CN211405857U - 一种应用于双向变换器的电池检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种应用于双向变换器的电池检测电路，包括放电电路、电池检测及逻辑控制电路、继电器、端口电容与内部滤波电容，其中，所述放电电路包括放电开关管、第一放电电阻和第二放电电阻，所述电池检测及逻辑控制电路包括分析处理单元；所述分析处理单元输出driver1信号到所述放电开关管栅极，所述分析处理单元的in1与所述第二放电电阻一端、继电器一端的触点及内部滤波电容一端有第一节点，所述第一节点外接第一端口，所述分析处理单元的in2与所述第一放电电阻一端、所述第二放电电阻另一端、继电器另一端的触点及端口电容一端有第二节点，所述第二节点外接第二端口，所述第一放电电阻另一端与所述放电开关管漏极连接。

Description

一种应用于双向变换器的电池检测电路

技术领域

本实用新型涉及一种检测电路，尤其是指一种应用于双向变换器的电池检测电路。

背景技术

随着智能电网和能源互联化的快速发展，将电能进行双向变换传输的产品的成为该领域的市场热点。对于高压的双向变换器，有一个技术难点：安规要求其端口电压在电源关机后1秒时间内降低到60V以下，以保证电源操作及维护人员的安全。目前，业内解决这个问题的主流方法是：增加一个端口放电电路，在电源关机后立即对输出端口进行放电。这个方法的优点是，简单易于实现，能解决大多数情况下端口放电。其缺点是，当变换器端口并联电池时，放电电路会对电池放电，由于电池的能量很大，从而使得放电电阻过功率而损坏。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：无法在各种情况下进行可靠放电。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种应用于双向变换器的电池检测电路，包括放电电路、电池检测及逻辑控制电路、继电器、端口电容与内部滤波电容，其中，

所述放电电路包括放电开关管、第一放电电阻和第二放电电阻，所述电池检测及逻辑控制电路包括分析处理单元；

所述分析处理单元输出driver1信号到所述放电开关管栅极，所述分析处理单元的in1与所述继电器一端的触点、内部滤波电容一端有第一节点，所述第一节点外接第一端口，所述第二放电电阻一端与所述第一节点连接，所述分析处理单元的in2与所述所述第二放电电阻另一端、继电器另一端的触点有第二节点，所述第二节点外接第二端口，所述第一放电电阻一端与所述第二节点连接且另一端与所述放电开关管漏极连接，所述端口电容一端与所述第二节点连接，所述放电开关管源极、端口电容另一端及内部滤波电容另一端共同接地。

进一步的，还包括第三电阻及第四电阻，所述所述第三电阻一端与所述第二节点连接，所述第四电阻一端与所述第一节点连接，所述第三电阻及第四电阻另一端共同接地。

进一步的，还包括电池，所述电池一端与所述第二节点连接，另一端与所述放电开关管源极连接。

进一步的，还包括高频变换电路，所述高频变换电路一端与所述第一节点连接，另一端接地。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供了一种应用于双向变换器的电池检测电路，包括放电电路、电池检测及逻辑控制电路、继电器、端口电容与内部滤波电容，其中，所述放电电路包括放电开关管、第一放电电阻和第二放电电阻，所述电池检测及逻辑控制电路包括分析处理单元；所述分析处理单元输出driver1信号到所述放电开关管栅极，所述分析处理单元的in1与所述继电器一端的触点、内部滤波电容一端有第一节点，所述第一节点外接第一端口，所述第二放电电阻一端与所述第一节点连接，所述分析处理单元的in2与所述所述第二放电电阻另一端、继电器另一端的触点有第二节点，所述第二节点外接第二端口，所述第一放电电阻一端与所述第二节点连接且另一端与所述放电开关管漏极连接，所述端口电容一端与所述第二节点连接，所述放电开关管源极、端口电容另一端及内部滤波电容另一端共同接地。通过软件逻辑控制算法对端口是否并联电池进行检测，进而控制放电电路的放电时间及放电终止电压，以确保放电电路在各种情况下都能进行可靠的放电。

