CN112003261A - 防反接保护电路、方法及电化学装置 - Google Patents

防反接保护电路、方法及电化学装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112003261A
CN112003261A CN202010988586.2A CN202010988586A CN112003261A CN 112003261 A CN112003261 A CN 112003261A CN 202010988586 A CN202010988586 A CN 202010988586A CN 112003261 A CN112003261 A CN 112003261A
Authority
CN
China
Prior art keywords
external port
external
management system
detection signal
battery management
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010988586.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112003261B (zh
Inventor
柳奇凡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongguan Poweramp Technology Ltd
Original Assignee
Dongguan Poweramp Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongguan Poweramp Technology Ltd filed Critical Dongguan Poweramp Technology Ltd
Priority to CN202010988586.2A priority Critical patent/CN112003261B/zh
Publication of CN112003261A publication Critical patent/CN112003261A/zh
Priority to EP21868034.6A priority patent/EP4199288A4/en
Priority to JP2023517648A priority patent/JP7546766B2/ja
Priority to AU2021345628A priority patent/AU2021345628B2/en
Priority to PCT/CN2021/074506 priority patent/WO2022057194A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112003261B publication Critical patent/CN112003261B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H11/00—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result
    • H02H11/002—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of inverted polarity or connection; with switching for obtaining correct connection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/05—Details with means for increasing reliability, e.g. redundancy arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)

Abstract

本申请提供一种防反接保护电路，所述防反接保护电路包括第一检测单元、第二检测单元及电池管理系统。所述第一检测单元及第二检测单元均电连接电化学装置的外接端口，所述第一检测单元和第二检测单元用于检测外接端口的参数；当所述外接端口与外部设备电连接时，所述第一检测单元及第二检测单元根据所述外接端口的参数分别输出第一检测信号及第二检测信号给所述电池管理系统。本申请还提供一种防反接保护方法及电化学装置。通过检测外接端口的参数，并根据所述参数分别输出第一检测信号及第二检测信号给电池管理系统，确定所述外接端口与所述外部设备是否反接，具有成本低、检测精度高、检测范围广等优点，可以提高电池的安全稳定性。

Description

防反接保护电路、方法及电化学装置
技术领域
本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种防反接保护电路、方法及电化学装置。
背景技术
光伏逆变器可以将光伏(photo voltaic，PV)电池输出的直流能量通过电力变换技术转化为与电网同频、同相、同幅值的交流电，并向电网输送电力。在实际安装过程中，由于施工人员的不当操作，容易将PV电池板的正负端子与电池接反，从而对电池造成损坏。
现有技术中，一般会采用航空插头等结构来防止输出端的反接。然而，航空插头价格较为昂贵，并且其连接可靠性不高。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种防反接保护电路、方法及电化学装置，通过检测外接端口的参数来输出检测信号，进而确定外接端口与外部设备是否存在反接，具有成本低、安全性能高、检测精度高、检测范围广等优点，可以显著地提高电池的安全稳定性。
