CN111819756B - 电池管理系统、电池组和电动车辆 - Google Patents

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Abstract

根据本公开的电池管理系统保护主接触器免受浪涌电流，其中，在对设置在电负载侧上的电容器的预充电完成之前，主接触器断开/闭合连接在第一电池和电负载之间的充电/放电路径。电池管理系统基于电容器两端的电压和主接触器两端的电压来双重检查电容器的预充电是否完成。当电容器两端的电压小于第一阈值电压或主接触器两端的电压高于或等于第二阈值电压时，所述电池管理系统将主接触器的接触件保持在断开操作位置。

Description

电池管理系统、电池组和电动车辆
技术领域
本公开涉及用于保护断开/闭合电池与电负载之间的充电/放电路径的主接触器免受浪涌电流的影响的技术。
背景技术
近来，对便携式电子产品如膝上型计算机、摄像机和移动电话的需求急剧增长，并且随着电动车辆、用于能量存储的蓄电池、机器人和卫星的广泛发展，正在对可重复充电的高性能电池进行许多研究。
目前，商业上可获得的电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂电池等，并且在这些电池中，锂电池很少或没有记忆效应，因此它们由于其优点而比镍基电池获得更多的关注，即只要方便就可以进行再充电，自放电率非常低且能量密度高。
电动系统通常包括安装在电池和电负载之间的主接触器。对于电池和电负载之间的电力传输，电池管理系统控制主接触器的开/关。在电池和电负载之间存在大的电压差的情况下，当主接触器闭合时，主接触器可能被瞬时高电流的流动损坏。为了防止该问题，需要在闭合主接触器之前执行预充电过程以对设置在电负载侧的电容器充电。
然而，可能错误地确定电容器的预充电完成，尽管还没有实际完成，并且在这种情况下，浪涌电流流过主接触器，从而导致对主接触器的损坏。
发明内容
技术问题
本公开被设计成解决上述问题，并因此本公开旨在提供一种电池管理系统，用于通过双重检查是否完成了对设置在电负载侧的电容器的预充电，防止由于浪涌电流引起的对主接触器的损坏，该电池组包括该电池组管理系统和包括该电池组的电动车辆。
本公开的这些及其它目的和优点可以从下面的详细描述中理解，并且将从本公开的示例性实施方式中变得更加清楚。而且，将容易理解，本公开的目的和优点可通过所附权利要求及其组合中所示的手段来实现。
技术方案
根据本公开的一个方面的电池管理系统包括：第一电压传感器，所述第一电压传感器被配置为检测第一电池的第一端子和第二端子之间的第一电压；第二电压传感器，所述第二电压传感器被配置为检测设置在电负载侧的电容器的第一端子和第二端子之间的第二电压；高边驱动器，所述高边驱动器连接到被包括在主接触器中的接触器线圈的第一端，所述主接触器安装在所述第一电池的第一端子和所述电容器的所述第一端子之间；连接到所述接触器线圈的第二端的低边驱动器；误动作防止电路，所述误动作防止电路包括安全开关，所述安全开关安装在所述接触器线圈的所述第一端和所述高边驱动器之间或者所述接触器线圈的所述第二端和所述低边驱动器之间；以及控制电路，所述控制电路能操作地联接到所述高边驱动器、所述低边驱动器、所述第一电压传感器、所述第二电压传感器和所述误动作防止电路。所述控制电路被配置为基于所述第一电压确定第一阈值电压。所述控制电路被配置为当所述第二电压等于或高于所述第一阈值电压时，输出第一高电平信号。所述误动作防止电路被配置成当所述主接触器的第一端和第二端之间的第三电压低于第二阈值电压时，响应于所述第一高电平信号向所述安全开关输出第二高电平信号。所述安全开关由所述第二高电平信号接通。
所述控制电路可以被配置为通过将所述第一电压乘以第一缩放值来确定所述第一阈值电压。所述第一缩放值可以大于0且小于1。
所述控制电路可以被配置为通过从所述第一电压减去预定参考电压来确定所述第一阈值电压。
所述控制电路可以被配置为当所述第二电压低于所述第一阈值电压时输出第一低电平信号。所述误动作防止电路可以被配置成响应于所述第一低电平信号而向所述安全开关输出第二低电平信号。所述安全开关由所述第二低电平信号关断。
