CN216564548U - 一种锂电池pack双电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂电池PACK技术领域，特别涉及一种锂电池PACK双电源电路，包括电机、第一模组、第二模组、第一BMS和第二BMS，所述电机的正极分别与第一模组和第二模组的正极连接，所述电机的负极通过第一BMS与第一模组的负极连接，所述电机的负极通过第二BMS与第二模组的负极连接，所述第一BMS与第二BMS之间通讯连接；本实用新型通过将锂电池PACK内部优化为两个分立的模组，两个模组通过各自的BMS分析判断独立的为电机供电，进而增加了锂电池PACK在供电过程中的可靠性，从而提升了使用者的体验感。

Description

一种锂电池PACK双电源电路

技术领域

本实用新型涉及锂电池PACK技术领域，特别涉及一种锂电池PACK双电源电路。

背景技术

电动车，又名电驱车，是以电池作为能量来源，通过控制器、电机等部件，将电能转化为机械能运动，以控制电流大小改变速度的车辆。电池作为电动车的重要零部件，它的性能高低直接影响电动车的性能以及用户的使用体验感，而锂电池作为一种新型环保，高效，瞬间能大电流放电的动力电池，目前广泛应用于电动车领域。

电动车对锂电池可靠性的要求是单一电池包难以实现的，这就不得不考虑进行电池包的电路设计优化改进。目前，现有的设计采用将多个电芯通过电压、内阻配对直接进行串并联，随着使用时间的推移，电池组的故障率会上升，而且电池组的任何一点出现故障都将导致整体故障，影响使用者的体验感。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷和不足，提供一种电路设计简单，运行可靠性高以及能提升使用者体验感的锂电池PACK双电源电路。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种锂电池PACK双电源电路，包括电机、第一模组、第二模组、第一BMS和第二BMS，所述电机的正极分别与第一模组和第二模组的正极连接，所述电机的负极通过第一BMS与第一模组的负极连接，所述电机的负极通过第二BMS与第二模组的负极连接，所述第一BMS与第二BMS之间通讯连接。

进一步地，第一BMS包括第一MCU、第一放电MOS、第一前端采样、第一采样电阻、第一拨码开关和第一通讯模块，所述第一MCU通过第一前端采样与第一模组的负极连接，所述第一放电MOS的一端分别与第一MCU和电机的负极连接，所述第一放电MOS的另一端通过第一采样电阻与第一模组的负极连接，所述第一采样电阻与第一电流采样并联，所述第一电流采样的一端与第一MCU连接，所述第一前端采样与第一温度模块连接，所述第一拨码开关设置于第一MCU，所述第一通讯模块的一端与第一MCU连接。

进一步地，第二BMS包括第二MCU、第二放电MOS、第二前端采样、第二采样电阻、第二拨码开关和第二通讯模块，所述第二MCU通过第二前端采样与第二模组的负极连接，所述第二放电MOS的一端分别与第二MCU和电机的负极连接，所述第二放电MOS的另一端通过第二采样电阻与第二模组的负极连接，所述第二采样电阻与第二电流采样并联，所述第二电流采样的一端与第二MCU连接，所述第二前端采样与第二温度模块连接，所述第二拨码开关设置于第二MCU，所述第二通讯模块的一端与第二MCU连接。

进一步地，第一BMS还包括第一均衡模块和第一隔离模块，所述第一均衡模块的一端与第一模组的负极连接，所述第一均衡模块的另一端与第一MCU连接，所述第一隔离模块的一端与第一模组的负极连接，所述第一隔离模块的另一端与第一通讯模块的另一端连接。

进一步地，第二BMS还包括第二均衡模块和第二隔离模块，所述第二均衡模块的一端与第二模组的负极连接，所述第二均衡模块的另一端与第二MCU连接，所述第二隔离模块的一端与第二模组的负极连接，所述第二隔离模块的另一端与第二通讯模块的另一端连接。

进一步地，第一通讯模块和第二通讯模块均为485通信模块。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果：

(1)本实用新型通过将锂电池PACK内部优化为两个分立的模组，两个模组通过各自的BMS分析判断独立的为电机供电，进而增加了锂电池PACK在供电过程中的可靠性，从而提升了使用者的体验感；

(2)本实用新型通过电流采样对电路进行过流保护，进而提高了电路的安全性，从而提高了锂电池PACK的安全性；

(3)本实用新型通过拨码开关对两个模组的数据进行标识，再结合隔离模块屏蔽电流对通讯模块的干扰，从而提高了MCU处理数据的准确性。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易和清楚地被理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型的电路示意图；

