CN216671737U - 后装均衡***的供电逻辑电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种后装均衡***的供电逻辑电路，应用于电动汽车的电池箱，所述电池箱连接有电池管理***和所述后装均衡***，所述电池管理***与电源连接，所述供电逻辑电路分别连接所述后装均衡***和所述电池管理***；所述供电逻辑电路存储所述电源的供电电能，并通过检测所述电池管理***的电压信号，来控制是否对后装均衡***供电。本实用新型实现后装均衡***与电池管理***共用线束连接于电池箱时，能分时通电工作，互不干扰，不影响电池管理***采集电池数据的正确性。

Description

后装均衡***的供电逻辑电路

技术领域

本实用新型涉供电技术领域，尤其涉及后装均衡***的供电逻辑电路。

背景技术

电动汽车在整车设计时，动力电池箱配置有原装的电池管理***，以便采集单体电池的电压温度等信息进行管理，而各单体电池在使用过程中，容量会变得不一致，从而影响电动汽车的续航能力和安全性能。因此，电动汽车在使用一段时间后，会增加后装均衡***，来对各单体电池进行均衡管理，以调节各单体电池容量的一致性，提高动力电池箱的续航能力，但电动车的设计初期，未给后装均衡***预留有供电线以及与电池箱连接的接口，如果直接使用连接线束与电池箱连接，需要将电池箱拆开后，再使用锁OT端子或焊接的方式进行连接，工作量大，且操作困难。现有做法是制作三通转接模块，一端连接电池管理***与电池箱连接用的原装线束，另两端分别连接电池管理***和后装管理***，从而使电池管理***与后装均衡***经原装线束共接于电池箱上，然后再从电源处连接电源线至后装均衡***，向其供电。

现有的技术方案中，电源直接向后装均衡***供电，使其和原车电池管理***同时通电工作，同时关闭，后装均衡***是功率电路，在对电池箱内的动力电池进行均衡时，会在原装线束上通过均衡电流，而原装线束并非理想导体，有一定的线束阻抗，均衡电流通过时，会在线束上产生压降，而原车电池管理***与后装均衡***共用原装线束，也会共用回路阻抗，产生压降对原车电池管理***造成干扰，导致其采集不到准确的电压数据，影响电动汽车的正常工作。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种后装均衡***的供电逻辑电路，实现后装均衡***和电池管理***分时通电工作，互不干扰。

为实现上述目的，本实用新型提供一种后装均衡***的供电逻辑电路，应用于电动汽车的电池箱，所述电池箱连接有电池管理***和所述后装均衡***，所述电池管理***与电源连接，所述供电逻辑电路分别连接所述后装均衡***和所述电池管理***；所述供电逻辑电路存储所述电源的供电电能，并通过检测所述电池管理***的电压信号，来控制是否对后装均衡***供电。

优选的，包括电源检测电路、储能装置、驱动电路和控制开关；所述电源检测电路的一端连接所述电池管理***，另一端连接所述驱动电路，向所述驱动电路前馈开关信号；所述储能装置与所述电源检测电路并联，用于储存所述电源的电能，并通过所述控制开关向所述后装均衡***供电；所述驱动电路连接所述控制开关，通过前馈的开关信号来驱动所述控制开关的开合；所述控制开关的一端连接所述储能装置，另一端连接所述后装均衡***，所述控制开关在闭合状态时，将所述储能装置中的电能提供至所述后装均衡***。

优选的，所述电源检测电路包括分压元件和检测开关，所述分压元件一端连接所述电池管理***的供电输入端，另一端连接所述检测开关，所述检测开关为三极管、NMOS管、运算放大器或比较器中的一种。

优选的，所述分压元件包括串联的第一电阻和第二电阻以及串联的第三电阻和第四电阻，所述检测开关为第一三极管；所述第一三极管的基极连接所述第一电阻和第二电阻的公共接线端，集电极连接所述第三电阻和第四电阻的公共接线端，发射极接地；所述控制开关为PMOS管，所述PMOS管的源极连接所述储能装置输出端的正极，漏极连接所述后装均衡***输入端的正极；所述驱动电路包括第五电阻、第六电阻和第二三极管，所述第二三极管的基极连接所述第一三极管的集电极以及串联的第三电阻和第四电阻，所述第二三极管的集电极通过所述第六电阻连接所述PMOS管的栅极，所述第二三极管的发射极接地；所述第五电阻的一端连接所述第六电阻和所述PMOS管栅极的公共接线端，另一端连接所述PMOS管的源极。

