CN113767541A - 预充电电路和具有该预充电电路的电池系统 - Google Patents

预充电电路和具有该预充电电路的电池系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113767541A
CN113767541A CN202080031030.2A CN202080031030A CN113767541A CN 113767541 A CN113767541 A CN 113767541A CN 202080031030 A CN202080031030 A CN 202080031030A CN 113767541 A CN113767541 A CN 113767541A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mosfet
terminal
parallel
mosfets
relay
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
CN202080031030.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113767541B (zh
Inventor
安洋洙
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.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution 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 LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Publication of CN113767541A publication Critical patent/CN113767541A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113767541B publication Critical patent/CN113767541B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00304—Overcurrent protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00308—Overvoltage protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0063—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/6871—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种预充电电路和具有该预充电电路的电池系统。本发明的电池系统包括：电池组，其包括多个电池电芯；预充电继电器，其包括串联连接在所述电池组的一个电极和输出端子之间的第一MOSFET和第二MOSFET、与所述第一MOSFET并联连接的第三MOSFET、以及与所述第二MOSFET并联连接的第四MOSFET；以及BMS，其被配置为产生用于控制继电器的导通/断开的选通电压。

Description

预充电电路和具有该预充电电路的电池系统
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年10月21日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0130846的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文中。
本发明涉及一种预充电电路和包括该预充电电路的电池系统。
背景技术
近来，随着对便携式电子产品(如，膝上型电脑和便携式电话)的需求增加，已经积极进行对高性能可再充电电池的研究，并且已正式开始对诸如HEV(混合电动车辆)和PEV(纯电动车辆)的电动车辆、机器人、卫星等的开发。
作为可再充电电池，各种可再充电电池(例如，镍镉电池和镍氢电池)是商业上可获得的，但是自由充电和放电并且具有低自放电率和高能量密度的锂可再充电电池正受到关注。可再充电电池通常以多个可再充电电池串联和/或并联连接的电池组状态使用，从而提供高电压和大容量电力存储装置。
主继电器可以使用预定电信号来控制电池组和外部装置(例如，负载或充电器)之间的电连接。在许多情况下，主继电器由于在电池组和外部装置连接的初始驱动期间发生的过电流(浪涌电流)而损坏，并且预充电继电器与主继电器并联使用以防止这种损坏。
另外，在使用诸如金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)的半导体开关元件来配置继电器的情况下，当接收到驱动信号时，必须将继电器切换到预定状态。然而，由于诸如生产工艺和存储条件的各种原因，在本领域中使用的MOSFET通常不满足标准击穿电压和瞬时容许电流的规格。超出标准击穿电压和瞬时容许电流的规格的MOSFET将不能在电路内正常工作。
