CN211182427U - 一种电池包及其隔离装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池包的隔离装置，电池包包括通讯模块，通讯模块和外部控制系统通过通讯线连接，隔离装置包括第一驱动模块和隔离模块。本申请在通讯模块和外部控制系统之间的通讯线上增加隔离模块，在隔离模块和电池包的对外输出地线之间设置第一驱动模块，当第一驱动模块检测到对外输出地线断开时，控制隔离模块工作，切断通讯模块、控制系统和信号线的连接，避免信号线上的高压对通讯模块及控制系统造成损坏。本申请还公开了一种电池包，具有上述有益效果。

Description

一种电池包及其隔离装置

技术领域

本申请涉及电池系统领域，特别是涉及一种电池包及其隔离装置。

背景技术

随着大数据时代的来临以及安全角度的考量，锂电池包对外通讯的需求愈发强烈，控制系统和锂电池包通过锂电池包内部的通讯模块进行数据交互，完成对锂电池包的控制。当锂电池包发生保护时，其对外输出地线断开，通讯线上会有50V高压，此高压会击穿通讯模块，使得锂电池包无法对外通讯，严重时会造成短路烧坏整个控制系统的控制回路。

因此如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种电池包的隔离装置，可以避免信号线上的高压对通讯模块及控制系统造成损坏。本申请的另一目的是提供一种包括上述隔离装置的电池包。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种电池包的隔离装置，所述电池包包括通讯模块，所述通讯模块和外部控制系统通过通讯线连接，隔离装置包括第一驱动模块和隔离模块，其中：

所述第一驱动模块的输入端与电池包的对外输出地线连接，所述第一驱动模块的输出端与所述隔离模块的驱动端连接，所述隔离模块的第一端与所述通讯模块连接，所述隔离模块的第二端与外部控制系统连接；

所述第一驱动模块用于在检测到所述对外输出地线断开时，控制所述隔离模块工作，以切断所述通讯模块和所述通讯线的连接及切断所述外部控制系统和所述通讯线的连接。

优选的，所述第一驱动模块包括：

阳极与所述电池包的对外输出地线连接、阴极与所述隔离模块的输入端连接的第一二极管。

优选的，所述隔离模块包括第一隔离开关及第二隔离开关，所述第一驱动模块还包括第一驱动电阻及第二驱动电阻，其中：

所述第一驱动电阻的第一端与所述第一二极管的阴极连接，所述第一驱动电阻的第二端与所述第一隔离开关的驱动端连接，所述第一隔离开关的第一端与所述通讯模块的接收数据引脚连接，所述第一隔离开关的第二端与所述外部控制系统的第一端连接，所述第二驱动电阻的第一端与所述第一二极管的阴极连接，所述第二驱动电阻的第二端与所述第二隔离开关的驱动端连接，所述第二隔离开关的第一端与所述通讯模块的发送数据引脚连接，所述第一隔离开关的第二端与所述外部控制系统的第二端连接。

优选的，该隔离装置还包括：

第一端与所述第一隔离开关的第二端连接、第二端与所述外部控制系统的第一端连接的第一限流电阻；

第一端与所述第二隔离开关的第二端连接、第二端与所述外部控制系统的第二端连接的第二限流电阻。

优选的，该隔离装置还包括：

设于所述外部控制系统和所述隔离模块之间的第二驱动模块，用于当所述通讯线上电压高于预设电压，控制所述隔离模块工作。

优选的，所述第二驱动模块包括第一稳压管、第二稳压管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、三极管、第三驱动电阻、第四驱动电阻，其中：

所述第一稳压管的阴极与所述第一限流电阻的第一端连接，所述第二稳压管的阴极与所述第二限流电阻的第一端连接，所述第一稳压管的阳极与所述第二稳压管的阳极、所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端及所述三极管的基极连接，所述三极管的集电极分别与所述第三电阻的第一端、所述第三驱动电阻的第一端及所述第四驱动电阻的第一端连接，所述第三驱动电阻的第二端与所述第一隔离开关的驱动端连接，所述第四驱动电阻的第二端与所述第二隔离开关的驱动端连接，所述第二电阻的第二端、所述三极管的发射极及所述第三电阻的第二端均接地。

