CN114865739A - 电池管理***及电池装置 - Google Patents

电池管理***及电池装置 Download PDF

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CN114865739A CN202210438819.0A CN202210438819A CN114865739A CN 114865739 A CN114865739 A CN 114865739A CN 202210438819 A CN202210438819 A CN 202210438819A CN 114865739 A CN114865739 A CN 114865739A
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陈安平
杨硕
王晓闽
刘伟
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Abstract

本申请涉及一种电池管理***与电池装置，包括：主控芯片、电源模块与供电控制模块，供电控制模块连接电池装置的电池组、外部充电设备与电源模块，电源模块连接主控芯片与电池装置的继电器，主控芯片连接电池组与外部充电设备；供电控制模块在电池组的第一供电电压低于保护阈值时，停止输出第一供电电压给电源模块，主控芯片失电；主控芯片在失电时，停止输出关断信号至外部充电设备，以使外部充电设备输出第二供电电压至供电控制模块；供电控制模块将第二供电电压输出至电源模块，以使主控芯片得电、继电器切换至导通状态，通过外部充电设备对电池组充电，有效解决电池欠压后，特别是当电池电压达到0V时无法通过外部充电恢复，使用不便的问题。

Description

电池管理***及电池装置
技术领域
本申请涉及锂电池技术领域，特别是涉及一种电池管理***及电池装置。
背景技术
随着全世界石油资源越来越紧缺，人们对于新型能源的需求越来越大，而新能源锂电池作为当下最火热的替代石油化石的能源，已经快速渗透到各行各业。在单个锂电池的电压和容量无法满足使用需求时，还会将多个锂电池进行串并联形成电池组，来提高电池的使用电压与容量。为了在使用过程中更加安全可控，也增加了电池管理***(BMS，Battery Management System)来对各个电池单元进行智能化管理及维护。
但目前锂电池在使用时由于存在自身静态功耗，长时间搁置时会导致电芯电压越来越低，甚至达到0V。外接电池管理***时，锂电池自身静态功耗和电池管理***自身功耗双重叠加，会使得搁置时间成倍缩短。一旦出现电池组未及时充电至电量耗尽的情况时，电池管理***为了避免电池组过度使用造成不可逆损伤，电池管理***会主动断开自身电源，降低静态功耗，但因为电芯本身的静态功耗无法消除，所以就会出现电芯电压为0V的情况，出现上述情况后无法通过外部充电来恢复电池容量，只能返厂拆开后进行维护充电，使用十分不便。
发明内容
基于此，针对电池欠压后，特别是当电池电压达到0V时无法通过外部充电恢复，使用不便的问题，提供一种电池管理***及电池装置。
一种电池管理***，包括：主控芯片、电源模块与供电控制模块，所述供电控制模块连接电池装置的电池组、外部充电设备与所述电源模块，所述电源模块连接所述主控芯片以及所述电池装置的继电器，所述主控芯片还连接所述电池组与所述外部充电设备；
所述供电控制模块在所述电池组的第一供电电压低于保护阈值时，停止将所述第一供电电压输出给所述电源模块，以使所述主控芯片失电；
所述主控芯片在失电时，停止输出关断信号至所述外部充电设备，以使所述外部充电设备输出第二供电电压至所述供电控制模块；
所述供电控制模块将所述第二供电电压输出至所述电源模块，以使所述主控芯片得电、所述继电器切换至导通状态，通过所述外部充电设备对所述电池组充电。
在其中一个实施例中，所述主控芯片在检测到所述电池组的第一供电电压满足切换条件时，重新输出所述关断信号至所述外部充电设备，以使所述外部充电设备停止输出所述第二供电电压至所述供电控制模块，所述供电控制模块切换为将所述第一供电电压输出至所述电源模块。
