CN211744116U - 一种电池充电唤醒bms电路及装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种电池充电唤醒BMS电路及装置，包括充电输出电路、反向保护电路、隔离光耦和BMS电源启动模块；所述充电输出电路的输入端连接市电，所述充电输出电路的输出端连接所述反向保护电路的输入端，所述反向保护电路的输出端连接所述隔离光耦的输入端，所述隔离光耦的输出端连接所述BMS电源启动模块；在电池深度放电的情况下，通过充电输出电路从市电取电给BMS电源启动模块供电，来唤醒BMS电路，从而实现不需拆机就可以对电池充电，使得电池的维护更加方便快捷。

Description

一种电池充电唤醒BMS电路及装置
技术领域
本申请涉及电源电子技术领域，尤其涉及一种电池充电唤醒BMS电路及装置。
背景技术
在石油和天然气等能源日渐匮乏的今天，开发和寻找新的能源是当务之急。对于已有的动力源，例如各种类型的锂电池，人们也给予了高度重视，投入了大量的人力、物力来研究和开发。
锂电池的充放电保护是电池管理系统(Battery Management System，BMS)的一个重要组成部分，同时可以延长电池的使用寿命。在锂电池进入放电保护状态后，若未及时充电，电池将因自耗电等问题导致深度放电，从而使BMS无法正常启动，也就不能正常充电，需技术人员拆机维护，方可正常充放电，严重影响了用户的体验感。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种电池充电唤醒BMS电路及装置，其在电池深度放电的情况下，通过充电输出电路从市电取电给BMS电源启动模块供电，来唤醒BMS电路，从而不需拆机就可以对电池充电，使得电池的维护更加方便快捷。
本实用新型实施例第一方面提供一种电池充电唤醒BMS电路，包括充电输出电路、反向保护电路、隔离光耦和BMS电源启动模块，其中：
所述充电输出电路的输入端连接市电，所述充电输出电路的第一输出端连接所述反向保护电路的第一输入端，所述充电输出电路的第二输出端连接所述反向保护电路的第二输入端，所述反向保护电路的第一输出端连接所述隔离光耦的第一输入端，所述反向保护电路的第二输出端连接所述隔离光耦的第二输入端，所述隔离光耦的第一输出端连接所述BMS电源启动模块的正极，所述隔离光耦的第二输出端连接所述BMS电源启动模块的负极；
所述充电保护电路用于从市电取电给所示BMS电源启动模块供电。
在一个可能的示例中，所述充电输出电路包括：高频变压器、高频整流桥、滤波电路和过压保护电路，其中，
所述高频变压器的第一次级输出端分别连接所述过压保护电路的第一输入端和所述高频整流桥的第一输入端，所述高频变压器的第二次级输出端分别连接所述过压保护电路的第二输入端和所述高频整流桥的第二输入端，所述高频整流桥的第一输出端分别连接所述过压保护电路的第三输入端和所述滤波电路的第一输入端，所述高频整流桥的第二输出端分别连接所述过压保护电路的输出端和所述滤波电路的第二输入端，所述滤波电路的输出端连接所述充电输出电路的输出端，所述高频变压器的初级输出端连接所述充电输出电路的输入端；
所述过压保护电路用于在所述充电输出电路的输出电压高于限定值时停止所述充电输出电路的工作。
在一个可能的示例中，所述过压保护电路包括：第一二极管D1、第二二极管D2、开关管Q1和检测控制单元，其中，
所述第一二极管D1的阳极与所述过压保护电路的第一输入端连接，所述第一二极管D1的阴极分别连接所述第二二极管D2的阴极以及开关管Q1的输出端，所述第二二极管D2的阳极连接所述过压保护电路的第二输入端，所述开关管Q1的控制端连接所述检测控制单元的驱动端，所述开关管Q1的输入端连接所述过压保护电路的输出端，所述开关管Q1的输入端还接地，所述检测控制单元的检测端连接所述过压保护电路的第三输入端，所述检测控制单元的接地端接地。
