CN209257913U - 一种电池组供电电路及电动车 - Google Patents

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卢普森
王景德
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Abstract

本实用新型涉及一种电池组供电电路及电动车,该电池组供电电路在接入整机时与整机控制电路连接并给整机控制电路中的输入电容充电,包括电池组、控制单元、充放电电路、电流采样电路、以及预放电路;电池组的正极与整机控制电路的输入端连接,整机控制电路的输出端连接充放电电路的第二端,充放电电路的第一端连接电流采样电路的第二端,电流采样电路的第一端和电池组的负极一并接地;预放电路分别连接充放电电路的第一端和第二端,控制单元分别连接充放电电路的控制端、预放电路的控制端、以及电流采样电路。本方案有效解决电池组装配在整机时,由于整机输入端有大电容的存在而造成电池组保护板触发短路保护,而无法装配的问题。

Description

一种电池组供电电路及电动车
技术领域
本实用新型涉及电池供电领域,更具体地说,涉及一种电池组供电电路及电动车。
背景技术
现有的电池组管理方案,当电池组接入整机时,由于整机的输入端有大电容的存在,瞬间电流剧增,进而触发电池组保护板的短路保护,关闭充放电开关,从而关闭输出,造成无法给整机供电,引发无法装配的问题。
通常的解决办法就是把短路保护值调高,但是这样调整后,电池组在实际应用中的短路电流达不到该短路保护值,从而失去这一重要的安全保护功能。另外,短路保护值调整后,对元器件提出了更高的要求,这也进一步增加了硬件成本。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种电池组供电电路及电动车。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种电池组供电电路,在接入整机时与整机控制电路连接并给整机控制电路中的输入电容充电,包括电池组、控制单元、充放电电路、电流采样电路、以及预放电路;
所述电池组的正极与所述整机控制电路的输入端连接,所述整机控制电路的输出端连接所述充放电电路的第二端,所述充放电电路的第一端连接所述电流采样电路的第二端,所述电流采样电路的第一端和所述电池组的负极一并接地;所述预放电路分别连接所述充放电电路的第一端和第二端,所述控制单元分别连接所述充放电电路的控制端、所述预放电路的控制端、以及所述电流采样电路。
优选地,所述预放电路包括开关管和限流电阻;
所述开关管的第一端连接所述充放电电路的第一端,所述开关管的第二端连接所述限流电阻的第一端,所述限流电阻的第二端连接所述充放电电路的第二端,所述开关管的第三端作为所述预放电路的控制端连接所述控制单元。
优选地,所述开关管为MOS管或者三极管。
优选地,所述MOS管N型MOS管;所述三极管为N型三极管。
优选地,所述充放电电路包括充电电路和放电电路;
所述放电电路的第一端作为所述充放电电路的第一端连接所述电流采样电路的第二端,所述放电电路的第二端连接所述充电电路的第一端,所述充电电路的第二端作为所述充放电电路的第二端连接所述整机控制电路的输出端;所述充电电路的第三端和所述放电电路的第三端分别独立连接所述控制单元;
其中,所述充电电路的第三端和所述放电电路的第三端为所述充放电电路的控制端。
优选地,所述充电电路包括充电MOS管;
所述充电MOS管的漏极作为所述充电电路的第一端连接所述放电电路的第二端,所述充电MOS管的源极作为所述充电电路的第二端连接所述整机控制电路的输出端,所述充电MOS管的栅极作为所述充电电路的第三端连接所述控制单元。
优选地,所述放电电路包括放电MOS管;
所述放电MOS管的漏极作为所述放电电路的第一端连接所述电流采样电路,所述放电MOS管的源极作为所述放电电路的第二端连接所述充电电路的第一端,所述放电MOS管的栅极作为所述放电电路的第三端连接所述控制单元。
优选地,所述电流采样电路包括采样电阻:
所述采样电阻的第一端作为所述电流采样电路的第一端接地,所述采样电阻的第二端作为所述电流采样电路的第二端连接所述充放电电路的第一端;
所述采样电阻的第一端和第二端还分别连接所述控制单元。
优选地,所述控制单元包括控制器;
所述控制器包括第一端、第二端、第三端、第四端和第五端;
所述控制器的第一端连接所述电流采样电路的第一端,所述控制器的第二端连接所述电流采样电路的第二端,所述控制器的第三端连接所述预放电路的控制端,所述控制器的第四端连接所述放电电路的第三端,所述控制器的第五端连接所述充电电路的第三端。
本实用新型还提供一种电动车,包括以上所述的电池组供电电路。
实施本实用新型的电池组供电电路,具有以下有益效果:本实用新型通过增加预放电路,在电池组接入整机时,启动预放电路,电池组经整机输入电容,通过预放电路形成回路,给输入电容小电流充电,有效的防止大电流的出现,解决了因大电流充电导致电池组保护板触发短路保护而无法装置的问题。另外,本实用新型不需要改变原短路保护电路的短路保护值,在电池组的实际应用中,原短路保护电路仍可起到有效的短路保护作用,不需要对元器件提高额外的高要求,也不会增加硬件成本。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
