具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

目前，可以采用铅酸蓄电池单独对电池管理模块进行供电，采用电池组对负载(例如电机等大功率器件)进行供电。电池包包括多个电池组和电池管理模块，为了简化电池包的结构以及节省资源，可不用为电池管理模块设置专门的铅酸蓄电池进行供电，可以利用电池组对电池管理模块供电。

但是，若利用电池组对电池管理模块供电，可能会存在电池组中的电芯过放的问题，基于此，本发明实施例提供一种控制电路、方法及系统，通过设置第一预设电压阈值，当电池组的正极的电压小于该阈值时，使能模块向降压模块输出第一控制信号至降压模块。降压模块基于第一控制信号禁止电压输出端输出电压，即实现禁止让电池组对整车进行供电，可以避免电池组中的电芯过放，提高了电池的寿命和安全性。下面结合附图和实施例进行详细介绍。

图1示出本发明第一实施例提供的控制电路的结构示意图。如图1所示，该控制电路包括：

使能模块E，使能模块E的第一端与电池组P的正极连接，使能模块E的第二端与降压模块D的控制信号输入端连接。使能模块E用于在确定第一电压小于第一预设电压阈值的情况下，输出第一控制信号至降压模块D。第一电压为电池组P的正极的电压。第一控制信号用于禁止电压输出端输出电压。

降压模块D，降压模块D的电压输入端与电池组P的正极连接，降压模块D的电压输出端与电池管理模块M连接。电池管理模块M用于管理电池组P。降压模块D用于在接收到第一控制信号的情况下，禁止电压输出端输出电压至电池管理模块M。

可以理解的，降压模块D的电压输出端也需要给整车其他用电设备、模块或单元提供工作电压，不限于给电池管理模块M提供工作电压。

需要说明的是，连接降压模块D的电压输出端与电池管理模块M之间的线路指的是：降压模块D的电压输出端对电池管理模块M的供电线路。也就是说，降压模块D的电压输出端可以输出电压VDD至电池管理模块M，以对电池管理模块M进行供电。但是，若降压模块D接收到第一控制信号，则禁止电压输出端输出VDD至电池管理模块M，即不再对电池管理模块M进行供电。

值得一提的是，电池管理模块M可以用于管理电池组P的电压、温度、故障信息等数据，以监控电池组P的状态。在车辆停止使用或长期不用的情况下，电池管理模块M可以进入休眠状态，并可以在休眠中根据事先设定的时间定时自我唤醒进行数据监测。

在一些实施例中，使能模块E可以具有采集单元和控制单元。采集单元用于采集电池组P正极(即P+)的电压，即第一电压。值得一提的是，第一电压代表电池组P内部所有电芯的电压的总和。控制单元用于判断第一电压是否小于第一预设电压阈值。当控制单元判定第一电压小于第一预设阈值时，则输出第一控制信号至降压模块D。

在一些实施例中，第一预设电压阈值与电池组中每个电芯的过放阈值电压相关。作为一个示例，第一预设电压阈值要稍大于电池组中每个电芯的过放阈值电压的和值。其中，电芯的过放阈值电压可以基于电芯的电解液的化学性质参数和电芯的极柱的电性能参数进行确定。

在另一些实施例中，使能模块E也可以通过硬件电路来实现对第一电压是否小于第一预设电压阈值的判断，例如可以通过电压比较器实现。

在第一电压小于第一预设电压阈值的情况下，使能模块E输出第一控制信号至降压模块D，以使降压模块D的电压输出端禁止输出电压。作为一个示例，第一控制信号可以是低电平。

由于电池组P中的电芯过放电可能造成电极活性物质损伤，失去反应能力，使蓄电池寿命缩短。因此，在利用电池组P对电池管理模块M进行供电的应用场景下，为了防止电芯过放，本申请设置了第一预设电压阈值，当第一电压小于该阈值时，表示电池组P内的电芯的电量较少，若电池组P继续放电，则会造成电芯的过放。此时，使能模块E向降压模块D输出第一控制信号至降压模块D。降压模块D基于第一控制信号禁止电压输出端输出电压至电池管理模块M，即实现禁止让电池组P对电池管理模块M进行供电，使电池管理模块M进入休眠状态，可以避免电池组P中的电芯过放，提高了电池的寿命和安全性。