优选的，该隔离装置还包括：

阴极与所述通讯模块的接收数据引脚连接、阳极接地的第三稳压管；

阴极与所述通讯模块的发送数据引脚连接、阳极接地的第四稳压管。

优选的，该隔离装置还包括：

阳极与LDO稳压模块连接、阴极与所述第一二极管的阴极连接的第二二极管。

优选的，所述第一隔离开关和所述第二隔离开关均为MOS管。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种电池包，包括如上文任意一项所述的隔离装置。

本申请提供了一种电池包的隔离装置，在通讯模块和外部控制系统之间的通讯线上增加隔离模块，在隔离模块和电池包的对外输出地线之间设置第一驱动模块，当第一驱动模块检测到对外输出地线断开时，控制隔离模块工作，切断通讯模块、控制系统和信号线的连接，避免信号线上的高压对通讯模块及控制系统造成损坏。本申请还提供了一种电池包，具有和上述隔离装置相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请所提供的一种电池包的隔离装置的结构示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种电池包的隔离装置，可以避免信号线上的高压对通讯模块及控制系统造成损坏。本申请的另一核心是提供一种包括上述隔离装置的电池包。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

随着大数据时代的来临以及安全角度的考量，锂电池包对外通讯的需求愈发强烈，控制系统和锂电池包通过锂电池包内部的通讯模块进行数据交互，完成对锂电池包的控制。当锂电池包发生保护时，其对外输出地线断开，通讯线上会有50V高压，此高压会击穿通讯模块，使得锂电池包无法对外通讯，严重时会造成短路烧坏整个控制系统的控制回路。基于上述相关技术的种种问题，本申请通过以下几个实施例提供的一种电池包的隔离方案，可以达到避免信号线上的高压对通讯模块及控制系统造成损坏的目的。

下面对本申请所提供的一种电池包的隔离装置进行详细介绍。

请参照图1，图1为本申请所提供的一种电池包的隔离装置的结构示意图，该隔离装置隔离装置包括第一驱动模块和隔离模块，其中：

第一驱动模块的输入端与电池包的对外输出地线连接，第一驱动模块的输出端与隔离模块的驱动端连接，隔离模块的第一端与通讯模块连接，隔离模块的第二端与外部控制系统连接；

第一驱动模块用于在检测到对外输出地线断开时，控制隔离模块工作，以切断通讯模块和通讯线的连接及切断外部控制系统和通讯线的连接。

具体的，本实施例中第一驱动模块与电池包的对外输出地线连接，实时检测对外输出地线的连接状态，考虑到当电池包发生保护，对外输出地线断开，通讯线上会有50V左右的电压，此高压会击穿通讯模块，因此，本实施例中的隔离模块设于通讯模块和外部控制系统之间的通讯线上，在通讯线上存在高压时动作，切断通讯模块、外部控制系统和通讯线的连接，达到保护通讯模块、外部控制系统的目的。其中，电池包内部的通讯模块具体可以为485通讯芯片，通讯模块和外部控制系统之间的通讯线具体可以为485总线。

作为一种优选的实施例，第一检测模模块包括第一二极管D1、第一驱动电阻RD1及第二驱动电阻RD2，隔离模块包括第一隔离开关Q1及第二隔离开关Q2，第一隔离开关Q1和第二隔离开关Q2均可以为MOS管，其中：

