CN204597511U - 一种新型电池预充电电路 - Google Patents

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袁宏亮
王珺
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Wotai Energy Co.,Ltd.
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Abstract

本实用新型公开了一种新型电池预充电电路，包括相互串联连接的电池、UPS或逆变器内部电容以及预充电路，所述预充电路包括串联连接的开关管、隔离或非隔离电路以及保护电路，所述开关管由驱动信号驱动，保护电路对开关管进行保护；所述预充电路还连接有状态反馈电路，所述预充电路还并联连接有充放电开关。本实用新型实现了预充电路的智能化，根据预充电路的实施状态，提供多重保护，保证了预充电路的可靠运行；高频化电子线路显著增加了预充电路的充电功率，减小了预充电路的体积，大幅度提高了能量密度。

Description

一种新型电池预充电电路
技术领域
本实用新型涉及一种电池预充电电路。
背景技术
锂电池与UPS，逆变器等产品结合使用时，为了稳定锂电池的充电电压和充电电流，UPS/逆变器通常会在电池端并联大容量电容。锂电池内部电池管理系统(BMS)闭合充放电开关(一般由MOSFET或者继电器构成)时，电池端并联的大容量电容造成电池端的冲击电流，可能损坏充放电开关，熔断电池内部保险丝或者跳脱电池内部空气开关。
为了减小电池内部充放电开关闭合时的冲击电流，电池管理系统(BMS)通常会在导通充放电开关前，开启预充电线路给电容充电。当电容电压达到开启门槛值时，再导通充放电开关。
普通的预充电路多由预充继电器和电阻构成，当预充继电器导通时，电池首先通过电阻给电容充电，以减小充放电开关导通时的冲击电流。但在异常情况下，如逆变器内部电容短路时，电容电压一直无法上升，过大的预充电功率可能烧毁预充电路中的开关和电阻，引起预充电路失效。另外，如果需要降低预充电时间，需要增加预充电路的功率，需要使用大功率，大体积的预充电阻，不利于电子产品的小型化。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种能大幅度提高了预充线路的功率密度，实现了预充电路的小型化的新型电池预充电电路。
技术方案：本实用新型所述的一种新型电池预充电电路，包括相互串联连接的电池、UPS或逆变器内部电容以及预充电路，所述预充电路包括串联连接的开关管、隔离或非隔离电路以及保护电路，所述开关管由驱动信号驱动，保护电路对开关管进行保护；所述预充电路还连接有状态反馈电路，所述预充电路还并联连接有充放电开关。
作为优化，所述开关管是由高频驱动信号驱动的MOSFET或IGBT。
作为优化，所述隔离或非隔离电路由二极管、电感、变压器组成。
作为优化，所述保护电路包括低温保护、过压保护、欠压保护、过流保护和 短路保护电路。
作为优化，所述预充电路还连接有用于控制预充电路开启和关闭的控制电路。
作为优化，所述状态反馈电路包括开通关断信号电路和状态反馈信号电路，用于反馈预充电路的工作状态。
有益效果：本实用新型实现了预充电路的智能化，根据预充电路的实施状态，提供多重保护，保证了预充电路的可靠运行；高频化电子线路显著增加了预充电路的充电功率，减小了预充电路的体积，大幅度提高了能量密度。
附图说明
图1为本实用新型的电路结构示意图。
图2为现有预充电路结构示意图。
图3为现有电阻型预充电路结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种新型电池预充电电路，包括相互串联连接的电池、UPS或逆变器内部电容以及预充电路，所述预充电路包括串联连接的开关管、隔离或非隔离电路以及保护电路，所述开关管由驱动信号驱动，保护电路对开关管进行保护；所述预充电路还连接有状态反馈电路，所述预充电路还并联连接有充放电开关。
作为上述技术方案的进一步优化，开关管选用由高频驱动信号驱动的MOSFET或IGBT，隔离或非隔离电路由二极管，电感，变压器组成。保护电路包括低温保护、过压保护、欠压保护、过流保护和短路保护电路。预充电路还连接有用于控制预充电路开启和关闭的控制电路，状态反馈电路包括开通关断信号电路和状态反馈信号电路，用于反馈预充电路的工作状态。
本实用新型的预充电电路的工作状态包括如下几种情况：
A、由MCU/DSP或者IC产生开关管的高频驱动信号，在开关周期内检测开关管电流和预充电流，当电流超出安全值时，断开开关管，避免预充电流的损坏；B、根据预充电路的应用场合，决定是否采用隔离电路，隔离电路多由变压器构成，非隔离电路一般由二级管，电感等部件构成；
C、检测开关管，隔离/非隔离电路的温度，当温度超过预设值时，关闭预充电线路，发出温度告警信息；
D、侦测预充电线路的输入，输出电压，当该电压超于预设范围时，关闭预充电线路，发出过压或者欠压告警信息；
E、预充电路开启前，进行自检，当自检通过时，发出自检通过信号。否则，发
出预充电路故障信号。
如图2和图3所示的现有预充电电路，由预充继电器和电阻构成，当预充继电器导通时，电池首先通过电阻给电容充电，以减小充放电开关导通时的冲击电流。但在异常情况下，如逆变器内部电容短路时，电容电压一直无法上升，过大的预充电功率可能烧毁预充电路中的开关和电阻，引起预充电路失效。另外，如果需要降低预充电时间，需要增加预充电路的功率，需要使用大功率，大体积的预充电阻，不利于电子产品的小型化。
本实用新型实现了预充电路的智能化，根据预充电路的实施状态，提供多重保护，保证了预充电路的可靠运行；高频化电子线路显著增加了预充电路的充电功率，减小了预充电路的体积，大幅度提高了能量密度。

Claims (6)

1.一种新型电池预充电电路，其特征在于：包括相互串联连接的电池、UPS或逆变器内部电容以及预充电路，所述预充电路包括串联连接的开关管、隔离或非隔离电路以及保护电路，所述开关管由驱动信号驱动，保护电路对开关管进行保护；所述预充电路还连接有状态反馈电路，所述预充电路还并联连接有充放电开关。
2.根据权利要求1所述的一种新型电池预充电电路，其特征在于：所述开关管是由高频驱动信号驱动的MOSFET或IGBT。
3.根据权利要求1所述的一种新型电池预充电电路，其特征在于：所述隔离或非隔离电路由二极管、电感、变压器组成。
4.根据权利要求1所述的一种新型电池预充电电路，其特征在于：所述保护电路包括低温保护、过压保护、欠压保护、过流保护和短路保护电路。
5.根据权利要求1所述的一种新型电池预充电电路，其特征在于：所述预充电路还连接有用于控制预充电路开启和关闭的控制电路。
6.根据权利要求1所述的一种新型电池预充电电路，其特征在于：所述状态反馈电路包括开通关断信号电路和状态反馈信号电路，用于反馈预充电路的工作状态。
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