在其中一个实施例中，所述供电控制模块包括电压输出电路、低压识别电路、供电控制电路与低压充电电路，所述电压输出电路连接所述电池组、所述低压识别电路与所述供电控制电路，所述低压识别电路连接所述电池组、所述外部充电设备与所述供电控制电路，所述供电控制电路连接所述电池组与所述电源模块，所述低压充电电路连接所述低压识别电路、所述外部充电设备与所述电源模块。
在其中一个实施例中，所述电压输出电路包括分压单元与稳压单元，所述分压单元连接所述电池组与所述稳压单元，所述稳压单元连接所述低压识别电路与所述供电控制电路。
在其中一个实施例中，所述低压识别电路包括比较器、第一分压单元与第二分压单元，所述比较器连接所述稳压单元、所述第一分压单元、所述第二分压单元与所述供电控制电路，所述第一分压单元连接所述电池组，所述第二分压单元连接所述稳压单元与所述低压充电电路。
在其中一个实施例中，所述供电控制电路包括第一开关单元与第二开关单元，所述第一开关单元连接所述比较器、所述稳压单元与所述第二开关单元，所述第二开关单元连接所述电池组与所述电源模块。
在其中一个实施例中，所述低压充电电路包括第一导通管与第二导通管，所述外部充电设备通过所述第一导通管连接所述电源模块，所述外部充电设备通过第二导通管连接所述第二分压单元。
在其中一个实施例中，所述电源模块包括第一电源、第二电源与线性稳压器，所述第一电源通过所述线性稳压器连接所述主控芯片，所述第一电源还连接所述供电控制模块与所述第二电源，所述第二电源连接所述主控芯片以及所述继电器。
在其中一个实施例中，上述电池管理***还包括前端监视芯片，所述前端监视芯片连接所述电池组与所述主控芯片。
在其中一个实施例中，提供一种电池装置，包括：电池组、继电器以及上述的电池管理***，所述电池管理***连接所述电池组、所述外部充电设备以及所述继电器的控制端，所述继电器的一个触点端子连接所述电池组，所述继电器的另一个触点端子通过外部端子连接外部充电设备或负载。
上述电池管理***与电池装置，当供电控制模块判断电池组的第一供电电压低于保护阈值时，切断给电源模块的供电，以使主控芯片以及继电器失电。主控芯片失电后，停止输出关断信号至外部充电设备，使得外部充电设备提供第二供电电压给供电控制模块，输出第二供电电压至电源模块使得继电器恢复导通，连通电池组与外部充电设备的充电回路，有效解决电池欠压后，特别是当电池电压达到0V时无法通过外部充电恢复，使用不便的问题。
附图说明
图1为一实施例中电池装置的***框图；
图2为一实施例中供电控制模块的***框图；
图3为一实施例中电压输出电路的电路图；
图4为一实施例中低压识别电路、供电控制电路与低压充电电路的电路图；
图5为一实施例中电池装置与外部设备的连接示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。
可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
如背景技术部分所述，锂电池在使用时由于存在自身静态功耗，长时间搁置时会导致电芯电压越来越低，甚至达到0V。外接电池管理***(BMS，Battery ManagementSystem)时，锂电池自身静态功耗和电池管理***自身功耗双重叠加，会使得搁置时间成倍缩短。一旦出现电池组未及时充电至电量耗尽的情况时，电池管理***为了避免电池组过度使用造成不可逆损伤，电池管理***会主动断开自身电源，降低静态功耗，但因为电芯本身的静态功耗无法消除，所以就会出现电芯电压为0V的情况，出现上述情况后无法通过外部充电来恢复电池容量，只能返厂拆开后进行维护充电，使用十分不便。
基于此，本申请提供一种电池管理***与电池装置，当判断用于供电的电池组电压低于保护阈值时，就切断给电池管理***的供电，主控芯片以及继电器也因此失电。主控芯片失电后，停止输出关断信号至外部充电设备，使得外部充电设备提供第二供电电压给供电控制模块，输出第二供电电压至电源模块使得继电器恢复导通，连通电池组与外部充电设备的充电回路，有效解决电池欠压后，特别是当电池电压达到0V时无法通过外部充电恢复，使用不便的问题。