例如，存在预充电继电器所需的预充电标准击穿电压和预充电瞬时容许电流，并且考虑到这一点，预充电继电器可以配置有多个MOSFET。MOSFET的实际性能可能不符合标准击穿电压和瞬时容许电流的已知规格。在实际的开/关控制中，指出MOSFET存在问题，因为它不能承受预充电标准击穿电压和预充电瞬时容许电流，并且存在瞬时冲击的可能性。
发明内容
技术问题
本发明致力于提供一种引起瞬态冲击的可能性低的预充电电路以及包括该预充电电路的电池系统。
技术方案
本发明的示例性实施方式提供了一种预充电电路，包括：串联连接在电池组的第一电极及其输出端子之间的第一MOSFET和第二MOSFET；与所述第一MOSFET并联连接的第三MOSFET；以及与所述第二MOSFET并联连接的第四MOSFET。
所述预充电电路可以进一步包括：第一电阻器，其与所述第一MOSFET的第一端和所述第三MOSFET的第一端以及所述第一MOSFET的第二端和所述第三MOSFET的第二端并联连接；以及第二电阻器，其与所述第二MOSFET的第一端和所述第四MOSFET的第一端以及所述第二MOSFET的第二端和所述第四MOSFET的第二端并联连接。
第一MOSFET、第二MOSFET、第三MOSFET和第四MOSFET可以被形成为P型MOSFET。
第一MOSFET的漏极端子可以与第二MOSFET的源极端子串联连接，第三MOSFET的漏极端子可以与第一MOSFET的漏极端子并联连接，并且第四MOSFET的源极端子可以与第二MOSFET的源极端子并联连接。
本发明的一个示范性实施方式提供了一种电池系统，该电池系统包括：电池组，其被配置为包括多个电池电芯；预充电继电器，其被配置为包括串联连接在所述电池组的第一电极和输出端子之间的第一MOSFET和第二MOSFET，与所述第一MOSFET并联连接的第三MOSFET，以及与所述第二MOSFET并联连接的第四MOSFET；以及BMS，其被配置为产生用于控制继电器的导通和断开的选通电压。
所述预充电继电器可以进一步包括：第一电阻器，其与所述第一MOSFET的第一端和所述第三MOSFET的第一端以及所述第一MOSFET的第二端和所述第三MOSFET的第二端并联连接；以及第二电阻器，其与所述第二MOSFET的第一端和所述第四MOSFET的第一端以及所述第二MOSFET的第二端和所述第四MOSFET的第二端并联连接。
第一MOSFET、第二MOSFET、第三MOSFET和第四MOSFET可以形成为P型MOSFET。
第一MOSFET的漏极端子可以与第二MOSFET的源极端子串联连接，第三MOSFET的漏极端子可以与第一MOSFET的漏极端子并联连接，并且第四MOSFET的源极端子可以与第二MOSFET的源极端子并联连接。
BMS可以接收高电平驱动信号并且可以产生地电平的选通电压以将其施加到第一MOSFET、第二MOSFET、第三MOSFET和第四MOSFET。
该电池系统可以进一步包括主继电器，该主继电器被配置成控制该电池组与外部装置之间的电连接，该预充电继电器可以在该主继电器被导通之前首先被导通，并且在经过预定时间之后该主继电器可以被导通和断开。
有益效果
本发明的效果是提供一种即使在一些MOSFET超出预充电击穿电压和电流的规格时也能够发挥功能的预充电继电器。
本发明具有如下效果：通过包括与MOSFET串联和/或并联连接的电阻器来分配施加到多个MOSFET的冲击而提供一种具有高稳定性的预充电继电器。
本发明具有通过实现低侧驱动器(LSD)形式的选通驱动电路来减小选通驱动电路的面积并降低成本的效果。
附图说明
图1示出了根据示例性实施方式的电池系统的框图。
图2示出了用于描述图1的BMS和预充电继电器的电路图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本说明书中公开的示例性实施方式。在本说明书中，相同或相似的部件将由相同或相似的附图标记表示，并且将省略其重复描述。在以下描述中使用的用于部件的术语“模块”和/或“单元”仅为了容易地描述本说明书而使用。因此，这些术语本身并不具有将它们彼此区分的含义或作用。在描述本说明书的示例性实施方式时，当确定与本发明相关联的公知技术的详细描述可能会使本发明的要旨模糊不清时，将省略该详细描述。提供附图仅是为了允许容易地理解本说明书中公开的示例性实施方式，而不应被解释为限制本说明书中公开的精神，并且应当理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，本发明包括所有修改、等同物和替换物。
包括诸如第一、第二等序数的术语将仅用于描述各种组件，而不应被解释为限制这些组件。这些术语仅用于将一个组件与其它组件区分开。
应当理解，当一个组件被称为“连接”或“联接”到另一个组件时，它可以直接连接或联接到另一个组件，或者连接或联接到另一个组件且其间插有另一个组件。另一方面，应当理解，当一个组件被称为“直接连接或联接”到另一个组件时，它可以连接或联接到另一个组件而不在其间插入其它组件。