所述误动作防止电路还可以包括：电压比较器，所述电压比较器具有第一输入引脚、第二输入引脚以及第一输出引脚，所述第一输入引脚连接到所述第一电池的所述第一端子和所述主接触器的所述第一端之间的第一公共节点，所述第二输入引脚连接到所述电容器的所述第一端子和所述主接触器的所述第二端之间的第二公共节点；以及验证电路，所述验证电路具有连接到所述第一输出引脚的第三输入引脚、连接到所述控制电路的第四输入引脚、以及连接到所述安全开关的第二输出引脚。所述电压比较器可以被配置为当在所述第一输入引脚和所述第二输入引脚之间施加的所述第三电压低于所述第二阈值电压时，从所述第一输出引脚输出第三高电平信号。所述验证电路可以被配置为当所述第三高电平信号和所述第一高电平信号分别被输入到所述第三输入引脚和所述第四输入引脚时，从所述第二输出引脚输出所述第二高电平信号。
所述电压比较器可以被配置为当所述第三电压等于或高于所述第二阈值电压时，从所述第一输出引脚输出第三低电平信号。所述验证电路可以被配置为当所述第三低电平信号被输入到所述第三输入引脚或者所述第一低电平信号被输入到所述第四输入引脚时，从所述第二输出引脚输出所述第二低电平信号。
根据本公开的另一方面的一种电池管理系统包括：第一电压传感器，所述第一电压传感器被配置为检测第一电池的第一端子和第二端子之间的第一电压；第二电压传感器，所述第二电压传感器被配置为检测设置在电负载侧的电容器的第一端子和第二端子之间的第二电压；高边驱动器，所述高边驱动器连接到被包括在主接触器中的接触器线圈的第一端，所述主接触器安装在所述第一电池的第一端子和所述电容器的所述第一端子之间；连接到所述接触器线圈的第二端的低边驱动器；误动作防止电路，所述误动作防止电路包括安全开关，所述安全开关安装在所述接触器线圈的所述第一端和所述高边驱动器之间或者所述接触器线圈的所述第二端和所述低边驱动器之间；以及控制电路，所述控制电路能操作地联接到所述高边驱动器、所述低边驱动器、所述第一电压传感器、所述第二电压传感器和所述误动作防止电路。所述控制电路被配置为基于所述第一电压确定第一阈值电压。所述控制电路被配置为当所述第二电压等于或高于所述第一阈值电压时，输出第一高电平信号。所述误动作防止电路被配置成当并联连接到所述主接触器的预充电电路的电阻器的第一端和第二端之间的第三电压低于第二阈值电压时，响应于所述第一高电平信号，向所述安全开关输出第二高电平信号。所述安全开关由所述第二高电平信号接通。
所述误动作防止电路还可包括：电压比较器，所述电压比较器具有连接到所述电阻器的所述第一端的第一输入引脚、连接到所述电阻器的所述第二端的第二输入引脚、以及第一输出引脚；以及验证电路，所述验证电路具有连接到所述第一输出引脚的第三输入引脚、连接到所述控制电路的第四输入引脚、以及连接到所述安全开关的第二输出引脚。所述电压比较器可以被配置为当施加在所述第一输入引脚和所述第二输入引脚之间的所述第三电压低于所述第二阈值电压时，从所述第一输出引脚输出第三高电平信号。所述验证电路可以被配置为当所述第三高电平信号和所述第一高电平信号分别被输入到所述第三输入引脚和所述第四输入引脚时，从所述第二输出引脚输出所述第二高电平信号。
根据本公开的又一方面的电池组包括电池管理系统。
根据本公开的再一方面的电动车辆包括电池组。
所述电动车辆还可包括第二电池；以及转换器，所述转换器被配置为响应于来自所述控制电路的第四高电平信号，将所述第二电池的电压升压，并将升压后的电压施加在所述电容器的所述第一端子和所述第二端子之间。所述控制电路可以被配置为当所述第二电压低于所述第一阈值电压时将所述第四高电平信号输出到所述转换器。
有益效果
根据本公开的实施方式，可以双重检查设置在电负载侧的电容器的预充电是否完成。因此，可以减少主接触器将被浪涌电流损坏的可能性。
本公开的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员将从权利要求的描述中清楚地理解未提及的其他效果。
附图说明
附图图示了本公开的优选实施方式，并且与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不被解释为限于附图。
图1是示出根据本公开的第一实施方式的电动车辆的配置的示例图。
图2是示出根据本公开的第二实施方式的电动车辆的配置的示例图。
