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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池储能,尤其涉及一种能量回收保护电路、bms保护板和储能装置。
技术介绍
1、现有的储能电池包用于在输出端外接负载时,容易因人工操作失误或其他因素而使得用于连接负载的输出端之间通过导线等进行了短接,也即出现输出端的正极与负极之间产生连通的现象,此时将在输出端的正负极之间产生很大的电流。由于目前的电池包储能产品大多采用的是afe控制电池包负极的充放电管理方式,故首先是利用afe(analogfront end,前端模拟)电路来控制断开位于电池包负极的放电开关管(如mos管)来实现保护。但是,由于输出端之间的连接线具有电感特性,因此会在放电开关管关断后在两端产生很高的反向电压尖峰,容易损坏放电开关管。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请提出一种能量回收保护电路、bms保护板和储能装置,实现了用于外接负载的输出端发生短接时的能量回收功能,还保护了用于控制输出的放电开关管等。
2、第一方面,本申请实施例提供了一种能量回收保护电路,设于电池与输出端之间,所述电池的正极和负极分别对应连接所述输出端的正极和负极;所述电池的负极与所述输出端的负极之间还设有放电开关管;所述能量回收保护电路包括:
3、吸收单元,所述吸收单元位于所述输出端的正极和负极之间,所述吸收单元包括串联设置的吸收电容和续流器件;
4、电压转换单元,所述电压转换单元连接所述吸收单元,所述电压转换单元还连接位于所述电池的正极与负极之间的输出电容;
5、所述吸收单元用于当所述
6、所述电压转换单元用于当所述吸收电容充电至超过所述电压转换单元的启动电压时,进入工作状态,以对所述吸收电容的输出电压进行电压转换后对所述电池充电。
7、在一些实施例中,所述吸收单元还包括与所述吸收电容并联设置的吸收电阻和钳位二极管。
8、在一些实施例中,所述续流器件为二极管或mos管。
9、在一些实施例中,所述续流器件为mos管时,所述mos管的控制端用于连接前端模拟电路;
10、所述能量回收保护电路还包括电流检测单元,所述电流检测单元用于检测流经所述mos管的所述回路电流;
11、所述mos管用于当所述放电开关管关断且所述回路电流存在时,处于导通状态;当所述回路电流不存在时,处于关断状态。
12、在一些实施例中,所述电压转换单元为反向直流降压单元,所述反向直流降压单元包括第一电源控制芯片、第一开关管和储能续流支路,所述储能续流支路与所述输出电容并联,所述第一开关管分别连接所述吸收电容的正极和所述储能续流支路;
13、所述第一电源控制芯片的电源端和接地端分别对应连接所述吸收电容的正极和所述输出端的正极,所述第一电源控制芯片用于进入工作状态后,通过控制所述第一开关管的通断,以利用所述储能续流支路对所述吸收电容的输出电压进行降压后输入至所述电池。
14、在一些实施例中,所述反向直流降压单元还包括驱动子单元,所述驱动子单元分别连接所述第一电源控制芯片的信号控制端和所述第一开关管的控制端;
15、所述第一电源控制芯片用于进入工作状态后,输出脉冲调制信号至所述驱动子单元,以控制所述驱动子单元的导通或关断,进而使所述第一开关管对应导通或关断。
16、在一些实施例中,所述储能续流支路包括串联设置的第一电感和第一续流二极管;
17、所述第一电感的一端连接所述输出电容的正极,所述第一电感的另一端连接所述第一续流二极管的阴极,所述第一续流二极管的阳极连接所述输出电容的负极。
18、在一些实施例中,所述反向直流降压单元还包括电流采样子单元,所述电流采样子单元与所述第一电感连接,所述电流采样子单元还连接所述第一电源控制芯片的信号反馈端;
19、所述第一电源控制芯片还用于根据所述电流采样子单元采集的流经所述第一电感的所述回路电流,以利用所述回路电流调节用于控制所述第一开关管的控制信号的占空比。
20、在一些实施例中,所述电流采样子单元包括采样电阻,所述采样电阻串联于所述输出电容的正极与所述第一电感之间,所述采样电阻与所述第一电感的串联节点连接至所述第一电源控制芯片的所述信号反馈端。
21、在一些实施例中,所述电压转换单元为buck降压单元,所述buck降压单元包括第二电源控制芯片、第二开关管、第二电感和第二续流二极管,所述第二开关管的第一端连接所述吸收电容的正极,所述第二开关管的第二端连接所述第二电感,所述第二续流二极管的阳极连接所述输出电容的负极,阴极连接所述第二开关管的第二端和所述第二电感的串联节点;
22、所述第二电源控制芯片的电源端和接地端分别对应连接所述吸收电容的正极和所述输出端的负极,所述第二电源控制芯片用于进入工作状态后,通过控制所述第二开关管的通断,以利用所述第二电感和所述第二续流二极管对所述吸收电容的输出电压进行降压后输入至所述电池。
23、第二方面,本申请实施例还提供一种bms保护板,包括输出端、输出电容、充放电开关组和所述的能量回收保护电路;
24、所述输出电容的两端用于分别对应连接电池的正极和负极;
25、所述输出端的正极与负极用于对应连接所述电池的正极和负极;
26、所述充放电开关组串联设于所述电池的负极与所述输出端的负极之间;其中,所述充放电开关组包括串联设置的充电开关管和放电开关管;