第一二极管D1的阳极与电池包的对外输出地线连接，第一二极管D1的阴极与隔离模块的输入端连接，第一驱动电阻RD1的第一端与第一二极管D1 的阴极连接，第一驱动电阻RD1的第二端与第一隔离开关Q1的驱动端连接，第一隔离开关Q1的第一端与通讯模块的接收数据引脚连接，第一隔离开关 Q1的第二端与外部控制系统的第一端连接，第二驱动电阻RD2的第一端与第一二极管D1的阴极连接，第二驱动电阻RD2的第二端与第二隔离开关Q2的驱动端连接，第二隔离开关Q2的第一端与通讯模块的发送数据引脚连接，第一隔离开关Q1的第二端与外部控制系统的第二端连接。

具体的，为达到隔离高压的目的，通讯线上的隔离开关需要有足够的耐电压能力，为留有足够余量，因此可选取100V以上的耐压，具体可以选择型号为BSS123N的MOS管。当对外输出地线断开时，DSG_FAE信号为低电平，第一二极管D1关断，第一隔离开关Q1和第二隔离开关Q2均截止，485AB 总线上的高压被MOS管隔离，从而达到保护外部控制系统及通讯模块的目的。

作为一种优选的实施例，该隔离装置还包括：

第一端与第一隔离开关Q1的第二端连接、第二端与外部控制系统的第一端连接的第一限流电阻RS1；

第一端与第二隔离开关Q2的第二端连接、第二端与外部控制系统的第二端连接的第二限流电阻RS2。

具体的，若通讯线受到瞬间尖峰电压干扰，第一限流电阻RS1和第二限流电阻RS2可以限制通讯线上流过的电流，保护通讯模块，当通讯线工作正常，因电阻存在损耗，故阻值不能过大，避免影响通讯线效率，因此，可选择阻值为200Ω的限流电阻。

作为一种优选的实施例，该隔离装置还包括：

设于外部控制系统和隔离模块之间的第二驱动模块，用于当通讯线上电压高于预设电压，控制隔离模块工作。

作为一种优选的实施例，第二驱动模块包括第一稳压管VT1、第二稳压管 VT2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、三极管Q3、第三驱动电阻 RD3、第四驱动电阻RD4，其中：

第一稳压管VT1的阴极与第一限流电阻RS1的第一端连接，第二稳压管VT2的阴极与第二限流电阻RS2的第一端连接，第一稳压管VT1的阳极与第二稳压管VT2的阳极、第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端分别与第二电阻R2的第一端及三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极分别与第三电阻R3的第一端、第三驱动电阻RD3的第一端及第四驱动电阻RD4 的第一端连接，第三驱动电阻RD3的第二端与第一隔离开关Q1的驱动端连接，第四驱动电阻RD4的第二端与第二隔离开关Q2的驱动端连接，第二电阻R2 的第二端、三极管Q3的发射极及第三电阻R3的第二端均接地。

具体的，当通讯线上存在超过预设电压的电压时，第一稳压管VT1、第二稳压管VT2导通，驱动三极管Q3导通，通过第三驱动电阻RD3和第四驱动电阻RD4将第一隔离开关Q1和第二隔离开关Q2的栅极电压拉低，关断第一隔离开关Q1和第二隔离开关Q2，以保护外部控制系统和通讯模块。

作为一种优选的实施例，该隔离装置还包括：

阴极与通讯模块的接收数据引脚连接、阳极接地的第三稳压管VT3；

阴极与通讯模块的发送数据引脚连接、阳极接地的第四稳压管VT4。

作为一种优选的实施例，该隔离装置还包括：

阳极与LDO稳压模块连接、阴极与第一二极管D1的阴极连接的第二二极管D2。

本申请提供了一种电池包的隔离装置，在通讯模块和外部控制系统之间的通讯线上增加隔离模块，在隔离模块和电池包的对外输出地线之间设置第一驱动模块，当第一驱动模块检测到对外输出地线断开时，控制隔离模块工作，切断通讯模块、控制系统和信号线的连接，避免信号线上的高压对通讯模块及控制系统造成损坏。