优选的，所述分压元件包括串联的第一电阻和第二电阻，所述检测开关为第一三极管，所述第一三极管的基极连接所述第一电阻和第二电阻的公共接线端，发射极接地；所述控制开关为NMOS管，所述NMOS管的源极连接所述储能装置输出端的负极，漏极连接所述后装均衡***输入端的负极；所述驱动电路包括第五电阻和第六电阻，所述第六电阻的一端连接所述NMOS管的栅极，另一端连接所述储能装置输出端正极；所述第一三极管的集电极连接所述第六电阻和所述NMOS管栅极的公共接线端；所述第五电阻的一端连接所述第一三极管的集电极，另一端接地。

优选的，还包括单向导通装置，所述单向导通装置输入端连接所述电池管理***的供电输入端，所述单向导通装置的输出端连接所述储能装置的输入端。

优选的，所述单向导通装置为二极管，所述二极管的正极连接所述电池管理***的供电输入端，负极连接所述储能装置的输入端。

优选的，所述储能装置为储能电容或蓄电池，所述储能电容或蓄电池的一端连接所述二极管的负极，另一端接地。

优选的，所述电池管理***和所述后装均衡***通过转接模块连接于所述电池箱，所述转接模块包括转接线束和第一线束，所述第一线束一端连接所述电池箱，所转接线束具有三个接线端，其中第一接线端连接所述第一线束的另一端，第二接线端与所述电池管理***连接，第三接线端与所述后装均衡***连接。

优选的，所述电池管理***和所述后装均衡***通过转接模块连接于所述电池箱，所述转接模块为PCB转接板和第一线束，所述第一线束一端连接所述电池箱，所述PCB转接板具有第一接口、第二接口、第三接口这三个接口，所述第一接口连接所述第一线束的另一端，所述第二接口连接所述电池管理***，所述第三接口连接所述后装均衡***。

与现有技术相比，本实用新型之技术方案具有以下优点：通过供电逻辑电路在电池管理***上电时先行储存电量，等电池管理***掉电时再提供给后装均衡***，实现电池管理***和后装均衡***分时通电。本实用新型能在后装均衡***与电池管理***共用线束连接于电池箱时，互不干扰，不影响电池管理***采集电池数据的正确性。

附图说明

图1是本实用新型中后装均衡***应用在电动汽车上的示意图；

图2是本实用新型中供电逻辑电路的示意图；

图3是本实用新型中供电逻辑电路实施例一的线路图；

图4是本实用新型中供电逻辑电路实施例二的线路图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细描述，但本实用新型并不仅仅限于这些实施例。本实用新型涵盖任何在本实用新型的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。

为了使公众对本实用新型有彻底的了解，在以下本实用新型优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本实用新型。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

请参考图1，图1是本实用新型的后装均衡***应用在电动汽车上的示意图，后装均衡***6与电池箱1连接，电池箱1配置有电池管理***2和供电开关3，供电开关3一端连接电源4，另一端连接所述电池管理***2，电池管理***2 和后装均衡***6通过转接模块7共接于所述电池箱1。本实用新型后装均衡***6的供电逻辑电路5的输入端连接供电开关3的输出端，供电逻辑电路5的输出端连接后装均衡***6，如图1所示，Vin为电源4输出的电压，Vo为供电逻辑电路5输出的电压。当供电开关3闭合，电路接通，电源4向电池管理***2和供电逻辑电路5供电，Vin上电，电池管理***2启动开展工作，供电逻辑电路5则将电源4的供电电能进行储存。

