CN212210543U - 一种防锁死bms电源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防锁死BMS电源系统，包括：电池包和充电模块；电池包包括：第一连接器，连接第一连接器的电池组和信号检测单元，以及连接信号检测单元与第一连接器的第一控制器；充电模块包括：与第一连接器可插拔连接的第二连接器，连接第二连接器的充电电源，以及连接第二连接器与充电电源的第二控制器；在第二连接器与第一连接器连接时，第一连接器输出第一触发电平；信号检测单元，用于接收第一触发电平并生成检测电平；第一控制器，用于接收检测电平并输出第二触发电平；第二控制器，用于接收第二触发电平以触发充电电源开始电源输出。实施本实用新型能够有效解决由于电池亏电导致系统出现死锁而无法充电的问题。

Description

一种防锁死BMS电源系统

技术领域

本实用新型涉及新能源技术领域，更具体地说，涉及一种防锁死BMS电源系统。

背景技术

在BMS电源系统中，当电池在亏电进入欠压保护状态后，BMS也会进入低功耗休眠。在BMS休眠后会关闭内部部分电源和部分通讯电路。但目前很多充电器在对电池充电时，需要先与电源系统建立通讯确认后才能开始输出电压对电源系统进行充电。而在现有的BMS电源系统中，BMS休眠后，其工作电路需要充电器提供电压输出才能激活，在BMS激活后才能建立与外部设备的通讯，因此在电池亏电进入欠压保护BMS休眠关断通讯时，其连接充电器时充电器无法和BMS通讯就无法提供电压输出，形成BMS通讯的死锁。造成亏电电池无法充电。

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技术缺陷，提供一种防锁死BMS电源系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种防锁死BMS电源系统，包括：电池包和充电模块；

所述电池包包括：第一连接器，连接所述第一连接器的电池组和信号检测单元，以及连接所述信号检测单元与所述第一连接器的第一控制器；

所述充电模块包括：与所述第一连接器可插拔连接的第二连接器，连接所述第二连接器的充电电源，以及连接所述第二连接器与所述充电电源的第二控制器；

在所述第二连接器与所述第一连接器连接时，所述第一连接器输出第一触发电平；所述信号检测单元，用于接收第一触发电平并生成检测电平；所述第一控制器，用于接收所述检测电平并输出第二触发电平；所述第二控制器，用于接收所述第二触发电平以触发所述充电电源开始电源输出。

优选地，

所述第一连接器的第五管脚连接所述电池组的正极，所述第一连接器的第一管脚连接所述电池组的负极，所述第一连接器的第四管脚连接所述信号检测单元，所述第一连接器的第二管脚连接所述第一控制器；

所述第二连接器的第五管脚分别连接所述充电电源的正极和所述第二连接器的第四管脚，所述第二连接器的第一管脚连接所述充电电源的负极，所述第二连接器的第二管脚连接所述第二控制器。

优选地，

所述信号检测单元包括连接第一稳压管、第二稳压管、开关管和第一电阻；

所述第一稳压管的正极连接所述开关管的第一端，所述第一稳压管的负极连接所述第一连接器的第二管脚；所述第二稳压管的正极接地，所述第二稳压管的负极连接所述开关管的第一端；所述第一电阻与所述第二稳压管并联连接；所述开关管的第二端接地，所述开关管的第三端输入一供电电压，且所述开关管的第三端连接所述第一控制器。

优选地，所述开关管包括MOS管，所述MOS管的栅极分别连接所述第一稳压管的正极和所述第二稳压管的负极，所述MOS管的源极接地，所述MOS管的漏极分别连接所述供电电压和所述第一控制器。

优选地，

所述第一连接器的第五管脚连接所述电池组的正极，所述第一连接器的第一管脚连接所述电池组的负极，所述第一连接器的第三管脚和第四管脚均连接所述信号检测单元，所述第一连接器的第二管脚连接所述第一控制器；

所述第二连接器的第五管脚连接所述充电电源的正极，所述第二连接器的第四管脚连接其第三管脚，所述第二连接器的第一管脚连接所述充电电源的负极，所述第二连接器的第二管脚连接所述第二控制器。

