CN109936194A - 一种电池管理系统的供电电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池管理系统的设计技术领域，尤其涉及一种电池管理系统的供电电路，包括：一第一电压转换单元，第一电压转换单元接入电池模块，用于将电池模块输出的直流电压转换成恒定直流电压提供；第一电压转换单元包括一级的隔离式转换子单元与多级的非隔离式转换子单元，第一电压转换单元输出的恒定直流电压包括第二预设数值的第二非隔离电压以及第三预设数值的第三非隔离电压。有益效果：提供多个电压转换模块提高电池管理系统的灵活性和电压适应性；提供多种电池管理系统所需的电压，供电电路占板面积小，功耗较低，节省成本；提供缓启时间可调的缓启电路；有效降低电池模块的不一致性，延长电池的使用寿命。

Description

一种电池管理系统的供电电路

技术领域

本发明涉及电池管理系统的设计技术领域，尤其涉及一种电池管理系统的供电电路。

背景技术

锂离子电池作为一种新型储能介质，在各个领域的应用越来越广泛，因此锂电池管理系统成为新能源领域技术发展的重要方向。电池管理系统是对电池进行管理的系统，主要包括采集、均衡、通讯、控制等功能，通过对电池组运行状态进行动态监控，实时采集并初步计算电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压，根据计算值与阈值的比较关系控制供电回路的通断，维护各个电池单元的安全，防止电池出现过充或过放现象，延长电池的使用寿命，充分发挥电池的性能。

为使电池管理系统正常工作，需要给其提供供电。现有技术中的供电电路存在以下几点问题：

1、供电电路功耗过大

供电电路功耗增大，引起电路发热量增加，供电电路散热成本上升，同时系统功耗增加，降低系统效率，对系统控制的要求更高，严重时引起供电电路和系统故障。如果供电电路从电池取电，供电电路功耗增大，会增加电池充放电电流，直接影响电池模块的效率和安全性。

2、供电插拔过程中产生电弧现象

供电电路设计不合理，在插拔供电过程中的机械抖动易产生的瞬态冲击电流，容易产生电弧现象，可能损害供电电路以及供电电路后级敏感器件。如果供电系统直接从电池取电，瞬态冲击电流会引起电池电压陡降，可能导致供电异常。

3、供电电路影响电池一致性

电动汽车及其他无法从市电供电系统中，供电电路是从锂离子电池取电，供电电路设计时避免影响锂离子电池的一致性。锂离子电池的制造、成组技术和使用过程中都会造成电池不一致性，使得成组后的电池的性能都比单体电池低。如果供电电路从电池取电设计不合理，必将进一步增加电池模块不一致性，降低电池模块性能，减少电池循环寿命。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种电池管理系统的供电电路。

具体技术方案如下：

本发明包括一种电池管理系统的供电电路，包括：

由多个电池包串联组成的电池模块；

一电源模块，所述电源模块的输出端连接多个用电设备的输入端，所述电源模块用于给多个所述用电设备提供一恒定直流电压；

所述电源模块包括一第一电压转换单元，所述第一电压转换单元接入所述电池模块，用于将所述电池模块输出的直流电压转换成所述恒定直流电压提供；

所述第一电压转换单元包括一级的隔离式转换子单元与多级的非隔离式转换子单元，并具体包括：

第一级的所述非隔离式转换子单元的输入端连接所述电池模块，用于将所述电池模块输出的直流电压转换成第一预设数值的第一非隔离电压；

第一级的所述隔离式转换子单元的输入端连接第一级的所述非隔离式转换子单元的输出端，用于将所述第一预设数值的所述第一非隔离电压转换成第二预设数值的第一隔离电压；

第二级的所述非隔离式转换子单元的输入端连接第一级的所述非隔离式转换子单元的输出端，用于将所述第一预设数值的所述第一非隔离电压转换成所述第二预设数值的第二非隔离电压；

