CN110212625A - 适用于bms的针对电机回馈电流的电池保护电路及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池保护技术领域，具体涉及一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路，包括动力电池、铅酸电池、电机、降压模块、电容C1以及开关模块；所述电机与降压模块连接；所述降压模块与电容C1连接；所述电机用于产生回馈电流并传送至降压模块；所述降压模块用于将电机的回馈电流进行降压后给电容C1充电；所述开关模块设于电容C1与铅酸电池之间；所述适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路还包括用于控制开关模块开合的控制模块；所述控制模块用于检测电容C1的电压。本发明的电机产生的回馈电流通过降压模块后被电容C1收集，在收集到一定程度后给铅酸电池充电，既兼顾了对电池的保护，又达到了节约能量的目的。

Description

适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路及方法
技术领域
本发明涉及电池保护技术领域，具体涉及一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路及方法。
背景技术
电池管理系统(Battery Management System,BMS)是用来对蓄电池组进行安全监控及有效管理，提高蓄电池使用效率的装置。在BMS中，对于电池组的保护是重中之重。
现有的方案没有考虑回馈电流对电池包的伤害，直接让回馈电流冲击电池包并对电池包进行充电。而根据现有的电机数据。电机在堵转的时候，回馈的电流达到了正常运行时的5-12倍，如此大的电流对电池组进行充电，对电池组的伤害也显而易见。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的上述不足，提供了一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路及方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路，包括动力电池、铅酸电池、电机、降压模块、电容C1以及开关模块；所述动力电池用于为电机供电；所述电机与降压模块的输入端连接；所述降压模块的输出端与电容C1连接；所述电机用于产生回馈电流并传送至降压模块；所述降压模块用于将电机的回馈电流进行降压后给电容C1充电；所述开关模块设于电容C1与铅酸电池之间；
所述适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路还包括用于控制开关模块开合的控制模块；所述控制模块用于检测电容C1的电压。
本发明进一步设置为，所述开关模块为MOS管Q1；所述MOS管Q1的栅极与控制模块连接；所述MOS管Q1的漏极与降压模块的输出端连接；所述MOS管Q1的源极与铅酸电池连接。
本发明进一步设置为，所述MOS管Q1的源极与铅酸电池之间设有稳压二极管D1；所述稳压二极管D1的正极与MOS管Q1的源极连接；所述稳压二极管D1的负极与铅酸电池连接。
本发明进一步设置为，所述电机的一端与降压模块之间设有二极管D2；所述二极管D2的正极与电机的一端连接；所述二极管D2的负极与降压模块的输入端连接。
本发明进一步设置为，所述降压模块包括整流二极管D3、限流电阻R1、限流电阻R2、滤波电容C2以及二极管Q2；所述整流二极管D3的负极与电机的一端连接；所述整流二极管D3的正极与限流电阻R1的一端连接；所述限流电阻R1的另一端通过滤波电容C2后与电机的另一端连接；所述限流电阻R2的一端与整流二极管D3的负极连接；所述限流电阻R2的另一端与二极管Q2的集电极连接；所述二极管Q2的基极通过稳压二极管D4后与电机的另一端连接；所述稳压二极管D4与滤波电容C2并联；所述二极管Q2的发射极用于与电容C1连接。
本发明进一步设置为，所述降压模块还包括二极管Q3；所述二极管Q3的基极与二极管Q2的发射极连接；所述二极管Q2的集电极与限流电阻R2的一端连接；所述二极管Q3的发射极与电容C1连接。
本发明进一步设置为，所述电机与动力电池之间设有二极管D5。
一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护方法，包括动力电池、铅酸电池、电机、降压模块、电容C1、开关模块以及控制模块；还包括以下步骤：
S1：电动车刹车进行减速；
S2：电机产生回馈电流；
S3：回馈电流经过降压模块降压后给电容C1充电；
S4：电动车刹车完成后控制模块采集电容C1的电压；
S5：电容C1的电压达到预定值时控制模块控制开关模块实现电容C1给铅酸电池充电；
S6：当电容C1的电压低于铅酸电池的电压时，控制模块控制开关模块断开。
本发明的有益效果：本发明的电机产生的回馈电流通过降压模块后被电容C1收集，在收集到一定程度后给铅酸电池充电，既兼顾了对电池的保护，又达到了节约能量的目的。
