本發(fā)明涉及電池充放電，尤其涉及一種電池的充放電控制電路及電池管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著鋰電池的廣泛應(yīng)用，其安全使用成為關(guān)鍵考量，鋰電池在充放電過(guò)程中若失去有效控制，可能引發(fā)重大安全事故。傳統(tǒng)的電池充放電控制電路通常采用電路上的mos管或繼電器實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的保護(hù)，在檢測(cè)到充放電異常的情況時(shí)，通過(guò)切斷開(kāi)關(guān)器件斷開(kāi)使得電池的充放電控制電路開(kāi)路。但這種保護(hù)方式存在隱患，一旦開(kāi)關(guān)器件自身出現(xiàn)故障（如mos管被擊穿或繼電器黏連），將導(dǎo)致通過(guò)切斷開(kāi)關(guān)器件的這一電池保護(hù)方案失效。因此，相關(guān)技術(shù)中，還會(huì)在充放電控制電路已有一組mos管或繼電器的基礎(chǔ)上額外增加一組串聯(lián)的mos管或繼電器，來(lái)實(shí)現(xiàn)雙重保護(hù)，然而這種設(shè)計(jì)成本高且占用空間大，性?xún)r(jià)比低，所以如何提高電池的充放電控制電路的安全性同時(shí)降低電路設(shè)計(jì)成本成為亟須解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一，提供一種電池的充放電控制電路及電池管理系統(tǒng)，可以有效提高電池的充放電控制電路的可靠性和安全性，同時(shí)降低電路成本。

2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種電池的充放電控制電路，包括第一輸出端、第二輸出端、充放電開(kāi)關(guān)模塊、三端保險(xiǎn)絲、加熱模塊和控制模塊，其中，第一輸出端通過(guò)第一支路連接至所述電池的正極；第二輸出端通過(guò)第二支路連接至所述電池的負(fù)極；充放電開(kāi)關(guān)模塊設(shè)置于所述第二支路，包括串聯(lián)的充電開(kāi)關(guān)管和放電開(kāi)關(guān)管；三端保險(xiǎn)絲設(shè)置于所述第二支路，并位于所述充放電開(kāi)關(guān)模塊與所述第二輸出端之間；加熱模塊包括加熱控制開(kāi)關(guān)管和用于對(duì)所述電池進(jìn)行加熱的加熱膜，所述加熱膜的一端連接至所述電池的正極，另一端通過(guò)所述加熱控制開(kāi)關(guān)管連接至所述充放電開(kāi)關(guān)模塊與所述三端保險(xiǎn)絲的連接點(diǎn)；控制模塊分別與所述充電開(kāi)關(guān)管、所述放電開(kāi)關(guān)管、所述三端保險(xiǎn)絲和所述加熱控制開(kāi)關(guān)管的控制端連接，用于在異常情況下，控制所述充放電開(kāi)關(guān)模塊、所述三端保險(xiǎn)絲和所述加熱控制開(kāi)關(guān)管中的至少一個(gè)斷開(kāi)，以斷開(kāi)所述電池的負(fù)極與所述第二輸出端之間的電連接或者斷開(kāi)對(duì)所述加熱膜的供電。

3、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的電池的充放電控制電路，至少具有如下有益效果：充放電開(kāi)關(guān)模塊與電池的負(fù)極連接，通過(guò)切換充放電開(kāi)關(guān)模塊中開(kāi)關(guān)管至開(kāi)路狀態(tài)，可以切斷電池的負(fù)極與第二輸出端之間的電連接；而在此基礎(chǔ)上增加設(shè)置與充放電開(kāi)關(guān)模塊串聯(lián)連接的三端保險(xiǎn)絲，三端保險(xiǎn)絲能夠迅速熔斷以切斷電路，相比于相關(guān)技術(shù)中采用兩組mos管或繼電器的雙重保護(hù)方案，本發(fā)明實(shí)施例利用三端保險(xiǎn)絲代替其中一組mos管或繼電器，采用三端保險(xiǎn)絲與一組充放電開(kāi)關(guān)模塊即可實(shí)現(xiàn)充放電回路的雙重保護(hù)，同時(shí)，加熱膜通過(guò)加熱控制開(kāi)關(guān)管連接至充放電開(kāi)關(guān)模塊與三端保險(xiǎn)絲的連接點(diǎn)，使得在依靠電池充電或放電的過(guò)程中能夠利用加熱控制開(kāi)關(guān)管，以及三端保險(xiǎn)絲或充放電開(kāi)關(guān)模塊構(gòu)成加熱回路的雙重保護(hù)，有效降低單一元件失效導(dǎo)致整個(gè)保護(hù)機(jī)制失效的風(fēng)險(xiǎn)，還能夠有效降低電路的成本。