优选地，

所述信号检测单元包括第二电阻、第三电阻和电容；

所述第二电阻的第一端输入一供电电压，所述第二电阻的第二端连接所述第一连接器的第二管脚；所述第三电阻的第一端连接所述控制器，所述第三电阻的第二端连接所述第一连接器的第二管脚；所述电容的第一端连接所述控制器，所述电容的第二端连接所述第一连接器的第三管脚，且所述电容的第二端接地。

优选地，

所述电池包还包括开关驱动单元和充放电开关；

所述开关驱动单元的一端连接所述第一控制器，所述开关驱动单元的另一端连接所述充放电开关的控制端，所述充放电开关的第一端连接所述电池组的负极，所述充放电开关的第二端连接所述第一连接器。

实施本实用新型的一种防锁死BMS电源系统，具有以下有益效果：能够有效解决由电池亏电系统出现死锁而无法充电的问题。

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是本实用新型一种防锁死BMS电源系统的逻辑框图；

图2是本实用新型一种防锁死BMS电源系统第一实施例的电路原理图；

图3是图2中信号检测单元一实施例的电路原理图；

图4是本实用新型一种防锁死BMS电源系统第二实施例的电路原理图；

图5是图4中信号检测单元一实施例的电路原理图。

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，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，在本实用新型的一种防锁死BMS电源系统第一实施例中，包括：电池包100和充电模块200；电池包100包括：第一连接器130，连接第一连接器130的电池组110，连接第一连接器130的信号检测单元140，以及连接信号检测单元140与第一连接器130的第一控制器120；充电模块200包括：与第一连接器130可插拔连接的第二连接器230，连接第二连接器230的充电电源210，以及连接第二连接器230与充电电源210的第二控制器220；在第二连接器230与第一连接器130连接时，第一连接器130输出第一触发电平；信号检测单元140，用于接收第一触发电平并生成检测电平；第一控制器120，用于接收检测电平并输出第二触发电平；第二控制器220，用于接收第二触发电平以触发充电电源210开始电源输出。具体的，电池包100和充电模块200可以通过第一连接器130和第二连接器230实现可插拔连接，正常情况下，电池包100的第一连接器130与充电模块200的第二连接器230连接时，充电模块200开始对电池包100内的电池组110进行充电。当电池包100在电池组110处于亏电状态进行欠压保护状态时进行充电时，其第一连接器130连接第二连接器230，第一连接器130输出第一触发电平，信号检测单元140接收该第一触发电平后生成检测电平，第一控制器120接收该检测电平生成第二触发电平，第二控制器220通过相互连接的第一连接器130和第二连接器230接收该第二触发电平触发充电电源210开始输出电压，通过相互连接的第一连接器130和第二连接器230对电池包100的电池组110进行充电。即，在充电模块200与电池包100连接时，充电模块200在输出启动电源输出之前，输出第一触发电平，电池包100在接收该第一触发电平后对应的输出第二触发电平对充电模块200进行触发输出电压，此时无论电池包100是否处于亏电保护状态，均可以实现充电模块200对电池包100的充电。

如图2所示，在一实施例中，第一连接器130的第五管脚连接电池组110的正极，第一连接器130的第一管脚连接电池组110的负极，第一连接器130的第四管脚连接信号检测单元140，第一连接器130的第二管脚连接第一控制器120；第二连接器230的第五管脚分别连接充电电源210的正极和第二连接器230的第四管脚，第二连接器230的第一管脚连接充电电源210的负极，第二连接器230的第二管脚连接第二控制器220。其中第一连接器130和第二连接器230均可以采用5PIN连接器，其具体连接关系如上文描述，第二连接器230的第四管脚和第二连接器230的第五管脚均连接电池组110的正极，在第一连接器130和第二连接器230对应连接时，与第二连接器230的第一管脚连接的第一连接器130的第四管脚与电池组110正极连接，其输出一电压电平，信号检测单元140检测到该电压电平时，识别到电池包100已经与充电模块200连接，此时第一控制器120通过第一连接器130的第二管脚输出第二触发电平，第二控制器220通过第二连接器230的第二管脚接收该第二触发电平开始触发充电电源210开始电源输出。

