CN103166274A - 电池管理系统以及相应的电子系统 - Google Patents
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Abstract
一种电池管理系统用于确定是否使电池设备供电给负载。其中，该电池管理系统包括放电回路和主放电控制模块。该放电回路用以实现该电池设备与该负载连接。该主放电控制模块用以检测该电池设备的状态，并在该电池设备处于异常状态时产生相应的控制信号，以迫使该负载停止工作从而迫使该负载主动断开该电池设备与该负载之间的电性连接。因此，该电池管理系统结构简单、成本较低，且其采用主放电控制模块以及辅助放电控制模块的双重保护，因此其可靠性较高。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池管理系统以及相应的电子系统。
背景技术
在电池应用过程中，由于负载，例如大功率的电动摩托车等等，通常需要大电流以进行工作，因此，在大电流的开启和关断过程中，其会产生电流冲击以及大的热耗，此外，其也会损害大电流控制器件。
目前的主要解决方案是采用大继电器或者接触器来直接开启或者关断大电流。但是，上述方案的缺点在于大电流通过大电流控制器件时会产生热耗，降低整个系统的能量效率。同时，在大电流开启或者关断过程中，会产生大电流的浪涌冲击，从而损害电池管理系统。此外，大电流控制器件本身频繁地进行开启或者关断大电流的动作，则会减少其寿命。因此，亟需提供一种新的电池管理系统，以解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种新的电池管理系统以及相应的电子系统。
本发明提供一种电池管理系统，用于确定是否使电池设备供电给负载。其中，该电池管理系统包括放电回路和主放电控制模块。该放电回路用以实现该电池设备与该负载连接。该主放电控制模块用以检测该电池设备的状态，并在该电池设备处于异常状态时产生相应的控制信号，以迫使该负载停止工作从而迫使该负载主动断开该电池设备与该负载之间的电性连接。
优选地，该主放电控制模块包括电池工作状态检测模组以及继电器，其中该电池工作状态检测模组用于检测该电池设备的状态以在该电池设备处于异常状态时产生该相应的控制信号，并通过该继电器将该相应的控制信号输出至该负载。
优选地，该电池管理系统进一步包括辅助放电控制模块，以在该电池设备处于异常状态时切断该电池设备与该负载的供电电源端口之间的电性连接，以进一步迫使该负载停止工作。
优选地，该辅助放电控制模块包括开关，连接在该电池设备与该负载的该供电电源端口之间，并接收该主放电控制模块所产生的该相应的控制信号。
优选地，该辅助放电控制模块进一步包括电阻和保险丝，其与该开关串联在该电池设备与该负载的该供电电源端口之间。
本发明还提供一种电子系统，其包括电池设备、负载以及电池管理系统。该电池管理系统包括放电回路以及主放电控制模块，其中该放电回路用以实现该电池设备与该负载连接。该主放电控制模块用以检测该电池设备的状态，并在该电池设备处于异常状态时产生相应的控制信号，以迫使该负载停止工作从而迫使该负载主动断开该电池设备与该负载之间的电性连接。
优选地，该负载包括异常检测端口，其连接该主放电控制模块，以接收该相应的控制信号而确定该负载是否停止工作。
优选地，该负载包括供电电源端口。
优选地，该电池管理系统进一步包括辅助放电控制模块，以在该电池设备处于异常状态时切断该电池设备与该负载的该供电电源端口之间的电性连接，以进一步迫使该负载停止工作。
优选地，该辅助放电控制模块包括开关，连接在该电池设备与该负载的该供电电源端口之间，并接收该主放电控制模块所产生的该相应的控制信号。
综上所述，本发明是利用电池管理系统侦测电池设备的状态而确定是否使电池设备供电给负载，并在电池设备处于异常状态时，迫使负载主动停止工作，以达到关断大电流的目的。同时，由于电池设备与负载之间的放电回路上并没有设置控制元件，因此在大电流的开启和关断时，大电流并不会通过作为控制元件的主放电控制模块以及辅助放电控制模块，因此电池管理系统的热损耗较小。而且，大电流的开启和关断时，是负载工作和主动停止工作以实现开启或者切断电池设备与负载之间的电性连接，并不存在控制元件在大电流下的瞬间开启和关断，因此不会产生大电流冲击，则本发明的电池管理系统结构简单、成本较低，且其采用主放电控制模块以及辅助放电控制模块的双重保护，因此其可靠性较高。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例所揭示的电子系统的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的电池管理系统以及电子系统其具体实施方式、方法、步骤、结构、特征及其功效，详细说明如下。有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