第三级的所述非隔离式转换子单元的输入端连接第一级的所述隔离式转换子单元的输出端，用于将所述第二预设数值的所述第一隔离电压转换成第三预设数值的第三非隔离电压；

所述第一电压转换单元输出的所述恒定直流电压包括所述第二预设数值的所述第二非隔离电压以及所述第三预设数值的所述第三非隔离电压。

优选的，所述供电电路包括一缓启模块，所述缓启模块并联于所述电池模块和所述第一级的所述非隔离式转换子单元之间，所述缓启模块的输入端连接一微处理器的输出端，所述微处理器用于控制所述缓启模块的缓启时间。

优选的，所述供电电路还包括一保护模块，连接于所述电源模块的输出端与多个所述用电设备的输入端之间。

优选的，所述电源模块还包括一第二电压转换单元，与所述第一电压转换单元并联连接，所述第一电压转换单元和所述第二电压转换单元形成所述电源模块的输入端；

所述第二电压转换单元接入外部的电网，用于将所述电网输出的交流电压转换成所述恒定直流电压。

优选的，所述第一预设数值为12V，所述第二预设数值为5V，所述第三预设数值为3.3V。

优选的，所述隔离式转换子单元包括：

一第一电容，连接于所述隔离式转换子单元的第一输入端与所述隔离式转换子单元的第二输入端之间；

一第一开关管，所述第一开关管的漏极连接一第一变压器的原边侧的负极，所述第一开关管的源极连接所述隔离式转换子单元的第二输入端，并且所述第一开关管与所述第一电容并联连接；

