CN110970978A - 一种电池开机电路和锂电池 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电池开机电路和锂电池，该电路包括通信控制模块、继电器、通信控制电路、开关和通信连接端；通信控制模块的通信信号端与继电器的第一触点连接，继电器的公共触点与通信连接端连接，继电器的线圈上电控制公共触点与第一触点选通，掉电控制公共触点与第二触点选通，通信连接端用于连接上位机；开关包括第一端、第二端和控制端，开关控制端的信号能够控制第一端和第二端之间导通或者断开；开关的第一端连接电源，开关的第二端连接电源输入端，电源输入端上电后，继电器线圈上电；信号输入端与继电器的第二触点连接，控制信号输出端与开关的控制端连接。实现整机断电后的正常开机和通信的效果。

Description

一种电池开机电路和锂电池

技术领域

本发明实施例涉及锂电池管理技术，尤其涉及一种电池开机电路和锂电池。

背景技术

在电池备电应用中，通常需要通过关机来实现低功耗的目的，因此，在关机情况下实现整机的开机很重要。

常用的方法为：通过电池充电电路和开机切换电路实现整机的开机。然而，这种方法通常涉及的硬件数目较多，硬件电路较为复杂，且控制信号传输的可靠性也较差。

发明内容

本发明提供一种电池开机电路和锂电池，以实现整机断电后的正常开机和通信。

第一方面，本发明实施例提供了一种电池开机电路，该电路包括通信控制模块、继电器、通信控制电路、开关和通信连接端；

通信控制模块包括通信信号端，通信控制模块的通信信号端与继电器的第一触点连接，继电器的公共触点与通信连接端连接，继电器的线圈上电控制公共触点与第一触点选通，掉电控制公共触点与第二触点选通，通信连接端用于连接上位机；

开关包括第一端、第二端和控制端，开关控制端的信号能够控制第一端和第二端之间导通或者断开；开关的第一端连接电源，开关的第二端连接电源输入端，电源输入端上电后，继电器线圈上电；

通信控制电路包括通信输入端和控制信号输出端；信号输入端与继电器的第二触点连接，控制信号输出端与开关的控制端连接。

可选的，通信控制电路包括光耦、第一电阻和第一MOS管，通信输入端包括第一通信输入端和第二通信输入端；其中，光耦的第一输入端与第一通信输入端电连接，光耦的第二输入端与第二通信输入端电连接，光耦的第一输出端接电源端，光耦的第二输出端与第一MOS管的栅极电连接，第一MOS管的第一极接地，第一MOS管的第二极与开关的控制端连接，第一电阻的第一端接地，第一电阻的第二端与光耦的第二输出端连接。

可选的，通信控制电路还包括第一二极管，第一二极管的正极与光耦的第二输出端连接，第一二极管的负极与第一MOS管的栅极连接。

可选的，通信控制电路还包括第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻，其中，第二电阻的第一端与第一通信输入端电连接，第二电阻的第二端与光耦的第一输入端电连接，第三电阻连接在光耦的第一输入端和第二输入端之间，第四电阻的第一端与第一MOS管的第二极连接，第四电阻的第二端与开关的控制端连接，第五电阻的第一端与第四电阻的第二端连接，第五电阻的第二端接电源端。

可选的，开关为第二MOS管，第二MOS管的栅极为开关的控制端，第二MOS管的第一极为开关的第一端，第二MOS管的第二极为开关的第二端。

可选的，还包括第三MOS管、第六电阻和第七电阻，第六电阻和第七电阻串联连接，第六电阻的第一端与电源输入端连接，第六电阻的第二端与第七电阻的第一端连接，第七电阻的第二端接地，第六电阻的第二端与第三MOS管的栅极连接，第三MOS管的第一极接地，第三MOS管的第二极与继电器线圈的第一端连接，电源输入端与继电器线圈的第二端连接。

可选的，还包括第八电阻和第二二极管，第八电阻的第一端与电源输入端连接，第八电阻的第二端与继电器线圈的第二端连接，第二二极管的正极与第三MOS管的第二极连接，第二二极管的负极与电源输入端连接。