本申请的实施方式提供一种防反接保护电路，应用于电化学装置中，所述防反接保护电路包括第一检测单元、第二检测单元及电池管理系统；所述第一检测单元及所述第二检测单元均电连接所述电化学装置的外接端口及所述电池管理系统，所述第一检测单元和所述第一检测单元用于检测外接端口的参数；当所述外接端口与外部设备电连接时，所述第一检测单元还用于根据所述外接端口的参数输出第一检测信号给所述电池管理系统，所述第二检测单元还用于根据所述外接端口的参数输出第二检测信号给所述电池管理系统，所述电池管理系统根据所述第一检测信号和所述第二检测信号确定所述外接端口与所述外部设备是否反接。由此，通过所述第一检测单元及第二检测单元实时地检测外接端口的参数，并分别输出第一检测信号及第二检测信号给电池管理系统，由此可以根据第一检测信号及第二检测信号确定外接端口与外部设备是否反接，可以精确地识别到外接端口的反接问题，具有成本低、安全性能高、检测精度高、检测范围广等优点，可以显著地提高电池的安全稳定性。
根据本申请的一些实施方式，当所述第一检测信号的信号值小于第一阈值且所述第二检测信号的信号值大于第二阈值时，所述电池管理系统判断所述外接端口与所述外部设备正接。当所述第一检测信号的信号值大于第三阈值且所述第二检测信号的信号值小于第四阈值时，所述电池管理系统判断所述外接端口与所述外部设备反接，其中所述第一阈值小于所述第二阈值，所述第三阈值大于所述第四阈值。由此，所述电池管理系统可以根据第一检测信号及第二检测信号确定外接端口与外部设备是否反接，可以显著地提高电池的安全稳定性。
根据本申请的一些实施方式，所述第一检测单元包括放大器，所述放大器的第一输入端接地，所述放大器的第二输入端通过第一电阻电连接所述外接端口的第一端，以检测所述外接端口的参数，所述放大器的第二输入端还通过第二电阻电连接所述放大器的输出端，所述放大器的输出端电连接所述电池管理系统。通过所述放大器连接所述外接端口，来检测所述外接端口的参数，并根据所述参数判断外接端口与外部设备是否反接。
根据本申请的一些实施方式，所述第二检测单元包括二极管、第三电阻及第四电阻，所述第三电阻的第一端接地，所述第三电阻的第二端电连接第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端电连接所述外接端口的第一端，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端之间的节点电连接所述电池管理系统，所述二极管的阴极电连接所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端之间的节点，所述二极管的阳极接地。
根据本申请的一些实施方式，所述参数包括外接端口的电压，其中，当所述外接端口与所述外部设备反接时，所述外接端口具有第一电压，当所述外接端口与所述外部设备正接时，所述外接端口具有第二电压。
根据本申请的一些实施方式，所述防反接保护电路还包括开关单元，所述开关单元电连接于电芯单元与所述外接端口的供电回路中，所述开关单元用于控制所述供电回路的导通或截止。
根据本申请的一些实施方式，当所述电池管理系统根据所述第一检测信号及所述第二检测信号，确定所述外接端口与外部设备反接时，输出第一控制信号给所述开关单元，驱动所述开关单元截止；当所述电池管理系统根据所述第一检测信号及所述第二检测信号，确定所述外接端口与外部设备正接时，输出第二控制信号给所述开关单元，驱动所述开关单元导通。由此，当所述外接端口存在反接的问题时，所述电池管理系统可以控制开关单元截止，及时地保护到电池的安全性。当所述外接端口与外部设备正接时，所述电池管理系统可以控制开关单元导通，进而可以使得电池可以正常的充放电。
根据本申请的一些实施方式，所述电池管理系统包括微控制单元，所述第一检测单元根据所述外接端口的参数输出第一检测信号给所述微控制单元的第一引脚，所述第二检测单元根据所述外接端口的参数输出第二检测信号给所述微控制单元的第二引脚。
本申请的实施方式还提供一种防反接保护方法，应用于电化学装置中，所述防反接保护方法包括：检测所述电化学装置的外接端口连接外部设备时的参数；当所述外接端口与所述外部设备电连接时，第一检测单元及第二检测单元根据所述外接端口的参数分别输出第一检测信号及第二检测信号给电池管理系统；所述电池管理系统根据所述第一检测信号和所述第二检测信号确定所述外接端口与所述外部设备是否反接。因此，本申请实施例中的电池管理系统可以根据第一检测信号及第二检测信号确定外接端口与外部设备是否反接，可以精确地识别到外接端口的反接问题，具有成本低、安全性能高、检测精度高、检测范围广等优点，可以显著地提高电池的安全稳定性。
根据本申请的一些实施方式，当所述第一检测信号的信号值小于第一阈值且所述第二检测信号的信号值大于第二阈值时，所述电池管理系统确定所述外接端口与所述外部设备正接；当所述第一检测信号的信号值大于第三阈值且所述第二检测信号的信号值小于第四阈值时，确定所述外接端口与所述外部设备反接，其中所述第一阈值小于所述第二阈值，所述第三阈值大于所述第四阈值。
根据本申请的一些实施方式，当电池管理系统确定所述外接端口与所述外部设备反接，所述电池管理系统输出第一控制信号给开关单元，驱动所述开关单元截止；其中，所述开关单元电连接于电芯单元与所述外接端口的供电回路中，所述开关单元用于控制所述供电回路的导通或截止。