附图说明

下面结合附图详述本实用新型的具体结构

图1为本实用新型的实施例一的电路原理图；

图2为本实用新型的实施例一的电路原理图；

图3为本实用新型的实施例二的电路原理图；

图4为本实用新型的实施例三的电路原理图；

图5为本实用新型的控制方法流程图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

请参阅图1以及图2，本实用新型提供了一种应用于双向变换器的电池检测电路，包括端口的放电电路Part_1、电池检测及逻辑控制电路Part_2、继电器RL1、端口电容C1与内部滤波电容C2，其中，放电电路Part_1包括放电开关管Q1、第一放电电阻R1和第二放电电阻R2，电池检测及逻辑控制电路Part_2包括分析处理单元；分析处理单元输出driver1信号到放电开关管Q1栅极，分析处理单元的in1与继电器RL1一端的触点、内部滤波电容C2一端有第一节点S1，第一节点S1外接第一端口，第二放电电阻一端与第一节点S1连接，分析处理单元的in2与第二放电电阻R2另一端、继电器RL1另一端的触点有第二节点S2，第二节点S2外接第二端口，第一放电电阻R1一端与第二节点S2连接且另一端与放电开关管Q1漏极连接，端口电容一端与第二节点S2连接，放电开关管Q1源极、端口电容C1另一端及内部滤波电容C2另一端共同接地。

当放电开关管Q1导通时，对端口电容C1、内部滤波电容C2进行放电，通过第二端口端口电压V1，第一端口的内部电压V2，结合控制逻辑算法，来实现对端口是否接电池的判断，以及对放电开关管Q1的开关控制。其中，继电器RL1是端口和内部变换器之间的继电器，在变换器正常工作时，继电器RL1闭合，变换器关机或者故障时，继电器RL1断开。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：通过软件逻辑控制算法对端口是否并联电池进行检测，进而控制放电电路的放电时间及放电终止电压，以确保放电电路在各种情况下都能进行可靠的放电。

进一步的，还包括第三电阻R3及第四电阻R4，第三电阻R3一端与第二节点S2连接，第四电阻R4一端与第一节点S1连接，第三电阻R3及第四电阻R4另一端共同接地，对电路进行保护，避免烧坏。

进一步的，还包括端口并联的电池Part_3，电池Part_3一端与第二节点S2连接，另一端与放电开关管Q1源极连接，电池Part_3也可以是其它并联的直流电源模块。

进一步的，还包括变换其内部的高频变换电路Part_4，高频变换电路是AC-DC双向变换器，AC-DC双向变换器一端与第一节点S1连接，另一端接地，实现对能量双向流动的控制。

实施例2

请参阅图3，上述实施例的结构仅为本实用新型的一种实施方式，并不局限于上述图2所示结构，还可以如下述实施例的结构作为另外一种实施方式。

放电电路Part_1、电池检测及逻辑控制电路Part_2、继电器RL1、端口电容C1与内部滤波电容C2，其中，放电电路Part_1包括放电开关管Q1、第一放电电阻R1和第二放电电阻R2，电池检测及逻辑控制电路Part_2包括分析处理单元；分析处理单元输出driver1信号到放电开关管Q1栅极，分析处理单元的in1与继电器RL1一端的触点、内部滤波电容C2一端有第三节点S3，第三节点S3外接第一端口，分析处理单元的in2与继电器RL1另一端的触点有第四节点S4，第四节点S4外接第二端口，第一放电电阻R1一端、第二放电电阻一端与放电开关管Q1漏极有第五节点S5，第二放电电阻R2另一端与第三节点S3连接，第一放电电阻R1另一端、端口电容C1一端与第四节点S4连接，放电开关管Q1源极、端口电容C1另一端及内部滤波电容C2另一端共同接地。与图1所示结构相对比，除了以上不同之处外，其余部分均相同，因而在此不再赘述。

