CN219937971U - 电池充放电控制电路、电池管理系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池充放电控制电路、电池管理系统及汽车。电池充放电控制电路包括电源输入端、唤醒信号输入端、开关控制电路、充放电电路和控制器。电源输入端用于连接电源，开关控制电路与唤醒信号输入端和电源输入端连接，充放电电路与开关控制电路连接，控制器包括检测端口，检测端口与充放电电路连接，控制器通过检测端口检测充放电电路的充电电压或放电电压，并在检测端口检测到所述充电电压达到充电阈值时，所述控制器处于上电状态，且在所述检测端口检测到放电电压低于放电阈值时，所述控制器处于休眠状态。在电池充满电的情况下，控制器能及时下电休眠。

Description

电池充放电控制电路、电池管理系统及汽车

技术领域

本申请涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种电池充放电控制电路、电池管理系统及汽车。

背景技术

电池管理系统(Battery Management System，BMS)用于管理电池的充放电，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态，使电池处于一个最佳的状态。电动汽车在充电时，充电桩的充电枪插进电动汽车的充电插座时，充电桩会输出唤醒源，以唤醒电动汽车的BMS，BMS开始工作后允许充电桩给电池充电，并在充电完成后无法及时下电休眠。如果充电枪插在电动汽车上长时间不拔出，充电桩输出唤醒源一直存在，持续唤醒BMS，从而导致给BMS供电的供电电池过放，严重影响电池的使用寿命。

实用新型内容

本申请提供一种有利于延长电池的使用寿命的电池充放电控制电路、电池管理系统及汽车。

本申请提供一种电池充放电控制电路，包括：

电源输入端，用于连接电源；

唤醒信号输入端；

开关控制电路，与所述唤醒信号输入端和所述电源输入端连接；

充放电电路，与所述开关控制电路连接；

控制器，包括检测端口，所述检测端口与所述充放电电路连接；所述控制器通过所述检测端口检测所述充放电电路的充电电压或放电电压，在所述检测端口检测到所述充电电压达到充电阈值时，所述控制器处于上电状态，且在所述检测端口检测到所述放电电压低于放电阈值时，所述控制器处于休眠状态。

进一步地，所述电池充放电控制电路包括充电电容，所述检测端口与所述充电电容连接，所述控制器通过所述检测端口检测所述充电电容的充电电压或放电电压，并在所述检测端口检测到所述充电电容的所述充电电压达到充电阈值时，所述控制器处于上电状态，且在所述检测端口检测到所述充电电容的所述放电电压处于放电阈值时，所述控制器处于休眠状态。

进一步地，所述充放电电路包括下拉电阻，所述下拉电阻电连接于所述检测端口与接地端之间。

进一步地，所述充放电电路包括二极管，所述二极管和所述充电电容、所述下拉电阻连接形成充放电回路，其中所述二极管的正极与所述下拉电阻电连接，所述二极管的负极与所述充电电容电连接。

进一步地，所述开关控制电路包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管与所述唤醒信号输入端、接地端连接，所述第二开关管与所述第一开关管、所述电源输入端及所述充电电容连接；所述第一开关管被输入至所述唤醒信号输入端内的唤醒信号控制通断，从而控制所述第二开关管的通断，使所述电源通过所述电源输入端与所述充电电容连通，给所述充电电容进行充电。

进一步地，所述第一开关管包括MOS管，所述MOS管的栅极与所述唤醒信号输入端连接，所述MOS管的漏极与所述第二开关管连接，所述MOS管的源极与所述接地端连接。

进一步地，所述第二开关管包括三极管，所述三极管的基极与所述MOS管的漏极连接，所述三极管的发射极与所述电源输入端连接，所述三极管的集电极与所述充电电容连接。

进一步地，所述第一开关管包括三极管。

进一步地，所述第二开关管包括MOS管。

本申请提供一种电池管理系统，其中包括电池；电池管理电路，与所述电池连接；及上述实施例的电池充放电控制电路，所述电池充放电控制电路与所述电池管理电路连接，所述电池充放电控制电路用于控制所述电池管理电路，以控制所述电池的充放电。

本申请提供一种汽车，包括前述电池管理系统。

本申请提供的电池充放电控制电路，包括用于连接电源的电源输入端、唤醒信号输入端、开关控制电路、充放电电路和控制器。唤醒信号输入端接入唤醒信号后，使得开关控制电路打开并接通电源，使得电源与充放电电路连通，并对电池进行充电，在电池电量充满后，充放电电路进行放电工作，放电电压持续降低，控制器通过检测端口检测到充放电电路处于放电状态并且放电电压持续降低，当电压低于放电阈值时，控制器及时下电休眠，避免唤醒源持续存在导致的电池无法休眠致使电池造成亏损的情况，成本较低，易于实现。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1所示为本申请的电池充放电控制电路的一个实施例的原理示意图。