根据本申请的一些实施方式，当电池管理系统确定所述外接端口与所述外部设备正接时，所述电池管理系统输出第二控制信号给所述开关单元，驱动所述开关单元导通
根据本申请的一些实施方式，所述参数包括外接端口的电压，其中，当所述外接端口与所述外部设备反接时，所述外接端口具有第一电压，当所述外接端口与所述外部设备正接时，所述外接端口具有第二电压。
本申请的实施方式还提供一种电化学装置，所述电化学装置包括电芯单元、外接端口及如上述所述的防反接保护电路，所述开关单元电连接于所述电芯单元与所述外接端口的供电回路中，所述开关单元用于控制所述供电回路的导通或截止。本申请实施方式提供的防反接保护电路、方法及电化学装置，通过检测外接端口的参数来判断是否存在反接的问题，并在外接端口与外部设备反接时输出检测信号给电池管理系统。如此，本申请实施方式提供的防反接保护电路、方法及电化学装置，成本低、安全性能高、检测精度高、检测范围广，可以显著地提高电池的安全稳定性。
附图说明
图1为根据本申请一实施方式的电化学装置的方框图。
图2为图1中充电器检测电路的较佳实施方式的电路图。
图3为根据本申请一实施方式的充电器检测方法的步骤流程图。
主要元件符号说明
电化学装置 100
防反接保护电路 10
第一检测单元 12
第二检测单元 14
电池管理系统 16
开关单元 18
电芯单元 20
外接端口 30
微控制单元 U1
放大器 U2
第一开关至第二开关 Q1-Q2
电容 C1
电阻 R1-R13
二极管 D1
外部设备 200
光伏系统 210
储能逆变系统 220
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
请参阅图1，图1为根据本申请电化学装置100的较佳实施方式的方框图。所述电化学装置100可电连接于外部设备200。
所述电化学装置100包括防反接保护电路10、电芯单元20及外接端口30。本申请的实施方式中，所述外接端口30用于电连接所述外部设备200。所述防反接保护电路10电连接于所述外接端口30，以用于检测及识别所述外接端口30与所述外部设备200正接或反接。
可以理解，本申请实施方式中的所述外部设备200可以包括光伏(photo voltaic，PV)系统210及储能逆变系统(power conversion system，PCS)220。
本申请的实施方式中，所述防反接保护电路10包括第一检测单元12、第二检测单元14、电池管理系统(battery management system，BMS)16及开关单元18。
具体地，所述第一检测单元12及所述第二检测单元14均用于电连接所述电化学装置100的外接端口30及所述电池管理系统16，如此，所述第一检测单元12及第二检测单元14可以在所述外接端口30电连接所述外部设备200时检测到所述外接端口30的参数。
可以理解，本申请的实施方式中，所述外接端口30的参数可以为电压值。
在本申请的一些实施方式中，当所述外接端口30与所述外部设备300电连接时，所述第一检测单元12可以根据所述外接端口30的参数输出第一检测信号给所述电池管理系统16。所述第二检测单元14可以根据所述外接端口30的参数输出第二检测信号给所述电池管理系统16。
因此，本申请实施方式中的所述电池管理系统16可以根据所述第一检测信号和所述第二检测信号来判断所述外接端口30与所述外部设备200是否反接。
具体地，当所述电化学装置100的外接端口30与所述外部设备200电连接时，所述第一检测单元12及所述第二检测单元14检测到所述外接端口30的参数，此时，所述第一检测单元12将对所述外接端口30的反接电压进行反比例缩小，并将运算处理后的信号传输给所述电池管理系统16，即，所述第一检测单元12可以根据所述外接端口30的参数输出第一检测信号给所述电池管理系统16。此外，所述第二检测单元14亦可以根据所述外接端口30的参数输出第二检测信号给所述电池管理系统16。此时，当所述第一检测信号的信号值大于第一阈值且所述第二检测信号的信号值小于第二阈值时，所述电池管理系统16判断所述外接端口30与所述外部设备200反接。当所述第一检测信号的信号值小于第一阈值且所述第二检测信号的信号值大于第二阈值时，所述电池管理系统16判断所述外接端口30与所述外部设备200正接。
所述开关单元18电连接在所述电芯单元20与所述外接端口30的供电回路中，所述开关单元18用于控制所述供电回路的导通或截止。
具体地，当所述外接端口30与所述外部设备200反接时，所述电池管理系统16根据输出第一控制信号给所述开关单元18，以驱动所述开关单元18截止。当所述外接端口30与所述外部设备200正接时，所述电池管理系统16输出第二控制信号给所述开关单元18，驱动所述开关单元18导通。由此，所述防反接保护电路10可以根据所述外接端口30的连接状态，对应控制所述开关单元18的状态，进而控制所述电芯单元20的充放电。
可以理解，本申请的实施方式中所述的“正接”，即为所述外接端口30的正端P1+电连接所述外部设备200的正端P2+，所述外接端口30的负端P1-电连接所述外部设备200的负端P2-。
可以理解，本申请的实施方式中所述的“反接”，即为所述外接端口30的正端P1+电连接所述外部设备200的负端P2-，所述外接端口30的负端P1-电连接所述外部设备200的正端P2+。
请参阅图2，为根据本申请的电化学装置100的较佳实施方式的电路图。
所述电池管理系统16可以包括微控制单元U1。其中，所述微控制单元U1可以包括第一引脚1、第二引脚2、第三引脚3及第四引脚4。
本申请的实施方式中，所述第一检测单元12包括放大器U2及七个电阻R1-R7。
