CN112968489A - 电池组输出控制电路 - Google Patents

电池组输出控制电路 Download PDF

Info

Publication number
CN112968489A
CN112968489A CN202110202387.9A CN202110202387A CN112968489A CN 112968489 A CN112968489 A CN 112968489A CN 202110202387 A CN202110202387 A CN 202110202387A CN 112968489 A CN112968489 A CN 112968489A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chip
resistor
field effect
effect transistor
pin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110202387.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112968489B (zh
Inventor
李昌彪
郭壮龙
倪添翼
韦海峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Taike Power System Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Taike Power System Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Taike Power System Co ltd filed Critical Shenzhen Taike Power System Co ltd
Priority to CN202110202387.9A priority Critical patent/CN112968489B/zh
Publication of CN112968489A publication Critical patent/CN112968489A/zh
Priority to PCT/CN2022/076537 priority patent/WO2022179422A1/zh
Priority to EP22758787.0A priority patent/EP4145670A1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN112968489B publication Critical patent/CN112968489B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/088—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0063—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本申请提供了电池组输出控制电路，包括AFE模块、高边MOS驱动控制模块、MCU主控模块和DC‑DC转换模块，AFE模块与MCU主控模块通讯连接；AFE模块的输出端与高边MOS驱动控制模块的输入端连接；高边MOS驱动控制模块连接在电池组的正极上；MCU主控模块的输出端与高边MOS驱动控制模块的输入端连接；MCU主控模块的输出端与DC‑DC转换模块的输入端连接。本申请优化了电池组输出的控制电路，提高了电池组的集成度，设计合理，原理简单，降低了设备成本；根据MCU主控模块发出的信号对12V、6V和5V电源进行独立控制，提高了电池组的稳定性。

Description

电池组输出控制电路
技术领域
本申请涉及电池组技术领域，尤其涉及电池组输出控制电路。
背景技术
现有的两轮车电池组一般只有单一输出，即电池电压输出，然后通过电机控制器上的DC-DC模块转化为其他车上设备可用的电源；或者车上设备直接连接到电池组输出，再通过设备内部的DC-DC模块转化为可供设备使用的电源，这两种情况会导致电机控制器与车上设备控制器结构复杂，体积大，电池组集成度低，提高设备成本。
发明内容
本申请针对上述问题，提出电池组输出控制电路。
为了解决上述技术问题中的至少一个，本申请提出如下技术方案：