请参考图2，是本实用新型后装均衡***的供电逻辑电路5的示意图，包括电源检测电路51、储能装置52、驱动电路53和控制开关54；电源检测电路51 的输入端连接所述供电开关3的输出端，电源检测电路51的输出端连接所述驱动电路53的输入端；储能装置52与电源检测电路51并联；驱动电路53的输出端连接所述控制开关54；控制开关54的一端连接所述储能装置52，另一端连接所述后装均衡***6。当电池管理***2需要通电工作时，供电开关3闭合，供电逻辑电路5随着电池管理***2一起通电，电源检测电路51检测到Vin上电，将上电信号前馈至驱动电路53，驱动电路53输出驱动信号使控制开关54 断开，供电逻辑电路5上的电能会储存于储能装置52内；当后装均衡***6需要通电工作时，供电开关3断开，电源检测电路51检测不到上电电压，判断为 Vin处于下电状态，将下电信号前馈至驱动电路53，驱动电路53输出信号驱动控制开关54闭合，储能装置52和后装均衡***6之间的电路导通，将储存的电能提供给后装均衡***6，使后装均衡***6得以启动，并接通其和电池箱连接的均衡电路，开始均衡工作，之后后装均衡***6直接从电池箱1中的动力电池获取工作电源，继续开展均衡工作。因此，电池管理***2与后装均衡***6可以分时通电，各自工作，虽然共用一个连接线束，但后装均衡***6不工作时，连接线束阻抗不会产生压降，不会干扰电池管理***2的工作。

如图2所示，供电逻辑电路5还包括单向导通装置55，单向导通装置55输入端连接供电开关3的输出端，单向导通装置55的输出端连接储能装置52的输入端。单向导通装置55能保证储能装置52仅向后装均衡***6供电，满足后装均衡***6启动时的用电需求，以免被汽车上其他负载消耗掉储能装置52 的电能，导致后装均衡***6无法启动。

具体的，电源检测电路51包括分压元件和检测开关，所述分压元件一端连接所述供电开关3的输出端，另一端连接所述检测开关，所述检测开关为三极管、NMOS管、运算放大器或比较器中的一种。通过分压元件对Vin电压的分压，来检测受控电源Vin是否上电，将此开关信号传递至驱动电路53，利用检测开关本身的阈值特性来实现检测的功能，操作简便。

具体的，所述控制开关54为MOS管，所述MOS管的栅极连接所述驱动电路 53，源极连接所述储能装置52的输出端，漏极连接所述后装均衡***6的输入端。

实施例一

请参考图3，是本实用新型供电逻辑电路实施例一的线路图，实施例一中，控制开关54为PMOS管Q3，电源检测电路51的分压元件为串联的第一电阻R1 和第二电阻R2以及串联的第三电阻R3和第四电阻R4，串联的第一电阻R1第二电阻R2与串联的第三电阻R3第四电阻R4并联，检测开关为第一三极管Q1，驱动电路53包括第五电阻R5、第六电阻R6和第二三极管Q2。如图3所示，第一三极管Q1的基极连接所述第一电阻R1和第二电阻R2之间，集电极连接所述第三电阻R3和第四电阻R4的之间，发射极接地；第二三极管Q2的基极与第一三极管Q1的集电极共接于串联的第三电阻R3和第四电阻R4之间，所述第二三极管Q2的集电极通过所述第六电阻R6连接所述PMOS管Q3的栅极，所述第二三极管Q2的发射极接地，所述第五电阻R5的一端连接所述第六电阻R6和所述PMOS 管Q3栅极的公共接线端，所述第五电阻R5的另一端连接所述PMOS管的源极。

实施例一中，单向导通装置55为二极管D1，储能装置52为储能电容C1,如图3所示，二极管D1的正极连接供电开关3的输出端，负极连接储能电容C1 的一端，储能电容C1的另一端接地。二极管D1实现电能单向传输，电压Vin 上电时，通过二极管D1给储能电容C1充电，电压Vin掉电后，储能电容C1上的电能和后装均衡***6对动力电池放电的能量，被二极管D1隔断，无法给连接在Vin上的汽车其他负载供电，而后装均衡***6自己可以保持供电。在另一些实施例中，储能装置52可以为蓄电池。