在本发明的实施例中，电池组P不仅可以对电池管理模块M进行供电，还可以对负载进行供电。图2示出本发明第二实施例提供的控制电路的结构示意图。参见图2，电池组P的正极一般通过开关模块K与负载的一端连接，负载的另一端与电池组P的负极(即P-)连接。当电池组P的电量充足时，电池组P可以对电池管理模块M进行供电。当电池管理模块M上电后进行正常工作时，电池管理模块M可以控制开关模块K闭合。当开关模块K闭合之后，电池组P则可以对负载进行供电。

但是，当使能模块E在确定第一电压小于第一电压阈值的情况下，则输出第一控制信号至降压模块D。降压模块D基于第一控制信号禁止向电池管理模块M输出电压，即电池管理模块M下电，进入休眠状态。当电池管理模块M进入休眠状态时，则开关模块K随之自动断开，则电池组P停止对外输出，即停止对外部负载进行供电。

图3示出本发明第三实施例提供的控制电路的结构示意图。与图1的控制电路的不同之处在于，图3中的控制电路中的使能模块E还具有第三端，且使能模块E的第三端与电池管理模块M连接。

使能模块E具体用于在确定第一电压小于第一预设电压阈值，且接收到电池管理模块M发送的第二控制信号的情况下，输出第一控制信号至降压模块D。

其中，第二控制信号是电池管理模块M在确定获取的第一电压小于第一预设电压阈值的情况下输出的信号。

在一些实施例中，电池管理模块M自身可以具有采集第一电压的功能。

当电池管理模块M获取第一电压之后，判断该第一电压是否小于第一预设电压阈值。在电池管理模块M确定第一电压小于第一预设电压阈值的情况下，则电池管理模块M确定电池组P中的电芯即将过放。则电池管理模块M输出第二控制信号至使能模块E的第三端。

作为一个示例，第二控制信号可以是低电平信号。

在电池组P对电池管理模块M进行供电的场景下，为了解决电池组P的正极的电压的不稳定性的影响，通过利用电池管理模块M和使能模块E分别对获取的第一电压是否小于第一电压阈值进行判定，可以提高判断电池组的电芯是否达到过放电条件的准确性，也就是可以提高第一控制信号输出的准确性。

当使能模块E确定第一电压小于第一预设电压阈值，且电池管理模块M也确定第一电压小于第一预设电压阈值的情况下，即使能模块E确定第一电压小于第一预设电压阈值，且接收到第二控制信号，则可以确定电池组P的电芯即将进入过放状态，则输出第一控制信号至降压模块D，降压模块D不对外输出电压，不对车辆供电，同时电池管理模块M也进入休眠状态，避免电芯进入过放状态。

在本发明的实施例中，当电池管理模块M确定第一电压小于第一电压阈值的情况下，则发送关断指令至开关模块K，以断开开关模块K，从而使电池组P停止对外输出，从而避免电池组P中电芯的电路出现过放。当电池管理模块M发送断开指令至开关模块K之后，再输出第二控制信号至使能模块E，以使电池管理模块M进入休眠状态。

图4示出本发明第四实施例提供的控制电路的结构示意图。与图3的控制电路的不同之处在于，图4中的控制电路还包括电压采集模块C。

其中，电压采集模块C分别与电压输出端和电池管理模块M连接。

电压采集模块C与电池组P的正极连接，用于采集第一电压，并发送第一电压至电池管理模块M。

也就是说，电池管理模块M可以从电压采集模块C处获取第一电压。值得一提的是，参见图4，图4中电池管理模块M和电压采集模块C之间的虚线代表两者通信连接，可以是有线通信连接或无线通信连接。

需要说明的是，连接降压模块D的电压输出端与电压采集模块C之间的线路指的是：降压模块D的电压输出端对电压采集模块C的供电线路。也就是说，降压模块D的电压输出端可以输出电压VDD至电压采集模块C，以对电压采集模块C进行供电。

在本发明的实施例中，当电池组P的电量比较充足时，降压模块D的电压输出端可以输出电压VDD分别至电池管理模块M和电压采集模块C，以使电池组P对电池管理模块M和电压采集模块C进行供电。

但是，若降压模块D接收到第一控制信号，则禁止电压输出端输出VDD至电池管理模块M和电压采集模块C，即电池组P不再对电池管理模块M和电压采集模块C进行供电。

在本发明的实施例中，通过利用电压采集模块C采集电池组P的正极的第一电压，可以适应于不具有采集第一电压功能的电池管理模块M，适用范围更广。

通过上述叙述可知，本发明实施例不仅可以通过使能模块E来判断电池管理模块M是否需要进入休眠状态，还可以通过使能模块E和电池管理模块M共同判断电池管理模块M是否需要进入休眠状态，以避免电池组P中的电芯过放。在另一些实施例中，电池管理模块M也可以自行判断自身是否需要进入休眠状态。

