一种BMS电流保护信号锁存与复位电路制造技术

本发明专利技术涉及电池管理系统技术领域，尤其是指一种BMS电流保护信号锁存与复位电路，其包括锂电池组、接触器、逆变器、分流器、差分放大电路、双门限比较电路和微控制器MCU，所述BMS电流保护信号锁存与复位电路还包括过流信号锁存与复位电路，所述锂电池组的总正极依次串联接触器、逆变器和分流器后连接到锂电池组的总负极。本发明专利技术结构新颖，设计巧妙，利用所述过流信号锁存与复位电路记忆过流保护信号，避免接触器频繁开关，可延续接触器寿命，并减少对其他功率器件的冲击；纯硬件保护电路，响应过流保护信号快，并把保护信号锁存和反馈给微控制器MCU处理，提升BMS系统可靠性。

A lock and reset circuit of BMS current protection signal

【技术实现步骤摘要】
一种BMS电流保护信号锁存与复位电路
本专利技术涉及电池管理系统
，尤其是指一种BMS电流保护信号锁存与复位电路。
技术介绍
随着锂电池技术不断进步及其电芯成本逐年下降，锂电池在储能行业的应用越来越多。储能系统通常由带BMS的储能锂电池、光伏充电器、逆变器等组成。用户侧的负载变化，逆变器和光伏控制器异常启动或者故障时，都会造成动力回路电流急剧上升，严重时，会烧坏功率器件，引起短路、电池线缆起火等危机人身安全。为提升储能电池的安全性，BMS增加过流、短路保护非常必要。当前的BMS系统包括锂电池组、接触器、逆变器、分流器、差分放大电路、双门限比较电路和微控制器MCU，多数厂商的BMS过流保护功能，多为软件检测过流信号，经过滤波处理，确认为过流事件后，再发指令控制接触器断开。缺点在于软件检测过流事件存在较长延时，不能迅速关断动力回路。同时，为避免软件失效，通常增加二级硬件过流保护电路，大部分厂商的BMS不具备二级硬件过流保护功能。因为，增加硬件过流保护，需要把过流保护信号进行锁存，不然会出现接触器不停切换的情况；一是会缩短接触器的寿命，二是会产生冲击电流损坏主电路的功率器件。另外，还需要提供解除硬件过流保护的接口，在外部过流故障解除后，才可以自动恢复动力回路输出。当然，也有芯片厂商推出二级保护芯片，但成本很高，不利普及应用。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的问题提供一种BMS电流保护信号锁存与复位电路，结构新颖，设计巧妙，利用所述过流信号锁存与复位电路记忆过流保护信号，避免接触器频繁开关，可延续接触器寿命，并减少对其他功率器件的冲击；纯硬件保护电路，响应过流保护信号快，并把保护信号锁存和反馈给微控制器MCU处理，提升BMS系统可靠性。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供的一种BMS电流保护信号锁存与复位电路，包括锂电池组、接触器、逆变器、分流器、差分放大电路、双门限比较电路和微控制器MCU，所述BMS电流保护信号锁存与复位电路还包括过流信号锁存与复位电路，所述锂电池组的总正极依次串联接触器、逆变器和分流器后连接到锂电池组的总负极；所述差分放大电路的输入端与分流器连接，所述差分放大电路的输出端与双门限比较电路的输入端连接，双门限比较电路的输出端与过流信号锁存与复位电路的输入端连接，所述过流信号锁存与复位电路的输出端与微控制器MCU的输入端连接，所述微控制器MCU的输出端与接触器的控制端连接。其中，所述过流信号锁存与复位电路包括上电复位电路、双与非门锁存电路、MCU复位电路和锁存信号检测与接触器控制电路；所述上电复位电路分别与双与非门锁存电路和MCU复位电路连接，所述MCU复位电路与微控制器MCU连接，所述双与非门锁存电路的输出端与所述锁存信号检测与接触器控制电路的输入端连接，所述锁存信号检测与接触器控制电路的输出端与微控制器MCU连接。其中，所述上电复位电路包括电阻R3、电阻R4、电容C4和三极管Q1，所述电容C4的一端接电源VDD，电容C4的另一端分别与电阻R3的一端、电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端接地，电阻R3的另一端与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极与双与非门锁存电路连接。其中，所述双与非门锁存电路包括电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、与非门U1A和与非门U1B，电容C1的一端接地，电容C1的另一端分别与电阻R1的一端、与非门U1A的1脚连接，电阻R1的另一端、电阻R2的一端、电容C2的一端和与非门U1A的8脚均接电源VDD，电容C2的另一端接地，电阻R2的另一端分别与电容C3的一端和与非门U1B的6脚连接，电容C3的另一端接地，与非门U1A的4脚接地，所述与非门U1A的7脚与所述与非门U1B的5脚连接，所述与非门U1A的2脚与所述与非门U1B的3脚连接，所述与非门U1B的3脚与所述锁存信号检测与接触器控制电路的输入端连接。其中，所述MCU复位电路包括电阻R5、电阻R6、三极管Q2和电容C6，电阻R5的一端与微控制器MCU的RESET端连接，电阻R5的另一端分别与电阻R6的一端、电容C6的一端和三极管Q2的基极连接，电阻R6的另一端、电容C6的另一端和三极管Q2的发射极均接地，三极管Q2的集电极与所述双与非门锁存电路连接。其中，所述锁存信号检测与接触器控制电路包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C5、电容C7、三极管Q3和三极管Q4，所述电阻R7的一端和所述电阻R8的一端均与所述双与非门锁存电路的输出端连接，电阻R7的另一端分别与电容C5的一端、微控制器MCU连接，电容C5的另一端接地，电阻R8的另一端与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的发射极接电源VDD，三极管Q3的集电极与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端分别与电容C7的一端、电阻R10的一端和三极管Q4的基极连接，电容C7的另一端、电阻R10的另一端和三极管Q4的发射极均接地，三极管Q4的集电极与接触器的控制脚连接。其中，所述三极管Q1为NPN三极管。其中，所述三极管Q2为NPN三极管。本专利技术的有益效果：本专利技术结构新颖，设计巧妙，利用所述过流信号锁存与复位电路记忆过流保护信号，避免接触器频繁开关，可延续接触器寿命，并减少对其他功率器件的冲击；纯硬件保护电路，响应过流保护信号快，并把保护信号锁存和反馈给微控制器MCU处理，提升BMS系统可靠性。附图说明图1为本专利技术的双与非门锁存电路的真值表图。图2为本专利技术的一种BMS电流保护信号锁存与复位电路的原理框图。图3为本专利技术的过流信号锁存与复位电路的电路图。在图1至图3中的附图标记包括：101—上电复位电路102—双与非门锁存电路103—MCU复位电路104—锁存信号检测与接触器控制电路。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本专利技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本专利技术的限定。以下结合附图对本专利技术进行详细的描述。一种BMS电流保护信号锁存与复位电路，如图1至图3所示，包括锂电池组、接触器、逆变器、分流器、差分放大电路、双门限比较电路和微控制器MCU，所述BMS电流保护信号锁存与复位电路还包括过流信号锁存与复位电路，所述锂电池组的总正极依次串联接触器、逆变器和分流器后连接到锂电池组的总负极；所述差分放大电路的输入端与分流器连接，所述差分放大电路的输出端与双门限比较电路的输入端连接，双门限比较电路的输出端与过流信号锁存与复位电路的输入端连接，所述过流信号锁存与复位电路的输出端与微控制器MCU的输入端连接，所述微控制器MCU的输出端与接触器的控制端连接。优选地，所述接触器为直流接触器。具体地，本专利技术结构新颖，设计巧妙，利用所述过流信号锁存与复位电路记忆过流保护信号，避免接触器频繁开关，可延续接触器寿命，并减少对其他功率器件的冲击；纯硬件保护电路，响应过流保护信号快，并把保护信号锁存和反馈给微控制器MCU处理，提升BMS系统可靠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种BMS电流保护信号锁存与复位电路，包括锂电池组、接触器、逆变器、分流器、差分放大电路、双门限比较电路和微控制器MCU，其特征在于：所述BMS电流保护信号锁存与复位电路还包括过流信号锁存与复位电路，所述锂电池组的总正极依次串联接触器、逆变器和分流器后连接到锂电池组的总负极；所述差分放大电路的输入端与分流器连接，所述差分放大电路的输出端与双门限比较电路的输入端连接，双门限比较电路的输出端与过流信号锁存与复位电路的输入端连接，所述过流信号锁存与复位电路的输出端与微控制器MCU的输入端连接，所述微控制器MCU的输出端与接触器的控制端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种BMS电流保护信号锁存与复位电路，包括锂电池组、接触器、逆变器、分流器、差分放大电路、双门限比较电路和微控制器MCU，其特征在于：所述BMS电流保护信号锁存与复位电路还包括过流信号锁存与复位电路，所述锂电池组的总正极依次串联接触器、逆变器和分流器后连接到锂电池组的总负极；所述差分放大电路的输入端与分流器连接，所述差分放大电路的输出端与双门限比较电路的输入端连接，双门限比较电路的输出端与过流信号锁存与复位电路的输入端连接，所述过流信号锁存与复位电路的输出端与微控制器MCU的输入端连接，所述微控制器MCU的输出端与接触器的控制端连接。


