CN112491106A - 负载检测电路、电池管理系统和车辆 - Google Patents

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CN112491106A CN202011113062.5A CN202011113062A CN112491106A CN 112491106 A CN112491106 A CN 112491106A CN 202011113062 A CN202011113062 A CN 202011113062A CN 112491106 A CN112491106 A CN 112491106A
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Abstract

本发明实施例提供了一种负载检测电路、电池管理系统和车辆，其中，负载检测电路，包括：控制支路与检测支路，所述控制支路设置有隔离器件，所述隔离器件包括电性隔离的控制端与受控端，所述控制端的两端用于与负载连接，所述受控端与所述检测支路电连接，在未接入所述负载的情况下，所述控制端控制所述受控端导通，在接入所述负载的情况下，所述控制端控制所述受控端断开，以使所述检测支路根据所述受控端的通断状态确定所述负载是否被接入所述电池管理系统。通过本发明的技术方案，实现对电池管理系统是否接入负载的检测，以在检测到负载接入时使电池对负载供电，保证负载的正常运行。

Description

负载检测电路、电池管理系统和车辆
技术领域
本发明涉及轨道交通领域，特别是涉及一种负载检测电路、一种电池管理系统和一种车辆。
背景技术
在目前的电动车市场上，部分两轮电动车采用铅酸电池供电，而铅酸电池的特性决定其不需要BMS(BATTERYMANAGEMENTSYSTEM，电池管理系统)系统也可以安全工作，但是会导致电池的电压一直处于输出状态，从而导致能源的浪费。
随着电池技术的发展，以及锂电池成本的降低，两轮车也开始采用锂电池进行供电，而锂电池由于电池密度高，电池活性好，必须安装专门的BMS才能安全工作，BMS的设置能够让电池的电压可控，当电池接入两轮车系统后，需要检测两轮车的成功接入再输出电压，当电池未接入两轮车负载时不会输出电压。
而目前部分BMS仍旧按照上述铅酸电池的常输出方式进行设计，由于没有增加负载检测端子或者通信接口，导致BMS由于无法检测到负载是否接入而无法正常向负载供电。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种负载检测电路，通过设置具有电性隔离特征的控制支路与检测支路，实现对系统是否接入负载的检测，以在检测到负载接入时使电池对负载供电，保证负载的正常运行。
相应的，本发明实施例还提供了一种电池管理系统和一种车辆，用以保证上述方案的实现及应用。
为了解决上述问题，本发明第一方面的实施例提供了一种负载检测电路，适用于电池管理系统，所述负载检测电路包括控制支路与检测支路，所述控制支路设置有隔离器件，所述隔离器件包括电性隔离的控制端与受控端，所述控制端用于控制所述受控端通断，所述控制端的两端用于与负载连接，所述受控端与所述检测支路电连接，
在未接入所述负载的情况下，所述控制端控制所述受控端导通，在接入所述负载的情况下，所述控制端控制所述受控端断开，以使所述检测支路根据所述受控端的通断状态确定所述负载是否被接入所述电池管理系统。
可选地，所述电池管理系统与电池电连接，所述控制端的两端为第一输入端与第二输入端，所述第一输入端用于与所述电池管理系统的正向输出端以及电池的正极连接，所述第二输入端用于与所述电池管理系统的负向输出端电连接，所述受控端包括第一输出端与第二输出端，所述第一输出端与所述检测支路电连接，所述第二输出端与所述电池的负极电连接，所述负载检测电路还包括开关支路；
所述开关支路的第一端用于与所述第一输入端电连接，所述开关支路的第二端用于与所述电池的负极以及所述第二输出端电连接，所述开关支路用于被配置为导通状态，以使所述电池对所述负载供电，或被配置为断开状态，以使所述电池停止对所述负载供电。可选地，所述开关支路包括：
第一开关，所述第一开关的第一端为所述开关支路的第一端，所述第一开关的第二端为所述开关支路的第二端。
可选地，所述控制支路还包括与所述隔离器件串联的第一电阻，所述第一电阻的一端连接至所述正向输出端，所述第一电阻的另一端连接至所述第一输入端。
可选地，所述隔离器件包括：
光耦合器，所述光耦合器包括发光二极管和光敏三极管，所述发光二极管的阳极为所述第一输入端，所述光二极管的阴极为所述第二输入端；
所述光敏三极管的集电极为所述第一输出端，所述光敏三极管的发射极为所述第二输出端；
当所述发光二极管导通时，所述第一输出端与所述第二输出端之间导通，使得所述受控端导通；
当所述发光二极管截止时，所述第一输出端与所述第二输出端之间关断，使得所述受控端断开。
可选地，所述隔离器件包括：
磁隔离器，所述磁隔离器的输入端为所述第一输出端，所述磁隔离器的输出端为所述第二输出端，所述磁隔离器的使能端连接至所述第一输入端，
当所述使能端为高电平时，所述第一输出端与所述第二输出端之间导通，使得所述受控端导通；