图3是示出根据本公开的第三实施方式的电动车辆的配置的示例图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。在描述之前，应当理解，在说明书和所附权利要求中使用的术语不应当被解释为限于一般含义和字典含义，而是基于允许发明人为了最佳解释而适当地定义术语的原理，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。
因此，在此描述的实施方式和附图中示出的图示仅仅是本公开的最优选实施方式，但是并不旨在完全描述本公开内容的技术方面，因此应当理解，在提交申请时可以对其进行各种其他等价物和修改。
另外，在描述本公开时，当认为相关已知元件或功能的特定详细描述使得本公开的关键主题不明确时，在此省略详细描述。
包括诸如“第一”等序数的术语用于在各种元件中区分一个元件与另一个元件，但不旨在通过这些术语来限制这些元件。
除非上下文另外清楚地指示，否则将理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”指定了所述元素的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它元素。另外，本文所使用的术语“控制单元”指的是具有至少一个功能或操作的处理单元，并且这可以通过硬件或软件或硬件和软件的组合来实现。
应当理解，当一个元件被称为“连接”或“联接”到另一元件时，它可以直接连接或联接到另一元件，或者也可以存在中间元件。
图1是示出根据本公开的第一实施方式的电动车辆10的配置的示例图。
参考图1，电动车辆10包括电池组20、逆变器40、电容器50和电负载60。
逆变器40被配置为将来自电池组20的交流(DC)电力转换为AC电力并且将AC电力供应给电负载60，或者将来自充电器的AC电力转换成直流(DC)电力并且向电池组20供应DC电力。逆变器40包括电容器50以平滑逆变器40的两个端子之间的电压变化。
电池组20包括电池30、主接触器110、主接触器120、预充电电路150和电池管理系统200。
电池30包括至少一个单位电芯。单位电芯不限于特定类型，并且可包括任何可再充电的单位电芯，例如锂离子电池。当电池30包括多个单位电芯时，每个单位电芯可以与其它单位电芯串联或并联电连接。尽管图1示出了电池30的端子31是正端子并且电池30的端子32是负端子，相反地，电池组30的端子31可以是负端子并且电池组30的端子32可以是正端子。
主接触器110安装在电池30的端子31和电容器50的端子51之间。主接触器110包括接触器线圈111和接触件112。当接触器线圈111被供电时，接触件112通过由接触器线圈111产生的磁力移动到闭合操作位置。当切断对接触器线圈111的供电时，接触件112移动到断开操作位置。当接触器线圈111被供电时，接触器线圈111被切换到导通状态。
主接触器120安装在电池30的端子32和电容器50的端子52之间。主接触器120包括接触器线圈121和接触件122。当接触器线圈121被供电时，接触件122通过由接触器线圈121产生的磁力移动到闭合操作位置。当切断对接触器线圈121的供电时，接触件122移动到断开操作位置。当接触器线圈121被供电时，接触器线圈121被切换到导通状态。
预充电电路150并联连接到主接触器110。预充电电路150包括串联连接的预充电接触器130和电阻器140。预充电接触器130包括接触器线圈131和接触件132。当接触器线圈131被供电时，接触件132通过接触器线圈131产生的磁力移动到闭合操作位置。当切断对接触器线圈131的供电时，接触件132移动到断开操作位置。当接触器线圈131被供电时，接触器线圈131被切换到导通状态。
电池管理系统200包括：电压传感器210、电压传感器220、高边驱动器231、低边驱动器232、高边驱动器233、低边驱动器234、高边驱动器235、低边驱动器236、控制电路240、误动作防止电路300。
电压传感器210被配置为检测电池30两端的电压(以下称为“电池电压”)，并且产生指示电池电压的电压信号V1。电压传感器210可以并联连接到电池30。