所述放大器U2的第二输入端依次通过四个电阻R1-R4电连接所述外接端口30的正端P1+，以检测所述外接端口30的参数，所述放大器U2的第二输入端还通过电阻R5电连接所述放大器U2的输出端，所述放大器U2的输出端电连接所述微控制单元U1的第一引脚1，所述放大器U2的输出端还通过电阻R6接地。所述放大器U2的第二输入端通过电阻R7接地。所述放大器U2的电源端电连接电源V1，所述放大器U2的接地端接地。
本申请的实施方式中，所述第二检测单元14包括五个电阻R8-R12、电容C1及二极管D1。
所述电阻R8的第一端接地，所述电阻R8的第二端依次通过所述电阻R9-R11电连接所述外接端口30的正端P1+，以检测所述外接端口30的参数，所述电阻R8的第一端与所述电阻R9之间的节点通过电阻R12电连接所述微控制单元U1的第二引脚2。所述电容C1的第一端电连接所述二极管的阳极，所述电容C1的第二端电连接所述电阻R8的第一端与所述电阻R9之间的节点。所述二极管D1的阴极通过所述电阻R12电连接所述电阻R8的第一端与所述电阻R9之间的节点，所述二极管的阳极接地。由此，所述二极管D1可以防止所述电池管理系统16及电芯单元20在所述外接端口30反接时被反向电压损坏。
所述开关单元18包括第一开关Q1及第二开关Q2。所述第一开关Q1的第一端电连接所述微控制单元U1的第三引脚3，所述第一开关Q1的第二端通过保险丝电连接所述电芯单元20的第一端B+，所述第一开关Q1的第三端电连接所述外接端口的正端P1+。所述第二开关Q2的第一端电连接所述微控制单元U1的第四引脚4，所述第二开关Q2的第二端通过保险丝电连接所述电芯单元20的第一端B+，所述第二开关Q1的第三端通过电阻R13电连接所述外接端口的正端P1+。所述电芯单元20的第二端B-电连接所述外接端口30的负端P1—。
可以理解，本申请实施方式中的所述第一开关Q1及第二开关Q2可以为NMOS场效应管，所述第一开关Q1及所述第二开关Q2的第一端、第二端及第三端可以分别为所述NMOS场效应管的栅极、漏极及源极。在其他较佳的实施方式中，所述第一开关Q1及第二开关Q2亦可以为其他的电子开关，例如可以为NPN型三极管。
本申请的实施方式中，当所述外接端口30与所述外部设备200正接时，例如，所述外接端口30的正端P+对负端P-为+500V，所述放大器U2的第一输入端的电压记为VIN+，所述放大器U2的输出端的电压记为VO，所述放大器U2的第二输入端的电压记为VIN-，流经所述电阻R1-R4的电流记为I1，流经所述电阻R5的电流记为I2，所述电阻R1-R5的阻值分别记为R1-R5。
根据运算放大器输入的虚短原则，那么VIN+＝VIN-＝0V。由此，电流I1＝(500V-VIN-)/(R1+R2+R3+R4)＝500V/(R1+R2+R3+R4)。
根据运算放大器输入的虚断原则，那么I1＝I2。
由此，可以得出，(VIN-(-VO))/R5＝500V/(R1+R2+R3+R4)。即可推导出VO＝-500V/(R1+R2+R3+R4)×R5。
由于所述放大器U2的正电源供电，所述放大器U2的输出端必须大于0V，因此，当所述外接端口30与所述外部设备200正接时，且所述外接端口30的正端P+对负端P-为正电压时，所述放大器U2的输出端输出电压VO可为0V，但此时所述的放大器U2的输出端输出电压会小于第一阈值k1，其中，0V<k1<0.5V，即，所述微控制单元的第一引脚1接收到的检测信号可为0V。
接着，当所述外接端口30与所述外部设备200正接时，例如，所述外接端口30的正端P+对负端P-为+500V，所述微控制单元U1的第二引脚2的电压记为VI，所述电阻R8-R11的阻值分别记为R8-R11。此时，可以推导得出所述电压VI＝500V×R8/(R8+R9+R10+R11)，即此时所述微控制单元U1的第二引脚2的电压VI可以大于第二阈值k2，其中，0V<k2<5V。即，此时的所述微控制单元U1的第二引脚2可以检测到电压值为500V×R8/(R8+R9+R10+R11)的电压。
因此，当所述第一检测信号的信号值小于第一阈值k1且所述第二检测信号的信号值大于第二阈值k2时，所述微控制单元U1将判断所述外接端口30与所述外部设备200正接。可以理解，作为一种可选实施方式中，所述第一阈值k1可以小于所述第二阈值k2。
本申请的实施方式中，当所述外接端口30与所述外部设备200反接时，例如，所述外接端口30的正端P+对负端P-为-500V。
根据运算放大器输入的虚短原则，那么VIN+＝VIN-＝0V。由此，电流I1＝(-500V-VIN-)/(R1+R2+R3+R4)＝-500V/(R1+R2+R3+R4)。
根据运算放大器输入的虚断原则，那么I1＝I2。
由此，可以得出，(VIN-(-VO))/R5＝-500V/(R1+R2+R3+R4)。即可推导出VO＝500V/(R1+R2+R3+R4)×R5。
所述放大器U2的输出端的电压为500V/(R1+R2+R3+R4)*R5。因此，当所述外接端口30与所述外部设备200反接时，所述微控制单元的第一引脚1接收到的电压为500V/(R1+R2+R3+R4)×R5。即此时所述微控制单元U1的第二引脚2的电压VI可以大于第三阈值k3，其中0V<k3<5V。接着，当所述外接端口30与所述外部设备200反接时，例如，所述外接端口30的正端P+对负端P-为-500V。此时，所述微控制单元U1的第二引脚2的电压即为0V，但此时所述的放大器U2的输出端输出电压会小于第四阈值k4，其中，0V<k4<0.5V。即，此时的所述微控制单元U1的第二引脚2可以检测到电压值为0V的检测信号。
因此，当所述第一检测信号的信号值大于第三阈值k3且所述第二检测信号的信号值小于第二阈值k4时，所述微控制单元U1将判断所述外接端口30与所述外部设备200反接。可以理解，作为一种可选实施方式中，所述第三阈值k3可以大于所述第四阈值k4。