如图3所示，在一实施例中，信号检测单元140包括连接第一稳压管、第二稳压管、开关管和第一电阻；第一稳压管的正极连接开关管的第一端，第一稳压管的负极连接第一连接器130的第二管脚；第二稳压管的正极接地，第二稳压管的负极连接开关管的第一端；第一电阻与第二稳压管并联连接；开关管的第二端接地，开关管的第三端输入一供电电压，且开关管的第三端连接第一控制器120。具体的，信号检测单元140包括稳压管ZD1即第一稳压管和稳压管ZD2即第二稳压管以及开关管，电池组110的正极输出经过第一连接器130的第二管脚连接信号检测输入端，经过稳压管ZD1和稳压管ZD2以及与稳压管ZD2并联连接的电阻R2即第一电阻组成的分压电路后，在开关管的开关控制端即第一端生成控制电压，该控制电压驱动开关管导通，在信号检测输出端输出对应的检测电平时，第一控制器120根据该检测电平生成对应的控制电平并通过第一连接器和第二连接器输出是第二控制器220，第二控制器220控制充电电源210输出电压。在一实施例中，信号检测输出端在开关管关断时，其输出高电平，即其可以通过上拉电阻R2连接3.3V电源，在开关管导通时，信号检测输出端并导通的开关管下拉接地，在信号检测输出端出低电平。

在一实施例中，开关管包括MOS管Q1，MOS管Q1的栅极分别连接第一稳压管的正极和第二稳压管的负极，MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的漏极分别连接供电电压和第一控制器120。具体的，开关管可以采用MOS管Q1，其中MOS管Q1的栅极连接稳压稳ZD1的负极，MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的漏极通过信号检测输出端连接第一控制器120。

如图4所示，在一实施例中，第一连接器130的第五管脚连接电池组110的正极，第一连接器130的第一管脚连接电池组110的负极，第一连接器130的第三管脚和第四管脚均连接信号检测单元140，第一连接器130的第二管脚连接第一控制器120；第二连接器230的第五管脚连接充电电源210的正极，第二连接器230的第四管脚连接其第三管脚，第二连接器230的第一管脚连接充电电源210的负极，第二连接器230的第二管脚连接第二控制器220。具体的，其中第一连接器130和第二连接器230均可以采用5PIN连接器，其具体连接关系如上文描述，在第一连接器130与第二连接器230相连接时，电池组110的正极通过第一连接器130的第五管脚和第二连接器230的第五管脚连接充电电源210的正极，信号检测单元140通过第一连接器130的第四管脚、第二连接器230的第四管脚、第二连接器230的第三管脚和第一连接器130的第三管脚形成检测回路，信号检测单元140150根据该检测回路获取检测信号，即相当于第一连接器130的第三管脚或者第四管脚输出的触发电平，第一控制器120通过信号检测单元140检测该触发电平后，确认第一连接器130和第二连接器230已经连接，即相当于充电模块200已经连接完成，此时第一控制器120通过第一连接器130的第二管脚输出第二触发电平，第二控制器220通过第二连接器230的第二管脚接收该第二触发电平开始触发充电电源210开始电源输出。

如图5所示，在一实施例中，信号检测单元140包括第二电阻、第三电阻和电容；第二电阻的第一端输入一供电电压，第二电阻的第二端连接第一连接器130的第二管脚；第三电阻的第一端连接控制器，第三电阻的第二端连接第一连接器130的第二管脚；电容的第一端连接控制器，电容的第二端连接第一连接器130的第三管脚，且电容的第二端接地。具体的，信号检测单元140包括电阻RX1即第二电阻，电阻RX2即第三电阻和电容CX1。在第一连接器130与第二连接器230没有连接时，其信号检测输出端因为通过上拉电阻RX1与一上拉电源连接而输出一高电平至控制器120，即此时信号检测输入端没有信号输入。该上拉电源可由供电电源提供。当第一连接器130与第二连接器230连接时，第一连接器130的第三管脚和第四管脚通过第二连接器230连通，信号检测输入端拉低到地，在信号检测输出端输出低电平。