可选的，通信连接端为485通信连接端。

可选的，公共触点包括第一公共触点和第二公共触点，通信连接端包括第一通信连接端和第二通信连接端，第一通信连接端与第一公共触点连接，第二通信连接端与第二公共触点连接；

通信信号端包括第一通信信号端和第二通信信号端，第一触点包括第一甲触点和第一乙触点，继电器的线圈上电控制公共触点与第一触点选通包括：第一通信信号端与第一甲触点连接，第二通信信号端与第一乙触点连接；

通信输入端包括第一通信输入端和第二通信输入端，第二触点包括第二甲触点和第二乙触点，继电器的线圈掉电控制公共触点与第二触点选通包括：第一通信输入端与第二甲触点连接，第二通信输入端与第二乙触点连接。

第二方面，本发明实施例还提供了一种锂电池，包括如第一方面所述的电池开机电路。

本发明通过提供一种电池开机电路，该电路包括通信控制模块、继电器、通信控制电路、开关和通信连接端；通信控制模块包括通信信号端，通信控制模块的通信信号端与继电器的第一触点连接，继电器的公共触点与通信连接端连接，继电器的线圈上电控制公共触点与第一触点选通，掉电控制公共触点与第二触点选通，通信连接端用于连接上位机；开关包括第一端、第二端和控制端，开关控制端的信号能够控制第一端和第二端之间导通或者断开；开关的第一端连接电源，开关的第二端连接电源输入端，电源输入端上电后，继电器线圈上电；通信控制电路包括通信输入端和控制信号输出端；信号输入端与继电器的第二触点连接，控制信号输出端与开关的控制端连接。由此可知，通过上述方案可以在整机断电的情况下利用通信控制模块先实现整机的开机，再实现正常的通信。解决现有技术存在涉及的硬件数目较多，硬件电路较为复杂，且控制信号传输的可靠性也较差的问题，实现整机断电后的正常开机和通信的效果。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种电池开机电路的电路图；

图2是本发明实施例二中的一种电池开机电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种电池开机电路的电路图，参考图1，该电路包括通信控制模块1、继电器110、通信控制电路120、开关130和通信连接端2；

通信控制模块1包括通信信号端，通信控制模块1的通信信号端与继电器110的第一触点连接，继电器110的公共触点与通信连接端2连接，继电器110的线圈111上电控制公共触点与第一触点选通，掉电控制公共触点与第二触点选通，通信连接端2用于连接上位机3；

开关130包括第一端131、第二端132和控制端133，开关130控制端133的信号能够控制第一端131和第二端132之间导通或者断开；开关130的第一端131连接电源，开关130的第二端132连接电源输入端4，电源输入端4上电后，继电器110线圈111上电；

通信控制电路120包括通信输入端和控制信号输出端E0；信号输入端与继电器110的第二触点连接，控制信号输出端E0与开关130的控制端133连接。

其中，通信控制模块1可为RS485芯片。

可选的，公共触点包括第一公共触点D1和第二公共触点D2，通信连接端2包括第一通信连接端F1和第二通信连接端F2，第一通信连接端F1与第一公共触点D1连接，第二通信连接端F2与第二公共触点D2连接；

通信信号端包括第一通信信号端A1和第二通信信号端A2，第一触点包括第一甲触点B1和第一乙触点B2，继电器110的线圈111上电控制公共触点与第一触点选通包括：第一通信信号端A1与第一甲触点B1连接，第二通信信号端A2与第一乙触点B2连接；

通信输入端包括第一通信输入端E1和第二通信输入端E2，第二触点包括第二甲触点C1和第二乙触点C2，继电器110的线圈111掉电控制公共触点与第二触点选通包括：第一通信输入端E1与第二甲触点C1连接，第二通信输入端E2与第二乙触点C2连接。

