CN107834634B - 一种用于储能电池组管理系统的充电限流电路 - Google Patents

一种用于储能电池组管理系统的充电限流电路 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于储能电池组管理系统的充电限流电路,所述充电限流电路的一端被配置成连接至一充电器的负端,另一端连接至一充电MOS的漏极D端,所述充电限流电路包括:第一扼流电感L1、第二扼流电感L2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2,以及开关MOS管Q5。本发明还提供了一种包含上述充电限流电路的储能电池组管理系统。

Description

一种用于储能电池组管理系统的充电限流电路
技术领域
本发明涉及储能设备电池组管理系统,尤其涉及电池组管理系统中的充电限流模块。
背景技术
储能系统电池组通常具有大容量的要求,目前大多采用模组并联的方式,即先将单体电芯串联,满足高电压要求,再将串联后的电芯并联成电芯阵列,满足大容量要求,最后与电池组管理系统配合组成一个模组,根据不同应用场合需求,几个甚至几十个模组并联即可组成大中型储能系统。
不同的应用场合,储能系统并联的模组数量并不相同,相同的充电器,模组数量较少情况下,充电电流可能会超过充电过流保护值,进而触发电池组管理系统中的限流保护,关闭充电;哪怕不会触发充电限流保护,储能系统在运行一段时间后,模组间的电芯串内阻也将会不一致,而且随着时间推移会越来越严重,内阻小的模组充电电流会很大,将严重影响电池组的使用寿命。
针对以上问题,储能系统电池组管理系统一般采用充电限流模块对其进行限流保护,但仍存在以下问题:1)目前充电限流模块一般采用脉宽调制(PWM)方式、一组电感线圈做主回路来实现,为了使充电电流稳定,PWM频率一般采用几十kHz到几百kHz之间,这将导致纹波干扰大,发热大,充电效率较差;2)目前脉宽调制PWM的产生、开关MOS管的驱动一般采用集成IC实现,成本较高,同时PWM控制开关MOS管,也面临采用高速光耦进行电气隔离的问题,电路复杂。
发明内容
本发明针对储能电池组管理系统中的充电限流模块进行了改进,降低了开关MOS管反向电压和能量,减少了纹波干扰和回路发热量;省去了脉宽调制集成IC、驱动集成IC,同时采用低成本的分立器件解决了电气隔离问题,电路简单,大大降低了系统成本。
本发明提供了一种用于储能电池组管理系统的充电限流电路,所述充电限流电路的一端被配置成连接至一充电器的负端,另一端连接至一充电MOS的漏极D端,所述充电限流电路包括:第一扼流电感L1、第二扼流电感L2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2,以及开关MOS管Q5。
其中,所述第一扼流电感L1的原边一端连接所述第二扼流电感L2原边一端,同时连接所述开关MOS管Q5的漏极和所述第二二极管D2的正极,所述第一扼流电感L1原边另一端连接所述第一扼流电感L1副边的一端,同时连接所述充电MOS的漏极D端;所述第一扼流电感L1副边一端通过所述第一电容C1、所述第一电阻R1连接到一充电器的正端C+,同时通过所述第三电阻R3、所述二极管D1连接到所述充电器(6)的正端C+;所述第二扼流电感L2原边一端连接所述第二扼流电感L2副边一端,同时连接所述充电MOS的漏极D端;所述第二扼流电感L2的副边一端通过所述第二电容C2、所述第二电阻R2连接到所述充电器(6)的正端C+,同时通过所述第四电阻R4、所述第一二极管D1连接到所述充电器(6)的正端C+;所述第二二极管D2的负端连接到所述充电器(6)的正端C+;所述第三电容C3一端连接所述充电MOS的漏极D端,另一端连接所述充电器(6)的正端C+;所述开关MOS管Q5的源极连接所述充电器(6)的负端C-。
在一个实施例中,所述开关MOS管Q5的通断由一PWM波形的占空比和频率所控制,其中,所述PWM波形的占空比和频率根据闭环检测电流大小而改变;在所述开关MOS管Q5导通时,充电电流对所述第一扼流电感L1、所述第二扼流电感L2、所述第一电容C1、所述第二电容C2、所述第三电容C3进行充电;所述开关MOS管Q5关断后,所述第一扼流电感L1、所述第二扼流电感L2原边经过续流所述二极管D2给电池组(8)充电,所述第一扼流电感L1副边经过所述第三电阻R3、所述第一二极管D1给电池组(8)充电,所述第二扼流电感L2副边经过所述第四电阻R4、所述第一二极管D1给电池组(8)充电,最终实现给电池组(8)恒定电流充电的目的。
在一个实施例中,由于所述第一二极管D1、所述第二二极管D2续流需要恢复时间,所述第一电容C1和所述第一电阻R1配合、所述第二电容C2和所述第二电阻R2配合可共同起到吸收纹波干扰的目的,以降低所述开关MOS管Q5漏极的反向电压和能量,并降低回路发出的热量。
在一个实施例中,所述开关MOS管Q5的栅极与一PWM驱动电路耦接。
在一个实施例中,所述PWM驱动电路包括第四电容C4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第一PNP三极管Q1、第四PNP三极管Q4、第二NPN三极管Q2、第三NPN三极管Q3。
其中,所述第一PNP三极管Q1的基极通过所述第四电容C4、所述第五电阻R5连接到单片机(2)输出的PWM信号,所述第四电容C4与所述第五电阻R5并联;所述第一PNP三极管Q1的发射极连接一稳压模块(3)输出的第一电压;PNP三极管Q1的集电极通过二极管D4、电阻R6连接到NPN三极管Q2的基极;NPN三极管Q2的基极通过电阻R7连接到NPN三极管Q2的发射极,再连接到充电器(6)的负端C-;NPN三极管Q2的集电极连接到NPN三极管Q3和PNP三极管Q4的基极,同时通过电阻R9连接到NPN三极管Q3的集电极;所述第三NPN三极管Q3的集电极通过二极管D3、电阻R8连接到稳压模块(3)输出的第二电压;所述第三NPN三极管Q3的发射极连接所述第四PNP三极管Q4的发射极,同时通过所述第十R10连接到所述开关MOS管Q5的栅极;所述PNP三极管Q4的集电极连接到所述充电器(6)负端C-。
本发明还提供了一种包含所述充电限流电路的储能电池组管理系统,其特征在于,所述储能电池组管理系统包括:
模拟前端AFE(1)、单片机(2)、稳压模块(3)、PWM驱动电路(4)、充电限流电路(5)、电池组(8)、采样电阻RSense(9)、充电MOS管;其中,所述储能电池组管理系统具有第一端C+和第二端C-,与一充电器(6)或负载(7)耦接;所述单片机(2)的电源VDD由所述稳压模块(3)产生,所述PWM驱动电路(4)的电源VCC由所述稳压模块(3)产生,所述充电限流电路(5)的一端连接充电器(6)的负端,另一端连接充电MOS的漏极D端;所述电池组的一端与所述储能电池组管理系统的第一端C+耦接,另一端与所述采样电阻RSense(9)的第一端耦接;
所述充电限流电路包括:第一扼流电感L1、第二扼流电感L2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2,以及开关MOS管Q5。
其中,所述第一扼流电感L1的原边一端连接所述第二扼流电感L2原边一端,同时连接所述开关MOS管Q5的漏极和所述第二二极管D2的正极,所述第一扼流电感L1原边另一端连接所述第一扼流电感L1副边的一端,同时连接所述充电MOS的漏极D端;所述第一扼流电感L1副边一端通过所述第一电容C1、所述第一电阻R1连接到一充电器的正端C+,同时通过所述第三电阻R3、所述二极管D1连接到所述充电器(6)的正端C+;所述第二扼流电感L2原边一端连接所述第二扼流电感L2副边一端,同时连接所述充电MOS的漏极D端;所述第二扼流电感L2的副边一端通过所述第二电容C2、所述第二电阻R2连接到所述充电器(6)的正端C+,同时通过所述第四电阻R4、所述第一二极管D1连接到所述充电器(6)的正端C+;所述第二二极管D2的负端连接到所述充电器(6)的正端C+;所述第三电容C3一端连接所述充电MOS的漏极D端,另一端连接所述充电器(6)的正端C+;所述开关MOS管Q5的源极连接所述充电器(6)的负端C-,所述开关MOS管Q5的栅极与所述PWM驱动电路耦接。
在一个实施例中,所述单片机(2)根据闭环检测电流大小来改变所述PWM波形的占空比和频率,所述开关MOS管Q5的通断由一PWM波形的占空比和频率所控制;在所述开关MOS管Q5导通时,充电电流对所述第一扼流电感L1、所述第二扼流电感L2、所述第一电容C1、所述第二电容C2、所述第三电容C3进行充电;所述开关MOS管Q5关断后,所述第一扼流电感L1、所述第二扼流电感L2原边经过续流所述二极管D2给电池组(8)充电,所述第一扼流电感L1副边经过所述第三电阻R3、所述第一二极管D1给电池组(8)充电,所述第二扼流电感L2副边经过所述第四电阻R4、所述第一二极管D1给电池组(8)充电,最终实现给电池组(8)恒定电流充电的目的。
在一个实施例中,由于所述第一二极管D1、所述第二二极管D2续流需要恢复时间,所述第一电容C1和所述第一电阻R1配合、所述第二电容C2和所述第二电阻R2配合可共同起到吸收纹波干扰的目的,以降低所述开关MOS管Q5漏极的反向电压和能量,并降低回路发出的热量。
在一个实施例中,所述PWM驱动电路包括第四电容C4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第一PNP三极管Q1、第四PNP三极管Q4、第二NPN三极管Q2、第三NPN三极管Q3;
其中,所述第一PNP三极管Q1的基极通过所述第四电容C4、所述第五电阻R5连接到单片机(2)输出的PWM信号,所述第四电容C4与所述第五电阻R5并联;所述第一PNP三极管Q1的发射极连接一稳压模块(3)输出的第一电压;PNP三极管Q1的集电极通过二极管D4、电阻R6连接到NPN三极管Q2的基极;NPN三极管Q2的基极通过电阻R7连接到NPN三极管Q2的发射极,再连接到充电器(6)的负端C-;NPN三极管Q2的集电极连接到NPN三极管Q3和PNP三极管Q4的基极,同时通过电阻R9连接到NPN三极管Q3的集电极;所述第三NPN三极管Q3的集电极通过二极管D3、电阻R8连接到稳压模块(3)输出的第二电压;所述第三NPN三极管Q3的发射极连接所述第四PNP三极管Q4的发射极,同时通过所述第十R10连接到所述开关MOS管Q5的栅极;所述PNP三极管Q4的集电极连接到所述充电器(6)负端C-。
附图说明
本发明的以上发明内容以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是,附图仅作为所请求保护的发明的示例。在附图中,相同的附图标记代表相同或类似的元素。
图1示出根据本发明一实施例的储能电池组管理系统;
图2示出根据本发明一实施例的充电限流电路和PWM驱动电路。
具体实施方式
以下在具体实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点,其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施,且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图,本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
图1示出根据本发明一实施例的储能电池组管理系统。如图1所示,本发明提供了一种储能电池组管理系统。该系统至少包括模拟前端AFE(1)、单片机(2)、稳压模块(3)、PWM驱动(4)、充电限流电路(5)、电池组(8)、采样电阻RSense(9)。该电池组管理系统可以作为一个模组,当几个模组相同的C+/C-端相连时,即成为大中型储能系统,其中充电器(6)或负载(7)连接到模组的C+与C-间。单片机(2)的电源VDD(第一电压)由稳压模块(3)产生,PWM驱动(4)的电源VCC(第二电压)由稳压模块(3)产生,充电限流电路(5)的一端连接充电器(6)的负端,另一端连接充电MOS的漏极D端。
当充电电流流过采样电阻RSense(9)时,采样电阻两端产生压降,该电压经过模拟前端AFE(1)的电流检测单元转化为数字信号,再通过通信单元输出给单片机(2)计算得到真实电流值,单片机(2)内部比较设定的电流和采集的电流值,当设定值大于采样值时,单片机(2)会增大PWM波的占空比,经过PWM驱动(4)控制充电限流电路(5),增大电池组(8)充电电流;当设定值小于采样值时,单片机(2)会减小PWM波的占空比,经过PWM驱动(4)控制充电限流电路(5),减小电池组(8)充电电流,最终实现充电电流恒定的目的。
该充电限流电路和PWM驱动电路见图2所示,其中充电限流电路由第一扼流电感L1、第二扼流电感L2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、电容C3、二极管D1、二极管D2、开关MOS管Q5组成。第一扼流电感L1的原边一端连接第二扼流电感L2原边一端,同时连接开关MOS管Q5的漏极和二极管D2的正端,第一扼流电感L1原边另一端连接第一扼流电感L1副边的一端,同时连接充电MOS的漏极D端;第一扼流电感L1副边一端通过电容C1、电阻R1连接到充电器(6)的正端C+,同时通过电阻R3、二极管D1连接到充电器(6)的正端C+;第二扼流电感L2原边一端连接第二扼流电感L2副边一端,同时连接充电MOS的漏极D端;第二扼流电感L2的副边一端通过电容C2、电阻R2连接到充电器(6)的正端C+,同时通过电阻R4、二极管D1连接到充电器(6)的正端C+;二极管D2的负端连接到充电器(6)的正端C+;电容C3一端连接充电MOS的漏极D端,另一端连接充电器(6)的正端C+;开关MOS管Q5的源极连接充电器(6)的负端C-。
充电限流电路采用了开关电源控制方式,单片机(2)根据闭环检测电流大小来改变PWM波形的占空比和频率,进而控制开关MOS管Q5的通断,在开关MOS管Q5导通时,充电电流对第一扼流电感L1、第二扼流电感L2、电容C1、电容C2、电容C3进行充电;开关MOS管Q5关断后,第一扼流电感L1、第二扼流电感L2原边经过续流二极管D2给电池组(8)充电,第一扼流电感L1副边经过电阻R3、续流二极管D1给电池组(8)充电,第二扼流电感L2副边经过电阻R4、续流二极管D1给电池组(8)充电,最终实现给电池组(8)恒定电流充电的目的。
开关MOS管Q5频繁开关,第一扼流电感L1、第二扼流电感L2将产生较高的反向电压及纹波干扰,由于续流二极管D1、续流二极管D2续流需要恢复时间,电容C1和电阻R1配合、电容C2和电阻R2配合可共同起到吸收纹波干扰的目的,这样可大大降低开关MOS管Q5漏极的反向电压和能量,降低了回路发热量。
PWM驱动电路由电容C4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、PNP三极管Q1、PNP三极管Q4、NPN三极管Q2、NPN三极管Q3组成。PNP三极管Q1的基极通过电容C4、电阻R5连接到单片机(2)输出的PWM信号,其中电容C4与电阻R5并联;PNP三极管Q1的发射极连接稳压模块(3)输出的VDD电压;PNP三极管Q1的集电极通过二极管D4、电阻R6连接到NPN三极管Q2的基极;NPN三极管Q2的基极通过电阻R7连接到NPN三极管Q2的发射极,再连接到充电器(6)的负端C-;NPN三极管Q2的集电极连接到NPN三极管Q3和PNP三极管Q4的基极,同时通过电阻R9连接到NPN三极管Q3的集电极;NPN三极管Q3的集电极通过二极管D3、电阻R8连接到稳压模块(3)输出的VCC电压;NPN三极管Q3的发射极连接PNP三极管Q4的发射极,同时通过R10连接到开关MOS管Q5的栅极;PNP三极管Q4的集电极连接到充电器(6)负端C-。
单片机(2)输出PWM波形为高电平时,PNP三极管Q1的发射极与集电极不导通,NPN三极管Q2的集电极与发射极也不会导通,稳压模块(3)输出的VCC电压通过电阻R8、二极管D3、电阻R9到达NPN三极管Q3的基极,导致NPN三极管Q3的集电极与发射极导通,VCC电压通过电阻R10到达开关MOS管Q5的栅极,最终开关MOS管Q5的源极与漏极导通,充电器(6)可对电池组(8)正常充电;单片机(2)输出PWM波形为低电平时,PNP三极管Q1的发射极与集电极导通,通过电阻R6和电阻R7的分压把NPN三极管Q2的集电极与发射极导通,PNP三极管Q4的发射极与集电极导通,NPN三极管Q3的集电极与发射极不导通,开关MOS管Q5栅极电荷通过电阻R10、PNP三极管Q4放电,最终开关MOS管Q5的源极与漏极不导通,该电路实现了驱动开关MOS管Q5开关的目的。
C+与C-间连接充电器(6),当开关MOS管Q5关闭时,充电器(6)的C-端将出现相对于电池组(8)B-端负值的电压,PNP三极管Q1和NPN三极管Q2可起到防止该负压损坏稳压模块(3)和单片机(2)的目的;C+与C-间连负载(7),当放电MOS管关闭时,负载(7)的C-端将出现相对于电池组(8)B-端正值的电压,二极管D3、二极管D4可起到防止该正压损坏稳压模块(3)和单片机(2)的目的;电容C4可实现PWM快速传输,提高开关MOS管Q5开启速度的目的。
该PWM驱动(4)电路完全实现了电池组管理系统与充电器(6)或负载(7)的电气隔离,省去了PWM集成驱动IC和高速光耦电气隔离,电路简单,同时该电路器件都为普通的分立器件,大大降低了系统成本。
本发明针对储能电池组管理系统中的充电限流模块进行了改进:1)针对充电限流模块采用一组电感线圈做主回路,导致纹波干扰大、发热大问题,本发明针对电感线圈电路做了改进,增加了滤波电路等,降低了开关MOS管反向电压和能量,减少了纹波干扰和回路发热量;2)针对充电限流模块采用PWM集成IC、开关MOS管驱动集成IC以及电气隔离采用高速光耦导致成本较高问题,本发明采用低成本的分立器件解决了电气隔离问题,省去了脉宽调制集成IC、驱动集成IC,电路简单,大大降低了系统成本。
这里采用的术语和表述方式只是用于描述,本发明并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征,应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的,权利要求应视为覆盖所有这些等效物。
同样,需要指出的是,虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述,但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本发明,在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换,因此,只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (9)

1.一种用于储能电池组管理系统的充电限流电路,其特征在于,所述充电限流电路的一端被配置成连接至一充电器的负端和一充电MOS的源极,另一端连接至所述充电MOS的漏极D端,所述充电限流电路包括:
第一扼流电感L1、第二扼流电感L2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2,以及开关MOS管Q5;
其中,所述第一扼流电感L1的原边一端连接所述第二扼流电感L2原边一端,同时连接所述开关MOS管Q5的漏极和所述第二二极管D2的正极,所述第一扼流电感L1原边另一端连接所述第一扼流电感L1副边的一端,同时连接所述充电MOS的漏极D端;所述第一扼流电感L1副边一端通过所述第一电容C1、所述第一电阻R1连接到一充电器的正端C+,同时通过所述第三电阻R3、所述二极管D1连接到所述充电器(6)的正端C+;所述第二扼流电感L2原边一端连接所述第二扼流电感L2副边一端,同时连接所述充电MOS的漏极D端;所述第二扼流电感L2的副边一端通过所述第二电容C2、所述第二电阻R2连接到所述充电器(6)的正端C+,同时通过所述第四电阻R4、所述第一二极管D1连接到所述充电器(6)的正端C+;所述第二二极管D2的负端连接到所述充电器(6)的正端C+;所述第三电容C3一端连接所述充电MOS的漏极D端,另一端连接所述充电器(6)的正端C+;所述开关MOS管Q5的源极连接所述充电器(6)的负端C-。
2.如权利要求1所述的充电限流电路,其特征在于,所述开关MOS管Q5的通断由一PWM波形的占空比和频率所控制,其中,所述PWM波形的占空比和频率根据闭环检测电流大小而改变;在所述开关MOS管Q5导通时,充电电流对所述第一扼流电感L1、所述第二扼流电感L2、所述第一电容C1、所述第二电容C2、所述第三电容C3进行充电;所述开关MOS管Q5关断后,所述第一扼流电感L1、所述第二扼流电感L2的原边流经所述二极管D2给电池组(8)充电,所述第一扼流电感L1副边经过所述第三电阻R3、所述第一二极管D1给电池组(8)充电,所述第二扼流电感L2副边经过所述第四电阻R4、所述第一二极管D1给电池组(8)充电,最终实现给电池组(8)恒定电流充电的目的。
3.如权利要求1所述的充电限流电路,其特征在于,由于所述第一二极管D1、所述第二二极管D2续流需要恢复时间,所述第一电容C1和所述第一电阻R1配合、所述第二电容C2和所述第二电阻R2配合可共同起到吸收纹波干扰的目的,以降低所述开关MOS管Q5漏极的反向电压和能量,并降低回路发出的热量。
4.如权利要求1所述的充电限流电路,其特征在于,所述开关MOS管Q5的栅极与一PWM驱动电路耦接。
5.如权利要求4所述的充电限流电路,其特征在于,所述PWM驱动电路包括第四电容C4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第一PNP三极管Q1、第四PNP三极管Q4、第二NPN三极管Q2、第三NPN三极管Q3;
其中,所述第一PNP三极管Q1的基极通过所述第四电容C4、所述第五电阻R5连接到单片机(2)输出的PWM信号,所述第四电容C4与所述第五电阻R5并联;所述第一PNP三极管Q1的发射极连接一稳压模块(3)输出的第一电压;PNP三极管Q1的集电极通过二极管D4、电阻R6连接到NPN三极管Q2的基极;NPN三极管Q2的基极通过电阻R7连接到NPN三极管Q2的发射极,再连接到充电器(6)的负端C-;NPN三极管Q2的集电极连接到NPN三极管Q3和PNP三极管Q4的基极,同时通过电阻R9连接到NPN三极管Q3的集电极;所述第三NPN三极管Q3的集电极通过二极管D3、电阻R8连接到稳压模块(3)输出的第二电压;所述第三NPN三极管Q3的发射极连接所述第四PNP三极管Q4的发射极,同时通过所述第十电阻R10连接到所述开关MOS管Q5的栅极;所述PNP三极管Q4的集电极连接到所述充电器(6)负端C-。
6.一种储能电池组管理系统,其特征在于,所述储能电池组管理系统包括:
模拟前端AFE(1)、单片机(2)、稳压模块(3)、PWM驱动电路(4)、充电限流电路(5)、电池组(8)、采样电阻RSense(9)、充电MOS管;其中,所述储能电池组管理系统具有第一端C+和第二端C-,与一充电器(6)或负载(7)耦接;所述单片机(2)的电源VDD由所述稳压模块(3)产生,所述PWM驱动电路(4)的电源VCC由所述稳压模块(3)产生,所述充电限流电路(5)的一端连接充电器(6)的负端和充电MOS的源极,另一端连接所述充电MOS的漏极D端;所述电池组的一端与所述储能电池组管理系统的第一端C+耦接,另一端与所述采样电阻RSense(9)的第一端耦接;
所述充电限流电路包括:
第一扼流电感L1、第二扼流电感L2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2,以及开关MOS管Q5;
其中,所述第一扼流电感L1的原边一端连接所述第二扼流电感L2原边一端,同时连接所述开关MOS管Q5的漏极和所述第二二极管D2的正极,所述第一扼流电感L1原边另一端连接所述第一扼流电感L1副边的一端,同时连接所述充电MOS的漏极D端;所述第一扼流电感L1副边一端通过所述第一电容C1、所述第一电阻R1连接到一充电器的正端C+,同时通过所述第三电阻R3、所述二极管D1连接到所述充电器(6)的正端C+;所述第二扼流电感L2原边一端连接所述第二扼流电感L2副边一端,同时连接所述充电MOS的漏极D端;所述第二扼流电感L2的副边一端通过所述第二电容C2、所述第二电阻R2连接到所述充电器(6)的正端C+,同时通过所述第四电阻R4、所述第一二极管D1连接到所述充电器(6)的正端C+;所述第二二极管D2的负端连接到所述充电器(6)的正端C+;所述第三电容C3一端连接所述充电MOS的漏极D端,另一端连接所述充电器(6)的正端C+;所述开关MOS管Q5的源极连接所述充电器(6)的负端C-,所述开关MOS管Q5的栅极与所述PWM驱动电路耦接。
7.如权利要求6所述的储能电池组管理系统,其特征在于,所述开关MOS管Q5的通断由一PWM波形的占空比和频率所控制,所述单片机(2)根据闭环检测电流大小来改变所述PWM波形的占空比和频率;在所述开关MOS管Q5导通时,充电电流对所述第一扼流电感L1、所述第二扼流电感L2、所述第一电容C1、所述第二电容C2、所述第三电容C3进行充电;所述开关MOS管Q5关断后,所述第一扼流电感L1、所述第二扼流电感L2的原边流经所述二极管D2给电池组(8)充电,所述第一扼流电感L1副边经过所述第三电阻R3、所述第一二极管D1给电池组(8)充电,所述第二扼流电感L2副边经过所述第四电阻R4、所述第一二极管D1给电池组(8)充电,最终实现给电池组(8)恒定电流充电的目的。
8.如权利要求6所述的储能电池组管理系统,其特征在于,由于所述第一二极管D1、所述第二二极管D2续流需要恢复时间,所述第一电容C1和所述第一电阻R1配合、所述第二电容C2和所述第二电阻R2配合可共同起到吸收纹波干扰的目的,以降低所述开关MOS管Q5漏极的反向电压和能量,并降低回路发出的热量。
9.如权利要求8所述的储能电池组管理系统,其特征在于,所述PWM驱动电路包括第四电容C4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第一PNP三极管Q1、第四PNP三极管Q4、第二NPN三极管Q2、第三NPN三极管Q3;
其中,所述第一PNP三极管Q1的基极通过所述第四电容C4、所述第五电阻R5连接到单片机(2)输出的PWM信号,所述第四电容C4与所述第五电阻R5并联;所述第一PNP三极管Q1的发射极连接一稳压模块(3)输出的第一电压;PNP三极管Q1的集电极通过二极管D4、电阻R6连接到NPN三极管Q2的基极;NPN三极管Q2的基极通过电阻R7连接到NPN三极管Q2的发射极,再连接到充电器(6)的负端C-;NPN三极管Q2的集电极连接到NPN三极管Q3和PNP三极管Q4的基极,同时通过电阻R9连接到NPN三极管Q3的集电极;所述第三NPN三极管Q3的集电极通过二极管D3、电阻R8连接到稳压模块(3)输出的第二电压;所述第三NPN三极管Q3的发射极连接所述第四PNP三极管Q4的发射极,同时通过所述第十电阻R10连接到所述开关MOS管Q5的栅极;所述PNP三极管Q4的集电极连接到所述充电器(6)负端C-。
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