一种BMS板短路保护电路制造技术

技术编号:42946878 阅读:14 留言:0更新日期:2024-10-11 16:03
本申请提供一种BMS板短路保护电路,涉及电学技术领域,解决了目前的BMS板短路保护模块存在短路保护响应较慢、短路保护值偏差较大、应用成本过大的问题,本申请包括功率模块,与电池模组电性连接;电流采样模块,与电池模组和功率模块电性连接;电压比较模块,与电流采样模块电性连接;驱动模块,驱动模块与电压比较模块和功率模块电性连接;控制模块,控制模块与电压比较模块和驱动模块电性连接。本申请实现硬件先快速控制驱动模块关闭,控制模块立即下发关闭驱动模块的快速保护方案,能够快速响应,及时进行短路保护,防止产生损坏,电路简单,成本较低。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电学,具体涉及一种bms板短路保护电路。


技术介绍

1、电动汽车的电池pack系统利用机械结构将众多单个电芯通过串并联的连接起来,并通过电池pack自带的电池管理系统(battery management system,bms)和通讯帧与电动汽车的微控制器(microcontroller unit,mcu)连接。由于动力电池包是电动车辆的能量源和关键部件,其状态好坏和寿命长短在很大程度上决定了整车性能的优劣,在实现对电池包实施有效的管理和监测的基础上,为了进一步实现电池pack的电路保护,通常会在电池pack中设置bms板短路保护模块,但目前的bms板短路保护模块存在短路保护响应较慢、短路保护值偏差较大、应用成本过大的问题。


技术实现思路

1、本申请提供一种bms板短路保护电路,能够解决目前的bms板短路保护电路存在的短路保护响应较慢、短路保护值偏差较大、应用成本过大的问题。

2、本申请提供一种bms板短路保护电路,与电池模组电性连接,包括:

3、功率模块,与电池模组电性连接,所述功率模块为充放电回路的mos管开关模块;

4、电流采样模块,与所述电池模组和所述功率模块电性连接,所述电流检测模块用于检测所述电池模组与所述功率模块所构成的电路回路中的电流信号,并生成电流信号对应的电压检测值;

5、电压比较模块,与所述电流采样模块电性连接,所述电压比较模块用于检测所述电压检测值,并将所述电压检测值与预设的电压阈值进行比较后,输出电压比较信号;

6、驱动模块,所述驱动模块与所述电压比较模块和所述功率模块电性连接,所述驱动模块用于控制所述电池模组中mos管的导通与关断,所述驱动模块导通时控制所述功率模块导通,所述驱动模块关闭时控制所述功率模块关闭;

7、控制模块,所述控制模块与所述电压比较模块和驱动模块电性连接,所述用于根据所述电压比较信号向所述驱动模块输出驱动控制信号,以控制所述驱动模块导通或关闭。

8、在本申请一种可能的实现方式中,所述功率模块包括互顶串联的第一mos管组和第二mos管组;

9、所述第一mos管组包括n个并联的第一mos管以及n个第一电阻和n个第二电阻,所述第一mos管的栅极通过所述第一电阻与所述驱动模块电性连接,所述第一mos管的栅极配置用于接收所述驱动模块输入的第一驱动信号,n个所述第一mos管根据所述第一驱动信号同时断开或闭合,所述第一mos管的源极与所述电流采样模块相连,所述第一mos管的栅极和所述第一mos管的源极之间电性连接所述第二电阻;

10、所述第二mos管组包括n个并联的第二mos管以及n个第三电阻和n个第四电阻,所述第二mos管的栅极通过所述第三电阻与所述驱动模块电性连接,所述第二mos管的栅极配置用于接收所述驱动模块输入的第二驱动信号,n个所述第二mos管根据所述第二驱动信号同时断开或闭合,所述第二mos管的源极为所述短路保护电路的功率输出端,所述第二mos管的栅极和所述第二mos管的源极之间电性连接所述第四电阻;

11、n个所述第一mos管的漏极与n个所述第二mos管的漏极相连,n为自然数。

12、在本申请一种可能的实现方式中,所述功率模块还包括串联的两个双向瞬态抑制二极管组,一个所述双向瞬态抑制二极管组与所述第一mos管组并联,另一个所述双向瞬态抑制二极管组与所述第二mos管组并联,所述双向瞬态抑制二极管组包括n个并联的第一双向瞬态抑制二极管。