在一个实施例中，如图1所示提供一种电池管理***，包括：主控芯片110、电源模块120与供电控制模块130，供电控制模块130连接电池装置的电池组200、外部充电设备与电源模块120，电源模块120连接主控芯片110以及电池装置的继电器300，主控芯片110还连接电池组200与外部充电设备；供电控制模块130在电池组200的第一供电电压低于保护阈值时，停止将第一供电电压输出给电源模块120，以使主控芯片110失电；主控芯片110在失电时，停止输出关断信号至外部充电设备，以使外部充电设备输出第二供电电压至供电控制模块130；供电控制模块130将第二供电电压输出至电源模块120，以使主控芯片110得电、继电器300切换至导通状态，通过外部充电设备对电池组200充电。
电池装置的电池组200可以是单个电芯构成，也可以是多个电芯串联组成，串联后包括总正端子B+与总负端子B-，电池组200的总正端子B+与总负端子B-分别与外部正极端P+与外部负极端P-连接。上述两个外部端子连接的外部设备并不唯一，可以连接负载形成放电回路，采用电池组200对负载进行供电；也可以连接外部充电设备形成充电回路，采用外部充电设备对电池组200进行充电。
在电池组200的总正端子B+与外部正极端P+的连接线路或总负端子B-与外部负极端P-连接线路上，还设置有继电器300，用于控制电池组200与外部设备的放电回路或充电回路的是否开启。当继电器300导通时，电池组200与外部设备的放电回路或充电回路连通，可用于对负载进行供电或采用外部充电设备进行充电；当继电器300断开时，电池组200与外部设备的放电回路或充电回路断开，无法对负载进行供电或采用外部充电设备进行充电。
电池管理***可用于对电池组200的工作状态进行监控与管理，即可控制与监测电池组200的放电回路及充电回路的工作状态。具体地，电源模块120通过供电控制模块130连接电池组200的总正端子B+与总负端子B-，获取第一供电电压，并根据获取的第一供电电压给主控芯片110进行供电，以保证电池管理***的正常工作。电源模块120还连接继电器300的控制端，主控芯片110可输出使能信号至电源模块120，控制电源模块120给继电器300的控制端供电，使得继电器300导通，进而使电池组200的放电回路或充电回路导通。对应地，当主控芯片110停止输出使能信号至电源模块120时，电源模块120停止给继电器300的控制端供电，使得继电器300断开，进而使电池组200的放电回路或充电回路断开。
其中，主控芯片110可连接电池组200获取其工作参数，并根据工作参数判断是否输出使能信号至电源模块120。例如，工作参数可以是电池组200的电压，当主控芯片110检测到电池组200的电压低于预设低电阈值时，主控芯片110停止输出使能信号至电源模块120，控制电源模块120停止给继电器300的控制端供电，使得继电器300断开，进而使电池组200的放电回路断开。后续当电池组200连接外部充电设备形成充电回路之后，主控芯片110可对应重新输出使能信号至电源模块120，控制电源模块120给继电器300的控制端供电，使得继电器300导通。其中，预设低电阈值的具体设置值并不唯一，可根据电池组200的实际供电参数进行设置，可以理解为电池组200没有足够的能量用于给负载供电时的电压值。
主控芯片110在检测到电池组200的电压低于预设低电阈值并切断电池组200的放电回路的同时，也将发出提醒信息，提醒用户及时对电池组200进行充电。当用户仍未进行及时充电时，电池组200的第一供电电压将因主控芯片的耗电以及自身静态自耗电持续降低。而在持续降低至保护阈值时，供电控制模块130停止将第一供电电压输出给电源模块120，以使主控芯片110无法通过电源模块120获取电池装置自身的能量进行正常供电，而是通过供电控制模块130连接至外部充电设备获取第二供电电压进行供电。其中，供电控制模块130连接外部充电设备的正极端子C+与负极端子C-获取第二供电电压。保护阈值小于预设低电阈值，具体设置值并不唯一，可根据电池组200的实际供电参数进行设置，可以理解为电池组200没有足够的能量用于给电池管理***供电时的电压值。
其中，主控芯片110通过通讯线路连接外部充电设备。在通过电源模块120获取电池装置自身的能量进行正常供电时，将持续输出关断信号至外部充电设备，以使外部充电设备不输出第二供电电压至供电控制模块130。在主控芯片失电，停止输出关断信号至外部充电设备时，外部充电设备输出第二供电电压至供电控制模块130。供电控制模块130将第二供电电压输出至电源模块120，以使电源模块120恢复对主控芯片110的供电。同时，主控芯片110输出使能信号至电源模块120，控制电源模块120给继电器300的控制端供电，使得继电器300导通，进而使电池组200的充电回路导通，采用外部充电设备或其他外部电源对电池组200进行充电。