下面将以图2所示出的电路图为例对本申请的防反接保护电路及电化学装置的工作原理进行说明。
使用时，若所述外接端口30与所述外部设备200正接，此时，所述外接端口30的正端P+对负端P-为+500V，接着，所述放大器U2对该电压进行反比例缩小，即所述放大器U2的输出端输出0V电压给所述微控制单元U1的第一引脚1，此外，所述第二检测单元14亦将输出电压值为500V*R8/(R8+R9+R10+R11)的电压给所述微控制单元U1的第二引脚2。由此，所述微控制单元U1可以根据这两个信号引脚所接收的检测信号，即可判断所述外接端口30与所述外部设备正接，并输出控制信号给第一开关Q1及第二开关Q2，以控制第一开关Q1及第二开关Q2导通，以控制所述电芯单元20进入充电状态。
进一步，若所述外接端口30与所述外部设备200反接，所述外接端口30的正端P+对负端P-为-500V，接着，所述放大器U2对该反接电压进行反比例缩小，即所述放大器U2的输出端输出500V/(R1+R2+R3+R4)×R5的电压给所述微控制单元U1的第一引脚1，此外，所述第二检测单元14亦将输出电压值为0V的电压信号给所述微控制单元U1的第二引脚2。由此，所述微控制单元U1可以根据这两个信号引脚所接收的检测信号，即可判断到所述外接端口30与所述外部设备200反接，即不允许闭合预充和主继电器，所述电池管理系统16报反接故障，并输出控制信号给开关单元18，以控制所述电芯单元20停止充放电，防止高电压接入电池装置而导致系统损坏，如此提高电池装置的安全性能。
请参阅图3，图3为根据本申请一实施方式的防反接保护方法的步骤流程图。所述防反接保护方法可以包括以下步骤：
步骤S31：检测所述电化学装置的外接端口连接外部设备时的参数。
本申请的实施方式中，通过第一检测单元及第二检测单元电连接电化学装置的外接端口，所述第一检测单元及所述第二检测单元用于在所述外接端口电连接外部设备时检测所述外接端口的参数。可以理解，所述外接端口的参数可以为外接端口的电压值。
步骤S32：当所述外接端口与所述外部设备电连接时，第一检测单元及第二检测单元根据所述外接端口的参数分别输出第一检测信号及第二检测信号给电池管理系统。
步骤S33：电池管理系统根据所述第一检测信号和所述第二检测信号确定所述外接端口与所述外部设备是否反接。
本申请的实施方式中，所述电池管理系统可以根据这两个信号引脚所接收的检测信号，即可确定到所述外接端口与所述外部设备是否反接，即不允许闭合预充和主继电器，以控制电芯单元停止充放电，防止高电压接入电池装置而导致系统损坏，如此提高电池装置的安全性能。
进一步地，当所述第一检测信号的信号值小于第一阈值k1且所述第二检测信号的信号值大于第二阈值k2时，所述电池管理系统确定所述外接端口与所述外部设备正接。其中0V<k1<0.5V且0V<k2<5V，当所述第一检测信号的信号值大于第三阈值k3且所述第二检测信号的信号值小于第四阈值k4时，确定所述外接端口与所述外部设备反接。其中，0V<k3<5V且0V<k4<0.5V。
本申请的实施方式中，若所述外接端口30与所述外部设备200正接，并输出控制信号给开关单元18，以控制所述电芯单元20进入充电状态。
本申请实施方式提供的防反接保护电路、方法及电化学装置，通过检测外接端口的参数来确定是否存在反接的问题，并在外接端口与外部设备反接时输出检测信号给电池管理系统。如此，本申请实施方式提供的防反接保护电路、方法及电化学装置，成本低、安全性能高、检测精度高、检测范围广，可以显著地提高电池的安全稳定性。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都应该落在本申请要求保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种防反接保护电路，应用于电化学装置中，其特征在于，所述防反接保护电路包括第一检测单元、第二检测单元及电池管理系统；
所述第一检测单元及所述第二检测单元均电连接所述电化学装置的外接端口及所述电池管理系统，所述第一检测单元和所述第一检测单元用于检测所述外接端口的参数；及
当所述外接端口与外部设备电连接时，所述第一检测单元还用于根据所述外接端口的参数输出第一检测信号给所述电池管理系统，所述第二检测单元还用于根据所述外接端口的参数输出第二检测信号给所述电池管理系统；
所述电池管理系统用于根据所述第一检测信号和所述第二检测信号确定所述外接端口与所述外部设备是否反接。
2.如权利要求1所述的防反接保护电路，其特征在于，
当所述第一检测信号的信号值小于第一阈值且所述第二检测信号的信号值大于第二阈值时，所述电池管理系统确定所述外接端口与所述外部设备正接；当所述第一检测信号的信号值大于第三阈值且所述第二检测信号的信号值小于第四阈值时，所述电池管理系统确定所述外接端口与所述外部设备反接，其中所述第一阈值小于所述第二阈值，所述第三阈值大于所述第四阈值。
3.如权利要求1所述的防反接保护电路，其特征在于，所述第一检测单元包括放大器，所述放大器的第一输入端接地，所述放大器的第二输入端通过第一电阻电连接所述外接端口的第一端，以检测所述外接端口的参数，所述放大器的第二输入端还通过第二电阻电连接所述放大器的输出端，所述放大器的输出端电连接所述电池管理系统。
