CN220585979U - 管理系统、电源设备和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种管理系统、电源设备和车辆。管理系统可以用于电源设备，管理系统包括储能组件、电瓶接口、MOS管、继电器和控制电路。储能组件通过电瓶接口为车辆的用电器件供电。MOS管连接储能组件和电瓶接口。继电器与MOS管并联连接。控制电路能够用于开启继电器和MOS管，以实现储能组件通过电瓶接口为用电器件供电。本实用新型的控制电路能够开启继电器为MOS管分流，避免大电流对MOS管造成损坏。

Description

管理系统、电源设备和车辆

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，更具体而言，涉及到一种管理系统、电源设备和车辆。

背景技术

在相关技术中，电源设备可以通过MOS开关充放电，其中，在MOS开关通过大电流时，大电流容易损坏MOS开关。

实用新型内容

本实用新型的实施方式涉及一种管理系统、电源设备和车辆。

本实用新型实施方式的管理系统可以用于电源设备，所述管理系统包括储能组件、电瓶接口、MOS管、继电器和控制电路。所述储能组件通过所述电瓶接口为车辆的用电器件供电。所述MOS管连接所述储能组件和所述电瓶接口。所述继电器与所述MOS管并联连接。所述控制电路能够用于开启所述继电器和所述MOS管，以实现所述储能组件通过所述电瓶接口为所述用电器件供电。

在某些实施方式中，所述控制电路用于在所述储能组件通过所述MOS管的输出电流在第一预设输出电流范围的情况下，开启所述继电器。

在某些实施方式中，所述控制电路用于在所述储能组件通过所述MOS管的输出电流在第二预设输出电流范围的情况下，开启所述MOS管，关闭所述继电器，所述第一预设输出电流范围大于所述第二预设输出电流范围，所述第一预设输出电流范围为所述车辆点火的电流范围，所述第二预设输出电流范围为所述车辆正常运行下的电流范围。

在某些实施方式中，所述控制电路用于在所述储能组件通过所述MOS管的输出电流在第三预设输出电流范围的情况下，关闭所述MOS管和所述继电器，所述第三预设输出电流范围大于所述第一预设输出电流范围。

在某些实施方式中，所述管理系统还包括电流检测电路，所述电流检测电路用于检测所述储能组件输出至所述电瓶接口的电流；所述电流检测电路连接所述控制电路。

在某些实施方式中，所述控制电路还能够用于开启所述继电器，关闭所述MOS管。

在某些实施方式中，所述MOS管包括串联连接的过放电保护MOS管和过充电保护MOS管，所述过放电保护MOS管和所述过充电保护MOS管连接所述储能组件和所述电瓶接口。

在某些实施方式中，所述管理系统还包括加热控制电路，所述加热控制电路用于为所述储能组件加热；所述控制电路连接所述加热控制电路，所述控制电路用于在所述储能组件的温度小于预设温度的情况下，控制所述加热控制电路为所述储能组件加热。

在某些实施方式中，所述管理系统还包括温度检测电路，所述温度检测电路连接所述储能组件和所述控制电路，所述温度检测电路用于检测所述储能组件的温度。

在某些实施方式中，所述管理系统还包括下述至少一者：温度检测电路、反接检测电路、正接检测电路、短路检测电路、外部负载状态检测电路。所述温度检测电路用于检测所述储能组件、所述继电器和所述MOS管中至少一者的温度，所述温度检测电路连接所述控制电路。所述反接检测电路用于检测所述电瓶接口是否和所述用电器件反接，所述反接检测电路连接所述控制电路和所述电瓶接口。所述正接检测电路用于检测所述电瓶接口是否和所述用电器件正接，所述正接检测电路连接所述控制电路和所述电瓶接口。所述短路检测电路用于检测所述电瓶接口是否短路，所述短路检测电路连接所述控制电路和所述电瓶接口。所述外部负载状态检测电路用于检测所述电瓶接口是否连接所述车辆，所述外部负载状态检测电路连接所述控制电路和所述电瓶接口。

在某些实施方式中，所述电源设备包括启动电源或车辆电瓶。

在某些实施方式中，所述电源设备包括24V的启动电源或车辆电瓶。

在某些实施方式中，所述储能组件包括电芯和电容中的至少一种。

本实用新型实施方式的电源设备包括上述管理系统和壳体，所述管理系统设置在所述壳体内。

在某些实施方式中，所述电源设备还包括电瓶夹。

本实用新型实施方式的车辆包括上述电源设备和用电器件，所述电源设备能够为所述用电器件供电。

本实用新型实施方式的管理系统、电源设备和车辆中，控制电路能够开启继电器为MOS管分流，避免大电流对MOS管造成损坏。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型某些实施方式的管理系统的示意图。

图2是本实用新型某些实施方式的车辆的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在相关技术中，电源设备可以通过MOS开关充放电，其中，在MOS开关通过大电流时，大电流容易损坏MOS开关。

请参阅图1和图2，本实用新型实施方式的管理系统10可以用于电源设备100。管理系统10包括储能组件112、电瓶接口114、MOS管116、继电器118和控制电路122。储能组件112通过电瓶接口114为车辆1000的用电器件300供电。MOS管116连接储能组件112和电瓶接口114。继电器118与MOS管116并联连接。控制电路122能够用于开启继电器118和MOS管116，以实现储能组件112通过电瓶接口114为用电器件300供电。

本实用新型实施方式的管理系统10中，控制电路122能够开启继电器118为MOS管116分流，避免大电流对MOS管116造成损坏。

在某些实施方式中，电源设备100包括启动电源或车辆电瓶，具体地，电源设备100包括24V的启动电源或车辆电瓶。可以采用12V的继电器118为MOS管116分流，将12V的继电器118用在24V的启动电源或车辆电瓶上，可以极大降低继电器118的成本。

在某些实施方式中，储能组件112包括电芯和电容中的至少一种。在本实用新型实施方式中，储能组件112为电芯。

车辆1000的用电器件300包括起动机、行车电脑、车灯、音响等，储能组件112能够通过电瓶接口114为起动机、行车电脑、车灯、音响等供电，例如，储能组件112能够通过电瓶接口114为起动机供电以辅助起动机打火。

控制电路122可以包括储能组件管理电路124、控制模块中的至少一种，实施方式中的控制功能可以单独由储能组件管理电路124或控制模块完成，也可以由储能组件管理电路124和控制模块共同完成。其中，储能组件管理电路124可以包括储能组件BMS管理电路。控制模块可以是单片机电路或者驱动板，驱动板可以包括中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)、微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)、其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

在本实用新型实施方式中，控制电路122为单片机电路，储能组件管理电路124受控于控制电路122，储能组件管理电路124和控制电路122共同实现实施方式中的控制功能。

在某些实施方式中，控制电路122用于在储能组件112通过MOS管116的输出电流在第一预设输出电流范围的情况下，开启继电器118。

如此，可以输出大电流时，通过开启继电器118为MOS管116分流，避免大电流对MOS管116造成损坏。

具体地，储能组件112能够通过电瓶接口114为用电器件300供电，外部电源也能够通过电瓶接口114为电芯112充电。在低温条件下，车辆需要长时间大电流输出(即，输出电流在第一预设输出电流范围)，大电流容易造成MOS管116高温保护。MOS管116的两端并联继电器118，继电器118可以作为大电流回路的旁路开关，用于给MOS管116分流，有效地避免了MOS管116因长时间大电流触发MOS高温保护。

在某些实施方式中，控制电路122用于在储能组件112通过MOS管116的输出电流在第二预设输出电流范围的情况下，开启MOS管116，关闭继电器118，第一预设输出电流范围大于第二预设输出电流范围，第一预设输出电流范围为车辆1000点火的电流范围，第二预设输出电流范围为车辆1000正常运行下的电流范围。

如此，可以在电流输出正常的情况下，通过MOS管116实现对储能组件112的控制和保护。具体地，第一预设输出电流范围为车辆1000点火的电流范围，长时间大电流输出容易损坏MOS管116，因此，可以开启继电器118以进行分流。第二预设输出电流范围为车辆1000正常运行下的电流范围，在电流输出正常情况下，可以采用MOS管116对储能组件112进行控制和保护，例如，在储能组件112出现过放的情况下，可以断开过MOS管116以使得储能组件112不放电，保护储能组件112；在储能组件112出现过充的情况下，可以断开MOS管116以使得储能组件112不充电，保护储能组件112。

在某些实施方式中，控制电路122用于在储能组件112通过MOS管116的输出电流在第三预设输出电流范围的情况下，关闭MOS管116和继电器118，第三预设输出电流范围大于第一预设输出电流范围。

如此，可以在电流输出异常的情况下，关闭MOS管116和继电器118，以避免回路中的器件损坏。

具体地，第三预设输出电流范围可以为回路短路时的电流范围，在回路短路的情况下，储能组件112的输出电流非常大，容易导致回路上的器件损坏，因此，可以关闭MOS管116和继电器118，即，断开回路，从而实现对回路上的器件的保护。

在某些实施方式中，管理系统10还包括电流检测电路(图未示)，电流检测电路用于检测储能组件112输出至电瓶接口114的电流；电流检测电路连接控制电路122。

如此，可以通过电流检测电路实现对储能组件112输出至电瓶接口114的电流进行检测。

在某些实施方式中，控制电路122还能够用于开启继电器118，关闭MOS管116。

如此，可以进一步避免MOS管116因大电流而损坏。

具体地，控制电路122用于在储能组件112通过MOS管116的输出电流在第一预设输出电流范围的情况下，在MOS管116处于开启状态的情况下，开启继电器118，如此，对继电器118的性能要求较低，例如，在储能组件112具有24V电压的情况下，继电器118可以采用12V继电器；在继电器118开启后，可以关闭MOS管116，使得继电器118单独作为回路的电子开关，用于承担回路的大电流，进一步避免MOS管116因大电流而损坏。

请参阅图1，在某些实施方式中，MOS管116包括串联连接的过放电保护MOS管1161和过充电保护MOS管1162，过放电保护MOS管1161和过充电保护MOS管1162连接储能组件112和电瓶接口114。

如此，可以通过过放电保护MOS管1161和过充电保护MOS管1162保护储能组件112。

具体地，过放电保护MOS管1161和过充电保护MOS管1162连接储能组件112和电瓶接口114，过放电保护MOS管1161可以对储能组件112进行保护以避免储能组件112过放，过充电保护MOS管1162可以对储能组件112进行保护以避免储能组件112过充。

在某些实施方式中，电瓶接口114包括电瓶正极1141和电瓶负极1142，储能组件112连接电瓶正极1141，过放电保护MOS管1161和过充电保护MOS管1162连接储能组件112和电瓶负极1142。

在某些实施方式中，管理系统10还包括加热控制电路126，加热控制电路126用于为储能组件112加热；控制电路122连接加热控制电路126，控制电路122用于在储能组件112的温度小于预设温度的情况下，控制加热控制电路126为储能组件112加热。

如此，在低温条件下，可以通过控制加热控制电路126为储能组件112加热，使得储能组件112获得较好的充电或放电工作温度范围。

具体地，加热控制电路126包括加热膜，在储能组件112的温度小于预设温度的情况下，控制电路122可以控制加热膜对储能组件112自身进行加热。

在某些实施方式中，管理系统10还包括温度检测电路128，温度检测电路128连接储能组件112和控制电路122，温度检测电路128用于检测储能组件112的温度。

如此，可以通过温度检测电路128检测储能组件112的温度。具体地，温度检测电路128可以连接控制电路122，温度检测电路128可以将检测到的储能组件112的温度信息发送给控制电路122，从而控制电路122可以根据储能组件112的温度实现相应的控制，例如控制加热控制电路126为储能组件112加热。

在某些实施方式中，管理系统10还包括下述至少一者：

温度检测电路128，温度检测电路128用于检测储能组件112、继电器118和MOS管116中至少一者的温度，温度检测电路128连接控制电路122；

反接检测电路(图未示)，反接检测电路用于检测电瓶接口114是否和用电器件300反接，反接检测电路连接控制电路122和电瓶接口114；

正接检测电路(图未示)，正接检测电路用于检测电瓶接口114是否和用电器件300正接，正接检测电路连接控制电路122和电瓶接口114；

短路检测电路(图未示)，短路检测电路用于检测电瓶接口114是否短路，短路检测电路连接控制电路122和电瓶接口114；

外部负载状态检测电路(图未示)，外部负载状态检测电路用于检测电瓶接口114是否连接车辆1000，外部负载状态检测电路连接控制电路122和电瓶接口114。

如此，可以丰富管理系统10的功能。

具体地，温度检测电路128可以用于检测储能组件112、继电器118和MOS管116中至少一者的温度，如此，控制电路122可以根据温度检测结果执行相应的控制功能，以使得管理系统10更加智能、更加安全。反接检测电路可以用于检测电瓶接口114是否和用电器件300反接，在电瓶接口114和用电器件300反接的情况下，控制电路122能够断开电瓶接口114和用电器件300的连接，避免电瓶接口114、用电器件300损坏。正接检测电路可以用于检测电瓶接口114是否和用电器件300正接，在电瓶接口114和用电器件300正接的情况下，控制电路122能够控制电瓶接口114正常输出。短路检测电路可以用于检测电瓶接口114是否短路，在电瓶接口114短路，控制电路122能够断开电瓶接口114，避免电瓶接口114损坏。外部负载状态检测电路可以用于检测电瓶接口114是否连接车辆1000，在电瓶接口114连接车辆1000的情况下，控制电路122能够控制电瓶接口114正常输出。

请参阅图2，本实用新型实施方式的电源设备100包括上述任意一项实施方式的管理系统10和壳体20，管理系统10设置在壳体20内。

储能组件112、电瓶接口114、MOS管116、继电器118和控制电路122等可以集成在一起以形成管理系统10，管理系统10设置在壳体20内以形成电源设备100，电源设备100可以为24V铁锂电瓶，用于替换铅酸电瓶。

在某些实施方式中，电源设备100还包括电瓶夹。

如此，电源设备100可以通过电瓶夹连接车辆1000及车辆1000中的用电器件300。

本实用新型实施方式的车辆1000包括上述电源设备100和用电器件300，电源设备100能够为用电器件300供电。

本实用新型实施方式的电源设备100和车辆1000中，控制电路122能够开启继电器118为MOS管116分流，避免大电流对MOS管116造成损坏。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“连接”应做广义理解，例如，可以包括固定连接，也可以包括可拆卸连接，或一体地连接；可以包括直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以包括两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种管理系统，用于电源设备，其特征在于，所述管理系统包括：

储能组件；

电瓶接口，所述储能组件通过所述电瓶接口为车辆的用电器件供电；

MOS管，所述MOS管连接所述储能组件和所述电瓶接口；

继电器，所述继电器与所述MOS管并联连接；

控制电路，所述控制电路能够用于开启所述继电器和所述MOS管，以实现所述储能组件通过所述电瓶接口为所述用电器件供电。

2.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述控制电路用于在所述储能组件通过所述MOS管的输出电流在第一预设输出电流范围的情况下，开启所述继电器。

3.根据权利要求2所述的管理系统，其特征在于，所述控制电路用于在所述储能组件通过所述MOS管的输出电流在第二预设输出电流范围的情况下，开启所述MOS管，关闭所述继电器，所述第一预设输出电流范围大于所述第二预设输出电流范围，所述第一预设输出电流范围为所述车辆点火的电流范围，所述第二预设输出电流范围为所述车辆正常运行下的电流范围。

4.根据权利要求2所述的管理系统，其特征在于，所述控制电路用于在所述储能组件通过所述MOS管的输出电流在第三预设输出电流范围的情况下，关闭所述MOS管和所述继电器，所述第三预设输出电流范围大于所述第一预设输出电流范围。

5.根据权利要求2所述的管理系统，其特征在于，所述管理系统还包括：

电流检测电路，所述电流检测电路用于检测所述储能组件输出至所述电瓶接口的电流；

所述电流检测电路连接所述控制电路。

6.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述控制电路还能够用于开启所述继电器，关闭所述MOS管。

7.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述MOS管包括串联连接的过放电保护MOS管和过充电保护MOS管，所述过放电保护MOS管和所述过充电保护MOS管连接所述储能组件和所述电瓶接口。

8.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述管理系统还包括：

加热控制电路，所述加热控制电路用于为所述储能组件加热；

所述控制电路连接所述加热控制电路，所述控制电路用于在所述储能组件的温度小于预设温度的情况下，控制所述加热控制电路为所述储能组件加热。

9.根据权利要求8所述的管理系统，其特征在于，所述管理系统还包括：

温度检测电路，所述温度检测电路连接所述储能组件和所述控制电路，所述温度检测电路用于检测所述储能组件的温度。

10.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述管理系统还包括下述至少一者：

温度检测电路，所述温度检测电路用于检测所述储能组件、所述继电器和所述MOS管中至少一者的温度，所述温度检测电路连接所述控制电路；

反接检测电路，所述反接检测电路用于检测所述电瓶接口是否和所述用电器件反接，所述反接检测电路连接所述控制电路和所述电瓶接口；

正接检测电路，所述正接检测电路用于检测所述电瓶接口是否和所述用电器件正接，所述正接检测电路连接所述控制电路和所述电瓶接口；

短路检测电路，所述短路检测电路用于检测所述电瓶接口是否短路，所述短路检测电路连接所述控制电路和所述电瓶接口；

外部负载状态检测电路，所述外部负载状态检测电路用于检测所述电瓶接口是否连接所述车辆，所述外部负载状态检测电路连接所述控制电路和所述电瓶接口。

11.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述电源设备包括启动电源或车辆电瓶。

12.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述电源设备包括24V的启动电源或车辆电瓶。

13.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述储能组件包括电芯和电容中的至少一种。

14.一种电源设备，其特征在于，所述电源设备包括权利要求1-13任意一项所述的管理系统和壳体，所述管理系统设置在所述壳体内。

15.根据权利要求14所述的电源设备，其特征在于，所述电源设备还包括电瓶夹。

16.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求14或15所述的电源设备和用电器件，所述电源设备能够为所述用电器件供电。