其中，当继电器线圈111处于掉电状态时，继电器110的公共触点与第二触点选通，即第一公共触点D1和第二公共触点D2分别与第二甲触点C1和第二乙触点C2选通，实现第一公共触点D1与第一通信输入端E1连通，第二公共触点D2与第二通信输入端E2连通，此时上位机3发出的信号可经过第二甲触点C1和第二乙触点C2传输到通信控制电路的第一通信输入端E1和第二通信输入端E2；当继电器线圈111上电吸合时，继电器110的公共触点与第二触点断开，即第一公共触点D1和第二公共触点D2分别与第二甲触点C1和第二乙触点C2断开，公共触点与第一触点选通，即第一公共触点D1和第二公共触点D2分别与第一甲触点B1和第一乙触点B2选通，实现第一公共触点D1与第一通信信号端A1接通，第二公共触点D2与第二通信信号端A2接通，使通信控制模块1工作，此时上位机3发出的信号可经过第一甲触点B1和第一乙触点B2传输到通信控制模块1的第一通信信号端A1和第二通信信号端A2，以控制正常的通信。

在本实施例的技术方案中，参考图1，该电池开机电路的实现过程为：示例性的，电池可为整机供电，当整机需要开机时，按下开机键或通过上位机3发出高电平信号，例如上位机连续发一串1111111111111时，1表示高电平，此时，继电器110的线圈111仍处于掉电状态，所以公共触点与第二触点选通，与第一触点是断开的，即第二触点的第二甲触点C1与第一通信输入端E1连通，第二乙触点C2与第二通信输入端E2连通，使得上位机发出的高电平信号输入到通信控制电路120，并使通信控制电路工作，控制通信控制电路120输出第一控制信号，通信控制电路120输出的第一控制信号使开关130的第一端131和第二端132导通，从而使电源输入端4产生供电电压，即整机开机成功。开机后，电源输入端4产生供电电压使继电器110的线圈111上电吸合，线圈111上电吸合会使得继电器的公共触点与第二触点断开，使得第二触点的第二甲触点C1与第一通信输入端E1的连接断开，第二乙触点C2与第二通信输入端E2的连接断开，同时会使得继电器110的公共触点与第一触点选通，使得第一触点的第一甲触点B1与第一通信信号端A1连通，第一乙触点B2与第二通信信号端A2连通，从而使上位机能够与通信控制模块正常的通信。

本实施例的技术方案，通过提供一种电池开机电路，该电路包括通信控制模块、继电器、通信控制电路、开关和通信连接端；通信控制模块包括通信信号端，通信控制模块的通信信号端与继电器的第一触点连接，继电器的公共触点与通信连接端连接，继电器的线圈上电控制公共触点与第一触点选通，掉电控制公共触点与第二触点选通，通信连接端用于连接上位机；开关包括第一端、第二端和控制端，开关控制端的信号能够控制第一端和第二端之间导通或者断开；开关的第一端连接电源，开关的第二端连接电源输入端，电源输入端上电后，继电器线圈上电；通信控制电路包括通信输入端和控制信号输出端；信号输入端与继电器的第二触点连接，控制信号输出端与开关的控制端连接。由此可知，通过上述方案可以在整机断电的情况下利用通信控制模块先实现整机的开机，再实现正常的通信。解决了现有技术存在涉及的硬件数目较多，硬件电路较为复杂，且控制信号传输的可靠性也较差的问题，达到了整机断电后的开机和正常的通信的效果。

实施例二

图2是本发明实施例二中提供的一种电池开机电路的电路图，在上述技术方案的基础上，参考图2，通信控制电路包括光耦121、第一电阻122和第一MOS管123，通信输入端包括第一通信输入端E1和第二通信输入端E2；其中，光耦121的第一输入端与第一通信输入端E1电连接，光耦121的第二输入端与第二通信输入端E2电连接，光耦121的第一输出端接电源端5，光耦121的第二输出端与第一MOS管123的栅极电连接，第一MOS管123的第一极接地，第一MOS管123的第二极与开关130的控制端131连接，第一电阻122的第一端接地，第一电阻122的第二端与光耦121的第二输出端连接。

其中，光耦121可为PC817光电耦合器，用于将通信输入端接收到的电信号通过电-光-电的转换进行传输，以确保电信号传输的可靠性。

可选的，通信控制电路还包括第一二极管124，第一二极管124的正极与光耦121的第二输出端连接，第一二极管124的负极与第一MOS管123的栅极连接。

其中，第一二极管124用于隔离。

可选的，通信控制电路还包括第二电阻125、第三电阻126、第四电阻127和第五电阻128，其中，第二电阻125的第一端与第一通信输入端E1电连接，第二电阻125的第二端与光耦121的第一输入端电连接，第三电阻126连接在光耦121的第一输入端和第二输入端之间，第四电阻127的第一端与第一MOS管123的第二极连接，第四电阻127的第二端与开关130的控制端连接，第五电阻128的第一端与第四电阻127的第二端连接，第五电阻128的第二端接电源端4。