具体地，电池管理模块M可以获取电池组P的正极的第一电压，然后判断第一电压是否小于第一预设电压阈值。在电池管理模块M确定第一电压小于第一预设电压阈值的情况下，输出第二控制信号至使能模块E。使能模块E在接收到第二控制信号之后，输出第一控制信号至降压模块D。降压模块D接收到第一控制信号后，禁止其电压输出端给电池管理模块M进行供电，从而避免电池组P中的电芯发生过放。

值得一提的是，电池管理模块M可以自己采集电池组P正极的第一电压，也可以从图4中的电压采集模块C获取电池组P正极的第一电压。在电池管理模块M从电压采集模块C获取第一电压的情况下，降压模块D接收到第一控制信号后，禁止其电压输出端输出电压至电池管理模块M和电压采集模块C，即实现电池组P停止对电池管理模块M和电压采集模块C进行供电，从而避免电池组P中的电芯发生过放。

以上介绍了在电池组P对电池管理模块M供电的场景下，为了防止电芯过放，控制电路的具体工作过程。下面介绍当电池组P的电量充足的情况下，若利用电池组P对电池管理模块M供电，控制电路的具体工作过程。

对于图1～图3中的任意一个控制电路而言，使能模块E还用于在确定第一电压大于或等于第一预设电压阈值的情况下，输出第一使能信号至降压模块D。第一使能信号用于指示降压模块D将第一电压降低为第二电压，并控制电压输出端输出第二电压。

降压模块D，还用于在接收到第一使能信号的情况下，将第一电压降低为第二电压，并控制电压输出端输出第二电压至电池管理模块M。

在本发明的实施例中，若第一电压大于或等于第一预设电压阈值，则代表电池组P的电量相对充足，可以继续对电池管理模块M和负载进行供电。则使能模块E在确定第一电压大于或等于第一预设电压阈值的情况下，则输出第一使能信号至降压模块D，以对电池管理模块M进行供电。

作为一个示例，若第一控制信号为低电平信号，则第一使能信号可以为高电平信号。

由于电池组P的电压比较高，而电池管理模块M一般采用低电压进行工作，因此，降压模块D在接收到第一使能信号之后，则基于第一使能信号，将电池组P的正极的第一电压降低为第二电压，并通过电压输出端将第二电压输出至电池管理模块M，以对电池管理模块M进行供电，即唤醒电池管理模块M。当电池管理模块M上电之后，则可以控制开关模块K闭合，对负载进行供电。

需要说明的是，对于图4中的控制电路而言，在降压模块D在接收到第一使能信号的情况下，将第一电压降低为第二电压，并控制电压输出端输出第二电压分别至电池管理模块M和电压采集模块C。

也就是说，电池组P不仅对电池管理模块M进行供电，还对电压采集模块C进行供电，以使电压采集模块C可以不断采集第一电压，并将第一电压发送至电池管理模块M，以使电池管理模块M判断第一电压是否第一预设电压阈值。也就是说电池管理模块M基于第一电压监控电池组P的电量是否达到过放条件，以避免电池组P中的电芯出现过放。

在本发明的一些实施例中，若电池组P中的电量降低导致电池管理模块M进入休眠状态，为了电池组P能够正常对负载和电池管理模块M进行供电，则需要对电池组P进行充电。但是，若要对电池组P进行充电，则需要唤醒电池管理模块M，以使电池管理模块M闭合开关模块K，从而可以利用充电设备对电池组P进行充电。

因此，为了唤醒处于休眠状态下的电池管理模块M以对电池组P进行充电，本发明实施例提供的使能模块E还具有第四端E4。图5示出本发明第五实施例提供的控制电路的结构示意图。参见图5，使能模块E具有第四端E4，该第四端E4可以看做是一个信号接入端。

在本发明的实施例中，使能模块E用于在第三电压大于第二预设电压阈值的情况下，输出第二使能信号至降压模块D。第三电压为使能模块E的第四端E4外接的供电设备输出的预设电压；第二使能信号用于指示降压模块D将第一电压降低为第二电压，并控制电压输出端输出第二电压。

