负载自动预充电路及预充系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种负载自动预充电路，用于并联接在主回路上以给负载电容充电，包括限流电阻、预充开关、主控制单元以及预充关断控制单元，限流电阻与预充开关串联，主控制单元接预充开关，主控制单元输出导通控制信号使预充开关常闭，预充关断控制单元用于在负载电容电压与电池组电压的差值下降至低于电压阈值时关断预充电路，在预充电路关断后，主控制单元输出断开控制信号断开预充开关。预充电路结构简单、成本低、通用性好。另，本实用新型专利技术还公开一种具有该负载自动预充电路的负载自动预充系统，该预充系统通过负载检测电路自动检测负载接入，在检测到负载接入主回路时控制主回路上导通，从而给负载供电。从而给负载供电。从而给负载供电。

【技术实现步骤摘要】
负载自动预充电路及预充系统


[0001]本技术涉及电路设计
，尤其涉及一种负载自动预充电路及预充系统。

技术介绍

[0002]在实际应用中，当电池接入负载，特别是容性负载时，会产生很大的冲击电流，造成电池管理系统(BMS)产生误操作或保险丝熔断等故障。目前，主要通过以下两种方式来解决这个问题。
[0003]方式一：提高BMS系统的过流保护点，该方式降低了BMS系统的控制精度、安全性及可靠性，同时增加了功率器件的无效设计冗余，增加了产品成本。方式二：在电池管理系统(BMS)中增加一个由软件控制的预充电路，尤其是在电动汽车、电摩等应用中通常会采用该方式，但目前通过软件控制预充电路方式存在系统设计复杂、成本高、通用性差等问题。
[0004]因此，亟需提供一种新的预充电路，以解决上述现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种结构简单，成本低，通用性好的负载自动预充电路。
[0006]本技术的另一目的在于提供一种负载自动预充系统，以实现负载自动检测和预充。
[0007]为了实现上述目的，本技术提供了一种负载自动预充电路，用于并联接在主回路上以给负载电容充电，所述主回路为电池组给负载供电的回路。所述预充电路包括限流电阻、预充开关、主控制单元以及预充关断控制单元，所述限流电阻与所述预充开关串联，所述主控制单元接所述预充开关，所述主控制单元输出导通控制信号使所述预充开关常闭，所述预充关断控制单元用于在负载电容电压与电池组电压的差值下降至低于电压阈值时关断所述预充电路，在所述预充电路关断后，所述主控制单元输出断开控制信号断开所述预充开关。
[0008]较佳地，所述预充关断控制单元与所述预充开关、限流电阻串联，其包括至少一稳压二极管，所述至少一稳压二极管的反向击穿电压为所述电压阈值。
[0009]较佳地，所述预充电路还包括二极管，所述二极管与所述预充开关、限流电阻串联，所述二极管的阴极电连接负载电容，阳极电连接电池组。
[0010]较佳地，所述限流电阻为正温度系数热敏电阻。
[0011]较佳地，所述主控制单元为电池管理系统，所述预充开关为晶体管。
[0012]与现有技术相比，本技术的负载自动预充电路为常闭电路，负载接入主回路即自动开始预充，无需额外设计外部电路和通讯等软硬件机制，预充电路结构简单，成本低，通用性好。同时，通过限流电阻自动限流，电路可靠性高；且在负载电容电压与电池组电压的差值下降至低于电压阈值时，通过预充关断控制单元关断预充电路实现自动终止预
充，并通过主控制单元控制预充开关断开，降低功耗。
[0013]为了实现上述目的，本技术提供了一种负载自动预充系统，包括并联接在所述主回路上的负载检测电路以及如上所述的预充电路。所述主控制单元为电池管理系统，所述负载检测电路接所述主控制单元，用于在负载接入所述主回路时输出接入信号至所述主控制单元。所述主控制单元在接收到所述接入信号时控制所述主回路上的开关器件导通以导通所述主回路。
[0014]较佳地，所述负载检测电路包括恒流源电路、第一光电耦合器及开关电路，所述第一光电耦合器的发射端电连接所述恒流源电路，所述开关电路电连接所述第一光电耦合器的接收端及所述主控制单元，于负载接入所述主回路时，所述恒流源电路输出电流使所述第一光电耦合器的接收端导通，而使所述开关电路导通，以输出所述接入信号至所述主控制单元。
[0015]具体地，所述开关电路包括第二光电耦合器及可控硅，所述可控硅的控制极电连接所述第一光电耦合器的接收端，阳极电连接电池组的正极，阴极电连接所述第二光电耦合器的发射端，所述第二光电耦合器的接收端电连接所述主控制单元。
[0016]较佳地，所述预充系统还包括第三光电耦合器，所述第三光电耦合器的发射端电连接所述主控制单元，所述第三光电耦合器的接收端接在所述电池组的正极与所述可控硅的阳极之间，在负载电容电压与电池组电压的差值下降至低于所述电压阈值时，所述主控制单元输出低电平信号使所述第三光电耦合器的发射端截止。