上述电池管理***，当供电控制模块判断第一供电电压低于保护阈值时，切断给电源模块的供电，以使主控芯片以及继电器失电。主控芯片失电后，停止输出关断信号至外部充电设备，使得外部充电设备提供第二供电电压给供电控制模块，输出第二供电电压至电源模块使得继电器恢复导通，连通电池组与外部充电设备的充电回路，有效解决电池欠压后，特别是当电池电压达到0V时无法通过外部充电恢复，使用不便的问题。
在一个实施例中，如图1所示，主控芯片110在检测到电池组200的第一供电电压满足切换条件时，重新输出关断信号至外部充电设备，以使外部充电设备停止输出第二供电电压至供电控制模块130，供电控制模块130切换为将第一供电电压输出至电源模块120。
其中，切换条件可以理解为确保切换成第一供电电压给主控芯片110供电时，不会引起第一供电电压短时间内重新降低至保护阈值的条件。第一供电电压需满足的切换条件可以是第一供电电压大于预设切换阈值。显然，预设切换阈值大于保护阈值与预设低电阈值，具体设置值并不限定，可根据电池组200与主控芯片110的实际供电参数进行设置。例如，在本实施例中，为了保证***可靠性和稳定性，将预设切换阈值设置为电池组200充满时的电压值。在电池组200充电的过程中，电池管理***不消耗电池组200的电量，而是从外部充电设备获取供电，也能降低电池组200本身的容量消耗。
主控芯片110获取电池组110的工作参数的方式并不唯一，在一个实施例中，上述电池管理***还包括前端监视芯片140，前端监视芯片140连接电池组200与主控芯片110。具体地，前端监视芯片140可以是分别连接电池组200中的各电芯，得到其电芯电压、温度与电流等参数值。也可以是直接连接电池组200的总正端子B+与总负端子B-，采集得到电池组200的整体电压、电流与温度等参数。在主控芯片110得电状态时，前端监视芯片140可与主控芯片110通过I2C通讯进行双向数据通讯，将实时采集到的工作参数发送至主控芯片110，为主控芯片110提供监测与控制电池组200的工作状态的数据基础，更好的实现电池组200的管理。
在一个实施例中，如图2所示，供电控制模块130包括电压输出电路131、低压识别电路132、供电控制电路133与低压充电电路134，电压输出电路131连接电池组200、低压识别电路132与供电控制电路133，低压识别电路132连接电池组200、外部充电设备与供电控制电路133，供电控制电路133连接电池组200与电源模块120，低压充电电路134连接低压识别电路132、外部充电设备与电源模块120。
其中，电压输出电路131用于连接电池组200的总正端子B+与总负端子B-获取第一供电电压，并将其转换为3.3V的内部供电电压，再通过VCC_EN端子输出给低压识别电路132与供电控制电路133。低压识别电路132用于根据电池组200的第一供电电压与电压输出电路131输出的内部供电电压进行比较，并将比较结果输出给供电控制电路133。供电控制电路133用于根据低压识别电路132输出的比较结果，控制是否将电池组200的第一供电电压输出给电源模块120。在第一供电电压持续降低至保护阈值，且供电控制电路133停止将第一供电电压输出给电源模块120时，低压充电电路134用于连接至外部充电设备获取第二供电电压进行供电。
如图3所示，在一个实施例中，电压输出电路包括分压单元与稳压单元，分压单元连接电池组与稳压单元，稳压单元连接低压识别电路与供电控制电路。
分压单元包括电阻R1、电阻R2、稳压二极管D1、三极管Q1与三极管Q2。电阻R1与电阻R2串联后，电阻R1的另一端连接电池组的总正端子B+，电阻R2的另一端通过反向连接的稳压二极管D1连接电池组的总负端子B-，获取第一供电电压进行分压。电阻R1与电阻R2串联后的公共端同时连接三极管Q1与三极管Q2的集电极，电阻R2的另一端还连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极连接稳压单元。通过分压后的第一供电电压导通三极管Q1与三极管Q2后，将分压后的第一供电电压输出至稳压单元。