电压传感器220被配置为检测电容器50两端的电压(以下称为“电容器电压”)，并且产生指示电容器电压的电压信号V2。电压传感器220可以与电容器50并联连接。
高边驱动器231连接在接触器线圈111的第一端与控制电路240的控制引脚CT1之间。高边驱动器231被配置为响应于来自控制引脚CT1的控制信号S1而向接触器线圈111的第一端供应预定驱动电压(例如，12V)。
低边驱动器232连接在接触器线圈111的第二端与控制电路240的控制引脚CT2之间。低边驱动器232被配置为响应于来自控制引脚CT2的控制信号S2向接触器线圈111的第二端供应接地电压(例如，0V)。
高边驱动器233连接在接触器线圈121的第一端与控制电路240的控制引脚CT3之间。高边驱动器233被配置为响应于来自控制引脚CT3的控制信号S3而向接触器线圈121的第一端供应预定驱动电压。
低边驱动器234连接在接触器线圈121的第二端与控制电路240的控制引脚CT4之间。低边驱动器234被配置为响应于来自控制引脚CT4的控制信号S4向接触器线圈121的第二端供应接地电压。
高边驱动器235连接在接触器线圈131的第一端与控制电路240的控制引脚CT5之间。高边驱动器235被配置为响应于来自控制引脚CT5的控制信号S5而向接触器线圈131的第一端供应预定驱动电压。
低边驱动器236连接在接触器线圈131的第二端与控制电路240的控制引脚CT6之间。低边驱动器236被配置为响应于来自控制引脚CT6的控制信号S6将接地电压供应到接触器线圈131的第二端。
控制电路240可以以硬件实施成包括专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、微控制器和用于执行其它功能的电单元中的至少一者。另外，控制电路240可具有嵌入其中的存储器装置，并且存储器装置可包括例如RAM、ROM、寄存器、硬盘、光记录介质或磁记录介质。存储器装置可存储、更新和/或擦除程序，所述程序包括由控制电路240执行的各种类型的控制逻辑及/或在执行控制逻辑时创建的数据。
控制电路240可操作地联接到电压传感器210、电压传感器220、高边驱动器231、低边驱动器232、高边驱动器233、低边驱动器234、高边驱动器235、低边驱动器236和误动作防止电路300。
控制电路240具有控制引脚CT1、控制引脚CT2、控制引脚CT3、控制引脚CT4、控制引脚CT5、控制引脚CT6、感测引脚SS1及感测引脚SS2。
感测引脚SS1连接至电压传感器210以接收电压信号V1。感测引脚SS2连接至电压传感器220以接收电压信号V2。
控制电路240配置成选择性地输出控制信号S1到控制引脚CT1。控制电路240配置成选择性地输出控制信号S2到控制引脚CT2。控制电路240配置成选择性地输出控制信号S3至控制引脚CT3。控制电路240配置成选择性地输出控制信号S4到控制引脚CT4。控制电路240被配置为选择性地输出控制信号S5到控制引脚CT5。控制电路240配置成选择性地输出控制信号S6到控制引脚CT6。每个控制信号S1～S6可以是高电平(例如5V或以上)的电压信号。
在控制电路240输出控制信号S1和控制信号S2的同时，接触件112移动到闭合操作位置，并因此电池30的端子31和电容器50的端子51通过接触件112电连接。当控制电路240停止输出控制信号S1和控制信号S2中的至少一个时，接触件112移动到断开操作位置。
在控制电路240输出控制信号S3和控制信号S4的同时，接触件122移动到闭合操作位置，并因此电池30的端子32和电容器50的端子52通过接触件122电连接。当控制电路240停止输出控制信号S3和控制信号S4中的至少一个时，接触件122移动到断开操作位置，因此，电池30的端子32和电容器50的端子52彼此电分离。
在控制电路240输出控制信号S5和控制信号S6的同时，接触件132移动到闭合操作位置，并因此电池30的端子31和电容器50的端子51通过接触件132和电阻器140电连接。当控制电路240停止输出控制信号S5和控制信号S6中的至少一个时，接触件132移动到断开操作位置。
当接触件112和接触件132中的至少一个处于闭合操作位置时，电池30的端子31和电容器50的端子51彼此电连接。当接触件112和接触件132都处于断开操作位置时，电池30的端子31和电容器50的端子51彼此电分离。