附图标记：

1、电池充放电控制电路；V+、电源输入端；A+、唤醒信号输入端；2、开关控制电路；Q1、第一开关管；Q2、第二开关管；3、充放电电路；R2、下拉电阻；D1、二极管；4、控制器；401、检测端口；402、控制端口；C1、充电电容；5、电池；6、电池管理系统；7、电池管理电路。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

本申请提供一种电池充放电控制电路，包括电源输入端、唤醒信号输入端、开关控制电路、充放电电路和控制器。电源输入端用于连接电源，开关控制电路与唤醒信号输入端和电源输入端连接，充放电电路与开关控制电路连接，控制器包括检测端口，检测端口与充放电电路连接，控制器通过检测端口检测充放电电路的充电电压或放电电压，并在检测端口检测到所述充电电压达到充电阈值时，所述控制器处于上电状态，且在所述检测端口检测到放电电压低于放电阈值时，所述控制器处于休眠状态。

本申请提供的电池充放电控制电路，在唤醒信号输入端接入唤醒信号后，使得开关控制电路打开并接通电源，使得电源与充放电电路连通，并对电池进行充电，在电池电量充满后，充放电电路进行放电工作，放电电压持续降低，控制器通过检测端口检测到充放电电路处于放电状态并且放电电压持续降低，当电压低于放电阈值时，控制器及时下电休眠，避免唤醒源持续存在导致的电池无法休眠致使电池造成亏损的情况，成本较低，易于实现。

本申请提供一种电池充放电控制电路、电池管理系统及汽车。下面结合附图，对本申请的电池充放电控制电路、电池管理系统及汽车进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

图1所示为本申请的电池充放电控制电路1的一个实施例的原理示意图。如图1所示，电池充放电控制电路1包括电源输入端V+、唤醒信号输入端A+、开关控制电路2、充放电电路3、控制器4。电源输入端V+用于连接电源。电源通过电源输入端V+给充放电电路3进行充电。唤醒信号输入端A+用于接收唤醒信号。充电桩的充电枪插进电动汽车的充电插座时，充电桩会通过该唤醒信号输入端A+输出该唤醒信号。开关控制电路2与唤醒信号输入端A+和电源输入端V+连接。充放电电路3与开关控制电路2连接。开关控制电路2用于控制电源输入端V+与充放电电路3的通断，以保证电源通过电源输入端V+能给充放电电路3进行充电。控制器4包括检测端口401，检测端口401与充放电电路3连接。控制器4用于控制充放电电路3的充电状态或放电状态。控制器4通过检测端口401检测充放电电路3的充电电压或放电电压，并在检测端口401检测到充电电压达到充电阈值时，控制器4处于上电状态，且在检测端口401检测到放电电压低于放电阈值时，控制器4处于休眠状态。如此设置，可在电池充满电的情况下，控制器4及时下电，避免唤醒源持续存在，导致电池无法休眠致使电池造成亏损的情况，成本较低，易于实现。

在本实施例中，控制器4还包括控制端口402。电池充放电控制电路1通过控制器4的控制端口402与电池管理电路7连接，电池管理电路7与电池5连接，用于控制电池5的充放电。在电动汽车进行充电时，充电桩的充电枪插进电动汽车的充电插座，充电唤醒源由充电桩进行输出并通过唤醒信号输入端A+输入至电池充放电控制电路1。唤醒信号输入端A+接收到唤醒信号后，触发开关控制电路2，开关控制电路2可使电源输入端V+和充放电电路3连通并形成充电通路，使电源给充放电电路3进行充电，充放电电路3处于充电状态。此时控制器4通过检测端口401检测到充放电电路3处于充电状态且检测到充电电压持续升高，控制器4被持续唤醒状态且处于上电状态。此时，控制器4通过控制端口402控制电池管理电路7，以使电池管路电路7给电池5供电。在电池5被充满电后，并在电源给充放电电路3充电完成且不再进行充电时，充放电电路3不再持续进电，此时充放电电路3处于放电状态。充放电电路3的电压会持续降低。此时控制器4通过检测端口401检测到充放电电路3处于放电状态且检测到的放电电压持续降低，当该放电电压低于设定的放电阈值时，控制器4通过控制端口402处于休眠状态。此时，控制器4通过控制端口402控制电池管理电路7，以使电池管路电路7停止给电池5充电。