在一个可能的示例中，所述高频整流桥包括：第三二极管D3、第四二极管 D4、第五二极管D5和第六二极管D6，其中，所述第三二极管D3的阳极分别连接所述第五二极管D5的阴极和所述高频整流桥的第一输入端，所述第三二极管D3的阴极分别连接所述第四二极管D4的阴极和所述高频整流桥的第一输出端，所述第五二极管D5的阳极分别连接所述第六二极管D6的阳极和所述高频整流桥的第二输出端，所述第四二极管D4的阳极分别连接所述第六二极管D6 的阴极和所述高频整流桥的第二输入端。
在一个可能的示例中，所述滤波电路包括：第一电感L1、第二电感L2和第一电容C1，其中，所述第一电感L1的一端连接所述滤波电路的第一输入端，所述第一电感L1的另一端分别连接所述第二电感L2的一端和第一电容C1的一端，所述第二电感L2的另一端连接所述滤波电路的第一输出端，所述第一电容 C1的另一端接地。
在一个可能的示例中，所述反向保护电路包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第二电容C2和第七二极管D7，其中，所述第一电阻R1的一端连接所述反向保护电路的第一输入端，所述第一电阻R1的另一端分别连接所述第二电阻R2的一端、所述第二电容C2的一端以及所述反向保护电路的第一输出端，所述第二电容C2的另一端分别连接所述第二电阻R2的另一端、所述反向保护电路的第二输出端以及第七二极管D7的阳极，所述第七二极管D7的阴极连接所述反向保护电路的第二输入端。
在一个可能的示例中，所述隔离光耦的正向工作电流的范围是5mA～50mA，电流传输比的范围是200～400。
本实用新型实施例第二方面提供一种电池充电唤醒BMS装置，包括上述电池充电唤醒BMS电路。
在本实用新型中，当电池深度放电时，通过充电输出电路从市电取电唤醒 BMS电路，解决了目前电池深度放电后需要拆机才能对电池充电的问题，使得电池的维护更加方便快捷。与现有技术相比，本实用新型不仅结合了现有电路的功能，还增加了电路保护功能，具有体积小、成本低、通用性强的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的一种电池充电唤醒BMS电路的结构示意图；
图2是本实用新型实施例图1中过压保护电路的一种可能的结构示意图；
图3是本实用新型实施例图1中高频整流桥的一种可能的结构示意图；
图4是本实用新型实施例图1中滤波电路的一种可能的结构示意图；
图5是本实用新型实施例图1中反向保护电路的一种可能的结构示意图；
图6是本实用新型实施例提供的另一种电池充电唤醒BMS电路的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本实用新型实施例提出了一种电池充电唤醒BMS电路，该电池充电唤醒 BMS电包括充电输出电路、反向保护电路、隔离光耦和BMS电源启动模块，其中：所述充电输出电路的输入端连接市电，所述充电输出电路的第一输出端连接所述反向保护电路的第一输入端，所述充电输出电路的第二输出端连接所述反向保护电路的第二输入端，所述反向保护电路的第一输出端连接所述隔离光耦的第一输入端，所述反向保护电路的第二输出端连接所述隔离光耦的第二输入端，所述隔离光耦的第一输出端连接所述BMS电源启动模块的正极，所述隔离光耦的第二输出端连接所述BMS电源启动模块的负极；所述充电保护电路用于从市电取电给所示BMS电源启动模块供电。在电池深度放电的情况下，通过充电输出电路从市电取电给BMS电源启动模块供电，来唤醒BMS电路，从而不需拆机就可以对电池充电，使得电池的维护更加方便快捷。
下面对本结合附图对本实用新型实施例进行详细介绍，附图中相交导线的交叉处有圆点表示导线相接，交叉处无圆点表示导线不相接。
请参阅图1，图1是本实用新型实施例提供的一种电池充电唤醒BMS电路的结构示意图，包括充电输出电路100、反向保护电路200、隔离光耦300、BMS 电源启动模块400和市电500，其中：