控制电路240停止控制信号S1的输出可表示来自控制引脚CT1的低电平(例如，0V)信号的输出，而非高电平(如，5V)信号。控制电路240停止控制信号S2的输出可表示从控制引脚CT2输出低电平信号而非高电平信号。控制电路240停止控制信号S3的输出可表示来自控制引脚CT3的低电平信号而非高电平信号的输出。控制电路240停止控制信号S4的输出可表示从控制引脚CT4输出低电平信号而非高电平信号。控制电路240停止控制信号S5的输出可表示从控制引脚CT5输出低电平信号而非高电平信号。控制电路240停止控制信号S6的输出可表示从控制引脚CT6输出低电平信号而非高电平信号。
控制电路240可按以下顺序控制主接触器110、主接触器120和预充电接触器130。
首先，控制电路240输出控制信号S3和控制信号S4，以将接触件122移动到闭合操作位置。随后，当电容器电压低于第一阈值电压时，控制电路240输出控制信号S5和控制信号S6，以将接触件132移动到闭合操作位置。随后，控制电路240基于电容器电压确定电容器50的预充电是否完成。当电容器电压等于或高于第一阈值电压时，控制电路240确定电容器50的预充电完成。当电容器电压低于第一阈值电压时，控制电路240判断电容器50的预充电尚未完成，并延迟输出控制信号S1和控制信号S2中的至少一个。相反，当确定完成电容器50的预充电时，控制电路240输出控制信号S1和控制信号S2，以将接触件112移动到闭合操作位置。随后，控制电路240停止输出控制信号S5和控制信号S6中的至少一个以将接触件132移动到断开操作位置。
第一阈值电压可以考虑电池30的电压范围来预设，并且可以是例如95V。或者，控制电路240可确定第一阈值电压等于通过将电池电压乘以第一缩放值而获得的值。第一缩放值可以大于0并且小于1。例如，当电池电压为100V并且第一缩放值为0.95时，控制电路240将95V确定为第一阈值电压。或者，控制电路240可通过从电池电压减去预定参考电压(例如，5V)来确定第一阈值电压。
误动作防止电路300被设置成即使在电容器50的预充电实际完成之前，也防止由于控制电路240中的误动作、电压信号V1的误差或电压信号V2的误差而使接触件112移动到闭合操作位置。
误动作防止电路300包括安全开关310、电压比较器320和验证电路330。
安全开关310安装在接触器线圈111的第一端和高边驱动器231之间或者接触器线圈111的第二端和低边驱动器232之间。为了帮助理解，图1示出了安全开关310连接在接触器线圈111的第二端与低边驱动器232之间。
当安全开关310被关断时，即使控制电路240输出控制信号S1和控制信号S2，接触器线圈111也保持在非导通状态，并因此接触件112保持在断开操作位置。
例如，安全开关310可以包括诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的半导体开关。安全开关310的控制端子(例如，MOSFET的栅极)可以连接到验证电路330的输出引脚OUT2。安全开关310响应于来自输出引脚OUT2的信号为高电平而导通。安全开关310响应于来自输出引脚OUT2的信号为低电平而关断。
电压比较器320具有输入引脚IN1、输入引脚IN2及输出引脚OUT1。输入引脚IN1连接到节点N1。节点N1是连接电池30的端子31和主接触器110的第一端的充电/放电路径中的特定区或区域。输入引脚IN2连接到节点N2。节点N2是连接电容器50的端子51和主接触器110的第二端的充电/放电路径中的特定区或区域。输出引脚OUT1连接到验证电路330的输入引脚IN3。
电压比较器320将输入引脚IN1和输入引脚IN2之间的电压(以下称为“第一测试电压”)与第二阈值电压进行比较。第一测试电压指示电池电压与电容器电压之间的电压差。
第二阈值电压可以被预设为例如低于第一阈值电压3V。或者，控制电路240可通过将电池电压乘以第二缩放值来确定第二阈值电压。第二缩放值可以小于第一缩放值。例如，当电池电压为100V并且第二缩放值为0.05时，控制电路240将5V确定为第二阈值电压。控制电路240可以通过从1中减去第一缩放值来确定第二缩放值。