电池组输出控制电路，包括AFE模块、高边MOS驱动控制模块、MCU主控模块和DC-DC转换模块，
AFE模块与MCU主控模块通讯连接；AFE模块的输出端与高边MOS驱动控制模块的输入端连接；
高边MOS驱动控制模块连接在电池组的正极上；MCU主控模块的输出端与高边MOS驱动控制模块的输入端连接；
MCU主控模块的输出端与DC-DC转换模块的输入端连接；
高边MOS驱动控制模块包括芯片U2、场效应管QD1和场效应管QD2，芯片U2与AFE控制模块相连接，芯片U2的DSG引脚与场效应管QD1的栅极相连，场效应管QD1的漏极与电池组的正极B+相连，场效应管QD1的源极与场效应管QD2的漏极相连，场效应管QD2的源极与电池组输出的正极P+相连；
MCU主控模块包括芯片U3，芯片U3的PB12引脚输出12V_EN使能信号，芯片U3的PB5引脚输出12V_FAULT信号，芯片U3的PB13引脚输出6V_EN使能信号，芯片U3的PB4引脚输出6V_FAULT信号，芯片U3的PB14引脚输出5V_EN使能信号，芯片U3的PB3引脚输出5V_FAULT信号，
DC-DC转换模块包括芯片U4、场效应管Q3、电阻R2、电阻R3、场效应管Q4、电阻R1、电阻R4、芯片U5、场效应管Q20、电阻R6、电阻R7、场效应管Q22、电阻R9、电阻R5、芯片U6、场效应管Q23、电阻R17、电阻R21、场效应管Q24、电阻R36和电阻R10，
芯片U4的输入端VIN连接场效应管QD1的源极，芯片U4的信号输入端FAULT连接芯片U3的PB5引脚，芯片U4的输出端VOUT连接场效应管Q3的源极，电阻R2的一端连接场效应管Q3的源极，另外一端连接场效应管Q3的栅极，场效应管Q3的漏极作为12V直流电源输出端VOUT_12V，场效应管Q3的栅极通过电阻R3与场效应管Q4的漏极相连，电阻R4的一端连接芯片U3的PB12引脚，电阻R4的另外一端连接场效应管Q4的栅极，电阻R1一端连接场效应管Q4的源极，另外一端连接场效应管Q4的栅极，场效应管Q4的源极连接电池组输出的负极P-；
芯片U5的输入端VIN连接场效应管QD1的源极，芯片U5的信号输入端FAULT连接芯片U3的PB4引脚，芯片U5的输出端VOUT连接场效应管Q20的源极，电阻R6一端连接场效应管Q20的源极，另外一端连接场效应管Q20的栅极，场效应管Q20的漏极作为6V直流电源输出端VOUT_6V，场效应管Q20的栅极通过电阻R7与场效应管Q22的漏极相连，电阻R9的一端连接芯片U3的PB13引脚，电阻R9的另外一端连接场效应管Q22的栅极，电阻R5一端连接场效应管Q22的源极，另外一端连接场效应管Q22的栅极，场效应管Q22的源极连接电池组输出的负极P-；
芯片U6的输入端VIN连接芯片U4的输出端VOUT，芯片U6的信号输入端FAULT连接芯片U3的PB3引脚，芯片U6的输出端VOUT连接场效应管Q23的源极，电阻R17一端连接场效应管Q23的源极，另外一端连接场效应管Q23的栅极，场效应管Q23的漏极作为5V直流电源输出端VOUT_5V，场效应管Q23的栅极通过电阻R21与场效应管Q24的漏极相连，电阻R36的一端连接芯片U3的PB14引脚，电阻R36的另外一端连接场效应管Q24的栅极，电阻R10一端连接场效应管Q24的源极，另外一端连接场效应管Q24的栅极，场效应管Q24的源极连接电池组输出的负极P-。
在一些实施方式中，AFE模块用于采集电池组数据，电池组数据包括电芯电压、电流和温度。
在一些实施方式中，AFE模块和MCU主控模块通过I2C总线进行通讯连接。
在一些实施方式中，AFE模块包括芯片U1，芯片U1为型号为BQ76930的芯片，芯片U1的DSG引脚和CHG引脚分别与高边MOS驱动控制模块相连接，MCU主控模块包括芯片U3，芯片U3为型号为STM32F302的芯片。
在一些实施方式中，芯片U2为型号BQ76200的芯片，芯片U2的CHG_EN引脚与DSG_EN引脚分别连接芯片U1的CHG引脚和DSG引脚。
在一些实施方式中，芯片U2的CHG_EN引脚通过电阻R26与芯片U1的CHG引脚相连，芯片U2的DSG_EN引脚通过电阻R32与芯片U1的DSG引脚相连。
在一些实施方式中，场效应管QD1和场效应管QD2为N沟道场效应管。
在一些实施方式中，高边MOS驱动控制模块还包括电阻R24、场效应管QC1、电阻R12、场效应管QC2、电阻R52、电阻R48、场效应管Q10、电阻R120和电阻R56，