13、在本申请一种可能的实现方式中,所述功率模块还包括两个第二双向瞬态抑制二极管和两个第五电阻,所有所述第一mos管的栅极与所有所述第一mos管的源极之间共同电性连接一个所述第二双向瞬态抑制二极管,所有所述第二mos管的栅极与所有所述第二mos管的源极之间共同电性连接一个所述第二双向瞬态抑制二极管,所有所述第一mos管的栅极共同通过一个所述第五电阻与所述驱动模块电性连接,所有所述第二mos管的栅极共同通过一个所述第五电阻与所述驱动模块电性连接。

14、在本申请一种可能的实现方式中,所述电流采样模块包括两个第七电阻以及并联的第一电容和m个第六电阻,所述第六电阻的第一端与所述电池模组电性连接,并通过一个所述第七电阻与所述电压比较模块电性连接,所述第六电阻的第二端与所述功率模块电性连接,并通过一个所述第七电阻与所述电压比较模块电性连接,m为自然数。

15、在本申请一种可能的实现方式中,所述电压比较模块包括电压比较器、第三mos管、第八电阻、第九电阻、第十电阻和第十一电阻,所述电压比较器的第一输入端通过所述第八电阻电性连接于第一电压源,并通过所述第九电阻接地,所述电压比较器的第二输入端通过所述第十电阻与所述电流采样模块电性连接,配置为用于检测所述电压检测值,所述电压比较器的输出端通过所述第十一电阻与所述第三mos管的栅极电性连接,所述第三mos管的源极接地,所述第三mos管的漏极与所述控制模块和所述驱动模块电性连接,配置为用于向所述控制模块和所述驱动模块提供所述电压比较信号。

16、在本申请一种可能的实现方式中,所述驱动模块包括驱动芯片、第十二电阻和第十三电阻,所述驱动芯片的输入端与所述电压比较模块的输出端和所述控制模块的控制端电性连接,配置为用于接收所述电压比较信号和所述驱动控制信号,所述驱动芯片的两个驱动输出端分别通过所述第十二电阻和所述第十三电阻与所述功率模块连接,所述驱动芯片在所述电压比较信号或所述驱动控制信号的控制下,通过两个所述驱动输出端向所述功率模块输出驱动信号,所述驱动信号包括所述第一驱动信号和第二驱动信号。

17、在本申请一种可能的实现方式中,所述第一mos管、所述第二mos管和所述第三mos管均为nmos管或者均为pmos管。

18、本申请提供一种bms板短路保护电路,包括功率模块、电流采样模块、电压比较模块、驱动模块和控制模块,当电池模组回路中出现短路情况时,会有大电流从电流采样模块流过,同时电流采样模块生成与大电流信号对应的电压检测值,电压比较模块将大电流信号对应的电压检测值与预设的电压阈值进行比较后,输出电压比较信号,该电压比较信号可控制驱动模块关闭,即使得驱动模块快速断开,快速进行短路保护,同时该电压比较信号送至控制模块识别,控制模块识别到该信号时,进一步控制驱动模块关闭,从而实现硬件先快速控制驱动模块关闭,控制模块立即下发关闭驱动模块的快速保护方案,能够快速响应,及时进行短路保护,防止产生损坏,电路简单,成本较低。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种BMS板短路保护电路,与电池模组电性连接,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的BMS板短路保护电路,其特征在于,所述功率模块包括互顶串联的第一MOS管组和第二MOS管组;

3.如权利要求2所述的BMS板短路保护电路,其特征在于,所述功率模块还包括串联的两个双向瞬态抑制二极管组,一个所述双向瞬态抑制二极管组与所述第一MOS管组并联,另一个所述双向瞬态抑制二极管组与所述第二MOS管组并联,所述双向瞬态抑制二极管组包括n个并联的第一双向瞬态抑制二极管。