4.如权利要求3所述的防反接保护电路，其特征在于，所述第二检测单元包括二极管、第三电阻及第四电阻，所述第三电阻的第一端接地，所述第三电阻的第二端电连接第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端电连接所述外接端口的第一端，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端之间的节点电连接所述电池管理系统，所述二极管的阴极电连接所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端之间的节点，所述二极管的阳极接地。
5.如权利要求1所述的防反接保护电路，其特征在于，所述参数包括所述外接端口的电压，其中，当所述外接端口与所述外部设备反接时，所述外接端口具有第一电压，当所述外接端口与所述外部设备正接时，所述外接端口具有第二电压。
6.如权利要求2所述的防反接保护电路，其特征在于，所述防反接保护电路还包括开关单元，所述开关单元电连接于电芯单元与所述外接端口的供电回路中，所述开关单元用于控制所述供电回路的导通或截止。
7.如权利要求6所述的防反接保护电路，其特征在于，当所述电池管理系统根据所述第一检测信号及所述第二检测信号，确定所述外接端口与所述外部设备反接时，输出第一控制信号给所述开关单元，驱动所述开关单元截止；当所述电池管理系统根据所述第一检测信号及所述第二检测信号，确定所述外接端口与所述外部设备正接时，输出第二控制信号给所述开关单元，驱动所述开关单元导通。
8.如权利要求7所述的防反接保护电路，其特征在于，所述电池管理系统包括微控制单元，所述第一检测单元根据所述外接端口的参数输出所述第一检测信号给所述微控制单元的第一引脚，所述第二检测单元根据所述外接端口的参数输出所述第二检测信号给所述微控制单元的第二引脚。
9.一种防反接保护方法，应用于电化学装置中，其特征在于，所述防反接保护方法包括：
检测所述电化学装置的外接端口连接外部设备时的参数；
当所述外接端口与所述外部设备电连接时，第一检测单元及第二检测单元根据所述外接端口的参数分别输出第一检测信号及第二检测信号给电池管理系统；及
所述电池管理系统根据所述第一检测信号和所述第二检测信号确定所述外接端口与所述外部设备是否反接。
10.如权利要求9所述的防反接保护方法，其特征在于，
当所述第一检测信号的信号值小于第一阈值且所述第二检测信号的信号值大于第二阈值时，所述电池管理系统确定所述外接端口与所述外部设备正接；当所述第一检测信号的信号值大于第三阈值且所述第二检测信号的信号值小于第四阈值时，确定所述外接端口与所述外部设备反接，其中所述第一阈值小于所述第二阈值，所述第三阈值大于所述第四阈值。
11.如权利要求10所述的防反接保护方法，其特征在于，当电池管理系统确定所述外接端口与所述外部设备反接，所述电池管理系统输出第一控制信号给开关单元，驱动所述开关单元截止；其中，所述开关单元电连接于电芯单元与所述外接端口的供电回路中，所述开关单元用于控制所述供电回路的导通或截止。
12.如权利要求11所述的防反接保护方法，其特征在于，当电池管理系统确定所述外接端口与所述外部设备正接时，所述电池管理系统输出第二控制信号给所述开关单元，驱动所述开关单元导通。
13.如权利要求9所述的防反接保护方法，其特征在于，所述参数包括所述外接端口的电压，其中，当所述外接端口与所述外部设备反接时，所述外接端口具有第一电压，当所述外接端口与所述外部设备正接时，所述外接端口具有第二电压。
14.一种电化学装置，其特征在于，所述电化学装置包括电芯单元、外接端口及如权利要求1至8任意一项所述的防反接保护电路，所述开关单元电连接于所述电芯单元与所述外接端口的供电回路中，所述开关单元用于控制所述供电回路的导通或截止。
CN202010988586.2A 2020-09-18 2020-09-18 防反接保护电路、方法及电化学装置 Active CN112003261B (zh)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010988586.2A CN112003261B (zh) 2020-09-18 2020-09-18 防反接保护电路、方法及电化学装置
EP21868034.6A EP4199288A4 (en) 2020-09-18 2021-01-29 CIRCUIT AND METHOD FOR PROTECTING AGAINST REVERSE CONNECTION, AND ELECTROCHEMICAL APPARATUS AND ENERGY STORAGE SYSTEM
JP2023517648A JP7546766B2 (ja) 2020-09-18 2021-01-29 逆接防止保護回路、方法、電気化学装置及びエネルギー蓄積システム
AU2021345628A AU2021345628B2 (en) 2020-09-18 2021-01-29 Anti-reverse connection protection circuit and method, and electrochemical apparatus and energy storage system
PCT/CN2021/074506 WO2022057194A1 (zh) 2020-09-18 2021-01-29 防反接保护电路、方法、电化学装置及储能系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010988586.2A CN112003261B (zh) 2020-09-18 2020-09-18 防反接保护电路、方法及电化学装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112003261A true CN112003261A (zh) 2020-11-27