实施例3

请参阅图4，上述实施例的结构仅为本实用新型的一种实施方式，并不局限于上述实施例1或实施例2所示结构，还可以如下述实施例的结构作为另外一种实施方式。

放电电路Part_1、电池检测及逻辑控制电路Part_2、继电器RL1、端口电容C1与内部滤波电容C2，其中，放电电路Part_1包括放电开关管Q1、第一放电电阻R1和第二放电电阻R2，电池检测及逻辑控制电路Part_2包括分析处理单元；分析处理单元输出driver1信号到放电开关管Q1栅极，分析处理单元的in1与继电器RL1一端的触点、内部滤波电容C2一端有第六节点S6，第六节点S6外接第一端口，分析处理单元的in2与继电器RL1另一端的触点、第二放电电阻R2一端有第七节点S7，第七节点S7外接第二端口，第一放电电阻R1一端、第二放电电阻R2另一端与第六节点S6连接，第一放电电阻R1另一端与放电开关管Q1漏极连接，放电开关管Q1源极、端口电容C1另一端及内部滤波电容C2另一端共同接地。与图1所示结构相对比，除了以上不同之处外，其余部分均相同，因而在此不再赘述。

实施例4

请参阅图5，还提供了一种应用于双向变换器的电池检测电路的控制方法，采用如上述任一项的电池检测电路，通过延时或短时探测性放电检测电压下降斜率，来判断端口电压的特性，进而确定其是否接有电池，分别对接电池和不接电池采样不同的放电方法。具体控制方法包含以下步骤：

在变换器关机后，继电器RL1会断开，在继电器RL1断开后延时ΔT时间，控制采样V1的电压值ΔV1，并进行判断，若V1＞ΔV1，则进行短时间的T1时间放电，检测V1的下降斜率；若V1下降斜率＞500V/S，则判断端口带电池，进而退出放电，并发出放电异常告警；若V1下降斜率＜500V/S，则认为端口不带电池，继续放电T2时间；若V1≥ΔV2，则判断端口带电池，进而退出放电，并发出放电异常告警。若V1≤ΔV2，则判断端口不带电池。

在变换器关机后，继电器RL1会断开，在继电器RL1断开后延时ΔT时间，控制采样V1的电压值ΔV1，并进行判断，若V1＜ΔV1，则判断端口不带电池，继续放电T2时间，若V1≥ΔV2，则判断端口带电池，进而退出放电，并发出放电异常告警。若V1≤ΔV2，则判断端口不带电池。

综上所述，本实用新型提供的一种应用于双向变换器的电池检测电路，通过软件逻辑控制算法对端口是否并联电池进行检测，进而控制放电电路的放电时间及放电终止电压，以确保放电路在各种情况下都能进行可靠的放电。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种应用于双向变换器的电池检测电路，其特征在于：包括放电电路、电池检测及逻辑控制电路、继电器、端口电容与内部滤波电容，其中，

所述放电电路包括放电开关管、第一放电电阻和第二放电电阻，所述电池检测及逻辑控制电路包括分析处理单元；

所述分析处理单元输出driver1信号到所述放电开关管栅极，所述分析处理单元的in1与所述继电器一端的触点、内部滤波电容一端有第一节点，所述第一节点外接第一端口，所述第二放电电阻一端与所述第一节点连接，所述分析处理单元的in2与所述第二放电电阻另一端、继电器另一端的触点有第二节点，所述第二节点外接第二端口，所述第一放电电阻一端与所述第二节点连接且另一端与所述放电开关管漏极连接，所述端口电容一端与所述第二节点连接，所述放电开关管源极、端口电容另一端及内部滤波电容另一端共同接地。

2.如权利要求1所述的应用于双向变换器的电池检测电路，其特征在于：还包括第三电阻及第四电阻，所述第三电阻一端与所述第二节点连接，所述第四电阻一端与所述第一节接点连接，所述第三电阻及第四电阻另一端共同接地。

3.如权利要求2所述的应用于双向变换器的电池检测电路，其特征在于：还包括电池，所述电池一端与所述第二节点连接，另一端与所述放电开关管源极连接。

4.如权利要求3所述的应用于双向变换器的电池检测电路，其特征在于：还包括高频变换电路，所述高频变换电路一端与所述第一节点连接，另一端接地。

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