当所述使能端为低电平时，所述第一输出端与所述第二输出端之间关断，使得所述受控端断开。
可选地，所述检测支路包括检测电源与电压钳位器件，所述电压钳位器件的第一端用于与所述第一输出端电连接，所述电压钳位器件的第二端用于与所述检测电源电连接，所述电压钳位器件的第一端还用于输出检测信号，所述检测信号用于检测所述负载是否被接入所述电池管理系统。
可选地，所述检测支路还包括：
第一单向导通器件，所述第一单向导通器件的正极连接至所述电压钳位器件的第一端，所述第一单向导通器件的负极连接至所述第一输出端。
可选地，所述负载检测电路还包括：
电流检测器件，所述电流检测器件的一端连接至所述电池的负极，所述电流检测器件的另一端连接至所述第一开关的第一端，所述电流检测器件用于检测所述负载的负载电流。
可选地，所述开关支路还包括：
第二开关与第二电阻，所述第二开关的第一端为所述开关支路的第一端，所述第二开关的第二端连接至所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端为所述开关支路的第二端，
其中，在所述电流检测器件检测到的所述负载电流下降至小于或等于预设电流阈值的情况下，所述第一开关被配置为断开状态，所述第二开关被配置为导通状态，所述第二电阻用于与所述负载分压。
可选地，所述负载检测电路还包括：
分压支路，所述分压支路的第一端连接至所述负向输出端，所述分压支路的第二端连接至所述电池的负极，所述分压支路用于对所述控制支路进行分压。
可选地，所述负载检测电路还包括：
第一采集支路，所述第一采集支路的第一端连接至所述正向输出端，所述第一采集支路的第二端连接至所述负向输出端，所述第一采集支路用于采集所述正向输出端与负向输出端之间的第一电压。
可选地，所述分压支路包括采样组件与第一分压电阻，所述采样组件包括运算放大器，第二分压电阻与第三分压电阻，所述运算放大器包括第三输入端、第四输入端与第三输出端，所述第三输出端与所述第四输入端之间连接有所述第二分压电阻，所述第四输入端与所述负向输出端之间连接有所述第三分压电阻，所述第三输入端连接所述第一分压电阻的一端，所述第一分压电阻的第二端连接至所述电池的负极。
可选地，所述第一采集支路包括所述采样组件与第四分压电阻，所述第四分压电阻的一端连接至所述第三输入端，所述第四分压电阻的第二端连接至所述正向输出端，所述第三输出端用于输出所述第一电压。
可选地，所述负载检测电路还包括：
第二采集支路，与所述第二电阻并联设置，用于采集所述第二电阻两端的电压。
可选地，所述负载检测电路还包括唤醒支路与电池接入支路，其中，
所述唤醒支路与所述控制支路的两端电连接，所述唤醒支路用于向所述控制支路供电，以使所述控制端控制所述受控端导通；
所述电池接入支路的一端连接至所述正向输出端，所述电池接入支路的另一端连接至所述第一输出端，所述电池接入支路用于在所述受控端导通的情况下，控制所述电池的正极与所述正向输出端连通。
可选地，所述唤醒支路包括充电器，所述充电器分别与所述正向输出端与所述负向输出端，以向所述控制支路供电，并在所述电池的正极与所述正向输出端连通停止充电。
可选地，所述电池接入支路包括：
第三开关，所述第三开关的第一极连接至正向输出端，所述第三开关的第二极连接至所述电池管理系统的供电端；
其中，在所述受控端导通的情况下，所述第三开关被配置为导通状态，以使所述正向输出端与所述电池管理系统的供电端连通，所述电池管理系统启动运行。
可选地，所述电池接入支路还包括串联的第五分压电阻、第六分压电阻与第二单向导通器件，其中，
所述第五分压电阻的一端连接至所述第三开关的第一极，所述第五分压电阻的第二端分别连接至所述第六分压电阻的第一端，以及所述第三开关的受控极，所述第六分压电阻的第二端连接至所述第二单向导通器件的正极，所述第二单向导通器件的负极连接至所述第一输出端。
可选地，所述电池接入支路还包括：
第四开关，所述第四开关的第一极连接至所述电池的负极，所述第四开关的第二极连接至所述第六分压电阻的第二端；
控制器，与所述第四开关的受控极电连接，用于控制所述第四开关导通，并使所述第四开关控制所述第三开关导通，以在所述唤醒支路被断开的情况下，使所述第三开关维持导通状态。
可选地，所述控制器还用于控制所述第四开关输入关断，以使所述第四开关控制所述第三开关关断，以断开所述电池管理系统的供电端与所述电池之间的连接。
本发明第二方面的实施例提供了一种电池管理系统，包括：本发明第一方面的实施例所述的负载检测电路。
本发明第三方面的实施例提供了一种车辆，包括：如本发明二方面的实施例所述的电池管理系统。
本发明实施例通过设置具有电性隔离特征的控制支路与检测支路，由于负载可视为阻值较大的阻性元件，因此在控制支路的两端未接入负载时，控制支路能够处于导通状态，在控制支路的两端接入负载时，负载的接入使控制支路接近旁路，即使控制支路接近断开状态，控制支路处于导通状态还是断开状态，能够使第一控制电路能够控制检测支路与电池的负极之间的通断状态，由于检测支路与电池的负极之间在导通状态与断开状态下分别具有不同的电性性能，因此结合检测支路中设置的检测支路，检测支路能够获取基于不同电性性能下的检测信号，进而通过检测信号确定是否有负载接入。