4、在本發(fā)明實(shí)施例提供的電池的充放電控制電路中，所述異常情況包括以下任意之一：所述第一輸出端和所述第二輸出端的輸出電壓過(guò)高、所述第一輸出端和所述第二輸出端的輸出電流過(guò)高、所述充放電開(kāi)關(guān)模塊的溫度過(guò)高、所述電池的電壓過(guò)高、所述電池的溫度過(guò)高。

5、在本發(fā)明實(shí)施例提供的電池的充放電控制電路中，當(dāng)檢測(cè)到所述異常情況出現(xiàn)，所述控制模塊控制所述充放電開(kāi)關(guān)模塊斷開(kāi)，并檢測(cè)所述第二支路是否存在電流；

6、在檢測(cè)到所述第二支路存在電流的情況下，所述控制模塊控制所述三端保險(xiǎn)絲熔斷。

7、在本發(fā)明實(shí)施例提供的電池的充放電控制電路中，當(dāng)所述電池通過(guò)所述加熱控制開(kāi)關(guān)管和所述充放電開(kāi)關(guān)模塊向所述加熱膜供電，且檢測(cè)到所述異常情況出現(xiàn)，所述控制模塊控制所述充放電開(kāi)關(guān)模塊斷開(kāi)，并檢測(cè)是否存在電流流經(jīng)所述加熱膜；

8、在檢測(cè)到存在電流流經(jīng)所述加熱膜的情況下，所述控制模塊控制所述加熱控制開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)。

9、在本發(fā)明實(shí)施例提供的電池的充放電控制電路中，當(dāng)所述第一輸出端和所述第二輸出端通過(guò)所述加熱控制開(kāi)關(guān)管和所述三端保險(xiǎn)絲向所述加熱膜供電，且檢測(cè)到所述異常情況出現(xiàn)，所述控制模塊控制所述加熱控制開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)，并檢測(cè)是否存在電流流經(jīng)所述加熱膜；

10、在檢測(cè)到存在電流流經(jīng)所述加熱膜的情況下，所述控制模塊控制所述三端保險(xiǎn)絲熔斷。

11、在本發(fā)明實(shí)施例提供的電池的充放電控制電路中，還包括連接至所述加熱膜與所述加熱控制開(kāi)關(guān)管的連接點(diǎn)的加熱狀態(tài)檢測(cè)模塊，所述加熱狀態(tài)檢測(cè)模塊的輸出端連接至所述控制模塊。

12、在本發(fā)明實(shí)施例提供的電池的充放電控制電路中，還包括設(shè)置在電池的負(fù)極與所述充放電開(kāi)關(guān)模塊之間的采樣電阻以及與所述采樣電阻連接的電流采樣模塊，所述電流采樣模塊的輸出端連接至所述控制模塊。

13、在本發(fā)明實(shí)施例提供的電池的充放電控制電路中，還包括與所述第一輸出端以及所述第二輸出端連接的第一電壓采樣模塊，所述第一電壓采樣模塊的輸出端連接至所述控制模塊。

14、在本發(fā)明實(shí)施例提供的電池的充放電控制電路中，還包括用于測(cè)量所述充放電開(kāi)關(guān)模塊的溫度的第一溫度檢測(cè)模塊，所述第一溫度檢測(cè)模塊的輸出端連接至所述控制模塊。

15、在本發(fā)明實(shí)施例提供的電池的充放電控制電路中，還包括用于檢測(cè)電池電壓的第二電壓采樣模塊以及用于檢測(cè)電池溫度的第二溫度檢測(cè)模塊，所述第二電壓采樣模塊和所述第二溫度檢測(cè)模塊的輸出端連接至所述控制模塊。

16、在本發(fā)明實(shí)施例提供的電池的充放電控制電路中，所述充放電控制電路還包括設(shè)置于所述第一支路的支路熔斷器。

17、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種電池管理系統(tǒng)，包括如上第一方面實(shí)施例所述的電池的充放電控制電路。

18、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的電池管理系統(tǒng)，至少具有如下有益效果：充放電開(kāi)關(guān)模塊與電池的負(fù)極連接，通過(guò)切換充放電開(kāi)關(guān)模塊中開(kāi)關(guān)管至開(kāi)路狀態(tài)，可以切斷電池的負(fù)極與第二輸出端之間的電連接；而在此基礎(chǔ)上增加設(shè)置與充放電開(kāi)關(guān)模塊串聯(lián)連接的三端保險(xiǎn)絲，三端保險(xiǎn)絲能夠迅速熔斷以切斷電路，相比于相關(guān)技術(shù)中采用兩組mos管或繼電器的雙重保護(hù)方案，本發(fā)明實(shí)施例利用三端保險(xiǎn)絲代替其中一組mos管或繼電器，采用三端保險(xiǎn)絲與一組充放電開(kāi)關(guān)模塊即可實(shí)現(xiàn)充放電回路的雙重保護(hù)，同時(shí)，加熱膜通過(guò)加熱控制開(kāi)關(guān)管連接至充放電開(kāi)關(guān)模塊與三端保險(xiǎn)絲的連接點(diǎn)，使得在依靠電池充電或放電的過(guò)程中能夠利用加熱控制開(kāi)關(guān)管，以及三端保險(xiǎn)絲或充放電開(kāi)關(guān)模塊構(gòu)成加熱回路的雙重保護(hù)，有效降低單一元件失效導(dǎo)致整個(gè)保護(hù)機(jī)制失效的風(fēng)險(xiǎn)，還能夠有效降低電路的成本。