2.根据权利要求1所述的一种BMS电流保护信号锁存与复位电路，其特征在于：所述过流信号锁存与复位电路包括上电复位电路、双与非门锁存电路、MCU复位电路和锁存信号检测与接触器控制电路；所述上电复位电路分别与双与非门锁存电路和MCU复位电路连接，所述MCU复位电路与微控制器MCU连接，所述双与非门锁存电路的输出端与所述锁存信号检测与接触器控制电路的输入端连接，所述锁存信号检测与接触器控制电路的输出端与微控制器MCU连接。


3.根据权利要求2所述的一种BMS电流保护信号锁存与复位电路，其特征在于：所述上电复位电路包括电阻R3、电阻R4、电容C4和三极管Q1，所述电容C4的一端接电源VDD，电容C4的另一端分别与电阻R3的一端、电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端接地，电阻R3的另一端与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极与双与非门锁存电路连接。


4.根据权利要求2所述的一种BMS电流保护信号锁存与复位电路，其特征在于：所述双与非门锁存电路包括电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、与非门U1A和与非门U1B，电容C1的一端接地，电容C1的另一端分别与电阻R1的一端、与非门U1A的1脚连接，电阻R1的另一端、电阻R2的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚敦平，左平，熊细旺，
申请(专利权)人：东莞市峰谷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44