[0017]较佳地，所述主控制单元在负载电容电压与电池组电压的差值下降至低于所述电压阈值时，输出低电平信号断开所述负载检测电路。
[0018]与现有技术相比，本技术的负载自动预充系统通过负载检测电路自动检测负载接入，并在负载接入主回路时输出接入信号至主控制单元，主控制单元依据接入信号控制开关器件导通，从而导通主回路。且，预充电路为常闭电路，负载接入主回路即自动开始预充，无需额外设计外部电路和通讯等软硬件机制，预充电路结构简单，成本低，通用性好。同时，通过限流电阻自动限流，电路可靠性高；且在负载电容电压与电池组电压的差值下降至低于电压阈值时，通过预充关断控制单元关断预充电路实现自动终止预充，并通过主控制单元控制预充开关断开，防止过放等问题的发生。
附图说明
[0019]图1为典型的电池与负载等效电路图。
[0020]图2为典型的带有预充电路的电池系统示意图。
[0021]图3为本技术一实施例负载自动预充系统的原理示意图。
[0022]图4为本技术一实施例负载自动预充系统的电路原理图。
[0023]图5为本技术另一实施例带有预充电路的电池系统原理示意图。
具体实施方式
[0024]为了详细说明本技术的
技术实现思路
、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是本技术的全部实施例，应理解，本技术不受这里描述的示例实施例的限制。基于描述的实施
例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本技术的保护范围之内。
[0025]请参阅图1至图5，本技术的负载自动预充系统100包括主回路101、负载检测电路102及预充电路103(如图4所示)。其中，主回路101为电池组1给负载2供电的回路，主回路101上串联有开关器件K1(如图3、图4所示)，开关器件K1控制主回路101的通断。当负载2接入主回路101且开关器件K1闭合时，主回路101导通，电池组1即可通过主回路101给负载2供电。预充电路103并联接在主回路101上，以在负载2接入主回路101时给负载电容Cin充电。负载检测电路102接在主回路101上，用于检测负载2的接入，以开启电池组1的相关控制功能，例如，在检测到负载2接入主回路101时，输出接入信号至主控制单元3，通过主控制单元3控制主回路101上的开关器件K1导通，从而导通主回路101给负载2供电。
[0026]图3示出了负载自动预充系统100的原理示意图，如图3所示，预充电路103并联接在开关器件K1的两端，其包括有限流电阻PTC、预充开关K2以及控制预充开关K2开闭的门电路U1。初始状态，即电池组1没有与负载2连接时，开关器件K1断开，EN、ER为高电平，预充开关K2常闭，当负载2接入主回路10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载自动预充电路，用于并联接在主回路上以给负载电容充电，所述主回路为电池组给负载供电的回路，其特征在于，所述预充电路包括限流电阻、预充开关、主控制单元以及预充关断控制单元，所述限流电阻与所述预充开关串联，所述主控制单元接所述预充开关，所述主控制单元输出导通控制信号使所述预充开关常闭，所述预充关断控制单元用于在负载电容电压与电池组电压的差值下降至低于电压阈值时关断所述预充电路，在所述预充电路关断后，所述主控制单元输出断开控制信号断开所述预充开关。2.如权利要求1所述的预充电路，其特征在于，所述预充关断控制单元与所述预充开关、限流电阻串联，其包括至少一稳压二极管，所述至少一稳压二极管的反向击穿电压为所述电压阈值。3.如权利要求1所述的预充电路，其特征在于，还包括二极管，所述二极管与所述预充开关、限流电阻串联，所述二极管的阴极电连接负载电容，阳极电连接电池组。4.如权利要求1所述的预充电路，其特征在于，所述限流电阻为正温度系数热敏电阻。5.如权利要求1所述的预充电路，其特征在于，所述主控制单元为电池管理系统，所述预充开关为晶体管。6.一种负载自动预充系统，其特征在于，包括接在所述主回路上的负载检测电路以及如权利要求1至4任一项所述的预充电路，所述主控制单元为电池管理系统，所述负载检测电路接所述主控制单元，用于在负载接入所述主回路时输出接入信号至所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱希平，李光明，高海刚，兰丽菊，万亚当，
申请(专利权)人：湖北睿赛新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：