27、所述能量回收保护电路设于所述电池与所述输出端之间;
28、所述bms保护板用于当所述输出端的正极与负极之间连通以产生回路电流时,控制所述放电开关管关断,以使所述回路电流通过所述能量回收保护电路回收至所述电池。
29、第三方面,本申请实施例提供一种储能装置,包括所述的能量回收保护电路或bms保护板。
30、本申请的实施例具有如下有益效果:
31、本申请实施例提供的能量回收保护电路包括吸收单元和电压转换单元,其中,吸收单元位于输出端的正极和负极之间且包括串联设置的吸收电容和续流器件;电压转换单元分别连接吸收单元和电池的正极与负极之间的输出电容;吸收单元用于当输出端的正负极之间连通以产生回路电流时,使回路电流流经导通的续流器件后对吸收电容充电;电压转换单元用于当吸收电容充电至超过电压转换单元的启动电压时,进入工作状态,以对吸收电容的输出电压进行电压转换后对电池充电。该能量回收保护电路实现了当用于连接外部负载的输出端短接时对产生回路电流进行能量回收,还解决了现有技术中进行断路保护时放电开关管容易产生高压尖峰电压而导致损坏的问题。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种能量回收保护电路,其特征在于,设于电池与输出端之间,所述电池的正极和负极分别对应连接所述输出端的正极和负极;所述电池的负极与所述输出端的负极之间还设有放电开关管;所述能量回收保护电路包括:
2.根据权利要求1所述的能量回收保护电路,其特征在于,所述吸收单元还包括与所述吸收电容并联设置的吸收电阻和钳位二极管。
3.根据权利要求1所述的能量回收保护电路,其特征在于,所述续流器件为二极管或MOS管。
4.根据权利要求3所述的能量回收保护电路,其特征在于,所述续流器件为MOS管时,所述MOS管的控制端用于连接前端模拟电路;
5.根据权利要求1所述的能量回收保护电路,其特征在于,所述电压转换单元为反向直流降压单元,所述反向直流降压单元包括第一电源控制芯片、第一开关管和储能续流支路,所述储能续流支路与所述输出电容并联,所述第一开关管分别连接所述吸收电容的正极和所述储能续流支路;
6.根据权利要求5所述的能量回收保护电路,其特征在于,所述反向直流降压单元还包括驱动子单元,所述驱动子单元分别连接所述第一电源控制芯片的信号控制端和
7.根据权利要求5所述的能量回收保护电路,其特征在于,所述储能续流支路包括串联设置的第一电感和第一续流二极管;
8.根据权利要求7所述的能量回收保护电路,其特征在于,所述反向直流降压单元还包括电流采样子单元,所述电流采样子单元与所述第一电感连接,所述电流采样子单元还连接所述第一电源控制芯片的信号反馈端;
9.根据权利要求8所述的能量回收保护电路,其特征在于,所述电流采样子单元包括采样电阻,所述采样电阻串联于所述输出电容的正极与所述第一电感之间,所述采样电阻与所述第一电感的串联节点连接至所述第一电源控制芯片的所述信号反馈端。
10.根据权利要求1所述的能量回收保护电路,其特征在于,所述电压转换单元为BUCK降压单元,所述BUCK降压单元包括第二电源控制芯片、第二开关管、第二电感和第二续流二极管,所述第二开关管的第一端连接所述吸收电容的正极,所述第二开关管的第二端连接所述第二电感,所述第二续流二极管的阳极连接所述输出电容的负极,阴极连接所述第二开关管的第二端和所述第二电感的串联节点;
11.一种BMS保护板,其特征在于,包括输出端、输出电容、充放电开关组和如权利要求1至10中任一项所述的能量回收保护电路;
12.一种储能装置,其特征在于,包括如权利要求1至10中任一项所述的能量回收保护电路或权利要求11所述的BMS保护板。
...【技术特征摘要】
1.一种能量回收保护电路,其特征在于,设于电池与输出端之间,所述电池的正极和负极分别对应连接所述输出端的正极和负极;所述电池的负极与所述输出端的负极之间还设有放电开关管;所述能量回收保护电路包括:
2.根据权利要求1所述的能量回收保护电路,其特征在于,所述吸收单元还包括与所述吸收电容并联设置的吸收电阻和钳位二极管。
3.根据权利要求1所述的能量回收保护电路,其特征在于,所述续流器件为二极管或mos管。
4.根据权利要求3所述的能量回收保护电路,其特征在于,所述续流器件为mos管时,所述mos管的控制端用于连接前端模拟电路;
5.根据权利要求1所述的能量回收保护电路,其特征在于,所述电压转换单元为反向直流降压单元,所述反向直流降压单元包括第一电源控制芯片、第一开关管和储能续流支路,所述储能续流支路与所述输出电容并联,所述第一开关管分别连接所述吸收电容的正极和所述储能续流支路;
6.根据权利要求5所述的能量回收保护电路,其特征在于,所述反向直流降压单元还包括驱动子单元,所述驱动子单元分别连接所述第一电源控制芯片的信号控制端和所述第一开关管的控制端;
7.根据权利要求5所述的能量回收保护电路,其特征在于,所述储能续流支路包括串联设置...
【专利技术属性】
技术研发人员:廖永清,李章溢,陆志刚,胡运平,甘梦莹,
申请(专利权)人:深圳市欣旺达能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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