附图说明
利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的电路图；
图2是本发明的原理图；
图1至图2中的附图标记说明：
1-动力电池；2-电机；3-降压模块；4-开关模块；5-铅酸电池。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
由图1至图2可知；本实施例所述的一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路，包括动力电池1、铅酸电池5、电机2、降压模块3、电容C1以及开关模块4；所述动力电池1用于为电机2供电；所述电机2与降压模块3的输入端连接；所述降压模块3的输出端与电容C1连接；所述电机2用于产生回馈电流并传送至降压模块3；所述降压模块3用于将电机2的回馈电流进行降压后给电容C1充电；所述开关模块4设于电容C1与铅酸电池5之间；
所述适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路还包括用于控制开关模块4开合的控制模块；所述控制模块用于检测电容C1的电压，其中控制模块为现有的单片机，在附图中并未画出。
具体地，本实施例所述的适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路，当电动车在正常运行刹车或者踩下堵转时，电机2会产生瞬间的回馈电流，经过降压模块3后流向电容C1，电容C1充掉一定程度后据实际情况而定，宜为铅酸电池5最高电压，由于铅酸电池5会一直给BMS供电，因此不会被充爆，控制模块将打开开关模块4给铅酸电池5充电。当电容C1完成充电后控制模块关闭开关模块4。
本实施例的电机2产生的回馈电流通过降压模块3后被电容C1收集，在收集到一定程度后给铅酸电池5充电，既兼顾了对电池的保护，又达到了节约能量的目的。
本实施例所述的一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路，所述开关模块4为MOS管Q1；所述MOS管Q1的栅极与控制模块连接；所述MOS管Q1的漏极与降压模块3的输出端连接；所述MOS管Q1的源极与铅酸电池5连接。具体地，当电容C1的电压达到预定值时控制模块控制MOS管Q1导通从而实现电容C1给铅酸电池5充电；当电容C1的电压低于铅酸电池5的电压时，控制模块控制MOS管Q1断开。
本实施例所述的一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路，所述MOS管Q1的源极与铅酸电池5之间设有稳压二极管D1；所述稳压二极管D1的正极与MOS管Q1的源极连接；所述稳压二极管D1的负极与铅酸电池5连接。通过设置稳压二极管D1能够对电容C1输出的电压进行稳压。
本实施例所述的一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路，所述电机2的一端与降压模块3之间设有二极管D2；所述二极管D2的正极与电机2的一端连接；所述二极管D2的负极与降压模块3的输入端连接。通过设置二极管D2能够防止电流倒流回电机2。
本实施例所述的一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路，所述降压模块3包括整流二极管D3、限流电阻R1、限流电阻R2、滤波电容C2以及二极管Q2；所述整流二极管D3的负极与电机2的一端连接；所述整流二极管D3的正极与限流电阻R1的一端连接；所述限流电阻R1的另一端通过滤波电容C2后与电机2的另一端连接；所述限流电阻R2的一端与整流二极管D3的负极连接；所述限流电阻R2的另一端与二极管Q2的集电极连接；所述二极管Q2的基极通过稳压二极管D4后与电机2的另一端连接；所述稳压二极管D4与滤波电容C2并联；所述二极管Q2的发射极用于与电容C1连接。具体地，回馈电流进行降压模块3后，整流二极管D3先对其进行整流降压，然后再通过二极管Q2进行再一次的降压。
本实施例所述的一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路，所述降压模块3还包括二极管Q3；所述二极管Q3的基极与二极管Q2的发射极连接；所述二极管Q2的集电极与限流电阻R2的一端连接；所述二极管Q3的发射极与电容C1连接。具体地，为了进一步进行降压，能够在二极管Q2的基础上再设置多个降压二极管。
本实施例所述的一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路，所述电机2与动力电池1之间设有二极管D5。上述设置能够防止电流倒流。
本实施例所述的一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护方法，包括动力电池1、铅酸电池5、电机2、降压模块3、电容C1、开关模块4以及控制模块；还包括以下步骤：
S1：电动车刹车进行减速；
S2：电机2产生回馈电流；
S3：回馈电流经过降压模块3降压后给电容C1充电；
S4：电动车刹车完成后控制模块采集电容C1的电压；
S5：电容C1的电压达到预定值时控制模块控制开关模块4实现电容C1给铅酸电池5充电；
S6：当电容C1的电压低于铅酸电池5的电压时，控制模块控制开关模块4断开。具体地，本实施例所述的适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路，当电动车在正常运行刹车或者踩下堵转时，电机2会产生瞬间的回馈电流，经过降压模块3后流向电容C1，电容C1充掉一定程度后据实际情况而定，宜为铅酸电池5最高电压，由于铅酸电池5会一直给BMS供电，因此不会被充爆，控制模块将打开开关模块4给铅酸电池5充电。当电容C1完成充电后控制模块关闭开关模块4。本实施例的电机2产生的回馈电流通过降压模块3后被电容C1收集，在收集到一定程度后给铅酸电池5充电，既兼顾了对电池的保护，又达到了节约能量的目的。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路，其特征在于：包括动力电池（1）、铅酸电池（5）、电机（2）、降压模块（3）、电容C1以及开关模块（4）；所述动力电池（1）用于为电机（2）供电；所述电机（2）与降压模块（3）的输入端连接；所述降压模块（3）的输出端与电容C1连接；所述电机（2）用于产生回馈电流并传送至降压模块（3）；所述降压模块（3）用于将电机（2）的回馈电流进行降压后给电容C1充电；所述开关模块（4）设于电容C1与铅酸电池（5）之间；
所述适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路还包括用于控制开关模块（4）开合的控制模块；所述控制模块用于检测电容C1的电压。
2.根据权利要求1所述的一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路，其特征在于：所述开关模块（4）为MOS管Q1；所述MOS管Q1的栅极与控制模块连接；所述MOS管Q1的漏极与降压模块（3）的输出端连接；所述MOS管Q1的源极与铅酸电池（5）连接。
3.根据权利要求2所述的一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路，其特征在于：所述MOS管Q1的源极与铅酸电池（5）之间设有稳压二极管D1；所述稳压二极管D1的正极与MOS管Q1的源极连接；所述稳压二极管D1的负极与铅酸电池（5）连接。
4.根据权利要求1所述的一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路，其特征在于：所述电机（2）的一端与降压模块（3）之间设有二极管D2；所述二极管D2的正极与电机（2）的一端连接；所述二极管D2的负极与降压模块（3）的输入端连接。
5.根据权利要求1所述的一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路，其特征在于：所述降压模块（3）包括整流二极管D3、限流电阻R1、限流电阻R2、滤波电容C2以及二极管Q2；所述整流二极管D3的负极与电机（2）的一端连接；所述整流二极管D3的正极与限流电阻R1的一端连接；所述限流电阻R1的另一端通过滤波电容C2后与电机（2）的另一端连接；所述限流电阻R2的一端与整流二极管D3的负极连接；所述限流电阻R2的另一端与二极管Q2的集电极连接；所述二极管Q2的基极通过稳压二极管D4后与电机（2）的另一端连接；所述稳压二极管D4与滤波电容C2并联；所述二极管Q2的发射极用于与电容C1连接。
6.根据权利要求5所述的一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路，其特征在于：所述降压模块（3）还包括二极管Q3；所述二极管Q3的基极与二极管Q2的发射极连接；所述二极管Q2的集电极与限流电阻R2的一端连接；所述二极管Q3的发射极与电容C1连接。
7.根据权利要求1所述的一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护电路，其特征在于：所述电机（2）与动力电池（1）之间设有二极管D5。
8.一种适用于BMS的针对电机回馈电流的电池保护方法，其特征在于：包括动力电池（1）、铅酸电池（5）、电机（2）、降压模块（3）、电容C1、开关模块（4）以及控制模块；还包括以下步骤：
S1：电动车刹车进行减速；
S2：电机（2）产生回馈电流；
S3：回馈电流经过降压模块（3）降压后给电容C1充电；
S4：电动车刹车完成后控制模块采集电容C1的电压；
S5：电容C1的电压达到预定值时控制模块控制开关模块（4）实现电容C1给铅酸电池（5）充电；
S6：当电容C1的电压低于铅酸电池（5）的电压时，控制模块控制开关模块（4）断开。
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