一种具有通讯功能的电池充放电控制开关制造技术

技术编号:40629246 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-13 21:15
本技术提供了一种具有通讯功能的电池充放电控制开关,包括:电池端模组、以及通过连接端口与电池端模组保持电连接的充放电端模组;电池端模组包括电池组、开关控制模块、电池端通讯电路模块和主控单元,充放电端模组包括电源/负载、充放电通信电路模块和辅控单元;电池端通信电路模块接收充放电通信电路模块发送的连接信号,以建立异步双向通信;主控单元根据通信信息向开关控制模块发送开关控制信号,以使开关控制模块动作,进而控制电池组与电源/负载之间的通断。本技术能够实现电池保护,有效防止由于电池和充电器/负载的不匹配或错误连接进行充放电造成安全事故的发生,有效提高了电池的安全系数和保证了用户的使用安全。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电动车,尤其是涉及一种具有通讯功能的电池充放电控制开关


技术介绍

1、现阶段的电动自行车充电接口通常采用经保险管后直接连接电池系统,该系统使得充电接口处和电池等电压,目前一般采用加保护端盖作为防护措施,但防护端盖很难做到防止雨水进入,雨水叠加电池电压差容易形成金属端子的表面腐蚀氧化,造成充电端子的接触电阻增大,发热严重,造成充电充不进去充不满或发热发生危险等事故,充电端子寿命大大折扣,外部充电端子长期带电容易造成外部短路发生危险。

2、大多数电动两轮和三轮车的充电器和电池相互独立,连接通充电器和电池就能实现充电,而市场上电动两轮车和三轮车匹配的电池存多种电压平台如:36v、48v、60v、72v,需要匹配不同规格的充电器方能正确充电,由于相互独立的特性如果电池和充电器的不匹配使用会造成充电事故,如充不满电、充电器损坏、电池过压甚至鼓包爆裂等事故;相同原因,在电池放电和负载之间也存在电气参数不匹配导致的放电事故,如电池电压超过负载最大承受电压引发的过流或短路事故。

3、在现有的电动车上,针对具有电池保护功能的控制结构,一般采用串联充电和放电mos方式,造成充电时候放电端口也输出或放电时充电端口同时输出电压,不用而带电的端口容易产生电气故障;针对具有有线通信功能的电池,需要在电池激活输出后,使用通信接口以进行通信交互,或者采用隔离通信方式,但上述方式具有结构复杂、功耗大、成本高的缺点。


技术实现思路

1、有鉴于此,本技术旨在提出一种具有通讯功能的电池充放电控制开关,以期解决上述至少一个问题。

2、为达到上述目的,本技术的技术方案是这样实现的:

3、本技术提供一种具有通讯功能的电池充放电控制开关,包括:

4、电池端模组、以及通过连接端口与电池端模组保持电连接的充放电端模组;

5、电池端模组包括电池组、开关控制模块、电池端通讯电路模块和主控单元,充放电端模组包括电源/负载、充放电通信电路模块和辅控单元;

6、电池端通信电路模块被配置为接收充放电通信电路模块发送的连接信号,形成主控单元与辅控单元之间的通信通路,以建立单线异步双向通信;主控单元被配置为根据通信信息向开关控制模块发送开关控制信号,以使开关控制模块动作,进而控制电池组与电源/负载之间的通断。

7、进一步地,主控单元为电池端通信电路模块提供供给电源,辅控单元为充放电通信电路模块提供供给电源。

8、进一步地,开关控制模块包括mos管q1、mos管q2、三极管q3、三极管q4和三极管q5;

9、mos管q1的漏极连接电池组,mos管q1的源极连接mos管q2的源极,mos管q2的漏极与连接端口p3连接,mos管q1的栅极连接mos管q2的栅极,mos管q1的源极与其栅极之间还连接有稳压管d2,mos管q1的源极通过电容c4接地;

10、mos管q1的源极与三极管q4的集电极连接,mos管q1的栅极与三极管q4的发射极连接,三极管q4的发射极与三极管q3的发射极连接,三极管q4的基极串接电阻r30,并与三极管q3的基极连接,三极管q3的集电极与电阻r2的一端连接,r2的另一端分别连接电容c2、二极管d1的阴极、以及电阻r3,电容c2的另一端连接mos管q1的源极,电容c2与mos管q1之间的连接线路上还连接有二极管d3,二极管d3的阴极与二极管d1的阳极连接,二极管d1的阳极还连接有自举电容c3,自举电容c3的另一端连接外部提供的交变电源pwm_vcc;