一第二电容，连接于所述隔离式转换子单元的第一输出端与所述隔离式子单元的第二输出端之间；

一第一电感，连接于所述隔离式转换子单元的第一输出端与一第一支点之间；

一第一二极管，连接于所述第一支点与所述第一变压器的副边侧的正极之间；

一第二二极管，连接于所述第一变压器的副边侧的负极与所述第一支点之间，并且所述第二二极管与所述第二电容并联连接。

优选的，每一级的所述非隔离式转换子单元包括：

一第二开关管，所述第二开关管的集电极连接所述非隔离式转换子单元的输入端；

一第二电感，连接于所述第二开关管的发射极与所述非隔离式转换子单元的第一输出端之间；

一第三二极管，连接于所述第二开关管的发射极与一第二支点之间；

一第三电容，连接于所述第二电感与所述第二支点之间，并且所述第三电容与所述第三二极管并联连接。

优选的，所述第二电压转换单元包括：

一第一熔丝，连接于所述电网的火线与所述第二电压转换单元的输入端之间；

一热敏电阻，通过所述第一熔丝连接于所述电网的火线与一整流桥的第一输入端之间；

一第一压敏电阻，通过所述第一熔丝连接于所述电网的火线与所述电网的零线之间，且所述第一压敏电阻与一第二压敏电阻并联连接；

一第三压敏电阻，所述第三压敏电阻与所述第二压敏电阻串联于所述电网的火线与所述电网的零线之间；

一陶瓷气体放电管，所述陶瓷气体放电管的一端连接于所述第二压敏电阻与所述第三压敏电阻之间，所述陶瓷气体放电管的另一端连接接地端；

一第四压敏电阻，连接于所述热敏电阻与所述整流桥的第一输入端之间；

一第五压敏电阻，连接于所述电网的零线与所述整流桥的第二输入端之间；

一第一安规电容，连接于所述整流桥的第一输入端与所述整流桥的第二输入端之间；

一第二安规电容，连接于所述电网的火线与所述接地端之间；

一第三安规电容，连接于所述电网的零线与所述接地端之间；

一第一电阻，连接于所述电网的火线与所述电网的零线之间；

一第一电解电容，连接于一第二变压器的原边侧的正极与所述整流桥的输出端之间；

一第一瞬态二极管，通过一第四二极管连接于所述整流桥的输出端与所述第二变压器的原边侧的负极之间；

一第三开关管，连接于所述整流桥的输出端与所述第二变压器的原边侧的负极之间；

一第五二极管，与所述第二变压器的副边侧的正极连接；

一第四电容与一第五电容并联于所述第二变压器的副边侧的正极与所述第二变压器的副边侧的负极之间；

一第二瞬态二极管，连接于所述第二变压器的副边侧的正极与所述第二变压器的副边侧的负极之间。

优选的，所述缓启模块包括：

一隔离光耦，所述隔离光耦的第一输入端连接所述微处理器的输出端，所述隔离光耦的第二输入端通过一第二电阻连接所述电池模块的输出端之间；

一第三电阻，连接于所述隔离光耦的输出端与一模拟接地端之间；

一第四电阻，连接于所述缓启模块的输入端与所述缓启模块的输出端之间，所述第四电阻用于限制所述缓启模块的启动电流；

一第四开关管，所述第四开关管的源极连接所述隔离光耦的输出端，所述第四开关管的漏极通过一第五电阻和一第六电阻连接所述缓启模块的输入端；

一第一稳压二极管，连接于所述第五电阻与所述缓启模块的输入端之间；

一第五开关管，所述第五开关管的源极连接所述缓启模块的输入端，所述第五开关管的漏极连接所述缓启模块的输出端。

优选的，所述电源模块具体包括：

一第六二极管与一第七二极管，并联于所述第二电压转换单元的正极与所述第二电压转换单元的负极之间；

一第八二极管与一第九二极管，并联于所述第一电压转换单元的正极与所述第一电压转换单元的负极之间；

一第六电容，连接于所述第二电压转换单元的正极与所述第二电压转换单元的负极之间；

一第七电容，连接于所述第一电压转换单元的正极与所述第一电压转换单元的负极之间。

优选的，所述保护模块包括：

多个电磁继电器，每个所述用电设备的输入端与所述电源模块的输出端之间连接一个所述电池继电器；

多个保护熔丝，每个所述用电设备的输入端与所述电源模块的负极连接一个所述保护熔丝。

优选的，所述第一电压转换单元为DC/DC转换电路。

优选的，所述第二电压转换单元为AC/DC转换电路。

本发明技术方案的有益效果在于：

1.提供第一电压转换单元和第二电压转换单元互补取电，以提高电池管理系统的灵活性和电压适应性；

2、提供多种电池管理系统所需的电压，且本发明的供电电路占板面积小，功耗较低，节省成本；

3、提供缓启时间可调的缓启电路，提高电池管理系统的效率、安全性和可靠性；

4、通过第一电压转换单元直接从电池模块取电，有效降低电池模块的不一致性，延长电池的使用寿命。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明实施例中电池管理系统的供电电路的结构示意图；

图2为本发明实施例中隔离式转换子单元的结构示意图；

图3为本发明实施例中非隔离式转换子单元的结构示意图；

图4为本发明实施例中缓启模块的结构示意图；

图5为本发明实施例中第二电压转换单元的结构示意图；

图6为本发明实施例中第一电压转换单元的整体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明包括一种电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，简称BMS)的供电电路，如图1所示，包括：

由多个电池包串联组成的电池模块；

一电源模块1，电源模块1包括并联连接的一第一电压转换单元10和一第二电压转换单元11，第一电压转换单元和第二电压转换单元形成电源模块的输入端，电源模块1的输出端连接多个用电设备B的输入端，电源模块1用于给多个用电设备B提供一恒定直流电压；

第一电压转换单元10接入电池模块，用于将电池模块输出的直流电压转换成恒定直流电压提供给多个用电设备B；

第二电压转换单元11接入外部的电网，用于将电网输出的交流电压转换成恒定直流电压提供给多个用电设备B；

一缓启模块2，缓启模块2并联于电池模块和与第一级的非隔离式转换子单元之间，如图4所示，缓启模块2的输入端连接一微处理器的输出端En，微处理器用于控制缓启模块2的缓启时间；