CN112003261B CN112003261B (zh) 2024-01-23

Family

ID=73474307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010988586.2A Active CN112003261B (zh) 2020-09-18 2020-09-18 防反接保护电路、方法及电化学装置

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4199288A4 (zh)
JP (1) JP7546766B2 (zh)
CN (1) CN112003261B (zh)
AU (1) AU2021345628B2 (zh)
WO (1) WO2022057194A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022057194A1 (zh) * 2020-09-18 2022-03-24 东莞新能安科技有限公司 防反接保护电路、方法、电化学装置及储能系统
CN115360801A (zh) * 2022-10-20 2022-11-18 昆山硕通电子有限公司 充电控制装置及电源设备

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201918713U (zh) * 2010-12-29 2011-08-03 广东易事特电源股份有限公司 一种太阳能充电控制器的防反接保护电路
CN102545155A (zh) * 2012-03-02 2012-07-04 南开大学 一种太阳电池有源防反接与保护电路
CN103545804A (zh) * 2013-07-23 2014-01-29 特变电工新疆新能源股份有限公司 一种直流输入端防反接保护电路和方法、直流输入设备
US20150036250A1 (en) * 2013-07-31 2015-02-05 Zhiyong Xiang Over-current and over-voltage protection circuit and method for an electronic cigarette
CN106655145A (zh) * 2016-11-17 2017-05-10 深圳市科陆电子科技股份有限公司 一种电池母线电压反接保护电路
CN206272229U (zh) * 2016-12-09 2017-06-20 北京京仪绿能电力系统工程有限公司 用于光伏逆变器直流输入侧的防反接电路
CN207069663U (zh) * 2017-11-27 2018-03-02 北京凯源新能科技有限公司 一种用于充电装置的蓄电池极性自动识别电路
WO2019231047A1 (ko) * 2018-06-01 2019-12-05 엘지이노텍 주식회사 태양광 연계 에너지 저장 시스템용 dc-dc 컨버터 및 그 제어방법
WO2020169209A1 (en) * 2019-02-22 2020-08-27 Incell International Ab Reverse polarity protected battery module
CN111668904A (zh) * 2020-06-23 2020-09-15 东莞新能安科技有限公司 充电器检测电路、方法及电化学装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001218373A (ja) 2000-01-28 2001-08-10 Mitsumi Electric Co Ltd 電池逆差し検知回路
DE102012203072A1 (de) 2012-02-29 2013-08-29 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung und Verfahren zum Absichern eines Stromkreises für ein Fahrzeug und Stromkreis
DE102015007532B3 (de) * 2015-06-11 2016-10-13 Audi Ag Verpolschutz für eine Starterbatterie eines Kraftfahrzeugs
CN204967312U (zh) * 2015-08-07 2016-01-13 浙江亚能能源科技有限公司 一种适用于蓄电池热插拔及防反接的充电装置
JP2018046618A (ja) 2016-09-13 2018-03-22 株式会社シンテックホズミ 充電システム及び充電方法
JP2019017128A (ja) * 2017-07-03 2019-01-31 アイシン精機株式会社 逆接続保護装置の状態検出回路
US10727760B2 (en) * 2018-06-11 2020-07-28 Denso Corporation Power conversion device for recording reverse voltage state
CN109119982B (zh) * 2018-11-06 2023-10-13 拓尔微电子股份有限公司 一种具有负温度系数的带反接保护的双向高压限流电路
CN112003261B (zh) * 2020-09-18 2024-01-23 东莞新能安科技有限公司 防反接保护电路、方法及电化学装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201918713U (zh) * 2010-12-29 2011-08-03 广东易事特电源股份有限公司 一种太阳能充电控制器的防反接保护电路