还将理解，在本说明书中使用的术语“包括”或“具有”指示所述特征、数字、步骤、操作、组件、部件或其组合的存在，但不排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、组件、部件或其组合的存在或添加。
图1示出了根据示例性实施方式的电池系统的框图，并且图2示出了用于描述图1的BMS和预充电继电器的电路图。
如图1所示，电池系统1包括电池组10、BMS 20和继电器30。
电池组10可以通过串联和/或并联连接多个电池电芯来提供必要的电力。在图1中，电池组10包括串联连接的多个电池电芯，连接在电池系统1的两个输出端子OUT1和OUT2之间，并且继电器30连接在电池系统1的正极和输出端子OUT1之间。图1所示的构成元件和构成元件之间的连接关系是示例，本发明不限于此。
BMS 20产生选通电压VG1和VG2以控制包括选通驱动电路21的继电器30的导通/断开。在图1中，例示BMS 20包括选通驱动电路21，但是本发明不限于此，并且选通驱动电路21可以独立于BMS 20来配置。
参考图2，选通驱动电路21可以包括驱动晶体管TR。驱动晶体管TR的基极端子可以接收驱动信号CS，并且驱动晶体管TR的集电极端子可以连接到第一MOSFET Q1、第二MOSFETQ2、第三MOSFET Q3和第四MOSFET Q4的栅极端子。作为NPN型晶体管的驱动晶体管TR通过高电平驱动信号CS导通，并且通过低电平驱动信号CS截止。当驱动晶体管TR截止时，选通驱动电路21向第一MOSFET Q1、第二MOSFET Q2、第三MOSFET Q3和第四MOSFET Q4施加能够使P型MOSFET截止的正驱动电压VB。
继电器30可以包括主继电器31和与主继电器31并联连接的预充电继电器33。继电器30可以被配置为包括半导体开关元件的电子继电器。半导体开关元件可以是金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)，但本发明不限于此。
主继电器31可以被实现为MOSFET，以根据从BMS 20接收的第一选通电压VG1来切换。主继电器31控制电池系统1与外部装置(例如，负载、充电器)之间的电连接。当主继电器31通过导通电平的第一选通电压VG1而导通时，电池系统1和外部装置电连接以执行充电或放电。例如，当外部装置是负载时，执行从电池组10向负载供电的放电操作，并且当外部装置是充电器时，可以执行由充电器对电池组10充电的充电操作。当主继电器31通过截止电平的第一选通电压VG1截止时，电池系统1和外部装置彼此电分离。
预充电继电器33可以被实现为MOSFET，以根据从BMS 20接收的第二选通电压VG2而切换，并且可以与预充电电阻器RC串联连接。预充电继电器33可以减小当电池组10连接到外部装置时(例如，在用于充电或放电的驱动开始时)产生的浪涌电流，从而防止由于浪涌电流而损坏主继电器31。例如，预充电继电器33可以在主继电器31导通之前首先导通，并且主继电器31可以在经过预定时间之后导通然后断开，由此减小浪涌电流。
参照图2，预充电继电器33包括串联和/或并联连接的第一MOSFET Q1、第二MOSFETQ2、第三MOSFET Q3和第四MOSFET Q4以及第一电阻器R1和第二电阻器R2。
第一MOSFET Q1和第二MOSFET Q2串联连接在电池组10的第一电极和输出端子之间，第三MOSFET Q3与第一MOSFET Q1并联连接，第四MOSFET Q4与第二MOSFET Q2并联连接。第一电阻器R1与第一MOSFET Q1的第一端和第三MOSFET Q3的第一端以及第一MOSFET Q1的第二端和第三MOSFET Q3的第二端并联连接。第二电阻器R2与第二MOSFET Q2的第一端、第四MOSFET Q4的第一端以及第二MOSFET Q2的第二端和第四MOSFET Q4的第二端并联连接。在图2中，第一MOSFET Q1、第二MOSFET Q2、第三MOSFET Q3和第四MOSFET Q4被示为P型MOSFET，但不限于此，并且可以被实现为执行切换操作的其它晶体管，诸如N型MOSFET、BJT和IGBT。
如图2所示，示出了触点N1、N2、N3和N4以描述第一MOSFET Q1、第二MOSFET Q2、第三MOSFET Q3和第四MOSFET Q4与第一电阻器R1和第二电阻器R2之间的连接关系。第一节点N1连接到电池组10的正极端子，第四节点N4连接到图1所示的输出端子OUT1。
例如，第一MOSFET Q1的源极端子和第三MOSFET Q3的源极端子连接到第一节点N1，并且第一MOSFET Q1的漏极端子和第三MOSFET Q3的漏极端子连接到第二节点N2。第一电阻器R1的第一端连接到第一节点N1，第一电阻器R1的第二端连接到第二节点N2。第二MOSFET Q2的源极端子和第四MOSFET Q4的源极端子连接到第三节点N3，第二MOSFET Q2的漏极端子和第四MOSFET Q4的漏极端子连接到第四节点N4。第二电阻器R2的第一端连接到第三节点N3，第二电阻器R2的第二端连接到第四节点N4。第一MOSFET Q1、第二MOSFET Q2、第三MOSFET Q3和第四MOSFET Q4的栅极端子可以全部连接到驱动晶体管TR的集电极端子，以与第二选通电压VG2同步地导通或截止。