一保护模块3，设置于电源模块1的输出端与多个用电设备B的输入端之间。

具体地，通过上述技术方案，电池模块通过第一级的非隔离式转换子单元、第二级的非隔离式转换子单元、第三级的非隔离式转换子单元以及第一级的隔离转换子单元，转换为多种电池管理系统所需供电电压，给电池管理系统内不同功能的子模块供电。缓启电路2并联在电池模块与非隔离式转换子单元之间，防止电池模块启动供电时产生的电弧现象。当电池久置无电或者发生故障时，电池电压降低到无法使电池管理系统的第一电压转换单元10正常工作，第一电压转换单元10无法启动，第二电压转换单元11对供电电路进行供电，实时监测电池管理系统运行状态以及电压、电流、温度等关键参数，实现对电池管理系统的不间断监测。

具体地，第一电压转换单元10与第二电压转换单元11互补取电，可以使BMS在没有市电接入下，通过第一电压转换单元10直接取电工作，而第二电压转换单元11不接入电网的交流电，电池模块的电压经过第一电压转换单元10给BMS提供12V的直流电压；当电池经过过放或者长期自放电，电池模块的电压降低到无法使BMS的第一电压转换单元10正常工作，BMS通过第二电压转换单元11接入电网的交流电，给BMS提供12V的直流电压，使电池模块从欠压故障下恢复正常，实现了对BMS的不间断监测，提高了系统的安全性和可靠性。进一步地，第一电压转换单元10与第二电压转换单元11互补取电，增加BMS的灵活性及电压适应性。

具体地，电池模块与第一级的非隔离式转换子单元连接，输出直流12V电压，直流12V电压分别经过隔离式转换子单元和第二级的非隔离式转换子单元转换为隔离直流5V电压和非隔离直流5V电压，其中隔离式转换子单元与第三级的非隔离式转换子单元连接，将隔离直流5V电压转换为隔离直流3.3V电压。由于本发明的BMS供电电路只采用一级隔离式转换子单元，减小了占板面积，降低了BMS的功耗和成本。

具体地，缓启电路3并联在电池模块和第一级的非隔离式转换子单元之间，缓启电路的缓启时间由后级微处理器控制，提高了系统的缓启效率、缓启灵活性和安全性。在热插拔时，连接器的机械触点在接触瞬间会出现弹跳，第四电阻R4(图4所示)限制机械抖动引起的瞬间冲击电流，同时可以根据电池模块的输入端电压控制缓启时间。

具体地，第一电压转换单元10接入由多个电池单体串联形成的电池模块，由于串联时电流相等，电压低的单体电池耗电功率小，电压高的单体电池耗电功率大。当单体电池组不一致时，电量少的单体电池电压低，电量多的单体电池电压高，所以电量少的单体电池耗电功率低，电量多的单体电池耗电功率高。第一电压转换单元10取电一定程度上具有主动均衡的作用，降低了电池模块的不一致性，增加了电池的使用寿命。

在一种较优的实施例中，第一电压转换单元10包括一级的隔离式转换单元101与多级的非隔离式转换单元102，如图6所示，并具体包括：

第一级的非隔离式转换单元102a的输入端连接电池模块12，用于将电池模块输出的直流电压转换成第一预设数值的第一非隔离电压；

第一级的隔离式转换单元101的输入端连接第一级的非隔离式转换单元的输出端，用于将第一预设数值的第一非隔离电压转换成第二预设数值的第一隔离电压；

第二级的非隔离式转换单元102b的输入端连接第一级的非隔离式转换单元的输出端，用于将第一预设数值的第一非隔离电压转换成第二预设数值的第二非隔离电压；

第三级的非隔离式转换单元102c的输入端连接第一级的隔离式转换单元的输出端，用于将第二预设数值的第一隔离电压转换成第三预设数值的第三非隔离电压；

第一电压转换单元输出的恒定直流电压包括第二预设数值的第二非隔离电压以及第三预设数值的第三非隔离电压；

第一预设数值为12V，第二预设数值为5V，第三预设数值为3.3V。

具体地，电池模块与第一级的非隔离式转换子单元连接，输出直流12V电压，直流12V电压分别经过隔离式转换子单元和第二级的非隔离式转换子单元转换为隔离直流5V电压和非隔离直流5V电压，其中隔离式转换子单元与第三级的非隔离式转换子单元连接，将隔离直流5V电压转换为隔离直流3.3V电压。