另一方面，本申请还提供了一种电池包，包括如上文任意一项的隔离装置。

对于本申请所提供的一种电池包的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

本申请所提供的一种电池包具有和上述隔离装置相同的有益效果。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电池包的隔离装置，所述电池包包括通讯模块，所述通讯模块和外部控制系统通过通讯线连接，其特征在于，所述隔离装置包括第一驱动模块和隔离模块，其中：

所述第一驱动模块的输入端与电池包的对外输出地线连接，所述第一驱动模块的输出端与所述隔离模块的驱动端连接，所述隔离模块的第一端与所述通讯模块连接，所述隔离模块的第二端与外部控制系统连接；

所述第一驱动模块用于在检测到所述对外输出地线断开时，控制所述隔离模块工作，以切断所述通讯模块和所述通讯线的连接及切断所述外部控制系统和所述通讯线的连接。

2.根据权利要求1所述的电池包的隔离装置，其特征在于，所述第一驱动模块包括：

阳极与所述电池包的对外输出地线连接、阴极与所述隔离模块的输入端连接的第一二极管。

3.根据权利要求2所述的电池包的隔离装置，其特征在于，所述隔离模块包括第一隔离开关及第二隔离开关，所述第一驱动模块还包括第一驱动电阻及第二驱动电阻，其中：

所述第一驱动电阻的第一端与所述第一二极管的阴极连接，所述第一驱动电阻的第二端与所述第一隔离开关的驱动端连接，所述第一隔离开关的第一端与所述通讯模块的接收数据引脚连接，所述第一隔离开关的第二端与所述外部控制系统的第一端连接，所述第二驱动电阻的第一端与所述第一二极管的阴极连接，所述第二驱动电阻的第二端与所述第二隔离开关的驱动端连接，所述第二隔离开关的第一端与所述通讯模块的发送数据引脚连接，所述第一隔离开关的第二端与所述外部控制系统的第二端连接。

4.根据权利要求3所述的电池包的隔离装置，其特征在于，该隔离装置还包括：

第一端与所述第一隔离开关的第二端连接、第二端与所述外部控制系统的第一端连接的第一限流电阻；

第一端与所述第二隔离开关的第二端连接、第二端与所述外部控制系统的第二端连接的第二限流电阻。

5.根据权利要求4所述的电池包的隔离装置，其特征在于，该隔离装置还包括：

设于所述外部控制系统和所述隔离模块之间的第二驱动模块，用于当所述通讯线上电压高于预设电压，控制所述隔离模块工作。

6.根据权利要求5所述的电池包的隔离装置，其特征在于，所述第二驱动模块包括第一稳压管、第二稳压管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、三极管、第三驱动电阻、第四驱动电阻，其中：

所述第一稳压管的阴极与所述第一限流电阻的第一端连接，所述第二稳压管的阴极与所述第二限流电阻的第一端连接，所述第一稳压管的阳极与所述第二稳压管的阳极、所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端及所述三极管的基极连接，所述三极管的集电极分别与所述第三电阻的第一端、所述第三驱动电阻的第一端及所述第四驱动电阻的第一端连接，所述第三驱动电阻的第二端与所述第一隔离开关的驱动端连接，所述第四驱动电阻的第二端与所述第二隔离开关的驱动端连接，所述第二电阻的第二端、所述三极管的发射极及所述第三电阻的第二端均接地。

7.根据权利要求2-6任意一项所述的电池包的隔离装置，其特征在于，该隔离装置还包括：

阴极与所述通讯模块的接收数据引脚连接、阳极接地的第三稳压管；

阴极与所述通讯模块的发送数据引脚连接、阳极接地的第四稳压管。

8.根据权利要求7所述的电池包的隔离装置，其特征在于，该隔离装置还包括：

阳极与LDO稳压模块连接、阴极与所述第一二极管的阴极连接的第二二极管。

9.根据权利要求3所述的电池包的隔离装置，其特征在于，所述第一隔离开关和所述第二隔离开关均为MOS管。

10.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的隔离装置。

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