[发明专利]电流采集电路、集成器件及电池管理系统

说明书

本公开提供一种电流采集电路，电流采集电路用于检测电池/电池组的充电电流和/或放电电流，通过与电池/电池组串联的充电控制晶体管和放电控制晶体管来控制电池/电池组的充电和放电，其中充电控制晶体管的漏极和放电控制晶体管的漏极连接，电流采集电路包括：第一晶体管、第二晶体管、第一电压采集电路、第二电压采集电路、以及恒定电流源。本公开还提供了一种集成器件及电池管理系统。

技术领域

本公开提供了一种电流采集电路、集成器件及电池管理系统。

背景技术

随着可充电电池的技术发展，目前可充电电池已经广泛地用于诸如电动工具、便携设备、电动汽车等各种领域。通过对可充电电池进行充电，并且提供给用电设备。但是在可充电电池的充电过程及放电过程中需要对充电电流和放电电流进行检测，以避免发生过充过放等情况的发生，从而避免安全事故的发生、电池寿命的损害等。

目前所采用的充电电流和放电电流的检测，可以通过外加检测电阻的方式来实现，但是通过外加检测电阻将会导致能量损耗，而且在使用高精度检测电阻的情况下也会极大地增加成本等。

也有采用通过充电控制晶体管和/或放电控制晶体管的两侧电压的方式来实现对放电电流和充电电流的检测。但是在这种检测方法中，需要检测通过充电控制晶体管和/或放电控制晶体管的导通电阻所产生的电压来实现对放电电流和充电电流的检测。

例如图1所示，模数转换器(ADC)所检测的放电电压等于 (Ron(M1)+Ron(M2))*ILOAD，所检测的充电压电等于 (Ron(M1)+Ron(M2))*ICHG，其中Ron(M1)为放电控制晶体管的导通电阻， Ron(M2)为充电控制晶体管的导通电阻，ILOAD为放电电流，ICHG为放电电流。

充电控制晶体管和放电控制晶体管的导通电阻表示为其中μ_n为沟通电子迁移率，Cox为单位面积的栅氧化层电容，W为晶体管的沟道宽度，L为晶体管的沟道宽度， VGS为晶体管的栅源电压，VTH是晶体管的导通阈值电压，Rcont为接触电阻，Rdrift为漂移区电阻。相应地，检测的充电电流或放电电流相应地等于ADC所检测的电压除以导通电阻。

但是需要注意的是，在晶体管使用的过程中，晶体管的导通电阻将会随着环境温度的变化而进行变化，并且在晶体管制造的过程中，晶体管的导通电阻会随着工艺的变化而进行变化，因此在晶体管的使用过程中，完全不能保证所使用的晶体管的导通电阻是恒定的。这样由于晶体管导通电阻的不确定性，将会导致所检测的充电电流或放电电流的不确定性，因此通过这种方式并不能做到更加精确的检测。

发明内容

为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种电流采集电路、集成器件及电池管理系统。相较于现有技术，根据本公开的技术方案，能够在不受环境温度以及晶体管制造工艺等的影响来更加精确地对充放电电流进行检测。

根据本公开的一个方面，一种电流采集电路，所述电流采集电路用于检测电池/电池组的充电电流和/或放电电流，通过与所述电池/电池组串联的充电控制晶体管和放电控制晶体管来控制所述电池/电池组的充电和放电，其中所述充电控制晶体管的漏极和所述放电控制晶体管的漏极连接，所述电流采集电路包括：

第一晶体管和第二晶体管，用于对所述放电电流和/或所述充电电流进行检测，所述第一晶体管的漏极与所述放电控制晶体管的漏极和所述充电控制晶体管的漏极连接，所述第二晶体管的漏极与所述放电控制晶体管的漏极和所述充电控制晶体管的漏极连接；

第一电压采集电路，所述第一电压采集电路的输入端与所述第一晶体管的源极连接；

第二电压采集电路，所述第二电压采集电路的输入端与所述第二晶体管的源极连接；以及

恒定电流源，用于提供恒定电流，并且所述恒定电流源的输出端与所述第一晶体管的源极或者所述第二晶体管的源极连接。