CN206992266U - 电池管理系统被动均衡诊断电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电池管理系统被动均衡诊断电路，均衡放电单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和PMOS；采样限流单元包括第四电阻和第六电阻；采样滤波单元包括滤波电容。第一电阻的第一端连接任一电池单体的正极、第二端连接第四电阻的第一端；第四电阻的第二端连接采样单元前端；第三电阻的第一端连接所述电池单体的负极、第二端连接第六电阻的第一端；第六电阻的第二端连接采样单元前端；所述PMOS的栅极连接第五电阻第一端，第五电阻第二端连接采样单元前端、源极连接第一电阻第二端、漏极连接第二电阻第一端；第二电阻第二端连接所述电池单体负极。本实用新型可实时监控均衡电路的常开常闭状态，实现对均衡控制回路的闭环管理。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池管理系统，具体而言，是一种电池管理系统被动均衡诊断电路。
背景技术
电动汽车需要BMS（电池管理系统）对电池状态进行管理，特别是由于电动汽车在进行多次充放电后电池一致性变差，木桶效应凸显，故BMS均衡功能对电动汽车电池来说至关重要，但是目前很多BMS方案中对被动均衡电路的状态没有诊断，这种均衡方案在PMOS击穿失效时，不能及时上报整车，可能导致电池过放，或者需要均衡开启时不能正常诊断是否开启均衡，导致不能达到均衡效果。故对均衡电路状态的诊断功能十分重要。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种电池管理系统被动均衡诊断电路，达到可监控均衡电路常开、常闭状态的目的。
为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种电池管理系统被动均衡诊断电路，包括均衡放电单元、采样限流单元、采样滤波单元和采样单元，
所述均衡放电单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和PMOS；采样限流单元包括第四电阻和第六电阻；采样滤波单元包括滤波电容；
第一电阻的第一端连接任一电池单体的正极、第二端连接第四电阻的第一端；第四电阻的第二端连接采样单元前端；第三电阻的第一端连接所述电池单体的负极、第二端连接第六电阻的第一端；第六电阻的第二端连接采样单元前端；所述PMOS的栅极连接第五电阻第一端，第五电阻第二端连接采样单元前端、源极连接第一电阻第二端、漏极连接第二电阻第一端；第二电阻第二端连接所述电池单体负极。
进一步地，所述滤波电容第一端连接第四电阻第一端、滤波单元第二端连接第六电阻第一端。
进一步地，还包括一个稳压二极管，所述稳压二极管的阴极连接滤波单元第一端和PMOS源极，稳压二极管的阳极连接第五电阻第一端和PMOS栅极。
本实用新型所述的电池管理系统被动均衡诊断电路，具有电路简单易实现的特点，可实时监控均衡电路的常开、常闭状态，实现对均衡控制回路的闭环管理，使得均衡电路出现故障时，能够及时处理，提高BMS系统整体可靠性。
附图说明
此处的附图用来提供对本实用新型的进一步说明，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用来解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
图1是本实用新型一种电池管理系统被动均衡诊断电路的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好的理解本实用新型，以下结合参考附图并结合实施例对本实用新型作进一步清楚、完整的说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
针对现有技术BMS方案中对被动均衡电路的状态没有诊断的问题，本实用新型一种典型的实施方式提供的电池管理系统被动均衡诊断电路，包括均衡放电单元、采样限流单元、采样滤波单元和采样单元。
其中，所述均衡放电单元包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和PMOS Q1；采样限流单元包括第四电阻R4和第六电阻R6；采样滤波单元包括滤波电容C1。
参考图1，第一电阻R1的第一端连接电池单体Celln的正极、第一电阻R1第二端连接第四电阻R4的第一端；第四电阻R4的第二端连接采样单元前端U1；第三电阻R3的第一端连接所述电池单体Celln的负极、第三电阻R3第二端连接第六电阻R6的第一端；第六电阻R6的第二端连接采样单元前端U1；所述PMOS Q1的栅极连接第五电阻R5第一端，第五电阻R5第二端连接采样单元前端U1、PMOS Q1源极连接第一电阻R1第二端、PMOS Q1漏极连接第二电阻R2第一端；第二电阻R2第二端连接所述电池单体Celln负极。
以上实施方式中，所述均衡放电单元包括大功率放电元件及放电开关元器件，所述均衡放电单元输入为所需均衡的电池单元，输出为采样限流单元，所述采样限流单元的输出为模拟采样前端，所述采样滤波单元介于电池和采样前端之间，所述采样单元为高精度模拟前端集成芯片。该实施例及附图仅提供了电池单体Celln的诊断电路，本领域技术人员应当清楚该诊断电路对于其它电池单体同样适用。
为实现能够诊断均衡电路常开常闭状态的功能，此均衡电路将均衡电阻一分为二，由第一电阻R1和第二电阻R2共同组成均衡电阻，这样在均衡功能不开启的条件下，R1和R4串联组成采样限流电阻，由于采样前端输入阻抗足够大，完全不影响电压的采集精度，能够准确采集Celln的单体电压。当均衡PMOS导通后，第一电阻R1和第二电阻R2共同放电，采样前端实际采集到的电压是电池在R2上的分压，此时U1所采集到的电压为：（VCelln * R2）/（R1+ R2），R1和R2的阻值可以根据均衡电流要求进行合理匹配。这样就可以判断均衡是否处于开启状态，至于开启均衡时的电压采集精度问题，可以通过软件分时控制均衡开启来实现。依据以上原理当均衡电路失效处于常闭状态或者常开状态时，从而实现对其状态的诊断。
根据以上实施方式，可周期性诊断均衡PMOS的状态，实现在均衡命令未发出时，检测到PMOS是否由于击穿等外部条件导致误导通，或者均衡命令发出后，检测到PMOS是否由于电路损坏等原因导致其不导通，从而避免BMS在不知情的条件下误放电导致蓄电池过放，或者需要进行均衡的时候不能进行放电导致不能起到提高蓄电池一致性的作用。
在一种优选的实施方式中，所述滤波电容C1第一端连接第四电阻第一端、滤波单元第二端连接第六电阻第一端。滤波电容C1用于保证采样过程中信号的稳定。
在另一种优选的实施方式中，还包括一个稳压二极管D1，所述稳压二极管D1的阴极连接滤波单元第一端和PMOS源极，稳压二极管的阳极连接第五电阻第一端和PMOS栅极。
本实用新型实施方式中，各元器件的参数如下表所示：
| 序号 | 元器件 | 主要参数信息 | 备注 |
| 1 | R1、R3 | 11Ω，0.5W | 均衡电阻 |
| 2 | R2 | 22Ω，0.5W | 均衡电阻 |
| 3 | R4、R5、R6 | 1KΩ，1/8W | 限流电阻 |
| 4 | D1 | 稳压管 5.1V | 稳压管，保护Q1、U1 |
| 5 | Q1 | P-MOS | 均衡控制MOS |
| 6 | U1 | 采样前端 | 采样前端 |
本实用新型要求保护的范围不限于以上具体实施方式，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有多种变形和更改，凡在本实用新型的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种电池管理系统被动均衡诊断电路，包括均衡放电单元、采样限流单元、采样滤波单元和采样单元，其特征在于：
所述均衡放电单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和PMOS；采样限流单元包括第四电阻和第六电阻；采样滤波单元包括滤波电容；
第一电阻的第一端连接任一电池单体的正极、第二端连接第四电阻的第一端；第四电阻的第二端连接采样单元前端；第三电阻的第一端连接所述电池单体的负极、第二端连接第六电阻的第一端；第六电阻的第二端连接采样单元前端；所述PMOS的栅极连接第五电阻第一端，第五电阻第二端连接采样单元前端、源极连接第一电阻第二端、漏极连接第二电阻第一端；第二电阻第二端连接所述电池单体负极。
2.根据权利要求1所述电池管理系统被动均衡诊断电路，其特征在于：所述滤波电容第一端连接第四电阻第一端、滤波单元第二端连接第六电阻第一端。
3.根据权利要求1或2所述的电池管理系统被动均衡诊断电路，其特征在于：还包括一个稳压二极管，所述稳压二极管的阴极连接滤波单元第一端和PMOS源极，稳压二极管的阳极连接第五电阻第一端和PMOS栅极。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201720994089.7U CN206992266U (zh) | 2017-08-10 | 2017-08-10 | 电池管理系统被动均衡诊断电路 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201720994089.7U CN206992266U (zh) | 2017-08-10 | 2017-08-10 | 电池管理系统被动均衡诊断电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN206992266U true CN206992266U (zh) | 2018-02-09 |
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Country Status (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114660493A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-06-24 | 苏州恒美电子科技股份有限公司 | 电芯信息采集电路及电芯内阻采集方法 |
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2017
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