上述方案中，在唤醒信号输入端A+接入唤醒信号后，使得开关控制电路2打开并接通电源，使得电源与充放电电路3连通，并对充放电电路3进行充电，在充放电电路3电量充满后，充放电电路3进行放电工作，放电电压持续降低，控制器4通过检测端口401检测该放电电压，并判断该电压低于放电阈值时，通过控制端口402进入休眠状态，使得电池在充电完成状态时不继续工作，有利于延长电池的使用寿命_。如此实现电动汽车在电充满状态下电池5的及时下电休眠，避免唤醒源持续存在导致的电池5无法持续工作致使电池5造成亏损的情况，成本较低，易于实现。

在一些实施例中，电池充放电控制电路1包括充电电容C1，检测端口401与充电电容C1连接。控制器4通过检测端口401检测充电电容C1的充电电压或放电电压，控制器4通过检测端口401检测到充电电容C1的充电电压或放电电压，并在检测端口401检测到充电电容C1的充电电压达到充电阈值时，控制器4处于上电状态，且在检测端口401检测到充电电容C1的放电电压低于放电阈值时，控制器4处于休眠状态。在电动汽车进行充电时，充电桩的充电枪插进电动汽车的充电插座，充电唤醒源由充电桩进行输出并通过唤醒信号输入端A+输入至电池充放电控制电路1。唤醒信号输入端A+接收到唤醒信号后，触发开关控制电路2，开关控制电路2可使电源输入端V+和充电电容C1连通并形成充电通路，使电源给充电电容C1进行充电，充电电容C1处于充电状态。此时控制器4通过检测端口401检测到充电电容C1处于充电状态且检测到充电电压持续升高，控制器4被持续唤醒且处于上电状态。此时，控制器4通过控制端口402控制电池管理电路7，以使电池管路电路7给电池5供电。在电池5被充满电后，并在电源给充电电容C1充电完成且不再进行充电时，充放电电路3不再持续进电，此时充电电容C1处于放电状态。充电电容C1的电压会持续降低。此时控制器4通过检测端口401检测到充电电容C1处于放电状态且检测到的放电电压持续降低，当该放电电压低于设定的放电阈值时，控制器4进入休眠状态。此时，控制器4通过控制端口402控制电池管理电路7，以使电池管路电路7停止给电池5充电。如此实现电动汽车在电充满状态下控制器4的及时下电休眠，避免唤醒源持续存在导致的电池5持续工作致使电池5造成亏损的情况，成本较低，易于实现。

在一些实施例中，充放电电路3包括下拉电阻R2，下拉电阻R2电连接于检测端口401与接地端之间。下拉电阻R2用于为充电电容C1的放电电路提供电流输出通道，促进充电电容C1的放电。并且，在充电电容C1的放电电压逐渐降低至0时，下拉电阻R2产生一个持续时间约为2s的脉冲信号，随后脉冲信号消失，此时控制器4通过检测端口401检测到的放电电压低于放电阈值时，通过控制端口402控制进入休眠状态，从而可以保证电池5在充电结束后随时停止工作。

在一些实施例中，充放电电路3包括二极管D1，二极管D1和充电电容C1、下拉电阻R2连接形成充放电回路，其中二极管D1的正极与下拉电阻R2电连接，二极管D1的负极与充电电容C1电连接。二极管D1的设置一方面用于防止充放电电路3在充电状态时分流降低充电效率，另一方面用于防止电容在放电状态时电流回流影响放电效果。

在一些实施例中，开关控制电路2包括第一开关管Q1和第二开关管Q2，第一开关管Q1与唤醒信号输入端A+、接地端连接，第二开关管Q2与第一开关管Q1、电源输入端V+及充电电容C1连接；第一开关管Q1被输入至唤醒信号输入端A+内的唤醒信号控制通断，从而控制第二开关管Q2的通断，使电源通过电源输入端V+与充电电容C1连通，给充电电容C1进行充电。在电动汽车进行充电时，充电桩的充电枪插进电动汽车的充电插座，充电唤醒源由充电桩进行输出并通过唤醒信号输入端A+输入至电池充放电控制电路1。唤醒信号输入端A+接收到唤醒信号后，触发第一开关管Q1导通，从而控制第二开关管Q2导通，使电源输入端V+和充电电容C1连通并形成充电通路，使电源给充放电电路3进行充电。本实施例中，利用第一开关管Q1和第二开关管Q2来开工至电源与充放电电路3之前的通断，控制方式简单，且零部件少，稳定可靠。

在一些实施例中，第一开关管Q1包括MOS管，MOS管的栅极与唤醒信号输入端A+连接，MOS管的漏极与第二开关管Q2连接，MOS管的源极与接地端连接。本实施例中采用N沟道MOS管，唤醒信号控制MOS管的通断，进而控制第二开关管Q2的通断。在其他一些实施例中，第一开关管Q1包括三极管，在本申请中不作限定。

在一些实施例中，第二开关管Q2包括三极管，三极管的基极与MOS管的漏极连接，三极管的发射极与电源输入端V+连接，三极管的集电极与充电电容C1连接。本实施例中的三极管采用N沟道三极管，唤醒信号控制MOS管的通断，MOS管来控制三极管的通断。结合MOS管和三极管来控制电源与充放电电路3之间的通断，控制方式简单，且零部件少，稳定可靠。在其他一些实施例中，第二开关管Q2包括MOS管，在本申请中不作限定。

在图1所示的实施例中，本申请还提供一种电池管理系统6。电池管理系统6包括电池5、电池管理电路7和如图1实施例所示的电池充放电控制电路1，电池充放电控制电路1与电池管理电路7连接，电池充放电控制电路1用于控制电池管理电路7，以控制电池5的充放电。如此可防止电池5在电量充满状态继续充电造成寿命的降低。

本申请还提供一种汽车，包括上述电池管理系统，该电池管理系统用于汽车的充电。如此可防止电池5在电量充满状态继续充电造成寿命的降低。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种电池充放电控制电路，其特征在于，包括：

电源输入端，用于连接电源；

唤醒信号输入端；

开关控制电路，与所述唤醒信号输入端和所述电源输入端连接；

充放电电路，与所述开关控制电路连接；

控制器，包括检测端口，所述检测端口与所述充放电电路连接；所述控制器通过所述检测端口检测所述充放电电路的充电电压或放电电压，并在所述检测端口检测到所述充电电压达到充电阈值时，所述控制器处于上电状态，且在所述检测端口检测到所述放电电压低于放电阈值时，所述控制器处于休眠状态。

2.根据权利要求1所述的电池充放电控制电路，其特征在于，所述电池充放电控制电路包括充电电容，所述检测端口与所述充电电容连接，所述控制器通过所述检测端口检测所述充电电容的充电电压或放电电压，并在所述检测端口检测到所述充电电容的所述充电电压达到充电阈值时，所述控制器处于上电状态，且在所述检测端口检测到所述充电电容的所述放电电压低于放电阈值时，所述控制器处于休眠状态。

3.根据权利要求2所述的电池充放电控制电路，其特征在于，所述充放电电路包括下拉电阻，所述下拉电阻电连接于所述检测端口与接地端之间。

4.根据权利要求3所述的电池充放电控制电路，其特征在于，所述充放电电路包括二极管，所述二极管和所述充电电容、所述下拉电阻连接形成充放电回路，其中所述二极管的正极与所述下拉电阻电连接，所述二极管的负极与所述充电电容电连接。

5.根据权利要求2所述的电池充放电控制电路，其特征在于，所述开关控制电路包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管与所述唤醒信号输入端、接地端连接，所述第二开关管与所述第一开关管、所述电源输入端及所述充电电容连接；所述第一开关管被输入至所述唤醒信号输入端内的唤醒信号控制通断，从而控制所述第二开关管的通断，使所述电源通过所述电源输入端与所述充电电容连通，给所述充电电容进行充电。

6.根据权利要求5所述的电池充放电控制电路，其特征在于，所述第一开关管包括MOS管，所述MOS管的栅极与所述唤醒信号输入端连接，所述MOS管的漏极与所述第二开关管连接，所述MOS管的源极与所述接地端连接。

7.根据权利要求6所述的电池充放电控制电路，其特征在于，所述第二开关管包括三极管，所述三极管的基极与所述MOS管的漏极连接，所述三极管的发射极与所述电源输入端连接，所述三极管的集电极与所述充电电容连接。

8.根据权利要求5所述的电池充放电控制电路，其特征在于，

所述第一开关管包括三极管；和/或

所述第二开关管包括MOS管。

9.一种电池管理系统，其特征在于，包括

电池；

电池管理电路，与所述电池连接；及

如权利要求1至8中任一项所述的电池充放电控制电路，所述电池充放电控制电路与所述电池管理电路连接，所述电池充放电控制电路用于控制所述电池管理电路，以控制所述电池的充放电。

10.一种汽车，其特征在于，包括：如权利要求9所述的电池管理系统。