该负载检测电路的设置，一方面，在通过电池管理系统实现对电池的电压可控的情况下，实现对系统是否接入负载的检测，以在检测到负载接入时使电池对负载供电，从而保证负载的正常运行，以提升电池管理系统运行的可靠性；另一方面，该负载检测电路的设置，使BMS不需要专门设置与负载连接的检测端子或与通信线路，也即不需要在负载上设置检测端口或通信端口，进而有利于整个系统硬件的简化设置，从而实现锂电池对负载的可控供电，进而保证负载的安全运行。
附图说明
图1是本发明的一种负载检测电路实施例的示意框图；
图2是本发明的一种负载检测电路实施例的电路示意图；
图3是本发明的另一种负载检测电路实施例的电路示意图；
图4是本发明的再一种负载检测电路实施例的电路示意图；
图5是本发明的又一种负载检测电路实施例的电路示意图；
图6是本发明的又一种负载检测电路实施例的电路示意图；
图7是本发明的又一种负载检测电路实施例的电路示意图。
具体实施方式
为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例一
参照图1，示出了本发明的一种负载检测电路实施例的示意框图，该负载检测电路主要用于执行负载Rload是否接入的检测，负载检测电路包括控制支路10与检测支路20，控制支路10设置有隔离器件PC，隔离器件PC包括电性隔离的控制端PC1与受控端PC2，控制端PC1用于控制受控端PC2通断，控制端PC1的两端用于与负载Rload连接，受控端PC2与检测支路20电连接。
其中，在未接入负载Rload的情况下，控制端PC1控制受控端PC2导通，在接入负载Rload的情况下，控制端PC1控制受控端PC2断开，以使检测支路20根据受控端PC2的通断状态确定负载Rload是否被接入电池管理系统。
在该实施例中，通过设置具有电性隔离特征的控制支路10与检测支路20，由于负载Rload可视为阻值较大的阻性元件，因此在控制支路10的两端未接入负载Rload时，控制支路10能够处于导通状态，在控制支路10的两端接入负载Rload时，负载Rload的接入使控制支路10接近旁路，即使控制支路10接近断开状态，控制支路10处于导通状态还是断开状态，能够使第一控制电路能够控制检测支路20与电池的负极BATT-之间的通断状态，由于检测支路20与电池的负极BATT-之间在导通状态与断开状态下分别具有不同的电性性能，因此结合负载检测电路中设置的检测支路20，检测支路20能够获取基于不同电性性能下的检测信号，进而通过检测信号确定是否有负载Rload接入。
该负载检测电路的设置，一方面，在通过电池管理系统实现对电池的电压可控的情况下，实现对系统是否接入负载Rload的检测，以在检测到负载Rload接入时使电池对负载Rload供电，从而保证负载Rload的正常运行，以提升电池管理系统运行的可靠性，并且该负载检测电路同时适用于采用铅酸电池或锂电池进行供电的电池管理系统中，另一方面，该负载检测电路的设置，使BMS不需要专门设置与负载Rload连接的检测端子或与通信线路，也即不需要在负载Rload上设置检测端口或通信端口，进而有利于整个系统硬件的简化设置，从而实现锂电池对负载Rload的可控供电，进而保证负载Rload的安全运行。
可选地，参照图2，在一些实施例中，控制支路10还包括与隔离器件PC串联的第一电阻R1，第一电阻R1的一端作为BMS的正向输出端，第一电阻R1的另一端连接至第一输入端，第二输入端作为BMS的负向输出端。
在该实施例中，通过采用串联的第一电阻R1与隔离器件PC形成控制支路10，并通过隔离器件PC控制检测支路20的通断，以实现当负载Rload接入后，由于负载Rload相对第一电阻R1与隔离器件PC并联，导致控制支路10两端的阻抗减小，进而使控制支路10两端的电压减小，电压的减小导致流过第一电阻R1与隔离器件PC输入端的电流进一步减少，使隔离器件PC接近断开状态，此时检测信号也随之产生变化，基于变化的检测信号，确定负载Rload被接入，该方式通过对在BMS中增加负载检测电路的方式实现负载Rload的检测，并且不需要对负载Rload进行硬件方面的修改。
具体地，参照图2，隔离器件PC的一种具体的设置方式，包括：光耦合器，光耦合器包括发光二极管和光敏三极管，发光二极管的阳极为第一输入端，光二极管的阴极为第二输入端；光敏三极管的集电极为第一输出端，光敏三极管的发射极为第二输出端；当发光二极管导通时，第一输出端与第二输出端之间导通，使得受控端PC2导通；当发光二极管截止时，第一输出端与第二输出端之间关断，使得受控端PC2断开。
在该实施例中，通过采用光耦合器作为隔离器件PC，能够基于第一控制电路两端的电压的变化控制发光二极管的通断，并基于发光二极管的通断控制光敏三极管的通断，从而基于三极管的通断控制检测支路20的通断。
隔离器件PC的另一种具体的设置方式，包括：磁隔离器，磁隔离器的输入端为第一输出端，磁隔离器的输出端为第二输出端，磁隔离器的使能端连接至第一输入端，当使能端为高电平时，第一输出端与第二输出端之间导通，使得受控端PC2导通；当使能端为低电平时，第一输出端与第二输出端之间关断，使得受控端PC2断开。
在该实施例中，还可以采用磁隔离器代替光耦合器，实现在控制支路10与检测支路20之间的电性隔离的基础上，使检测支路20随着控制支路10中电压的变化而导通或断开。