稳压单元包括电阻R3、电阻R4、稳压二级管D2、稳压二级管D3、电容C1、电容C2与线性稳压器U1。稳压二级管D2与电容C1并联，稳压二级管D2的阳极连接电池组的总负端子B-，稳压二级管D2的阴极通过电阻R3连接三极管Q2的集电极，稳压二级管D2的阴极通过电阻R4连接线性稳压器U1的IN端，线性稳压器U1的GND端连接电池组的总负端子B-，稳压二级管D3与电容C2并联，稳压二级管D3的阳极连接电池组的总负端子B-，稳压二级管D3的阴极连接线性稳压器U1的OUT端，线性稳压器U1的OUT端通过VCC_EN端子连接低压识别电路与供电控制电路。
在一个实施例中，如图4所示，低压识别电路包括比较器U2、第一分压单元与第二分压单元，比较器U2连接稳压单元、第一分压单元、第二分压单元与供电控制电路，第一分压单元连接电池组，第二分压单元连接稳压单元与低压充电电路。
其中，第一分压单元包括电阻R5、电阻R6、电阻R7与电容C3。第二分压单元包括电阻R8、电阻R9、二极管D4与电容C4。电阻R5、电阻R6与电阻R7依次串联后，电阻R5的另一端连接电池组的总正端子B+，电阻R6与电阻R7的公共端连接比较器U2的IN+端，电阻R7的另一端连接电池组的总负端子B-，电容C3与电阻R7并联。电阻R8与电阻R9串联后，电阻R8的另一端连接二极管D4的阴极与低压充电电路，二极管D4的阳极连接VCC_EN端子，电阻R9的另一端连接电池组的总负端子B-，电阻R8与电阻R9的公共端连接比较器U2的IN-端，电容C4与电阻R9并联。比较器U2的VCC端连接VCC_EN端子，比较器U2的VSS端连接电池组的总负端子B-，比较器U2的OUT端用于将比较结果输出给供电控制电路。
比较器U2用于将其IN+端接入的电池组的第一供电电压通过第一分压单元的分压结果，与其IN-端接入的电压输出电路输出的内部供电电压通过第二分压单元的分压结果进行比较。当IN+端的输入大于IN-端的输入时，即第一供电电压通过第一分压单元的分压结果大于内部供电电压通过第二分压单元的分压结果时，比较器U2的OUT端输出为高电平。当IN+端的输入小于IN-端的输入时，即第一供电电压通过第一分压单元的分压结果小于内部供电电压通过第二分压单元的分压结果时，比较器U2的OUT端输出为低电平。
在一个实施例中，如图4所示，供电控制电路包括第一开关单元与第二开关单元，第一开关单元连接比较器U2、稳压单元与第二开关单元，第二开关单元连接电池组与电源模块。
其中，第一开关单元包括电阻R12、电阻R13、电阻R14、三极管Q3与三极管Q5。第二开关单元包括电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、稳压二极管D6、二极管D7、二极管D9、三极管Q6、MOS管Q7(P沟道型)与电容C5。三极管Q3的基极通过电阻R12连接比较器U2的OUT端，三极管Q3的发射极连接电池组的总负端子B-，三极管Q3的集电极通过电阻R13连接三极管Q5的基极，三极管Q5的基极还通过电阻R14连接VCC_EN端子，三极管Q5的发射极连接VCC_EN端子，三极管Q5的集电极依次通过电阻R15、二极管D7与电阻R16连接三极管Q6的基极，三极管Q6的基极还分别通过电阻R19与电容C5连接电池组的总负端子B-，三极管Q6的发射极连接电池组的总负端子B-，三极管Q6的集电极通过电阻R17连接MOS管Q7的栅极，MOS管Q7的栅极还分别通过电阻R18与稳压二极管D6连接电池组的总正端子B+，MOS管Q7的源极连接电池组的总正端子B+，MOS管Q7的漏极通过二极管D9连接电源模块的BAT+端子。
三极管Q3的基极通过电阻R12连接比较器U2的OUT端获取比较结果，当比较结果为高电平时，三极管Q3与三极管Q5依次导通，将电压输出电路输出的内部供电电压输出给三极管Q6，三极管Q6导通后将MOS管Q7的栅极切换为低电平，MOS管Q7导通，将电池组的总正端子B+与电源模块的BAT+端子连通，将第一供电电压输出至电源模块。反之，当比较结果为低电平时，三极管Q3与三极管Q5依次截止，电压输出电路输出的内部供电电压不输出给三极管Q6，三极管Q6截止，MOS管Q7的栅极切换为电池组的总正端子B+接入的高电平，MOS管Q7截止，电池组的总正端子B+的第一供电电压停止输出给电源模块。
另外，供电控制电路还包括电阻R10、电阻R11与MOS管Q4(N沟道型)，MOS管Q4的栅极通过电阻R11连接比较器U2的OUT端，MOS管Q4的源极连接电池组的总负端子B-，MOS管Q4的漏极通过电阻R10连接比较器U2的IN-端。电池组的总正端子B+通过磁珠FB1连接与低电识别电路供电控制电路，用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰。
在一个实施例中，如图4所示，低压充电电路包括第一导通管与第二导通管，外部充电设备通过第一导通管连接电源模块，外部充电设备通过第二导通管连接第二分压单元。其中，第一导通管为二极管D8，第二导通管为二极管D5。外部充电设备的正极端子C+通过二极管D8连接电源模块的BAT+端子，将第二供电电压输送给电源模块进行供电。另外，外部充电设备的正极端子C+还通过二极管D5连接第二分压单元的电阻R8的另一端，用于在第二供电电压给电源模块进行供电的同时，将第二供电电压通过第二分压单元分压后输入比较器U2的IN-端子。由于第二供电电压大于电压输出电路输出的内部供电电压，二极管D4不会导通，再通过对第一分压单元中分压值的设计，保证在对电池组持续充电的过程中，不会通过供电控制模块自动切换至的第一供电电压给电源模块供电，保证有第二供电电压时，持续采用第二供电电压给电源模块供电。
在一个实施例中，如图1所示，电源模块120包括第一电源DCDC1、第二电源DCDC2与线性稳压器LDO，第一电源DCDC1通过线性稳压器LDO连接主控芯片110，第一电源DCDC1还连接供电控制模块130与第二电源DCDC2，第二电源DCDC2连接主控芯片110以及继电器300。
第一电源DCDC1用于将供电控制模块130输出的第一供电电压或第二供电电压进行降压后，分别输出给线性稳压器LDO与第二电源DCDC2。线性稳压器LDO用于将第一电源DCDC1降压后的电压进行线性稳压处理，输出满足主控芯片110供电要求的电压。第二电源DCDC2用于将第一电源DCDC1降压后的电压升压为继电器300所需供电电压，提供继电器300的励磁线圈所需电源。另外，第二电源DCDC2还用于连接主控芯片110接收使能信号，当有使能信号时，才为继电器300的励磁线圈提供供电。
在一个实施例中，如图1与图5所示，提供一种电池装置，包括：电池组200、继电器300以及上述的电池管理***100，电池管理***100连接电池组200、外部充电设备以及继电器300的控制端，继电器300的一个触点端子连接电池组200，继电器300的另一个触点端子通过外部端子连接外部充电设备或负载。
电池组200可以是单个电芯构成，也可以是多个电芯(C1～Cx)串联组成。串联后包括总正端子B+与总负端子B-，电池组200的总正端子B+与总负端子B-分别与外部正极端P+与外部负极端P-连接。上述两个外部端子连接的外部设备并不唯一，可以连接负载形成放电回路，采用电池组200对负载进行供电；也可以连接外部充电设备形成充电回路，采用外部充电设备对电池组200进行充电。在电池组200的总正端子B+与外部正极端P+的连接线路或总负端子B-与外部负极端P-连接线路上，还设置有继电器300。例如，在本实施例中，继电器300的控制端连接电源管理***，继电器300的一个触点端子连接电池组200的总负端子B-，继电器300的另一个触点端子通过外部负极端P-连接外部充电设备或负载。
电池管理***可用于对电池组200的工作状态进行监控与管理，即可控制与监测电池组200的放电回路及充电回路的工作状态。当检测到电池组200的第一供电电压低于预设低电阈值时，将停止给继电器300的控制端供电，使得继电器300断开，进而使电池组200的放电回路断开。同时，也将发出提醒信息，提醒用户及时对电池组200进行充电。当用户仍未进行及时充电时，电池组200的第一供电电压将因主控芯片的耗电以及自身静态自耗电持续降低。而在持续降低至保护阈值时，电源管理***将自动切断第一供电电压的获取，切换为连接外部充电设备的正极端子C+与负极端子C-获取第二供电电压，给继电器300的控制端供电，使得继电器300导通，进而使电池组200的充电回路导通，采用外部充电设备或其他外部电源对电池组200进行充电。
上述所提供的一个或多个电池装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于电源管理***的限定，在此不再赘述。
在本实施例中，在电池组失电严重时，可通过外部充电设备提供第二供电电压至电源管理***使得继电器恢复导通，连通电池组与外部充电设备的充电回路，有效解决电池欠压后，特别是当电池电压达到0V时无法通过外部充电恢复，使用不便的问题。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池管理***，其特征在于，包括：主控芯片、电源模块与供电控制模块，所述供电控制模块连接电池装置的电池组、外部充电设备与所述电源模块，所述电源模块连接所述主控芯片以及所述电池装置的继电器，所述主控芯片还连接所述电池组与所述外部充电设备；
所述供电控制模块在所述电池组的第一供电电压低于保护阈值时，停止将所述第一供电电压输出给所述电源模块，以使所述主控芯片失电；
所述主控芯片在失电时，停止输出关断信号至所述外部充电设备，以使所述外部充电设备输出第二供电电压至所述供电控制模块；
所述供电控制模块将所述第二供电电压输出至所述电源模块，以使所述主控芯片得电、所述继电器切换至导通状态，通过所述外部充电设备对所述电池组充电。
2.根据权利要求1所述的电池管理***，其特征在于，所述主控芯片在检测到所述电池组的第一供电电压满足切换条件时，重新输出所述关断信号至所述外部充电设备，以使所述外部充电设备停止输出所述第二供电电压至所述供电控制模块，所述供电控制模块切换为将所述第一供电电压输出至所述电源模块。
3.根据权利要求1所述的电池管理***，其特征在于，所述供电控制模块包括电压输出电路、低压识别电路、供电控制电路与低压充电电路，所述电压输出电路连接所述电池组、所述低压识别电路与所述供电控制电路，所述低压识别电路连接所述电池组、所述外部充电设备与所述供电控制电路，所述供电控制电路连接所述电池组与所述电源模块，所述低压充电电路连接所述低压识别电路、所述外部充电设备与所述电源模块。
4.根据权利要求3所述的电池管理***，其特征在于，所述电压输出电路包括分压单元与稳压单元，所述分压单元连接所述电池组与所述稳压单元，所述稳压单元连接所述低压识别电路与所述供电控制电路。
5.根据权利要求4所述的电池管理***，其特征在于，所述低压识别电路包括比较器、第一分压单元与第二分压单元，所述比较器连接所述稳压单元、所述第一分压单元、所述第二分压单元与所述供电控制电路，所述第一分压单元连接所述电池组，所述第二分压单元连接所述稳压单元与所述低压充电电路。
6.根据权利要求5所述的电池管理***，其特征在于，所述供电控制电路包括第一开关单元与第二开关单元，所述第一开关单元连接所述比较器、所述稳压单元与所述第二开关单元，所述第二开关单元连接所述电池组与所述电源模块。
7.根据权利要求5所述的电池管理***，其特征在于，所述低压充电电路包括第一导通管与第二导通管，所述外部充电设备通过所述第一导通管连接所述电源模块，所述外部充电设备通过第二导通管连接所述第二分压单元。
8.根据权利要求1所述的电池管理***，其特征在于，所述电源模块包括第一电源、第二电源与线性稳压器，所述第一电源通过所述线性稳压器连接所述主控芯片，所述第一电源还连接所述供电控制模块与所述第二电源，所述第二电源连接所述主控芯片以及所述继电器。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的电池管理***，其特征在于，还包括前端监视芯片，所述前端监视芯片连接所述电池组与所述主控芯片。
10.一种电池装置，其特征在于，包括：电池组、继电器以及权利要求1-9中任意一项所述的电池管理***，所述电池管理***连接所述电池组、所述外部充电设备以及所述继电器的控制端，所述继电器的一个触点端子连接所述电池组，所述继电器的另一个触点端子通过外部端子连接外部充电设备或负载。
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