降压模块D，还用于在接收到第二使能信号的情况下，将第一电压降低为第二电压，并控制电压输出端输出第二电压至电池管理模块M。

在本发明的实施例中，通过一个外部供电设备可以对使能模块E外加第三电压。作为一个示例，上述供电设备可以是能够输出一个固定电压的电源，例如供电设备可以是充电桩。

当使能模块E的第四端E4接收到外部供电设备输出的第三电压之后，判断该第三电压是否大于第二预设电压阈值。若使能模块E确定第三电压大于第二预设电压阈值，则输出第二使能信号至降压模块D。

需要说明的是，第二使能信号可以为高电平信号。

若控制电路不包括电压采集模块C，当降压模块D接收到第二使能信号之后，则降压模块D的电压输出端将输出第二电压至电池管理模块M，以对电池管理模块M进行供电，即唤醒电池管理模块M。

若控制电路包括电压采集模块C，则降压模块D的电压输出端将输出第二电压至电池管理模块M和电压采集模块C，以对电池管理模块M和电压采集模块C进行供电，即唤醒电池管理模块M和电压采集模块C。

当电池管理模块M被唤醒之后，即电池管理模块M上电之后，则电池管理模块M控制开关模块K闭合。由于充电设备的一端与P+连接，充电设备的另一端与P-连接，若开关模块K闭合，则充电设备可以对电池组P进行充电。

需要说明的是，在充电设备对电池组P进行充电的过程中，电池组P的正极的电压会逐渐增大。因此，当电池组P的正极的电压大于第一预设电压阈值的情况下，则使能模块E会输出第一使能信号至降压模块D。此时，由于使能模块E的第四端E4接收的第三电压也大于第二预设电压阈值，使能模块E会输出第二使能信号至降压模块D。当第一电压大于第一预设电压阈值时，且第三电压大于第二预设电压阈值时，第一使能信号和第二使能信号可以是同一个信号。

在本发明的实施例中，若电池组P的第一电压大于或等于第一预设电压阈值，则代表电池组P的电量充足，若想利用电池组P对负载进行供电，则需要先确定开关模块K是否与外部负载正常连接。当开关模块K与外部负载正常连接的情况下，电池管理模块M再控制开关模块K闭合，以使电池组P对负载进行供电。

其中，外部负载是否正常连接可以利用使能模块E的第四端E4的电压和开关模块K的第一端的电压进行判定。开关模块K的第一端与负载连接，开关模块K的第二端与正极连接。

需要说明的是，在对电池组P进行充电时，需要利用外部供电设备输出一个第三电压至使能模块E的第四端E4。但是，在需要对负载进行供电时，开关模块K的第一端(即P+端)和使能模块E的第四端E4是需要连接在车载端的。因此，在需要对负载进行供电时，使能模块E的第四端E4是不会外接供电设备输出的电压的。

当外部负载正常连接时，则外部短路装置会连通开关模块K的第一端和使能模块E的第四端E4，即使能模块E的第四端E4与开关模块K的第一端短路。也就是说，使能模块E的第四端E4的电压和开关模块K的第一端的电压之间的差值会处于一个很小的压差范围内。

因此，可以利用电压采样模块采集使能模块E的第四端E4的电压和开关模块K的第一端的电压，并利用这两个电压之间的差值来判断外部负载是否与开关模块K正常连接。

参见图6，电压采集模块C还用于采集第四电压，第四电压为开关模块K的第一端的电压。电压采集模块C还用于采集第五电压，第五电压为使能模块E的第四端E4的电压。

电压采集模块C还用于将第四电压和第五电压发送至电池管理模块M。当电池管理模块M接收到第四电压和第五电压之后，判断第四电压和第五电压之间的差值是否满足第一预设条件，来判断外部负载是否与开关模块K正常连接。在电池管理模块M在确定第四电压和第五电压之间的差值满足第一预设条件的情况下，控制开关模块K闭合，则电池组P可以对负载进行供电。

作为一个示例，第一预设条件为第四电压和第五电压之间的差值在第一预设电压范围内。

在本发明的实施例中，在利用电池组P对负载进行供电的工况下，电池管理模块M在控制开关模块K闭合之前，先根据电压采集模块C采集的第四电压和第五电压判断外部负载与开关模块K是否正常连接，可以提高电池组P使用的安全性。

在本发明的一些实施例中，在利用充电设备对电池组P进行充电之前，需要利用电池管理模块M先控制开关模块K闭合，为了提高对电池组P充电的安全性，需要确定开关模块K是否已经闭合，即判断开关模块K是否出现故障。

在本发明的一些实施例中，参见图6，电压采集模块C还用于采集第一电压和第四电压，并发送第一电压和第四电压至电池管理模块M，以使电池管理模块M在确定第一电压和第四电压之间的差值满足第二预设条件的情况下，确定开关模块K出现故障。