11、电阻r3的另一端与三极管q3的基极连接,三极管q3的基极还通过串接电阻r4与三极管q5的集电极连接,三极管q5的发射极接地,三极管q5的基极通过串接电阻r5连接主控单元的en管脚。

12、进一步地,还包括开关延时缓启动电路,所述开关延时缓启动电路包括电容c1和电阻r1;

13、mos管q1的漏极依次串接电容c1和电阻r1至mos管q1的栅极。

14、进一步地,所述电池端通信电路模块包括三极管q7、三极管q9、三极管q12和三极管q13;

15、三极管q9的基极通过限流电阻r12与连接端口p3连接,连接端口p3的第四管脚与mos管q2的漏极相连,三极管q9的发射极接地,三极管q9的基极与其发射极之间还并接有滤波电容c5和下拉电阻r14,三极管q9的集电极分别通过电阻r28连接三极管q7的基极和通过上拉电阻r6连接电源vcc,三极管q7的发射极连接电源vcc,三极管q7的集电极分别通过电阻r15接地和通过限流电阻r13连接主控单元的rx_pd管脚;

16、限流电阻r12与连接端口p3之间的连接线路上还连接有限流电阻r20,电阻r20的另一端与三极管q13的发射极连接,三极管q13的发射极接地,三极管q13的基极与其发射极之间并接下拉电阻r27,三极管q13的基极通过电阻r25与三极管q12的集电极连接,三极管q12的发射极连接到电源vcc,三极管q12的集电极和基极之间并接上拉电阻r21,三极管q12的基极还通过电阻r23与主控单元的tx_pd管脚连接;

17、连接端口p3的第二管脚与二极管d2的阴极连接,二极管d2的阳极分别通过上拉电路r9连接电源vcc和通过电阻r16连接主控单元的io_in管脚,连接端口p3的第一管脚接地。

18、进一步地,mos管q1和mos管q2均为nmos管;

19、三极管q3、三极管q5、三极管q9和三极管q13均为npn型三极管,三极管q4、三极管q7和三极管q12为pnp型三极管。

20、进一步地,充放电通信电路模块包括三极管q6、三极管q8、三极管q10和三极管q11;

21、三极管q8的基极通过电阻r11与连接端口p2的第三管脚连接,连接端口p2与连接端口p3对应连接,连接端口p2的第四管脚与电源/负载连接,连接端口p2的第一管脚和第二管脚均接地,三极管q8的集电极通过上拉电阻r7连接电源vdd,三极管q8的集电极通过限流电阻r29与三极管q6的基极连接,三极管q6的发射极连接电源vdd,三极管q6的集电极分别通过限流电阻连接辅控单元的rx_ch管脚和通过电阻r17接地,三极管q8的发射极接地,三极管q8的基极与其发射极之间并接电容c6;

22、电阻r11与连接端口p2之间的连接线路上分别通过上拉电阻r8连接电源vdd和通过保险电阻r18连接三极管q11的集电极,三极管q11的发射极接地,三极管q11的基极与其发射极之间并接下拉电阻r26,三极管q11的基极通过电阻r24与三极管q10的集电极连接,三极管q10的发射极连接电源vdd,三极管q10的基极分别通过上拉电阻r19连接电源vdd和限流电阻r22连接辅控单元的tx_ch管脚。

23、进一步地,三极管q6和三极管q10均为pnp型三极管;

24、三极管q8和三极管q11均为npn型三极管。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有通讯功能的电池充放电控制开关,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种具有通讯功能的电池充放电控制开关,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的一种具有通讯功能的电池充放电控制开关,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的一种具有通讯功能的电池充放电控制开关,其特征在于:

5.根据权利要求3所述的一种具有通讯功能的电池充放电控制开关,其特征在于:

6.根据权利要求5所述的一种具有通讯功能的电池充放电控制开关,其特征在于:

7.根据权利要求5所述的一种具有通讯功能的电池充放电控制开关,其特征在于:

8.根据权利要求7所述的一种具有通讯功能的电池充放电控制开关,其特征在于:

【技术特征摘要】

1.一种具有通讯功能的电池充放电控制开关,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种具有通讯功能的电池充放电控制开关,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的一种具有通讯功能的电池充放电控制开关,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的一种具有通讯功能的电池充放电控制开关,其特征在于:

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【专利技术属性】
技术研发人员:郝志刚
申请(专利权)人:田芯天津电子科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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