电压比较器320被配置为当第一测试电压低于第二阈值电压时从输出引脚OUT1输出高电平信号。即，独立于控制信号S1和控制信号S2，指示电容器50的预充电完成的高电平信号可以从输出引脚OUT1输出。相反，当第一测试电压等于或高于第二阈值电压时，电压比较器320被配置为从输出引脚OUT1输出低电平信号。从输出引脚OUT1输出的低电平信号指示电容器50的预充电尚未完成。
验证电路330具有输入引脚IN3、输入引脚IN4和输出引脚OUT2。输入引脚IN3连接到电压比较器320的输出引脚OUT1。输入引脚IN4可以连接到控制引脚CT1和控制引脚CT 2中的至少一个。因此，当高边驱动器231和低边驱动器232中的至少一个从控制电路240接收高电平信号时，输入引脚IN4也接收高电平信号。可选地，输入引脚IN4可以连接到设置在控制电路240中的单独控制引脚(未示出)，以从相应的控制引脚接收高电平信号。为了帮助理解，图1示出了输入引脚IN4连接到控制引脚CT2。
验证电路330可以以硬件实施以包括与门。当由输入引脚IN3接收的信号和由输入引脚IN4接收到的信号中的至少一个为低电平时，验证电路可以被配置为从输出引脚OUT2输出低电平信号。当由输入引脚IN3接收的信号和由输入引脚IN4接收到的信号两者均为高电平时，验证电路330可配置成从输出引脚OUT2输出高电平信号。即，误动作防止电路300基于第一测试电压和电容器电压来双重检查是否完成预充电。因此，仅当电容器电压和第一测试电压都指示预充电完成时，验证电路330才从输出引脚OUT2输出高电平信号以接通安全开关310，从而接触器线圈111变为导通状态。
图2是示出根据本公开的第二实施方式的电动车辆10的配置的示例图。
这里省略了图2所示的电动车辆10与上面参照图1所述的第一实施方式之间的共同描述以避免冗余，下面将描述它们的差异。
第二实施方式的电动车辆10与第一实施方式的电动车辆10的不同之处在于，电压比较器320的输入引脚IN1和输入引脚IN2分别连接到电阻器140的第一端和第二端，而不是连接到主接触器110的第一端和第二端。即，输入引脚IN1连接到电阻器140的第一端，输入引脚IN2连接到电阻器140的第二端。因此，与第一实施方式相反，代替第一测试电压，通过电压比较器320将电阻器140两端的电压(以下称为“第二测试电压”)与第三阈值电压进行比较。
当第二测试电压低于第三阈值电压时，电压比较器320被配置为从输出引脚OUT1输出高电平信号。相反，当第二测试电压等于或高于第三阈值电压时，电压比较器320被配置为向输出引脚OUT1输出低电平信号。第三阈值电压可以等于第一实施方式的第二阈值电压。
图3是示出根据本公开的第三实施方式的电动车辆10的配置的示例图。
这里省略了图3所示的电动车辆10与上面参照图1所述的第一实施方式之间的共同描述以避免冗余，下面将描述它们的差异。
第三实施方式的电动车辆10与第一实施方式的电动车辆10之间的差异在于：(i)从电池组20移除了预充电电路150、高边驱动器235和低边驱动器236；(ii)添加了电池160和转换器170；(iii)从控制电路240移除了控制引脚CT5和控制引脚CT6；以及(iv)控制引脚CT7被添加到控制电路240。
代替预充电电路150，提供电池160和转换器170以对电容器50预充电。电池160的额定电压可以低于电池30的额定电压。
控制电路240通过控制引脚CT7可操作地联接到转换器170。设置在转换器170中的一对电压输入端子中的每一个分别连接到电池160的两个端子161、162，以接收电池160两端的电压。设置在转换器170中的一对电压输出端子中的每一个分别连接到电容器50的两个端子51、52。
转换器170被配置为响应于来自控制引脚CT7的控制信号S7而对电池160的电压进行升压并在电容器50的两个端子之间施加升压后的电压。控制信号S7可以是高电平信号。转换器170响应于来自控制引脚CT7的低电平信号而停止对电池160的电压进行升压。在控制电路240输出控制信号S7的期间，电容器50被来自转换器170的升压电压预充电。
控制电路240可如下控制主接触器110、主接触器120和转换器170。