图1是本发明一较佳实施例所揭示的电子系统的示意图。如图1所示，本发明的电子系统100包括电池设备110、电池管理系统120以及负载130。其中，电池设备110用于将其存储的电能传输给负载130以供电给负载130，而电池管理系统120连接于电池设备110与负载130之间以决定是否使电池设备110供电给负载130。在本发明中，电池设备110提供大电流给负载130，以使负载130进行工作。
电池设备110可由多个电池组合而成，例如，由多个电池串联而成。而负载130可为各类机动车(例如电动摩托车或者汽车等等)的马达，其中负载130还包括控制器131(例如马达控制器)，且控制器131具有正、负电极(未标示)、异常检测端口1311以及供电电源端口1312。
电池管理系统120包括放电回路121、主放电控制模块122以及辅助放电控制模块123。放电回路121分别连接在电池设备110与负载130之间，以使电池设备110通过放电回路121而供电给负载130。在本实施例中，电池设备110是通过放电回路121而供电给负载130中的马达控制器131，再通过马达控制器131而供电给马达(未标示)。放电回路121可为导线，即电池设备110的正、负电极分别直接电性连接负载130的正、负电极。当然，本领域技术人员可以理解的是，放电回路121中还可以包括某些常用的电子器件，例如保险丝(Fuse)1210，以保护负载130。
主放电控制模块122包括电池工作状态检测模组1221以及继电器1222。其中，电池工作状态检测模组1221用于检测电池设备110的状态，以判断电池设备110是否处于异常状态并产生相应的控制信号CS。继电器1222连接在电池工作状态检测模组1221与负载130的异常检测端口1311之间，以将控制信号CS传递给负载130。因此，当电池设备110处于异常状态时，主放电控制模块122可产生相应的控制信号CS，而负载130接收到控制信号CS后，其会主动停止工作，从而切断了电池设备110与负载130之间的电性连接，即迫使电池设备110停止供电给负载130。
辅助放电控制模块123主要包括开关1231，例如PMOS，其连接在电池设备110与负载130的供电电源端口1312之间，且开关1231还进一步连接主放电控制模块122以接收主放电控制信号122所产生的控制信号，并利用控制信号而决定开关1231的状态。因此，当主放电控制模块122侦测到电池设备110处于异常状态并产生相应的控制信号CS时，辅助放电控制模块123中的开关1231受控制信号CS的控制而处于断开状态，从而切断了电池设备110与负载130的供电电源端口1312之间的电性连接，也就是说，负载130的供电电源端口1312不会感应到电池设备110的正电极上的电压，则其会强迫负载130停止工作，从而切断了电池设备110与负载130之间的电性连接，即迫使电池设备110停止供电给负载130。
此外，如图1所示，在本实施例中，辅助放电控制模块123还可进一步包括电阻1232以及保险丝1233，其与开关1231一起连接在电池设备110与负载130的供电电源端口1312之间，从而获得较好的电特性。
因此，本发明的电池管理系统120可利用主放电控制模块122来侦测电池设备110是否处于异常状态，并在电池设备110处于异常状态时产生对应的控制信号CS，从而迫使负载130停止工作，以切断电池设备110与负载130之间的电性连接。此外，为了避免当主放电控制模块122产生对应的控制信号CS时，而负载130继续工作接受电池设备110供电的情况出现，本发明的电池管理系统120还进一步包括辅助放电控制模块123，其也接收主放电控制模块122产生对应的控制信号CS，从而切断了电池设备110与负载130的供电电源端口1312之间的电性连接，进一步迫使负载130停止工作。因此，即使主放电控制模块122失效，电池管理系统120中的辅助放电控制模块123也可进一步地保证在电池设备110处于异常状态时，其可迫使负载130主动切断其与电池设备110之间的电性连接。
另，本领域技术人员可以理解的是，本发明可以在电池设备110需要停止放电给负载130时，可将电池设备110的状态设定为异常状态，从而利用电池管理系统120中的主放电控制模块122以及辅助放电控制模块123而迫使负载130主动停止工作，以切断电池设备110与负载130之间的电性连接。而在电池设备110需要解除停止放电状态，即电池设备110重新放电给负载130时，可将电池设备110的状态设定为非异常状态，因此电池管理系统120可侦测出电池设备110处于非异常状态，从而自动恢复电池设备110与负载130之间的电性连接。也就是说，本发明可利用电池管理系统120而确定是否使电池设备110提供大电流给负载130。
综上所述，本发明是利用电池管理系统侦测电池设备的状态而确定是否使电池设备供电给负载，并在电池设备处于异常状态时，迫使负载主动停止工作，以达到关断大电流的目的。同时，由于电池设备与负载之间的放电回路上并没有设置控制元件，因此在大电流的开启和关断时，大电流并不会通过作为控制元件的主放电控制模块以及辅助放电控制模块，因此电池管理系统的热损耗较小。而且，大电流的开启和关断时，是负载工作和主动停止工作以实现开启或者切断电池设备与负载之间的电性连接，并不存在控制元件在大电流下的瞬间开启和关断，因此不会产生大电流冲击，则本发明的电池管理系统结构简单、成本较低，且其采用主放电控制模块以及辅助放电控制模块的双重保护，因此其可靠性较高。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本发明所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定者为准。
Claims (10)
1.一种电池管理系统，用于确定是否使电池设备供电给负载，其特征在于：该电池管理系统包括：
放电回路，以实现该电池设备与该负载连接；以及
主放电控制模块，以检测该电池设备的状态，并在该电池设备处于异常状态时产生相应的控制信号，以迫使该负载停止工作从而迫使该负载主动断开该电池设备与该负载之间的电性连接。
2.如权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于：该主放电控制模块包括电池工作状态检测模组以及继电器，其中该电池工作状态检测模组用于检测该电池设备的状态以在该电池设备处于异常状态时产生该相应的控制信号，并通过该继电器将该相应的控制信号输出至该负载。
3.如权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于：该电池管理系统进一步包括：
辅助放电控制模块，以在该电池设备处于异常状态时切断该电池设备与该负载的供电电源端口之间的电性连接，以进一步迫使该负载停止工作。
4.如权利要求3所述的电池管理系统，其特征在于：该辅助放电控制模块包括开关，连接在该电池设备与该负载的该供电电源端口之间，并接收该主放电控制模块所产生的该相应的控制信号。
5.如权利要求4所述的电池管理系统，其特征在于：该辅助放电控制模块进一步包括电阻和保险丝，其与该开关串联在该电池设备与该负载的该供电电源端口之间。
6.一种电子系统，其特征在于：该电子系统包括：
电池设备；
负载；以及
电池管理系统，其包括：
放电回路，以实现该电池设备与该负载连接；以及
主放电控制模块，以检测该电池设备的状态，并在该电池设备处于异常状态时产生相应的控制信号，以迫使该负载停止工作从而迫使该负载主动断开该电池设备与该负载之间的电性连接。
7.如权利要求6所述的电子系统，其特征在于：该负载包括异常检测端口，其连接该主放电控制模块，以接收该相应的控制信号而确定该负载是否停止工作。
8.如权利要求6所述的电子系统，其特征在于：该负载包括供电电源端口。
9.如权利要求8所述的电子系统，其特征在于：该电池管理系统进一步包括辅助放电控制模块，以在该电池设备处于异常状态时切断该电池设备与该负载的该供电电源端口之间的电性连接，以进一步迫使该负载停止工作。
10.如权利要求9所述的电子系统，其特征在于：该辅助放电控制模块包括开关，连接在该电池设备与该负载的该供电电源端口之间，并接收该主放电控制模块所产生的该相应的控制信号。
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