所述充电输出电路100的输入端连接市电500，所述充电输出电路100的第一输出端连接所述反向保护电路200的第一输入端，所述充电输出电路100的第二输出端连接所述反向保护电路200的第二输入端，所述反向保护电路200 的第一输出端连接所述隔离光耦300的第一输入端，所述反向保护电路200的第二输出端连接所述隔离光耦300的第二输入端，所述隔离光耦300的第一输出端连接所述BMS电源启动模块400的正极，所述隔离光耦300的第二输出端连接所述BMS电源启动模块400的负极；
所述充电保护电路100用于从市电500取电给所示BMS电源启动模块400 供电。
可选的，上述隔离光耦可以包括发光二极管和光敏三极管。
其中，隔离光耦的型号包括但不限于：EL817C或FODN121C。
在一个可能的示例中，所述充电输出电路100包括：高频变压器101、高频整流桥102、滤波电路103和过压保护电路104，其中，
所述高频变压器101的第一次级输出端分别连接所述过压保护电路104的第一输入端和所述高频整流桥102的第一输入端，所述高频变压器101的第二次级输出端分别连接所述过压保护电路104的第二输入端和所述高频整流桥102 的第二输入端，所述高频整流桥102的第一输出端分别连接所述过压保护电路 104的第三输入端和所述滤波电路103的第一输入端，所述高频整流桥102的第二输出端分别连接所述过压保护电路104的输出端和所述滤波电路103的第二输入端，所述滤波电路103的输出端连接所述充电输出电路100的输出端，所述高频变压器101的初级输出端连接所述充电输出电路100的输入端。
所述过压保护电路104用于在所述充电输出电路的输出电压高于限定值时停止所述充电输出电路100的工作。
具体的，当所述过压保护电路104检测到所述高频整流桥的输出电压高于限定值时，所述过压保护电路104将所述高频变压器101的第一次级输出端和第二次级输出端短路，使得充电输出电路100停止工作，进而实现对充电输出电路100输出过压的保护。在一种可能的实施例中，当输出电压值为45V时，限定值可以为45V—70V中的任意一个，可以是60V、55V、70V等。
在一个可能的示例中，如图2所示，所述过压保护电路104包括第一二极管D1、第二二极管D2、开关管Q1和检测控制单元，其中：所述第一二极管 D1的阳极与所述过压保护电路104的第一输入端连接，所述第一二极管D1的阴极分别连接所述第二二极管D2的阴极以及开关管Q1的输出端，所述第二二极管D2的阳极连接所述过压保护电路104的第二输入端，所述开关管Q1的控制端连接所述检测控制单元的驱动端，所述开关管Q1的输入端连接所述过压保护电路104的输出端，所述开关管Q1的输入端还接地，所述检测控制单元的检测端连接所述过压保护电路104的第三输入端，所述检测控制单元的接地端接地。
其中，在过压保护电路104中，开关管Q1主要起开关作用，当其控制端为高电平时导通，控制端为低电平时截止。
其中，当检测控制单元的检测端的电压高于限定值时，检测控制单元的驱动端输出高电压，开关管Q1的控制端接收到高电平时，开关管Q1处于导通状态，高频变压器101的第一次级输出端和第二次级输出端通过第一二极管D1、第二二极管D2、开关管Q1、第五二极管D5和第六二极管D6被短路，使得充电输出电路100停止工作。
可选的，开关管Q1可以是场效应晶体管MOSFET，开关管Q1的控制端为场效应晶体管MOSFET的栅极，开关管Q1的输入端为场效应晶体管MOSFET 的源极，开关管Q1的输出端为场效应晶体管MOSFET的漏极。
其中，上述检测控制单元可以是芯片、微控制单元(MicroController Unit，MCU)、单片机或由分立器件组成的检测电路或具有检测功能的集成电路。
其中，第一二极管D1和第二二极管D2均为整流二极管。