进一步地，本实施例中BMS供电电路只采用一级的隔离式转换子单元，减小了占板面积，降低了BMS的功耗和成本，并且通过多级非隔离式转换子单元为BMS提供了多种不同的转换电压。

在一种较优的实施例中，如图2所示，隔离式转换子单元包括：

一第一电容C1，连接于隔离式转换子单元的第一输入端Vin+与隔离式转换子单元的第二输入端Vin-之间；

一第一开关管Q1，第一开关管Q1的漏极连接一第一变压器T1的原边侧的负极，第一开关管Q1的源极连接隔离式转换子单元的第二输入端Vin-，并且第一开关管Q1与第一电容C1并联连接；

一第二电容C2，连接于隔离式转换子单元的第一输出端Vout+与隔离式子单元的第二输出端Vout-之间；

一第一电感L1，连接于隔离式转换子单元的第一输出端Vout+与一第一支点P1之间；

一第一二极管D1，连接于第一支点P1与第一变压器T1的副边侧的正极之间；

一第二二极管D2，连接于第一变压器T1的副边侧的负极与第一支点P1之间，并且第二二极管D2与第二电容C2并联连接。

具体地，隔离式转换子单元如图2所示，Vin为输入端，C1、C2为稳压电容，第一开关管Q1，第一变压器T1，第一二极管D1、第二二极管D2和第一电感L1，共同组成DC/DC电路，于输出端Vout输出稳定直流电压。