如图3所示，当电压Vin上电，通过二极管D1给储能电容C1充电，储能电容C1两端电压Vs≈Vin，供电逻辑电路5设计成第一电阻R1和第二电阻R2 分压后的电压大于第一三极管Q1的基极门限电压，第一三极管Q1导通，输出低电平至第二三极管Q2，第二三极管Q2关闭，不再导通，输出高电平经第五电阻R5上拉到Vs的电位，PMOS管Q3断开，供电逻辑电路5的输出端与储能电容 C1断开，输出电压Vo被拉低，后装均衡***6停止工作。电压Vin掉电后，储能电容C1储存了足够能量，第一电阻R1和第二电阻R2对电压Vin分压的电压小于第一三极管Q1的基极门限电压，第一三极管Q1关断，输出高电平由第三电阻R3、第四电阻R4分压后，大于第二三极管Q2基极门限电压，第二三极管Q2导通，输出低电平经第五电阻R5和第六电阻R6分压后小于PMOS管Q3的开启门限电压,PMOS管Q3导通,供电逻辑电路5的输出端与储能电容C1接通，电压Vo＝Vs，后装均衡***6开启，然后通过电池箱1内的动力电池获取电源，自己保持供电。

实施例二

请参考图4，是本实用新型实施例二的供电逻辑电路线路图，实施例二与实施例一的区别在于：控制开关54为NMOS管Q4，且NMOS管Q4连接在供电逻辑电路5的负极线路上；分压元件为串联的第一电阻R1和第二电阻R2；驱动电路 53为第五电阻和第六电阻。如图4所示，NMOS管Q4的栅极连接第六电阻R6的一端，源极连接储能电容C1输出端的负极，漏极连接后装均衡***6输入端的负极；第一三极管Q1的基极连接第一电阻R1和第二电阻R2之间，集电极连接第六电阻R6和NMOS管Q4栅极的公共接线端，发射极接地；第六电阻的另一端连接储能电容C1的输出端正极，第五电阻R5的一端连接第一三极管Q1的集电极，另一端接地。将控制开关54由PMOS管替换NMOS管，只需把控制开关54 从正极移动到负极，并修改驱动的逻辑和参考电平即可实现同样功能，还能减少元器件数量，降低成本，简化线路。

具体的，如图1所示，所述转接模块7包括转接线束72和第一线束71，所述第一线束71一端连接所述电池箱1，所述转接线束72具有三个接线端，其中第一接线端J0与所述第一线束71连接，第二接线端J1与所述电池管理***2 连接，第三接线端J2与所述后装均衡***6连接。其中，第一线束71是电动汽车在设计生产之初，电池管理***2与电池箱1连接时所用的原装连接线束，增加后装均衡***6时，另外制作的转接线束72采用与第一线束71适配的接头，可以直接快速连接第一线束71，无需将第一线束71从电池箱1上拆下，既避免损害电池箱1，也提高安装效率。

具体的，在另一些实施例中，所述转接模块7为PCB转接板(图中未示出) 和第一线束71，所述第一线束71一端连接所述电池箱1，所述PCB转接板具有第一接口、第二接口、第三接口这三个接口，所述第一接口连接所述第一线束71的另一端，所述第二接口连接所述电池管理***2，所述第三接口连接所述后装均衡***6。PCB转接板与转接线束72一样为三通形式，在PCB板上设置分别与第一线束71、电池管理***2 和后装均衡***6所匹配的接插件即可实现快速安装，而且PCB板体积小，能减少安装时的空间。

虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种后装均衡***的供电逻辑电路，应用于电动汽车的电池箱(1)，所述电池箱(1)连接有电池管理***(2)和所述后装均衡***(6)，所述电池管理***(2)与电源(4)连接，其特征在于，

所述供电逻辑电路(5)分别连接所述后装均衡***(6)和所述电池管理***(2)；所述供电逻辑电路(5)存储所述电源(4)的供电电能，并通过检测所述电池管理***(2)的电压信号，来控制是否对后装均衡***(6)供电。

2.根据权利要求1所述的后装均衡***的供电逻辑电路，其特征在于，包括电源检测电路(51)、储能装置(52)、驱动电路(53)和控制开关(54)；所述电源检测电路(51)的一端连接所述电池管理***(2)，另一端连接所述驱动电路(53)，向所述驱动电路(53)前馈开关信号；