可选地，参照图3，在一些实施例中，检测支路20包括检测电源VCC与电压钳位器件，电压钳位器件的第一端用于与第一输出端电连接，电压钳位器件的第二端用于与检测电源VCC电连接，电压钳位器件的第一端还用于输出检测信号，检测信号用于检测负载Rload是否被接入电池管理系统。
具体地，在检测支路20导通的情况下，检测信号为低电平信号，在检测支路20断开的情况下，检测信号为高电平信号，以根据对高电平信号或低电平信号的检测结果，确定是否接入负载Rload。
其中，电压钳位器件具体可以为上拉电阻R6或MOS管。
可选地，在一些实施例中，检测支路20还包括：第一单向导通器件，第一单向导通器件的正极连接至电压钳位器件的第一端，第一单向导通器件的负极连接至第一输出端。
具体地，第一单向导通器件具体可以为第一二极管D1或第一单向可控硅。
在该实施例中，在检测支路20导通的情况下，检测信号的输出端输出低电平，在检测支路20断开的情况下，基于电压钳位器件的上拉作用，检测信号的输出端输出高电平，即在检测到检测信号的输出端输出低电平时，确定负载Rload未接入，在检测到检测信号的输出端输出高电平时，确定负载Rload被接入，该检测方式能够同时兼具较简单的电路设置与较高的检测可靠性。
可选地，负载检测电路还包括：分压支路，分压支路的第一端连接至负向输出端，分压支路的第二端连接至电池的负极BATT-，分压支路用于对控制支路10进行分压。
具体地，在一些实施例中，分压支路包括采样组件与第一分压电阻R2，采样组件包括运算放大器OP，第二分压电阻R3与第三分压电阻R4，运算放大器OP包括第三输入端、第四输入端与第三输出端，第三输出端与第四输入端之间连接有第二分压电阻R3，第四输入端与负向输出端之间连接有第三分压电阻R4，第三输入端连接第一分压电阻R2的一端，第一分压电阻R2的第二端连接至电池的负极BATT-。
在该实施例中，在电池管理系统开机后，此时由于第一电阻R1，隔离器件PC的输入部、第二分压电阻R3、第三分压电阻R4、运算放大器OP与第一分压电阻R2能够形成一个完整的回路，由于多个电阻进行分压，此时控制支路10两端的电压远小于电池电压，此时隔离器件PC的输出部处于半导通状态，此时根据采集到的检测信号确定负载Rload未接入。
当负载Rload接入后，由于负载Rload相对第一电阻R1与隔离器件PC并联，导致控制支路10两端的阻抗减小，从而影响与第二分压电阻R3、第三分压电阻R4、运算放大器OP以及第一分压电阻R2形成回路之间的分压，就导致控制支路10两端的电压减小，电压的减小导致流过第一电阻R1与隔离器件PC的输入部的电流的进一步减少，从而让隔离器件PC的输出部接近于断开状态，此时根据采集到的检测信号确定负载Rload接入。
实施例二
参照图2，示出了本发明的一种负载检测电路实施例的电路图，与实施例一相比，实施例二中增加设置了第一开关SW1，该负载检测电路主要用于执行对负载Rload的供电，具体地，负载检测电路包括控制支路10、检测支路20与开关支路30，控制支路10设置有隔离器件PC，隔离器件PC包括电性隔离的控制端PC1与受控端PC2，控制端PC1的两端用于与负载Rload连接，受控端PC2与检测支路20电连接，控制端PC1的两端为第一输入端与第二输入端，第一输入端用于与电池管理系统的正向输出端以及电池的正极BATT+连接，第二输入端用于与电池管理系统的负向输出端电连接，受控端PC2包括第一输出端与第二输出端，第一输出端与检测支路20电连接，第二输出端与电池的负极BATT-电连接，开关支路30的第一端用于与第一输入端电连接，开关支路30的第二端用于与电池的负极BATT-以及第二输出端电连接，开关支路30用于被配置为导通状态，以使电池对负载Rload供电，或被配置为断开状态，以使电池停止对负载Rload供电。
具体地，开关支路30包括：第一开关SW1，第一开关SW1的第一端为开关支路30的第一端，第一开关SW1的第二端为开关支路30的第二端，其中，在接入负载Rload的情况下，第一开关SW1用于被配置为导通状态，使电池对负载Rload供电。
其中，电池的负极BATT-同时也为电池管理系统的公共端，该公共端也可以理解为共用的接地端。
具体地，第一开关SW1可以为继电器、可控硅或MOS管等电子开关。
在该实施例中，通过设置第一开关SW1，第一开关SW1可以与BMS中的控制器连接，控制器还可以接收上述的检测信号，在根据检测信号确定接入负载Rload时，控制第一开关SW1导通，以使负载Rload的两端与电池的两端连通，实现电池对负载Rload供电，以保证电池管理系统对负载Rload供电的可靠性。
实施例三
参照图4，示出了本发明的一种负载检测电路实施例的电路图，与实施例二相比，实施例三中增加设置了电流检测器件Rsense、开关支路30以及电压采集支路，该负载检测电路主要用于检测负载Rload是否被移除，负载检测电路包括控制支路10、检测支路20、开关支路30与电流检测器件Rsense，控制支路10设置有隔离器件PC，隔离器件PC包括电性隔离的控制端PC1与受控端PC2，控制端PC1的两端用于与负载Rload连接，受控端PC2与检测支路20电连接，控制端PC1的两端为第一输入端与第二输入端，第一输入端用于与电池管理系统的正向输出端以及电池的正极BATT+连接，第二输入端用于与电池管理系统的负向输出端电连接，受控端PC2包括第一输出端与第二输出端，第一输出端与检测支路20电连接，第二输出端与电池的负极BATT-电连接。