4.如权利要求3所述的BMS板短路保护电路,其特征在于,所述功率模块还包括两个第二双向瞬态抑制二极管和两个第五电阻,所有所述第一MOS管的栅极与所有所述第一MOS管的源极之间共同电性连接一个所述第二双向瞬态抑制二极管,所有所述第二MOS管的栅极与所有所述第二MOS管的源极之间共同电性连接一个所述第二双向瞬态抑制二极管,所有所述第一MOS管的栅极共同通过一个所述第五电阻与所述驱动模块电性连接,所有所述第二MOS管的栅极共同通过一个所述第五电阻与所述驱动模块电性连接。

5.如权利要求4所述的BMS板短路保护电路,其特征在于,所述电流采样模块包括两个第七电阻以及并联的第一电容和m个第六电阻,所述第六电阻的第一端与所述电池模组电性连接,并通过一个所述第七电阻与所述电压比较模块电性连接,所述第六电阻的第二端与所述功率模块电性连接,并通过一个所述第七电阻与所述电压比较模块电性连接,m为自然数。

6.如权利要求5所述的BMS板短路保护电路,其特征在于,所述电压比较模块包括电压比较器、第三MOS管、第八电阻、第九电阻、第十电阻和第十一电阻,所述电压比较器的第一输入端通过所述第八电阻电性连接于第一电压源,并通过所述第九电阻接地,所述电压比较器的第二输入端通过所述第十电阻与所述电流采样模块电性连接,配置为用于检测所述电压检测值,所述电压比较器的输出端通过所述第十一电阻与所述第三MOS管的栅极电性连接,所述第三MOS管的源极接地,所述第三MOS管的漏极与所述控制模块和所述驱动模块电性连接,配置为用于向所述控制模块和所述驱动模块提供所述电压比较信号。

7.如权利要求6所述的BMS板短路保护电路,其特征在于,所述驱动模块包括驱动芯片、第十二电阻和第十三电阻,所述驱动芯片的输入端与所述电压比较模块的输出端和所述控制模块的控制端电性连接,配置为用于接收所述电压比较信号和所述驱动控制信号,所述驱动芯片的两个驱动输出端分别通过所述第十二电阻和所述第十三电阻与所述功率模块连接,所述驱动芯片在所述电压比较信号或所述驱动控制信号的控制下,通过两个所述驱动输出端向所述功率模块输出驱动信号,所述驱动信号包括所述第一驱动信号和第二驱动信号。

8.如权利要求7所述的BMS板短路保护电路,其特征在于,所述第一MOS管、所述第二MOS管和所述第三MOS管均为NMOS管或者均为PMOS管。

...

【技术特征摘要】

1.一种bms板短路保护电路,与电池模组电性连接,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的bms板短路保护电路,其特征在于,所述功率模块包括互顶串联的第一mos管组和第二mos管组;

3.如权利要求2所述的bms板短路保护电路,其特征在于,所述功率模块还包括串联的两个双向瞬态抑制二极管组,一个所述双向瞬态抑制二极管组与所述第一mos管组并联,另一个所述双向瞬态抑制二极管组与所述第二mos管组并联,所述双向瞬态抑制二极管组包括n个并联的第一双向瞬态抑制二极管。

4.如权利要求3所述的bms板短路保护电路,其特征在于,所述功率模块还包括两个第二双向瞬态抑制二极管和两个第五电阻,所有所述第一mos管的栅极与所有所述第一mos管的源极之间共同电性连接一个所述第二双向瞬态抑制二极管,所有所述第二mos管的栅极与所有所述第二mos管的源极之间共同电性连接一个所述第二双向瞬态抑制二极管,所有所述第一mos管的栅极共同通过一个所述第五电阻与所述驱动模块电性连接,所有所述第二mos管的栅极共同通过一个所述第五电阻与所述驱动模块电性连接。

5.如权利要求4所述的bms板短路保护电路,其特征在于,所述电流采样模块包括两个第七电阻以及并联的第一电容和m个第六电阻,所述第六电阻的第一端与所述电池模组电性连接,并通过一个所述第七电阻与所述电压比较模块电性连接,所述第六电阻的第二端与所述功率模块电性连接,并通过一个所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:李健刘峰陈绍源刘燊张吉利罗萍
申请(专利权)人:深圳力高新能技术有限公司
类型:新型
国别省市:

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