19、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種電池的充放電控制電路，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電控制電路，其特征在于，所述異常情況包括以下任意之一：所述第一輸出端和所述第二輸出端的輸出電壓過(guò)高、所述第一輸出端和所述第二輸出端的輸出電流過(guò)高、所述充放電開(kāi)關(guān)模塊的溫度過(guò)高、所述電池的電壓過(guò)高、所述電池的溫度過(guò)高。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充放電控制電路，其特征在于，當(dāng)檢測(cè)到所述異常情況出現(xiàn)，所述控制模塊控制所述充放電開(kāi)關(guān)模塊斷開(kāi)，并檢測(cè)所述第二支路是否存在電流；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充放電控制電路，其特征在于，當(dāng)所述電池通過(guò)所述加熱控制開(kāi)關(guān)管和所述充放電開(kāi)關(guān)模塊向所述加熱膜供電，且檢測(cè)到所述異常情況出現(xiàn)，所述控制模塊控制所述充放電開(kāi)關(guān)模塊斷開(kāi)，并檢測(cè)是否存在電流流經(jīng)所述加熱膜；

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充放電控制電路，其特征在于，當(dāng)所述第一輸出端和所述第二輸出端通過(guò)所述加熱控制開(kāi)關(guān)管和所述三端保險(xiǎn)絲向所述加熱膜供電，且檢測(cè)到所述異常情況出現(xiàn)，所述控制模塊控制所述加熱控制開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)，并檢測(cè)是否存在電流流經(jīng)所述加熱膜；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電控制電路，其特征在于，還包括連接至所述加熱膜與所述加熱控制開(kāi)關(guān)管的連接點(diǎn)的加熱狀態(tài)檢測(cè)模塊，所述加熱狀態(tài)檢測(cè)模塊的輸出端連接至所述控制模塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電控制電路，其特征在于，還包括設(shè)置在電池的負(fù)極與所述充放電開(kāi)關(guān)模塊之間的采樣電阻以及與所述采樣電阻連接的電流采樣模塊，所述電流采樣模塊的輸出端連接至所述控制模塊。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電控制電路，其特征在于，還包括與所述第一輸出端以及所述第二輸出端連接的第一電壓采樣模塊，所述第一電壓采樣模塊的輸出端連接至所述控制模塊。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電控制電路，其特征在于，還包括用于測(cè)量所述充放電開(kāi)關(guān)模塊的溫度的第一溫度檢測(cè)模塊，所述第一溫度檢測(cè)模塊的輸出端連接至所述控制模塊。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電控制電路，其特征在于，還包括用于檢測(cè)電池電壓的第二電壓采樣模塊以及用于檢測(cè)電池溫度的第二溫度檢測(cè)模塊，所述第二電壓采樣模塊和所述第二溫度檢測(cè)模塊的輸出端連接至所述控制模塊。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電控制電路，其特征在于，所述充放電控制電路還包括設(shè)置于所述第一支路的支路熔斷器。

12.一種電池管理系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)所述的充放電控制電路。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種電池的充放電控制電路及電池管理系統(tǒng)，包括第一輸出端、第二輸出端、充放電開(kāi)關(guān)模塊、三端保險(xiǎn)絲和控制模塊，第一輸出端通過(guò)第一支路連接至電池的正極；第二輸出端通過(guò)第二支路連接至電池的負(fù)極；充放電開(kāi)關(guān)模塊設(shè)置于第二支路，包括串聯(lián)的充電開(kāi)關(guān)管和放電開(kāi)關(guān)管；三端保險(xiǎn)絲設(shè)置于第二支路，并位于充放電開(kāi)關(guān)模塊與第二輸出端之間；控制模塊分別與充電開(kāi)關(guān)管、放電開(kāi)關(guān)管和三端保險(xiǎn)絲的控制端連接，用于控制充放電開(kāi)關(guān)模塊和/或三端保險(xiǎn)絲斷開(kāi)電池的負(fù)極與第二輸出端之間的電連接。本發(fā)明實(shí)施例可以有效提高電池的充放電控制電路的可靠性和安全性，同時(shí)降低電路成本。

技術(shù)研發(fā)人員：沈峰,葛厚藝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京合康新能變頻技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6