所述储能装置(52)与所述电源检测电路(51)并联，用于储存所述电源(4)的电能，并通过所述控制开关(54)向所述后装均衡***(6)供电；

所述驱动电路(53)连接所述控制开关(54)，通过前馈的开关信号来驱动所述控制开关(54)的开合；

所述控制开关(54)的一端连接所述储能装置(52)，另一端连接所述后装均衡***(6)，所述控制开关(54)在闭合状态时，将所述储能装置(52)中的电能提供至所述后装均衡***(6)。

3.根据权利要求2所述的后装均衡***的供电逻辑电路，其特征在于，

所述电源检测电路(51)包括分压元件和检测开关，所述分压元件一端连接所述电池管理***(2)的供电输入端，另一端连接所述检测开关，所述检测开关为三极管、NMOS管、运算放大器或比较器中的一种。

4.根据权利要求3所述的后装均衡***的供电逻辑电路，其特征在于，

所述分压元件包括串联的第一电阻和第二电阻以及串联的第三电阻和第四电阻，所述检测开关为第一三极管；所述第一三极管的基极连接所述第一电阻和第二电阻的公共接线端，集电极连接所述第三电阻和第四电阻的公共接线端，发射极接地；

所述控制开关(54)为PMOS管，所述PMOS管的源极连接所述储能装置(52)输出端的正极，漏极连接所述后装均衡***(6)输入端的正极；

所述驱动电路(53)包括第五电阻、第六电阻和第二三极管，所述第二三极管的基极连接所述第一三极管的集电极以及串联的第三电阻和第四电阻，所述第二三极管的集电极通过所述第六电阻连接所述PMOS管的栅极，所述第二三极管的发射极接地；所述第五电阻的一端连接所述第六电阻和所述PMOS管栅极的公共接线端，另一端连接所述PMOS管的源极。

5.根据权利要求3所述的后装均衡***的供电逻辑电路，其特征在于，

所述分压元件包括串联的第一电阻和第二电阻，所述检测开关为第一三极管，所述第一三极管的基极连接所述第一电阻和第二电阻的公共接线端，发射极接地；

所述控制开关(54)为NMOS管，所述NMOS管的源极连接所述储能装置(52)输出端的负极，漏极连接所述后装均衡***(6)输入端的负极；

所述驱动电路(53)包括第五电阻和第六电阻，所述第六电阻的一端连接所述NMOS管的栅极，另一端连接所述储能装置(52)输出端正极；所述第一三极管的集电极连接所述第六电阻和所述NMOS管栅极的公共接线端；所述第五电阻的一端连接所述第一三极管的集电极，另一端接地。

6.根据权利要求2所述的后装均衡***的供电逻辑电路，其特征在于，

还包括单向导通装置(55)，所述单向导通装置(55)输入端连接所述电池管理***(2)的供电输入端，所述单向导通装置(55)的输出端连接所述储能装置(52)的输入端。

7.根据权利要求6所述的后装均衡***的供电逻辑电路，其特征在于，

所述单向导通装置(55)为二极管，所述二极管的正极连接所述电池管理***(2)的供电输入端，负极连接所述储能装置(52)的输入端。

8.根据权利要求7所述的后装均衡***的供电逻辑电路，其特征在于，

所述储能装置(52)为储能电容或蓄电池，所述储能电容或蓄电池的一端连接所述二极管的负极，另一端接地。

9.根据权利要求1-8任一项所述的后装均衡***的供电逻辑电路，其特征在于，

所述电池管理***(2)和所述后装均衡***(6)通过转接模块(7)连接于所述电池箱(1)，所述转接模块(7)包括转接线束(72)和第一线束(71)，所述第一线束(71)一端连接所述电池箱(1)，所转接线束(72)具有三个接线端，其中第一接线端连接所述第一线束(71)的另一端，第二接线端与所述电池管理***(2)连接，第三接线端与所述后装均衡***(6)连接。

10.根据权利要求1-8任一项所述的后装均衡***的供电逻辑电路，其特征在于，

所述电池管理***(2)和所述后装均衡***(6)通过转接模块(7)连接于所述电池箱(1)，所述转接模块(7)为PCB转接板和第一线束(71)，所述第一线束(71)一端连接所述电池箱(1)，所述PCB转接板具有三个接口，所述第一接口连接所述第一线束(71)的另一端，所述第二接口连接所述电池管理***(2)，所述第三接口连接所述后装均衡***(6)。

Images