可选的，电池包100还包括开关驱动单元150和充放电开关160；开关驱动单元150的一端连接第一控制器120，开关驱动单元150的另一端连接充放电开关160的控制端，充放电开关160的第一端连接电池组110的负极，充放电开关160的第二端连接第一连接器130。即电池包100中还设有开关驱动单元150和充放电开关160，通过第一控制器120控制开关驱动单元150输出驱动信号，驱动充放电开关160工作，使得电池包100进入充电状态或者放电状态。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种防锁死BMS电源系统，其特征在于，包括：电池包和充电模块；

所述电池包包括：第一连接器，连接所述第一连接器的电池组和信号检测单元，以及连接所述信号检测单元与所述第一连接器的第一控制器；

所述充电模块包括：与所述第一连接器可插拔连接的第二连接器，连接所述第二连接器的充电电源，以及连接所述第二连接器与所述充电电源的第二控制器；

在所述第二连接器与所述第一连接器连接时，所述第一连接器输出第一触发电平；所述信号检测单元，用于接收所述第一触发电平并生成检测电平；所述第一控制器，用于接收所述检测电平并输出第二触发电平；所述第二控制器，用于接收所述第二触发电平以触发所述充电电源开始电源输出。

2.根据权利要求1所述的防锁死BMS电源系统，其特征在于，

所述第一连接器的第五管脚连接所述电池组的正极，所述第一连接器的第一管脚连接所述电池组的负极，所述第一连接器的第四管脚连接所述信号检测单元，所述第一连接器的第二管脚连接所述第一控制器；

所述第二连接器的第五管脚分别连接所述充电电源的正极和所述第二连接器的第四管脚，所述第二连接器的第一管脚连接所述充电电源的负极，所述第二连接器的第二管脚连接所述第二控制器。

3.根据权利要求2所述的防锁死BMS电源系统，其特征在于，所述信号检测单元包括连接第一稳压管、第二稳压管、开关管和第一电阻；

所述第一稳压管的正极连接所述开关管的第一端，所述第一稳压管的负极连接所述第一连接器的第二管脚；所述第二稳压管的正极接地，所述第二稳压管的负极连接所述开关管的第一端；所述第一电阻与所述第二稳压管并联连接；所述开关管的第二端接地，所述开关管的第三端输入一供电电压，且所述开关管的第三端连接所述第一控制器。

4.根据权利要求3所述的防锁死BMS电源系统，其特征在于，所述开关管包括MOS管，所述MOS管的栅极分别连接所述第一稳压管的正极和所述第二稳压管的负极，所述MOS管的源极接地，所述MOS管的漏极分别连接所述供电电压和所述第一控制器。

5.根据权利要求1所述的防锁死BMS电源系统，其特征在于，

所述第一连接器的第五管脚连接所述电池组的正极，所述第一连接器的第一管脚连接所述电池组的负极，所述第一连接器的第三管脚和第四管脚均连接所述信号检测单元，所述第一连接器的第二管脚连接所述第一控制器；

所述第二连接器的第五管脚连接所述充电电源的正极，所述第二连接器的第四管脚连接其第三管脚，所述第二连接器的第一管脚连接所述充电电源的负极，所述第二连接器的第二管脚连接所述第二控制器。

6.根据权利要求5所述的防锁死BMS电源系统，其特征在于，所述信号检测单元包括第二电阻、第三电阻和电容；

所述第二电阻的第一端输入一供电电压，所述第二电阻的第二端连接所述第一连接器的第二管脚；所述第三电阻的第一端连接所述控制器，所述第三电阻的第二端连接所述第一连接器的第二管脚；所述电容的第一端连接所述控制器，所述电容的第二端连接所述第一连接器的第三管脚，且所述电容的第二端接地。

7.根据权利要求1所述的防锁死BMS电源系统，其特征在于，所述电池包还包括开关驱动单元和充放电开关；

所述开关驱动单元的一端连接所述第一控制器，所述开关驱动单元的另一端连接所述充放电开关的控制端，所述充放电开关的第一端连接所述电池组的负极，所述充放电开关的第二端连接所述第一连接器。

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