首先，控制电路240输出控制信号S3和控制信号S4，以将接触件122移动到闭合操作位置。接着，当电容器电压低于第一阈值电压时，控制电路240从控制引脚CT7输出控制信号S7以对电容器50进行预充电。随后，控制电路240确定电容器50的预充电是否完成。当电容器电压等于或高于第一阈值电压时，控制电路240确定电容器50的预充电完成。当电容器电压低于第一阈值电压时，控制电路240确定电容器50的预充电尚未完成。当确定电容器50的预充电完成时，控制电路240输出控制信号S1和控制信号S2，以将接触件112移动到闭合操作位置。随后，控制电路240停止输出控制信号S7以停止转换器170的操作。
同时，在上述第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式中，可以从电动车辆10移除主接触器120，并且电池30的端子32和电容器50的端子52可以直接或通过电导体(例如，电缆)彼此连接。在此情况下，高边驱动器233、低边驱动器234、控制引脚CT3和控制引脚CT 4可从电池管理系统200移除。
根据上述实施方式，可以通过双重检查电容器50的预充电是否完成来防止由于主接触器110中的高电流的流动而对主接触器110造成的损坏。
上文描述的本公开的实施方式不是仅通过所述设备和方法来实现的，并且可以通过执行与本公开实施方式的配置相对应的功能的程序或者其上记录有程序的记录介质来实现，并且本领域的技术人员可以通过先前描述的实施方式来容易地实现这种实现。
虽然上文已经关于有限数量的实施方式和附图描述了本公开，但是本公开不限于此，并且对于本领域技术人员显而易见的是，可以在本公开的技术方面和所附权利要求的等同范围内对本公开进行各种修改和改变。
另外，在不脱离本公开的技术方面的情况下，本领域技术人员可以对上文描述的本公开进行许多替换、修改和改变，本公开不受上述实施方式和附图的限制，并且可以选择性地组合这些实施方式中的一些或全部以允许各种修改。
本申请要求于2018年11月20日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2018-0143780的优先权，其公开内容通过引用结合于此。

Claims (11)

1.一种电池管理系统，所述电池管理系统包括：
第一电压传感器，所述第一电压传感器被配置为检测第一电池的第一端子和第二端子之间的第一电压；
第二电压传感器，所述第二电压传感器被配置为检测设置在电负载侧的电容器的第一端子和第二端子之间的第二电压；
高边驱动器，所述高边驱动器连接到被包括在主接触器中的接触器线圈的第一端，所述主接触器安装在所述第一电池的第一端子和所述电容器的所述第一端子之间；
连接到所述接触器线圈的第二端的低边驱动器；
误动作防止电路，所述误动作防止电路包括安全开关，所述安全开关安装在所述接触器线圈的所述第一端和所述高边驱动器之间或者所述接触器线圈的所述第二端和所述低边驱动器之间；以及
控制电路，所述控制电路能操作地联接到所述高边驱动器、所述低边驱动器、所述第一电压传感器、所述第二电压传感器和所述误动作防止电路，
其中，所述控制电路被配置为：
基于所述第一电压确定第一阈值电压，以及
当所述第二电压等于或高于所述第一阈值电压时，输出第一高电平信号，
其中，所述误动作防止电路被配置成当所述主接触器的第一端和第二端之间的第三电压低于第二阈值电压时，响应于所述第一高电平信号向所述安全开关输出第二高电平信号，并且
其中，所述安全开关由所述第二高电平信号接通。
2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中，所述控制电路被配置为通过将所述第一电压乘以第一缩放值来确定所述第一阈值电压，并且
其中，所述第一缩放值大于0且小于1。
3.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中，所述控制电路被配置为通过从所述第一电压减去预定参考电压来确定所述第一阈值电压。
4.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中，所述控制电路被配置为当所述第二电压低于所述第一阈值电压时输出第一低电平信号，