电阻R24一端连接芯片U2的CHG引脚，另外一端连接场效应管QC1的栅极，场效应管QC1的源极连接电池组的正极B+，场效应管QC1的漏极连接场效应管QC2的源极，场效应管QC2的源极与栅极之间连接电阻R52，场效应管QC2的栅极通过电阻R48连接场效应管Q10的漏极，场效应管Q10的源极与栅极之间连接有电阻R56，场效应管Q10的栅极通过电阻R120连接芯片U3的PA7引脚。
本申请的有益效果是，优化了电池组输出的控制电路，将DC-DC转换模块集成到电池组BMS，使电池组不仅能够满足主回路电机控制器负载输出，还为车上其他设备提供输出，提高了电池组的集成度，设计合理，原理简单，降低了设备成本；DC-DC转换模块根据MCU主控模块发出的信号对12V、6V和5V电源进行独立控制，提高了电池组的稳定性。
另外，在本申请技术方案中，凡未作特别说明的，均可通过采用本领域中的常规手段来实现本技术方案。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一个实施例提供的电池组输出控制电路的结构示意图。
图2为本申请一个实施例提供的电池组输出控制电路中AFE模块和MCU主控模块的结构示意图。
图3为本申请一个实施例提供的电池组输出控制电路中高边MOS驱动控制模块的电路图。
图4为本申请一个实施例提供的电池组输出控制电路中DC-DC转换模块的电路图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
实施例：
参考说明书附图1-4，示出了本申请一个实施例提供的电池组输出控制电路，包括AFE模块1、高边MOS驱动控制模块2、MCU主控模块3和DC-DC转换模块4，AFE模块1与MCU主控模块3通讯连接；AFE模块1的输出端与高边MOS驱动控制模块2的输入端连接；高边MOS驱动控制模块2连接在电池组的正极上；MCU主控模块3的输出端与高边MOS驱动控制模块2的输入端连接；MCU主控模块3的输出端与DC-DC转换模块4的输入端连接。
在可选的实施例中，AFE模块1用于采集电池组数据，电池组数据包括电芯电压、电流和温度。
在可选的实施例中，AFE模块1和MCU主控模块3通过I2C总线进行通讯连接。
在可选的实施例中，AFE模块1包括芯片U1，芯片U1为型号为BQ76930的芯片，芯片U1的DSG引脚和CHG引脚分别与高边MOS驱动控制模块2相连接，MCU主控模块3包括芯片U3，芯片U3为型号为STM32F302的芯片，芯片U3的PA7引脚输出CHG_EN使能信号，芯片U3的PA0引脚输出P+_EN使能信号，芯片U3的PB12引脚输出12V_EN使能信号，芯片U3的PB5引脚输出12V_FAULT信号，芯片U3的PB13引脚输出6V_EN使能信号，芯片U3的PB4引脚输出6V_FAULT信号，芯片U3的PB14引脚输出5V_EN使能信号，芯片U3的PB3引脚输出5V_FAULT信号。
在可选的实施例中，高边MOS驱动控制模块2包括芯片U2、电阻R30、电阻R15、电阻R16、场效应管QD1、场效应管QD2、电阻R201、场效应管Q7、电阻R110、电阻R182、电阻R181、场效应管Q27、电阻R176、电阻R180、电阻R225、电阻R224、场效应管Q13、场效应管Q14、电阻R222、电阻R214和电阻R205。
芯片U2为型号BQ76200的芯片，芯片U2的CHG_EN引脚与DSG_EN引脚分别连接芯片U1的CHG引脚和DSG引脚。
芯片U2的DSG引脚依次通过电阻R30和电阻R15与场效应管QD1的栅极相连，场效应管QD1的漏极与电池组的正极B+相连，场效应管QD1的源极与场效应管QD1的栅极之间通过电阻R16相连，场效应管QD1的源极与场效应管QD2的漏极相连，场效应管QD2的源极与电池组输出的正极P+相连。
芯片U2的DSG引脚通过电阻R201与场效应管Q7的源极相连接，场效应管Q7的漏极连接电阻R110的一端，电阻R110的另一端与场效应管QD2的栅极相连。
芯片U3的PA0引脚通过电阻R182连接场效应管Q27的栅极，电阻R181一端连接场效应管Q27的源极，另外一端连接场效应管Q27的栅极，场效应管Q27的漏极通过电阻R176连接场效应管Q7的栅极，场效应管Q7的栅极与源极之间连接有电阻R180。
芯片U3的PA0引脚通过电阻R225连接场效应管Q13的栅极，电阻R224一端连接场效应管Q13的源极，另外一端连接场效应管Q13的栅极；场效应管Q13的漏极与场效应管Q14的栅极相连。