在一种较优的实施例中，如图3所示，每一级非隔离式转换子单元包括：

一第二开关管Q2，第二开关管的集电极连接非隔离式转换子单元的输入端；

一第二电感L2，连接于第二开关管Q2的发射极与非隔离式转换子单元的第一输出端之间；

一第三二极管D3，连接于第二开关管的发射极与一第二支点P2之间；

一第三电容C3，连接于第二电感L2与第二支点P2之间，并且第三电容C3与第三二极管D3并联连接。

在一种较优的实施例中，如图5所示，第二电压转换单元11包括：

一第一熔丝FS，连接于电网的火线L与第二电压转换单元11的输入端之间；

一热敏电阻NTC，通过第一熔丝连FS接于电网的火线L与一整流桥Z1的第一输入端之间；

一第一压敏电阻MOV1，通过第一熔丝FS连接于电网的火线L与电网的零线N之间，且第一压敏电阻MOV1与一第二压敏电阻MOV2并联连接；

一第三压敏电阻MOV3，第三压敏电阻MOV3与第二压敏电阻MOV2串联于电网的火线与电网的零线之间；

一陶瓷气体放电管GDT，陶瓷气体放电管GDT的一端连接于第二压敏电阻MOV2与第三压敏电阻MOV3之间，陶瓷气体放电管GDT的另一端连接接地端；

一第四压敏电阻MOV4，连接于热敏电阻NTC与整流桥Z1的第一输入端之间；

一第五压敏电阻MOV5，连接于电网的零线N与整流桥Z1的第二输入端之间；

一第一安规电容CX，连接于整流桥Z1的第一输入端与整流桥Z1的第二输入端之间；

一第二安规电容CY1，连接于电网的火线L与接地端之间；

一第三安规电容CY2，连接于电网的零线N与接地端之间；

一第一电阻R1，连接于电网的火线L与电网的零线N之间；

一第一电解电容CE1，连接于一第二变压器T2的原边侧的正极与整流桥Z1的输出端之间；

一第一瞬态二极管TVS1，通过一第四二极管D4连接于整流桥Z1的输出端与第二变压器T2的原边侧的负极之间；

一第三开关管Q3，连接于整流桥Z1的输出端与第二变压器T2的原边侧的负极之间；

一第五二极管D5，与第二变压器T2的副边侧的正极连接；

一第四电容C4与一第五电容C5并联于第二变压器T2的副边侧的正极与第二变压器T2的副边侧的负极之间；

一第二瞬态二极管TVS2，连接于第二变压器T2的副边侧的正极与第二变压器T2的副边侧的负极之间。

具体地，MOV1、MOV2、MOV3、MOV4、MOV5为压敏电阻，压敏电阻器是指一种对电压变化反应灵敏的限压型元件，其特点是在规定的温度下，当电压超过某一临界值时，其阻值将急剧减小，通过它的电流急剧增加，电压和电流不呈线性关系，因此，压敏电阻器又被称为非线性变阻器。CX为X电容，CY1、CY2为Y电容，X电容和Y电容都是安规电容，区别是X电容接在输入线两端用来消除差模干扰，Y电容接在输入线和地线之间，用来消除共模干扰。整流桥Z1由四个二极管组成，作用是将将交流电转变成直流电。瞬态二极管(TransientVoltage Suppressor)简称TVS，是一种二极管形式的高效能保护器件，当TVS的两极受到反向瞬态高能量冲击时，能快速将两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。

通过上述技术方案共同组成交流接入端的EMC(Electro MagneticCompatibility，电磁兼容性)电路，具有较强的抗电磁干扰能力。

在一种较优的实施例中，如图4所示，缓启模块2包括：

一隔离光耦U1，隔离光耦U1的第一输入端连接微处理器的输出端En，隔离光耦的第二输入端通过一第二电阻R2连接电池模块的输出端之间；

一第三电阻R3，连接于隔离光耦U1的输出端与一模拟接地端AGND之间；

一第四电阻R4，连接于缓启模块2的输入端20与缓启模块的输出端21之间，第四电阻用于限制缓启模块的启动电流；

一第四开关管Q4，第四开关管Q4的源极连接隔离光耦U1的输出端，第四开关管Q4的漏极通过一第五电阻R5和一第六电阻R6连接缓启模块的输入端；

一第一稳压二极管ZD1，连接于第五电阻R5与缓启模块2的输入端20之间；

一第五开关管Q5，第五开关管Q5的源极连接缓启模块2的输入端20，第五开关管Q5的漏极连接缓启模块2的输出端21。

具体地，缓启模块2如图4所示，En为微处理器发出的驱动信号，Q4为N型MOS管，Q5为P型MOS管，当电池模块启动时，电池模块输出的总电压通过第四电阻R4限制机械抖动引起的瞬间冲击电流，将经过缓启模块2处理后的电压提供给下一级非隔离式转换子单元，给BMS提供多种电压。

进一步地，当BMS的电压建立成功，微处理器发出驱动信号En给隔离光耦U1，U1导通，R2、R3通过对直流12V电源分压给Q4提供正开启电压，Q4导通，地电位与Q4的漏极电位相同。R5、R6通过对电池模块输出的总电压进行分压后给Q5提供负开启电压，Q5导通，R4被短路。进一步地，通过调整缓启模块2的缓启时间，提高BMS的效率、安全性和可靠性。

在一种较优的实施例中，如图1所示，电源模块1具体包括：

一第六二极管D6与一第七二极管D7，并联于第二电压转换单元11的正极与第二电压转换单元11的负极之间；

一第八二极管D8与一第九二极管D9，并联于第一电压转换单元10的正极与第一电压转换单元10的负极之间；

一第六电容C6，连接于第二电压转换单元11的正极与第二电压转换单元11的负极之间；

一第七电容C7，连接于第一电压转换单元10的正极与第一电压转换单元10的负极之间。

在一种较优的实施例中，如图1所示，保护模块3包括：

多个电磁继电器K，每个用电设备B的输入端与电源模块1的输出端之间连接一个电池继电器；

多个保护熔丝F，每个用电设备B的输入端与电源模块1的负极连接一个保护熔丝F。

具体地，第一电压转换单元输出10的稳压直流和第二电压转换单元10输出的稳压直流均通过电源模块1的输出端提供给用电设备。D6、D7、D8、D9并联，C6、C7为稳压电容，F为保护熔丝，K为电磁继电器，该电磁继电器受BMS内部控制，具有保护作用。

本发明技术方案的有益效果在于：

1.提供第一电压转换单元和第二电压转换单元互补取电，以提高电池管理系统的灵活性和电压适应性；

2、提供多种电池管理系统所需的电压，且本发明的供电电路占板面积小，功耗较低，节省成本；

3、提供缓启时间可调的缓启电路，提高电池管理系统的效率、安全性和可靠性；

4、通过第一电压转换单元直接从电池模块取电，有效降低电池模块的不一致性，延长电池的使用寿命。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.一种电池管理系统的供电电路，其特征在于，包括：

由多个电池包串联组成的电池模块；

一电源模块，所述电源模块的输出端连接多个用电设备的输入端，所述电源模块用于给多个所述用电设备提供一恒定直流电压；

所述电源模块包括一第一电压转换单元，所述第一电压转换单元接入所述电池模块，用于将所述电池模块输出的直流电压转换成所述恒定直流电压提供；

所述第一电压转换单元包括一级的隔离式转换子单元与多级的非隔离式转换子单元，并具体包括：

第一级的所述非隔离式转换子单元的输入端连接所述电池模块，用于将所述电池模块输出的直流电压转换成第一预设数值的第一非隔离电压；

第一级的所述隔离式转换子单元的输入端连接第一级的所述非隔离式转换子单元的输出端，用于将所述第一预设数值的所述第一非隔离电压转换成第二预设数值的第一隔离电压；

第二级的所述非隔离式转换子单元的输入端连接第一级的所述非隔离式转换子单元的输出端，用于将所述第一预设数值的所述第一非隔离电压转换成所述第二预设数值的第二非隔离电压；

第三级的所述非隔离式转换子单元的输入端连接第一级的所述隔离式转换子单元的输出端，用于将所述第二预设数值的所述第一隔离电压转换成第三预设数值的第三非隔离电压；

所述第一电压转换单元输出的所述恒定直流电压包括所述第二预设数值的所述第二非隔离电压以及所述第三预设数值的所述第三非隔离电压。

2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路包括一缓启模块，所述缓启模块并联于所述电池模块和所述第一级的所述非隔离式转换子单元之间，所述缓启模块的输入端连接一微处理器的输出端，所述微处理器用于控制所述缓启模块的缓启时间。

3.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括一保护模块，连接于所述电源模块的输出端与多个所述用电设备的输入端之间。

4.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述电源模块还包括一第二电压转换单元，与所述第一电压转换单元并联连接，所述第一电压转换单元和所述第二电压转换单元形成所述电源模块的输入端；

所述第二电压转换单元接入外部的电网，用于将所述电网输出的交流电压转换成所述恒定直流电压。

5.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述第一预设数值为12V，所述第二预设数值为5V，所述第三预设数值为3.3V。

6.根据权利要求1所述的电池管理系统的供电电路，其特征在于，所述隔离式转换子单元包括：

一第一电容，连接于所述隔离式转换子单元的第一输入端与所述隔离式转换子单元的第二输入端之间；

一第一开关管，所述第一开关管的漏极连接一第一变压器的原边侧的负极，所述第一开关管的源极连接所述隔离式转换子单元的第二输入端，并且所述第一开关管与所述第一电容并联连接；

一第二电容，连接于所述隔离式转换子单元的第一输出端与所述隔离式子单元的第二输出端之间；

一第一电感，连接于所述隔离式转换子单元的第一输出端与一第一支点之间；

一第一二极管，连接于所述第一支点与所述第一变压器的副边侧的正极之间；

一第二二极管，连接于所述第一变压器的副边侧的负极与所述第一支点之间，并且所述第二二极管与所述第二电容并联连接。

7.根据权利要求1所述的电池管理系统的供电电路，其特征在于，每一级的所述非隔离式转换子单元包括：

一第二开关管，所述第二开关管的集电极连接所述非隔离式转换子单元的输入端；

一第二电感，连接于所述第二开关管的发射极与所述非隔离式转换子单元的第一输出端之间；

一第三二极管，连接于所述第二开关管的发射极与一第二支点之间；

一第三电容，连接于所述第二电感与所述第二支点之间，并且所述第三电容与所述第三二极管并联连接。

8.根据权利要求4所述的电池管理系统的供电电路，其特征在于，所述第二电压转换单元包括：

一第一熔丝，连接于所述电网的火线与所述第二电压转换单元的输入端之间；

一热敏电阻，通过所述第一熔丝连接于所述电网的火线与一整流桥的第一输入端之间；

一第一压敏电阻，通过所述第一熔丝连接于所述电网的火线与所述电网的零线之间，且所述第一压敏电阻与一第二压敏电阻并联连接；

一第三压敏电阻，所述第三压敏电阻与所述第二压敏电阻串联于所述电网的火线与所述电网的零线之间；

一陶瓷气体放电管，所述陶瓷气体放电管的一端连接于所述第二压敏电阻与所述第三压敏电阻之间，所述陶瓷气体放电管的另一端连接接地端；

一第四压敏电阻，连接于所述热敏电阻与所述整流桥的第一输入端之间；

一第五压敏电阻，连接于所述电网的零线与所述整流桥的第二输入端之间；

一第一安规电容，连接于所述整流桥的第一输入端与所述整流桥的第二输入端之间；

一第二安规电容，连接于所述电网的火线与所述接地端之间；

一第三安规电容，连接于所述电网的零线与所述接地端之间；

一第一电阻，连接于所述电网的火线与所述电网的零线之间；

一第一电解电容，连接于一第二变压器的原边侧的正极与所述整流桥的输出端之间；

一第一瞬态二极管，通过一第四二极管连接于所述整流桥的输出端与所述第二变压器的原边侧的负极之间；

一第三开关管，连接于所述整流桥的输出端与所述第二变压器的原边侧的负极之间；

一第五二极管，与所述第二变压器的副边侧的正极连接；

一第四电容与一第五电容并联于所述第二变压器的副边侧的正极与所述第二变压器的副边侧的负极之间；

一第二瞬态二极管，连接于所述第二变压器的副边侧的正极与所述第二变压器的副边侧的负极之间。

9.根据权利要求2所述的电池管理系统的供电电路，其特征在于，所述缓启模块包括：

一隔离光耦，所述隔离光耦的第一输入端连接所述微处理器的输出端，所述隔离光耦的第二输入端通过一第二电阻连接所述电池模块的输出端之间；

一第三电阻，连接于所述隔离光耦的输出端与一模拟接地端之间；

一第四电阻，连接于所述缓启模块的输入端与所述缓启模块的输出端之间，所述第四电阻用于限制所述缓启模块的启动电流；

一第四开关管，所述第四开关管的源极连接所述隔离光耦的输出端，所述第四开关管的漏极通过一第五电阻和一第六电阻连接所述缓启模块的输入端；

一第一稳压二极管，连接于所述第五电阻与所述缓启模块的输入端之间；

一第五开关管，所述第五开关管的源极连接所述缓启模块的输入端，所述第五开关管的漏极连接所述缓启模块的输出端。

10.根据权利要求1所述的电池管理系统的供电电路，其特征在于，所述电源模块具体包括：

一第六二极管与一第七二极管，并联于所述第二电压转换单元的正极与所述第二电压转换单元的负极之间；

一第八二极管与一第九二极管，并联于所述第一电压转换单元的正极与所述第一电压转换单元的负极之间；

一第六电容，连接于所述第二电压转换单元的正极与所述第二电压转换单元的负极之间；

一第七电容，连接于所述第一电压转换单元的正极与所述第一电压转换单元的负极之间。

11.根据权利要求3所述的电池管理系统的供电电路，其特征在于，所述保护模块包括：

多个电磁继电器，每个所述用电设备的输入端与所述电源模块的输出端之间连接一个所述电池继电器；

多个保护熔丝，每个所述用电设备的输入端与所述电源模块的负极连接一个所述保护熔丝。

12.根据权利要求1所述的电池管理系统的供电电路，其特征在于，所述第一电压转换单元为DC/DC转换电路。

13.根据权利要求4所述的电池管理系统的供电电路，其特征在于，所述第二电压转换单元为AC/DC转换电路。