开关支路30的第一端用于与第一输入端电连接，开关支路30的第二端用于与电池的负极BATT-以及第二输出端电连接，开关支路30用于被配置为导通状态，以使电池对负载Rload供电，或被配置为断开状态，以使电池停止对负载Rload供电。
具体地，开关支路30包括：第一开关SW1，第一开关SW1的第一端为开关支路30的第一端，第一开关SW1的第二端为开关支路30的第二端，其中，在接入负载Rload的情况下，第一开关SW1用于被配置为导通状态，使电池对负载Rload供电。
电流检测器件Rsense的一端连接至电池的负极BATT-，电流检测器件Rsense的另一端连接至第一开关SW1的第一端，电流检测器件Rsense用于检测负载Rload的负载Rload电流。
其中，电流检测器件Rsense包括分流器、电流互感器以及电流传感器等。
在该实施例中，通过设置电流检测器件Rsense，电流检测器件Rsense用于检测负载Rload的电流，在电流检测器件Rsense采集到的负载Rload的电流小于或等于预设电流阈值的情况下，表明已经存在负载Rload被移除的概率，此时通过继续执行对负载Rload两端的电压的检测，确定负载Rload是否被移除，以在负载Rload被移除时，停止电池电压输出，以降低电池功耗。
开关支路30还包括：第二开关SW2与第二电阻R7，第二开关SW2的第一端为开关支路30的第一端，第二开关SW2的第二端连接至第二电阻R7的第一端，第二电阻R7的第二端为开关支路30的第二端，其中，在电流检测器件Rsense检测到的负载Rload电流下降至小于或等于预设电流阈值的情况下，第一开关SW1被配置为断开状态，第二开关SW2被配置为导通状态，第二电阻R7用于与负载Rload分压。
在该实施例中，在检测到电流检测器件Rsense采集到的负载Rload电流小于或等于预设电流阈值的情况下，表明存在负载Rload被移除的概率时，通过控制第一开关SW1断开，控制第二开关SW2导通，将第二电阻R7接入电路，从而可以通过对第二电阻R7两端电压的检测，确定负载Rload是否被移除。
在一些实施例中，电压采集支路为第一采集支路40，第一采集支路40的第一端连接至正向输出端，第一采集支路40的第二端连接至负向输出端，第一采集支路40用于采集正向输出端与负向输出端之间的第一电压。
可选地，第一采集支路40包括采样组件与第四分压电阻R5，第四分压电阻R5的一端连接至第三输入端，第四分压电阻R5的第二端连接至正向输出端，运算放大器OP的第三输出端用于输出第一电压。
具体地，通过根据电池的电压与第一电压之间的差值确定第二电阻R7两端的电压，以在检测第二电阻R7两端的电压小于或等于预设差值的情况下，确定负载Rload移除，并断开第二开关SW2。
在该实施例中，采用运算放大器OP作为采样组件的核心部件，通过合理的运算，使运算放大器OP的第三输出端输出的电压对应于控制支路10两端的电压，在检测到运算放大器OP的第三输出端输出的电压值接近或等于电池电压时，表明负载Rload被移除。进而在确定负载Rload被移除后，控制电池管理系统执行其它的操作，比如待机或关机等操作。
在一些实施例中，参照图5，电压采集支路为第二采集支路60，第二采集支路60，与第二电阻R7并联设置，用于采集第二电阻R7两端的电压，以在检测到第二电阻R7两端的电压小于或等于预设电压阈值的情况下，确定负载Rload移除，并断开第二开关SW2。
在该实施例中，第二采集支路60通过直接采集第二电阻R7两端的电压，在检测到第二电阻R7两端的电压下降至接近0的情况下，确定负载Rload移除。
实施例四
参照图6，示出了本发明的一种负载检测电路实施例的电路图，负载检测电路包括控制支路10、唤醒支路与电池接入支路50，该负载检测电路主要用于实现BMS的开机唤醒与关机控制，控制支路10设置有隔离器件PC，隔离器件PC包括电性隔离的控制端PC1与受控端PC2，控制端PC1的两端为第一输入端与第二输入端，第一输入端用于与电池管理系统的正向输出端以及电池的正极BATT+连接，第二输入端用于与电池管理系统的负向输出端电连接，受控端PC2包括第一输出端与第二输出端，第一输出端与电池接入支路50电连接，第二输出端与电池的负极BATT-电连接。
其中，唤醒支路与控制支路10的两端电连接，唤醒支路用于向控制支路10供电，以使控制端PC1控制受控端PC2导通；
电池接入支路50的一端连接至正向输出端，电池接入支路50的另一端连接至第一输出端，电池接入支路50用于在受控端PC2导通的情况下，控制电池的正极BATT+与正向输出端连通。
在该实施例中，通过设置唤醒支路与电池接入组件，在电池管理系统接入电池的情况下，通过唤醒支路发送的唤醒信号，唤醒信号能够使控制支路10导通，控制支路10导通使检测支路20导通，检测支路20还包括电池接入支路50，电池接入支路50包括第三开关Q1，第三开关Q1能够在控制支路10控制检测支路20导通的情况下导通，以使电池的正极BATT+与电池管理系统的正向输出端连通，实现电池对电池管理系统供电，从而实现电池管理系统的正常启动。
可选地，唤醒支路包括充电器，充电器分别与正向输出端与负向输出端，以向控制支路10供电，并在电池的正极BATT+与正向输出端连通停止充电。
在该实施例中，采用充电器作为唤醒支路，充电器提供的电信号适于使控制支路10控制检测支路20导通，并且在实现通过电池对电池管理系统供电，以实现电池管理系统开启运行的情况下，移除充电器，使电池与电池供电系统继续连通，以保证电池管理系统的继续正常运行。
可选地，在一些实施例中，电池接入支路50包括：第三开关Q1，第三开关Q1的第一极连接至正向输出端，第三开关Q1的第二极连接至电池管理系统的供电端；其中，在受控端PC2导通的情况下，第三开关Q1被配置为导通状态，以使正向输出端与电池管理系统的供电端连通，电池管理系统启动运行。
可选地，在一些实施例中，电池接入支路50还包括串联的第五分压电阻R8、第六分压电阻R9与第二单向导通器件，其中，第五分压电阻R8的一端连接至第三开关Q1的第一极，第五分压电阻R8的第二端分别连接至第六分压电阻R9的第一端，以及第三开关Q1的受控极，第六分压电阻R9的第二端连接至第二单向导通器件的正极，第二单向导通器件的负极连接至第一输出端。
具体地，第二单向导通器件具体可以为第二二极管D2或第二单向可控硅。
可选地，在一些实施例中，电池接入支路50还包括：第四开关Q2，第四开关Q2的第一极连接至电池的负极BATT-，第四开关Q2的第二极连接至第六分压电阻R9的第二端；控制器，与第四开关Q2的受控极电连接，用于控制第四开关Q2导通，并使第四开关Q2控制第三开关Q1导通，以在唤醒支路被断开的情况下，使第三开关Q1维持导通状态。
具体地，第三开关Q1为第三开关Q1管，第四开关Q2为第四开关Q2管。
在该实施例中，当电池管理系统处于关机状态时，通过采用充电器作为唤醒支路，充电器对电池管理系统进行供电，当充电器电压加到电池管理系统的正向输出端与负向输出端时，由于第一电阻R1与隔离器件PC的输入端形成回路，并控制隔离器件PC的输出端导通，隔离器件PC的输出端输出的电信号通过第二单向导通器件、第六分压电阻R9、第五分压电阻R8，控制第三开关Q1导通，此时电池管理系统的供电端通过第三开关Q1与电池的正极BATT+连通，由于电池的负极BATT-被配置为电池管理系统的公共端，因此通过电池对电池管理系统供电使电池管理系统启动运行，电池管理系统具有控制信号输出端，控制信号输出端与第四开关Q2连接，通过控制第四开关Q2向第三开关Q1输入开关控制信号，在充电器被移除的情况下，控制第三开关Q1继续导通，以实现电池管理系统的自启动。
可选地，在一些实施例中，控制器还用于控制第四开关Q2输入关断，以使第四开关Q2控制第三开关Q1关断，以断开电池管理系统的供电端与电池之间的连接。
在该实施例中，通过控制器向第四开关Q2输入关断信号，以由第四开关Q2控制第三开关Q1断开电池的正极BATT+与电池管理系统的供电端之间的连接，以关闭电池管理系统，防止在负载Rload解除后，电池继续对电池管理系统进行供电而造成的功耗增加。
实施例五
参照图7，示出了本发明的一种负载检测电路实施例的电路图，该负载检测电路能够实现负载Rload的接入与移除的检测，以及BMS开关机的控制，负载检测电路包括控制支路10(参照图2)、检测支路20(参照图3)、开关支路30(参照图4)，第一采集支路40(参照图2)、唤醒支路与电池接入支路50(参照图6)。
其中，控制支路10设置有隔离器件PC，以及与隔离器件PC串联的第一电阻R1，隔离器件PC包括电性隔离的控制端PC1与受控端PC2，控制端PC1用于控制受控端PC2通断，控制端PC1的两端用于与负载Rload连接，受控端PC2与检测支路20电连接，第一电阻R1的一端作为电池BMS的输出端，第一电阻R1的另一端与控制端PC1的第一输入端连接，控制端PC1的第二输入端作为BMS的负向输出端。
具体地，隔离器件PC为光耦合器，控制端PC1为发光二极管，受控端PC2为光敏三极管。
检测支路20包括第一二极管D1、检测电源VCC与上拉电阻R6，第一二极管D1的正极连接至上拉电阻R6的第一端，第一单向导通器件的负极连接至第一输出端，上拉电阻R6的第二端用于与检测电源VCC电连接，上拉电阻R6的第一端还用于输出检测信号，检测信号用于检测负载Rload是否被接入电池管理系统。
具体地，在检测支路20导通的情况下，检测信号为低电平信号，负载Rload未接入，在检测支路20断开的情况下，检测信号为高电平信号，负载Rload被接入。
开关支路30包括：第一开关SW1，第一开关SW1的第一端为开关支路30的第一端，第一开关SW1的第二端为开关支路30的第二端，其中，在接入负载Rload的情况下，第一开关SW1用于被配置为导通状态，使电池对负载Rload供电。
在该实施例中，通过根据电池的电压与第一电压之间的差值确定第二电阻R7两端的电压，以在检测第二电阻R7两端的电压小于或等于预设差值的情况下，确定负载Rload移除，并断开第二开关SW2。