电池组内部供电电源VCC通过电阻R222与场效应管Q14的栅极相连；电阻R214一端连接场效应管Q14的源极，另外一端连接场效应管Q14的栅极，场效应管Q14的漏极依次通过电阻R205和电阻R110与场效应管QD2的栅极相连。
在可选的实施例中，芯片U2的CHG_EN引脚通过电阻R26与芯片U1的CHG引脚相连，芯片U2的DSG_EN引脚通过电阻R32与芯片U1的DSG引脚相连。
在可选的实施例中，场效应管QD1和场效应管QD2为N沟道场效应管。
在可选的实施例中，DC-DC转换模块4包括芯片U4、场效应管Q3、电阻R2、电阻R3、场效应管Q4、电阻R1、电阻R4、芯片U5、场效应管Q20、电阻R6、电阻R7、场效应管Q22、电阻R9、电阻R5、芯片U6、场效应管Q23、电阻R17、电阻R21、场效应管Q24、电阻R36和电阻R10。
芯片U4的输入端VIN连接场效应管QD1的源极，芯片U4的信号输入端FAULT连接芯片U3的PB5引脚，芯片U4的输出端VOUT连接场效应管Q3的源极，电阻R2的一端连接场效应管Q3的源极，另外一端连接场效应管Q3的栅极，场效应管Q3的漏极作为12V直流电源输出端VOUT_12V，场效应管Q3的栅极通过电阻R3与场效应管Q4的漏极相连，电阻R4的一端连接芯片U3的PB12引脚，电阻R4的另外一端连接场效应管Q4的栅极，电阻R1一端连接场效应管Q4的源极，另外一端连接场效应管Q4的栅极，场效应管Q4的源极连接电池组输出的负极P-。
芯片U5的输入端VIN连接场效应管QD1的源极，芯片U5的信号输入端FAULT连接芯片U3的PB4引脚，芯片U5的输出端VOUT连接场效应管Q20的源极，电阻R6一端连接场效应管Q20的源极，另外一端连接场效应管Q20的栅极，场效应管Q20的漏极作为6V直流电源输出端VOUT_6V，场效应管Q20的栅极通过电阻R7与场效应管Q22的漏极相连，电阻R9的一端连接芯片U3的PB13引脚，电阻R9的另外一端连接场效应管Q22的栅极，电阻R5一端连接场效应管Q22的源极，另外一端连接场效应管Q22的栅极，场效应管Q22的源极连接电池组输出的负极P-。
芯片U6的输入端VIN连接芯片U4的输出端VOUT，芯片U6的信号输入端FAULT连接芯片U3的PB3引脚，芯片U6的输出端VOUT连接场效应管Q23的源极，电阻R17一端连接场效应管Q23的源极，另外一端连接场效应管Q23的栅极，场效应管Q23的漏极作为5V直流电源输出端VOUT_5V，场效应管Q23的栅极通过电阻R21与场效应管Q24的漏极相连，电阻R36的一端连接芯片U3的PB14引脚，电阻R36的另外一端连接场效应管Q24的栅极，电阻R10一端连接场效应管Q24的源极，另外一端连接场效应管Q24的栅极，场效应管Q24的源极连接电池组输出的负极P-。
在可选的实施例中，芯片U4和芯片U5可以是型号为LM76005的芯片，输入端VIN可以是PVIN引脚，信号输入端FAULT可以是EN引脚，输出端VOUT可以是SW引脚。
在可选的实施例中，芯片U6可以是型号为TPS565208的芯片，输入端VIN可以是VIN引脚，信号输入端FAULT可以是EN引脚，输出端VOUT可以是SW引脚。
在可选的实施例中，高边MOS驱动控制模块2还包括电阻R24、场效应管QC1、电阻R12、场效应管QC2、电阻R52、电阻R48、场效应管Q10、电阻R120和电阻R56，
电阻R24一端连接芯片U2的CHG引脚，另外一端连接场效应管QC1的栅极，场效应管QC1的源极连接电池组的正极B+，场效应管QC1的漏极连接场效应管QC2的源极，场效应管QC2的源极与栅极之间连接电阻R52，场效应管QC2的栅极通过电阻R48连接场效应管Q10的漏极，场效应管Q10的源极与栅极之间连接有电阻R56，场效应管Q10的栅极通过电阻R120连接芯片U3的PA7引脚。
本申请在工作时，AFE模块1将采集到的信息发送给MCU主控模块3，MCU主控模块3将充放电控制信号发送回AFE模块1，AFE模块1将充放电控制信号转化为场效应管控制信号发送给高边MOS驱动控制模块2，与MCU主控模块3向高边MOS驱动控制模块2发送的使能信号共同作用完成电池组充放电的控制；同时MCU主控模块3发出多路DC-DC转换的使能信号，独立控制DC-DC转换模块4的转换，为其他设备提供电源。
当AFE模块1发出的DSG信号为高电平时，芯片U2将DSG_C信号泵压到足以打开场效应管QD1，此时场效应管QD1导通，芯片U4和芯片U5的输入端VIN均有电压输入。