CN102545155A (zh) * 2012-03-02 2012-07-04 南开大学 一种太阳电池有源防反接与保护电路
CN103545804A (zh) * 2013-07-23 2014-01-29 特变电工新疆新能源股份有限公司 一种直流输入端防反接保护电路和方法、直流输入设备
US20150036250A1 (en) * 2013-07-31 2015-02-05 Zhiyong Xiang Over-current and over-voltage protection circuit and method for an electronic cigarette
CN106655145A (zh) * 2016-11-17 2017-05-10 深圳市科陆电子科技股份有限公司 一种电池母线电压反接保护电路
CN206272229U (zh) * 2016-12-09 2017-06-20 北京京仪绿能电力系统工程有限公司 用于光伏逆变器直流输入侧的防反接电路
CN207069663U (zh) * 2017-11-27 2018-03-02 北京凯源新能科技有限公司 一种用于充电装置的蓄电池极性自动识别电路
WO2019231047A1 (ko) * 2018-06-01 2019-12-05 엘지이노텍 주식회사 태양광 연계 에너지 저장 시스템용 dc-dc 컨버터 및 그 제어방법
WO2020169209A1 (en) * 2019-02-22 2020-08-27 Incell International Ab Reverse polarity protected battery module
CN111668904A (zh) * 2020-06-23 2020-09-15 东莞新能安科技有限公司 充电器检测电路、方法及电化学装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022057194A1 (zh) * 2020-09-18 2022-03-24 东莞新能安科技有限公司 防反接保护电路、方法、电化学装置及储能系统
CN115360801A (zh) * 2022-10-20 2022-11-18 昆山硕通电子有限公司 充电控制装置及电源设备

Also Published As

Publication number Publication date
AU2021345628B2 (en) 2024-10-24
EP4199288A1 (en) 2023-06-21
AU2021345628A9 (en) 2024-06-27
EP4199288A4 (en) 2024-02-21
AU2021345628A1 (en) 2023-05-04
WO2022057194A1 (zh) 2022-03-24
CN112003261B (zh) 2024-01-23
JP2023541304A (ja) 2023-09-29
JP7546766B2 (ja) 2024-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109100618B (zh) 高压电池绝缘检测系统及方法
CN110907853B (zh) 负载状态的检测电路及方法
EP3534167A1 (en) Method and device for detecting charging abnormality and power adapter
US9871371B2 (en) Battery short-circuit protection circuit
CN112003261B (zh) 防反接保护电路、方法及电化学装置
CN2781390Y (zh) 汽车负载短路、开路预检测电路
CN106655145A (zh) 一种电池母线电压反接保护电路
CN104655973A (zh) 一种ups系统中检测电池模块短路的方法和装置
CN112433149B (zh) 一种单相光伏并网逆变器继电器失效检测装置及方法
CN206610775U (zh) 一种继电器防粘连电路
CN109546627B (zh) 一种锂电池组安全充电保护方法及其充电保护电路
KR20190013651A (ko) 배터리 셀 관리 시스템
CN110286317A (zh) 一种电池系统的诊断电路与方法
CN213482396U (zh) 基于正负极的继电器检测电路及检测装置
US11245272B2 (en) Output protector for charger
CN211239372U (zh) 一种电池管理装置以及一种电器装置
CN109217261B (zh) 锂电系统
CN114217216A (zh) 继电器检测电路及其检测方法和系统
CN217216042U (zh) 一种接口电路、智能电池及电子设备
CN109599914B (zh) 电池充电器、电池组断线故障检测电路
CN112952924A (zh) 一种电池管理装置以及一种电器装置
CN219107047U (zh) 电源系统保护电路和电源系统
CN214626405U (zh) 一种过压快速关断的电池保护电路
CN113049970B (zh) 电池保护板、电池及检测方法
CN214042055U (zh) 辅助电源切换控制系统及充电桩测试仪

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant