CN210744782U - 一种电动车辆及负载检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种电动车辆及负载检测电路，包括：MCU；检测模块，与所述MCU电连接，包括负载检测端；电池底座，包括与所述负载检测端电连接的负载检测端口以及与所述MCU电连接的通信端口；其中，当所述电池底座与外部底座电连接时，所述负载检测端通过所述外部底座与电池的正极电连接，且所述MCU通过所述通信端口与所述外部底座通信连接。本实用新型提供的负载检测电路可以通过MCU的引脚电平的变化，有效的判断电池是否连接有负载，可以有效的提高电池使用效率，且保障电池使用的安全性。

Description

一种电动车辆及负载检测电路

技术领域

本发明涉及锂电池保护技术领域，特别是涉及一种电动车辆及负载检测电路。

背景技术

随着社会的发展，锂电池的应用越来越广泛，锂电池具有体积小、容量大、循环寿命长、无污染、安全性好等优良特性，目前已经被广泛应用于助力车、电瓶车等产品中。在锂电池使用中，有许多电池故障，比如放电过流和放电短路，需要断开负载才能恢复；另一方面，交通领域越来越智能化，对电池的管理越来越精细，可以实现没有负载时不放电，检测到负载后再放电，这样可以很好的预防上电打火，还可以降低电池闲置或运输时的安全风险。因此负载检测的实现是很有必要的。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电动车辆及负载检测电路，用于解决现有技术中不能有效的检测电池的负载的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种负载检测电路，包括：

MCU；检测模块，与所述MCU电连接，包括负载检测端；电池底座，包括与所述负载检测端电连接的负载检测端口以及与所述MCU电连接的通信端口；其中，当所述电池底座与外部底座电连接时，所述负载检测端通过所述外部底座与电池的正极电连接，且所述MCU通过所述通信端口与所述外部底座通信连接。

在一些实施例中，所述负载检测电路还包括与所述电池和所述MCU均电连接的预放电MOS，且所述负载检测电路还包括与所述电池和所述MCU均电连接的正式放电MOS。

在一些实施例中，所述负载检测电路还包括BMS前端管理芯片，所述BMS前端管理芯片与所述MCU和所述电池通信。

在一些实施例中，所述MCU通过I2C通讯实现与所述BMS前端管理芯片的通信。

在一些实施例中，所述通信端口为RS485或RS232通信端口。

在一些实施例中，当所述外部底座连接有负载时，所述MCU通过所述外部底座与所述负载通信。

在一些实施例中，所述检测模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q1以及电容C1，其中，所述电阻R1的第一端与所述负载检测端电连接，所述电阻R1的第二端与所述电阻R2的第一端以及所述三极管Q1的基极电连接，所述电阻R2的第二端以及所述三极管Q1的发射极接地GNDD，所述三极管Q1的集电极与所述电阻R3的第一端电连接，所述电阻R3的第一端与所述MCU的第一引脚电连接，所述电阻R3的第二端与所述电源模块电连接，接收所述电源模块提供的3.3V的电源，所述电容C1的第一端与所述MCU的第一引脚电连接，所述电容C1的第二端接地GNDD，所述地GNDD与电池的负极电连接。

在一些实施例中，所述电池底座的第一端口形成所述负载检测端口，所述电池底座的第二端口、所述电池底座的第三端口以及所述电池底座的第四端口形成所述通信端口。

在一些实施例中，所述电池底座的第五端口接地GND1，所述电池底座的第四端口和所述电池底座的第五端口之间连接有稳压管T1。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电动车辆，包括：如上中任一项所述的负载检测电路。

如上所述，本实用新型提供的一种电动车辆及负载检测电路，包括：MCU；检测模块，与所述MCU电连接，包括负载检测端；电池底座，包括与所述负载检测端电连接的负载检测端口以及与所述MCU电连接的通信端口；其中，当所述电池底座与外部底座电连接时，所述负载检测端通过所述外部底座与电池的正极电连接，且所述MCU通过所述通信端口与所述外部底座通信连接。本实用新型提供的负载检测电路可以通过MCU的引脚电平的变化，有效的判断电池是否连接有负载，可以有效的提高电池使用效率，且保障电池使用的安全性。

附图说明

图1显示为本发明的负载检测电路在一具体实施例中的组成示意图。

图2显示为本发明一具体实施例中负载检测电路的原理示意图。

图3显示为一具体实施例中电池底座的连接示意图。

元件标号说明

1 负载检测电路

11 MCU

12 检测模块

121 负载检测端

13 电池底座

131 负载检测端口

132 通信端口

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1，显示为本发明的负载检测电路在一具体实施例中的组成示意图。所述负载检测电路1包括：MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)11、检测模块12以及电池底座13。

所述检测模块12与所述MCU11电连接，所述检测模块12包括负载检测端121；

所述电池底座13包括与所述负载检测端121电连接的负载检测端口131以及与所述MCU11电连接的通信端口132；其中，当所述电池底座13与外部底座(图中未示出)电连接时，所述负载检测端121通过所述外部底座与电池的正极电连接，且所述MCU11通过所述通信端口132与所述外部底座通信连接。在一些实施例中，所述通信端口为RS485或RS232通信端口。在实际应用中，所述电池底座13可为公端插头或母端插座。

在一些实施例中，所述负载检测电路1还包括电源模块，所述电源模块可为所述负载检测电路提供电源。在另一些实施例中，也可由所述电池为所述负载检测电路1供电。

本实用新型可通过MCU11检测电池端是否连接有负载，且检测到有负载为电池放电的必要条件。

在本实施例中，所述负载检测电路1还包括与所述电池和所述MCU11均电连接的预放电MOS，且所述负载检测电路1还包括与所述电池和所述MCU11均电连接的正式放电MOS。其中，所述预放电MOS和所述正式放电MOS位于电池的放电回路上。当所述外部底座连接有负载时，所述MCU11通过所述外部底座与所述负载通信。当MCU11检测到有负载时，先打开所述预防电MOS，进行预放电，并给负载发送申请认证命令，且所述MCU11接收到关于所述申请认证命令的通过响应时，打开所述正式放电MOS，进行正式的放电。其中，所述MCU11可通过RS485给所述负载发送所述申请认证命令。所述负载例如为与所述外部底座电连接且接受所述电池供电的电动车辆。

在另一些实施例中，所述负载检测电路1还包括BMS(BATTERY MANAGEMENTSYSTEM，电池管理系统)前端管理芯片，所述BMS前端管理芯片与所述MCU11和所述电池通信。所述MCU11通过I2C通讯实现与所述BMS前端管理芯片的通信。所述BMS前端管理芯片可用来实时检测所述电池的电压、电流、电芯温度等，并可为所述电池提供放电过流或放电欠压等保护。且当所述BMS前端管理芯片为所述电池提供放电过流或放电欠压等保护的同时，通过所述MCU11检测到所述电池的负载移除时，所述BMS前端管理芯片释放当前的保护。在实际应用中，MCU11可包括一检测引脚，可通过对该检测引脚的电平变化的监控判断电池是否连接有负载，例如，可设当该检测引脚的电平由高变低，此时MCU11认为连接到负载。反之，当负载移除，MCU11的该检测引脚I/O1的电平由低变高，此时MCU认为负载移除。

进一步参阅图2，显示为本发明一具体实施例中负载检测电路的原理示意图。所述MCU11为图2中所示的U1，所述电池底座13为图2中所示的J1。其中，所述检测模块12包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q1以及电容C1，其中，所述电阻R1的第一端与所述负载检测端(D)电连接，所述电阻R1的第二端与所述电阻R2的第一端以及所述三极管Q1的基极电连接，所述电阻R2的第二端以及所述三极管Q1的发射极接地GNDD，所述三极管Q1的集电极与所述电阻R3的第一端电连接，所述电阻R3的第一端与所述MCU的第一引脚电连接，所述电阻R3的第二端与所述电源模块电连接，接收所述电源模块提供的3.3V的电源，所述电容C1的第一端与所述MCU的第一引脚电连接，所述电容C1的第二端接地GNDD，所述地GNDD与电池的负极电连接。其中，所述R3电阻用于限流，所述电容C1用于防干扰。

所述电池底座的第一端口形成所述负载检测端口131，所述电池底座的第二端口、所述电池底座的第三端口以及所述电池底座的第四端口形成所述通信端口132，所述电池底座的第二端口为485-A，所述电池底座的第三端口为485-B，所述电池底座的第四端口为485-INT1。

如图2所示，所述电池底座的第五端口接地GND1，所述电池底座的第四端口和所述电池底座的第五端口之间连接有稳压管T1，以消除静电干扰。

图2应用的负载检测原理为：

当电池外接负载时，所述外部底座通过所述电池底座13的负载检测端口131将电池的正端电压返回给所述负载检测端121，且在D—R1—R2—GNDD间形成电流，三极管Q1进入饱和状态，使MCU11的第一引脚I/O1的电平由高变低，此时MCU11认为连接到负载。反之，当负载移除，MCU11的第一引脚I/O1的电平由低变高，此时MCU认为负载移除。

进一步参阅图3，显示为一具体实施例中电池底座的连接示意图。

在本实施例中，图1所示的负载检测电路1为图3中的电池保护板，外部底座即为图3所示的助力车底座，在本实施例中，所述电池底座13为母端插座，所述助力车底座为公端插头，所述电池底座13与所述助力车底座插接时，所述电池的正极(P+)与所述负载检测端(D)121电连接，且所述MCU11通过如图3所示的RS485的通信端口与所述外部底座通信连接。

综上所述，本实用新型提供的一种电动车辆及负载检测电路，包括：MCU；检测模块，与所述MCU电连接，包括负载检测端；电池底座，包括与所述负载检测端电连接的负载检测端口以及与所述MCU电连接的通信端口；其中，当所述电池底座与外部底座电连接时，所述负载检测端通过所述外部底座与电池的正极电连接，且所述MCU通过所述通信端口与所述外部底座通信连接。本实用新型提供的负载检测电路可以通过MCU的引脚电平的变化，有效的判断电池是否连接有负载，可以有效的提高电池使用效率，且保障电池使用的安全性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种负载检测电路，其特征在于，包括：

MCU；

检测模块，与所述MCU电连接，包括负载检测端；

电池底座，包括与所述负载检测端电连接的负载检测端口以及与所述MCU电连接的通信端口；

其中，当所述电池底座与外部底座电连接时，所述负载检测端通过所述外部底座与电池的正极电连接，且所述MCU通过所述通信端口与所述外部底座通信连接。

2.根据权利要求1所述的负载检测电路，其特征在于，所述负载检测电路还包括与所述电池和所述MCU均电连接的预放电MOS，且所述负载检测电路还包括与所述电池和所述MCU均电连接的正式放电MOS。

3.根据权利要求1所述的负载检测电路，其特征在于，所述负载检测电路还包括BMS前端管理芯片，所述BMS前端管理芯片与所述MCU和所述电池通信。

4.根据权利要求3所述的负载检测电路，其特征在于，所述MCU通过I2C通讯实现与所述BMS前端管理芯片的通信。

5.根据权利要求1所述的负载检测电路，其特征在于，所述通信端口为RS485或RS232通信端口。

6.根据权利要求1所述的负载检测电路，其特征在于，当所述外部底座连接有负载时，所述MCU通过所述外部底座与所述负载通信。

7.根据权利要求1所述的负载检测电路，其特征在于，所述检测模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q1以及电容C1，其中，所述电阻R1的第一端与所述负载检测端电连接，所述电阻R1的第二端与所述电阻R2的第一端以及所述三极管Q1的基极电连接，所述电阻R2的第二端以及所述三极管Q1的发射极接地GNDD，所述三极管Q1的集电极与所述电阻R3的第一端电连接，所述电阻R3的第一端与所述MCU的第一引脚电连接，所述电阻R3的第二端与电源模块电连接，接收所述电源模块提供的3.3V的电源，所述电容C1的第一端与所述MCU的第一引脚电连接，所述电容C1的第二端接地GNDD，所述地GNDD与电池的负极电连接。

8.根据权利要求7所述的负载检测电路，其特征在于，所述电池底座的第一端口形成所述负载检测端口，所述电池底座的第二端口、所述电池底座的第三端口以及所述电池底座的第四端口形成所述通信端口。

9.根据权利要求8所述的负载检测电路，其特征在于，所述电池底座的第五端口接地GND1，所述电池底座的第四端口和所述电池底座的第五端口之间连接有稳压管T1。

10.一种电动车辆，其特征在于，包括：如权利要求1～9中任一项所述的负载检测电路。

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