其中，所述误动作防止电路被配置成响应于所述第一低电平信号而向所述安全开关输出第二低电平信号，并且
其中，所述安全开关由所述第二低电平信号关断。
5.根据权利要求4所述的电池管理系统，其中，所述误动作防止电路还包括：
电压比较器，所述电压比较器具有第一输入引脚、第二输入引脚以及第一输出引脚，所述第一输入引脚连接到所述第一电池的所述第一端子和所述主接触器的所述第一端之间的第一公共节点，所述第二输入引脚连接到所述电容器的所述第一端子和所述主接触器的所述第二端之间的第二公共节点；以及
验证电路，所述验证电路具有连接到所述第一输出引脚的第三输入引脚、连接到所述控制电路的第四输入引脚、以及连接到所述安全开关的第二输出引脚，
其中，所述电压比较器被配置为当在所述第一输入引脚和所述第二输入引脚之间施加的所述第三电压低于所述第二阈值电压时，从所述第一输出引脚输出第三高电平信号，并且
其中，所述验证电路被配置为当所述第三高电平信号和所述第一高电平信号分别被输入到所述第三输入引脚和所述第四输入引脚时，从所述第二输出引脚输出所述第二高电平信号。
6.根据权利要求5所述的电池管理系统，其中，所述电压比较器被配置为当所述第三电压等于或高于所述第二阈值电压时，从所述第一输出引脚输出第三低电平信号，并且
所述验证电路被配置为当所述第三低电平信号被输入到所述第三输入引脚或者所述第一低电平信号被输入到所述第四输入引脚时，从所述第二输出引脚输出所述第二低电平信号。
7.一种电池管理系统，该电池管理系统包括：
第一电压传感器，所述第一电压传感器被配置为检测第一电池的第一端子和第二端子之间的第一电压；
第二电压传感器，所述第二电压传感器被配置为检测设置在电负载侧的电容器的第一端子和第二端子之间的第二电压；
高边驱动器，所述高边驱动器连接到被包括在主接触器中的接触器线圈的第一端，所述主接触器安装在所述第一电池的第一端子和所述电容器的所述第一端子之间；
连接到所述接触器线圈的第二端的低边驱动器；
误动作防止电路，所述误动作防止电路包括安全开关，所述安全开关安装在所述接触器线圈的所述第一端和所述高边驱动器之间或者所述接触器线圈的所述第二端和所述低边驱动器之间；以及
控制电路，所述控制电路能操作地联接到所述高边驱动器、所述低边驱动器、所述第一电压传感器、所述第二电压传感器和所述误动作防止电路，
其中，所述控制电路被配置为：
基于所述第一电压确定第一阈值电压；以及
当所述第二电压等于或高于所述第一阈值电压时，输出第一高电平信号，
其中，所述误动作防止电路被配置成当并联连接到所述主接触器的预充电电路的电阻器的第一端和第二端之间的第三电压低于第二阈值电压时，响应于所述第一高电平信号，向所述安全开关输出第二高电平信号，并且
其中，所述安全开关由所述第二高电平信号接通。
8.根据权利要求7所述的电池管理系统，其中，所述误动作防止电路还包括：
电压比较器，所述电压比较器具有连接到所述电阻器的所述第一端的第一输入引脚、连接到所述电阻器的所述第二端的第二输入引脚、以及第一输出引脚；以及
验证电路，所述验证电路具有连接到所述第一输出引脚的第三输入引脚、连接到所述控制电路的第四输入引脚、以及连接到所述安全开关的第二输出引脚，
其中，所述电压比较器被配置为当施加在所述第一输入引脚和所述第二输入引脚之间的所述第三电压低于所述第二阈值电压时，从所述第一输出引脚输出第三高电平信号，并且
其中，所述验证电路被配置为当所述第三高电平信号和所述第一高电平信号分别被输入到所述第三输入引脚和所述第四输入引脚时，从所述第二输出引脚输出所述第二高电平信号。
9.一种电池组，所述电池组包括根据权利要求1至8中的任一项所述的电池管理系统。
10.一种电动车辆，所述电动车辆包括根据权利要求9所述的电池组。
11.根据权利要求10所述的电动车辆，所述电动车辆还包括：
第二电池；以及
转换器，所述转换器被配置为响应于来自所述控制电路的第四高电平信号，将所述第二电池的电压升压，并将升压后的电压施加在所述电容器的所述第一端子和所述第二端子之间，
其中，所述控制电路被配置为当所述第二电压低于所述第一阈值电压时将所述第四高电平信号输出到所述转换器。
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