第一MOSFET Q1、第二MOSFET Q2、第三MOSFET Q3和第四MOSFET Q4可以与导通电平的第二选通电压VG2同步地导通。例如，当驱动晶体管TR的基极端子接收到要导通的高电平驱动信号CS时，驱动晶体管TR的集电极端子连接到地GND。地GND的电压被施加到与驱动晶体管TR的集电极端子连接的第一MOSFET Q1、第二MOSFET Q2、第三MOSFET Q3和第四MOSFET Q4的栅极端子，并且它们全都导通。这里，选通驱动电路21可以通过将第一MOSFETQ1、第二MOSFET Q2、第三MOSFET Q3和第四MOSFET Q4连接到地GND而驱动的低侧驱动器(LSD)的形式来实现。
第一MOSFET Q1、第二MOSFET Q2、第三MOSFET Q3和第四MOSFET Q4可以与截止电平的第二选通电压VG2同步地截止。例如，当驱动晶体管TR的基极端子接收低电平驱动信号CS时，驱动晶体管TR截止，并且通过向其施加正驱动电压VB，第一MOSFET Q1、第二MOSFETQ2、第三MOSFET Q3和第四MOSFET Q4的栅极端子全部截止。
理想地，第一MOSFET Q1、第二MOSFET Q2、第三MOSFET Q3和第四MOSFET Q4可以与导通电平的第二选通电压同步地导通。然而，在第一MOSFET Q1、第二MOSFET Q2、第三MOSFET Q3和第四MOSFET Q4之间的实际导通时间之间可能出现时间差。在这种情况下，可能将过高的电压施加到稍后导通的MOSFET。
例如，预充电继电器33可以包括串联和/或并联连接的第一MOSFET Q1、第二MOSFET Q2、第三MOSFET Q3和第四MOSFET Q4，而没有第一电阻器R1和第二电阻器R2。在这种情况下，当第三MOSFET Q3比其余的第一MOSFET Q1、第二MOSFET Q2和第四MOSFET Q4晚导通时，在与第三MOSFET Q3与其余的第一MOSFET Q1、第二MOSFET Q2和第四MOSFET Q4之间的导通时间的差对应的时段，可能将过大的电压施加到第三MOSFET Q3的相对端，导致冲击。然后，第三MOSFET Q3可能被损坏。
为了防止上述现象，第一电阻器R1可以与第一MOSFET Q1和第三MOSFET Q3并联连接，并且第二电阻器可以与第二MOSFET Q2和第四MOSFET Q4并联连接。也就是说，即使在驱动开始时发生了超过第一MOSFET Q1和第三MOSFET Q3的极限规格的瞬态冲击，第一电阻器R2也可以通过分配瞬态冲击来防止对第一MOSFETQ1和第三MOSFETQ3的损坏。即使当在驱动开始时出现超过第二MOSFET Q2和第四MOSFET Q4的极限规格的瞬态冲击时，第二电阻器R2也可以通过分配瞬态冲击来防止对第二MOSFET Q2和第四MOSFET Q4的损坏。
在示例性实施方式中，由于第一电阻器R1和第二电阻器R2串联连接在电池组10和外部装置之间，所以存在发生泄漏电流的可能性。为了防止这种可能性，第一电阻器R1和第二电阻器R2形成为具有非常大电阻值的电阻器。例如，第一电阻器R1和第二电阻器R2的电阻值可以是至少几兆欧(M)或更大。然后，不管预充电继电器33和主继电器31的切换状态如何，在电池组10和外部装置之间基本上不产生泄漏电流。
虽然已经结合目前被认为是实际的示例性实施方式描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (10)

1.一种预充电电路，该预充电电路包括：
第一MOSFET和第二MOSFET，所述第一MOSFET和所述第二MOSFET串联连接在电池组的第一电极及所述电池组的输出端子之间；
第三MOSFET，所述第三MOSFET与所述第一MOSFET并联连接；以及
第四MOSFET，所述第四MOSFET与所述第二MOSFET并联连接。
2.根据权利要求1所述的预充电电路，该预充电电路进一步包括：
第一电阻器，所述第一电阻器与所述第一MOSFET的第一端和所述第三MOSFET的第一端以及所述第一MOSFET的第二端和所述第三MOSFET的第二端并联连接；以及
第二电阻器，所述第二电阻器与第二MOSFET的第一端和第四MOSFET的第一端以及所述第二MOSFET的第二端和所述第四MOSFET的第二端并联连接。
3.根据权利要求2所述的预充电电路，其中，
所述第一MOSFET、所述第二MOSFET、所述第三MOSFET和所述第四MOSFET被形成为P型MOSFET。
4.根据权利要求3所述的预充电电路，其中，
所述第一MOSFET的漏极端子与第二MOSFET的源极端子串联连接，所述第三MOSFET的漏极端子与所述第一MOSFET的漏极端子并联连接，所述第四MOSFET的源极端子与所述第二MOSFET的源极端子并联连接。