当DSG信号为高电平且P+_EN为高电平时，场效应管Q13导通，场效应管Q14不导通，场效应管Q27导通，场效应管Q7导通，芯片U2的DSG_C信号通过电阻R201、场效应管Q7和电阻R110到达场效应管QD2栅极，使场效应管QD2导通，此时电池组正极B+到电池组输出正极P+导通，P+正常输出。
当DSG信号为高电平且P+_EN为低电平时，场效应管Q13不导通，场效应管Q14导通，电阻R110和电阻R205将场效应管QD2的栅极拉到低电平，场效应管QD2不会因为场效应管Q7内部二极管反向漏电流导致误开启，此时场效应管QD2不导通，此时电池组正极B+到电池组输出正极P+不导通，P+无输出。
当场效应管QD1导通，芯片U4和芯片U5的输入端VIN均有电压输入，MCU主控模块3发出使能信号，即可控制DC-DC转换模块4的输出。
当MCU主控模块3发出的使能信号12V_EN为高电平时，场效应管Q4导通，场效应管Q3导通，输出VOUT_12V。当MCU主控模块3发出的使能信号12V_EN为低电平时，Q4不导通，Q3不导通，不能输出VOUT_12V。
当MCU主控模块3发出的使能信号6V_EN为高电平时，场效应管Q22导通，场效应管Q20导通，输出VOUT_6V。当MCU主控模块3发出的使能信号6V_EN为低电平时，Q22不导通，Q20不导通，不能输出VOUT_6V。
当MCU主控模块3发出的使能信号5V_EN为高电平时，场效应管Q24导通，场效应管Q23导通，输出VOUT_5V。当MCU主控模块3发出的使能信号5V_EN为低电平时，Q24不导通，Q23不导通，不能输出VOUT_5V。
本申请的有益效果是，优化了电池组输出的控制电路，将DC-DC转换模块集成到电池组BMS，使电池组不仅能够满足主回路电机控制器负载输出，还为车上其他设备提供输出，提高了电池组的集成度，设计合理，原理简单，降低了设备成本；DC-DC转换模块根据MCU主控模块发出的信号对12V、6V和5V电源进行独立控制，提高了电池组的稳定性。
以上仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.电池组输出控制电路，其特征在于，包括AFE模块(1)、高边MOS驱动控制模块(2)、MCU主控模块(3)和DC-DC转换模块(4)，
所述AFE模块(1)与所述MCU主控模块(3)通讯连接；所述AFE模块(1)的输出端与所述高边MOS驱动控制模块(2)的输入端连接；
所述高边MOS驱动控制模块(2)连接在电池组的正极上；所述MCU主控模块(3)的输出端与所述高边MOS驱动控制模块(2)的输入端连接；
所述MCU主控模块(3)的输出端与所述DC-DC转换模块(4)的输入端连接；
高边MOS驱动控制模块(2)包括芯片U2、场效应管QD1和场效应管QD2，所述芯片U2与所述AFE控制模块(1)相连接，所述芯片U2的DSG引脚与所述场效应管QD1的栅极相连，所述场效应管QD1的漏极与电池组的正极B+相连，所述场效应管QD1的源极与所述场效应管QD2的漏极相连，所述场效应管QD2的源极与电池组输出的正极P+相连；
所述MCU主控模块(3)包括芯片U3，所述芯片U3的PB12引脚输出12V_EN使能信号，所述芯片U3的PB5引脚输出12V_FAULT信号，所述芯片U3的PB13引脚输出6V_EN使能信号，所述芯片U3的PB4引脚输出6V_FAULT信号，所述芯片U3的PB14引脚输出5V_EN使能信号，所述芯片U3的PB3引脚输出5V_FAULT信号；
所述DC-DC转换模块(4)包括芯片U4、场效应管Q3、电阻R2、电阻R3、场效应管Q4、电阻R1、电阻R4、芯片U5、场效应管Q20、电阻R6、电阻R7、场效应管Q22、电阻R9、电阻R5、芯片U6、场效应管Q23、电阻R17、电阻R21、场效应管Q24、电阻R36和电阻R10，
所述芯片U4的输入端VIN连接所述场效应管QD1的源极，所述芯片U4的信号输入端FAULT连接芯片U3的PB5引脚，所述芯片U4的输出端VOUT连接所述场效应管Q3的源极，所述电阻R2的一端连接所述场效应管Q3的源极，另外一端连接所述场效应管Q3的栅极，所述场效应管Q3的漏极作为12V直流电源输出端VOUT_12V，所述场效应管Q3的栅极通过所述电阻R3与所述场效应管Q4的漏极相连，所述电阻R4的一端连接所述芯片U3的PB12引脚，所述电阻R4的另外一端连接所述场效应管Q4的栅极，所述电阻R1一端连接所述场效应管Q4的源极，另外一端连接所述场效应管Q4的栅极，所述场效应管Q4的源极连接电池组输出的负极P-；
所述芯片U5的输入端VIN连接所述场效应管QD1的源极，所述芯片U5的信号输入端FAULT连接芯片U3的PB4引脚，所述芯片U5的输出端VOUT连接所述场效应管Q20的源极，所述电阻R6一端连接所述场效应管Q20的源极，另外一端连接所述场效应管Q20的栅极，所述场效应管Q20的漏极作为6V直流电源输出端VOUT_6V，所述场效应管Q20的栅极通过所述电阻R7与所述场效应管Q22的漏极相连，所述电阻R9的一端连接所述芯片U3的PB13引脚，所述电阻R9的另外一端连接所述场效应管Q22的栅极，所述电阻R5一端连接所述场效应管Q22的源极，另外一端连接所述场效应管Q22的栅极，所述场效应管Q22的源极连接电池组输出的负极P-；
所述芯片U6的输入端VIN连接所述所述芯片U4的输出端VOUT，所述芯片U6的信号输入端FAULT连接芯片U3的PB3引脚，所述芯片U6的输出端VOUT连接所述场效应管Q23的源极，所述电阻R17一端连接所述场效应管Q23的源极，另外一端连接所述场效应管Q23的栅极，所述场效应管Q23的漏极作为5V直流电源输出端VOUT_5V，所述场效应管Q23的栅极通过所述电阻R21与所述场效应管Q24的漏极相连，所述电阻R36的一端连接所述芯片U3的PB14引脚，所述电阻R36的另外一端连接所述场效应管Q24的栅极，所述电阻R10一端连接所述场效应管Q24的源极，另外一端连接所述场效应管Q24的栅极，所述场效应管Q24的源极连接电池组输出的负极P-。
2.根据权利要求1所述的电池组输出控制电路，其特征在于，所述AFE模块(1)用于采集电池组数据，所述电池组数据包括电芯电压、电流和温度。
3.根据权利要求1所述的电池组输出控制电路，其特征在于，所述AFE模块(1)和所述MCU主控模块(3)通过I2C总线进行通讯连接。
4.根据权利要求3所述的电池组输出控制电路，其特征在于，所述AFE模块(1)包括芯片U1，所述芯片U1为型号为BQ76930的芯片，所述芯片U1的DSG引脚和CHG引脚分别与所述高边MOS驱动控制模块(2)相连接，所述MCU主控模块(3)包括芯片U3，所述芯片U3为型号为STM32F302的芯片。
5.根据权利要求4所述的电池组输出控制电路，其特征在于，所述芯片U2为型号BQ76200的芯片，所述芯片U2的CHG_EN引脚与DSG_EN引脚分别连接所述芯片U1的CHG引脚和DSG引脚。
6.根据权利要求5所述的电池组输出控制电路，其特征在于，所述芯片U2的CHG_EN引脚通过电阻R26与所述芯片U1的CHG引脚相连，所述芯片U2的DSG_EN引脚通过电阻R32与所述芯片U1的DSG引脚相连。
7.根据权利要求1所述的电池组输出控制电路，其特征在于，所述场效应管QD1和所述场效应管QD2为N沟道场效应管。
8.根据权利要求1所述的电池组输出控制电路，其特征在于，所述高边MOS驱动控制模块(2)还包括电阻R24、场效应管QC1、电阻R12、场效应管QC2、电阻R52、电阻R48、场效应管Q10、电阻R120和电阻R56，
所述电阻R24一端连接芯片U2的CHG引脚，另外一端连接所述场效应管QC1的栅极，所述场效应管QC1的源极连接所述电池组的正极B+，所述场效应管QC1的漏极连接所述场效应管QC2的源极，所述场效应管QC2的源极与栅极之间连接所述电阻R52，所述场效应管QC2的栅极通过所述电阻R48连接所述场效应管Q10的漏极，所述场效应管Q10的源极与栅极之间连接有所述电阻R56，所述场效应管Q10的栅极通过电阻R120连接所述芯片U3的PA7引脚。
CN202110202387.9A 2021-02-23 2021-02-23 电池组输出控制电路 Active CN112968489B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110202387.9A CN112968489B (zh) 2021-02-23 2021-02-23 电池组输出控制电路
PCT/CN2022/076537 WO2022179422A1 (zh) 2021-02-23 2022-02-17 一种电池组输出控制电路
EP22758787.0A EP4145670A1 (en) 2021-02-23 2022-02-17 Battery pack output control circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110202387.9A CN112968489B (zh) 2021-02-23 2021-02-23 电池组输出控制电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112968489A true CN112968489A (zh) 2021-06-15