图1是本实用新型一种电池组供电电路的原理框图;
图2是本实用新型一种电池组供电电路的电路图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图进行详细说明。
参考图1,为本实用新型提供的一种电池组供电电路100,该电池组供电电路100在接入整机时与整机控制电路200连接并给整机控制电路200中的输入电容C充电。
具体的,如图1所示,该电池组供电电路100包括电池组10、控制单元20、充放电电路30、电流采样电路40、以及预放电路50。其中,电池组10的正极与整机控制电路200的输入端连接,整机控制电路200的输出端连接充放电电路30的第二端,充放电电路30的第一端连接电流采样电路40的第二端,电流采样电路40的第一端和电池组10的负极一并接地;预放电路50分别连接充放电电路30的第一端和第二端,控制单元20分别连接充放电电路30的控制端、预放电路50的控制端、以及电流采样电路40。
本实施例中,电池组10用于在接入整机时,先给整机控制电路200中的输入电容C进行充电,待输入电容C充满电后,由输入电容C给整机供电。本实用新型实施例中,电池组10可以包括但不限于锂电池组10,其中,电池组10中单体电池的数量根据产品的类型确定,本实用新型不作具体限定。
电流采样电路40,用于采样流过整机控制电路200中的输入电容C的电流。
可选的,本实施例中,电流采样电路40可以通过电阻实现。
充放电电路30,用于根据控制单元20输出的控制信号(开启或关闭)导通或关断,进而实现对供电回路的导通或关断。
可选的,本实施例中,充放电电路30可以包括充电电路301和放电电路302,其中,放电电路302的第一端作为充放电电路30的第一端连接电流采样电路40的第二端,放电电路302的第二端连接充电电路301的第一端,充电电路301的第二端作为充放电电路30的第二端连接整机控制电路200的输出端;充电电路301的第三端和放电电路302的第三端分别独立连接控制单元20;其中,充电电路301的第三端和放电电路302的第三端为充放电电路30的控制端。
进一步地,充电电路301和放电电路302均可以采用MOS管实施。
预放电路50,用于在电池组10接入整机时,根据控制单元20输出的开启信号导通,形成放电回路,给输入电容C进行小电流充电。
可选的,本实施例中,预放电路50可以通过开关管Q3和限流电阻R2实现,其中,开关管Q3可以为N型MOS管或者N型三极管。限流电阻R2的阻值可以根据电池组10给输入电容C充电的充电电流确定。
控制单元20可以包括MCU,其中,MCU可以根据具体产生进行确定,例如,在一个具体实施例中,MCU可选用PIC18F67K22的控制器。
本实施例中,控制单元20、电流采样电路40、充放电电路30、以及预放电路50均设置在电池组10的保护板上。
以下对本实用新型的电池组的供电电路的原理进行说明。
在电池组10接入整机时,电流采样电路40实时采集流过输入电容C的电流,控制单元20通过检测电流采样电路40采样的电流信号,并将所检测的电流信号转换为检测电压,将该检测电压与预设电压(该预设电压为大电流充电电压)进行比较,当检测电压大于或等于预设电压时,控制单元20立即输出关闭信号切断充放电电路30中的放电电路302,避免了对整机控制电路200中的输入电容C产生大电流充电;同时,控制单元20还输入开启信号至预放电路50,控制预放电路50开启,通过预放电路50形成回路,给输入电容C进行小电流充电,有效防止大电流的出现。进一步地,控制单元20内部还预置有预放电路50每一次的预置导通时间,当预放电路50导通时间达到预置导通时间时,控制单元20输出关闭信号控制预放电路50关断,同时,输出开启信号至放电电路302控制放电电路302导通,再次检测是否有大电流流过输入电容C,如有大电流,则再次执行前述的小电流操作,如此反复直到不再有大电流出现,最后,关闭预放电路50,降低保护板的功耗。可选的,预置导通时间可以为5S。当然,可以理解地,在其他一些实施例中,预置导通时间可以根据实际产品进行设定,不限于5S。
另外,在充电完毕后,控制单元20控制预放电路50关断,对整机的工作不产生影响,可以有效降低功耗。同时,该预放电路50还可以防止电阻工作时过热损坏。且通过控制单元20内置的预置导通时间控制预放电路50的开启或关闭,使得可以用更小功率的限流电阻,从而节省成本和空间。
参考图2,为本实用新型一种电池组供电电路100一优选实施例的电路图。
如图2所示,在该实施例中,预放电路50包括开关管Q3和限流电阻R2。
开关管Q3的第一端连接充放电电路30的第一端,开关管Q3的第二端连接限流电阻R2的第一端,限流电阻R2的第二端连接充放电电路30的第二端,开关管Q3的第三端作为预放电路50的控制端连接控制单元20。
可选的,开关管Q3为MOS管或者三极管。进一步地,该MOS管N型MOS管;该三极管为N型三极管。
本实施例中,充放电电路30包括充电电路301和放电电路302。
充电电路301包括充电MOS管Q1。
充电MOS管Q1的漏极作为充电电路301的第一端连接放电电路302的第二端,充电MOS管Q1的源极作为充电电路301的第二端连接整机控制电路200的输出端,充电MOS管Q1的栅极作为充电电路301的第三端连接控制单元20。
述放电电路302包括放电MOS管Q2。
放电MOS管Q2的漏极作为放电电路302的第一端连接电流采样电路40,放电MOS管Q2的源极作为放电电路302的第二端连接充电电路301的第一端,放电MOS管Q2的栅极作为放电电路302的第三端连接控制单元20。
电流采样电路40包括采样电阻R1。
采样电阻R1的第一端作为电流采样电路40的第一端接地,采样电阻R1的第二端作为电流采样电路40的第二端连接充放电电路30的第一端;采样电阻R1的第一端和第二端还分别连接控制单元20。
控制单元20包括控制器(MCU)。
控制器(MCU)包括第一端、第二端、第三端、第四端和第五端;控制器的第一端连接电流采样电路40的第一端,控制器的第二端连接电流采样电路40的第二端,控制器的第三端连接预放电路50的控制端,控制器的第四端连接放电电路302的第三端,控制器的第五端连接充电电路301的第三端。
本实用新型还提供了一种电动车,该电动车包括前述的电池组供电电路100。通过设置前述的电池组供电电路100,该电动车在装入电池组10时不存在大电流充电,不会导致无法装配的问题。
以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施,并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰,均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池组供电电路,在接入整机时与整机控制电路连接并给整机控制电路中的输入电容充电,其特征在于,包括电池组、控制单元、充放电电路、电流采样电路、以及预放电路;
所述电池组的正极与所述整机控制电路的输入端连接,所述整机控制电路的输出端连接所述充放电电路的第二端,所述充放电电路的第一端连接所述电流采样电路的第二端,所述电流采样电路的第一端和所述电池组的负极一并接地;所述预放电路分别连接所述充放电电路的第一端和第二端,所述控制单元分别连接所述充放电电路的控制端、所述预放电路的控制端、以及所述电流采样电路。
2.根据权利要求1所述的电池组供电电路,其特征在于,所述预放电路包括开关管和限流电阻;
所述开关管的第一端连接所述充放电电路的第一端,所述开关管的第二端连接所述限流电阻的第一端,所述限流电阻的第二端连接所述充放电电路的第二端,所述开关管的第三端作为所述预放电路的控制端连接所述控制单元。
3.根据权利要求2所述的电池组供电电路,其特征在于,所述开关管为MOS管或者三极管。
4.根据权利要求3所述的电池组供电电路,其特征在于,所述MOS管N型MOS管;所述三极管为N型三极管。
5.根据权利要求1所述的电池组供电电路,其特征在于,所述充放电电路包括充电电路和放电电路;
所述放电电路的第一端作为所述充放电电路的第一端连接所述电流采样电路的第二端,所述放电电路的第二端连接所述充电电路的第一端,所述充电电路的第二端作为所述充放电电路的第二端连接所述整机控制电路的输出端;所述充电电路的第三端和所述放电电路的第三端分别独立连接所述控制单元;
其中,所述充电电路的第三端和所述放电电路的第三端为所述充放电电路的控制端。
6.根据权利要求5所述的电池组供电电路,其特征在于,所述充电电路包括充电MOS管;
所述充电MOS管的漏极作为所述充电电路的第一端连接所述放电电路的第二端,所述充电MOS管的源极作为所述充电电路的第二端连接所述整机控制电路的输出端,所述充电MOS管的栅极作为所述充电电路的第三端连接所述控制单元。
7.根据权利要求5所述的电池组供电电路,其特征在于,所述放电电路包括放电MOS管;
所述放电MOS管的漏极作为所述放电电路的第一端连接所述电流采样电路,所述放电MOS管的源极作为所述放电电路的第二端连接所述充电电路的第一端,所述放电MOS管的栅极作为所述放电电路的第三端连接所述控制单元。
8.根据权利要求1所述的电池组供电电路,其特征在于,所述电流采样电路包括采样电阻:
所述采样电阻的第一端作为所述电流采样电路的第一端接地,所述采样电阻的第二端作为所述电流采样电路的第二端连接所述充放电电路的第一端;
所述采样电阻的第一端和第二端还分别连接所述控制单元。
9.根据权利要求5所述的电池组供电电路,其特征在于,所述控制单元包括控制器;
所述控制器包括第一端、第二端、第三端、第四端和第五端;
所述控制器的第一端连接所述电流采样电路的第一端,所述控制器的第二端连接所述电流采样电路的第二端,所述控制器的第三端连接所述预放电路的控制端,所述控制器的第四端连接所述放电电路的第三端,所述控制器的第五端连接所述充电电路的第三端。
10.一种电动车,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的电池组供电电路。
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