5.一种电池系统，该电池系统包括：
电池组，所述电池组被配置为包括多个电池电芯；预充电继电器，所述预充电继电器被配置为包括串联连接在所述电池组的第一电极和所述电池组的输出端子之间的第一MOSFET和第二MOSFET、与所述第一MOSFET并联连接的第三MOSFET、以及与所述第二MOSFET并联连接的第四MOSFET；以及
BMS，所述BMS被配置为产生用于控制所述预充电继电器的导通和断开的选通电压。
6.根据权利要求5所述的电池系统，其中，
所述预充电继电器还包括第一电阻器和第二电阻器，所述第一电阻器与所述第一MOSFET的第一端和所述第三MOSFET的第一端以及所述第一MOSFET的第二端和所述第三MOSFET的第二端并联连接，所述第二电阻器与所述第二MOSFET的第一端和所述第四MOSFET的第一端以及所述第二MOSFET的第二端和所述第四MOSFET的第二端并联连接。
7.根据权利要求6所述的电池系统，其中，
所述第一MOSFET、所述第二MOSFET、所述第三MOSFET和所述第四MOSFET被形成为P型MOSFET。
8.根据权利要求7所述的电池系统，其中，
所述第一MOSFET的漏极端子与所述第二MOSFET的源极端子串联连接，所述第三MOSFET的漏极端子与所述第一MOSFET的漏极端子并联连接，所述第四MOSFET的源极端子与所述第二MOSFET的源极端子并联连接。
9.根据权利要求8所述的电池系统，其中，
所述BMS接收高电平驱动信号并产生地电平的选通电压以将所述选通电压施加到所述第一MOSFET、所述第二MOSFET、所述第三MOSFET和所述第四MOSFET。
10.根据权利要求9所述的电池系统，该电池系统进一步包括：
主继电器，所述主继电器被配置为控制所述电池组和外部装置之间的电连接，
其中，在导通所述主继电器之前，首先导通所述预充电继电器，并且在经过预定时间之后，导通和断开所述主继电器。
CN202080031030.2A 2019-10-21 2020-09-24 预充电电路和具有该预充电电路的电池系统 Active CN113767541B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190130846A KR20210047142A (ko) 2019-10-21 2019-10-21 프리차지 회로 및 이를 포함하는 배터리 시스템
KR10-2019-0130846 2019-10-21
PCT/KR2020/012971 WO2021080198A1 (ko) 2019-10-21 2020-09-24 프리차지 회로 및 이를 포함하는 배터리 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113767541A true CN113767541A (zh) 2021-12-07
CN113767541B CN113767541B (zh) 2024-04-19

Family

ID=75620189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080031030.2A Active CN113767541B (zh) 2019-10-21 2020-09-24 预充电电路和具有该预充电电路的电池系统

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220216702A1 (zh)
EP (1) EP3955411A4 (zh)
JP (1) JP7302931B2 (zh)
KR (1) KR20210047142A (zh)
CN (1) CN113767541B (zh)
WO (1) WO2021080198A1 (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005253206A (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Toyota Motor Corp 電圧変換装置およびそれを備えた駆動システム
CN1674402A (zh) * 2004-03-25 2005-09-28 美国凹凸微系有限公司 能够实现涓流预充电和/或涓流放电的电路
US20070103194A1 (en) * 2005-11-08 2007-05-10 Honeywell International Inc. Dual redundant dynamic logic
US20110065161A1 (en) * 2009-09-14 2011-03-17 Board Of Regents, The University Of Texas System Bipolar solid state marx generator
US20110068735A1 (en) * 2009-09-22 2011-03-24 Texas Instruments Incorporated Systems and Methods of Accurate Control of Battery Pre-charge Current
WO2011152086A1 (ja) * 2010-06-03 2011-12-08 新神戸電機株式会社 電源装置
US20150108340A1 (en) * 2012-04-04 2015-04-23 Hitachi High-Technologies Corporation Switch circuit, mass spectrometer, and control method for switch circuit
CN106564390A (zh) * 2015-10-12 2017-04-19 北京新能源汽车股份有限公司 电动汽车及其高压系统、检测方法和预充电电路
CN106611681A (zh) * 2016-11-07 2017-05-03 江苏索尔新能源科技股份有限公司 Bms中的继电器保护系统和方法
DE102016220118A1 (de) * 2016-10-14 2018-04-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Batterie-Trenneinrichtung und Verfahren zur Durchführung eines Vorladezyklus
US20190097438A1 (en) * 2017-09-25 2019-03-28 Lg Chem, Ltd. Battery management apparatus, and battery pack and vehicle including the same

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100824905B1 (ko) * 2006-08-24 2008-04-23 삼성에스디아이 주식회사 하이브리드 배터리 및 그것의 완전 충전 용량 계산 방법
KR100839740B1 (ko) * 2006-11-06 2008-06-19 삼성에스디아이 주식회사 하이브리드 배터리 및 그것의 충전 방법
JP5200986B2 (ja) * 2009-02-17 2013-06-05 新神戸電機株式会社 電源装置
DE102010007452A1 (de) * 2010-02-10 2011-08-11 Siemens Aktiengesellschaft, 80333 Schaltentlastung für einen Trennschalter
US8698458B2 (en) * 2010-07-08 2014-04-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack having boosting charge function and method thereof
KR101975395B1 (ko) * 2012-08-29 2019-05-07 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 이의 제어 방법
US10199843B2 (en) * 2015-05-26 2019-02-05 Infineon Technologies Americas Corp. Connect/disconnect module for use with a battery pack
KR102247391B1 (ko) * 2016-07-25 2021-05-03 삼성에스디아이 주식회사 배터리 시스템
KR20180023140A (ko) * 2016-08-24 2018-03-07 현대자동차주식회사 파워릴레이 어셈블리의 고장제어 시스템 및 그 제어방법

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005253206A (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Toyota Motor Corp 電圧変換装置およびそれを備えた駆動システム
CN1674402A (zh) * 2004-03-25 2005-09-28 美国凹凸微系有限公司 能够实现涓流预充电和/或涓流放电的电路
US20070103194A1 (en) * 2005-11-08 2007-05-10 Honeywell International Inc. Dual redundant dynamic logic
US20110065161A1 (en) * 2009-09-14 2011-03-17 Board Of Regents, The University Of Texas System Bipolar solid state marx generator
US20110068735A1 (en) * 2009-09-22 2011-03-24 Texas Instruments Incorporated Systems and Methods of Accurate Control of Battery Pre-charge Current
WO2011152086A1 (ja) * 2010-06-03 2011-12-08 新神戸電機株式会社 電源装置
US20150108340A1 (en) * 2012-04-04 2015-04-23 Hitachi High-Technologies Corporation Switch circuit, mass spectrometer, and control method for switch circuit
CN106564390A (zh) * 2015-10-12 2017-04-19 北京新能源汽车股份有限公司 电动汽车及其高压系统、检测方法和预充电电路
DE102016220118A1 (de) * 2016-10-14 2018-04-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Batterie-Trenneinrichtung und Verfahren zur Durchführung eines Vorladezyklus
CN106611681A (zh) * 2016-11-07 2017-05-03 江苏索尔新能源科技股份有限公司 Bms中的继电器保护系统和方法
US20190097438A1 (en) * 2017-09-25 2019-03-28 Lg Chem, Ltd. Battery management apparatus, and battery pack and vehicle including the same

Also Published As

Publication number Publication date
US20220216702A1 (en) 2022-07-07
JP7302931B2 (ja) 2023-07-04
CN113767541B (zh) 2024-04-19
KR20210047142A (ko) 2021-04-29
WO2021080198A1 (ko) 2021-04-29
EP3955411A4 (en) 2022-06-08
JP2022530388A (ja) 2022-06-29
EP3955411A1 (en) 2022-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100474734C (zh) 电源装置
CN102738775B (zh) 电池保护电路和电池保护装置以及电池组
CN101356706A (zh) 背栅极电压发生器电路、四端背栅极开关场效应晶体管及其充电和放电保护电路
CN107666017B (zh) 用于混合动力车辆的电池系统
JP7039773B2 (ja) バッテリーパックを含む電力システム
KR102649721B1 (ko) 배터리 보호 회로 및 리튬 배터리 시스템
CN105680505A (zh) 一种车辆应急启动装置
KR101137376B1 (ko) 배터리 팩
CN104170206A (zh) 平衡校正装置及蓄电系统
CN1307796C (zh) 场效应晶体管的驱动电路
US11588189B2 (en) Battery control method
CN113767541B (zh) 预充电电路和具有该预充电电路的电池系统
CN109075595B (zh) 电池反向电压防止系统和方法
KR101089833B1 (ko) 전지 보호용 소프트 스타트 회로 및 이를 구비하는 전지팩
KR102082317B1 (ko) 양방향 선형 레귤레이터를 이용한 배터리 충방전기 및 제어 방법, 상기 방법을 수행하기 위한 기록 매체
EP4152616A1 (en) Relay drive circuit and battery system comprising same
TWI807862B (zh) 應用於電池模組之保護開關上的驅動電路
CN112470402A (zh) 开关装置、电的储能系统、装置和/或车辆和用于将电压源与负载电阻连接起来的方法
KR20210048851A (ko) 배터리 차단 장치 및 이를 포함하는 배터리 장치
US20230115730A1 (en) Circuit device for protecting battery
CN214280983U (zh) 串联电池组的均衡芯片及电池管理系统
KR102399471B1 (ko) 스위칭장치 및 배터리관리시스템
KR102423888B1 (ko) 스위치 제어 장치
WO2022127903A1 (zh) 电池保护电路及电池模组
CN112751393A (zh) 串联电池组的均衡芯片及电池管理系统

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