CN112968489B CN112968489B (zh) 2022-07-01

Family

ID=76285718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110202387.9A Active CN112968489B (zh) 2021-02-23 2021-02-23 电池组输出控制电路

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4145670A1 (zh)
CN (1) CN112968489B (zh)
WO (1) WO2022179422A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022179422A1 (zh) * 2021-02-23 2022-09-01 深圳市泰科动力***有限公司 一种电池组输出控制电路

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202362666U (zh) * 2011-12-16 2012-08-01 翊远电子科技(上海)有限公司 一种基于电力线载波通信的控制装置
EP2713494A1 (de) * 2012-09-28 2014-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Energieeinspeisevorrichtung zur Einspeisung von aus kinetischer Energie erzeugter elektrischer Energie in ein Drehstromverteilernetz
CN206727977U (zh) * 2017-05-27 2017-12-08 重庆科凯前卫风电设备有限责任公司 Igbt驱动控制电路
CN108832675A (zh) * 2018-06-07 2018-11-16 深圳泓发电子有限公司 一种锂电池主动均衡设备
CN110729784A (zh) * 2019-10-23 2020-01-24 重庆梅安森科技股份有限公司 集成高边开关及mos管控制电源ac/dc切换的电池管理***
CN211063383U (zh) * 2019-12-31 2020-07-21 天津稳盈电子有限公司 一种多串锂电池的保护***
CN211700352U (zh) * 2019-12-09 2020-10-16 福建飞毛腿动力科技有限公司 一种电池包汇流成的锂电池组
CN212304824U (zh) * 2020-06-29 2021-01-05 深圳市芮能科技有限公司 一种新型bms控正极充电激活电路

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7024649B2 (en) * 2003-02-14 2006-04-04 Iwatt Multi-output power supply design system
CN207664869U (zh) * 2017-12-27 2018-07-27 武汉中电通信有限责任公司 一种车载稳压电源
CN209738986U (zh) * 2018-12-14 2019-12-06 东软集团股份有限公司 车载t-box中的供电装置
CN211579638U (zh) * 2019-12-31 2020-09-25 深圳市倍行科技有限公司 一种自动分配功率的快充电路及车载充电器
CN112968489B (zh) * 2021-02-23 2022-07-01 深圳市泰科动力***有限公司 电池组输出控制电路

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202362666U (zh) * 2011-12-16 2012-08-01 翊远电子科技(上海)有限公司 一种基于电力线载波通信的控制装置
EP2713494A1 (de) * 2012-09-28 2014-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Energieeinspeisevorrichtung zur Einspeisung von aus kinetischer Energie erzeugter elektrischer Energie in ein Drehstromverteilernetz
CN206727977U (zh) * 2017-05-27 2017-12-08 重庆科凯前卫风电设备有限责任公司 Igbt驱动控制电路
CN108832675A (zh) * 2018-06-07 2018-11-16 深圳泓发电子有限公司 一种锂电池主动均衡设备
CN110729784A (zh) * 2019-10-23 2020-01-24 重庆梅安森科技股份有限公司 集成高边开关及mos管控制电源ac/dc切换的电池管理***
CN211700352U (zh) * 2019-12-09 2020-10-16 福建飞毛腿动力科技有限公司 一种电池包汇流成的锂电池组
CN211063383U (zh) * 2019-12-31 2020-07-21 天津稳盈电子有限公司 一种多串锂电池的保护***
CN212304824U (zh) * 2020-06-29 2021-01-05 深圳市芮能科技有限公司 一种新型bms控正极充电激活电路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022179422A1 (zh) * 2021-02-23 2022-09-01 深圳市泰科动力***有限公司 一种电池组输出控制电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN112968489B (zh) 2022-07-01
WO2022179422A1 (zh) 2022-09-01
EP4145670A1 (en) 2023-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102420440B (zh) 一种车载太阳能充电器控制***及其控制方法
US6577026B1 (en) Circuit arrangement for supplying electric power to a network comprising a fuel cell and an accumulator system
CN109130898B (zh) 一种一体式车载充电机的控制方法、装置、设备及汽车
CN103795115B (zh) 一种便携式车载备用电源
JP2015504811A (ja) 自動車両のための始動中に電圧を維持するための装置
CN112968489B (zh) 电池组输出控制电路
CN105922885B (zh) 汽车电气***预充电电路及预充电方法
WO2022126458A1 (zh) 供电装置、电池管理***、供电***、控制方法及介质
CN104395134A (zh) 用于电动车辆的充电控制装置
CN106571494A (zh) 带有预热功能的汽车应急启动电源
CN207466389U (zh) 一种燃料电池混合动力***及其供电单元
CN214674420U (zh) 电池组输出控制电路
CN219687245U (zh) 一种基于整车控制器的蓄电池智能充电***
CN111907353A (zh) 一种电路控制方法和动力电池上电后的预充电路
CN201156213Y (zh) 一种用于轿车的通风降温装置
CN116279219A (zh) 一种新能源汽车蓄电池补电方法及***
CN211765057U (zh) 一种提高电池输出能效的控制***及电子设备
CN112838653A (zh) 一种基于电池模组的电池组均衡控制电路及方法
CN210536309U (zh) 车辆蓄电池及车辆
CN113852167A (zh) 一种电压调节电路、供电模组、车辆和控制方法
CN216671737U (zh) 后装均衡***的供电逻辑电路
CN220586021U (zh) 电池控制装置
CN221151205U (zh) 电路结构、电源设备以及线缆
CN111181381B (zh) 一种基于支持双向直流电压转换的配电盒的控制方法及装置
CN221272579U (zh) 一种纯电动公交车蓄电池补电电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant