开关电路、BMS、开关控制方法、电池系统及用电设备技术方案

本申请提供一种开关电路、电池管理系统、开关控制方法、电池系统及用电设备，涉及电池技术领域。开关电路包括：电源和第一开关，第一开关的第一端与电源电连接；隔离驱动模块，第一开关的第二端与隔离驱动模块的输入端电连接，电源被配置为通过第一开关为隔离驱动模块供电；第二开关，第二开关的控制端与隔离驱动模块的输出端电连接，且第二开关被配置为响应于隔离驱动模块的输出信号执行导通或关断。响应于第一开关在第一条件下被触发，第二开关执行导通，第一条件用于指示电池系统上电；和/或，响应于第一开关在第二条件下被触发，第二开关执行关断，第二条件用于指示电池系统下电。电。电。

【技术实现步骤摘要】
开关电路、BMS、开关控制方法、电池系统及用电设备


[0001]本申请涉及电池
，具体而言，涉及一种开关电路、电池管理系统、开关控制方法、电池系统及用电设备。

技术介绍

[0002]在可以通过电池系统供电的用电设备中，例如高压储能系统中，通常存在用于进行系统管理的电池管理系统。在相关技术中，为了方便控制，高压储能系统中通常是通过断路器或者电闸等控件来实现电池系统的上下电。

技术实现思路

[0003]出于安全性考虑，断路器或者电闸通常只允许专业维护人员进行手动操作，不允许普通用户操作，导致其维护成本较高，且控制不便。为此，本申请实施例提供一种开关电路、电池管理系统、开关控制方法、电池系统及用电设备，通过将该开关电路布置在电池管理系统上，以改善上述问题。
[0004]本申请实施例提供了一种开关电路，包括：电源；第一开关，所述第一开关的第一端与所述电源电连接；隔离驱动模块，所述第一开关的第二端与所述隔离驱动模块的输入端电连接，所述电源被配置为通过第一开关为所述隔离驱动模块供电；第二开关，所述第二开关的控制端与所述隔离驱动模块的输出端电连接，且所述第二开关被配置为响应于所述隔离驱动模块的输出信号执行导通或关断；其中，响应于所述第一开关在第一条件下被触发，所述第二开关执行导通，所述第一条件用于指示电池系统上电；和/或，响应于所述第一开关在第二条件下被触发，所述第二开关执行关断，所述第二条件用于指示电池系统下电。
[0005]基于上述开关电路，通过对第一开关进行控制就可以实现对第二开关的导通与关断控制，实现电池系统的上电与下电。由于第一开关与第二开关之间通过隔离驱动模块隔离开，因此当上述开关电路应用于高压用电设备时，只需将第二开关与具有高电压的电池连接，降低电池的高压对第一开关的影响，从而使得第一开关可以采用常规的开关器件(例如轻触开关)实现，相比于断路器或者电闸而言，普通用户也可以操作，可以降低维护成本，并提高控制的便利性。
[0006]进一步地，所述开关电路还包括：第一单向导通装置；所述第一单向导通装置的第一端与所述第一开关的第二端电连接，所述第一单向导通装置的第二端与所述隔离驱动模块的输入端电连接。
[0007]通过设置第一单向导通装置可以有效防止电流在第一开关和隔离驱动模块之间反流，提高开关电路的安全性。
[0008]进一步地，所述第二开关还包括第一端和第二端，所述第二开关的第一端被配置为与电源模块的输入端电连接，所述第二开关的第二端被配置为与电池的正极电连接。
[0009]第二开关的第一端被配置为与电源模块的输入端电连接，第二开关的第二端被配置为与电池的正极电连接，当第二开关导通时，电源模块可将电池输出的电压转换为开关
电路的供电电压，从而可以为后续持续保持第二开关导通提供电能。
[0010]进一步地，所述的开关电路还包括：第一电压转换装置，所述第一电压转换装置的输入端被配置为与所述电源模块的输出端电连接，所述第一电压转换装置的输出端与所述隔离驱动模块的输入端电连接；其中，所述第一电压转换装置被配置为对所述电源模块的输出电压进行降压。
[0011]通过第一电压转换装置可以将经由电源模块输出的电压转换为隔离驱动模块所接受的电压，从而可以在第一开关断开后，继续驱动第二开关导通，使得电池系统持续处于上电状态。
[0012]进一步地，所述的开关电路还包括：稳压器件，所述稳压器件电连接于所述第一电压转换装置的输出端与所述隔离驱动模块的输入端之间。
[0013]通过设置稳压器件，可以使得输入至隔离驱动模块的电压保持稳定，从而降低因电压抖动造成第二开关误关断的风险。
[0014]进一步地，所述的开关电路还包括：第一锁存器，所述第一锁存器的输入端被配置为与微控制单元电连接，所述第一锁存器的输出端与所述稳压器件的使能管脚电连接。
[0015]通过设置第一锁存器，可以持续使能稳压器件工作，从而使得电池系统持续处于上电状态。而当第一开关在第二条件下被触发后，微控制单元可以通过控制第一锁存器不再输出使能信号，稳压器件停止工作，第一电压转换装置不再向隔离驱动模块供电，实现对第二开关的关断控制。
[0016]此外，通过断路器或者电闸断电属于一种强制断电，断电时，电池管理系统被强制断电，会造成电池管理系统中正在运行的数据来不及存储，从而丢失运行数据。而本申请实施例中第二开关是基于微控制单元的控制实现的关断，因此微控制单元在进行关断前可以预先进行数据的保存，降低数据丢失的风险。
[0017]进一步地，所述的开关电路还包括：第二单向导通装置；所述第二单向导通装置的第一端与所述稳压器件的输出端电连接，所述第二单向导通装置的第二端与所述隔离驱动模块的输入端电连接。
[0018]通过设置第二单向导通装置可以有效防止电流在稳压器件和隔离驱动模块之间反流，提高开关电路的安全性。
[0019]进一步地，所述的开关电路还包括：第二电压转换装置，所述第二电压转换装置的输入端被配置为与所述电源模块的输出端电连接，所述第二电压转换装置的输出端与所述隔离驱动模块的输入端电连接；其中，所述第二电压转换装置被配置为对所述电源模块的输出电压进行降压。
[0020]通过设置第二电压转换装置，并将第二电压转换装置的输入端被配置为与电源模块的输出端电连接，第二电压转换装置的输出端与隔离驱动模块的输入端电连接，形成了隔离驱动模块供电冗余电路，从而可以在任意一条为隔离驱动模块供电的供电电路出现故障时，另一条供电电路仍旧可以正常工作，提高开关电路的可靠性。
[0021]进一步地，所述的开关电路还包括：第三开关，所述第三开关的第一端被配置为与所述电源模块的输出端电连接，所述第三开关的第二端与所述第二电压转换装置的输入端电连接。
[0022]通过第三开关就可以实现对于冗余电路开启与否的控制，从而使得开关电路更具
Transistor，场效应晶体管)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、继电器、光电耦合器、三极管中的任一种。
[0039]通过使用轻触开关作为第一开关，可以使得用户可以很方便的进行第一开关的导通与关断操作，提高用户的操作便利性。而通过采用FET、IGBT、继电器、光电耦合器、三极管中的任一种作为第二开关，可以使得第二开关基于隔离驱动模块的输出实现导通与关断操作，且实现结构简单、成本低廉，利于在工业应用中推广。
[0040]进一步地，所述隔离驱动模块包括第二隔离电源和隔离驱动芯片；所述隔离驱动模块的输入端包括所述第二隔离电源的输入端和所述隔离驱动芯片的输入端，所述隔离驱动模块的输出端包括所述隔离驱动芯片的输出端；其中，所述第二隔离电源的输出端与所述隔离驱动芯片的供电端电连接。
[0041]由于第二隔离电源和隔离驱动芯片都具有电路隔离的功能，因此可以将开关电路中位于隔离驱动模块输入端一侧的电子元件和电池隔离开，从而使得即使将本申请实施例的开关电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关电路，包括：电源；第一开关，所述第一开关的第一端与所述电源电连接；隔离驱动模块，所述第一开关的第二端与所述隔离驱动模块的输入端电连接，所述电源被配置为通过第一开关为所述隔离驱动模块供电；第二开关，所述第二开关的控制端与所述隔离驱动模块的输出端电连接，且所述第二开关被配置为响应于所述隔离驱动模块的输出信号执行导通或关断；其中，响应于所述第一开关在第一条件下被触发，所述第二开关执行导通，所述第一条件用于指示电池系统上电；和/或，响应于所述第一开关在第二条件下被触发，所述第二开关执行关断，所述第二条件用于指示电池系统下电。2.如权利要求1所述的开关电路，还包括：第一单向导通装置；所述第一单向导通装置的第一端与所述第一开关的第二端电连接，所述第一单向导通装置的第二端与所述隔离驱动模块的输入端电连接。3.如权利要求1或2所述的开关电路，所述第二开关的第一端被配置为与电源模块的输入端电连接，所述第二开关的第二端被配置为与电池的正极电连接。4.如权利要求3所述的开关电路，还包括：第一电压转换装置；所述第一电压转换装置的输入端被配置为与所述电源模块的输出端电连接，所述第一电压转换装置的输出端与所述隔离驱动模块的输入端电连接；其中，所述第一电压转换装置被配置为对所述电源模块的输出电压进行降压。5.如权利要求4所述的开关电路，还包括：稳压器件；所述稳压器件电连接于所述第一电压转换装置的输出端与所述隔离驱动模块的输入端之间。6.如权利要求5所述的开关电路，还包括：第一锁存器；所述第一锁存器的输入端被配置为与微控制单元电连接，所述第一锁存器的输出端与所述稳压器件的使能管脚电连接。7.如权利要求4至6中任一项所述的开关电路，还包括：第二单向导通装置；所述第二单向导通装置的第一端与所述稳压器件的输出端电连接，所述第二单向导通装置的第二端与所述隔离驱动模块的输入端电连接。8.如权利要求4至7中任一项所述的开关电路，还包括：第二电压转换装置；所述第二电压转换装置的输入端被配置为与所述电源模块的输出端电连接，所述第二电压转换装置的输出端与所述隔离驱动模块的输入端电连接；其中，所述第二电压转换装置被配置为对所述电源模块的输出电压进行降压。9.如权利要求8所述的开关电路，还包括：第三开关；所述第三开关的第一端被配置为与所述电源模块的输出端电连接，所述第三开关的第二端与所述第二电压转换装置的输入端电连接。10.如权利要求9所述的开关电路，还包括：第二锁存器；所述第二锁存器的输入端被配置为与微控制单元电连接，所述第二锁存器的输出端与所述第三开关的使能管脚电连接。11.如权利要求8至10中任一项所述的开关电路，还包括：第三单向导通装置；
所述第三单向导通装置的第一端与所述第二电压转换装置的输出端电连接，所述第三单向导通装置的第二端与所述隔离驱动模块的输入端电连接。12.如权利要求3至11中任一项所述的开关电路，还包括：电源接入端子，被配置为与外部电源电连接；第三电压转换装置，所述第三电压转换装置的输入端与所述电源接入端子电连接；第一隔离电源，所述第一隔离电源的输入端与所述第三电压转换装置的输出端电连接，所述第一隔离电源的输出端与所述隔离驱动模块的输入端电连接。13.如权利要求12所述的开关电路，还包括：第四单向导通装置；所述第四单向导通装置的第一端与所述第一隔离电源的输出端电连接，所述第四单向导通装置的第二端与所述隔离驱动模块的输入端电连接。14.如权利要求3至13中任一项所述的开关电路，还包括：充电模块；所述充...

【专利技术属性】
技术研发人员：李松林，柳奇凡，苏志高，杜晓佳，
申请(专利权)人：厦门新能达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：