所述唤醒电路用于芯片的唤醒及过流检测，当动力电池有负载接入时，唤醒电路依据所述识别输出引脚组电压的变化把芯片从休眠状态中唤醒，当动力电池处于放电转态时，依据所述识别输出引脚组电压的变化判断是否短路、过流；所述电机驱动控制电路用于在所述识别输出引脚组输出PWM控制信号，控制负载马达的开关、及转速；所述输入电池电压检测电路用于动力电池的正极电压采样。2.根据权利要求1所述的动力电池管理控制集成电路，其特征在于，所述识别输出引脚组包括充电控制引脚、唤醒及过流检测正极引脚、唤醒及过流检测负极引脚：充电控制引脚，用于控制充电功率管的开启或关断；唤醒及过流检测正极引脚，当动力电池有负载接入时，此引脚出现高电压将芯片从休眠中唤醒，当动力电池充电时，此引脚电压采样用于判断是否发生充电过流现象，当动力电池向负载充电放电时，此引脚电压采样用于检测外部负载型号，根据外部负载型号设定短路电流点；唤醒及过流检测负极引脚，当动力电池有负载接入时，此引脚出现电压的变化把芯片从休眠状态中唤醒，当动力电池处于放电转态时，依据此引脚电压的变化判断是否短路、过流；所述芯片还设置有：多个电池电压采样引脚，对动力电池正极进行电压采样；马达控制引脚，用于输出PWM控制信号，控制负载马达的开关、及转速；滤波引脚，接滤波电路；接地引脚，将芯片接电源地；读数据引脚，用于异步方式读数据，并用于I/O接口；写数据引脚，用于异步方式写数据，并用于同充电器进行通信；使用模式选择引脚，配置芯片进入user模式或test模式及对动力电池温度采样；芯片复位引脚，外部加高电平脉冲信号时可将芯片复位，并用于检测外部负载型号时提供出输出所需的5V电压。3.根据权利要求2所述的动力电池管理控制集成电路，其特征在于，所述芯片还设置有：多个独立I/O引脚；数据引脚，作为IIC通讯的数据线；时钟引脚，作为IIC通讯的时钟信号线；温度采样引脚，对动力电池温度采样；调速采样引脚，对马达调速控制信号进行采样。4.根据权利要求2所述的动力电池管理控制集成电路，其特征在于，所述芯片采用SOP16形式封装，其中所述电池电压采样引脚为六个。5.根据权利要求3所述的动力电池管理控制集成电路，其特征在于，所述芯片采用SSOP24形式封装，其中所述电池电压采样引脚为六个，所述I/O引脚为四个。6.根据权利要求2或3所述的动力电池管理控制集成电路，其特征在于，所述集成于所述芯片内的唤醒电路包括：电阻R19，与电阻R19一端连接的场效应管Q8的G极，场效应管Q8的S极和电阻R19另一端接地，场效应管Q8的D极连接电阻R3的一端、场效应管Q7的D极，场效应管Q7的S极接地、G极连接电阻R14、R15、R28的一端，电阻R28的另一端连接电容C37的一端，电容C37的另一端输出负载充电脉冲信号；电阻R3的另一端连接电阻R1的一端、三极管Q1的B极，电阻R1的另一端、三极管Q1的E极连电池电源DC+，所述三极管Q1的C极连接电阻R9、R4的一端、及负载驱动端MOS_DRV，电阻R9的另一端连接电容C5、电阻R46的一端及三极管Q18的C极，所述电容C5的另一端接地，所述电阻R46的另一端连接三极管Q18的B极以及稳压单元U1的第3引脚，稳压单元U1的第1引脚接地并连接电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永强，尤智坚，
申请(专利权)人：深圳市乐祺微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44