图2为本实用新型的原理框图。

图中：电机1、第一模组2、第二模组3、第一BMS4、第二BMS5、第一MCU4a、第一放电MOS4b、第一前端采样4c、第一采样电阻4d、第一拨码开关4e、第一通讯模块4f、第一电流采样4g、第一温度模块4h、第一均衡模块4i、第一隔离模块4j、第一MOS驱动4k、第一充电MOS4l、第一供电模块4m、第二MCU5a、第二放电MOS5b、第二前端采样5c、第二采样电阻5d、第二拨码开关5e、第二通讯模块5f、第二电流采样5g、第二温度模块5h、第二均衡模块5i、第二隔离模块5j、第二MOS驱动5k、第二充电MOS5l、第二供电模块5m。

具体实施方式

如图1所示，一种锂电池PACK双电源电路，包括电机1、第一模组2、第二模组3、第一BMS4和第二BMS5，电机1的正极分别与第一模组2和第二模组3的正极连接，电机1的负极通过第一BMS4与第一模组2的负极连接，电机1的负极通过第二BMS5与第二模组3的负极连接，第一BMS4与第二BMS5之间通讯连接。

如图2所示，第一BMS4包括第一MCU4a、第一放电MOS4b、第一前端采样4c、第一采样电阻4d、第一拨码开关4e和第一通讯模块4f，第一MCU4a通过第一前端采样4c与第一模组2的负极连接，第一前端采样4c采集第一模组2的温度和电压数据；第一放电MOS4b的一端通过第一MOS驱动4k与第一MCU4a连接，第一放电MOS4b的一端通过第一充电MOS4l和电机1的负极连接，第一MOS驱动4k与第一充电MOS4l连接，第一放电MOS4b的另一端通过第一采样电阻4d与第一模组2的负极连接，第一采样电阻4d与第一电流采样4g并联，第一电流采样4g采集第一模组2电路的电流数据，检测第一模组2电路的电流是否过大；第一电流采样4g的一端与第一MCU4a连接，第一前端采样4c与第一温度模块4h连接，第一拨码开关4e设置于第一MCU4a，第一拨码开关4e的作用为标识MCU地址位，第一MCU4a根据MCU地址位区分是第一模组2的数据还是第二模组3的数据；第一通讯模块4f的一端与第一MCU4a连接；第二BMS5包括第二MCU5a、第二放电MOS5b、第二前端采样5c、第二采样电阻5d、第二拨码开关5e和第二通讯模块5f；第二MCU5a通过第二前端采样5c与第二模组3的负极连接，第二前端采样5c采集第二模组3的温度和电压数据；第二放电MOS5b的一端通过第二MOS驱动5k与第二MCU5a连接，第二放电MOS5b的一端通过第二充电MOS5l和电机1的负极连接，第二MOS驱动5k与第二充电MOS5l连接，第二放电MOS5b的另一端通过第二采样电阻5d与第二模组3的负极连接，第二采样电阻5d与第二电流采样5g并联，第二电流采样5g采集第二模组3电路的电流数据，检测第二模组3电路的电流是否过大；第二电流采样5g的一端与第二MCU5a连接，第二前端采样5c与第二温度模块5h连接，第二拨码开关5e设置于第二MCU5a，第二拨码开关5e的作用和第一拨码开关4e的作用同理；第二通讯模块5f的一端与第二MCU5a连接；第一通讯模块4f和第二通讯模块5f均为485通信模块；第一BMS4还包括第一均衡模块4i和第一隔离模块4j，第一均衡模块4i的一端与第一模组2的负极连接，第一均衡模块4i的另一端与第一MCU4a连接，第一均衡模块4i用于均衡第一模组2内各电池单元之间的电压；第一隔离模块4j的一端与第一模组2的负极连接，第一隔离模块4j的另一端与第一通讯模块4f的另一端连接，第一隔离模块4j用于屏蔽电流对第一通讯模块4f通讯信号的干扰；第一MCU4a与第一模组2的负极之间连接有第一供电模块4m；第二BMS5还包括第二均衡模块5i和第二隔离模块5j，第二均衡模块5i的一端与第二模组3的负极连接，第二均衡模块5i的另一端与第二MCU5a连接，第二均衡模块5i用于均衡第二模组3内各电池单元之间的电压；第二隔离模块5j的一端与第二模组3的负极连接，第二隔离模块5j的另一端与第二通讯模块5f的另一端连接，第二隔离模块5j用于屏蔽电流对第二通讯模块5f通讯信号的干扰；第二MCU5a与第二模组3的负极之间连接有第二供电模块5m。

实际工作时，第一放电MOS4b和第二放电MOS5b可以同时断开，但不能同时闭合，正常情况下第一放电MOS4b和第二放电MOS5b处于一个断开一个闭合的状态。当第一前端采样4c对第一模组2、第二前端采样5c对第二模组3采集到的温度、电压均正常时，第一MCU4a和第二MCU5a对第一模组2和第二模组3的电压进行比对，确定优先放电模组：如果第一前端采样4c采集到的电压大于第二前端采样5c采集到的电压，则第一MCU4a控制第一放电MOS4b闭合，第二MCU5a控制第二放电MOS5b断开，第一模组2为优先放电模组，此时第一模组2对电机1进行供电；如果第一前端采样4c采集到的电压小于第二前端采样5c采集到的电压，则第一MCU4a控制第一放电MOS4b断开，第二MCU5a控制第二放电MOS5b闭合，第二模组3为优先放电模组，此时第二模组3对电机1进行供电。如果优先放电模组为第一模组2，当第一MCU4a通过第一前端采样4c判断第一模组2的温度不在预先设定的安全范围内、电压过低或剩余容量不足，或者通过第一电流采样4g发现第一模组2电路的电流过大从而采取过流保护时，第一MCU4a控制第一放电MOS4b断开，同时第二MCU5a控制第二放电MOS5b闭合，此时第二模组3对电机1进行供电；在第二模组3对电机1进行供电的过程中，第二MCU5a通过第二前端采样5c判断第二模组3的温度不在预先设定的安全范围内、电压过低或剩余容量不足，或者通过第二电流采样5g发现第二模组3电路的电流过大从而采取过流保护时，第二MCU5a控制第二放电MOS5b断开，同时第一MCU4a通过第一前端采样4c和第一电流采样4g再次检测第一模组2：若第一模组2恢复正常，则第一MCU4a控制第一放电MOS4b闭合；否则，第一MCU4a控制第一放电MOS4b继续断开。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种锂电池PACK双电源电路，包括电机(1)、第一模组(2)、第二模组(3)、第一BMS(4)和第二BMS(5)，其特征在于：所述电机(1)的正极分别与第一模组(2)和第二模组(3)的正极连接，所述电机(1)的负极通过第一BMS(4)与第一模组(2)的负极连接，所述电机(1)的负极通过第二BMS(5)与第二模组(3)的负极连接，所述第一BMS(4)与第二BMS(5)之间通讯连接。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池PACK双电源电路，其特征在于：所述第一BMS(4)包括第一MCU(4a)、第一放电MOS(4b)、第一前端采样(4c)、第一采样电阻(4d)、第一拨码开关(4e)和第一通讯模块(4f)，所述第一MCU(4a)通过第一前端采样(4c)与第一模组(2)的负极连接，所述第一放电MOS(4b)的一端分别与第一MCU(4a)和电机(1)的负极连接，所述第一放电MOS(4b)的另一端通过第一采样电阻(4d)与第一模组(2)的负极连接，所述第一采样电阻(4d)与第一电流采样(4g)并联，所述第一电流采样(4g)的一端与第一MCU(4a)连接，所述第一前端采样(4c)与第一温度模块(4h)连接，所述第一拨码开关(4e)设置于第一MCU(4a)，所述第一通讯模块(4f)的一端与第一MCU(4a)连接。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池PACK双电源电路，其特征在于：所述第二BMS(5)包括第二MCU(5a)、第二放电MOS(5b)、第二前端采样(5c)、第二采样电阻(5d)、第二拨码开关(5e)和第二通讯模块(5f)，所述第二MCU(5a)通过第二前端采样(5c)与第二模组(3)的负极连接，所述第二放电MOS(5b)的一端分别与第二MCU(5a)和电机(1)的负极连接，所述第二放电MOS(5b)的另一端通过第二采样电阻(5d)与第二模组(3)的负极连接，所述第二采样电阻(5d)与第二电流采样(5g)并联，所述第二电流采样(5g)的一端与第二MCU(5a)连接，所述第二前端采样(5c)与第二温度模块(5h)连接，所述第二拨码开关(5e)设置于第二MCU(5a)，所述第二通讯模块(5f)的一端与第二MCU(5a)连接。

4.根据权利要求2所述的一种锂电池PACK双电源电路，其特征在于：所述第一BMS(4)还包括第一均衡模块(4i)和第一隔离模块(4j)，所述第一均衡模块(4i)的一端与第一模组(2)的负极连接，所述第一均衡模块(4i)的另一端与第一MCU(4a)连接，所述第一隔离模块(4j)的一端与第一模组(2)的负极连接，所述第一隔离模块(4j)的另一端与第一通讯模块(4f)的另一端连接。

5.根据权利要求3所述的一种锂电池PACK双电源电路，其特征在于：所述第二BMS(5)还包括第二均衡模块(5i)和第二隔离模块(5j)，所述第二均衡模块(5i)的一端与第二模组(3)的负极连接，所述第二均衡模块(5i)的另一端与第二MCU(5a)连接，所述第二隔离模块(5j)的一端与第二模组(3)的负极连接，所述第二隔离模块(5j)的另一端与第二通讯模块(5f)的另一端连接。

6.根据权利要求5所述的一种锂电池PACK双电源电路，其特征在于：所述第一通讯模块(4f)和第二通讯模块(5f)均为485通信模块。

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