在一个可能的示例中，如图3所示，所述高频整流桥102包括第三二极管 D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6，其中：所述第三二极管 D3的阳极分别连接所述第五二极管D5的阴极和所述高频整流桥300的第一输入端，所述第三二极管D3的阴极分别连接所述第四二极管D4的阴极和所述高频整流桥300的第一输出端，所述第五二极管D5的阳极分别连接所述第六二极管D6的阳极和所述高频整流桥300的第二输出端，所述第四二极管D4的阳极分别连接所述第六二极管D6的阴极和所述高频整流桥300的第二输入端。
其中，第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6 均为整流二极管。
其中，高频整流桥300的第一输入端和第二输入端可以是交流输入端，高频整流桥300的第一输出端可以是正极输出端，高频整流桥300的第二输出端可以是负极输出端。
在一个可能的示例中，如图4所示，所述滤波电路103包括第一电感L1、第二电感L2和第一电容C1，其中：所述第一电感L1的一端连接所述滤波电路103的第一输入端，所述第一电感L1的另一端分别连接所述第二电感L2的一端和第一电容C1的一端，所述第二电感L2的另一端连接所述滤波电路103的第一输出端，所述第一电容C1的另一端接地。
可选的，上述滤波电路可以是T型滤波器。
其中，第一电感L1和第二电感L2的根据高频变压器101的输出电压选择合适的电感值大小。
其中，滤波电路103的第一输入端可以是正输入端，滤波电路103的第二输入端可以是负输入端，滤波电路103的第一输出端可以是正输出端，滤波电路103的第二输出端可以是负输出端。
在一个可能的示例中，如图5所示，所述反向保护电路200包括第一电阻 R1、第二电阻R2、第二电容C2和第七二极管D7，其中：所述第一电阻R1的一端连接所述反向保护电路200的第一输入端，所述第一电阻R1的另一端分别连接所述第二电阻R2的一端、所述第二电容C2的一端以及所述反向保护电路 200的第一输出端，所述第二电容C2的另一端分别连接所述第二电阻R2的另一端、所述反向保护电路200的第二输出端以及第七二极管D7的阳极，所述第七二极管D7的阴极连接所述反向保护电路200的第二输入端。
其中，第一电阻R1和第二电阻R2可以为限流降压电阻，避免因充电输出电路的输出电流过大而烧坏隔离光耦300。
其中，第一电容C1可以为限流降压电容，避免因充电输出电路的输出电流过大而烧坏隔离光耦300。
其中，第七二极管D7可以为整流二极管。
可选的，第二电阻R2的阻值大小可以为10K，第一电阻R1根据隔离光耦 300的正向工作电流选择合适的阻值。
在一个可能的示例中，所述隔离光耦的正向工作电流的范围是5mA～50mA，电流传输比的范围是200～400。
本实用新型实施例提供一种电池唤醒BMS电路，当电池深度放电时，通过充电输出电路从市电取电唤醒BMS电路，解决了目前电池深度放电后需要拆机才能对电池充电的问题，使得电池的维护更加方便快捷。与现有技术相比，本实用新型不仅结合了现有电路的功能，还增加了电路保护功能，具有体积小、成本低、通用性强的优点。
请参阅图6，图6是本实用新型实施例提供的另一种电池充电唤醒BMS电路的结构示意图。
在本实用新型的另一实施例中提供一种电池充电唤醒BMS装置，包括上述实施例所描述的电池充电唤醒BMS电路。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本实用新型所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种电池充电唤醒BMS电路，其特征在于，包括：充电输出电路、反向保护电路、隔离光耦和BMS电源启动模块，其中：
