电池包负载识别和电压检测电路及其工作方法技术

本发明专利技术涉及电池包负载识别和电压检测电路及其工作方法，该电路控制单元、电压检测单元以及负载识别单元，控制单元，用于输出信号至负载识别信号；负载识别单元，用于根据负载识别信号断开充放电，采集负载是否接入的信号并反馈至控制单元；电压检测单元，用于当负载接入时，采集负载的两端电压，并输入至控制单元；通过控制单元输出电平信号，采用负载识别单元对负载的两个端脚是否存在电平进行检测，并将信号反馈至控制单元，以进行有无负载的接入的检测，当有负载接入时，利用电压检测单元对负载两端电压的检测，并将信号反馈至控制单元。本发明专利技术整个电路采用基础元件构成，成本低，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
电池包负载识别和电压检测电路及其工作方法
本专利技术涉及负载检测电路，更具体地说是指电池包负载识别和电压检测电路及其工作方法。
技术介绍
目前新能源电池包内的电芯使用较多的一般有铅酸电池和锂电池两种，而锂电池包内一般都集成BMS(电池管理系统，BATTERYMANAGEMENTSYSTEM)保护板，电池包的使用场景有两/三轮电动车、四轮电动车、储能电站以及通讯基站等，为了功能安全并有效的提供电池的使用效率，电池包充放电负载的智能识别变得尤为重要。比如换电市场车子上的欠电的电池包经常并取下并给车子换上满电的电池包，这个过程中打火现象是不允许发生的；还比如电池包被插上充电机时需要检测电池包两端的电压，以防止充电机和电池电压不匹配而发生安全事故的情况。现有的技术对于负载的识别和充电机的输出电压所采用的电子元器件较为复杂，且成本较高，并没有对负载端的电压进行精准检测，在综合使用上限制性较大。因此，有必要设计一种新的电路，实现精准识别负载，并对负载端的电压进行精准检测，且成本低，实用性强。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供电池包负载识别和电压检测电路及其工作方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：电池包负载识别和电压检测电路，包括控制单元、电压检测单元以及负载识别单元，所述控制单元，用于输出信号至负载识别信号；所述负载识别单元，用于根据所述负载识别信号断开充放电，采集负载是否接入的信号并反馈至所述控制单元；所述电压检测单元，用于当负载接入时，采集负载的两端电压，并输入至所述控制单元；通过所述控制单元输出电平信号，采用所述负载识别单元对负载的两个端脚是否存在电平进行检测，并将所述信号反馈至所述控制单元，以进行有无负载的接入的检测，当有负载接入时，利用电压检测单元对负载两端电压的检测，并将信号反馈至所述控制单元。其进一步技术方案为：还包括供电电源，所述负载识别单元包括放电开关元件、充电开关元件、第一开关元件以及第二开关元件，所述放电开关元件与所述充电开关元件连接，所述放电开关元件与所述控制单元连接；所述充电开关元件与所述负载连接，所述控制单元与所述第二开关元件连接，所述第二开关元件与所述第三开关元件连接，所述第三开关元件分别与所述控制单元以及所述供电电源连接；所述控制单元输出电平信号，所述充电开关元件和所述放电开关元件断开，当控制单元输入的信号与所述控制单元的电平信号相反时，表示有负载接入；当控制单元输入的信号与所述控制单元的电平信号相同时，表示无负载接入。其进一步技术方案为：所述第一开关元件包括三极管Q3。其进一步技术方案为：所述第二开关元件包括三极管Q6，所述三极管Q3的基极与所述负载连接，所述三极管Q3的发射极与所述三极管Q6的集电极连接，所述三极管Q6的发射极接地，所述三极管Q6的基极与所述控制单元连接。其进一步技术方案为：所述三极管Q6的基极与所述控制单元之间连接有电阻R12，所述三极管Q6的集电极与所述三极管Q6的发射极之间并联有滤波电容C2，所述滤波电容C2并联有电阻R15，所述三极管Q6与所述三极管Q3的基极之间连接有电阻R9。其进一步技术方案为：所述三极管Q3的基极与所述负载之间连接有电阻R6，所述三极管Q3的基极与所述供电电源之间连接有电阻R2，所述控制单元与所述电阻R2连接。其进一步技术方案为：所述电压检测单元包括钳位子单元、分压子单元以及转换子单元，所述钳位子单元与所述控制单元连接，所述分压单元与所述负载连接，所述分压子单元与所述转换子单元连接，所述转换子单元与所述钳位子单元连接，所述钳位子单元与所述放电开关元件连接。其进一步技术方案为：所述分压子单元包括电阻R7以及电阻R10，所述电阻R7以及所述电阻R10串联，所述电阻R7的一端连接有三极管Q1，所述三极管Q1的发射极与负载连接，所述电阻R10的另一端通过二极管D3分别与所述充电开关元件以及所述负载连接。其进一步技术方案为：所述转换子单元包括电阻R4，所述钳位子单元包括三极管Q4以及三级管Q5，所述三级管Q4的发射极通过所述电阻R4连接在所述三极管Q1的集电极与电阻R7之间；所述三极管Q4的集电极与所述三极管Q5的基极连接，所述三极管Q5的集电极与所述三极管Q4的发射极连接，所述三极管Q5的发射极与所述控制单元连接，所述三极管Q5的发射极通过电阻R13接地。其进一步技术方案为：所述三级管Q1的发射极通过电阻R1与所述三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的基极通过电阻R3连接有三极管Q2，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的基极与所述控制单元连接。本专利技术还提供了电池包负载识别和电压检测电路的工作方法，包括：通过控制单元输出电平信号，采用负载识别单元对负载的两个端脚是否存在电平进行检测，并将信号反馈至所述控制单元，以进行有无负载的接入的检测，当有负载接入时，利用电压检测单元对负载两端电压的检测，并将信号反馈至控制单元。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：本专利技术通过设置控制单元、电压检测单元以及负载识别单元，利用负载识别单元在BMS系统处于有电或掉电状态结合控制单元实现负载是否接入的识别，可精准识别负载，利用电压检测单元检测负载端的电压进行精准检测，整个电路采用基础元件构成，成本低，且实用性强。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术具体实施例提供的电池包负载识别和电压检测电路的示意性框图；图2为本专利技术具体实施例提供的负载识别单元的具体电路原理图；图3为本专利技术具体实施例提供的电压检测单元的具体电路原理图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电池包负载识别和电压检测电路，其特征在于，包括控制单元、电压检测单元以及负载识别单元，所述控制单元，用于输出信号至负载识别信号；所述负载识别单元，用于根据所述负载识别信号断开充放电，采集负载是否接入的信号并反馈至所述控制单元；所述电压检测单元，用于当负载接入时，采集负载的两端电压，并输入至所述控制单元；通过所述控制单元输出电平信号，采用所述负载识别单元对负载的两个端脚是否存在电平进行检测，并将所述信号反馈至所述控制单元，以进行有无负载的接入的检测，当有负载接入时，利用电压检测单元对负载两端电压的检测，并将信号反馈至所述控制单元。/n

