CN216356037U - 一种可应用于低温环境的bms保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可应用于低温环境的BMS保护电路，包括温度感应单元、模拟前端电路、中控单元和存储单元，所述温度感应单元和中控单元均与所述模拟前端电路连接，所述存储单元与所述中控单元连接；其中，所述温度感应单元用于检测外界温度；所述模拟前端电路用于接收所述温度感应单元的温度信息，并将所述温度信息转化为数字信号；所述存储单元用于存储各温度范围对应的电芯欠压值；所述中控单元用于接收所述温度信息，并根据所述温度信息获取对应的电芯欠压值。本实用新型可根据电池包使用的环境温度来调整电芯欠压值，解决低温状态下电池包的电芯电压降低引起的提前保护，从而增加电池包的放电容量，提高电池包的有效利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池管理系统技术领域，具体为一种可应用于低温环境的BMS保护电路。
背景技术
随着新能源电动汽车的广泛应用，电池的容量、安全性、健康状态与续航能力日益成为关注重点。电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，简称BMS)是对电池进行监控与控制的系统，将采集的电池信息实时反馈给用户，同时根据采集的信息调节参数，充分发挥电池的性能。目前的BMS在低温状态下放电存在容易引起容量跳变的问题。因电池包处在低温状态下，如-16℃，放电容量只有原始容量的70％，同时电芯电压也会降低，在放电过程中，电芯电压值会逐渐降低，当电芯电压值在下降至电芯欠压值时， BMS中的保护电路会做出保护动作，切断电源，这就造成了提前保护，导致电池包只能放出40％的容量；在充电过程中，电芯电压值会逐渐上升。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可应用于低温环境的BMS保护电路，可根据电池包使用的环境温度来调整电芯欠压值，解决低温状态下电池包的电芯电压降低引起的提前保护，从而增加电池包的放电容量，提高电池包的有效利用率。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种可应用于低温环境的BMS保护电路，包括温度感应单元、模拟前端电路、中控单元和存储单元，所述温度感应单元和中控单元均与所述模拟前端电路连接，所述存储单元与所述中控单元连接；其中，
所述温度感应单元用于检测外界温度；
所述模拟前端电路用于接收所述温度感应单元的温度信息，并将所述温度信息转化为数字信号；
所述存储单元用于存储各温度范围对应的电芯欠压值；
所述中控单元用于接收所述温度信息，并根据所述温度信息获取对应的电芯欠压值。
在其中一个实施例中，还包括单片机，所述中控单元和存储单元均设置在所述单片机中。
在其中一个实施例中，还包括采样电流输入电路，所述采样电流输入电路与所述模拟前端电路连接，用于采集电池在充电或放电时的电流信息，并将所述电流信息传递至所述模拟前端电路。
在其中一个实施例中，所述采样电流输入电路包括充电开关模块、放电开关模块和采样电阻，所述采样电阻与充电开关模块、放电开关模块串联连接，所述采样电阻还与所述模拟前端电路连接。
在其中一个实施例中，所述模拟前端电路包括前端芯片，所述前端芯片分别与所述温度感应单元、采样电阻和中控单元连接。
在其中一个实施例中，所述模拟前端电路与采样电流输入电路之间还连接有充放电控制电路，所述充放电控制电路的充电输入端和放电输入端均与所述模拟前端电路连接，所述充放电控制电路的充电控制端与所述充电开关模块连接，所述充放电控制电路的放电控制端与所述放电开关模块连接。
在其中一个实施例中，所述模拟前端电路与中控单元之间通过总线连接。
本实用新型的可应用于低温环境的BMS保护电路，包括温度感应单元和存储单元，可通过温度感应单元实时监测电池包的外界环境温度，通过在存储单元中查表获得实时外界环境温度对应的电芯欠压值，根据电池包使用的环境温度来调整电芯欠压值，解决低温状态下电池包的电芯电压降低引起的提前保护，从而增加电池包的放电容量，提高电池包的有效利用率。
附图说明
图1为一个实施例中BMS保护电路的电路结构示意图；
图2为图1中温度感应单元和模拟前端电路的电路图；
图3为图1中单片机的电路图；
图4为图1中采样电流输入电路的电路图；
图5为图1中充放电控制电路的电路图；
10、温度感应单元；20、模拟前端电路；30、单片机；31、中控单元；32、存储单元；40、采样电流输入电路；41、充电开关模块；42、放电开关模块；50、充放电控制电路； 51、充电控制模块；52、放电控制模块。
具体实施方式
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，都属于本实用新型保护的范围。
提供了一种可应用于低温环境的BMS保护电路，如图1和2所示，包括温度感应单元10、模拟前端电路20、中控单元31和存储单元32，温度感应单元10和中控单元31均与模拟前端电路20连接，存储单元32与中控单元31连接；其中，温度感应单元10用于检测外界温度；模拟前端电路20用于接收温度感应单元10的温度信息，并将温度信息转化为数字信号；存储单元32用于存储各温度范围对应的电芯欠压值；中控单元31用于接收温度信息，并根据温度信息获取对应的电芯欠压值。
较佳的，模拟前端电路20与中控单元31之间通过总线连接。
本实施例中的可应用于低温环境的BMS保护电路，包括温度感应单元10和存储单元 32，可通过温度感应单元10实时监测电池包的外界环境温度，通过在存储单元32中查表获得实时外界环境温度对应的电芯欠压值，根据电池包使用的环境温度来调整电芯欠压值，解决低温状态下电池包的电芯电压降低引起的提前保护，从而增加电池包的放电容量，提高电池包的有效利用率。
其中，如图1和3所示，BMS保护电路还包括单片机30，中控单元31和存储单元32 均设置在单片机30中，在本实施例中，该单片机30的型号为stm32f072c8t6。
在一个实施例中，如图4所示，BMS保护电路还包括采样电流输入电路40，采样电流输入电路40与模拟前端电路20连接，用于采集电池在充电或放电时的电流信息，并将电流信息传递至模拟前端电路20。具体的，采样电流输入电路40包括充电开关模块41、放电开关模块42和采样电阻RX2，采样电阻RX2与充电开关模块41、放电开关模块42串联连接，采样电阻RX2还与模拟前端电路20连接，其中，采样电阻RX2与放电开关模块42 之间设有采样点ISN。
本实施例中，请参考图4，充电开关模块41包括充电信号端CF、MOS管QC2、MOS管QC3和MOS管QC4，充电信号端分别与MOS管QC2的栅极、MOS管QC3的栅极和MOS管QC4 的栅极连接，MOS管QC2的漏极、MOS管QC3的漏极和MOS管QC4的漏极分别与放电开关模块42连接；放电开关模块42包括放电信号端DF、MOS管QD2、MOS管QD3和MOS管QD4，放电信号端DF分别与MOS管QD2的栅极、MOS管QD3的栅极和MOS管QD4的栅极连接，MOS 管QD2的源极、MOS管QD3的源极和MOS管QD4的源极分别与充电开关模块41连接。通过采集采样点ISN的电流信息，即可检测到电池包在充电或放电过程中的情况，从而判断得到电池包的状态。
在一个实施例中，如图2所示，模拟前端电路20包括前端芯片，前端芯片分别与温度感应单元10、采样电阻RX2和中控单元31连接，本实施例中该前端芯片的型号为BQ76940。
在一个实施例中，模拟前端电路20与采样电流输入电路40之间还连接有充放电控制电路50，如图5所示，充放电控制电路50包括充电控制模块51和与充电控制模块51连接的放电控制模块52，充电控制模块51的充电输入端CHG与充电信号端CF连接，放电输入端DSG与放电信号端DF连接。
本实施例中，当模拟前端电路20接入充电电源时，充电控制模块51工作，充电信号端CF接收到充电信号，采样点ISN开始采样；当模拟前端电路20接入负载时，放电控制模块52工作，放电信号端DF接收到放电信号，采样点ISN开始采样。
本实用新型的BMS保护电路，可通过温度感应单元10实时监测电池包的外界环境温度，通过在存储单元32中查表获得实时外界环境温度对应的电芯欠压值，通过采集采样电阻RX2的电流信息得到电池包的实时状态，通过中控单元31接收温度信息并以此为依据调整电芯欠压值，使模拟前端电路20可根据电池包的实时状态和电芯欠压值控制电池包的充放电模式，解决低温状态下电池包的电芯电压降低引起的提前保护，从而增加电池包的放电容量，提高电池包的有效利用率。
以上实施例仅表达了本实用新型的若干优选实施方式，其描述较为具体和详细，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围的内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动，并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。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，还可以做出若干变形和改进，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，这些都属于本实用新型所附权利要求的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种可应用于低温环境的BMS保护电路，其特征在于，包括温度感应单元、模拟前端电路、中控单元和存储单元，所述温度感应单元和中控单元均与所述模拟前端电路连接，所述存储单元与所述中控单元连接；其中，
所述温度感应单元用于检测外界温度；
所述模拟前端电路用于接收所述温度感应单元的温度信息，并将所述温度信息转化为数字信号；
所述存储单元用于存储各温度范围对应的电芯欠压值；
所述中控单元用于接收所述温度信息，并根据所述温度信息获取对应的电芯欠压值。
2.根据权利要求1所述的可应用于低温环境的BMS保护电路，其特征在于，还包括单片机，所述中控单元和存储单元均设置在所述单片机中。
3.根据权利要求1所述的可应用于低温环境的BMS保护电路，其特征在于，还包括采样电流输入电路，所述采样电流输入电路与所述模拟前端电路连接，用于采集电池在充电或放电时的电流信息，并将所述电流信息传递至所述模拟前端电路。
4.根据权利要求3所述的可应用于低温环境的BMS保护电路，其特征在于，所述采样电流输入电路包括充电开关模块、放电开关模块和采样电阻，所述采样电阻与充电开关模块、放电开关模块串联连接，所述采样电阻还与所述模拟前端电路连接。
5.根据权利要求4所述的可应用于低温环境的BMS保护电路，其特征在于，所述模拟前端电路包括前端芯片，所述前端芯片分别与所述温度感应单元、采样电阻和中控单元连接。
6.根据权利要求4所述的可应用于低温环境的BMS保护电路，其特征在于，所述模拟前端电路与采样电流输入电路之间还连接有充放电控制电路，所述充放电控制电路的充电输入端和放电输入端均与所述模拟前端电路连接，所述充放电控制电路的充电控制端与所述充电开关模块连接，所述充放电控制电路的放电控制端与所述放电开关模块连接。
7.根据权利要求1所述的可应用于低温环境的BMS保护电路，其特征在于，所述模拟前端电路与中控单元之间通过总线连接。
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| CN202122691488.5U Active CN216356037U (zh) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | 一种可应用于低温环境的bms保护电路 |
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2021
- 2021-11-05 CN CN202122691488.5U patent/CN216356037U/zh active Active
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