所述充电输出电路的输入端连接市电，所述充电输出电路的第一输出端连接所述反向保护电路的第一输入端，所述充电输出电路的第二输出端连接所述反向保护电路的第二输入端，所述反向保护电路的第一输出端连接所述隔离光耦的第一输入端，所述反向保护电路的第二输出端连接所述隔离光耦的第二输入端，所述隔离光耦的第一输出端连接所述BMS电源启动模块的正极，所述隔离光耦的第二输出端连接所述BMS电源启动模块的负极；
所述充电保护电路用于从市电取电给所述BMS电源启动模块供电。
2.根据权利要求1所述电池充电唤醒BMS电路，其特征在于，所述充电输出电路包括：高频变压器、高频整流桥、滤波电路和过压保护电路，其中，
所述高频变压器的第一次级输出端分别连接所述过压保护电路的第一输入端和所述高频整流桥的第一输入端，所述高频变压器的第二次级输出端分别连接所述过压保护电路的第二输入端和所述高频整流桥的第二输入端，所述高频整流桥的第一输出端分别连接所述过压保护电路的第三输入端和所述滤波电路的第一输入端，所述高频整流桥的第二输出端分别连接所述过压保护电路的输出端和所述滤波电路的第二输入端，所述滤波电路的输出端连接所述充电输出电路的输出端，所述高频变压器的初级输出端连接所述充电输出电路的输入端；
所述过压保护电路用于在所述充电输出电路的输出电压高于限定值时停止所述充电输出电路的工作。
3.根据权利要求2所述电池充电唤醒BMS电路，其特征在于，所述过压保护电路包括：第一二极管D1、第二二极管D2、开关管Q1和检测控制单元，其中，
所述第一二极管D1的阳极与所述过压保护电路的第一输入端连接，所述第一二极管D1的阴极分别连接所述第二二极管D2的阴极以及开关管Q1的输出端，所述第二二极管D2的阳极连接所述过压保护电路的第二输入端，所述开关管Q1的控制端连接所述检测控制单元的驱动端，所述开关管Q1的输入端连接所述过压保护电路的输出端，所述开关管Q1的输入端还接地，所述检测控制单元的检测端连接所述过压保护电路的第三输入端，所述检测控制单元的接地端接地。
4.根据权利要求2所述电池充电唤醒BMS电路，其特征在于，所述高频整流桥包括：第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6，其中，
所述第三二极管D3的阳极分别连接所述第五二极管D5的阴极和所述高频整流桥的第一输入端，所述第三二极管D3的阴极分别连接所述第四二极管D4的阴极和所述高频整流桥的第一输出端，所述第五二极管D5的阳极分别连接所述第六二极管D6的阳极和所述高频整流桥的第二输出端，所述第四二极管D4的阳极分别连接所述第六二极管D6的阴极和所述高频整流桥的第二输入端。
5.根据权利要求2所述电池充电唤醒BMS电路，其特征在于，所述滤波电路包括：第一电感L1、第二电感L2和第一电容C1，其中，
所述第一电感L1的一端连接所述滤波电路的第一输入端，所述第一电感L1的另一端分别连接所述第二电感L2的一端和第一电容C1的一端，所述第二电感L2的另一端连接所述滤波电路的第一输出端，所述第一电容C1的另一端接地。
6.根据权利要求1所述电池充电唤醒BMS电路，其特征在于，所述反向保护电路包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第二电容C2和第七二极管D7，其中，
所述第一电阻R1的一端连接所述反向保护电路的第一输入端，所述第一电阻R1的另一端分别连接所述第二电阻R2的一端、所述第二电容C2的一端以及所述反向保护电路的第一输出端，所述第二电容C2的另一端分别连接所述第二电阻R2的另一端、所述反向保护电路的第二输出端以及第七二极管D7的阳极，所述第七二极管D7的阴极连接所述反向保护电路的第二输入端。
7.根据权利要求1所述电池充电唤醒BMS电路，其特征在于，所述隔离光耦的正向工作电流的范围是5mA～50mA，电流传输比的范围是200～400。
8.电池充电唤醒BMS装置，其特征在于，包括权利要求1-7任一所述的电池充电唤醒BMS电路。
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