【技术特征摘要】
1.电池包负载识别和电压检测电路，其特征在于，包括控制单元、电压检测单元以及负载识别单元，所述控制单元，用于输出信号至负载识别信号；所述负载识别单元，用于根据所述负载识别信号断开充放电，采集负载是否接入的信号并反馈至所述控制单元；所述电压检测单元，用于当负载接入时，采集负载的两端电压，并输入至所述控制单元；通过所述控制单元输出电平信号，采用所述负载识别单元对负载的两个端脚是否存在电平进行检测，并将所述信号反馈至所述控制单元，以进行有无负载的接入的检测，当有负载接入时，利用电压检测单元对负载两端电压的检测，并将信号反馈至所述控制单元。


2.根据权利要求1所述的电池包负载识别和电压检测电路，其特征在于，还包括供电电源，所述负载识别单元包括放电开关元件、充电开关元件、第一开关元件以及第二开关元件，所述放电开关元件与所述充电开关元件连接，所述放电开关元件与所述控制单元连接；所述充电开关元件与所述负载连接，所述控制单元与所述第二开关元件连接，所述第二开关元件与所述第三开关元件连接，所述第三开关元件分别与所述控制单元以及所述供电电源连接；所述控制单元输出电平信号，所述充电开关元件和所述放电开关元件断开，当控制单元输入的信号与所述控制单元的电平信号相反时，表示有负载接入；当控制单元输入的信号与所述控制单元的电平信号相同时，表示无负载接入。


3.根据权利要求1所述的电池包负载识别和电压检测电路，其特征在于，所述第一开关元件包括三极管Q3。


4.根据权利要求3所述的电池包负载识别和电压检测电路，其特征在于，所述第二开关元件包括三极管Q6，所述三极管Q3的基极与所述负载连接，所述三极管Q3的发射极与所述三极管Q6的集电极连接，所述三极管Q6的发射极接地，所述三极管Q6的基极与所述控制单元连接。


5.根据权利要求4所述的电池包负载识别和电压检测电路，其特征在于，所述三极管Q6的基极与所述控制单元之间连接有电阻R12，所述三极管Q6的集电极与所述三极管Q6的发射极之间并联有滤波电容C2，所述滤波电容C2并联有电阻R15，所述三极管Q6与所述三极管Q3的基极之间连接有电阻R9。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟峰，申传洋，程亚兵，
申请(专利权)人：浙江高泰昊能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33