具体地，当BMS处于开机状态，此时由于第一电阻R1R1与第二分压电阻R3、运算放大器OP、第三分压电阻R4以及第四分压电阻R5形成一个完整的回路，由于多个电阻进行分压，此时控制支路10两端的电压远小于电池电压，此时隔离器件PC处于半导通状态(即输出电流较小)，此时在Load_Check端，即上拉电阻R6的第一端，可以采集到比较小的电压当负载Rload接入后，由于负载Rload对第一电阻R1与隔离器件PC输入并联，使控制支路10两端的的阻抗减小，进而影响与第二分压电阻R3、运算放大器OP以及第三分压电阻R4形成回路的分压，从而导致控制支路10两端的电压减小，电压的减小导致流过第一电阻R1与隔离器件PC的控制端PC1的电流的进一步减少，以致隔离器件PC的受控端PC2接近于断开状态，而此时由于上拉电阻R6的上拉作用，在Load_Check端可以采集到比较高的电压，从而基于检测到的较高的电压确定负载Rload被接入，负载Rload接入后可闭合第一开关SW1，实现电池对负载Rload端供电。
另外，由于第一开关SW1闭合后控制支路10两端的电压基本与电池电压一致，所以此时无法通过Load_Check端来检测负载Rload是否被移除。
为了检测负载Rload是否被移除，具体地，负载检测电路还设置有电流检测器件Rsense，电流检测器件Rsense的一端连接至电池的负极BATT-，电流检测器件Rsense的另一端连接至第一开关SW1的第一端，电流检测器件Rsense用于检测负载Rload的负载Rload电流。
进一步地，开关支路30还包括：第二开关SW2与第二电阻R7，第二开关SW2的第一端为开关支路30的第一端，第二开关SW2的第二端连接至第二电阻R7的第一端，第二电阻R7的第二端为开关支路30的第二端，其中，在电流检测器件Rsense检测到的负载Rload电流下降至小于或等于预设电流阈值的情况下，第一开关SW1被配置为断开状态，第二开关SW2被配置为导通状态，第二电阻R7用于与负载Rload分压。
在该实施例中，在检测到电流检测器件Rsense采集到的负载Rload电流小于或等于预设电流阈值的情况下，表明存在负载Rload被移除的概率时，通过控制第一开关SW1断开，控制第二开关SW2导通，将第二电阻R7接入电路，从而可以通过对第二电阻R7两端电压的检测，确定负载Rload是否被移除。
电压采集支路包括采样组件、第四分压电阻R5与第一分压电阻R2，采样组件包括运算放大器OP，第二分压电阻R3与第三分压电阻R4，运算放大器OP包括第三输入端、第四输入端与第三输出端，第三输出端与第四输入端之间连接有第二分压电阻R3，第四输入端与负向输出端之间连接有第三分压电阻R4，第三输入端连接第一分压电阻R2的一端，第一分压电阻R2的第二端连接至电池的负极BATT-。
具体地，在电池放电期间保持通过电流检测器件Rsense检测负载Rload电流，在检测到负载Rload电流小于或等于预设电流阈值时，控制闭合第二开关SW2，并同时断开第一开关SW1，此时主回路电流会在第二电阻R7(第二电阻R7的阻值远大于电流检测器件Rsense)上流过，由于第二电阻R7与负载Rload的分压，导致运算放大器OP输出端的电压变小。而当负载Rload移除后，负载Rload的阻值变为无穷大，第二电阻R7上的分压可以忽略不计，此时控制支路10两端的电压基本与电池电压相同。因此可以判断出负载Rload移除，此时负载Rload移除后确定第一开关SW1和第二开关SW2处于断开状态，保证主回路断开。
另外，唤醒支路包括充电器，充电器分别与正向输出端与负向输出端，以向控制支路10供电，并在电池的正极BATT+与正向输出端连通停止充电。
电池接入支路50包括：第三开关Q1，第四开关Q2，串联的第五分压电阻R8、第六分压电阻R9与第二二极管D2，第三开关Q1的第一极连接至正向输出端，第三开关Q1的第二极连接至电池管理系统的供电端；第五分压电阻R8的一端连接至第三开关Q1的第一极，第五分压电阻R8的第二端分别连接至第六分压电阻R9的第一端，以及第三开关Q1的受控极，第六分压电阻R9的第二端连接至第二二极管D2的正极，第二二极管D2的负极连接至第一输出端，第四开关Q2的第一极连接至电池的负极BATT-，第四开关Q2的第二极连接至第六分压电阻R9的第二端。
其中，在受控端PC2导通的情况下，第三开关Q1被配置为导通状态，以使正向输出端与电池管理系统的供电端连通，电池管理系统启动运行。
控制器与第四开关Q2的受控极电连接，用于控制第四开关Q2导通，并使第四开关Q2控制第三开关Q1导通，以在唤醒支路被断开的情况下，使第三开关Q1维持导通状态。
控制器还用于控制第四开关Q2输入关断，以使第四开关Q2控制第三开关Q1关断，以断开电池管理系统的供电端与电池之间的连接。
当BMS处于关机状态时，需要对其充电才能唤醒BMS系统，当充电器电压加控制支路10的两端时，由于第一电阻R1与隔离器件PC的控制端PC1形成回路，隔离器件PC的受控端PC2导通，此时由于受控端PC2通过第二二极管D2，第六分压电阻R9，第五分压电阻R8，使第三开关Q1管导通，此时BMS的供电端BMS_Power通过第三开关Q1管接入到BATT+，由于BMS的公共端为BATT-此时BMS开始工作，并向第四开关Q2管的信号控制端PC1，即BMS_Power_Control端输入导通信号，让第三开关Q1管继续导通，此时即使充电器移除，第三开关Q1管仍然可以通过第四开关Q2管的控制继续导通。
BMS开机后，需要关机可通过控制第四开关Q2管BMS_Power_Control端断开进行自杀式关机。
根据本发明的实施例的电池管理系统，包括：上述任一实施例所述的负载检测电路。
在该实施例中，通过在电池管理系统中设置上述实施例描述的负载检测电路，能够在不设置检测端子和/或通信接口的情况下实现负载接入的检测，以在确定负载接入的情况下，控制对负载进行供电，以及在负载移除的情况下，停止对负载的供电，以实现电池供电的可控。
根据本发明的实施例的车辆，包括：上述实施例所述的电池管理系统。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (10)

1.一种负载检测电路，适用于电池管理系统，其特征在于，所述负载检测电路包括控制支路与检测支路，所述控制支路设置有隔离器件(PC)，所述隔离器件(PC)包括电性隔离的控制端(PC1)与受控端(PC2)，所述控制端(PC1)用于控制所述受控端(PC2)通断，所述控制端(PC1)的两端用于与负载(Rload)连接，所述受控端(PC2)与所述检测支路电连接，其中，
在未接入所述负载(Rload)的情况下，所述控制端(PC1)控制所述受控端(PC2)导通，在接入所述负载(Rload)的情况下，所述控制端(PC1)控制所述受控端(PC2)断开，以使所述检测支路根据所述受控端(PC2)的通断状态确定所述负载(Rload)是否被接入所述电池管理系统。
2.根据权利要求1所述的负载检测电路，其特征在于，所述电池管理系统与电池电连接，所述控制端(PC1)的两端为第一输入端与第二输入端，所述第一输入端用于与所述电池管理系统的正向输出端以及所述电池的正极(BATT+)连接，所述第二输入端用于与所述电池管理系统的负向输出端电连接，所述受控端(PC2)包括第一输出端与第二输出端，所述第一输出端与所述检测支路电连接，所述第二输出端与所述电池的负极(BATT-)电连接，所述负载检测电路还包括开关支路；
所述开关支路的第一端用于与所述第一输入端电连接，所述开关支路的第二端用于与所述电池的负极(BATT-)以及所述第二输出端电连接，所述开关支路用于被配置为导通状态，以使所述电池对所述负载(Rload)供电，或被配置为断开状态，以使所述电池停止对所述负载(Rload)供电。
3.根据权利要求2所述的负载检测电路，其特征在于，所述开关支路包括：
第一开关(SW1)，所述第一开关(SW1)的第一端为所述开关支路的第一端，所述第一开关(SW1)的第二端为所述开关支路的第二端，
其中，在接入所述负载(Rload)的情况下，所述第一开关(SW1)用于被配置为导通状态，使所述电池对所述负载(Rload)供电。
4.根据权利要求2所述的负载检测电路，其特征在于，所述控制支路还包括与所述隔离器件(PC)串联的第一电阻(R1)，所述第一电阻(R1)的一端连接至所述正向输出端，所述第一电阻(R1)的另一端连接至所述第一输入端。
5.根据权利要求2所述的负载检测电路，其特征在于，所述检测支路包括检测电源(VCC)与电压钳位器件(R6)，所述电压钳位器件(R6)的第一端用于与所述第一输出端电连接，所述电压钳位器件(R6)的第二端用于与所述检测电源电连接，所述电压钳位器件(R6)的第一端还用于输出检测信号，所述检测信号用于检测所述负载(Rload)是否被接入所述电池管理系统。
6.根据权利要求2所述的负载检测电路，其特征在于，所述负载检测电路还包括：
分压支路，所述分压支路的第一端连接至所述负向输出端，所述分压支路的第二端连接至所述电池的负极(BATT-)，所述分压支路用于对所述控制支路进行分压。
7.根据权利要求6所述的负载检测电路，其特征在于，
所述分压支路包括采样组件与第一分压电阻(R2)，所述采样组件包括运算放大器(OP)，第二分压电阻(R3)与第三分压电阻(R4)，所述运算放大器(OP)包括第三输入端、第四输入端与第三输出端，所述第三输出端与所述第四输入端之间连接有所述第二分压电阻(R3)，所述第四输入端与所述负向输出端之间连接有所述第三分压电阻(R4)，所述第三输入端连接所述第一分压电阻(R2)的一端，所述第一分压电阻(R2)的第二端连接至所述电池的负极(BATT-)。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的负载检测电路，其特征在于，所述负载检测电路还包括唤醒支路与电池接入支路，其中，
所述唤醒支路与所述控制支路的两端电连接，所述唤醒支路用于向所述控制支路供电，以使所述控制端(PC1)控制所述受控端(PC2)导通；
所述电池接入支路的一端连接至所述正向输出端，所述电池接入支路的另一端连接至所述第一输出端，所述电池接入支路用于在所述受控端(PC2)导通的情况下，控制所述电池的正极(BATT+)与所述正向输出端连通。
9.一种电池管理系统，其特征在于，包括：
如权利要求1至8中任一项所述的负载检测电路。
10.一种车辆，其特征在于，包括：
如权利要求9所述的电池管理系统。
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