其中，第二电阻125和第三电阻126用于分压，第一MOS管可为NPN型MOS管，其在高电平信号时导通。

可选的，开关130为第二MOS管，第二MOS管的栅极为开关的控制端，第二MOS管的第一极为开关的第一端，第二MOS管的第二极为开关的第二端。

其中，第二MOS管可为PNP型MOS管，在低电平信号时导通。

示例性的，通信输入端接收到上位机3发出的控制信号后使开关130导通的过程为：参考图2，当需要开机时，上位机3发出高电平信号，此时，继电器110的公共触点和第二触点接通，高电平信号经过第二触点传输到通信输入端，再经第二电阻125和第三电阻126的分压传送到光耦121，光耦121导通，输出高电平信号，输出的高电平信号经第三电阻122和第一二极管124传输至第一MOS管的栅极，使第一MOS管123导通，第一MOS管123输出低电平信号，即拉低第二MOS管栅极的电位，使第二MOS管130导通，第二MOS管130的第一极接电源端5，第二MOS管130的第一极与第二极导通，第二MOS管的第二极通电，即开机成功。

可选的，还包括第三MOS管140、第六电阻150和第七电阻160，第六电阻150和第七电阻160串联连接，第六电阻150的第一端与电源输入端4连接，第六电阻150的第二端与第七电阻160的第一端连接，第七电阻160的第二端接地，第六电阻150的第二端与第三MOS管140的栅极连接，第三MOS管140的第一极接地，第三MOS管140的第二极与继电器线圈111的第一端连接，电源输入端4与继电器线圈111的第二端连接。

其中，继电器线圈吸合的过程为：示例性的，参考图1和图2，当开关130的第一端131和第二端132导通后，电源输入端4产生供电电压，经过第六电阻150和第七电阻160使第三MOS管140的栅极导通，进而使继电器线圈111上电吸合。

可选的，还包括第八电阻170和第二二极管180，第八电阻170的第一端与电源输入端4连接，第八电阻170的第二端与继电器线圈111的第二端连接，第二二极管180的正极与第三MOS管140的第二极连接，第二二极管180的负极与电源输入端4连接。

可选的，通信连接端为485通信连接端。

电池开机电路的实现过程为：示例性的，参考图1和图2，当整机需要开机时，上位机3发出高电平信号，此时，由于继电器110处于掉电状态，继电器110的公共触点与第二触点连接，所以高电平信号经过第二触点传输到通信输入端，经第二电阻125和第三电阻126的分压作用后传输至光耦121，经光耦121输出后仍为高电平，再经第一电阻122和第一二极管124输送至第一MOS管123，使第一MOS管123导通，第一MOS管123导通输出低电平信号，使第二MOS管130导通，使整机开机，整机开机后输出供电电压，即电源输入端4产生供电电压，该供电电压经过第六电阻150和第七电阻160使第三MOS管140导通，第三MOS管140导通使继电器线圈111上电吸合，线圈111上电使公共触点与第二触点断开，同时使公共触点与第一触点选通，第一触点与通信控制模块1的通信信号端连通，使通信控制模1工作，进行正常的通信功能。通过上述方案可以在整机断电的情况下利用通信控制模块先实现整机的开机，再实现正常的通信。

实施例三

本发明实施例还提供一种锂电池，包括本发明任一实施例所述的电池开机电路。

其中，锂电池可为可充电锂电池，该锂电池可用于电动汽车、飞机、高铁等需要电池供电的场合。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电池开机电路，其特征在于，包括通信控制模块、继电器、通信控制电路、开关和通信连接端；

所述通信控制模块包括通信信号端，所述通信控制模块的通信信号端与所述继电器的第一触点连接，所述继电器的公共触点与所述通信连接端连接，所述继电器的线圈上电控制所述公共触点与所述第一触点选通，掉电控制所述公共触点与所述第二触点选通，所述通信连接端用于连接上位机；

