CN208315705U - 一种dsp高压直流锂电池零功耗控制电路 - Google Patents
一种dsp高压直流锂电池零功耗控制电路 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种DSP高压直流锂电池零功耗控制电路,涉及电池领域,包括:灯板控制接口、电池包与BMS主控模块连接,电池包与电流监测器、二极管D3连接,霍尔电流监测器与二极管D1、二极管D2、BMS主控模块连接,二极管D1与充电继电器J1连接,二极管D2与放电继电器J2连接,充电继电器J1与BMS主控模块、二极管D4连接,放电继电器J2与BMS主控模块、二极管D5连接,二极管D3与灯板控制接口连接,二极管D4、二极管D5通过开关K与开关电源连接,开关电源与灯板控制接口、BMS主控模块连接。优点:无需外部布设电缆线又能在电池过放后自动进行零功耗模式,避免将电量消耗至零的风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域,更具体涉及一种DSP高压直流锂电池零功耗控制电路。
背景技术
现有的数字信号处理(Digital Singnal Processor,DSP)高压直流锂电池均衡管理系统主要有以下两种方式:
方式1:利用电池管理系统(Battery Management System,BMS)供电来源于电池组的总正和总负,通过一个隔离的DC-DC开关电源将电池组高压变换到BMS管理系统需求的供电电压。当电池过放电保护后,由于BMS管理系统会持续耗电,如果电池长时间得不到电量补充,电池电量存在被放到零的风险。
BMS管理系统供电来源于外部供电,通过外部电源给BMS管理系统供电,此方法虽然可以解决方1存在的风险,但产品在设计时需要在外壳上预留供电连接端子,同时在安装时需要从外部安装供电线缆,增加施工和安装难度大。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于现有电池管理系统存在电池电量被放到零的风险以及施工、安装难度大。
本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的:
一种DSP高压直流锂电池零功耗控制电路,包括:灯板控制接口、DC-DC开关电源、BMS主控模块、充电供电二极管D3、放电供电二极管D4、电池供电二极管D5、充电继电器J1、放电继电器J2、放电单向二极管D2、充电单向二极管D1、开关K、霍尔电流监测器、电池包,灯板控制接口与BMS主控模块连接,BMS主控模块与电池包、霍尔电流监测器连接,电池包的总正极与电池供电二极管D5的正极、充电单向二极管D1的负极、放电单向二极管D2的正极连接,充电单向二极管D1的正极与充电继电器J1连接,放电单向二极管D2的负极与放电继电器J2连接,充电继电器J1与BMS主控模块、充电供电二极管D3的正极连接,放电继电器J2与BMS主控模块、放电供电二极管D4的正极连接,电池供电二极管D5的负极与灯板控制接口连接,放电供电二极管D4的负极、充电供电二极管D3的负极通过开关K与DC-DC开关电源连接,DC-DC开关电源与灯板控制接口、BMS主控模块连接。
优选地,还包括BMS从控模块,所述BMS从控模块与所述BMS主控模块、所述DC-DC开关电源、所述电池包连接。
优选地,还包括第一保险丝Fuse,第二保险丝PPTC,所述电池包通过第一保险丝Fuse与所述放电单向二极管D2正极、充电单向二极管D1负极连接,所述电池包通过第二保险丝PPTC与所述电池供电二极管D5的正极连接。
优选地,还包括动力连接端子,所述充电继电器J1、所述放电继电器J2、所述DC-DC开关电源能够通过所述动力连接端子分别与所述充电供电二极管D3的正极、所述放电供电二极管D4的正极、灯板控制接口、BMS主控模块连接。
优选地,所述电池包由多个电池组串联构成。
优选地,还包括风扇,所述BMS主控模块与所述风扇连接。
优选地,所述灯板控制接口包括第一非自锁开关、LED端口、CAN通信接口,第一非自锁开关的引脚分别为SW+In、SW+Out,所述灯板控制接口的第一非自锁开关的SW+In引脚与电池供电二极管D5的负极,所述灯板控制接口的第一非自锁开关的SW+Out引脚与DC-DC开关电源连接,灯板控制接口的LED端口与DC-DC开关电源、BMS主控模块连接,灯板控制接口的CAN通信接口与BMS主控模块连接。
优选地,所述DC-DC开关电源包括Vin+引脚、Vin-引脚、12Vout引脚,DC-DC开关电源的Vin+引脚与灯板控制接口的非自锁开关的SW+Out引脚、开关K连接,DC-DC开关电源的Vin-引脚与电池包的负极连接,DC-DC开关电源的12Vout引脚与灯板控制接口的LED端口连接。
优选地,所述BMS主控模块包括485串口通讯接口、充电继电器控制功能端口,放电继电器控制功能端口,霍尔电流监测功能端口、两个散热风扇控制功能端口、两个CAN通信接口功能端口、主机供电输入端口、三个电池包数据采样端口,充电继电器控制功能端口与充电继电器J1连接,放电继电器控制功能端口与放电继电器J2连接,霍尔电流监测功能端口与霍尔电流监测器连接,散热风扇控制功能端口连接风扇,CAN通信接口功能端口与CAN通信接口连接,主机供电输入端口与灯板控制接口的LED端口连接,BMS主控模块的电池包数据采样端口与电池包的数据采样端口连接。
优选地,所述动力连接端子包括第二非自锁开关,RS485通信接口、总CAN通信接口、充电或放电总负极接口、充电总正极接口、放电总正极接口,能够将第二非自锁开关替换为开关K,通过第二非自锁开关将放电供电二极管D4的负极、充电供电二极管D3的负极与DC-DC开关电源连接,RS485通信接口与BMS主控模块连接,总CAN通信接口与BMS主控模块,充电或放电总负极接口与电池包连接,通过充电总正极接口将充电供电二极管D3的正极与充电继电器J1连接,通过放电总正极接口将放电供电二极管D4的正极与放电继电器J2连接。
本实用新型相比现有技术具有以下优点:
本实用新型中通过将开关K闭合,经过充电供电二极管D3,对DC-DC开关电源进线供电,不消化电池电量;电池在放电状态下工作时,电流从串联的电池包的总正极,先经过放电单向二极管D2,然后再经过放电继电器J2,最后经过放电供电二极管D4对DC-DC开关电源进行供电,此时消耗电池包电量,当电池包达到过放电保护后,BMS主控模块会切断放电继电器J1,此时DC-DC开关电源的供电被断开,系统进入自断点状态,此时整个系统的功耗为零,采用这种控制方式,既能够使用电池组给系统供电,无需外部布设电缆线又能够在电池过放后自动进行零功耗模式,从而避免将电池电量消耗至零的风险。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的一种DSP高压直流锂电池零功耗控制电路的电路图。
图2为本实用新型实施例二的一种DSP高压直流锂电池零功耗控制电路的电路图。
图3为本实用新型实施例三的一种DSP高压直流锂电池零功耗控制电路的电路图。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明,本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
实施例一:
一种DSP高压直流锂电池零功耗控制电路,包括:灯板控制接口、DC-DC开关电源、BMS主控模块、充电供电二极管D3、放电供电二极管D4、电池供电二极管D4、充电继电器J1、放电继电器J2、放电单向二极管D2、充电单向二极管D1、开关K、霍尔电流监测器、电池包,灯板控制接口与BMS主控模块连接,BMS主控模块与电池包、霍尔电流监测器连接,电池包的总正极与电池供电二极管D5的正极、充电单向二极管D1的负极、放电单向二极管D2的正极连接,充电单向二极管D1的正极与充电继电器J1连接,放电单向二极管D2的负极与放电继电器J2连接,充电继电器J1与BMS主控模块、充电供电二极管D3的正极连接,放电继电器J2与BMS主控模块、放电供电二极管D4的正极连接,电池供电二极管D5的负极与灯板控制接口连接,放电供电二极管D4的负极、充电供电二极管D3的负极通过开关K与DC-DC开关电源连接,DC-DC开关电源与灯板控制接口、BMS主控模块连接。其中,电池包由电池组串连组成。其中,霍尔电流监测器是挂在电池包的总正极与充电单向二极管D1的负极、放电单向二极管D2的正极连接线上。
具体的,灯板控制接口包括第一非自锁开关、LED端口、CAN通信接口,第一非自锁开关的引脚分别为SW+In、SW+Out,灯板控制接口的第一非自锁开关的SW+In引脚与电池供电二极管D5的负极,灯板控制接口的第一非自锁开关的SW+Out引脚与DC-DC开关电源连接,灯板控制接口的LED端口与DC-DC开关电源的12Vout引脚、BMS主控模块的12Vcc引脚连接,灯板控制接口的CAN通信接口LAP(RJ45PIN4&5)引脚与BMS主控模块的CAN1引脚连接。
DC-DC开关电源包括Vin+引脚、Vin-引脚、12Vout引脚,DC-DC开关电源的Vin+引脚与灯板控制接口的非自锁开关的SW+Out引脚、开关K连接,DC-DC开关电源的Vin-引脚与电池包的负极连接,DC-DC开关电源的12Vout引脚与灯板控制接口的LED端口连接。
BMS主控模块包括485串口通讯接口、充电继电器控制功能端口CHG,放电继电器控制功能端口DISCHG,霍尔电流监测功能端口Hall、两个散热风扇控制功能端口Fan1、Fan2、两个CAN通信接口功能端口CAN1、CAN2,主机供电输入端口12VCC、三个电池包数据采样端口M1、M2、M3,充电继电器控制功能端口CHG与充电继电器J1连接,放电继电器控制功能端口DISCHG与放电继电器J2连接,霍尔电流监测功能端口Hall与霍尔电流监测器连接,散热风扇控制功能端口连接风扇,CAN通信接口功能端口与CAN通信接口连接,即灯板控制端口的LAP(RJ45PIN4&5)引脚与BMS主控模块的CAN1连接,主机供电输入端口与灯板控制接口的LED端口连接,BMS主控模块的电池包数据采样端口M1、M2、M3与电池包的数据采样端口连接。本实施例中,电池包选用3组电池组串联,每个电池组的数据采样端口与BMS主控模块的电池包数据采样端口端口连接,则BMS主控模块的电池包数据采样端口M1、M2、M3分别与一组电阻组的数据采样Voltage、temp端口连接,每组电池由12串电池组成125cell。
综上,本实用新型中通过将开关K闭合,经过充电供电二极管D3,对DC-DC开关电源进线供电,不消化电池电量;电池在放电状态下工作时,电流从串联的电池包的总正极,先经过放电单向二极管D2,然后再经过放电继电器J2,最后经过放电供电二极管D4对DC-DC开关电源进行供电,此时消耗电池包电量,当电池包达到过放电保护后,BMS主控模块会切断放电继电器J1,此时DC-DC开关电源的供电被断开,系统进入自断点状态,此时整个系统的功耗为零,采用这种控制方式,既能够使用电池组给系统供电,无需外部布设电缆线又能够在电池过放后自动进行零功耗模式,从而避免将电池电量消耗至零的风险。
实施例二:实施例二与实施例一的区别在于,实施例二连接了风扇、保险丝。
还包括第一保险丝Fuse,第二保险丝PPTC,风扇Fan1、风扇Fan2,电池包的正极通过第一保险丝Fuse与放电单向二极管D2正极、充电单向二极管D1负极连接,电池包的正极通过第二保险丝PPTC与电池供电二极管D3的正极连接。风扇Fan1、风扇Fan2分别与BMS主控模块的散热风扇控制功能Fan1、Fan2端口连接。
实施例三:实施例三与实施例二的区别的基础之上还增加了,动力连接端子和BMS从控模块,电池包的电池组增加3组。
BMS从控模块也包括CAN1、CAN2总线,12Vcc电源、电池包数据采样端口M4、M5、M6,BMS从控模块的电池包数据采样端口M4、M5、M6分也每分别连接一个电池组的数据采样Voltage、Temp端口,动力连接端子引脚包括SW+Out(PIN3)引脚和SW+In(PIN1)引脚,两个可通过外部进行短路连接的引脚、SW(PIN7)引脚和SW(PIN8)引脚内部进行短路连接的引脚,485+(PIN10)引脚和485-(PIN15)引脚为RS485通信接口引脚、CAN-H(PIN22)引脚和CAN-L(PIN27)引脚为CAN通信接口引脚、充电或放电总负极P-(PIN36)引脚、充电总正极C+(PIN34)引脚、放电总正极D+(PIN35)引脚。具体的,能够将第二非自锁开关替换为开关K,通过第二非自锁开关将放电供电二极管D4的负极、充电供电二极管D3的负极与DC-DC开关电源连接,485+(PIN10)引脚和485-(PIN15)与BMS主控模块的R485串口通讯接口连接,CAN-H(PIN22)引脚和CAN-L(PIN27)引脚与BMS主控模块的CAN1、BMS从控模块的CAN1连接,BMS主控模块的CAN2与BMS从控模块的CAN2连接,充电或放电总负极接口P-(PIN36)引脚与电池包的电池组的负极连接,通过充电总正极C+(PIN34)引脚将充电供电二极管D3的正极与充电继电器J1连接,通过放电总正极D+(PIN35)引脚将放电供电二极管D4的正极与放电继电器J2连接。
本实施例提供一种DPS高压直流锂电池零功耗控制电路,工作时,动力连接端子的SW+Out(PIN3)引脚和SW+In(PIN1)引脚两个引脚通过外部短接线进行短路连接。电池在充电状态下工作时,电流从动力连接端子的C+(PIN34)引脚,经过充电供电二极管D3,对DC-DC开关电源进行供电,不消耗电池电量;电池在放电状态下工作时,电流从电池包的总正极,先经过放电单向二极管D2,然后再经过放电继电器J2,最后经过放电供电二极管D4对DC-DC开关电源进行供电,此时消耗电池组电量,当电池组达到过放保护后,BMS系统会切断放电继电器J2,此时DC-DC开关电源的供电被断开,系统进入自断电状态,此时整个系统的功耗为零,采用这种控制方式,既可以使用电池组给系统供电,无需外部布设电缆线,又可以在电池过放后自动进行零功耗模式,从而避免将电池电量消耗至零的风险。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种DSP高压直流锂电池零功耗控制电路,其特征在于,包括:灯板控制接口、DC-DC开关电源、BMS主控模块、充电供电二极管D3、放电供电二极管D4、电池供电二极管D5、充电继电器J1、放电继电器J2、放电单向二极管D2、充电单向二极管D1、开关K、霍尔电流监测器、电池包,灯板控制接口与BMS主控模块连接,BMS主控模块与电池包、霍尔电流监测器连接,电池包的总正极与电池供电二极管D5的正极、充电单向二极管D1的负极、放电单向二极管D2的正极连接,充电单向二极管D1的正极与充电继电器J1连接,放电单向二极管D2的负极与放电继电器J2连接,充电继电器J1与BMS主控模块、充电供电二极管D3的正极连接,放电继电器J2与BMS主控模块、放电供电二极管D4的正极连接,电池供电二极管D5的负极与灯板控制接口连接,放电供电二极管D4的负极、充电供电二极管D3的负极通过开关K与DC-DC开关电源连接,DC-DC开关电源与灯板控制接口、BMS主控模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种DSP高压直流锂电池零功耗控制电路,其特征在于,还包括BMS从控模块,所述BMS从控模块与所述BMS主控模块、所述DC-DC开关电源、所述电池包连接。
3.根据权利要求1所述的一种DSP高压直流锂电池零功耗控制电路,其特征在于,还包括第一保险丝Fuse,第二保险丝PPTC,所述电池包通过第一保险丝Fuse与所述放电单向二极管D2正极、充电单向二极管D1负极连接,所述电池包通过第二保险丝PPTC与所述电池供电二极管D5的正极连接。
4.根据权利要求1所述的一种DSP高压直流锂电池零功耗控制电路,其特征在于,还包括动力连接端子,所述充电继电器J1、所述放电继电器J2、所述DC-DC开关电源能够通过所述动力连接端子分别与所述充电供电二极管D3的正极、所述放电供电二极管D4的正极、灯板控制接口、BMS主控模块连接。
5.根据权利要求1所述的一种DSP高压直流锂电池零功耗控制电路,其特征在于,所述电池包由多个电池组串联构成。
6.根据权利要求1所述的一种DSP高压直流锂电池零功耗控制电路,其特征在于,还包括风扇,所述BMS主控模块与所述风扇连接。
7.根据权利要求1所述的一种DSP高压直流锂电池零功耗控制电路,其特征在于,所述灯板控制接口包括第一非自锁开关、LED端口、CAN通信接口,第一非自锁开关的引脚分别为SW+In、SW+Out,所述灯板控制接口的第一非自锁开关的SW+In引脚与电池供电二极管D5的负极,所述灯板控制接口的第一非自锁开关的SW+Out引脚与DC-DC开关电源连接,灯板控制接口的LED端口与DC-DC开关电源、BMS主控模块连接,灯板控制接口的CAN通信接口与BMS主控模块连接。
8.根据权利要求7所述的一种DSP高压直流锂电池零功耗控制电路,其特征在于,所述DC-DC开关电源包括Vin+引脚、Vin-引脚、12Vout引脚,DC-DC开关电源的Vin+引脚与灯板控制接口的非自锁开关的SW+Out引脚、开关K连接,DC-DC开关电源的Vin-引脚与电池包的负极连接,DC-DC开关电源的12Vout引脚与灯板控制接口的LED端口连接。
9.根据权利要求7所述的一种DSP高压直流锂电池零功耗控制电路,其特征在于,所述BMS主控模块包括485串口通讯接口、充电继电器控制功能端口,放电继电器控制功能端口,霍尔电流监测功能端口、两个散热风扇控制功能端口、两个CAN通信接口功能端口、主机供电输入端口、三个电池包数据采样端口,充电继电器控制功能端口与充电继电器J1连接,放电继电器控制功能端口与放电继电器J2连接,霍尔电流监测功能端口与霍尔电流监测器连接,散热风扇控制功能端口连接风扇,CAN通信接口功能端口与CAN通信接口连接,主机供电输入端口与灯板控制接口的LED端口连接,BMS主控模块的电池包数据采样端口与电池包的数据采样端口连接。
10.根据权利要求4所述的一种DSP高压直流锂电池零功耗控制电路,其特征在于,所述动力连接端子包括第二非自锁开关,RS485通信接口、总CAN通信接口、充电或放电总负极接口、充电总正极接口、放电总正极接口,能够将第二非自锁开关替换为开关K,通过第二非自锁开关将放电供电二极管D4的负极、充电供电二极管D3的负极与DC-DC开关电源连接,RS485通信接口与BMS主控模块连接,总CAN通信接口与BMS主控模块,充电或放电总负极接口与电池包连接,通过充电总正极接口将充电供电二极管D3的正极与充电继电器J1连接,通过放电总正极接口将放电供电二极管D4的正极与放电继电器J2连接。
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CN109842203A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-06-04 | 格林美股份有限公司 | 一种ups电源管理系统 |
CN110212259A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-09-06 | 深圳市雄韬电源科技股份有限公司 | 供电控制电路、叉车供电电路及叉车 |
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