若电池管理模块M确定第一电压和第四电压之间的差值满足第二预设条件，则代表开关模块K没有正常闭合，则代表开关模块K出现故障，则电池管理模块M可以输出开关模块K的故障信息，以提醒用户开关模块K出现故障，无法对电池组P进行充电。

电池管理模块M接收到第一电压和第四电压之后，若确定第一电压和第四电压之间的差值不满足第二预设条件，则代表开关模块K正常闭合，则代表对电池组P的充电状态正常。

作为一个示例，第二预设条件可以为第一电压和第四电压之间的差值不在第二预设电压范围内。

在本发明的实施例中，在对电池组P进行充电的过程中，通过利用电池采集模块采集的第一电压和第四电压之间的差值和第二预设条件判断开关模块K是否出现故障，可以及时提醒用户电池组P的充电状态，以在开关模块K出现故障的情况下及时提醒用户。

本发明实施例还提供一种控制系统，该控制系统包括如上的控制电路和电池管理模块M。

关于控制系统的具体实现方式，相关之处可以参见上述控制电路的说明部分，在此不再赘述。

图7为本发明一些实施例提供的控制方法的流程示意图，用于如图1-图6的控制电路。本发明实施例提供的控制方法包括以下步骤：

步骤710，使能模块E在确定第一电压小于第一预设电压阈值的情况下，输出第一控制信号至降压模块D。第一电压为电池组P的正极的电压；第一控制信号用于指示电压输出端停止输出电压。

步骤720，降压模块D基于第一控制信号，控制电压输出端停止输出电压至电池管理模块M。

根据本发明实施例，在利用电池组P对电池管理模块M进行供电的场景下，通过检测电池组P正极的第一电压来检测电池组P中电芯电量的多少，为了防止电芯过放，本申请设置了第一预设电压阈值，当第一电压小于该阈值时，表示电池组P内的电芯的电量较少，若电池组P继续放电，则会造成电芯的过放。此时，使能模块E向降压模块D输出第一控制信号，接着降压模块D基于第一控制信号禁止电压输出端输出电压至电池管理模块M，即实现禁止让电池组P对电池管理模块M进行供电，使电池管理模块M休眠，因此可以避免电池组P中的电芯过放，提高了电池的寿命和安全性。

在本发明的一些实施例中，为了提高对电芯是否即将产生电量过放判断的准确性，使能模块E的第三端与电池管理模块M连接；其中，步骤710，包括：

使能模块E在确定第一电压小于第一预设电压阈值，且接收到电池管理模块M发送的第二控制信号的情况下，输出第一控制信号至降压模块D。

其中，第二控制信号是电池管理模块M在确定获取的第一电压小于第一预设电压阈值的情况下输出的信号。

在本发明的一些实施例中，本发明实施例提供的控制方法还包括：

步骤730，使能模块E在确定第一电压大于或等于第一预设电压阈值的情况下，输出第一使能信号至降压模块D。第一使能信号用于指示降压模块D将第一电压降低为第二电压，并控制电压输出端输出第二电压。

步骤740，降压模块D基于接收的第一使能信号，将第一电压降低为第二电压，并控制电压输出端输出第二电压至电池管理模块M。

需要说明的是，若电池组P在初次使用时电量比较充足的情况下，则步骤730和步骤740可以在步骤710之前执行。

当对电池组P进行充电之后使电池组P的正极的电压大于第一预设电压阈值，则代表步骤730和步骤740也可以在步骤720之后执行。

在本发明的一些实施例中，本发明实施例提供的控制方法还包括：

步骤750，使能模块E在第三电压大于第二预设电压阈值的情况下，输出第二使能信号至降压模块D。

其中，第三电压为使能模块E的第四端E4外接的供电设备输出的预设电压。第二使能信号用于指示降压模块D将第一电压降低为第二电压，并控制电压输出端输出第二电压。

步骤760，降压模块D在接收到第二使能信号的情况下，将第一电压降低为第二电压，并控制电压输出端输出第二电压至电池管理模块M。

需要说明的是，步骤750和步骤760可以在步骤720之后执行，即当电池组P的电量较低的情况下，即电池管理模块M处于休眠状态的情况下，可以利用使能模块E的第四端E4外接的供电设备输出的预设电压来唤醒电池管理模块M，以对电池组P进行充电。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于控制方法实施例而言，相关之处可以参见控制电路的说明部分。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本发明的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。