所述开关包括第一端、第二端和控制端，所述开关控制端的信号能够控制第一端和第二端之间导通或者断开；所述开关的第一端连接电源，所述开关的第二端连接电源输入端，所述电源输入端上电后，所述继电器线圈上电；

所述通信控制电路包括通信输入端和控制信号输出端；所述信号输入端与所述继电器的第二触点连接，所述控制信号输出端与所述开关的控制端连接。

2.根据权利要求1所述的电池开机电路，其特征在于，所述通信控制电路包括光耦、第一电阻和第一MOS管，所述通信输入端包括第一通信输入端和第二通信输入端；其中，所述光耦的第一输入端与所述第一通信输入端电连接，所述光耦的第二输入端与所述第二通信输入端电连接，所述光耦的第一输出端接电源端，所述光耦的第二输出端与所述第一MOS管的栅极电连接，所述第一MOS管的第一极接地，所述第一MOS管的第二极与所述开关的控制端连接，所述第一电阻的第一端接地，所述第一电阻的第二端与所述光耦的第二输出端连接。

3.根据权利要求2所述的电池开机电路，其特征在于，所述通信控制电路还包括第一二极管，所述第一二极管的正极与所述光耦的第二输出端连接，所述第一二极管的负极与所述第一MOS管的栅极连接。

4.根据权利要求2所述的电池开机电路，其特征在于，所述通信控制电路还包括第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻，其中，所述第二电阻的第一端与所述第一通信输入端电连接，所述第二电阻的第二端与所述光耦的第一输入端电连接，所述第三电阻连接在所述光耦的第一输入端和第二输入端之间，所述第四电阻的第一端与所述第一MOS管的第二极连接，所述第四电阻的第二端与所述开关的控制端连接，所述第五电阻的第一端与所述第四电阻的第二端连接，所述第五电阻的第二端接电源端。

5.根据权利要求1所述的电池开机电路，其特征在于，所述开关为第二MOS管，所述第二MOS管的栅极为所述开关的控制端，所述第二MOS管的第一极为所述开关的第一端，所述第二MOS管的第二极为所述开关的第二端。

6.根据权利要求1所述的电池开机电路，其特征在于，还包括第三MOS管、第六电阻和第七电阻，所述第六电阻和所述第七电阻串联连接，所述第六电阻的第一端与所述电源输入端连接，所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端接地，所述第六电阻的第二端与所述第三MOS管的栅极连接，所述第三MOS管的第一极接地，所述第三MOS管的第二极与所述继电器线圈的第一端连接，所述电源输入端与所述继电器线圈的第二端连接。

7.根据权利要求6所述的电池开机电路，其特征在于，还包括第八电阻和第二二极管，所述第八电阻的第一端与所述电源输入端连接，所述第八电阻的第二端与所述继电器线圈的第二端连接，所述第二二极管的正极与所述第三MOS管的第二极连接，所述第二二极管的负极与所述电源输入端连接。

8.根据权利要求1所述的电池开机电路，其特征在于，所述通信连接端为485通信连接端。

9.根据权利要求1所述的电池开机电路，其特征在于，所述公共触点包括第一公共触点和第二公共触点，所述通信连接端包括第一通信连接端和第二通信连接端，所述第一通信连接端与所述第一公共触点连接，所述第二通信连接端与所述第二公共触点连接；

所述通信信号端包括第一通信信号端和第二通信信号端，所述第一触点包括第一甲触点和第一乙触点，所述继电器的线圈上电控制所述公共触点与所述第一触点选通包括：所述第一通信信号端与所述第一甲触点连接，所述第二通信信号端与所述第一乙触点连接；

所述通信输入端包括第一通信输入端和第二通信输入端，所述第二触点包括第二甲触点和第二乙触点，所述继电器的线圈掉电控制所述公共触点与所述第二触点选通包括：所述第一通信输入端与所述第二甲触点连接，所述第二通信输入端与所述第二乙触点连接。

10.一种锂电池，其特征在于，包括如权利要求1-9所述的电池开机电路。

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